在具有曲面的對象上進行打印的方法和裝置與流程
相關(guān)申請的交叉引用
本申請依據(jù)35u.s.c.§119(e)要求于2011年10月21日提交的臨時專利申請序列號62/066,468的申請日期權(quán)益其公開內(nèi)容以引用方式并入本文。
本公開涉及將信息打印到可能具有尺寸和/或表面不規(guī)則性和/或其他異常性的曲面(諸如，注模塑料試管)上的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在某些過程中，例如在制造過程、分析過程或診斷測試過程中，常常必需或至少期望識別正在經(jīng)歷過程的物品或項目，并監(jiān)測在整個過程中所述物品的位置和狀態(tài)。在涉及在整個系統(tǒng)的多個位置處(例如，裝配線、制造線、診斷儀器或?qū)嶒炇?執(zhí)行多個步驟的自動化過程中可能尤其如此。也并不少見的是，執(zhí)行的一個或多個處理步驟對于不同的物品可能需要是不同的，因此必需不僅跟蹤物品的位置，而且還將對該特定物品將要執(zhí)行的特定步驟傳送給系統(tǒng)內(nèi)的不同處理模塊。
例如，在分析或診斷化學(xué)或生物測試(諸如，分子診斷測定)中，必須在整個測試過程中監(jiān)視和跟蹤待測樣品的性質(zhì)和/或來源和/或測試每個樣品時要遵循的具體測試方案。
在化學(xué)或生物測試的情況下，樣品的標識，例如樣品的性質(zhì)和/或來源，包括臨床、工業(yè)、環(huán)境和食品來源，可借助于放置在容器上的含有識別信息的標簽來實現(xiàn)，其中所述容器容納一定體積的樣品，從中取出樣品的等分試樣用于測試，和/或所述容器中將發(fā)生一種或多種化學(xué)或生物反應(yīng)。此類識別信息可包括人類可讀(例如，字母數(shù)字)信息，供操作和處理容器的人讀取。對于要放入診斷儀器以進行后續(xù)自動處理的容器，可能有利的是在容器上提供機器可讀信息。此類機器可讀信息可包括可由儀器或?qū)嶒炇覂?nèi)的掃描儀讀取的條形碼(線性或2維)，并且其中被編碼在條形碼中的唯一編號序列例如經(jīng)由關(guān)系數(shù)據(jù)庫而與有關(guān)容器和/或其內(nèi)容物的信息記錄相關(guān)。對于生物樣品，信息可包括樣品材料的性質(zhì)(例如，血液、尿液、痰液、唾液、膿液、粘液、腦脊液、糞便等)、樣品材料的來源(例如，患者姓名)、以及對樣品材料要進行的測試。當(dāng)在儀器和/或?qū)嶒炇覂?nèi)處理容器時，來自容器條形碼的數(shù)據(jù)由條形碼掃描器或讀取器讀取，包含(或者以其他方式含有)從條形碼數(shù)據(jù)導(dǎo)出的信息的數(shù)據(jù)以及可選地還有包含與條形碼信息相關(guān)聯(lián)的其他信息的數(shù)據(jù)可被寫入存儲器或可從存儲器檢索以能由處理儀器讀取。在過程中或過程之后，可向記錄添加附加信息，包括例如要執(zhí)行的測試或過程、測試結(jié)果和錯誤代碼、容器中的可用體積、儀器id和/或其他跟蹤信息，諸如所有已經(jīng)處理過該容器的儀器的完整歷史。
在一個實施例中，容器條形碼的數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(例如關(guān)系數(shù)據(jù)庫)中的地址，在該數(shù)據(jù)庫中存儲關(guān)于容器的內(nèi)容物的信息。例如，如果容器容納樣本，則可使用條形碼數(shù)據(jù)中包含的信息來在數(shù)據(jù)庫中查找關(guān)于樣品的信息，諸如樣品的性質(zhì)(血液、尿液等)、獲得樣品的患者的身份或其他來源、獲得樣品的日期、要對樣品進行的測試或測定等，或其組合。另一方面，如果容器含有試劑或某種其他處理材料，則可使用包含在條形碼數(shù)據(jù)中的信息在數(shù)據(jù)庫中查找關(guān)于處理材料類型、制造商、批號、有效期限、存儲條件、使用歷史、容量等的信息。
在一些情況下，可提供預(yù)先標記有唯一識別信息(諸如，條形碼)的空容器，并且隨后將該唯一識別信息與放置在容器中的樣品相關(guān)的信息相關(guān)聯(lián)。該關(guān)聯(lián)可通過掃描預(yù)先應(yīng)用的條形碼并將編碼在條形碼中的信息與有關(guān)已添加到或?qū)⑻砑拥饺萜髦械臉悠凡牧系男畔⑦M行關(guān)聯(lián)來進行。在其他情況下，在將樣品材料放置在未加標簽的容器之前或之后，可為該容器打印標簽，該標簽具有已經(jīng)與放置在容器中的樣品材料相關(guān)的信息相關(guān)聯(lián)的唯一標識符。此類標簽通常打印到背面涂有粘合劑的紙上，技術(shù)人員或其他實驗室人員將會把標簽從其背襯上剝離下來并將其放置在容器上。必須注意確保標簽以正確取向放置在容器上，以使掃描儀能夠讀取標簽碼，并確保標簽上的打印信息不被弄臟或以其他方式按將干擾隨后對該標簽的讀取的方式扭曲變形，例如被標簽中的褶皺扭曲變形。不用說，還必須注意確保每個標簽都放在含有與標簽上唯一標識符相關(guān)聯(lián)的樣品材料的正確容器上。
為了避免實驗室人員需要從背襯上剝離標簽并減少標簽的錯誤使用或不可讀的可能性，可能期望將唯一識別信息直接打印到放置在容器上的初始空白標簽上。對于機器可讀信息(諸如，條形碼)，所打印的信息必須足夠精確以便能夠通過條形碼掃描器準確地讀取信息。質(zhì)量低下的打印(例如，難以認清、模糊或不清晰的線條和邊緣或連在一起的字符)將有損于掃描儀準確讀取打印在標簽上的信息的能力。通常，當(dāng)紙張通過熱打印頭時通過選擇性地加熱經(jīng)涂布的熱變色紙或熱敏紙產(chǎn)生圖像的熱敏打印機最適于此類應(yīng)用，因為其能夠進行清晰精確的打印。此外，在化學(xué)或生物實驗室應(yīng)用中，以及在專業(yè)的例如潔凈室、制造或組裝過程中，熱敏打印機優(yōu)于使用油墨或碳基調(diào)色劑粉末的其他打印機，因為此類油墨或粉末可以是過程中的污染源。此外，不使用與其他打印機相關(guān)聯(lián)的耗材諸如油墨、色帶、調(diào)色劑等提高了熱敏打印機的可靠性從而使其優(yōu)于此類其他打印機，并且由于免去了對此類耗材的必要維護，使得熱敏打印機更易于使用和維護。
