專利名稱：用精液填充人工受精吸管的機器的制作方法
用精液填充人工受精吸管的機器
本發(fā)明涉及一種用精液填充人工受精吸管的機器。
所述精液為動物的精液(semen)，例如牛的(bovine)精液，例如稀釋 的公牛(buU)的精液(sperm)。
更精確地，本發(fā)明涉及一種機器，其包括漏斗(hopper:)，該漏斗 用于存放空的吸管；吸管的填充站(filling station);運輸裝置，其具有 接納并保持吸管的元件，并能夠運輸從所述漏斗取得的吸管，從而使 所述吸管出現(xiàn)在填充站上。
在例如FR 2，700，313和US 4,478,261的文件中說明了這種機器， 根據(jù)這兩個文件，運輸裝置為具有凹槽(fluted)的旋轉(zhuǎn)桶；在文件CH 533,542中也說明了這種機器，根據(jù)這個文件，運輸裝置由若干同樣具 有凹槽的活動環(huán)形帶構(gòu)成。
所述凹槽(grooves)確保了運輸裝置能夠接納來自漏斗的吸管、確保 了將這些吸管轉(zhuǎn)移到填充站，并且確保了在填充的過程中保持這些吸 管。
所述運輸裝置一歩一步地運行，從而在機器運行的過程中，將一 支吸管或者一組(group)吸管固定在填充站中。
這種機器一般適于填充一種吸管，該吸管的兩個端部中的一個(被 稱為遠端(distal))由塞子塞住。最初，所述塞子能夠透過空氣；但是當(dāng) 它浸泡在液體中的時候，則具有不透水性。舉例來說，這種塞子由插 入在兩種纖維材料的緩沖劑(buffers)之間的聚乙烯醇粉末制成。
所述填充站包括在吸管的相對的端部或"近端(proximal)"引進精 液的裝置；以及，經(jīng)過透氣性的塞子通過吸管遠端而吸入所述精液的 裝置。
如FR 2,810,535中所述的方法，通過與所述精液或者一定量的某種非殺精的中間液體相接觸，所述塞子變硬并且變得具有不透水性， 從而緊緊地塞住所述吸管的遠端。
位于所述填充站下游的是密封站，該密封站用于對所述吸管的近
端進行密封，這種密封一般是通過超聲波焊接(ultrasound welding)實現(xiàn)的。
在填充和密封工序之后，從運輸裝置釋放所述吸管，并將其收集 在特定(adhoc)的容器中。
然后，對這些吸管進行冷藏，以備日后的使用。
當(dāng)前使用的吸管為纖細的圓柱形管，其由柔韌且透明的塑料制成， 特別地例如PVC(聚氯乙烯)。
市場上可獲得的大部分吸管的長度為133mm，而存在不同直徑的 兩類吸管， 一類是2mm(實際上為1.95mm)級直徑的吸管，另一類是 3mm(實際上為2.85mm)級直徑的吸管。
本發(fā)明的一個主要目的是提出一種上述種類的機器，該機器具有 復(fù)合功能(polyvalentcharacter),其能夠處理以上兩類吸管，而不用需要 操作員顯著的調(diào)節(jié)而實現(xiàn)從一個類別到另一個類別的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的另一個目的是提出一種緊湊的、可靠的機器，其易于使 用并且能夠以較高的速度運行。
為了實現(xiàn)這個目的，并且根據(jù)本發(fā)明，這種機器適用于處理具有 不同直徑的至少兩類(categories)試管，接納和保持所述試管的元件被細 分為至少兩個不同的系列(series)。這兩個系列元件被裝備在所述運輸 裝置上，并且能夠選擇性地使用。這兩個系列元件中的一個系列元件 適用于大直徑的試管，而另外一系列元件適用于小直徑的試管。
需要提到的是，在文件FR 2,564,064中已知的用于填充管道的機 器的傳遞裝置(feed device)。這是一種具有鏈條的裝置，其能夠運輸不 同直徑的管道。為了實現(xiàn)這個目的，所述的運輸鏈條包括接納元件， 該接納元件由一對具有可變間隙的薄片(wafers)構(gòu)成。當(dāng)管道的直徑改 變的時候，需要通過改變兩個相鄰鏈條的相對位置而調(diào)整該間隙。
在這個已知的實施例中，不論相關(guān)的管道的直徑多大，全部的接納元件均用于運輸。
根據(jù)本發(fā)明的其它優(yōu)點和非限定性的特征
-所述運輸裝置為環(huán)形(endless)，給定類別的每個系列(series)元件 由若干組(groups)形成，每個組由一定數(shù)量的相鄰元件形成，給定類別 的組可與其它類別的組相交替，所述的填充站被設(shè)計成同時填充由一
組相鄰元件所支承的那批(batoh)吸管；
-所述的兩個類別的各組具有相同數(shù)量的元件； -所述元件為凹槽或凹口(noteh)，所述吸管被安裝在其中； -所述凹槽或凹口之間的軸線間隔在所述運輸裝置的整個長度上保
持不變，并且與其類別無關(guān)；
