專利名稱：具有自動吸液裝置和帶碰撞傳感器的吸液臂的自動分析裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有吸液臂的自動吸液裝置，其中吸液臂包括固定裝置、接納裝置以及檢測裝置，固定裝置用于將吸液臂固定到運動裝置上，運動裝置用于使吸液臂在工作區(qū)內運動；接納裝置用于大致垂直于吸液臂布置的吸液針；檢測裝置用于確定作用在吸液針的自由端上并沿吸液針的縱軸線作用的機械力。此外，本發(fā)明涉及具有所述吸液裝置的自動分析裝置。
背景技術：
在人類或獸類醫(yī)療診斷范圍中不斷提高自動化的領域中，其中開發(fā)了用于自動分析液體的裝置，稱之為分析儀，其可從試劑容器取得用于進行分析所需的試劑并將試劑與用于在反應容器中進行分析的試樣混合。為此，分析儀通常具有轉盤，其中設置有用于試劑容器的接納區(qū)域或用于試樣容器的接納區(qū)域。在專用分析儀轉盤中，同時設置用于試劑容器的接納區(qū)域和用于試樣容器的接納區(qū)域。這些轉盤通常由設置在分析儀內的驅動機構驅動以進行轉盤的轉動運動。試劑或試樣通常由自動吸液裝置取出并傳遞至反應容器。通常，所述自動吸液裝置包括吸液臂，在吸液臂上布置有吸液針，該吸液針連接到泵吸單元，液體可通過該泵吸單元抽入吸液針，并且也可再從吸液針排出。所述吸液臂通常被設計成吸液針可借助于吸液臂在作業(yè)區(qū)上方運動，在該作業(yè)區(qū)內，固定地布置有試劑容器、試樣容器和/或反應容器 (例如試管)，或者，這些容器可例如由轉盤臨時提供。存在有回轉吸液臂，轉動軸線穿過該回轉吸液臂的一端，吸液臂的另一端可繞轉動軸線沿圓形路徑移動。作為其替代方式，也存在可在吸液臂的作業(yè)區(qū)上方的平面內沿方向χ和與其垂直的方向Y移動的吸液臂。吸液臂可布置在升降柱上，通過升降柱，吸液臂垂直于作業(yè)區(qū)基部的作業(yè)高度是可調節(jié)的，這是為了例如能夠將吸液針移過布置在作業(yè)區(qū)內的各液體容器，并能夠將吸液針從上方引入選定的液體容器。作為通過升降柱調節(jié)高度的替代方式，吸液臂也可被設計成吸液針本身可調節(jié)高度地設置在吸液臂上。在各個洗液操作之間，通常需要清洗自動吸液裝置的吸液針的內側和外側。為此， 通常將吸液針浸入沖洗液，其中，將一定量的沖洗液吸入吸液針內。然后，將沖洗液抽出吸液針并在廢液容器或排泄管上方排空，并且讓它滴干或將它擦干。通常分析儀還包含用于確定被置于反應容器內的反應混合物的物理或化學量的測量裝置。反應容器可以例如是試管，試管布置在分析儀內所布置的光度計的光束路徑內， 或者可進入該光束路徑。此外，原則上，分析儀包括至少一個控制單元，以控制吸液臂的運動、泵單元的運動、吸液針的運動、升降柱的運動和/或轉盤的運動；以及數(shù)據(jù)處理裝置，用于初始化并執(zhí)行分析程序和用于所測量的物理或化學量的輸出和處理。