使用熱敏打印機的精確打印需要在整個打印過程中熱打印頭和熱敏紙之間進行充分的物理接觸和熱接觸，而打印過程涉及打印頭和紙張之間的相對移動。當(dāng)要打印的表面彎曲和/或具有缺陷或其他表面異常性(如翹曲、凸起、波紋、彎曲等)時，保持這種接觸可能非常困難，特別是在要打印的表面相對較堅硬剛性的情況下尤其如此。在常規(guī)熱敏打印機諸如銷售點打印機中，當(dāng)紙張在輥上移動時打印頭接觸熱敏紙，所述輥通常由彈性體材料諸如橡膠制成。由于這種輥的表面將是適形的，因此打印頭可將熱敏紙壓靠在輥表面上，并且輥表面的適形性有助于打印頭和紙張之間的均勻接觸。此外，此類打印機的輥可制造成具有嚴格的公差，以便最小化尺寸變化和表面異常性。另一方面，在某些化學(xué)或生物試驗中使用的容器可能包括由注射成型的熱塑性塑料制成的大體圓柱形的管。這種管可能具有相對較小的直徑，例如0.5英寸，因此這種管的側(cè)壁具有較高的曲率。此外，當(dāng)這種類型的物品被批量生產(chǎn)時，由于模制過程的本質(zhì)，此類管可能具有導(dǎo)致可產(chǎn)生高點或低點或其他表面缺陷的凹側(cè)壁部分和/或凸側(cè)壁部分的尺寸公差、以及抑制熱打印頭與管側(cè)壁之間良好均勻接觸的異常性。
因此，需要一種設(shè)備，該設(shè)備被構(gòu)造成將信息打印，特別是熱打印到曲面上，該曲面可包括尺寸不一致以及其他不一致和不可預(yù)測的表面變化和異常性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本公開描述了一種用于在物品的曲面上進行打印的裝置。該裝置包括可擴展打印機構(gòu)，該可擴展打印機構(gòu)包括打印頭并且被構(gòu)造和控制為選擇性地：(1)擴展到打開構(gòu)型使得具有要在其上打印信息的曲面的物品能夠被接納在裝置內(nèi)或從裝置中移除，以及(2)收縮到打印構(gòu)型以將被接納在裝置內(nèi)的物品的曲面相對于打印頭置于操作位置，并且在曲面相對于打印頭的相對移動期間將曲面維持在相對于打印頭的操作打印位置。該裝置還包括物品移動組件，其被構(gòu)造和控制為：(1)當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打印構(gòu)型時，抓握接納在該裝置內(nèi)的物品，并且在物品的曲面與打印頭之間實現(xiàn)相對移動，以及(2)當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打開構(gòu)型時釋放物品，從而允許將物品從裝置中移除。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置還包括至少部分地包圍可擴展打印機構(gòu)和物品移動組件的殼體。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置還包括形成在殼體中的開口，具有上面要打印信息的曲面的物品能通過該開口被接納在該裝置內(nèi)或從該裝置中被移除。
根據(jù)本公開的另外的方面，可擴展打印機構(gòu)包括第一支撐元件和在其上支撐打印頭的第二支撐元件，該第一支撐元件具有操作性地支撐在其上的一個或多個接觸元件。第一支撐元件和第二支撐元件被構(gòu)造成用于在可擴展打印機構(gòu)的打開構(gòu)型和可擴展打印機構(gòu)的打印構(gòu)型之間相對于彼此的相對移動。所述接觸元件被構(gòu)造成當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打印構(gòu)型時，接觸裝置中接納的物品以保持曲面相對于打印頭位于操作位置。
根據(jù)本公開的另外的方面，所述一個或多個接觸元件包括可旋轉(zhuǎn)地安裝到第一支撐元件的第一輥和第二輥。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置還包括擴展器機構(gòu)，該擴展器機構(gòu)被構(gòu)造成在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間實現(xiàn)第一支撐元件和第二支撐元件的相對移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一輥是軸向細長的，第二輥沿著輥的長度軸向延伸地包括具有第一直徑的第一頭部、具有小于第一直徑的第二直徑的延伸部分、具有大于第二直徑的第三直徑的第二頭部。