-所述機器包括電動機，該電動機由計算機控制并且一步一步地運
行，其能夠通過連續(xù)且重復(fù)的前進階段(phase of advance)驅(qū)動所述運輸
裝置，這個階段先是以小間距(atalowpitch)進行，然后是以大間距(ata
high pitch)進行，所述大間距的幅度(amplitude)數(shù)倍于小間距的幅度，
然后進入停止階段(stop phase);
-所述運輸裝置是位于所述漏斗出口處的旋轉(zhuǎn)桶，該旋轉(zhuǎn)桶由彼此
一體的兩個同軸的圓盤構(gòu)成，并且在他們的圓周上具有接納和保持所
述吸管的所述元件；
-所述漏斗包括逐個分配所述吸管的裝置，該裝置與所述運輸裝置
的前進同步；
-所述漏斗可拆卸，該漏斗包括其所裝有的吸管的類別的識別裝置， 而所述機器裝備有檢測裝置，其用于在所述漏斗被安裝到合適的位置 的時候與所述識別裝置進行配合，從而自動地確定即將被處理的吸管 的類別；
-所述檢測裝置連接于所述運輸裝置的驅(qū)動電機的控制和指令電 路，從而指示出運輸裝置在啟動時的位置。因此，接納和保持所述吸 管的元件是起作用的(active)，其中所述吸管適合于該元件的直徑，而 其它的元件是不起作用的(inactive);
-所述機器適于填充吸管，所述吸管的兩端中的一端(即遠端)由起 初具有透氣性的塞子塞住，但是當(dāng)該塞子被浸泡在液體中的時候，其 能夠變得具有不透水性。這種機器包括位于所述填充站上游的站(station),該站適于通過吸管的相對的端(g卩"近"端)將少量的非殺精 性且非粘性的液體引進到所述吸管中；
-所述填充站包括在所述吸管的近端引進精液的裝置；以及吸入精 液的裝置，并且如果需要的話，該裝置還能吸入先前被引進到所述吸 管中的少量液體，這種吸入操作是經(jīng)過所述塞子通過吸管的遠端實現(xiàn) 的；
-所述機器包括所述吸管的近端的超聲波焊接站，該超聲波焯接站 位于所述填充站的下游；
-這個焊接站包括超聲焊極(sonotrode)，該超聲焊極連接于砧(anvil) 上；該焊接站還包括缺口(indentation),該缺口用于抓牢所述吸管的近 端，這些缺口被細分為相交替的兩組，其分別適用于小直徑吸管的焊 接和大直徑吸管的焊接；控制裝置用于一起偏移所述超聲焊極和所述 砧，從而使得兩組缺口中的一組為起作用的，而另一組為不起作用的， 這兩組缺口分別對應(yīng)于將被處理的吸管的類別；
-所述機器包括運輸裝置，該運輸裝置由位于所述漏斗的出口處的 旋轉(zhuǎn)桶構(gòu)成，該旋轉(zhuǎn)桶由兩個彼此一體的同軸的圓盤構(gòu)成，并且在這 兩個圓盤的圓周上具有接納和保持所述吸管的凹口 ；該機器具有兩個 固定的斜道(ramp)，所述斜道以這樣的方式成形 一個斜道保證在所述 吸管到達所述焊接站之前，所述吸管的近端從所述的一個圓盤的凹口 中取出(extraction)，而另 一個斜道保證在所述吸管已經(jīng)離開所述焊接站 之后，所述吸管的遠端從另一個圓盤的凹口中取出，從而填充過和焊 接過的吸管落入容器中；
-所述運輸裝置是位于所述漏斗出口處的旋轉(zhuǎn)桶，該旋轉(zhuǎn)桶由兩個 彼此一體的同軸圓盤構(gòu)成，這兩個圓盤的相互間隙大體上小于所述吸 管的長度，并且每一圓盤在其圓周上均具有64個用于接納和保持所述 吸管的凹口，每一凹口包括大體上為半圓形的底部壁和有助于所述吸 管定心(centring)的外展的口部，所述凹口被細分為分別適用于不同直 徑的各系列為32個凹口的兩個系列，特別地，大凹口用于接納具有 3mm級外徑的吸管，而小凹口用于接納具有2mm級外徑的吸管，每一 系列的凹口分配成八組每組4個，并且大凹口的組與小凹口的組相交 替，在兩個相鄰凹口之間的軸線間隔在所述圓盤的整個圓周上保持不
9變并且與相關(guān)的凹口的類別無關(guān)，該軸線間隔有利地為10mm級。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在對于本發(fā)明的優(yōu)選實施例的下述說 明中加以明確。
該說明是參考附圖做出的，在附圖中


圖1為本機器的整體的主視圖2和圖3為分別根據(jù)圖i中的參考平面n和參考平面m的垂直
截面圖4為根據(jù)
圖1中的參考平面W-IV的水平截面圖5為根據(jù)
圖1中的參考平面V-V的垂直截面圖； 圖6為本機器的總體的平面圖7為表示在所述機器上被安裝到適當(dāng)?shù)奈恢玫穆┒返膫?cè)視圖 (side elevation)的細節(jié)圖8和圖9為根據(jù)圖7的剖面WI-WI的詳細的截面圖，其分別涉及 裝有不同類別的吸管的兩個漏斗；
圖10為將非殺精性液體引進到所述吸管中的引進站的示意性視
