專利名稱：具有用于配量分配單元的變換機構的配量分配裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有用于配量分配單元或功能單元的變換機構的配量分配裝置。
背景技術：
用于成粉末或膏體的形式的配量材料的配量分配裝置特別是用于高精度地將小的配量分配到小目標容器中。這種目標容器通常放置在秤上，以稱量從配量分配裝置給送出的物質，使得物質可隨后根據(jù)給定的指令被進一步處理。配量材料例如容納在配量分配單元中，所述配量分配單元實質上包括源容器和分配頭。流動調節(jié)元件例如滑動間門設置在分配頭中，且在致動時打開出口孔眼。配量材料可通過連接到源容器的出口孔眼流入設置在出口孔眼下方的目標容器中?；瑒娱l門優(yōu)選被設計成使它可與驅動機構配合，所述驅動機構與配量分配單元分離。這種配量分配裝置還通常用于制備多種物質的混合物。為此，優(yōu)選具有可用的變換機構，從而，具有各種物質的各個配量分配單元可自動地設置到配量分配裝置中和從配量分配裝置取出。EP1947427A1中公開了一種配量分配裝置，其中，多個配量分配單元設置在保持器中。配量分配單元可借助于裝載機構例如工業(yè)機器人在保持器與配量分配裝置的接收位置之間傳遞。這種解決方案具有嚴重的問題，其配置有各個單獨的模塊的整個系統(tǒng)需要大的表面積進行放置，即它具有大的著地區(qū)域。在實驗室設備中，尤其是具有排放系統(tǒng)的操作隔間中，隔間內使用的任何儀器的著地區(qū)域都是關鍵問題，這是因為這些隔間中的許多隔間安裝在用戶實驗室處，因此，空間限制是一個實際問題。而且，當安裝這種綜合設備時，人們必須想到在配量分配裝置、裝載機構和保持器之間調節(jié)、布線和程序設計的重要問題。這些不足中的部分不足通過公開于EP1959M4A1中的具有變換機構的兩種形式的配量分配裝置解決。在第一種形式中，用于多個配量分配單元的保持器可沿著直線路徑移動。第二種形式具有環(huán)形保持器，所述環(huán)形保持器被設置成它環(huán)繞配量分配裝置且可繞著后者轉動。根據(jù)選擇，例如基于預設在配量分配裝置中的算法，各個配量分配單元根據(jù)它們的位置數(shù)字一個在另一個之后地移動到位，配量分配單元它們接合到驅動機構，且該算法中指定的物質量分配到目標容器中。然而，這種配置方式仍占據(jù)相當大的表面積，這是因為變換機構僅設置在工作面上方的小的高度處，因此，變換機構下方的表面空間不可加以利用。前述的具有變換機構的不同形式的配量分配裝置易于制造，占據(jù)小的表面空間， 且由于變換機構植入裝置中，因此不需要費太大努力就可被使得投入操作。然而，作為附加要求，為了避免污染周圍空間和物質本身，從配量分配單元的出口孔眼到設置在稱重單元的稱重盤上的目標容器的充填開口的距離應盡可能小。這在處理有毒或高反應性的物質中是特別重要的。優(yōu)選地，配量分配單元的在其下端包括出口孔眼的部分實際上在分配過程中進入到充填開口內，使得目標容器的唇緣內的區(qū)域不被配量材料污染。對于EP1959M4A1中公開的配量分配裝置來說，這是不可能的。為了提供這種能力，整個變換機構必須是高度可調節(jié)的。因此，可設置到變換機構中的所有配量分配單元的組合重量必須垂直上下移動。必須移動的大的重量體會在變換配量分配單元中影響各個步驟的速度，且可使得振動增大。而且，變換機構可在其內移動的整個空間需要沒有其他物體或儀器的其他部件。此外，保持器不可在配量分配過程中移動。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供這樣一種配量分配裝置，所述配量分配裝置對表面積和純凈空氣空間的要求小，且可快速地變換和迅速地裝載配量分配單元或功能單元。上述任務通過一種包括變換機構且具有獨立權利要求中限定的特征的配量分配裝置解決。配量分配裝置包括底架；用于接收任何配量分配單元或功能單元的至少一個接收裝置，所述配量分配單或功能單元允許插入接收裝置中；以及至少一個驅動機構。在配量分配單元或功能單元已被插入接收裝置中之后，它可配合到驅動機構。相對于配量分配裝置的操作位置，保持器設置在底架的上水平面上且連接到底架。保持器具有用于配量分配單元或功能單元的至少一個保持位置。而且，在底架的下水平面上設有稱重單元，所述稱重單元包括用于接收目標容器的載荷接收器。根據(jù)本發(fā)明，配量分配裝置包括變換機構，所述變換機構能夠使接收裝置相對于底架水平移動。通過水平位置移位，接收裝置可使配量分配單元或功能單元從其保持位置取出和被接收到接收裝置中，相反也可從接收裝置取出和被接收到保持位置中。而且，借助于變換機構，接收裝置與驅動機構一起可相對于底架沿朝著已被設置在載荷接收器上的目標容器的充填開口的方向垂直移動，以及可相對于底架沿著遠離目標容器的充填開口的方向即向著保持位置垂直移動。已在前面的現(xiàn)有技術的描述中解釋和描述了配量分配單元的結構和功能。顯而易見，也可使用執(zhí)行不同功能的功能單元替代一個或多個配量分配單元。可設置在配量分配裝置中的這種功能單元的概念詳細地呈現(xiàn)在歐洲專利申請EP1959M3A1中，該申請的全部內容通過引用在此并入到本專利申請中。