專利名稱：用于卵注入裝置的物質(zhì)分配系統(tǒng)的制作方法
用于卵注入裝置的物質(zhì)分配系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種將劑量處理物質(zhì)分配到用于將物質(zhì)注入多個卵，尤其是禽的卵的 裝置的多個注入器(injector)的分配系統(tǒng)，并且還涉及一種裝有該分配系統(tǒng)的注入裝置。 注入裝置(injection device)因?qū)⒅T如疫苗、抗生素或維生素的處理物質(zhì)直 接注入卵內(nèi)以限制胚胎的死亡率或促進胚胎的生長而著稱。這類裝置通常包括注入頭 (injection head)，該注入頭包括多個能夠?qū)⑽镔|(zhì)注入多個卵中的注入器(injector)，注 入器在運輸待處理的卵的輸送器(conveyor)的上方垂直移動，以及分配待注入的物質(zhì)的 系統(tǒng)，用于將劑量物質(zhì)分配至所述注入器。例如，美國專利5941696提出了一種分配系統(tǒng)，其由蠕動泵和單獨供給注入器的 柔性管組成。該泵的轉(zhuǎn)子配備了逐漸壓縮柔性管以使物質(zhì)向注入器移位的滾子(roller)。 這種泵保證了物質(zhì)送遞量的良好準確性。然而，柔性管卻承受較大的壓力而不得不進行定 期的更換。此外，這種泵需要許多具有顯著長度的管。對于每個注入器來說，確實需要將管 安裝于物質(zhì)源和注入器之間，穿過距注入頭一定距離的泵。而且，這種泵不適合某些種類的 疫苗，特別是具有活細胞的疫苗。該泵確實易于在柔性管壓縮期間破壞一部分活細胞，由此 極大地降低疫苗的效果。同時還提出了包括有用于每個注入器的個體微型泵的分配系統(tǒng)。經(jīng)證明，這些系 統(tǒng)體積龐大、非常昂貴并且需要精心的維護才能保證整個注入器的良好運轉(zhuǎn)。本發(fā)明的目的在于提出一種物質(zhì)分配系統(tǒng)，克服至少一部分上述缺陷，并且其設(shè) 計和應(yīng)用簡單。因此，本發(fā)明的目的是一種將劑量處理物質(zhì)分配到卵注入裝置的多個注入器中的 分配系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括-至少一個注射泵(syringepump)，其包括限定用于容納物質(zhì)的腔室的注射器本 體(syringe body)，該注射器本體在其遠端配備有排出孔和滑動地安裝于所述腔室內(nèi)的活 塞；和可自動地驅(qū)動所述活塞以通過排出孔將物質(zhì)排出腔室的驅(qū)動裝置，-連接至排出孔(outletorifice)的排出管(discharge tube),-經(jīng)由閥系統(tǒng)，通過第一端平行地連接至所述排出管的供給管(feedtube)，每個 供給管用于通過其第二端連接至至少一個注入器，優(yōu)選地連接至單個注入器，以及-能夠控制所述驅(qū)動裝置和所述閥系統(tǒng)以將包含在腔室內(nèi)的劑量處理物質(zhì)通過供 給管分配到注入器的控制器件(control means)。根據(jù)本發(fā)明，分配系統(tǒng)包括注射泵，其通過提供經(jīng)由閥系統(tǒng)連接至注射器 (syringe)的數(shù)個排出管的供給管而供給數(shù)個注入器。該分配系統(tǒng)所要求的管長度較小，因 為不完全受機械驅(qū)動。此外，此類泵適合于分配各種各樣的物質(zhì)，特別是活疫苗。根據(jù)一具體特征，閥系統(tǒng)能夠在與排出管流體傳遞(fluidiccommunication)時 單獨設(shè)定每個供給管。因而分配系統(tǒng)可能單獨調(diào)整每個卵的物質(zhì)的注入量，例如根據(jù)卵的 大小，和/或在注入器面對的是空槽(empty cell)或者不必要進行處理的卵，例如未受精 卵(clear egg)或者無生命的卵時，不注入任何物質(zhì)。因此，根據(jù)一具體特征，控制器件能 夠控制驅(qū)動器件和閥系統(tǒng)，以根據(jù)每個卵的特性(例如，大小、未受精或受精，有生命或無生命)和/或根據(jù)卵的存在與否，以相同或者不同的劑量向供給管單獨供給。如果注入器 下不存在卵或者是未受精卵或者無生命的卵，送遞至所述所述注入器的物質(zhì)的量為零。