圖11為用于使用精液填充所述吸管的站的示意性視圖；
圖12為表示所述吸管的一端的超聲波焊接工具的細節(jié)
圖13為根據(jù)
圖12的平面xni-xni的截面
圖14為漏斗在所述機器上適當(dāng)?shù)奈恢玫拇怪苯孛鎴D的側(cè)視圖，該 視圖意圖表示所述漏斗的出口通道的阻擋裝置；
圖15為表示裝配所述機器的桶的結(jié)構(gòu)的草
圖16為放大的局部視圖，其顯示了構(gòu)成這個桶的具有凹口的圓盤 的圓周；
圖17和
圖17A為表示將大直徑的吸管插入到凹口中的細節(jié)圖，其 分別為在插入過程中以及插入到適當(dāng)?shù)奈恢弥蟮囊?br> 圖18和
圖18A為表示將小直徑的吸管插入到凹口中的細節(jié)圖，其 分別為在插入過程中以及插入到適當(dāng)?shù)奈恢弥蟮囊?br> 圖19、
圖19A和
圖19B為表示在所述漏斗的出口處使用桶來接納小直徑的吸管的草圖,
所述機器1，例如特別地在
圖1至圖6中所示，包括一些數(shù)量的器 件和設(shè)備，而在這些器件和設(shè)備中僅對與本發(fā)明直接相關(guān)的主要的器 件和設(shè)備進行說明，從而避免不必要地使該說明復(fù)雜化。
所述機器1包括固定支架10，該支架IO用于支承可拆卸且可互 換的裝有吸管的漏斗2;旋轉(zhuǎn)運輸裝置桶3;用于將非殺精性液體引進 到所述吸管中的站4;用于使用精液填充所述吸管的站5;用于所述吸 管的一端的超聲波焊接站6;以及，用于收集填充過且焊接過的吸管的
容器100。
設(shè)計成裝有將被填充的吸管的所述漏斗2具有長方體箱的總體外 形，該漏斗2在頂部開口，而該漏斗2的底部表現(xiàn)為一對傾斜的平行 直線引導(dǎo)器(扁平桿)20。這個箱的寬度稍稍大于按批裝進漏斗中的引導(dǎo) 器20上的所述吸管的長度，其中所述吸管和所述引導(dǎo)器20相垂直。
在
圖14中，附圖標(biāo)記26表示兩個橫向桿，這兩個桿被用于所述 引導(dǎo)器20的橫穿棒，所述橫穿棒保證引導(dǎo)器20保證被固定于所述漏 斗的側(cè)壁22上。
安裝在所述漏斗的前部(在
圖14的左邊)的，是一對垂直的扁平桿 (rod)21，每一個扁平桿21與一個所述引導(dǎo)器處于同一垂直平面。每一 桿21在其上方部分繞軸線210形成關(guān)節(jié)連接并且通過壁22支撐。凸 出部/孔引導(dǎo)系統(tǒng)212限制了這個關(guān)節(jié)連接的范圍。在杠桿(lever)21的 中心區(qū)域中，該杠桿21安裝有朝前的肩部211。
每一引導(dǎo)器20的前端部分比它的主體部分更加傾斜，并且每一杠 桿21的下端部分被斜切，從而其下邊緣具有相同的傾斜度。
當(dāng)所述漏斗從所述機器取回的時候，所述杠桿21在其自己的重量 的作用下稍稍地相對于垂直方向向后傾斜，其下方斜切的邊緣則依靠 在所述引導(dǎo)器20的前方部分上。
這防止了所述吸管(其具有沿著所述桿下降的趨勢)從所述漏斗中 被取出。
然而，對于將被安置在所述機器上的漏斗，該漏斗位于兩個側(cè)面頰板11之間，所述側(cè)面頰板固定于所述支架10上。在每一個漏斗2
的側(cè)壁22的外部，所述漏斗2安裝有一對定心和保持凸出部220、221， 該凸出部220、 221適于容納在外展的凹口中，所述凹口向上開口，且 形成于所述頰板ll中。
如圖7所示，按這種方式，在所述漏斗已經(jīng)被安放到適當(dāng)?shù)奈恢?之后，該漏斗由這些凸出部保持在精確限定的位置上，這些凸出部被 支承在所述凹口的底部。
在這個放置的過程中，所述的兩個肩部211被支承在橫向隔板112 的上方邊緣上，該橫向隔板112固定于所述支架上，其作用在于稍稍 地修正所述杠桿21，以及釋放漏斗的出口；事實上，杠桿21是垂直的 且他們的斜切的下邊緣平行于引導(dǎo)器20的前方部分，從而形成較小的 通道200，其中，所述吸管能夠下降并且彼此靠著排列成一個縱列。
所述的兩個通道200形成所述吸管的出口 。
然而，所述吸管的排出現(xiàn)在由一對杠桿7來控制，這對杠桿7通 過橫穿棒而連接起來，每個杠桿7繞橫向軸700形成關(guān)節(jié)連接，該橫 向軸700固定于所述支架上；他們具有手指形的外形的自由的上端部 701。
控制構(gòu)件70，例如千斤頂(jack)或者電磁體，被連接到橫梁上，該 橫梁將這組杠桿的下端部連接在一起并且能夠賦予他們擺動 (oscillating)運動，該運動在
圖14中由雙箭頭Y來標(biāo)示，從而使得他們 在一個方向或者另一個方向上或繞著軸700 —起樞轉(zhuǎn)。
凸出部/孔引導(dǎo)系統(tǒng)702限制了這個關(guān)節(jié)連接的范圍。