試劑容器或試樣容器的開口和反應容器的開口以及可選地設置的吸液針沖洗工位的開口有時非常小，從而如果出現(xiàn)控制故障，則可能發(fā)生不能如所想要地將吸液針引入容器的開口，而是碰撞容器邊緣或甚至可能在容器旁下降，從而在某些情形中會下降到分析儀的部件上。這些情況中，這會導致吸液針損壞或被吸液針擊中的物體損壞。這種損壞可能嚴重到使分析儀不能繼續(xù)運行。因此，有對這樣一種裝置的需要，在吸液針與布置在分析儀內的物體發(fā)生不想要的碰撞的情況中，該裝置會產(chǎn)生信號，該信號使在進行的分析立即中斷和/或在視覺上或聽覺上警示分析儀的操作者。下文中，將該裝置稱為碰撞傳感器。形成本發(fā)明基礎的該問題的現(xiàn)有解決方案中，吸液針以彈簧安裝在套筒狀接納裝置中。如果有脈沖向上抵靠吸液針，則彈簧一起被推動，其中，產(chǎn)生指示該脈沖的信號。當有抵靠吸液針的向上脈沖時，吸液針在套筒中的運動致使吸液針的外表面和套筒的內表面之間的摩擦。此外，吸液針也會在套筒內傾斜。由于摩擦和傾斜因素削弱了系統(tǒng)的靈敏度和可靠性，這種類型的碰撞傳感器具有缺點。此外，吸液針固定器的彈簧安裝經(jīng)常在吸液針的更換過程中的導致困難。具體來說，不論什么時候裝配新的吸液針，為了對準吸液針的末梢，需要費力的精細調整。根據(jù)本發(fā)明的碰撞傳感器應不需要諸如具有彈簧安裝吸液針的碰撞傳感器的費力的精細調整。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明所要解決的問題是提供一種碰撞傳感器，該碰撞傳感器以盡可能節(jié)省空間的方式布置在吸液臂內，并被設計成使得吸液針在洗吸液臂上為它所設置的接納裝置內的裝配、例如更換有缺陷的吸液針，即使是自動吸液裝置的使用者也能夠盡可能容易地進行。此外，應避免在碰撞情況下發(fā)生摩擦力或甚至運動部件傾斜，以改善碰撞傳感器的靈敏性和可靠性。該問題通過上述類型的自動吸液裝置解決，其特征在于，吸液臂由至少四部分構成，這些部分通過鉸接接頭而連接在一起，其中a) 一個部分是吸液臂基部，固定裝置布置在該吸液臂基部上，b) 一個部分是吸液臂端部件，接納裝置布置在該吸液臂端部件上，c) 一個部分是吸液臂底部，以及d) 一個部分是吸液臂頂部，其中，吸液臂底部和吸液臂頂部布置成一個在另一個上方，并在吸液臂基部和吸液臂端部件之間，其中，吸液臂底部和吸液臂頂部通過鉸接接頭連接到吸液臂基部和吸液臂端部件，使得作用在吸液針的自由端上并沿吸液針的縱軸線作用的機械力致使吸液臂端部件相對于吸液臂基部向上運動，以及，其中檢測裝置適于檢測吸液臂端部件相對于吸液臂基部的向上運動。當術語“上”或“向上”在本發(fā)明的上下文中使用時，應理解成“上”表示與吸液針末梢所指的方向相反的方向的意思。吸液臂的這種構造具有如下優(yōu)點可將用于吸液針的接納裝置設計成能夠容易地更換吸液針，例如，僅將吸液針插入或擰入接納裝置，而無須例如彈簧安裝的吸液針固定器情況中費力的再調整。
此外，在吸液臂端部件相對于吸液臂基部的向上運動過程中，不產(chǎn)生令人煩惱的摩擦力。此外，通過本發(fā)明的吸液臂，在吸液臂端部件相對于吸液臂基部向上運動的過程中，運動部件不會有不想要的傾斜。根據(jù)本發(fā)明的鉸接接頭應理解成本領域的技術人員所知道的任意鉸接接頭，該鉸接接頭允許吸液臂頂部相對于吸液臂底部的向上轉動。此外，所述鉸接接頭還應理解成所需要的紐絞點，如果沿吸液針所布置的軸線有足夠大的向上作用力，則吸液臂頂部沿紐絞點相對于吸液臂底部向上轉動。較佳地，吸液臂的這至少四個部分是一件式吸液臂本體的部分，該吸液臂本體由一種材料制成，其中，各部分之間的鉸接接頭是設置在該材料中呈膜片鉸鏈形式的凹陷。較佳地，該由一種材料制成的一件式吸液臂本體通過擠壓成型或連續(xù)鑄造來生產(chǎn)。