尤其值得提及的是，從外部供給的功能單元，例如泵單元或閥單元，所述泵單元或閥單元借助于供給導管連接到容納液體或氣體的外部儲存器。這使得功能單元可被連續(xù)地供給自由流動的介質。因此，變換機構具有至少一個水平線性引導件作為接收裝置和驅動機構之間的連接元件；以及垂直線性引導件，所述垂直線性引導件使由驅動機構和接收裝置組成的單元與底架連接。此外，具有用于每個線性引導件的驅動單元，而且還具有用于控制驅動單元的控制器。如上所述，水平運動主要用于在接收裝置和保持位置之間傳送配量分配單元或功能單元。然而，這并沒有排除以下可能性還可為附屬特性的所需的功能使用水平運動，例如用于使配量分配單元或功能單元與目標容器對齊。垂直運動主要用于將配量分配單元或功能單元從保持位置傳遞到目標容器以及反之。與水平運動類似，這也沒有排除以下可能性為其他所需的功能使用垂直運動，例如執(zhí)行短的上或下運動，以固定和釋放鎖定裝置。保持器優(yōu)選具有至少兩個保持位置，且被設計用于相對于底架的線性運動或轉動運動。理想地，每個保持位置的位置均儲存在配料分配裝置的電子存儲單元中，使得可在配量分配裝置的處理器模塊中執(zhí)行的操作程序可找到期望的保持位置且將期望的保持位置轉動到下面將描述的轉移位置。當然，電子存儲單元也可用于儲存坐落在保持位置的配量分配單元的數(shù)據(jù)。如果具有設置在保持器的區(qū)域中的電子讀取裝置例如RFID讀取器而且如果配量分配單元具有識別元件例如RFID標簽，則每個配量分配單元或功能單元的數(shù)據(jù)也可在給保持器裝載配量分配單元時自動被記錄。這種數(shù)據(jù)可包括配量分配單元的技術數(shù)據(jù)、例如投入工作的日期，配量分配循環(huán)數(shù)量，最后一次配量分配操作的日期以及類似信息。其他數(shù)據(jù)可涉及容納在配量分配單元中的物質，例如物質的類型和組分，其有效期、關于其流動特性的測量參數(shù)等。功能單元同樣可具有RFID存儲芯片，有關功能單元的功能的技術數(shù)據(jù)儲存在所述芯片上?？赡艿?，該存儲芯片也可包含操作信息或甚至包含可調用的程序模塊，該程序模塊用于影響和/或控制配量分配裝置的各個過程步驟。保持器獨立移動的能力對于數(shù)據(jù)采集和給配量分配裝置裝載配量分配單元或功能單元特別有利。因此， 保持器甚至在配量分配過程中也可從單個方向被裝載，且僅需要一個讀/寫裝置來記錄所有RFID存儲芯片的數(shù)據(jù)。而且，一旦接收裝置離開上平面，位于保持器中的每個配量分配單元或功能單元可在任何時刻移動經(jīng)過讀/寫裝置，以掃描或改變其數(shù)據(jù)。所述至少一個保持位置優(yōu)選具有至少兩個保持器凹槽，接收裝置包括至少兩個支撐件。而且，與支撐件相配的坐落位置和與保持器凹槽相配的引導軌形成在配量分配單元或功能單元上。保持器凹槽、坐落位置、支撐件和引導軌優(yōu)選在它們的縱向上彼此平行地定向，以及與變換機構的水平運動平行地定向。為了可極其緊湊地構造配量分配單元、功能單元、保持位置和接收裝置，接收裝置的所述支撐件優(yōu)選伸到保持位置中。這在以下情況下是可能的配量分配單元或功能單元設置在垂直定向的內、外平面對之間，其中，內平面對中的每一個平面包含至少一個坐落位置，外平面對中的每一個平面包含至少一個引導軌?？墒謩拥亟o所述至少一個保持位置裝載配量分配單元。然而，如果根據(jù)本發(fā)明的配量分配裝置例如植入較大的系統(tǒng)中，則可借助于裝載機構對保持位置或保持器裝載。為了滿足該目的，至少一個用于抓具的接合位置形成在配量分配單元或功能單元上。裝載機構、例如工業(yè)機器人具有可與接合位置接合的抓具，使得配量分配單元或功能單元可通過接觸-力接合或形狀配合接合方式連接到裝載機構。為了避免沖擊和振動的傳播，優(yōu)選將裝載機構布置成獨立于配量分配裝置。實際可行的是，通過指向底架的水平運動給保持位置裝載配量分配單元或功能單元，因為配量分配裝置沒有構件妨礙沿著該方向的運動。當然，保持位置、具體地講是保持器凹槽需要以這種方式構造，使得從該方向、即從“前部”的裝載是可能的。理想地，變換機構同樣從該方向將配量分配單元或功能單元移動到所述至少一個保持位置，以便從接收裝置移除配量分配單元或功能單元。因此，以遠離底架指向的水平運動使配量分配單元傳遞到接收裝置。特別是在裝載過程中，保持器與接收裝置獨立運動的自由是非常有利的。這使得甚至在配量分配操作過程中也可從單個方向給保持器裝載。為了防止配量分配單元或功能單元在傳送運動過程中從接收裝置掉落或由于機械沖擊或擾動從保持位置掉落，可通過機械力釋放的卡鎖元件可設置在至少一個保持器凹槽和引導軌之間和/或設置在至少一個支撐件和坐落位置之間。這種卡鎖元件可以是彈簧推壓的球-卡扣元件、彈簧推壓舌和類似物，或甚至為成對磁體。作為卡鎖元件的替代方式，所述至少一個保持器凹槽和/或坐落位置可具有大致沿垂直方向且與保持器凹槽或坐落位置的縱向軸線正交地延伸的凹部，且在至少一個引導軌和/或在支撐件上形成有凸出部，所述凸出部大致沿著垂直方向且與引導軌或支撐件的縱向軸線正交地延伸。在這種情況下，需要垂直解鎖運動來將配料分配單元從接收裝置和/ 或從所述至少一個保持位置分離。相反地，需要垂直放下運動來將配量分配單元或功能單元設置到接收裝置中和/或所述至少一個保持位置中。