每一杠桿7相對于引導(dǎo)器20朝向所述漏斗的內(nèi)部的方向定位在非 ?？拷龑?dǎo)器20的位置上。
根據(jù)控制構(gòu)件70的狀態(tài)(縮回或者伸出)，所述手指形部件701阻 擋或者，相反地，釋放所述漏斗的兩個出口通道200。
這個控制構(gòu)件受到控制，從而所述吸管能夠以預(yù)定的頻率只是單 個地被釋放(一個一個地)。
所述漏斗的一個側(cè)壁22，在其下后角度的水平線上，在其內(nèi)表面 上，安裝有銷25。該銷25被用作對漏斗中裝有的吸管的類別的識別裝 置。如圖8和圖9所示，所述銷的位置，在圖9中由附圖標(biāo)記25，來標(biāo) 示，不同于圖8中的銷25的位置。
在示出的實施例中，他們在高度上被偏置。
一個位置是在漏斗2裝有小直徑(2mm級)的吸管的時候使用；另 一位置是在漏斗裝有大直徑(3mm級)的吸管的時候使用。
檢測裝置8包括一對探測器80和81，這對探測器由安裝在支架 10上的支承件82支承。這些探測器為光纖探測器，其分別位于可能被 銷25和25，所占據(jù)(occupy)的相對的位置上。
光纜800、 810被連接至所述機器的指令和控制電路，從而向該電 路發(fā)出相應(yīng)的信號；因此，該電路自動地獲悉將被處理的吸管的類別。
機器1裝備有運輸裝置3，該運輸裝置3由旋轉(zhuǎn)桶構(gòu)成，該旋轉(zhuǎn)桶 由一對同軸的圓盤30、 31組成，該圓盤具有水平的且橫向的軸300。 所述圓盤由在旋轉(zhuǎn)運動中被驅(qū)動的輪轂301所支承，該旋轉(zhuǎn)運動是通 過傳輸帶302由電動機M來實現(xiàn)的(特別地參見圖3和圖4)。
該電動機為按步運行的電動機，其具有可變的和可調(diào)整的速度和 幅度。
特別地如圖2和圖3所示，其中，桶的旋轉(zhuǎn)方向由箭頭W標(biāo)示出， 該桶的上方上升區(qū)域大體上與所述通道200的出口相切。
這些相同的附圖在橫截面中顯示了橫向棒，其在橫截面中為正方 形并且具有截去尖端的(tamcated)的角，該橫向棒位于所述引導(dǎo)器20 之間的漏斗2的下方區(qū)域中。該棒被安裝成可旋轉(zhuǎn)；其功能為攪動漏 斗中裝有的吸管，從而使他們與所述出口通道200的入口適當(dāng)?shù)嘏懦?一排。
如
圖1所示，其中所述吸管具有附圖標(biāo)記p，成對的圓盤30-31相 對于漏斗2的對稱垂直面發(fā)生橫向偏置。
此外，他們相互的間隔大體上小于漏斗的寬度(因此小于吸管p的 長度)。
由于這種布置，所述吸管的被稱為"遠端"的一個端部(在
圖1的 左側(cè))沒有超過，或者只是稍稍地超過將它保持在適當(dāng)位置的圓盤31; 然而，他們的被稱為"近端"的另一個端部(在
圖1的右邊)超過將它保 持在適當(dāng)位置的圓盤30很長的一段。
13所述的兩個圓盤30和31是相同的。 他們的平面垂直于裝在漏斗2中的吸管的軸線。
他們在他們的圓周上具有多個均勻隔開的凹口 9。
如
圖15和
圖16所示，存在兩個系列的凹口。
在示出的實施例中，總共存在64個凹口，這些凹口被細分為每系 列為三十二個凹口的兩個系列，這兩個系列適用于不同的直徑，特別 地，大凹口 90用于接納具有3mm級外徑的吸管p，而小凹口91用于 接納具有2mm級外徑的吸管p，每一系列的凹口分布在八組中，其中 每組為四個凹口。
大凹口 90的組與小凹口 91的組相交替，并且兩個相鄰凹口之間 的軸線間隔在圓盤的整個圓周上保持不變，并且與所屬的凹口的類別 無關(guān)。
因此，分布在凹口的軸線之間的角度為5.625度。 所述的軸線間隔值(圓弧的展開長度)為例如10mm。 通過該長度，這對應(yīng)于圓盤的直徑稍稍大于200mm。 需知曉的是，所述的兩個圓盤30和31緊密地設(shè)置在他們的輪轂
上，從而使相似凹口的各組相對應(yīng)。
在
圖15中，以及在
圖19、
圖19A和
圖19B中，厚的角形區(qū)域和
薄的角形區(qū)域分別標(biāo)示一個圓盤上所具有的凹口 90和91的組，在這
個實例中這些區(qū)域位于圓盤30上。
每一角形區(qū)域無論其包括小的還是大的凹口都具有相同的展開長
度(弧的長度)X。
每一個處理站4、 5和6同樣地具有基本等于值X的寬度，因為其 適用于處理容納于一個區(qū)域的凹口中的全部吸管。
所述圓盤30穿有孔300，在所述圓盤旋轉(zhuǎn)的過程中，孔300在每 一圈中繞經(jīng)(scrolls)固定的傳感器C(例如感應(yīng)傳感器)的前方。
傳感器C和孔300的重合對應(yīng)圓盤30的"零"或指示位置(indexed position),例如在