根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，第三直徑等于第一直徑。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一輥是圓柱形的。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一輥具有變化的直徑，該直徑從輥的每個軸向端部增大到輥的軸向中間部分。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一支撐元件包括具有上凸緣、下凸緣和在上凸緣和下凸緣之間延伸的腹板的輥支架，并且其中第一輥和第二輥可旋轉(zhuǎn)地安裝在第一凸緣和第二凸緣之間。第二支撐元件包括具有上凸緣、下凸緣和在上凸緣和下凸緣之間延伸的腹板的打印頭支架。輥支架和打印頭支架被取向為使得輥支架和打印頭支架的腹板大體上彼此平行；并且輥支架和打印頭支架可樞轉(zhuǎn)地安裝到共同的樞轉(zhuǎn)軸上，使得輥支架和打印頭支架能夠在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間以鉸接方式圍繞樞轉(zhuǎn)軸相對于彼此樞轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一支撐元件和第二支撐元件可樞轉(zhuǎn)地安裝到共同的樞轉(zhuǎn)軸上，使得第一支撐元件和第二支撐元件能夠在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間以鉸接方式圍繞樞轉(zhuǎn)軸相對于彼此樞轉(zhuǎn)。擴展器機構(gòu)包括位于第一支撐元件和第二支撐元件之間的從動軸，該從動軸大體上平行于樞轉(zhuǎn)軸，并且擴展器機構(gòu)包括凸輪元件，該凸輪元件附接到從動軸并且能隨著從動軸一起旋轉(zhuǎn)并與第一支撐元件和第二支撐元件兩者接觸。凸輪元件具有變化的尺寸，使得沿凸輪元件的一個取向，凸輪元件的接觸第一支撐元件和第二支撐元件的部分將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開第一距離，該第一距離對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)的打開構(gòu)型；并且沿凸輪元件的另一取向，凸輪元件的接觸第一支撐元件和第二支撐元件的部分將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開第二距離，該第二距離對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)的打印構(gòu)型。
根據(jù)本公開的另外的方面，凸輪元件包括固定到從動軸并與所述從動軸同軸的凸輪盤。凸輪盤具有可變的半徑，使得在凸輪盤的第一旋轉(zhuǎn)位置，凸輪盤的具有第一半徑的部分與第一支撐元件和第二支撐元件相接觸并且將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于打開構(gòu)型的第一距離，并且在凸輪盤的第二旋轉(zhuǎn)位置，凸輪盤的具有小于第一半徑的第二半徑的部分與第一支撐元件和第二支撐元件接觸并且將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于打印構(gòu)型的第二距離。
根據(jù)本公開的另外的方面，擴展器機構(gòu)還包括彈簧，該彈簧在第一支撐元件和第二支撐元件之間延伸并且被構(gòu)造成將第一支撐元件和第二支撐元件偏置成與凸輪元件接觸。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一支撐元件和第二支撐元件中的每者還包括安裝在其上的輥軸承，其中凸輪元件接觸第一支撐元件和第二支撐元件中的每者的輥軸承。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置還包括驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括同軸地安裝到從動軸的滑輪、具有輸出軸和驅(qū)動輪的電機、以及將驅(qū)動輪聯(lián)接到滑輪的驅(qū)動帶。
根據(jù)本公開的另外的方面，擴展器機構(gòu)還包括被構(gòu)造成檢測從動軸和凸輪元件的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置傳感器。
根據(jù)本公開的另外的方面，旋轉(zhuǎn)位置傳感器包括分度輪和光學(xué)傳感器，該分度輪同軸地聯(lián)接到從動軸并且具有形成在其中或者在指定的旋轉(zhuǎn)位置附接到其上的一個或多個可檢測特征部，并且該光學(xué)傳感器被構(gòu)造成當(dāng)從動軸和分度輪相對于光學(xué)傳感器旋轉(zhuǎn)時檢測所述一個或多個可檢測特征部。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置還包括手輪，所述的手輪安裝到從動軸上并被構(gòu)造成使能夠?qū)膭虞S和凸輪元件進行手動旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的另外的方面，第二支撐元件包括打印頭壓板，在所述打印頭壓板上安裝打印頭。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印頭壓板被構(gòu)造和安裝成使得其在第二支撐元件上的位置可被橫向調(diào)整。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置還包括安裝到第二支撐元件的壓板軸，其中壓板軸延伸穿過打印頭壓板的一部分，以便允許打印頭壓板沿著壓板軸橫向移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置還包括可樞轉(zhuǎn)地安裝到第二支撐元件并包括與打印頭壓板的一部分接觸的接觸點的壓板調(diào)節(jié)桿，該壓板調(diào)節(jié)桿被構(gòu)造成使得壓板調(diào)節(jié)桿的樞轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)打印頭壓板沿著壓板軸的橫向移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，壓板調(diào)節(jié)桿包括隆起，該隆起被構(gòu)造成插入到形成在第二支撐元件中的多個孔中的一個孔中，以將壓板調(diào)節(jié)桿固定在選定的旋轉(zhuǎn)位置。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置還包括定時標記傳感器，該定時標記傳感器被構(gòu)造成檢測曲面上的定時標記。