根據(jù)使用場合，例如在藥物的開發(fā)實驗室中，需要具有高精度地分配微小量的這些物質的能力。滿足這些要求的配量分配裝置具有高精度的稱重單元，所述高精度的稱重單元的信號用于監(jiān)測和控制配量分配過程。因此，分配和測量過程在防風罩內進行，使得周圍環(huán)境的空氣湍流不會影響稱重結果。為了避免具有機械復雜的空氣鎖的防風罩的復雜設計，公開于EP1959M4A1中的變換機構必須設置在防風罩內。然而，防風罩的尺寸越大，就需要越長的時間來使空氣湍流平靜，所述空氣湍流可能例如由于防風罩內的配量分配單元的更換產(chǎn)生。而且，在防風罩具有較大的內部容積的情況下，稱重隔間內的溫差引起空氣運動的可能性就增大。這使得防風罩的內部容積還在大的程度上決定對于給定的質量目標可設置多么窄的公差。根據(jù)本發(fā)明的具有變換機構的配量分配裝置使得可使用圍繞載荷接收器且連接到底架的防風罩。該防風罩可與使用的目標容器匹配。因此，其內部容積可保持得非常小。 由于配量分配單元或功能單元從保持器向目標容器的傳送實質上是垂直運動，因此防風罩優(yōu)選在上水平面的方向上即朝著上方至少部分敞開。為了在配量分配過程中也從上方封閉防風罩，根據(jù)第一實施例的合適的防風罩蓋可設置在接收裝置上。該防風罩蓋具有用于形成在配量分配單元或功能單元上的出口孔眼的至少一個切口。在功能單元的情況下，如前所述，功能單元的工作元件、例如溫度傳感器或攪動器穿過切口，而不是出口孔眼穿過切口。根據(jù)第二實施例，防風罩蓋也可設置在配量分配單元上或功能單元上。這種防風罩蓋也可使得從上方封閉通到防風罩隔間的開口。當然，整個防風罩也可被形成為分配頭的一部分且可在配量分配過程中完全圍住目標容器和載荷接收器。如果配量分配單元的包含出口孔眼的那部分意欲部分伸入到目標容器中，則在防風罩蓋中需要足夠大的開口。優(yōu)選地，上方局部敞開的防風罩的開口的輪廓與配量分配單元在配量分配過程中位于該開口中的那部分的輪廓相匹配。由于前述措施，防風罩的內部空間與周圍環(huán)境之間的空氣交換得到大大地防止。如果正被分配的物質是粘性的，各個顆?？稍诔隹诳籽鄣闹車鷧^(qū)域中附著到配量分配單元的殼體的外側。此外，功能單元特別是在使用之后會被污染。因此，優(yōu)選地，清潔裝置設置在底架上，以用于清潔配量分配單元和功能單元。根據(jù)配量分配裝置的設計，清潔裝置可設置在保持器附近或也可設置在中間位置處。設置在保持器的區(qū)域中的優(yōu)點在于， 保持位置可通過保持器相對于底架的滑動運動或轉動被帶到清潔裝置的作用范圍內。如果清潔裝置設置在中間位置，則將接收裝置移到清潔裝置可能如上所述地需要沿著水平和垂直方向的另外的從屬運動。清潔裝置可以是擦拭裝置和/或真空吸引裝置和/或洗滌站。顯然，保持器并不局限于僅具有一個用于配量分配單元和功能單元的保持位置， 而是可具有多個保持位置，所述多個保持位置在水平面上以線性陣列并排布置。每個保持位置均被布置成能夠相對于底架和確定的轉移位置線性運動，所述確定的轉移位置占據(jù)相對于底架固定的位置。變換機構以這種方式構造，使得在該轉移位置，接收裝置從其保持位置接收當前需要的配量分配單元或功能單元且還將所述當前需要的配量分配單元或功能單元返回到其保持位置。如果保持器需要容納大量配量分配單元和功能單元，實際可行地，保持器具有用于配量分配單元的多個保持位置，所述多個保持位置在水平面上彼此相鄰地以環(huán)形布置方式布置。該保持器可相對于底架繞著垂直轉動軸線轉動。因此，每個保持位置均可移動到確定的轉移位置，所述確定的轉移位置處于相對于底架固定的位置。不言自明，處于至少一個中間水平面上的至少一個中間保持器可設置在底架的保持器設置處的上平面與底架的具有載荷接收器的稱重單元設置處的下平面之間。為了可將配量分配單元和功能單元從上平面?zhèn)魉偷较缕矫?，中間保持器應具有至少一個用于接收裝置的越過位置。因此，該越過位置可不被保持位置占用。所述至少一個配量分配單元可被充填成粉末、膏體或液體形式的物質。然而，配量分配單元也可具有供給導管，所述供給導管連接到儲存容器以及可能連接到泵。此外，也可使用大量不同的功能單元。例如，功能單元可以是滴定器單元、泵單元、 吸液單元、具有導管和閥門手柄(armature)的單元、容器單元、傳感器單元或用于接收前面的單元中的一個單元的適配器，或其他單元。可采用的其他這種單元例如包括攪動器、研磨器以及加熱和/或冷卻單元。由于用戶可從各種相容的功能單元中選擇，配量分配裝置并不局限于分配粉狀或膏狀配量材料和液體，而是可轉換為一種用于配量材料的進一步處理的微型實驗室，其中，重量值可借助于力測量裝置連續(xù)地被記錄。


