專(zhuān)利名稱(chēng)：用于定向固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種利用微生物樣本參與固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基的接種，并接著對(duì)接種體進(jìn) 行劃線以制造分離的菌落的裝置，主要用于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的診斷目的，例如內(nèi)科診斷的目的。 本發(fā)明具體涉及一種方法和裝置，用于在自動(dòng)劃線裝置內(nèi)在劃線操作前后均定向固體生長(zhǎng) 培養(yǎng)基板。然而，本發(fā)明不應(yīng)局限于該應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在許多微生物實(shí)驗(yàn)室中，單獨(dú)的微生物(尤其是細(xì)菌)群體的隔離是重要的程序。傳 統(tǒng)上，已經(jīng)由有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)員人工地執(zhí)行該細(xì)菌隔離，該實(shí)驗(yàn)員首先將微生物樣本分配到 諸如皮式培養(yǎng)皿內(nèi)的瓊脂的固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基(以下將簡(jiǎn)稱(chēng)為"瓊脂板"內(nèi)的"培養(yǎng)基"或 簡(jiǎn)單地在"板"內(nèi)的"培養(yǎng)基")的表面上，接著利用手工工具將樣本分布在培養(yǎng)基的表 面上(稱(chēng)為"劃線")。
手工工具典型地包括用于進(jìn)行多個(gè)增加稀釋度的接種體條接種到培養(yǎng)基上的末端環(huán) (terminalloop)。增加稀釋度的條趨向于主要朝向條的尾部提供允許分離出來(lái)的微生物群 體在培養(yǎng)以后生長(zhǎng)的許多單個(gè)細(xì)胞。這些分離出來(lái)的群體可以接著被用于菌落形態(tài)學(xué)分 析，并且為了確定例如以前未識(shí)別的生物體的屬、種和品系需要可能經(jīng)歷染色或其他程序。
傳統(tǒng)上，用于這樣的固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室操作查看培育之前存放的板并且 進(jìn)行劃線(以下稱(chēng)為"處理")，并且還在處理之后處于反轉(zhuǎn)方位。作為說(shuō)明，這通常用 于將要顛倒保存的固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板，使得它們的蓋面向下而它們的底部(包含瓊脂)被 保存在最上面。這么做是為了防止任何可能在蓋內(nèi)形成的凝結(jié)落下到培養(yǎng)基表面上，如果 板不被保存在反轉(zhuǎn)方位，將發(fā)生這種情況，由此損害培養(yǎng)基和(在處理之后)的微生物接 種體的完整。
6如上所述類(lèi)型的接種和劃線是具有非常重復(fù)性的，并且在許多病理學(xué)診斷的微生物學(xué)
實(shí)驗(yàn)室通常以很大的數(shù)量，例如數(shù)量上高達(dá)每天1000到15000個(gè)板。這是單調(diào)乏味和艱 巨的工作，因此易于出現(xiàn)錯(cuò)誤和不精確。很明顯這是適于部分或者完全自動(dòng)化的工作。
文獻(xiàn)中充滿了怎樣最好地使這些實(shí)驗(yàn)室功能自動(dòng)化的建議，然而這些建議中極少曾經(jīng) 實(shí)際在商業(yè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中取得成功。因此，似乎成功地使合適的實(shí)驗(yàn)儀器工作至今已經(jīng)證 明是難以實(shí)現(xiàn)的。
能夠在下面的文件中找到用于這些實(shí)驗(yàn)室功能自動(dòng)化的三種新的建議美國(guó)專(zhuān)利
4,981,802 (C.Wylie等)標(biāo)題為"Method and Apparatus for Streaking a Culture Medium
(用于對(duì)培養(yǎng)基劃線的方法和裝置)"，美國(guó)專(zhuān)利6,617,146 (F.Naccarato等)標(biāo)題為 "Method and Apparatus for Automatically Inoculating Culture Media With Bacterial Specimens From Specimen Containers (用于自動(dòng)地使用來(lái)自標(biāo)本容器的細(xì)菌標(biāo)本對(duì)培 養(yǎng)基進(jìn)行接種的方法和裝置)"，以及國(guó)際專(zhuān)利公開(kāi)WO2005/071055(Medvet Science Pty Ltd)標(biāo)題為"Microbial Streaking Device (微生物劃線設(shè)備)"(授權(quán)給本申請(qǐng)人)。