根據(jù)本公開的另外的方面，物品移動組件包括被構(gòu)造成用于動力旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤和可移動夾持器元件，該可移動夾持器元件被構(gòu)造成能在允許將物品放置在裝置內(nèi)或從裝置中移除的釋放位置和用于相對于轉(zhuǎn)盤固定物品使得物品隨著轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的夾持位置之間移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，每個夾持器元件包括夾持器組件，該夾持器組件聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤并且被構(gòu)造成使得轉(zhuǎn)盤在第一方向上的旋轉(zhuǎn)使所有夾持器組件相對于放置在夾持器組件之間的物品徑向向內(nèi)移動到夾持位置，并且轉(zhuǎn)盤在與第一方向相反的第二方向上的旋轉(zhuǎn)使所有夾持器組件相對于物品徑向向外移動到釋放位置。
根據(jù)本公開的另外的方面，該裝置包括三個夾持器組件。
根據(jù)本公開的另外的方面，轉(zhuǎn)盤包括上盤和與上盤同軸布置的下盤，上盤和下盤能相對于彼此旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的另外的方面，每個可移動夾持器元件包括樞轉(zhuǎn)夾持器組件，該樞轉(zhuǎn)夾持器組件包括樞轉(zhuǎn)臂、滾花輪以及引導(dǎo)銷，其中所述樞轉(zhuǎn)臂設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的上盤和下盤之間并可樞轉(zhuǎn)地附接到上盤，所述滾花輪在從樞轉(zhuǎn)臂穿過上盤延伸的軸上可旋轉(zhuǎn)地安裝在上盤上方，并且所述引導(dǎo)銷從樞轉(zhuǎn)臂延伸到形成在下盤中的相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)槽中。
根據(jù)本公開的另外的方面，形成在下盤中的每個導(dǎo)槽的第一末端比導(dǎo)槽的第二末端更靠近下盤的徑向中心。
根據(jù)本公開的另外的方面，物品移動組件還包括驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括具有輸出軸和驅(qū)動輪的電機、以及將驅(qū)動輪聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動帶。
根據(jù)本公開的另外的方面，轉(zhuǎn)盤包括用于由驅(qū)動帶接合的外圍齒輪齒。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印頭包括熱打印頭。
本公開還描述了一種用于使用打印模塊在物品的曲面上進行打印的方法，該打印模塊被構(gòu)造成接納具有曲面的物品，固定物品使得曲面相對于打印模塊的打印頭處于操作位置，當(dāng)打印頭被激活時實現(xiàn)曲面和打印頭之間的相對移動并且同時將曲面相對于打印頭保持在操作位置，從而將信息打印到曲面上，然后釋放物品使得可將物品從打印模塊中取出。該方法包括以下步驟：確認打印模塊處于打開構(gòu)型以使得具有曲面的物品能夠被放置在模塊內(nèi)，將物品插入打印模塊中，使曲面相對于打印頭移動，檢測曲面上的定時標記，將打印模塊構(gòu)造成打印構(gòu)型，從而使得放置在打印模塊內(nèi)的物品的曲面相對于打印模塊的打印頭處于操作位置，激活打印頭，通過在打印頭被激活時相對于打印頭移動曲面并同時對于指定量的相對移動將曲面相對于打印頭保持在操作位置而將圖像賦予曲面，在將圖像賦予曲面之后，停用打印頭并終止曲面和打印頭之間的相對移動，將打印模塊構(gòu)造成打開構(gòu)型，由此物品能從打印模塊移除，以及從打印模塊中移除物品。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記由被構(gòu)造成檢測曲面的一部分的反射率的變化的定時標記傳感器來檢測。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記傳感器基于曲面的一部分的反射率生成波形，并且其中通過檢測波形的變化超出預(yù)定閾值來感測定時標記。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括在曲面上增添定時標記修飾符以指示在物品上已進行打印的步驟。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括以下步驟：在檢測到定時標記之后，確定定時標記的一個或多個維度并將所確定的定時標記的一個或多個維度與至少一個預(yù)定閾值維度進行比較。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括以下步驟：在將打印模塊構(gòu)造成打開構(gòu)型之后，確定圖像的每個確定的尺寸是否在圖像的預(yù)期尺寸的預(yù)定范圍內(nèi)。