下面，通過描述附圖中示出的實施例，可發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的配量分配裝置的具體細節(jié)，附圖包括圖1是配量分配裝置的示意性三維圖，所述配量分配裝置具有變換機構、底架、可轉動地支撐在底架上的環(huán)形保持器、驅動機構以及借助于變換機構連接到底架的接收裝置，以及還具有設置在底架上且配備有載荷接收器的稱重單元，而且還具有坐落在保持器中的十二個配量分配單元；圖2再次以示意性三維圖示出了圖1的配量分配裝置，其中，載荷接收器和設置在載荷接收器上的目標容器被防風罩包圍，且接收裝置和坐落在接收裝置中的配量分配單元位于保持器與稱重單元之間的中間位置；圖3實質上示出了圖1和2的配量分配裝置的示意性三維圖，其中附加了在保持器與目標容器之間設置在底架上的中間保持器，其中，接收裝置和坐落在接收裝置中的配量分配單元緊鄰地定位在目標容器上方；圖4是配量分配裝置的示意性三維圖，所述配量分配裝置具有變換機構、底架、支撐在底架上而具有沿直線滑動的活動性的保持器、驅動機構以及借助于變換裝置連接到底架的接收裝置，以及還具有設置在底架上且配備有載荷接收器的稱重單元和坐落在保持器中的三個配量分配單元和兩個功能單元；圖5A示出了屬于圖1-3的保持器的保持位置的三維詳細視圖；圖5B示出了位于所述目標容器上方的圖3和4的分配頭的三維詳細視圖，其中附加了設置在接收裝置上的防風罩蓋以及圖中還示出了裝載機構的抓具的一部分；以及圖6以沿圖1中限定的平面A-A所作的剖視圖示出了坐落在保持器的保持位置的配量分配單元。
具體實施例方式圖1以示意性三維圖示出了具有變換機構110的配量分配裝置100。配量分配裝置100具有底架101。環(huán)形保持器120設置在底架101的上平面上且連接到所述底架101， 而且支撐在底架101上并能繞著垂直轉動軸線轉動。保持器120具有總共12個保持位置 121，每個保持位置由配量分配單元140占據(jù)。當然，并不必所有保持位置121都被占據(jù)才能使配量分配裝置100正確地工作。作為一個優(yōu)選特征，每個保持位置121的位置存儲在電子存儲單元中，使得可在配量分配裝置100的處理器模塊中執(zhí)行的操作程序可找到期望的保持位置121并將它轉到轉移位置123。顯然，該存儲單元也可用于存儲已被設置到保持位置121的配量分配單元140的數(shù)據(jù)。如果電子讀取裝置、例如RFID讀取器設置在保持器120的區(qū)域中，以及如果配量分配單元140攜帶有識別標識例如RFID標簽，則每個配量分配單元140的數(shù)據(jù)的記錄也可在給保持器120裝載配量分配單元140時自動地進行。這種數(shù)據(jù)可表示配量分配單元140的操作歷史，例如它首次投入操作的日期、執(zhí)行的分配循環(huán)的次數(shù)、最近一次分配循環(huán)的日期以及類似的信息。另外的數(shù)據(jù)可涉及容納在配量分配單元140中的物質，例如其特性和組分、其有效期、與其流動特性有關的測量參數(shù)等。顯然， 除了配量分配單元140以外，保持位置121也可被EP 1959243A1中公開的任何功能單元占據(jù)。這些功能單元也可攜帶RFID存儲芯片，與相應的功能單元的功能有關的技術數(shù)據(jù)存儲在所述RFID存儲芯片上?？赡艿兀摯鎯π酒部砂脩粜畔⒒蛏踔涟杀徽{用的程序模塊，所述程序模塊用于影響和/或控制配量分配裝置100的各個過程步驟。特別是為了數(shù)據(jù)采集，保持器120的獨立活動性證明是非常有利的。因此，保持器120甚至在配量分配過程中也可由單個方向裝載，且僅需要一個讀/寫裝置來記錄所有RFID存儲芯片的數(shù)據(jù)。在底架101的下水平面上構造有殼體102，所述殼體102在圖中以局部剖切的方式示出，以便露出設置在殼體102內的稱重單元130。載荷接收器131借助于力傳遞件133 連接到稱重單元130，且在配量分配裝置100的操作位置時設置在殼體102的上方，所述力傳遞件133通過殼體102中的貫通開口伸出。目標容器132擱置在載荷接收器131上。變換機構110的垂直線性引導件111部分可見地在管形底架101的內部。借助于該垂直線性引導件111，驅動機構103和僅勉強可見的接收裝置104被引導做垂直滑動運動。驅動機構103被設計成與設置在配量分配單元140中但圖1中未示出的排放速率控制元件配合。一旦排放速率控制元件與驅動機構103配合且被它致動，則排放速率控制元件就會打開配量分配單元140的出口孔眼。在出口孔眼的通道暢通的情況下，存儲在配量分配單元140中的配量材料此時可流入設置在出口孔眼下方的目標容器132中。當前處于轉移位置123的保持位置121被配量分配單元140占據(jù)。圖1示出了變換機構Iio準備好使配量分配單元140向接收裝置104轉移的時刻，因為接收裝置104的支撐件105正接合配量分配單元。接收裝置104和變換機構110的具體設計將在下面對圖 2的描述中更全面地描述。下面將在圖6的情況下描述以光滑轉移狀態(tài)配合操作的引導軌、 坐落位置、支撐件和保持器凹槽的布置情況，其中圖6是沿圖1繪出和標出的平面A-A所作的視圖。圖2再次示出了圖1的配量分配裝置100。已經(jīng)描述于圖1中的所有元件均以相同的附圖標記表示。圖2示出了變換機構110以及其兩個線性引導件111、112的更清楚的圖示。變換機構110的水平線性引導件112設置在驅動機構103與接收裝置104之間。因此，接收裝置104可相對于驅動機構103和底架101水平滑動。驅動機構103、水平線性引導件112和接收裝置104通過垂直線性引導件111被約束成相對于底架101的共同的垂直運動。