Wylie和Naccarato的專(zhuān)利描述運(yùn)用類(lèi)似于上述手工劃線工具的、可再利用的劃線工 具自動(dòng)和半自動(dòng)的裝置，盡管只有Naccarato專(zhuān)利建議它的裝置能夠在處理之前從反轉(zhuǎn)方 位定向板。在這方面，Naccarato專(zhuān)利描述將反轉(zhuǎn)的板放在傳送帶上，抓住板的(最上面 的)底部，并且用繞水平軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的臂提起該底部離開(kāi)蓋并離開(kāi)帶，該水平軸靠近并處 于與傳送帶相同的平面內(nèi)。此建議似乎需要蓋在板上已經(jīng)松散，并且明顯地可能不精確的 并且具有高的故障率。至少看來(lái)很可能引起有原因的緩慢操作。
因?yàn)镸edvet Science公開(kāi)描述了一種新型劃線工具的使用，該劃線工具是包括一排 隔開(kāi)的接觸面(用于接觸固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基的表面)的劃線敷料器，接觸面由公共的支承構(gòu) 件有回彈力地柔性支承，它也沒(méi)有描述能夠從已經(jīng)反向的方位定向板的裝置。
本發(fā)明的目的在于提供能夠定向固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板的方法和裝置，例如在接種和劃線 該板之前和之后在實(shí)驗(yàn)室中可能需要該方法和裝置。在這點(diǎn)上，和上面提到的那樣，本發(fā) 明的目的還在于在上述接種和劃線場(chǎng)合以外的其它實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)合得到運(yùn)用的方法和裝置。實(shí) 際上，在最寬的形式中，本發(fā)明的方法和裝置可以在任何實(shí)驗(yàn)室中得到應(yīng)用，以便簡(jiǎn)單地 在被加載瓊脂之前或之后以及在保存之前或之后提供反向的(帶有或不帶蓋的)固體生長(zhǎng) 培養(yǎng)基板的自動(dòng)處理。在轉(zhuǎn)入本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容之前，必須理解的是，巳經(jīng)提供了僅僅作為背景來(lái)解釋本發(fā) 明內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)的上述說(shuō)明書(shū)。不應(yīng)將其視為承認(rèn)所提及的任何材料被公開(kāi)或知道，或 者在澳大利亞或其它地方成為公知常識(shí)的一部分。
提供對(duì)將要使用來(lái)定義裝置及其各個(gè)部分的空間關(guān)系的一些術(shù)語(yǔ)也是有用的。在這點(diǎn) 上，貫穿該說(shuō)明書(shū)的空間基準(zhǔn)將主要基于在自動(dòng)劃線裝置中最終沿豎直方向被接種和劃線 的板，板內(nèi)的培養(yǎng)基的表面通常平坦且水平的(之前因上述原因而以反向的方向保存)。
以此情況為基礎(chǔ)，可能參考"水平"定義裝置及其部分部件，允許進(jìn)一步參考"上" 或"向上地"和"下"或"向下地"，也可參考"垂直"。在這點(diǎn)上，也可采用空間參考
x,y和z標(biāo)尺，即參考X方向(或軸)、y方向(或軸)和z方向(或軸)的傳統(tǒng)幾何學(xué)， x和y方向通常水平布置，而z方向通常垂直布置。
最后，最終單獨(dú)(不在使用環(huán)境下)主張的本發(fā)明的一些方面可能仍然很難描述和單 獨(dú)理解。因此， 一些隨后的說(shuō)明在如此的使用環(huán)境下(例如與自動(dòng)劃線裝置相關(guān)聯(lián)，或者 參考其與最初反向的板的使用)描述本發(fā)明及其實(shí)施例。當(dāng)然，肯定被理解的是使用這種
說(shuō)明和使用上述空間關(guān)系來(lái)定義本發(fā)明，不應(yīng)被視為是一種限制，當(dāng)然不應(yīng)被視為是僅局 限于使用環(huán)境，除非清楚地提到了該意圖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種裝置，用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始的方位定向到工作方位，板具 有蓋和底，裝置包括定位機(jī)構(gòu)，定位機(jī)構(gòu)包括能夠在其之間接收并且將板保持在限定板上 方和下方的假想管的保持位置上的相對(duì)的夾鉗，定位機(jī)構(gòu)安裝在夾鉗支承構(gòu)件上，使得夾 鉗支承構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)，從而板底至少繞著與假想管相交的基本水平的軸旋轉(zhuǎn)，以便至少將板
底從初始方位定向到工作方位。
本發(fā)明還提供一種方法，用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始方位定向到工作方位，板具