較佳地，用于檢測吸液臂端部件的向上運動的檢測裝置由光柵構成，其布置并構造成當存在吸液臂端部件相對于吸液臂基部的向上運動時，產(chǎn)生信號。本文中，應寬泛地理解術語“信號”，其應包括用于停止運行的光信號、聲信號和/ 或電信號等?；蛘撸部稍谖鄣母鞑糠种g形成電接觸，當存在吸液臂端部件相對于吸液臂基部的向上運動時，該電接觸斷開，從而產(chǎn)生信號。另一方面，還可將吸液臂設計成直到吸液臂端部件相對于吸液臂基部向上運動時才形成所述電接觸。用光柵的較佳實施例中，光柵以這樣的方式布置在吸液臂端部件上當存在吸液臂端部件相對于吸液臂基部的向上運動時，設置在吸液臂頂部或吸液臂基部上的突起阻擋光柵的光束，由此產(chǎn)生信號。這種布置的優(yōu)點是通常僅在碰撞的情況中光束才被阻擋。因此可排除僅僅由于光柵有缺陷而導致的錯誤信號。例如“沒有光束”也可能僅意味著光柵的發(fā)射器LED損壞了。接納裝置較佳地是套筒，吸液針可插入或擰入該套筒而無須通常只能由技術人員實施的費力的精細調整。本發(fā)明的一個較佳實施例的特征在于，吸液臂底部設有銷，該銷固定在吸液臂底部并突出到吸液臂底部的頂部上方且配合在吸液臂頂部的凹陷內。在該凹陷內，該銷沿吸液臂端部件的方向靠在止擋表面上。沿吸液臂基部方向，銷在凹陷內具有一定的間隙。此外，銷在凹陷中還具有一定的向上間隙。銷限制了各部分可能的朝向彼此的運動。靜止狀態(tài)中，銷防止其而將吸液臂穩(wěn)定在水平位置，從而防止吸液臂端部件隨吸液針向下運動。如果存在吸液臂端部件的向上運動，則凹陷內的銷能夠且僅能夠沿吸液臂基部方向向上滑動凹陷內所設定的間隙的距離。較佳地，在吸液臂頂部和吸液臂基部之間布置張力彈簧，該張力彈簧在吸液臂基部和吸液臂頂部之間產(chǎn)生抵消吸液臂端部件的運動的初始拉力。替代實施例中，板固定在吸液臂基部的下側上并朝向吸液臂端部件突出，這將吸液臂底部穩(wěn)定在水平位置并防止吸液臂端部件隨吸液針向下運動。如開始所已經(jīng)提到的，具有所述液體容器轉盤的根據(jù)本發(fā)明的裝置具有一個或多個以下構件轉盤的驅動裝置、吸液裝置、沖洗工位、產(chǎn)生熱的裝置、產(chǎn)生冷的裝置、用于確定反應混合物的物理或化學量的光學測量裝置以及用于讀取光電可讀代碼的光電讀取裝置，光電可讀代碼施加在轉盤和/或試樣和/或試劑上。
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為了原始公開的目的，應當指出，只要未明白地排除或技術方面沒有使這種組合不可能實現(xiàn)或無意義，根據(jù)本說明書、附圖和權利要求書將對本領域的技術人員變得明顯的所有特征可分別組合和以與本文迄今為止所揭示的其它特征或特征組的任何組合相組合，即使它們僅特別地與某些其它特征相關聯(lián)地來描述。僅為了說明書的簡要和可讀性的目的而在這里省略各特征的所有可設想組合的全面的清楚的表述。


其它特征或各特征組以及各特征的可能能想到的組合的實例通過以下對附圖的說明來公開和說明。以下各圖示出圖1是帶有根據(jù)本發(fā)明的具有吸液臂的自動吸液裝置的液體自動分析裝置(分析儀)，圖2是初始狀態(tài)中的根據(jù)本發(fā)明的自動吸液裝置的吸液臂的示意圖，以及圖3是碰撞過程中的根據(jù)本發(fā)明的自動吸液裝置的吸液臂的示意圖。