圖15中標(biāo)為R的圓盤的給定位置，該位置與漏斗2 的出口通道200相對。
假定該位置對應(yīng)一組小凹口的第一個凹口 。
站4設(shè)置在距離該位置R的展開距離(即，弧的長度)為人的位置上，而站5和站6分別設(shè)置在距離該位置R的展開距離為和的位置 上。
如
圖17和
圖18所示，大凹口 90和小凹口 91分別具有外展的入 口 901和910，所述入口 901和910分別有助于大直徑吸管pl的定心 和穿過(箭頭i)以及小直徑吸管p2的定心和穿過(箭頭j)。他們分別具 有基本上為半圓柱形的底部區(qū)域901和911，該底部區(qū)域能夠適當(dāng)?shù)胤?別抓牢并保持所述吸管pl和p2(
圖17A和
圖18A)。
圖2顯示了固定的斜道72(與圓盤30和31接界)，該斜道的作用 是逐漸地推回每一已經(jīng)離開漏斗的吸管，從而將其安放在其接納凹口 中。
特別地如圖2所示，運行中的站4、 5和6分別位于基本上為所述 桶的較高部分的水平線上、朝向其下降的上方部分的中間位置和朝向 其下降部分的中間位置。
所述桶連續(xù)地將之前取自漏斗的出口的每組四個的吸管帶向這些 站中的每一個站，然后停止一段時間，這段時間至少足夠完成所述的 三個工序中的耗時最長的那個工序。
在站4中所執(zhí)行的工序在圖IO中示出。
一組四個吸管p中的每一個均被保持在圓盤30和31的一對凹口9
中，這四個吸管同時在這里進行處理。
他們的遠端部分(在附圖的左邊)在內(nèi)部被透氣性的塞子b塞住。 使用已經(jīng)引用的FR 2,810,535中的方法，如果需要的話可以參考
該方法，為了節(jié)省精液，將少量的非殺精性的并且非粘性的液體注射
到相對的近端。
為了這個目的，使用包括軸向移動的滑座(slide)的注射頭，該注射 頭具有四根中空的針42，每一個針42適于刺透到吸管p的近端的內(nèi)部。 這種液體L被裝在適當(dāng)?shù)男∑?1中，該小瓶一體地或非一體地設(shè)置在 所述機器中，并且通過壓力源SP施壓。
這個壓力相對較低，以20毫巴(2000Pa)的級別的方式表示。 通過柔性導(dǎo)管410，經(jīng)由電閥400，小瓶41被連接到針42。 雙向箭頭F標(biāo)示滑座40的往復(fù)運動，該往復(fù)運動將針42引進到 吸管中以及一旦所需的液體劑量已經(jīng)被存放就將針42抽回。該劑量的體積與打開電閥400所花費的時間以及用于擠壓液體L
壓力有關(guān)。
在站5中執(zhí)行的工序在
圖11中示出。
這個站包括另外的兩組工具，該工具位于所述吸管的近端和遠端，
這兩組工具分別由附圖標(biāo)記a和b表示。
近端組的工具包括軸向移動的滑座50a，該滑座50a的運動由雙箭 頭Ga標(biāo)不0
此滑座帶有四根中空的針52a，每一根針52a均能夠無間隙地(即， 具有氣密性，或者基本具有氣密性)剌入吸管p的近端部分，所述液體 L的液滴g之前已經(jīng)被存放在所述近端部分中。
精液S盛裝在容器51中，此容器51 —體地或非一體地安裝到機 器中，并且使用柔性導(dǎo)管510a通過抓牢該導(dǎo)管的裝置或者夾具511a 將所述容器51連接至所述針52a上，所述抓牢該導(dǎo)管的裝置或者夾具 511a由電磁體驅(qū)動。
相似地，遠端組的工具包括軸向移動的滑座50b，該滑座50b的改 變由雙向箭頭Gb標(biāo)示。
此滑座具有四根中空的針52b，每一根均能夠無間隙地(g卩，具有 氣密性，或者基本具有氣密性)刺入所述吸管p的遠端部分中。
使用柔性導(dǎo)管510b通過夾具511b，所述針52b被連接到真空源 SV上，所述夾具5lib由電磁體驅(qū)動。
通過在遠端通過吸管的透氣性的塞子b吸入精液而對吸管進行填 充。所述精液S通過近端進入每一吸管中并且逐漸地將所述液滴g推 回到另一端，從而其最終將所述塞子b浸濕。
所述真空空間的體積和所述夾具511a和511b的打開時間可選擇， 從而最優(yōu)化填充所述吸管所需的時間。
圖12和
圖13表現(xiàn)了位于站6中的用于吸管近端的一組超聲波焊 接工具。
這組工具包括超聲焊極(sonotrode)61和砧60。
這兩個元件包括兩個系列每系列各四個的另外的缺口， 一個系列 610A-600A用于焊接小直徑的吸管p，另外的一個系列610B-600B用 于焊接大直徑的吸管p。使用適當(dāng)?shù)目刂茦?gòu)件，例如千斤頂，所述超聲焊極61能夠移向砧
60或者從砧60移開，如雙箭頭H所標(biāo)示，從而使所述吸管的端部巻
曲以對其進行焊接，并且在焊接之后將其釋放。
給定類別的缺口(大或小)以一個值e隔開，該值e等于上述的凹口 的間距，例如10mm。