而且，線性引導件111、112中的每個分別具有其自身的驅動機構(圖中未示出)，所述驅動機構可在控制器(同樣未示出)的命令下操作。該控制器可以是變換裝置110的部件。然而，可能更為有利的是，驅動機構直接通過配量分配裝置100的控制器或通過與配量分配裝置100獨立的控制器系統(tǒng)控制。接收裝置104以叉的形狀構造，且具有沿水平方向延伸的四個支撐件105，每個支撐件105具有垂直指向的凸出部106。當配量分配單元140坐落在接收裝置104中時，支撐件105接合在坐落位置143中，所述坐落位置形成在配量分配單元140上。僅可看見其中兩個支撐件105，這是因為其他兩個支撐件視覺上被安裝的配量分配單元140遮擋。凸出部 106接合在形成在配量分配單元140上的凹部141中，從而，防止配量分配單元140在借助于變換機構110的輸送過程中掉落出接收裝置104。因此，將配量分配單元140擱置在接收裝置104中、以及從接收裝置104移除配量分配單元140需要接收裝置104相對于配量分配單元140的短的垂直運動。在圖2示出的時刻，圖1中描述的配量分配單元的轉移已經(jīng)完成，且配量分配單元 140在此處于其到目標容器132的路途上，其中，第一箭頭201表示已經(jīng)經(jīng)過的路徑，第二箭頭202表示仍為完成的行進路徑。第一箭頭201具有水平區(qū)段和垂直區(qū)段。水平區(qū)段表示配量分配單元140已被以遠離底架101的水平運動移出保持位置121。這僅在形成在配量分配單元140上的引導軌142和保持位置121的相應的保持器凹槽122與第一箭頭201的水平區(qū)段平行地延伸的情況下才是可能的。一旦配量分配單元完全脫開保持位置，可開始垂直運動。第二箭頭202也具有水平區(qū)段，所述水平區(qū)段表示配量分配單元140向著驅動機構103的水平運動，直到運動到配量分配單元140、更具體地講是其排放速率控制元件可配合到驅動機構103的位置。此外，在該運動作用下，配量分配單元140、特別是出口孔眼被使得與目標容器132的充填開口對齊。為了防止目標容器132和載荷接收器132遭受可影響稱重信號的空氣湍流運動，頂部敞開的防風罩203安裝在殼體102上。圖3中示意性地示出的配量分配裝置300與圖1和2中所示的基本相同。圖1和 2中已描述的相同元件還以相同的附圖標記表示。實質上，配量分配裝置300與之前圖1和 2描述的配量分配裝置的區(qū)別在于，它具有中間保持器320，所述中間保持器320設置在保持器120與殼體102之間的中間水平面上。類似于保持器120，中間保持器320樞轉地連接到底架101而能夠繞著垂直轉動軸線轉動。中間保持器320及其保持位置321被構造成與保持器120基本相同，它們之間的差別主要在于，越過位置322取代一個保持位置321。這是必須的，以便可使配量分配單元140從保持器120移動到目標容器132。圖3示出了配量分配過程中的配量分配裝置300。驅動機構103、接收裝置104以及坐落在接收裝置104中的配量分配單元140位于底架101的下平面上，從上方接近目標容器132的充填開口。配量分配單元140的排放速率控制元件配合到驅動機構103的驅動軸107。一旦驅動軸107致動排放速率控制元件，配量分配單元140的出口孔眼被使得暢通，且配量材料從配量分配單元140排放到目標容器132中。在配量分配過程完成后，配量分配單元140沿著圖2中的箭頭201、202表示的相同路徑返回到其相應的保持位置121、 321，但顯然運動方向相反。圖3中還示意性地示出了收集盤390，所述收集盤390在中間保持器320下方設置在底架101上。收集盤390是環(huán)形的，用于收集灰塵，例如用于收集可出現(xiàn)于配量分配單元140的出口孔眼附近的物質顆粒。顯然，收集盤390的設計可例如通過添加可滑動的區(qū)段以便還罩蓋越過位置322而被進一步改進。而且，封閉的殼體可添加給收集盤390，使得坐落在保持位置121、321的配量分配單元140完全被圍在該殼體內。顯然，這種殼體的內部空間可持續(xù)地被保護氣體流過，以防止配量分配單元140中的物質受環(huán)境大氣的影響。圖4示出了配量分配裝置400的示意性三維圖。已經(jīng)在圖1-3中描述的所有元件均以相同的附圖標記表示。底架401與前面的例子中的底架稍微不同。這是由于配量分配裝置400具有保持器420，所述保持器420借助于縱向引導軌424被約束成沿直的水平線移動。形成在保持器420上的保持位置121在結構方面與前面描述的保持位置類似。配量分配裝置400被三個配量分配單元140和兩個功能單元440、441占據(jù)。第一功能單元440是泵單元，所述泵單元用于將液體從單獨的儲存容器442通過供給導管泵送到目標容器132 中。如果儲存容器442的內部被用氣體加壓，功能單元440也可僅配備有微型閥，因為液體被氣體壓力推動以從儲存容器向著微型閥移動。第二功能單元是攪動器，所述攪動器例如可用于攪動從配量分配單元140分配到通過泵單元添加的液體中的粉末。在攪動動作之后，攪動器會被弄濕，從而會被位于目標容器132中的溶液污染。作為一種用于清潔功能單元440、441和配量分配單元140的措施，配量分配裝置400可配備有清潔裝置450，所述清潔裝置450在此僅以示意性的形式示出，且可設置在底架401上。 