有蓋和底，所述方法包括以下步驟
a) 在安裝在定位機(jī)構(gòu)的夾鉗支承構(gòu)件上的相對(duì)的夾鉗之間將板夾緊在其初
始方位，由此形成限定在所述板上方和下方的假想管的保持位置；和
b) 至少使所述板底繞著與所述假想管相交的基本水平的軸旋轉(zhuǎn)，以便至少將 所述板底從初始方位定向到工作方位。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式中，裝置不僅能夠?qū)鍙某跏挤轿欢ㄏ虻焦ぷ鞣轿?，而且還 能夠在定位之前、期間或之后對(duì)板除蓋。理想地， 一個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)將把板從初始方位定向到工作方位并且對(duì)板除蓋。此外理想地，裝置被構(gòu)造成使得定向和除蓋均能夠基本在假想 管內(nèi)發(fā)生，并因此在實(shí)質(zhì)上相同的垂直軸上。
在一個(gè)方式中，裝置將首先旋轉(zhuǎn)蓋和板底，當(dāng)在保持位置時(shí)，將兩者從初始方位定向 到工作方位，此后蓋和板底能夠分離以便為了板底的后續(xù)處理而對(duì)板除蓋。然而，在一個(gè) 優(yōu)選方式中，裝置將僅僅旋轉(zhuǎn)板底，使蓋保持在其初始方位，因此在實(shí)質(zhì)上的一個(gè)動(dòng)作中 除蓋和定向。
因此，本發(fā)明還提供一種裝置，用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始方位定向到工作方位， 所述板具有蓋和底，所述裝置包括
~ 定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)包括能夠接收并且將在其之間保持的板保持在保 持位置處的相對(duì)的夾鉗，所述保持位置定義了在板上方和下方的假想管，所述夾鉗 中的一個(gè)包括板底抓取裝置并且可旋轉(zhuǎn)地安裝在夾鉗支承構(gòu)件上，使得所述板底繞 與所述假想管相交的大致水平的軸旋轉(zhuǎn)，以便將所述板底從初始方位定向到工作方 位，所述夾鉗中的另一個(gè)包括在所述板底旋轉(zhuǎn)期間將所述蓋保持在其初始方位的蓋 抓取裝置；和
~ 板平臺(tái)，所述板平臺(tái)具有能從所述定位機(jī)構(gòu)接收在工作方位的所述板底的 板夾持構(gòu)件。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中，在工作方位的板底將優(yōu)選位于被保持的蓋(蓋已經(jīng)被保持在 初始方位)的下方和下面，并因此仍然大致位于假想管內(nèi)部。在此方式中，除蓋也大致在 假想管內(nèi)發(fā)生。
本發(fā)明因此還提供一種另外的方法，用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始方位定向到工作 方位，所述板具有蓋和底，所述方法包括以下步驟
a) 在相對(duì)的夾鉗之間以初始方位夾緊板，所述夾鉗中的一個(gè)包括可旋轉(zhuǎn)地安 裝在定位機(jī)構(gòu)的夾鉗支承構(gòu)件上的板底抓取裝置，因此形成在所述板上方和下方定 義假想管的保持位置，所述夾鉗中的另一個(gè)包括蓋抓取裝置；
b) 繞著與所述假想管相交的大致水平的軸旋轉(zhuǎn)板底，以便將所述板底從初始 位置定向到工作位置，同時(shí)使所述蓋保持在其初始方位；和
C)使所述定向的板底與板平臺(tái)的板夾持構(gòu)件接合以?shī)A緊所述板底。 本發(fā)明所用的板很可能是環(huán)形的，帶有蓋和底，因此在其之間定義周向側(cè)壁。在此方 式中，定義在板上方和下方的假想管僅僅是由側(cè)壁形成的部分圓形管的延續(xù)，在所述板上 方和下方無(wú)窮延續(xù)，并且應(yīng)該包括該部分圓形管。管是假想的，在于它是如上所述那樣定義的虛構(gòu)表面，用于定義本發(fā)明的目的。因此，如果板是例如正方形板，假想管將成為由四個(gè)側(cè)壁形成的正方形截面管的延續(xù)所定義的虛構(gòu)表面，也在板上方和下方無(wú)窮延續(xù)并且包括正方形截面管。
由于板的保持位置很可能使得板本身大致水平，由保持位置定義的假想管很可能是假想的垂直管。因此，板底(在優(yōu)選方式中)繞其旋轉(zhuǎn)的水平軸與該假想垂直管相交。在這點(diǎn)上，為了使板在旋轉(zhuǎn)時(shí)行進(jìn)的距離最小化，并由此提高裝置的運(yùn)行速度，規(guī)定旋轉(zhuǎn)軸將與定義在板的蓋、底和側(cè)壁內(nèi)的部分管實(shí)際相交，并且將最優(yōu)選地與該部分管相交，以便與中心相交或很接近板的中心(圓板的徑向中心)。在該最優(yōu)選的方式中，板底將繞其自己的徑向中心(或者很接近地繞其自己的徑向中心)旋轉(zhuǎn)，這很可能代表板底從初始方位到工作方位的定向的最快方式。