本公開還描述了一種用于利用打印模塊在物品的曲面上進行打印的方法。該方法包括以下步驟：將打印模塊構(gòu)造成打開構(gòu)型用以接收具有上面要打印信息的曲面的物品，將物品放入打印模塊中，將打印模塊構(gòu)造成打印構(gòu)型并固定該物品使得曲面相對于打印模塊的打印頭處于操作位置，激活打印頭并在打印頭被激活且曲面相對于打印頭保持在操作位置時實現(xiàn)曲面與打印頭之間的相對移動，在將圖像打印到曲面上之后，將打印模塊構(gòu)造成打開構(gòu)型，使得物品能夠從打印模塊移除，以及從打印模塊中移除物品。
本公開還描述了一種用于處理樣品的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括樣品傳送裝置、代碼讀取設(shè)備、控制器和打印模塊。樣品轉(zhuǎn)移裝置被構(gòu)造成從第一容器中移除一定量的樣品材料，并將所移除的樣品材料的至少一部分分配到第二容器中。代碼讀取設(shè)備被構(gòu)造成讀取第一容器的表面上的第一機器可讀圖形代碼，第一機器可讀圖形代碼具有編碼在其中的與包含在第一容器中的樣品材料有關(guān)的信息。控制器被構(gòu)造成生成第二機器可讀圖形代碼，第二機器可讀圖形代碼具有編碼在其中的信息，該信息與編碼在第一機器可讀圖形代碼中的信息有關(guān)。打印模塊被構(gòu)造和控制成將第二機器可讀圖形代碼打印在第二容器的曲面上。該打印模塊包括具有打印頭的可擴展打印機構(gòu)?？蓴U展打印機構(gòu)被構(gòu)造和控制為選擇性地(1)擴展到打開構(gòu)型使得第二容器能夠被接納在打印模塊內(nèi)或從打印模塊移除；以及(2)收縮到打印構(gòu)型以將第二容器的曲面置于相對于打印頭的操作打印位置，并且在曲面相對于打印頭的相對移動期間將曲面維持在相對于打印頭的操作打印位置。打印模塊還包括移動組件，其被構(gòu)造和控制為：(1)當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打印構(gòu)型時，抓握所接納的第二容器，并且在第二容器的曲面與打印頭之間實現(xiàn)相對移動，以及(2)當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打開構(gòu)型時釋放物品，從而允許將物品從打印模塊中移除。
根據(jù)本公開的另外的方面，樣品轉(zhuǎn)移裝置包括承載于機械臂上的移液器。
根據(jù)本公開的另外的方面，系統(tǒng)還包括拾取和放置機構(gòu)，該拾取和放置機構(gòu)被構(gòu)造和控制成選擇性地將第一容器和第二容器中的任一者或兩者從系統(tǒng)內(nèi)的第一位置移動到系統(tǒng)內(nèi)的第二位置。
根據(jù)本公開的另外的方面，拾取和放置機構(gòu)包括承載于機械臂上的容器夾持器。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印模塊還包括至少部分地包圍可擴展打印機構(gòu)和移動組件的殼體。
根據(jù)本公開的另外的方面，系統(tǒng)還包括形成在殼體中的開口，第二容器能通過該開口移入或移出打印模塊的殼體。
根據(jù)本公開的另外的方面，可擴展打印機構(gòu)包括第一支撐元件和在其上支撐打印頭的第二支撐元件，該第一支撐元件具有操作性地支撐在其上的一個或多個接觸元件。第一支撐元件和第二支撐元件被構(gòu)造成用于在可擴展打印機構(gòu)的打開構(gòu)型和可擴展打印機構(gòu)的打印構(gòu)型之間相對于彼此的相對移動。所述接觸元件構(gòu)造成當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打印構(gòu)型時，接觸被接納在打印模塊內(nèi)的第二容器，以將曲面相對于打印頭保持在操作位置。
根據(jù)本公開的另外的方面，所述一個或多個接觸元件包括可旋轉(zhuǎn)地安裝到第一支撐元件的第一輥和第二輥。
根據(jù)本公開的另外方面，可擴展打印機構(gòu)還包括擴展器機構(gòu)，該擴展器機構(gòu)被構(gòu)造成在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間實現(xiàn)第一支撐元件和第二支撐元件的相對移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一輥是軸向細長的，第二輥沿著輥的長度軸向延伸地包括具有第一直徑的第一頭部、具有小于第一直徑的第二直徑的延伸部分、具有大于第二直徑的第三直徑的第二頭部。
根據(jù)本公開的另外的方面，第二輥被構(gòu)造成使得第三直徑等于第一直徑。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一輥是圓柱形的。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一輥具有變化的直徑，該直徑從輥的每個軸向端部增大到輥的軸向中間部分。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一支撐元件包括具有上凸緣、下凸緣和在上凸緣和下凸緣之間延伸的腹板的輥支架，并且其中第一輥和第二輥可旋轉(zhuǎn)地安裝在第一凸緣和第二凸緣之間。第二支撐元件包括打印頭支架，打印頭支架具有上凸緣、下凸緣和在上凸緣和下凸緣之間延伸的腹板，輥支架和打印頭支架被取向成使得輥支架和打印頭支架的腹板大體彼此平行。