清潔可例如以這種方式進行，使得在功能單元440、441已被使用之后，它首先傳送到其保持位置121且然后移動到清潔裝置450。然而，以下這種配置也是也可以的配量分配單元 140或功能單元440、441在返回保持位置121的過程中通過清潔裝置450。當然，清潔裝置 450可包括不同的附屬模塊，例如用于被粉末污染的配量分配單元140的真空吸引裝置；和 /或用于污染的功能單元440、441的洗滌站。此外，也可使用其他元件，例如刷子、熱空氣吹式烘干機以及類似物。為了更好地說明和描述某些結構細節(jié)，圖5A示出了前面的圖1-4的保持器中的保持位置121中的一個的三維詳細視圖，所述保持位置優(yōu)選布置成多個。每個保持位置121實質上由保持器中的U形切口形成，其中，U形切口的敞開部分朝下。切口具有兩個側壁523、 524，每個側壁具有保持器凹槽122。保持器凹槽中的至少一個具有卡鎖元件525。圖5A中的僅部分可見的卡鎖元件525是傳統(tǒng)設計的彈簧推壓球卡扣件，所述彈簧推壓球卡扣件主要包括球和壓縮彈簧，所述球和壓縮彈簧設置在盲孔(彈簧位于球之后，因此不可見)。圖5B示出了圖3和4的結構細節(jié)的三維視圖，其中，配量分配單元140被示出坐落在接收裝置104中。配量分配單元140位于目標容器132的上方，即，處于用于分配過程的操作位置?？蓮膱D中進一步看出，驅動機構103通過驅動軸107配合到配量分配單元140。 因此，驅動機構103可用于致動配量分配單元140的排放閥。如已在圖2的描述中所提及到的，具有形成在配量分配單元140上的引導軌142。引導軌142還具有槽口 Ml，當配量分配單元140坐落在保持位置121時，所述槽口被圖5A 中描述的卡鎖元件525咬合。這是必須的，因為當配量分配單元140或功能單元440、441 插入保持位置121時，它同時還需要從接收裝置104取出，且克服摩擦將需要一定量的力。 此外，卡鎖元件525防止配量分配單元140意外從保持位置121掉落。圖5B還示出了防風罩蓋560，所述防風罩蓋連接到接收裝置104。配量分配裝置 140的一部分伸過防風罩蓋560中的開口，其中，防風罩蓋中的開口的輪廓以這種方式與所述配量分配裝置的一部分的輪廓相匹配，使得當配量分配單元140坐落在接收裝置104中時，所述開口幾乎完全被封閉。當配量分配單元處于執(zhí)行分配過程的位置時，防風罩蓋560 貼合地位于防風罩203上。為了防止防風罩蓋560和/或防風罩203由于變換裝置的垂直運動損壞，配量分配裝置可配備有合適的傳感器，一旦防風罩203和防風罩蓋560彼此接觸時，所述傳感器向變換裝置的控制器發(fā)送信號。如果根據(jù)本發(fā)明的配量分配裝置植入較大的系統(tǒng)中，實際上可使用裝載機構(圖 5B中僅示出了其部分)裝載保持位置121和整個保持器。該目的通過至少一個接合區(qū)域 542實現(xiàn)，所述接合區(qū)域542形成在配量分配單元140或功能單元440、441上，用于接合機器人抓具。裝載機構、例如工業(yè)機器人具有抓具陽0，所述抓具可接合到接合區(qū)域M2，使得配量分配單元140或功能單元440、441可通過接觸-力接合和/或形狀配合接合方式連接到裝載機構。優(yōu)選這樣一種配置裝載機構與配量分配裝置獨立。實際可行地，給保持位置 121裝載配量分配單元140或功能單元440、441通過指向底架的水平運動執(zhí)行，這是因為沒有配量分配裝置的構件妨礙沿該方向的運動。當然，保持位置121、具體地講是保持器凹槽 122需要以這種方式構造，使得從該方向、也就是從“前方”的裝載是可能的。圖6示出了沿圖1中限定的平面A-A所作的正視圖，示出了坐落在保持器的保持位置121的配量分配單元140。為了特別緊湊地構造配量分配單元140或功能單元、保持位置121和接收裝置，提出了這樣一種設計接收裝置的支撐件105可伸到保持位置121。 可能地，配量分配單元140或功能單元設置在垂直定向的一對內平面Y，Y’與一對外平面 X，X’之間。一對內平面Y，Y’中的每個平面例如包含一個位于另一個之上的兩個坐落位置 143以及用于抓具的接合區(qū)域Μ2。一對外平面Χ，Χ’中的每個平面包含引導軌。接收裝置和保持位置121被相應地設計，其中，每個保持器凹槽122設置在一對外平面X，V的平面上。在一對內平面Y，Y’中的每個平面上設有接收裝置的一個位于另一個上方的兩個支撐件105。此外，抓具550與接合區(qū)域542相匹配，所述接合區(qū)域542設置在內平面上。作為圖5Β的一種變型，圖6中的防風罩蓋660連接到配量分配單元140，而不連接到接收裝置。 顯而易見的是，防風罩203也可加裝到接收裝置104的防風罩蓋560或配量分配單元140 的防風罩蓋660，而不是加裝到殼體102。盡管已通過實施例的特定示例描述了本發(fā)明，但顯而易見的是，實施例的其他許多變型也可在本發(fā)明的教導下獲得，例如通過組合各個實施例的結構特征、例如防風罩蓋， 和/或通過互換不同實施例之間的各個功能單元。特別地，支撐件、坐落位置、引導凹槽和引導軌在內、外平面對上的布置是專業(yè)優(yōu)選方案。可將該概念擴展為辨別代碼，使得功能單元和配量分配單元可插入不同的、專門保留的保持位置。還可以想到，多個接收裝置和多個驅動機構設置在一個變換裝置上。配量分配裝置也可具有這樣多個變換裝置，所述多個變換裝置可彼此獨立地操作，每個變換裝置均具有接收裝置和驅動機構。因此，這種組合和替代性方案被考慮包括在本發(fā)明中。附圖標記列表