在使用中，最可能是將板在上述轉(zhuǎn)化的方位被提供到定位機(jī)構(gòu)，這意味著，用于本發(fā)明的裝置的目的，板的初始方位將是該轉(zhuǎn)化的方位，即它的蓋最低而它的底最高，并且板大致水平地布置。在此方式中，相對(duì)的夾鉗將為上夾鉗和下夾鉗，上夾鉗包括優(yōu)選的板底抓取裝置，下夾鉗包括優(yōu)選的蓋抓取裝置，而假想管是假想的垂直管。
在此最優(yōu)選的方式中，定位機(jī)構(gòu)的夾鉗支承構(gòu)件不僅能夠旋轉(zhuǎn)使得板底繞與假想垂直
管相交的大致水平的軸旋轉(zhuǎn)，以便將板從它的初始方位定向到它的工作方位(優(yōu)選為180度的旋轉(zhuǎn)，并因此是從初始方位移開(kāi)180度的方位)，但是夾鉗支承構(gòu)件還可大致垂直地移動(dòng)，使得板底，理想地在旋轉(zhuǎn)的開(kāi)始能夠被略微地抬起離開(kāi)蓋，以在相同的連續(xù)運(yùn)動(dòng)中從蓋釋放底，該連續(xù)運(yùn)動(dòng)然后進(jìn)入板底向下且在被保持的蓋下面的旋轉(zhuǎn)。 一旦定向好或者(更優(yōu)選地)在定向期間，板底能夠從上方(理想地，仍然在假想垂直管內(nèi)，如上所述)被降低到板平臺(tái)上，使得板的底向下運(yùn)動(dòng)而與板夾持構(gòu)件接合。
在這點(diǎn)上，規(guī)定本發(fā)明的最優(yōu)選的方式將允許除蓋、定向和將板底降低到平臺(tái)發(fā)生在一個(gè)平穩(wěn)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)中。
除蓋和定向好的板底將被夾緊到板平臺(tái)內(nèi)，并且板平臺(tái)優(yōu)選能夠水平地運(yùn)動(dòng)，獨(dú)立于將蓋保持在其初始方位的另一個(gè)夾鉗，遠(yuǎn)離假想垂直管，進(jìn)入能夠容易接近板內(nèi)的培養(yǎng)基的其它的位置(諸如板工作位置)。
從上顯然可知，本發(fā)明的裝置主要適用于自動(dòng)劃線裝置，理想地是在2008年1月11曰提交的本申請(qǐng)人的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)(標(biāo)題"用于接種和劃線板內(nèi)的培養(yǎng)基的方法和裝置")用于中大致描述的類(lèi)型，該國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)主張澳大利亞臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)2007900146的優(yōu)先權(quán)，該文獻(xiàn)的所有內(nèi)容通過(guò)引用而接合到本文中。為此目的，在一個(gè)方式中，該劃線裝置主要包括
(a) 能夠存儲(chǔ)位于反向方位的原始板的板供給源；
(b) 板輸送饋送機(jī)構(gòu)，該板輸送饋送機(jī)構(gòu)能夠從所述板供給源獲得反向的原始板(這是板的初始方位)，定向所述原始板，以使板的底最低并且除蓋(這是板的工作方位)，并且在接種及劃線站中將所述定向的板底轉(zhuǎn)移到板工作位置；
(C)能夠?qū)⒔臃N體分配到所述定位的板內(nèi)的培養(yǎng)基的表面上的接種設(shè)備；
(d) 劃線設(shè)備，該劃線設(shè)備能夠從劃線敷料器供給源獲得劃線敷料器，然后移動(dòng)所述劃線敷料器，使得所述劃線敷料器的一系列間隔接觸面在為了劃線而旋轉(zhuǎn)所述定位的板之前接觸所述定位的板內(nèi)的培養(yǎng)基的表面；
(e) 能夠存儲(chǔ)處于轉(zhuǎn)化方位的處理過(guò)的板的板存儲(chǔ)器；和
(f) 板傳輸存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，該板傳輸存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)能夠從所述板工作位置取回處理過(guò)的板，對(duì)所述處理過(guò)的板再加蓋并將其再定向到它的轉(zhuǎn)化方位(它的初始方位)，并且將所述處理過(guò)的板傳送到所述板存儲(chǔ)器。
因此，在一個(gè)方式中(盡管不是它的唯一方式)，本發(fā)明的裝置意在適合在除蓋和定向板時(shí)用作板傳輸饋送機(jī)構(gòu)和板傳輸存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)之一或兩者的一部分，并且適合隨后在這種自動(dòng)劃線裝置中將其放置到板工作位置。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到對(duì)本發(fā)明的定向機(jī)構(gòu)的優(yōu)選方式的進(jìn)一步地說(shuō)明，定位機(jī)構(gòu)的相對(duì)的板接收夾鉗優(yōu)選配置成接觸板的頂壁和底壁，當(dāng)然就是上述的蓋和底，并且與板的外周側(cè)壁相反。
在一個(gè)優(yōu)選方式中，其中一個(gè)或兩個(gè)夾鉗將可縮回，使得夾鉗能夠被聚在一起來(lái)將板夾在它們之間，而且其中一個(gè)或者兩個(gè)夾鉗包括真空促動(dòng)抓持設(shè)備。