兩個系列之間相交替，從而小缺口和到大缺口之間的軸線間隔等 于e/2，或者例如5mm。
由于這種布置，足以在垂直方向上并且以e/2的進程一起移動這對 工具60-61， e/2根據(jù)所使用的吸管的類別而決定，從而當(dāng)吸管到達站6 的時候，能夠正確地面對(vis-a-vis)數(shù)量充足的一組缺口。
需注意，所述機器具有一對分別位于圓盤30和31的邊緣上的成 形的(profiled)斜道150和151，該斜道位于與所述站6對應(yīng)的下降區(qū)域 中。(見
圖1)。
在吸管到達所述站6之前，位于近端一側(cè)的斜道150適于逐漸地 從圓盤30上的凹口 9中取回所述吸管。因此，所述吸管只由嵌入到所 述圓盤31的凹口中的他們的相對的端部所保持。
由于這種布置，所述吸管的近端部分在那組焊接工具的缺口中具 有利于適當(dāng)定心的某種彎曲，從而改進了此工序的可靠性。
所述斜道151同樣地確保了隨后(在焊接之后)從圓盤31的凹口中 取出吸管的遠端，從而所述吸管被完全釋放，并且在重力的作用之下 落入到容器100中。
圖19中所示的計算機83控制所述機器的功能，特別地，控制旋 轉(zhuǎn)所述桶的電機M的命令、與所述桶的旋轉(zhuǎn)同步的所述杠桿7的起動 裝置70的命令和控制保持在站5、 6和7的中的各組工具。
參考
圖19、 19A和19B，將說明實現(xiàn)了根據(jù)相關(guān)吸管的類別而自 動指示的方式以及如何對所述吸管進行處理。
假設(shè)所述桶的出口處在任何角度位置上都是固定的。
所述杠桿7處于一定位置，使得其每一端部701，在
圖19中由線 段標(biāo)示，擋住漏斗的出口通道200。
裝有一批小直徑吸管p2的漏斗2位于所述機器上。
在這批吸管中，對所述吸管進行定向，使得他們的裝有塞子的遠端位于圓盤31的一側(cè)。
探測器8識別出這個"小直徑"類型，并且向計算機83發(fā)出相應(yīng) 信息的信號。
從而，必須使用小凹口 91的組處理這批吸管。
如果需要的話，所述計算機還會命令焊接工具61-60發(fā)生位移，從 而使他們處于適于密封小直徑吸管的位置上。
當(dāng)所述電動機M啟動的時候，所述計算機控制該電動機M，使得 其旋轉(zhuǎn)所述圓盤30(因此旋轉(zhuǎn)整個桶)，如
圖19中的箭頭Wl所標(biāo)示， 直到孔300移動到對著傳感器C的位置上。
然后，所述電動機暫時停止在所述圓盤的"零"位置上。
但是，在這個位置上，如
圖19A所示，標(biāo)記R為有利于取得吸管 p2的位置，因為其對應(yīng)一組四個小凹口中的第一個凹口。
然后，工序開始。
在第一階段，所述計算機控制所述桶以小間距間歇性的前進，以 及交替地打開和關(guān)閉所述閥701，從而四個吸管p2 —個接一個地被置 于第一組小凹口中。上文中所述的固定斜道72確保逐漸地但是完全地 將每一吸管安裝到凹口中。
這里的"小間距"等于凹口之間的軸線間隔的長度；其對應(yīng)于桶3 的旋轉(zhuǎn)角a(或5.625° )。
在第二階段，所述計算機控制閥701的關(guān)閉以及桶3以大間距前進。
這里的"大間距"等于凹口區(qū)域的軸線間隔人的長度；其對應(yīng)于 桶3的旋轉(zhuǎn)角4a或22.5。。
在這個階段中，在
圖19B中用箭頭W2標(biāo)示，未使用的大凹口區(qū) 域在漏斗出口 200下空載通過，而那組四個吸管p2到達所述站4，并 且將其自己定位在那，每一吸管位于與針42面對面的位置上。
在第三階段中，所述電動機M停止了足夠長的一段時間，從而將 液體L的液滴引進到每一吸管p2中的工序能夠正確地完成。
這道工序包括小間距前進階段(分配空吸管)、大間距前進階段和停 止階段。該工序第一次重復(fù)，則新的一組空吸管到達站4，而在站4 中剛剛經(jīng)過處理的吸管到達站5。
18在這兩個站中的工序在桶的停止階段的過程中同時完成。 此工序第二次重復(fù)，則新的一組空吸管到達站4，而剛剛在站4
中被處理過的那組吸管到達站5，并且剛剛在站5中被填充過的那組試 管到達站6。
在這三個站中的工序在桶的停止階段的過程中同時完成。
此工序第三次重復(fù)，則新的一組空吸管到達站4，而剛剛在站4 中經(jīng)過處理的那組吸管到達站5，而剛剛在站5中被填充的那組吸管到 達站6，并且剛剛在站6中被焊接的那組吸管被排出并收集到容器100 中。
以這種方式實現(xiàn)了循環(huán)控制(cruise control),并且這個過程不斷重 復(fù)直到精液的量被耗盡，該精液來自給定動物且盛裝在容器51中，并 且在站5中被分配。
舉例來說，從公牛體內(nèi)射出的精液的劑量能夠填充大約400到550 個吸管。