輥支架和打印頭支架可樞轉(zhuǎn)地安裝到共同的樞轉(zhuǎn)軸上，使得輥支架和打印頭支架能夠在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間以鉸接方式圍繞樞轉(zhuǎn)軸相對于彼此樞轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一支撐元件和第二支撐元件可樞轉(zhuǎn)地安裝到共同的樞轉(zhuǎn)軸上，使得第一支撐元件和第二支撐元件能夠在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間以鉸接方式圍繞樞轉(zhuǎn)軸相對于彼此樞轉(zhuǎn)。擴展器機構(gòu)包括大體上平行于樞轉(zhuǎn)軸并且位于第一支撐元件和第二支撐元件之間的從動軸、以及附接到從動軸且能隨著從動軸旋轉(zhuǎn)并且與第一支撐元件和第二支撐元件接觸的凸輪元件。凸輪元件具有變化的尺寸，使得沿凸輪元件的一個取向，凸輪元件的接觸第一支撐元件和第二支撐元件的部分將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開第一距離，該第一距離對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)的打開構(gòu)型；并且沿凸輪元件的另一取向，凸輪元件的接觸第一支撐元件和第二支撐元件的部分將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開第二距離，該第二距離對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)的打印構(gòu)型。
根據(jù)本公開的另外的方面，凸輪元件包括固定到從動軸并與所述從動軸同軸的凸輪盤。凸輪盤具有可變的半徑，使得在凸輪盤的第一旋轉(zhuǎn)位置，凸輪盤的具有第一半徑的部分與第一支撐元件和第二支撐元件相接觸并且將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于打開構(gòu)型的第一距離，并且在凸輪盤的第二旋轉(zhuǎn)位置，凸輪盤的具有小于第一半徑的第二半徑的部分與第一支撐元件和第二支撐元件接觸并且將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于打印構(gòu)型的第二距離。
根據(jù)本公開的另外的方面，擴展器機構(gòu)還包括彈簧，該彈簧在第一支撐元件和第二支撐元件之間延伸，并且被構(gòu)造成將第一支撐元件和第二支撐元件偏置成與凸輪元件接觸。
根據(jù)本公開的另外的方面，第一支撐元件和第二支撐元件中的每者還包括安裝在其上的輥軸承，并且凸輪元件接觸第一支撐元件和第二支撐元件中的每者的輥軸承。
根據(jù)本公開的另外的方面，該系統(tǒng)還包括驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括同軸地安裝到從動軸的滑輪、具有輸出軸和驅(qū)動輪的電機、以及將驅(qū)動輪聯(lián)接到滑輪的驅(qū)動帶。
根據(jù)本公開的另外的方面，擴展器機構(gòu)還包括被構(gòu)造成檢測從動軸和凸輪元件的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置傳感器。
根據(jù)本公開的另外的方面，旋轉(zhuǎn)位置傳感器包括分度輪和光學(xué)傳感器，該分度輪同軸地聯(lián)接到從動軸并且具有形成在其中或者在指定的旋轉(zhuǎn)位置附接到其上的一個或多個可檢測特征部，并且該光學(xué)傳感器被構(gòu)造成當(dāng)從動軸和分度輪相對于光學(xué)傳感器旋轉(zhuǎn)時檢測所述一個或多個可檢測特征部。
根據(jù)本公開的另外的方面，該系統(tǒng)還包括手輪，所述的手輪安裝到從動軸上并被構(gòu)造成使能夠?qū)膭虞S和凸輪元件進行手動旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的另外的方面，第二支撐元件包括打印頭壓板，在所述打印頭壓板上安裝打印頭。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印頭壓板被構(gòu)造和安裝成使得其在第二支撐元件上的位置可被橫向調(diào)整。
根據(jù)本公開的另外的方面，該系統(tǒng)還包括安裝到第二支撐元件的壓板軸，并且該壓板軸延伸穿過打印頭壓板的一部分，以便允許打印頭壓板沿著壓板軸橫向移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，該系統(tǒng)還包括可樞轉(zhuǎn)地安裝到第二支撐元件并包括與打印頭壓板的一部分接觸的接觸點的壓板調(diào)節(jié)桿，該壓板調(diào)節(jié)桿被構(gòu)造成使得壓板調(diào)節(jié)桿的樞轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)打印頭壓板沿著壓板軸的橫向移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，壓板調(diào)節(jié)桿包括隆起，該隆起被構(gòu)造成插入到形成在第二支撐元件中的多個孔中的一個孔中，以將壓板調(diào)節(jié)桿固定在選定的旋轉(zhuǎn)位置。
根據(jù)本公開的另外的方面，該系統(tǒng)還包括定時標記傳感器，該定時標記傳感器被構(gòu)造成檢測曲面上的定時標記。