如上所述，為了繞沿x或y方向其中一個(gè)的水平軸至少旋轉(zhuǎn)板底而安裝板接收夾鉗，使得板底能夠繞該軸180度被定向以將板底置于其工作方位。在上述優(yōu)選情況下，該工作方位將是板的正常直立(蓋向上)的方位。
將板底保持在該工作(直立)方位，定向機(jī)構(gòu)能夠移到跨過(guò)上述平臺(tái)的位置，或者已經(jīng)跨越平臺(tái)，理想地在作為定向動(dòng)作一部分的平穩(wěn)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行上述操作。板底可能因此隨著定向動(dòng)作而在相同的動(dòng)作中下降到平臺(tái)上，理想的是由此均定中心在平臺(tái)上并被夾緊。在一個(gè)方式中，夾鉗對(duì)板底的保持將由一對(duì)隔開(kāi)不大于板底的直徑的距離的細(xì)長(zhǎng)叉狀物形成，使得叉狀物能夠被松散地接收在平臺(tái)的板夾持構(gòu)件內(nèi)，從而在板被夾緊時(shí)它們不被夾緊。到那時(shí)候，縮回該夾鉗離開(kāi)平臺(tái)，還如上述那樣，能夠以允許平臺(tái)保持夾緊的
ii板底以便被移開(kāi)(如果需要的話)并進(jìn)入板工作位置的方式使板底定中心并夾緊在平臺(tái)上方。
需要了解的是，反向操作然后隨著夾緊的板底(在處理之后并且沒(méi)有蓋)離開(kāi)板工作位置而進(jìn)入被保持的蓋(仍然在其初始位置)下方的位置而移動(dòng)平臺(tái)。板底能因此被又向后上旋轉(zhuǎn)跨過(guò)蓋而將板底與蓋再次聯(lián)接，使得板回到它的初始方位。


已經(jīng)簡(jiǎn)要地描述了與本發(fā)明相關(guān)的總體構(gòu)思，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，需要理解的是，以下說(shuō)明不應(yīng)限制上述說(shuō)明的通用性。附圖中
圖1是從上方看的、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的裝置的透視圖2是從圖1的裝置上方看的透視圖，顯示了在保持位置的板仍然處于其初始方位；圖3是從圖1的裝置上方看的透視圖，顯示了板底被從它的初始方位定向到它的工作方位；
圖4是從圖1的裝置的上方看的透視圖，顯示了夾緊在平臺(tái)內(nèi)的、在它的工作方位的定向好的板底已經(jīng)被除蓋；以及
圖5是從圖1的裝置的上方看的透視圖，顯示了在自動(dòng)劃線裝置內(nèi)位于板工作位置的被定向和除蓋的板底。
具體實(shí)施例方式
圖中說(shuō)明的是用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板12從初始方位(圖2中顯示)的保持位置定向到工作方位(圖3和4顯示)的裝置10。圖1顯示了在板12 (圖2到5中顯示)已經(jīng)被放置在其內(nèi)之前靜止的裝置，而圖5顯示了裝置已經(jīng)被用于對(duì)板12定向和除蓋，以便后來(lái)傳送到鄰近自動(dòng)劃線裝置(未顯示)的傳感器B的板工作位置A。
如圖2和3所示，板12具有蓋12a和底12b，并且在本實(shí)施方式中，為具有單一外周側(cè)壁12c的圓形板。也在該方式中，板12以被方向方位提供給裝置，這在多數(shù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)很普通，即底12b最高而蓋12a最低，如圖2所示。裝置10包括由參考數(shù)字14標(biāo)明的通常的定向機(jī)構(gòu)，定向機(jī)構(gòu)包括相對(duì)的夾鉗(jaw)(當(dāng)在使用之前且如圖1中那樣靜止觀察時(shí)，是下夾鉗16a和上夾鉗16b)，這些夾鉗能夠在其之間接收并保持板12。在這方面，如圖1所示，夾鉗中的一個(gè)(在這種情況下為下夾鉗16a)是可縮回的、真空促動(dòng)的蓋抓取裝置36，另一個(gè)(上夾鉗16b)是一對(duì)可縮回的細(xì)長(zhǎng)叉狀物38，該對(duì)叉狀物38間隔開(kāi)不大于板12的底12b的直徑的距離，上夾鉗16b還包括布置在各自叉狀物38上的、真空促動(dòng)吸帽39a， 39b形式的真空促動(dòng)板底抓取裝置。因此，當(dāng)板12 (在圖2中，在它的初始方位)位于夾鉗(16a， 16b)之間時(shí)，上夾鉗16b和下夾鉗16a之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得蓋抓取裝置36和/或板底抓取裝置能夠朝向板12移動(dòng)，以將板12抓持并保持在它們之間，由此形成板12的保持位置。
當(dāng)開(kāi)始被放置在夾鉗(16a，16b)之間時(shí)，板12在它們之間被保持在在此被定義為"保持位置"的位置。如可由圖2所看出的，保持位置在板12上方和下方定義假想管X，假想管X是由板12的側(cè)壁12c形成的部分圓形截面管的延續(xù)，其在板12上方和下方無(wú)窮延續(xù)。假想管X因此包括由側(cè)壁12c形成的部分圓形截面管。