在該工序之后，在站4和站5中的新的經(jīng)無菌處理的工具替換已 經(jīng)與所述精液接觸的工具(特別是針、電閥和柔性導(dǎo)管)。 新針的直徑適用于將被處理的那類新的一批吸管。 在新的吸管仍然是小直徑的情況下，此工序與上文所述的工序的 處理方式相同。
如果使用大直徑的吸管，由于探測器83，計算機83自動識別這些 吸管，所述計算機改變焊接工具的位置半個間距(e/2)。 此外，所述桶的初始指示發(fā)生改變。
從
圖19A中所示的位置，對應(yīng)于凹口區(qū)域的角度(或22.5° )的另 外的旋轉(zhuǎn)施加到所述桶上，從而這是大凹口區(qū)域的第一個凹口，這些 大凹口面對漏斗的出口 200移動。
從該初始位置起，此工序與前述的工序完全相同而進行，而這一 次，小凹口區(qū)域(未使用的)在所述桶的"大間距"前進過程中空載經(jīng)過 所述漏斗出口的前方。
圖2和圖3中的附圖標(biāo)記73表示用于離開漏斗的吸管的探測器。
這個探測器可例如探測異常的光纖探測器，特別是在所述桶上的 吸管的突發(fā)的未分配(unannounced non-distribution),并且向計算機83提供相應(yīng)的信號，然后該信號導(dǎo)致所述電動機立即停機。
舉例來說，這種機器每分鐘能夠處理大約240個吸管。
需明確的是，所述凹口的數(shù)目和布置并非必須與上述的桶上使用 的那些相同?？墒褂枚嘤趦蓚€系列的不同尺寸的凹口，例如三個系列 的凹口，從而可以處理不同直徑的三個類別的吸管。
所述桶可不由 一對同軸圓盤構(gòu)成，該桶可由具有凹槽的圓柱形鼓
構(gòu)成，根據(jù)該鼓的母線(generatrices)，其可包括兩個(或更多)系列的不 同寬度的槽。
所述運輸裝置并非必須為桶；其可特別地為開槽的環(huán)狀墊(mat)， 或者為一對開凹口的環(huán)狀帶。
20
權(quán)利要求
1、一種使用精液填充人工受精吸管(p)的機器，其包括漏斗，其用于儲存空的吸管(2)；吸管填充站(5)；運輸裝置(3)，其具有接納和保持所述吸管(p)的元件(9)，并且能夠?qū)⑷∽运雎┒分械奈軅鬟f到填充站(5)中，其特征在于，該機器適用于處理具有不同直徑的至少兩類吸管(p1、p2)，接納和保持所述吸管的所述元件(9)被細分為至少兩個不同的系列，這兩個系列能夠選擇性的使用，這兩個系列中的一個的元件(90)適用于大直徑的吸管(p1)，而另一系列的元件(91)適用于小直徑的吸管(p2)。
2、 如權(quán)利要求1所述的機器，其特征在于，所述運輸裝置(3)為環(huán) 形，給定類別的每個系列元件(90;91)由若干組形成，每個組由一定數(shù) 量的相鄰元件(90;91)形成，給定類別的組可與其它類別的組相交替， 所述的填充站(5)被設(shè)計成同時填充由一批相鄰元件所支承的那組吸
3、 如權(quán)利要求2所述的機器，其特征在于，所述的兩個類別的各 組具有相同數(shù)量的元件(90;91)。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的機器，其特征在于，所述元件(9)為凹 槽或凹口，所述吸管被安裝在其中。
5、 如權(quán)利要求4所述的機器，其特征在于，所述凹槽或凹口(9) 之間的軸線間隔在所述運輸裝置的整個長度上保持不變，并且與其類 別無關(guān)。
6、 如上述權(quán)利要求中的任一項所述的機器，其特征在于，其包括 電動機(M)，該電動機由計算機(83)控制并且一步一步地運行，其能夠 通過連續(xù)且重復(fù)的前進階段而驅(qū)動所述運輸裝置(3)，這個階段先是以 小間距進行，然后以大間距進行，大間距的幅度數(shù)倍于小間距的幅度，然后進入停止階段。
7、 如上述權(quán)利要求中的任一項所述的機器，其特征在于，所述運 輸裝置(3)是位于所述漏斗出口處的旋轉(zhuǎn)桶，該旋轉(zhuǎn)桶由彼此一體的兩個同軸的圓盤(30、 31)構(gòu)成，并且在他們的圓周上具有接納和保持所述 吸管的所述元件(9)。
8、 如上述權(quán)利要求中的任一項所述的機器，其特征在于，所述漏 斗(2)包括逐個分配吸管(p)的裝置(7、 70)，該裝置與所述運輸裝置(3) 的前進同步。
9、 如上述權(quán)利要求中的任一項所述的機器，其特征在于，所述漏 斗(2)可拆卸，該漏斗包括用于其所裝有的吸管的類別的識別的裝置 (25、 25')，而所述機器裝備有檢測裝置(8)，其用于在所述漏斗被放置 的時候與所述識別裝置(25、 25')進行配合，從而自動地確定即將被處 理的吸管的類別。