有利的是，控制器件能夠控制閥系統(tǒng)，然后控制驅(qū)動器件，以連續(xù)地供給每個供給 管，從而避免了排出管內(nèi)物質(zhì)的過度壓力。根據(jù)一個實施方案，閥系統(tǒng)包括用于每個供給管的雙通微閥(two-way microvalve)，優(yōu)選電磁閥(solenoid valve)，每個微閥，通過第一孔，經(jīng)由中間旁路管 (intermediate bypass tube)，連接至排出管，并通過其第二孔連接至供給管， 每個微閥的 開啟和關(guān)閉受控制器件的單獨控制。根據(jù)一個實施方案，注射器本體在其遠端配備有填充孔(fillingorifice)，配備 有閥系統(tǒng)的填充管(filling tube)與該填充孔連接，例如雙通微閥，尤其是電磁閥，所述閥 系統(tǒng)用于連接至物質(zhì)源，其開啟和關(guān)閉受控制器件的控制，且所述驅(qū)動器件能夠自動地驅(qū) 動所述活塞以通過進入孔(inlet orifice)吸入物質(zhì)，使注射器可自動地重新裝載物質(zhì)。根據(jù)一個實施方案，驅(qū)動器件對于注射器是推送式(pusher type)的，并且包括安 裝于基座上的步進電機(st印ping motor)，所述電機能夠優(yōu)選地經(jīng)由減速齒輪，驅(qū)動蝸桿 (worm)進行旋轉(zhuǎn)，所述蝸桿直接或間接地連接至牢固附接于活塞上的活塞桿的末端，使得 蝸桿的旋轉(zhuǎn)帶動活塞桿作平移運動，注射器本體安裝于所述基座上，所述電機受所述控制 器件的控制。借助于這樣的電機，能夠?qū)崿F(xiàn)精確劑量物質(zhì)的分配，在每個分配周期內(nèi)，可輕 易地調(diào)整每個注入器的分配劑量。本發(fā)明的目的還涉及一種包括注入頭的卵注入裝置，所述注入頭包括多個能夠?qū)?物質(zhì)注入多個卵內(nèi)的注入器，卵注入裝置的特征在于，其包括至少一個先前所述的用于將 劑量物質(zhì)分配至所述注入器的物質(zhì)分配系統(tǒng)。有利的是，每個供給管連接于單個注入器。根 據(jù)一個實施方案，該裝置包括數(shù)個分配系統(tǒng)，例如4個分配系統(tǒng)，每個分配系統(tǒng)單獨供給20 個注入器，例如提供所述裝置以用于處理裝有150個卵的托盤。分配系統(tǒng)優(yōu)選安裝于注入 裝置的固定底架上，所述固定底架支撐注入頭并且用于放置于運輸卵的輸送器之上。根據(jù) 一具體特征，控制器件能夠控制驅(qū)動器件和閥系統(tǒng)，用于向注入器單獨供給經(jīng)過調(diào)整的相 同或不同劑量的物質(zhì)，對每一注入器而言，調(diào)整是根據(jù)存在于所述注入器下方的每個卵的 特性和/或待注射的或不位于所述注入器下方的卵的存在而進行的，所述裝置裝有或連接 有用于確定卵的特征和/或檢測卵的存在并且將特征信息和/或卵存在信息傳送給注入裝 置的系統(tǒng)。在本發(fā)明目前優(yōu)選的具體實施方案的詳細說明描述中，參考附圖
，本發(fā)明將會得 以更好地理解，其他的目的、細節(jié)、特征和優(yōu)勢將會顯現(xiàn)得更加清晰，其中單幅圖示出了注 入裝置的物質(zhì)分配系統(tǒng)的示意圖。分配系統(tǒng)包括注射泵1或者注射器推送式活塞容積泵，其包括注射器10和作為用 于驅(qū)動注射器的吸入排出活塞的器件的推送器20。注射器10包括具有封閉的遠端Ila和開放的近端lib的注射器本體11。注射器 本體限定其中滑動地安裝有吸入排出活塞13的圓柱形腔室12。圓柱體在其遠端配備有排 出孔14和進入孔15。活塞連接至活塞桿16，活塞桿穿過開放的近端，并且其游離端與推送 器20相配合，使得腔室中的活塞沿所謂的排出方向向遠端移位，或者沿所謂的吸入方向向 近端移位。