根據(jù)本公開的另外的方面，移動組件包括被構(gòu)造成用于動力旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤和可移動夾持器元件，該可移動夾持器元件被構(gòu)造成能在允許將物品放置在裝置內(nèi)或從裝置中移除的釋放位置和用于相對于轉(zhuǎn)盤固定第二容器使得物品隨著轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的夾持位置之間移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，每個夾持器元件包括夾持器組件，該夾持器組件聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤并且被構(gòu)造成使得轉(zhuǎn)盤在第一方向上的旋轉(zhuǎn)使所有夾持器組件相對于放置在夾持器組件之間的第二容器徑向向內(nèi)移動到夾持位置，并且轉(zhuǎn)盤在與第一方向相反的第二方向上的旋轉(zhuǎn)使所有夾持器組件相對于第二容器徑向向外移動到釋放位置。
根據(jù)本公開的另外的方面，該系統(tǒng)包括三個夾持器組件。
根據(jù)本公開的另外的方面，轉(zhuǎn)盤包括上盤和與上盤同軸布置的下盤，并且上盤和下盤能相對于彼此旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的另外的方面，每個可移動夾持器元件包括樞轉(zhuǎn)夾持器組件，該樞轉(zhuǎn)夾持器組件包括樞轉(zhuǎn)臂、滾花輪以及引導(dǎo)銷，其中所述樞轉(zhuǎn)臂設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的上盤和下盤之間并可樞轉(zhuǎn)地附接到上盤，所述滾花輪在從樞轉(zhuǎn)臂穿過上盤延伸的軸上可旋轉(zhuǎn)地安裝在上盤上方，并且所述引導(dǎo)銷從樞轉(zhuǎn)臂延伸到形成在下盤中的相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)槽中。
根據(jù)本公開的另外的方面，形成在下盤中的每個導(dǎo)槽的第一末端比導(dǎo)槽的第二末端更靠近下盤的徑向中心。
根據(jù)本公開的另外的方面，移動組件還包括驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括具有輸出軸和驅(qū)動輪的電機、以及將驅(qū)動輪聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動帶。
根據(jù)本公開的另外的方面，轉(zhuǎn)盤包括用于由驅(qū)動帶接合的外圍齒輪齒。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印頭包括熱打印頭。
本公開的另外的方面體現(xiàn)在一種用于處理樣品處理系統(tǒng)中的樣品材料的方法中。該方法包括通過代碼讀取設(shè)備自動讀取在包含一定量的樣品材料的第一樣品容器的表面上的第一機器可讀標記。與第一樣品容器中包含的樣品材料有關(guān)的信息被編碼在第一機器可讀標記中。第二機器可讀標記被自動施加在第二樣品容器的曲面上。施加于曲面的第二機器可讀標記包括與從第一樣品容器讀取的第一機器可讀標記相關(guān)的標記，并且在曲面上自動施加第二機器可讀標記包括使用打印模塊將第二機器可讀標記直接打印到曲面上。打印模塊包括打印頭、一個或多個接觸元件、移動組件，所述一個或多個接觸元件被構(gòu)造成相對于打印頭保持第二樣本容器以將曲面相對于打印頭保持在操作位置；所述移動組件被構(gòu)造成保持第二樣品容器并旋轉(zhuǎn)第二樣品容器以使曲面相對于打印頭移動。使用自動化物質(zhì)轉(zhuǎn)移設(shè)備，將一定量的樣品材料從第一樣品容器自動轉(zhuǎn)移到第二樣品容器。
根據(jù)另外的方面，該方法還包括以下步驟：在將第二機器可讀標記施加于第二樣品容器之前，使用機械拾取和放置機構(gòu)將第二樣品容器從輸入架移動到打印模塊。
根據(jù)另外的方面，該方法還包括以下步驟：在將第二機器可讀標記施加于第二樣品容器之后并且在將一定量的樣品材料從第一樣品容器轉(zhuǎn)移到第二樣品容器之前，使用機械拾取和放置機構(gòu)將第二樣品容器從打印模塊移動到樣品處理工位。
根據(jù)另外的方面，該方法還包括以下步驟：在將一定量的樣品材料從第一樣品容器轉(zhuǎn)移到第二樣品容器之后，使用機械拾取和放置機構(gòu)將第二樣品容器從樣品處理工位移動到輸出架。
根據(jù)另外的方面，第一機器可讀標記包括第一條形碼，并且第二機器可讀標記包括第二條形碼。
根據(jù)另外的方面，第一條形碼和第二條形碼至少部分地相同。
根據(jù)另外的方面，第二樣品容器最初包括空白標簽，并且第二機器可讀標記被打印到該空白標簽上。
根據(jù)另外的方面，打印頭是熱打印頭，并且曲面包括熱敏打印介質(zhì)。
根據(jù)另外的方面，與樣品材料有關(guān)的信息包括樣品識別信息。
根據(jù)另外的方面，與樣品材料有關(guān)的信息包括樣品識別信息，并且施加到第二樣品容器的曲面上的第二機器可讀標記至少部分地與第一樣品容器上的第一機器可讀標記相同。
根據(jù)另外的方面，施加到第二樣品容器的曲面上的第二機器可讀標記包括另外的機器可讀標記，其不同于第一樣品容器上的第一機器可讀標記，并且與時間、體積、樣品類型、試劑、測試程序、測試結(jié)果和誤差中的一者或多者有關(guān)的信息被編碼在該另外的機器可讀標記中。