如上所述，盡管已經(jīng)在圖2中用虛線勾勒出來(lái)管，假想管是在其是上面為定義本發(fā)明目的而提到的虛構(gòu)表面這方面而言是假想的。
定向機(jī)構(gòu)14包括夾鉗支承構(gòu)件20，相對(duì)的夾鉗(16a，16b)中的至少一個(gè)安裝在其上。在本實(shí)施方式中，上夾鉗16b與支承構(gòu)件20是整體從而它可縮回，并且?jiàn)A鉗支承構(gòu)件20可旋轉(zhuǎn)，使得至少板底12b繞與假想管X相交的大致水平軸Y旋轉(zhuǎn)，以至少將板底12b從初始方位定向到工作方位。
在圖4和5中，夾鉗支承構(gòu)件20能夠被看作是安裝到活動(dòng)的底座50，該底座50能旋轉(zhuǎn)和垂直地移動(dòng)，以為夾鉗支承構(gòu)件20提供需要的移動(dòng)范圍。在一個(gè)方式中，夾鉗支承構(gòu)件20本身還可以被構(gòu)造成獨(dú)立于活動(dòng)的底座50垂直移動(dòng)，因此如果需要能提供額外的移動(dòng)范圍，或許利用其中的中心狹槽52和活動(dòng)的樞軸(未顯示)。實(shí)際上，這種布置還在橫過(guò)線y的水平方向上為夾鉗支承構(gòu)件20提供移動(dòng)范圍，因此在板底12b被旋轉(zhuǎn)離開(kāi)蓋12a時(shí)，輔助以板底12b離開(kāi)蓋12a的任何需要的移動(dòng)。
圖4和5還顯示了下夾鉗16a獨(dú)立于上夾鉗16b安裝，使得下夾鉗16a能夠在下夾鉗16a (因此和板底12b)被從其抬起時(shí)被保持在它的初始方位，并且在將板底12b從它的初始方位定向到它的工作方位期間在繞其下旋轉(zhuǎn)。
為了使用于旋轉(zhuǎn)的時(shí)間最小化并且還使裝置內(nèi)實(shí)施該重新定向任務(wù)所需的空間最小化，優(yōu)選將水平軸Y放置成盡可能靠近板12 (確切地說(shuō)，以保證板12被保持在夾鉗(16a，16b)之間的位置，使得板12的徑向中心接近水平軸Y)。
13然而，在本實(shí)施方式中，已經(jīng)被認(rèn)為是有利的是，使水平軸Y離開(kāi)板12徑向中心，并且實(shí)際上將該水平軸放置在板12的蓋12a下方(在保持位置) 一定距離。在本實(shí)施方式中，這是因?yàn)樯w12a在它的初始方位的優(yōu)選保持以及因此略微向上抬起板底并離開(kāi)蓋12a然后繞靜止的蓋12a旋轉(zhuǎn)板底12b的需要，要求板底12b在返回到蓋12a下方的假想管X內(nèi)之前被移出假想管X。
如上所述，目標(biāo)就是在裝置中為板底12b提供足夠的空間，使其能夠如此旋轉(zhuǎn)，同時(shí)仍然確保在定向發(fā)生時(shí)用于板底12b的行進(jìn)的短距離，然后向下到板平臺(tái)30，理想地，仍然大致在假想管X內(nèi)。圖中說(shuō)明的相對(duì)間隔已經(jīng)被認(rèn)為對(duì)上面勾勒出的沖突定時(shí)要求是最佳的。
還如上所述，定位機(jī)構(gòu)14的夾鉗支承構(gòu)件20能夠旋轉(zhuǎn)，使得板底12b繞與假想管X相交的大致水平軸Y旋轉(zhuǎn)，以便將板底12b從它的初始方位定向到它的工作方位(優(yōu)選為180度的旋轉(zhuǎn)并因此是從初始方位移開(kāi)180度的定向)。然而，夾鉗支承構(gòu)件20也可大致垂直地移動(dòng)(在圖1中的箭頭&方向上)，使得板底12b在定向期間或定向之后能夠在平穩(wěn)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)中從上方下降到板平臺(tái)30上(仍然在假想管X內(nèi))，使得板底12b向下移動(dòng)而與板夾持構(gòu)件32接合，而叉狀物38被松散地接收在平臺(tái)30的合作形狀的溝槽40內(nèi)，使得它們?cè)诎?2被夾緊時(shí)不被夾緊(如圖4中所示的位置)。
在本實(shí)施方式中，板夾持構(gòu)件32為由凸輪設(shè)備(未顯示)操作的三個(gè)活動(dòng)的突起的形式，這些突起優(yōu)選還能夠起用于在平臺(tái)30上使板定中心的板定中心單元的作用。這可能對(duì)于后面對(duì)板底12b的操作有用。
然后，在操作中， 一旦板底12b被夾緊并在平臺(tái)30內(nèi)被定中心，夾緊的板底12b能因此水平地(在圖5中的箭頭Z2的方向上)離開(kāi)叉狀物38，并且獨(dú)立于定位機(jī)構(gòu)14離開(kāi)假想管X并進(jìn)入板工作位置A，在那里能夠容易地接近板底12b內(nèi)的培養(yǎng)基。
需要了解的是，反轉(zhuǎn)操作然后隨著夾緊的板底12b (在板工作位置A處理以后并且沒(méi)有蓋) 一起，將平臺(tái)30移出板工作位置A而進(jìn)入假想管X內(nèi)的位置，叉狀物38在此位置又被平臺(tái)30的板夾持構(gòu)件32 (布置在板底12b下面)松散地接收在平臺(tái)30的溝槽40內(nèi)。然后，蓋12a能通過(guò)將板底12b略微抬離平臺(tái)30而被再次施加于板底12b，并且與蓋12a相關(guān)聯(lián)地又由夾鉗支承構(gòu)件20旋轉(zhuǎn)板底12b返回到它的初始方位。