推送器包括固定安裝有注射器本體的基座21。在本實施方案中，活塞桿的驅(qū)動經(jīng) 由電機，優(yōu)選經(jīng)由配備有減速齒輪27并且能夠沿兩個方向驅(qū)動蝸桿23的步進電機22實 現(xiàn)，在所述蝸桿23上安裝有中桿(intermediate rod) 24，從而螺桿的旋轉(zhuǎn)使中桿平移。圖 中示意性地示出了與蝸桿23相聯(lián)接的電機22。蝸桿23容納于注射器本體下方的基座中， 在基座的殼體(housing)內(nèi)引導(dǎo)中桿24進行平移。其游離端延伸越過基座的后面21a，并 且經(jīng)由連接部25附接至活塞桿的游離端。為了更好地引導(dǎo)中桿24的平移，連接部載有兩 個導(dǎo)向桿26，其平行地位于中桿的每一側(cè)并且在基座的補充殼體中滑動。如控制線31所示，電機收分配系統(tǒng)的控制單元3的控制。 分配系統(tǒng)還包括連接至注射器本體的排出孔14的排出管4，和多個經(jīng)由閥系統(tǒng)6 平行地連接至排出管4的供給管5。在本發(fā)明的實施方案中，閥系統(tǒng)包括數(shù)個雙通電磁微 閥61，也就是所謂的分配電磁閥，參考61i至61n，每個電磁閥具有經(jīng)由中間旁路管62連接 至排出管4的第一孔61a和連接至供給管5的第二孔。如控制線32所示，每個分配電磁閥 的開啟和關(guān)閉受控制單元3的控制。供給管5在其末端連接至注入裝置的注入頭的注入 器。通過每個供給管，可將物質(zhì)僅供給注入頭的一個注入器。為了進行簡化，圖中已經(jīng)示 出了單個注入器8。注入器特別包括注入本體(injection body)81和注入針(injection needle) 82，所述注入針安裝于所述注入本體上，并且和與供給管5相連接的所述注入本體 的入口 83相通，用于將待注入的物質(zhì)供給至注入針。分配系統(tǒng)還包括穿過填充管81和閥系統(tǒng)82連接至填充孔15的物質(zhì)源8，其中該 物質(zhì)源由雙通電磁微閥即所謂的填充電磁閥形成。填充管連接至填充孔和填充電磁閥的第 一孔82a，諸如疫苗袋(vaccinebag)的物質(zhì)源8連接至第二孔82b。如控制線33所示，填 充電磁閥的開啟和關(guān)閉受控制單元3的控制。作為一個實例，分配系統(tǒng)包括二十個供給管5，所述供給管，一方面通過分配電磁 閥單獨連接至排出管4，另一方面連接至注入裝置的注入器8。注入裝置(未示出)通常包括位于用于傳輸待處理的卵的輸送器上方的固定底 架，這些卵被置于托盤即所謂的孵育盤的槽中。注入頭安裝于固定底架上。注入頭的注入 器位于用于傳輸待處理卵的輸送器上方，并且在抬高位置和注入針可將物質(zhì)注入卵的注入 位置之間垂直地移動，每個注入器都配備有其自身的移位系統(tǒng)。注入裝置包括控制注入器 在其兩個位置間移位的主控制系統(tǒng)和分配系統(tǒng)的控制單元3，后者可與注入裝置的主控制 系統(tǒng)相結(jié)合。分配系統(tǒng)可直接安裝于注入頭的固定底架上。作為一個實例，注入頭包括80個注 入器，并且4個分配系統(tǒng)安裝于注入裝置的底架上，每個分配系統(tǒng)都單獨供應(yīng)20個注入器。 如之前所述，每個分配系統(tǒng)包括其自身的用于填充其注射器的物質(zhì)源。作為替代方案，可將 單個源提供給所述4個分配系統(tǒng)，所述源例如平行地連接至填充電磁閥的第二孔82b?，F(xiàn)在將對分配系統(tǒng)的操作進行說明。當與分配系統(tǒng)相聯(lián)接的注入器處于低注入位置時，控制單元諸如在接收到主控制 系統(tǒng)傳送的分配指令之后就開始分配周期。由于填充電磁閥和所有的分配電磁閥都處于關(guān) 閉位置，因此控制單元先控制第一分配電磁閥Gl1的開啟，然后控制電機22以將包含于腔 室內(nèi)的劑量物質(zhì)送遞到通過供給管5連接至電磁閥Gl1的注入器。例如，控制單元經(jīng)由控 制線31傳送指令，以控制電機在對應(yīng)于確定的劑量物質(zhì)的確定角度上旋轉(zhuǎn)。一旦將電機停止，控制單元控制第一電磁閥61i的關(guān)閉。對于第二電磁閥612，也執(zhí)行這種包括開啟電磁 閥、啟動電機、停止電機和關(guān)閉電磁閥的程序，然后是每個電磁閥，直到最后的電磁閥61n。 這種程序避免了排出管內(nèi)物質(zhì)的任何過度壓力。作為實例，在40毫秒內(nèi)，即在二十個注入 器的800毫秒的周期內(nèi)，將約50微升劑量的物質(zhì)分配到注入器。注射器的腔室大小可容納控制單元所已知的確定數(shù)量的注射劑量。當腔室內(nèi)剩余 的劑量數(shù)量不足以執(zhí)行全部20個注入器的分配周期，或者不足以執(zhí)行應(yīng)該由分配系統(tǒng)執(zhí) 行而進行托盤處理的分配周期的數(shù)量時，控制單元啟動填充周期，該填充周期包括 開啟填 充電磁閥82、開啟仍然在關(guān)閉位置的全部分配電磁閥、啟動電機以使活塞沿吸入方向進行 移位從而通過吸入存在于袋中的物質(zhì)來填充腔室，以及在將電機停止之后，關(guān)閉填充電磁 閥?？