具體實施例方式圖1示出液體自動分析裝置(分析儀)，該裝置具有用于液體容器的轉盤1和具有吸液臂5的吸液裝置2。轉盤1被布置成可將液體容器移入吸液臂5的作業(yè)區(qū)內。此外， 在吸液臂5的作業(yè)區(qū)內還可設置沖洗工位3和用于確定吸液針末梢的確切位置的測量裝置 4。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的自動吸液裝置的吸液臂5。吸液臂5包括一件式的吸液臂本體，吸液臂本體由通過膜片鉸鏈而連接在一起的四部分51、52、61、62構成。由四部分51、 52、61、62和相關的膜片鉸鏈(film hinge)構成的完整的吸液臂本體由一種材料構成。用于將吸液臂5固定到用于在作業(yè)區(qū)內移動吸液臂的運動裝置的固定裝置60布置在吸液臂基部61上。接納裝置50布置在吸液臂端部件62上。吸液臂底部51和吸液臂頂部52布置成一個在另一個上方且在吸液臂基部61和吸液臂端部件62之間。此外，吸液臂底部51和吸液臂頂部52通過膜片鉸鏈53而連接到吸液臂基部61和吸液臂端部件62。因此，作用在吸液針27的自由端上并沿吸液針27的縱軸線作用的機械力會導致吸液臂端部件62相對于吸液臂基部61的向上移動，其中部分 51、52、61、62繞膜片鉸鏈53相應地轉動。圖3示出碰撞過程中圖2的吸液臂。附圖標記1用于液體容器的轉盤2吸液裝置3沖洗工位4用于確定吸液針末梢的水平位置的測量裝置5吸液臂27吸液針50吸液針接納裝置
51吸液臂底部52吸液臂頂部53鉸接接頭54張力彈簧55 凹陷56止擋表面57 光柵58 銷59轉動軸線60用于固定吸液臂的固定裝置61吸液臂基部62吸液臂端部件107固定螺母108導電板
權利要求
1.具有吸液臂(5)的自動吸液裝置0)，其中，所述吸液臂(5)包括固定裝置(60)、 接納裝置(50)以及檢測裝置(57)，所述固定裝置(60)用于將所述吸液臂(5)固定到運動裝置上，所述運動裝置用于使所述吸液臂在作業(yè)區(qū)內運動；所述接納裝置(50)用于大致垂直于所述吸液臂(5)布置的吸液針(XT)；所述檢測裝置(57)用于檢測作用在所述吸液針 (27)的自由端并沿所述吸液針(XT)的縱軸線作用的機械力，其特征在于，所述吸液臂(5) 由至少四部分(51，52，61，62)構成，所述至少四部分(51，52，61，62)通過鉸接接頭連接在一起，其中a)一個部分是吸液臂基部(61)，所述固定裝置(60)布置在所述吸液臂基部(61)上，b)一個部分是吸液臂端部件，所述接納裝置(50)布置在所述吸液臂端部件(62)上，c)一個部分是吸液臂底部(51)，以及d)一個部分是吸液臂頂部(52)，其中，所述吸液臂底部(51)和所述吸液臂頂部(52)布置成一個在另一個上方，并在所述吸液臂基部(61)和所述吸液臂端部件(62)之間，其中，所述吸液臂底部(51)和所述吸液臂頂部(52)通過鉸接接頭(53)而連接到所述吸液臂基部(61)和所述吸液臂端部件 (62)，使得作用在所述吸液針(XT)的自由端上并沿所述吸液針(XT)的縱軸線作用的機械力導致所述吸液臂端部件(62)相對于所述吸液臂基部(61)向上運動，以及其中，所述檢測裝置(57)適于檢測所述吸液臂端部件(62)相對于所述吸液臂基部(61)的向上運動。