綜上所述，需要了解的是，對(duì)這里所描述的配置可能有其他的變化和修改，這些變化和修改也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始方位定向到工作方位的裝置，所述板具有蓋和底，所述裝置包括～定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)包括能夠在其之間接收并且將板保持在保持位置的相對(duì)的夾鉗，所述保持位置限定了在所述板上方和下方的假想管，所述夾鉗中的一個(gè)包括板底抓取設(shè)備并且可旋轉(zhuǎn)地安裝在夾鉗支承構(gòu)件上，使得所述板底繞與所述假想管相交的大致水平的軸旋轉(zhuǎn)，以便將所述板底從所述初始方位定向到所述工作方位，所述夾鉗中的另一個(gè)包括在所述板底旋轉(zhuǎn)期間將所述蓋保持在其初始方位的蓋抓取設(shè)備；和～板平臺(tái)，所述板平臺(tái)具有能從所述定位機(jī)構(gòu)接收處于工作方位的所述板底的板夾持構(gòu)件。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述板的初始方位是它的蓋最低且它的底最高的翻轉(zhuǎn)的方位。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，在使用前并且靜止時(shí)，所述相對(duì)的夾鉗包括上夾鉗和下夾鉗，所述下夾鉗包括所述蓋抓取裝置，所述上夾鉗包括所述板底抓取裝置。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述下夾鉗和所述上夾鉗中的任一個(gè) 或兩個(gè)是可縮回的夾鉗。
5. 如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于,所述夾鉗支承構(gòu)件能夠大致 垂直地移動(dòng)，使得所述板底在定向期間在開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠被略微抬離所述蓋，以從所述蓋 釋放所述板底，允許所述板底從所述初始方位運(yùn)動(dòng)到所述工作方位是大致在所述假想管內(nèi) 的平穩(wěn)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)到所述工作方位期間或者之后，所 述板底能夠下降到所述板平臺(tái)上而與所述板夾持構(gòu)件接合， 一旦所述底被夾緊在所述平 臺(tái)，抓取所述板底的所述夾鉗能夠縮回離開(kāi)所述夾緊的底板。
7. 如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述板平臺(tái)能夠獨(dú)立于所 述定位機(jī)構(gòu)大致水平地移動(dòng)，從而一旦除蓋，所述板底就能夠被移到另一個(gè)位置。
8. 如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述相對(duì)的夾鉗構(gòu)造成接 觸板的頂壁和底壁，并且與板的外周側(cè)壁相對(duì)。
9. 如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述蓋抓取裝置和所述板 底抓取裝置由真空促動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，具有所述板底抓取裝置的所述夾鉗包括一 對(duì)間隔開(kāi)不大于板直徑的距離的細(xì)長(zhǎng)叉狀物。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述叉狀物能夠被松散地接收在所述板 夾持構(gòu)件內(nèi)，從而當(dāng)所述板被夾緊時(shí)它們不被夾緊。
12. 如權(quán)利要求1到11中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，旋轉(zhuǎn)軸與定義在所述板 的所述蓋、所述底和側(cè)壁內(nèi)的部分假想管相交。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，旋轉(zhuǎn)軸與所述部分假想管相交，以便與 圓形板的徑向中心相交。
14. 如權(quán)利要求1所述的裝置，本質(zhì)上就像在此關(guān)于附圖描述的那樣。
15. —種用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始方位定向到工作方位的裝置，所述板具有蓋和 底，所述裝置包括定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)包括相對(duì)的夾鉗，所述夾鉗能夠在其之間接 收板并將板保持在保持位置，所述保持位置限定在所述板上方和下方的假想管，所述定位 機(jī)構(gòu)安裝在夾鉗支承構(gòu)件上，使得所述夾鉗支承構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)，從而至少所述板底繞與所述 假想管相交的大致水平的軸旋轉(zhuǎn)，以便至少將所述板底從所述初始方位定向到所述工作方 位。