刂茊卧缓罂蓡有碌姆峙渲芷?。使腔室形成所需尺寸，以便能對數(shù)個連續(xù)的卵托 盤進行處理。為了安全起見，提供有用于感知注射器的活塞位置的傳感器，以便當活塞到達 其沖程的末端，接近遠端Ila時，啟動填充周期。有利的是，為了優(yōu)化處理物質(zhì)的消耗，分配系統(tǒng)僅將物質(zhì)供應(yīng)到面對包含受精且 有生命的卵的非空槽而安置的注入器。孵育盤(incubation tray)可含有“未受精”卵，即 非受精卵(non-fertilized egg)，和/或“無生命的”卵，即包括死胚胎，和/或空槽。從注 射操作上游開始，可執(zhí)行對孵育盤的卵進行檢驗的操作，以將受精卵和活性卵與未受精卵 和無生命的卵區(qū)分開來。該檢驗操作之后，可執(zhí)行將未受精卵和無生命的卵從孵育盤上去 除的操作和檢測空槽的操作。這些初步操作期間重新獲得的信息由注入裝置的控制系統(tǒng)進 行處理，以針對每個分配周期，對應(yīng)該供給有物質(zhì)的注入器進行限定，并將相應(yīng)的分配指令 傳送至控制單元。對于其中只有一個連接至電磁閥61i的注入器面對的是空槽或者未受精 卵和/或無生命的卵的分配周期，控制單元并不執(zhí)行之前所述的該電磁閥61i的程序。因 此，在關(guān)閉微閥61η、控制電機并且隨后關(guān)閉微閥之后，控制單元將將命令開啟微閥 61i+1。根據(jù)一個實施方案，控制單元還能夠在各分配周期內(nèi)，根據(jù)存在于注入器下的卵 的一個或多個特性，例如，根據(jù)卵的大小，改變送遞到每個注入器的物質(zhì)的量，從而使得處 理能夠適用于每個胚胎?？稍谧⑷胙b置的上游提供帶有攝像頭的檢測系統(tǒng)，以限定包含在 每個槽內(nèi)的卵的大小。控制單元根據(jù)注入器下方卵的大小，調(diào)整與所述注入器相聯(lián)接的電 磁閥的開啟時間和電機所執(zhí)行的步驟的數(shù)量，從而使送遞的劑量物質(zhì)能夠得以適應(yīng)。作為替代方案，可用一個或數(shù)個電磁閥取代分配雙通電磁閥，其中每個電磁閥都 包括連接至排出管的入口和每個都通過供給管連接至注入器的多個出口。盡管結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行了描述，但是顯然，它絕不僅限于此，而且包括 所述器件的所有技術(shù)等同物及其組合，只要這些組合涵蓋于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
用于將劑量處理物質(zhì)分配到卵注入裝置的多個注入器的分配系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括-至少一個注射泵(1)，包括-注射器本體(11)，其限定用于容納物質(zhì)的腔室(12)，并且配備有排出孔(14)和滑動地安裝于所述腔室內(nèi)的活塞(13)，-和驅(qū)動器件(20)，其能夠自動地驅(qū)動所述活塞，以便將物質(zhì)通過所述排出孔排出所述腔室，-排出管(4)，其連接至所述排出孔，-供給管(5)，其經(jīng)由閥系統(tǒng)(6)，通過第一端平行地連接至所述排出管，其中每個供給管用于通過其第二端連接至至少一個注入器(8)，以及-控制器件(3)，其能夠控制所述驅(qū)動器件和所述閥系統(tǒng)，以便將包含在所述腔室內(nèi)的劑量處理物質(zhì)通過所述供給管分配到注入器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配系統(tǒng)，其特征在于所述閥系統(tǒng)(6)能夠在與所述排出管 (4)流體傳遞時單獨設(shè)定每個供給管(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分配系統(tǒng)，其特征在于所述控制器件(3)能夠控制所述驅(qū)動 器件(20)和閥系統(tǒng)(6)，用于向所述供給管單獨供給相同或者不同劑量的物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或所述3的分配系統(tǒng)，其特征在于所述控制器件(3)能夠控制所述 