10、 如權(quán)利要求9所述的機器，其特征在于，所述檢測裝置(8)連 接于所述運輸裝置(3)的驅(qū)動電機(M)的控制和指令電路(83)，從而指示 出運輸裝置在啟動時的位置，從而接納和保持所述吸管(p)的元件(9)是 起作用的，其中所述吸管適合于該元件的直徑，而其它的元件是不起 作用的。
11、 如上述權(quán)利要求中的任一項所述的機器，所述機器適于填充 吸管，所述吸管的兩端中的一端，稱為遠端，由起初具有透氣性的塞 子(b)塞住，但是當(dāng)該塞子被浸泡在液體中的時候，能夠變得具有不透 水性，其特征在于，這種機器包括位于所述填充站(5)上游的站(4)，該 站(4)適于通過吸管的相對的端，稱為"近"端，將少量(g)的非殺精性 且非粘性的液體(L)引進到所述吸管中。
12、 如上述權(quán)利要求中的任一項所述的機器，所述機器適于填充 吸管，所述吸管的兩端中的一端，稱為遠端，由起初具有透氣性的塞子(b)塞住，但是當(dāng)該塞子被浸泡在液體中的時候，其能夠變得具有不 透水性。其特征在于，所述填充站(5)包括在所述吸管的相對的端，稱為"近端"，引進精液(S)的裝置(5a);以及吸入精液(S)的裝置，并且如果需要的話，該裝置還能吸入先前被引進到所述吸管中的少量(g)液體(L)，這種吸入操作是經(jīng)過所述塞子(b)通過吸管的遠端實現(xiàn)的。
13、 如權(quán)利要求11或12所述的機器，其特征在于，其包括所述 吸管的近端的超聲波焊接站(6)，該超聲波焊接站位于所述填充站(5)的 下游。
14、 如權(quán)利要求13所述的機器，其特征在于，這個焊接站包括超 聲焊極，該超聲焊極連接于砧上；該焊接站還包括補充的缺口，該缺 口用于抓牢所述吸管的近端，這些缺口被細分為相交替的兩組 (600A-610A; 600B-610B)，其分別適用于小直徑吸管(p2)的焊接和大直徑吸管(pl)的焊接；控制裝置用于一起偏移所述超聲焊極和所述砧，從 而使得兩組中的一組為起作用的，而另一組為不起作用的，這兩組取 決于將被處理的吸管的類別。
15、 如權(quán)利要求13或14所述的機器，所述機器包括運輸裝置(3)，該運輸裝置由位于所述漏斗的出口處的旋轉(zhuǎn)桶構(gòu)成，該旋轉(zhuǎn)桶由兩個 彼此一體的同軸的圓盤(30、 31)構(gòu)成，并且在這兩個圓盤的圓周上具有 接納和保持所述吸管的凹口(9)，其特征在于，該機器具有兩個固定的 斜道(150、 151)，該斜道以這樣的方式成形 一個斜道(150)保證在所述 吸管(p)到達所述焊接站(6)之前，所述吸管的近端從所述的一個圓盤(30) 的凹口(9)中取出，而另一個斜道(151)保證，在所述吸管(p)已經(jīng)離開所 述焊接站(6)之后，所述吸管的遠端從另一個圓盤(31)的凹口(9)中取出， 從而填充過和焊接過的吸管落入容器(100)中。
16、 如上述權(quán)利要求中的任一項所述的機器，其特征在于，所述 運輸裝置(3)是位于所述漏斗出口處的旋轉(zhuǎn)桶，該旋轉(zhuǎn)桶由兩個彼此一 體的同軸圓盤(30、 31)構(gòu)成，這兩個圓盤的相互間隙大體上小于所述吸管的長度，并且每一圓盤在其圓周上均具有64個用于接納和保持所述吸管的凹口(9)，每一凹口包括大體上為半圓形的底部壁和有助于將所 述吸管(p)定心的外展的口部，所述凹口被細分為適用于不同直徑的各 系列為32個凹口的兩個系列，特別地，大凹口(90)用于接納具有3mm 級外徑的吸管，而小凹口(91)用于接納具有2mm級外徑的吸管，每一 系列的凹口分配成八組每組4個，并且大凹口(90)的組與小凹口(91)的 組相交替，在兩個相鄰凹口之間的軸線間隔在所述圓盤的整個圓周上 保持不變并且與相關(guān)的凹口的類別無關(guān)，該軸線間隔有利地為10mm 級。
全文摘要
這種機器包括用于儲存空的吸管的漏斗(2)；用于填充吸管的站(5)；運輸裝置(3)，例如旋轉(zhuǎn)桶，其具有接納和保持所述吸管(p)的凹口，通過該運輸裝置能夠?qū)⑷∽运雎┒分械奈軅鬟f到填充站(5)中。這種機器設(shè)計成適用于處理具有不同直徑的至少兩類吸管，所述凹口被細分為至少兩個能夠選擇地使用的不同的系列，這兩個系列中的一個的元件(90)被設(shè)計為適用于大直徑的吸管，而另一系列的元件(91)被設(shè)計為適用于小直徑的吸管。在包裝用于人工受精的精液(特別是母牛的精液)的過程中該機器能夠以多于一種的方式使用。
文檔編號A61D19/02GK101541262SQ200780038238
公開日2009年9月23日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
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