16. —種用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始位置定向到工作位置的方法，所述板具有蓋和底，所述方法包括以下步驟a) 將在初始位置的板夾緊在相對(duì)夾鉗之間，所述夾鉗中的一個(gè)包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在定位機(jī)構(gòu)的夾鉗支承構(gòu)件上的板底抓取裝置，因此形成在所述板上方和下方定義假想管的保持位置，所述夾鉗中的另一個(gè)包括蓋抓取裝置；b) 繞與所述假想管相交的大致水平的軸旋轉(zhuǎn)所述板底以便將所述板底從所述初始位 置定向到所述工作位置，同時(shí)使所述蓋保持在它的初始方位；和C)使所述定向的板底與板平臺(tái)的板夾持構(gòu)件接合以?shī)A緊所述板底。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述初始方位是翻轉(zhuǎn)的方位，即它的蓋最低而它的底最高。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述夾鉗支承構(gòu)件可大致垂直地移動(dòng)， 從而步驟(b)包括使所述夾緊的板在平穩(wěn)的連續(xù)運(yùn)動(dòng)中向下下降到所述平臺(tái)上，從而通 過(guò)使所述夾鉗支承構(gòu)件大致在所述假想管內(nèi)下降來(lái)由此使所述板既定中心在所述平臺(tái)上 又被夾緊。
19. 如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述蓋抓取裝置和所述板底抓取 裝置兩個(gè)都是真空促動(dòng)設(shè)備。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行步驟(c)期間，所述叉狀物被 松散地接收在所述平臺(tái)的所述板夾持構(gòu)件內(nèi)，從而在所述板被夾緊時(shí)它們不 被夾緊。
21. 如權(quán)利要求19或20所述的方法，包括移動(dòng)所述平臺(tái)的步驟(e)，使得所述夾緊且 除蓋的板底離開(kāi)所述叉狀物并且進(jìn)入板工作位置。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，所述方法包括移動(dòng)所述平臺(tái)的反向操作，所述夾緊的 板底離開(kāi)所述板工作位置到加蓋位置，在此加蓋位置，所述叉狀物被所述平臺(tái)的板夾持構(gòu) 件松散地接收，抬起所述平臺(tái)的所述板底并將所述板底旋轉(zhuǎn)回到它的初始方位以便對(duì)所述 板再次加蓋。
23. 如權(quán)利要求16到22中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，旋轉(zhuǎn)軸與定義在所述 板的所述蓋、所述底和側(cè)壁內(nèi)的部分假想管相交。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，旋轉(zhuǎn)軸與所述部分假想管相交，以便與 圓形板的徑向中心相交。
25. 如權(quán)利要求16所述的方法，本質(zhì)上像在此關(guān)于附圖描述的那樣。
26. —種用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始方位定向到工作方位的方法，所述板具有蓋和 底，所述方法包括以下步驟a) 在安裝在定位機(jī)構(gòu)的夾鉗支承構(gòu)件上的相對(duì)的夾鉗之間將板夾緊在其初始方位， 由此形成限定在所述板上方和下方的假想管的保持位置；和b) 至少使所述板底繞著與所述假想管相交的基本水平的軸旋轉(zhuǎn)，以便至少將所述板 底從初始方位定向到工作方位。
全文摘要
一種用于將固體生長(zhǎng)培養(yǎng)基板從初始方位定向到工作方位的裝置，所述板具有蓋和底，所述裝置包括定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)包括相對(duì)的夾鉗，所述夾鉗能夠在其之間接收板并將板保持在保持位置，所述保持位置限定在所述板上方和下方的假想管，所述定位機(jī)構(gòu)安裝在夾鉗支承構(gòu)件上，使得所述夾鉗支承構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)，從而至少所述板底繞與所述假想管相交的大致水平的軸旋轉(zhuǎn)，以便至少將所述板底從所述初始方位定向到所述工作方位。
文檔編號(hào)C12M1/22GK101636482SQ200880001923
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者丹尼爾·帕特里克·托畢, 拉吉夫·古普塔, 斯蒂芬·劉易斯·萊肯貝, 科林·威廉·波特, 菲利普·詹姆斯·鄧肯 申請(qǐng)人:實(shí)驗(yàn)室技術(shù)系統(tǒng)有限公司