閥系統(tǒng)(6)，然后控制所述驅(qū)動器件(20)，以連續(xù)地供給每個供給管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項所述的分配系統(tǒng)，其特征在于所述閥系統(tǒng)(6)包括用于 每個供給管(5)的雙通微閥(61)，每個微閥通過第一孔(61a)，借助中間旁路管(62)，連接 至所述排出管(4)，并通過其第二孔(61a)連接至供給管，每個微閥的開啟和關(guān)閉受所述控 制器件(3)的單獨控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的分配系統(tǒng)，其特征在于所述注射器本體配備有填 充孔(15)，配備有閥系統(tǒng)(82)的填充管與所述填充孔(15)相連接，所述閥系統(tǒng)用于連接至 物質(zhì)源并且其開啟和關(guān)閉受所述控制器件的控制，且所述驅(qū)動器件(20)能夠自動地驅(qū)動 所述活塞，以通過所述進入口孔吸入物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的分配系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動器件(20)包括安 裝于基座(21)上的步進電機(22)，所述電機能夠驅(qū)動蝸桿(23)進行旋轉(zhuǎn)，所述蝸桿連接至 牢固附接于所述活塞(13)上的活塞桿(16)的末端，使得所述蝸桿的旋轉(zhuǎn)帶動活塞桿作平 移運動，所述注射器本體安裝于所述基座上，所述電機受所述控制器件(3)的控制。
8.包括注入頭的卵注入裝置，所述注入頭具有多個能夠?qū)⑽镔|(zhì)注入多個卵的注入器， 其特征在于所述卵注入裝置包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的物質(zhì)分配系 統(tǒng)，用于將劑量物質(zhì)分配到所述注入器中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的注入裝置，其特征在于每個供給管(5)僅連接至一個注入器⑶。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于所述裝置包括數(shù)個分配系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項所述的裝置，其特征在于所述分配系統(tǒng)安裝于所述注 入裝置的固定底架上，支撐注入頭，并且用于放置于運輸卵的輸送器的上方。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一項所述的裝置，其特征在于所述控制器件能夠控制驅(qū)動器件(20)和閥系統(tǒng)(6)，用于向注入器單獨供給經(jīng)過調(diào)整的相同或者不同的劑量的物質(zhì)，對每個注入器而言，調(diào)整是根據(jù)存在于所述注入器下方的每個卵的特性和/或根據(jù)待注射 的或未處于所述注入器下方的卵的存在而進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及將劑量處理物質(zhì)分配到卵注入裝置的多個注入器的分配系統(tǒng)，并且還涉及配備有該分配系統(tǒng)的注入裝置。分配系統(tǒng)包括至少一個注射泵(1)，其包括用于驅(qū)動注射器(10)的活塞(13)的器件(20)；連接至注射器的排出孔(14)的排出管(4)；通過閥系統(tǒng)(6)平行地連接至所述排出管的供給管(5)，各供給管用于連接至注射器(8)；以及能夠控制所述驅(qū)動裝置和所述閥系統(tǒng)的控制器件(3)，用于經(jīng)由供給管將包含在腔室內(nèi)的劑量處理物質(zhì)分配到注入器。
文檔編號C12M3/00GK101842475SQ200880114462
公開日2010年9月22日 申請日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者弗洛倫特·門摡, 讓-克勞德·伊溫, 邁克爾·納得羅 申請人:蛋-雞自動化技術(shù)公司