400，300，100配量分配裝置
401，101底架
102殼體
103驅動機構
104接收裝置
105支撐件
106凸出部
107驅動軸
110變換裝置
111垂直線性引導件
112水平線性引導件
420，120保持器
321，121保持位置
122保持器凹槽
123轉移位置
130稱重單元
131載荷接收器
132目標容器
133力傳遞件
140配量分配單元
141切口，開口
142引導軌
143坐落位置
201第目丨成
202第一雄、、f 一目IJ大
203防風罩
320中間保持器
322越過位置
390收集盤
424縱向引導件
441,440功能單元
442儲存容器
443供給導管
450清潔裝置
524,523側壁
525卡鎖元件
541槽Π
542 用于抓具的接合區(qū)域550 抓具660,560 防風罩蓋
權利要求
1.一種配量分配裝置(100，300，400)，包括底架(101,401)；用于接收任何配量分配單元(140)或功能單元040，441)的至少一個接收裝置(104)，所述配量分配單元(140) 或功能單元040，441)允許插入接收裝置(104)中；至少一個驅動機構(103)，所述驅動機構能配合到已被插入接收裝置(104)中的配量分配單元(140)或功能單元040，441)； 保持器(120，420)，所述保持器相對于配量分配裝置(100，300，400)的操作位置設置在底架(101，401)的上水平面上，且包括用于配量分配單元(140)或功能單元040，441)的至少一個保持位置(121，321)；以及稱重單元(130)，所述稱重單元設置在底架(101)的下水平面上，且具有用于接收目標容器(13 的載荷接收器(131)；其特征在于，配量分配裝置(100，300，400)包括變換機構(110)，所述變換機構能夠使接收裝置(104)相對于底架 (101,401)水平移動，使得通過接收裝置(104)的水平位置移位，配量分配單元(140)或功能單元G40，441)可從其保持位置(121，321)取出和被接收到接收裝置(104)中，相反也可從接收裝置(104)取出和被接收到保持位置(121，321)中，其中，借助于變換機構(110)， 接收裝置(104)與驅動機構(10 —起可相對于底架(101，401)沿朝著已被設置在載荷接收器(131)上的目標容器(132)的充填開口的方向垂直移動，以及可相對于底架(101，401) 沿著遠離目標容器(132)的充填開口的方向向著保持位置(121，321)垂直移動。
2.如權利要求1所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，所述至少一個保持位置(121，321)包括至少兩個保持器凹槽(122)，接收裝置(104)包括至少兩個支撐件 (105)，其中，與支撐件(105)相配的坐落位置(143)和與保持器凹槽(122)相配的引導軌 (142)形成在配量分配單元(140)或功能單元(440,441)上。
3.如權利要求2所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，配量分配單元 (140)或功能單元(440,441)設置在垂直定向的內、外平面對(X，X，，Y，Y，)之間，其中，內平面對(Y，Y’ )中的每個平面包含至少一個坐落位置(143)，外平面對(X，X’ )中的每個平面包含至少一個引導軌(142)。
4.如權利要求2或3所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，具有用于機器人抓具的形成在配量分配單元(140)或功能單元(440，441)上的至少一個接合位置(Μ2)， 借助于所述接合位置(542)，配量分配單元(140)或功能單元(440，441)可連接到獨立于配量分配裝置(100，300，400)的裝載機構的抓具(550)。
5.如權利要求2-4中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，可通過機械力釋放的卡鎖元件(52 設置在至少一個保持器凹槽(12 和引導軌(14 之間和/或設置在至少一個支撐件(10 和坐落位置(14 之間。
6.如權利要求2-5中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，所述至少一個保持器凹槽(12 和/或坐落位置(14 包括凹部(141)，所述凹部(141)大致沿著垂直方向且與保持器凹槽或坐落位置的縱向軸線正交地延伸，且凸出部(106)形成在所述至少一個引導軌(142)和/或支撐件(105)上，所述凸出部(106)大致沿著垂直方向且與引導軌或支撐件的縱向軸線正交地延伸，其中，為了從接收裝置(104)和/或從所述至少一個保持位置(121，321)分離配量分配單元(140)或功能單元040，441)，需要垂直解鎖運動， 相反地，為了將配量分配單元(140)或功能單元040，441)設置到接收裝置(104)和/或所述至少一個保持位置(121，321)中，需要垂直放下運動。