2.如權利要求1所述的吸液裝置O)，其特征在于，所述吸液臂(5)的所述至少四部分 (51,52,61,62)是一件式吸液臂本體的部分，其中，所述鉸接接頭(53)是所述四部分(51， 52,61,62)之間的膜片鉸鏈。
3.如權利要求1和2中的一項所述的吸液裝置O)，其特征在于，所述檢測裝置由光柵 (57)構成，所述光柵被布置并構造成如果存在所述吸液臂端部件(62)相對于所述吸液臂基部(61)的向上運動，則產(chǎn)生信號。
4.如權利要求1至3中的一項所述的吸液裝置O)，其特征在于，所述光柵(57)以這樣的方式布置在所述吸液臂端部件(62)上如果存在所述吸液臂端部件(62)相對于所述吸液臂基部(61)的向上運動，則設置在所述吸液臂頂部(52)或所述吸液臂基部(61)上的突起(56)阻擋所述光柵(57)的光束，由此產(chǎn)生信號。
5.如權利要求1至4中的一項所述的吸液裝置O)，其特征在于，在所述吸液臂基部 (61)和所述吸液臂頂部(52)之間布置張力彈簧64)，所述張力彈簧(54)在所述吸液臂基部(61)和所述吸液臂頂部(52)之間產(chǎn)生抵消所述吸液臂端部件(62)的運動的初始拉力。
6.如權利要求1至5中的一項所述的吸液裝置O)，其特征在于，所述接納裝置(50) 是套筒，可將所述吸液針07)插入或擰入所述套筒中。
7.如權利要求1至6中的一項所述的吸液裝置O)，其特征在于，所述吸液臂底部(51) 內設置銷(58)，如果存在所述臂端部件(62)的向上運動，則所述銷(58)與所述吸液臂頂部 (52)內的凹陷(55)中的止擋表面(56)接觸。
8.如權利要求1至6中的一項所述的吸液裝置O)，其特征在于，在所述吸液臂頂部 (51)內設置銷(58)，如果存在所述臂端部件(62)的向上運動，則所述銷(58)與所述吸液臂底部(52)內的凹陷(55)中的止擋表面(56)接觸。
9.具有根據(jù)權利要求1至7中的一項所述的吸液裝置( 的自動分析裝置，其中，所述自動分析裝置還具有以下元件中的一個或多個分析轉子、產(chǎn)生熱的裝置、產(chǎn)生冷的裝置、 用于沖洗所述吸液針的沖洗工位、光學測量裝置以及用于讀取光電可讀代碼的光電讀取裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動吸液裝置，該自動吸液裝置具有吸液臂和用于檢測作用在吸液針末梢的力的檢測裝置(碰撞傳感器)。為了提供具有良好靈敏度、可靠的碰撞傳感器，其中使吸液針的替換盡可能地容易，根據(jù)本發(fā)明提出了由至少四個部分(吸液臂基部、吸液臂端部件、吸液臂底部以及吸液臂頂部)構成的吸液臂，這至少四個部分通過鉸接接頭而連接在一起，其中吸液臂底部和吸液臂頂部被布置成一個在另一個上方，并且在吸液臂基部和吸液臂端部件之間，吸液臂可通過吸液臂基部固定到運動裝置上，吸液針固定在吸液臂端部件上。鉸接接頭被設置成使得作用在吸液針的自由端上并沿吸液針的縱軸線作用的機械力導致吸液臂端部件相對于吸液臂基部的向上運動。檢測裝置可檢測吸液臂端部件相對于吸液臂基部的這種向上運動并將其轉換成信號。
文檔編號G01N35/10GK102216787SQ200980146761
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權日2008年11月18日
發(fā)明者R·塞恩基 申請人:德賽技術有限公司