7.如權利要求1-6中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，配量分配裝置包括圍繞載荷接收器(131)的防風罩003)，其中，所述防風罩(203)在朝底架(101， 401)的上水平面的方向上、即朝著頂部至少部分敞開。
8.如權利要求7所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，防風罩蓋(560) 設置在接收裝置(104)上，從而，防風罩Q03)的敞開頂部可被封閉，其中，所述防風罩蓋 (560)包括用于形成在配量分配單元(140)或功能單元040，441)上的出口的切口。
9.如權利要求7所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，防風罩蓋(660)設置在配量分配單元(140)或功能單元(440，441)上，從而，防風罩Q03)的敞開頂部可被封閉。
10.如權利要求7所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，頂部部分敞開的防風罩Q03)的開口的輪廓與配量分配單元(140)或功能單元(440，441)在配量分配過程中位于該開口中的那部分的輪廓相匹配。
11.如權利要求1-10中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，清潔裝置(450)設置在底架(101，401)上，以清潔配量分配單元(140)或功能單元040，441)。
12.如權利要求1-11中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，保持器 (420)包括用于配量分配單元(140)和/或功能單元040，441)的多個保持位置(121)，所述多個保持位置(121)在水平面上并排以直線陣列設置，其中，每個保持位置(121)均設置成能夠相對于底架G01)和確定的轉移位置線性水平運動，所述轉移位置占據(jù)底架(401) 上的固定位置。
13.如權利要求1-11中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，保持器 (120)具有用于配量分配單元(140)和/或功能單元(440,441)的多個保持位置(121)，所述多個保持位置(121)在水平面上彼此相鄰地以環(huán)形布置形式設置，其中，保持器(120)可繞著垂直轉動軸線相對于底架(101)轉動，使得每個保持位置(121)均可移動到相對于底架(101)固定的確定的轉移位置。
14.如權利要求12或13所述的配量分配裝置(100，300,400)，其特征在于，至少一個中間保持器(320)可設置在上平面與下平面之間的至少一個中間水平面上，其中，用于接收裝置(104)的越過位置(32 設置在中間保持器(320)上。
15.如權利要求11-14中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，當接收裝置(104)處于底架(101,401)的下平面區(qū)域時，保持器(120,420)和中間保持器(320) 允許向側旁移位或轉動。
16.如權利要求1-15中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，所述至少一個配量分配單元(140)被充填成粉末、膏體或液體形式的物質，或者所述至少一個配量分配單元(140)具有供給導管043)，所述供給導管連接到儲存容器022)，且如果需要連接到泵。
17.如權利要求1-16中任一所述的配量分配裝置(100，300，400)，其特征在于，功能單元040，441)是滴定器單元、泵單元、吸液單元、具有導管和閥門手柄的單元、具有攪動器裝置的單元、傳感器單元、加熱-和/或冷卻單元或用于接收所述單元中的一個單元的適配器或其他單元。
全文摘要
一種配量分配裝置包括底架；用于接收任何配量分配單元或功能單元的至少一個接收裝置，所述配量分配單元或功能單元允許插入接收裝置中；保持器；以及至少一個驅動機構。所述保持器具有至少一個用于配量分配單元或功能單元的保持位置。而且，設有稱重單元，所述稱重單元設置在底架的下水平面上，且包括用于接收目標容器的載荷接收器。根據(jù)本發(fā)明，配量分配裝置包括變換機構，所述變換機構能夠使接收裝置相對于底架水平移動。通過接收裝置的水平位置移位，配量分配單元或功能單元可從其保持位置取出和被接收到接收裝置中，相反也可從接收裝置取出和被接收到保持位置中。而且，借助于變換機構，接收裝置與驅動機構一起可相對于底架沿朝著已被設置在載荷接收器上的目標容器的充填開口的方向垂直移動，以及可相對于底架沿著遠離目標容器的充填開口的方向向著保持位置垂直移動。
文檔編號G01F11/00GK102209886SQ200980144875
公開日2011年10月5日 申請日期2009年9月16日 優(yōu)先權日2008年11月10日
發(fā)明者P·呂欽格 申請人:梅特勒-托利多公開股份有限公司