本公開的另外的方面體現(xiàn)在一種用于控制打印頭將圖像打印到標簽的預(yù)定可打印區(qū)域上的打印過程的方法中。該方法包括以下步驟：實現(xiàn)定時標記傳感器和標簽之間的相對移動，實現(xiàn)相對移動的同時使用定時標記傳感器檢測定時標記的位置，在檢測到定時標記之后實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動以將打印頭定位在距定時標記位置指定距離的圖像位置處，激活打印頭；并且在激活打印頭的同時，針對指定的圖像距離實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以將圖像打印到可打印區(qū)域上。
根據(jù)本公開的另外的方面，圖像包括條形碼。
根據(jù)本公開的另外的方面，標簽設(shè)置在物品的曲面上，并且實現(xiàn)標簽和定時標記傳感器之間以及標簽和打印頭之間的相對移動包括將物品相對于定時標記傳感器和打印頭旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記傳感器被構(gòu)造成檢測通過定時標記傳感器之前的表面的反射率，并且檢測定時標記包括檢測通過定時標記傳感器的標簽部分的反射率，其中該定時標記的反射率不同于通過定時標記傳感器的標簽的剩余部分的反射率。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括在實現(xiàn)定時標記傳感器和標簽之間的相對移動之前檢測標簽的存在。
根據(jù)本公開的另外的方面，標簽的存在是由定時標記傳感器基于因為存在標簽而引起的反射率的變化超過預(yù)定打印表面存在閾值來檢測的。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括基于通過定時標記傳感器的標簽的部分的反射率從定時標記傳感器的輸出生成波形，并且通過檢測超過預(yù)定定時標記閾值的波形變化來感測定時標記。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括基于波形的變化降至低于負定時標記閾值來檢測定時標記的第一邊緣，并基于波形的變化升至高于正定時標記閾值來檢測定時標記的第二邊緣。
根據(jù)本公開的另外的方面，波形包括從定時標記傳感器的輸出順序記錄的多個數(shù)據(jù)點，并且檢測波形的變化包括將當(dāng)前數(shù)據(jù)點的第一波形值與在當(dāng)前數(shù)據(jù)點之前的預(yù)定義周期記錄的數(shù)據(jù)點的第二波形值進行比較，以確定第一波形值相對于第二波形值改變是否改變超過預(yù)定定時標記閾值。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括將定時標記傳感器能檢測的定時標記修飾符打印到標簽上以指示在標簽上已進行打印的步驟。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印定時標記修飾符包括打印以能由定時標記傳感器檢測的方式改變定時標記的圖像。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印定時標記修飾符包括打印與定時標記不同的附加標記。
根據(jù)本公開的另外的方面，實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動以將打印頭定位在距定時標記的位置指定距離的圖像位置，包括在打印頭和標簽之間實現(xiàn)第一預(yù)定義距離的相對移動以將打印頭放置在定時標記上方的打印開始位置，并且打印定時標記修飾符包括激活打印頭并實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印定時標記修改器包括在第一周期內(nèi)激活打印頭并實現(xiàn)打印頭與標簽之間的相對移動，當(dāng)定時標記傳感器檢測到定時標記時終止第一周期，在由打印頭和標簽之間的指定量的相對移動限定的第二周期激活打印頭并實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動。
根據(jù)本公開的另外的方面，實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動以將打印頭定位在距定時標記的位置指定距離的圖像位置，還包括實現(xiàn)打印頭和標簽之間第三預(yù)定義距離的相對移動而不激活打印頭以產(chǎn)生定時標記修飾符后的打印間隙，其中在第三預(yù)定義距離的相對移動之后，打印頭位于可打印區(qū)域。
根據(jù)本公開的另外的方面，檢測定時標記包括相對于定時標記傳感器和標簽之間的相對移動方向定位定時標記的前緣和后緣，并且實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動以將打印頭定位在距定時標記的位置指定距離的圖像位置處包括實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以將打印頭定位在距定時標記的后緣位置所述指定距離的圖像位置處。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括通過以下方式校準定時標記傳感器的亮度的步驟：將定時標記傳感器的亮度設(shè)置為將使定時標記傳感器的輸出超過輸出上限的第一水平，在實現(xiàn)定時標記傳感器和標簽之間的相對移動的同時周期性地改變定時標記傳感器的亮度，直到定時標記傳感器的輸出在傳感器相對于整個標簽移動的整個過程中處于輸出下限和輸出上限之間。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括確定定時標記的長度，并將所確定的定時標記的長度與定時標記的期望長度進行比較的步驟。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括僅當(dāng)定時標記的長度在該定時標記的期望長度的預(yù)定范圍內(nèi)時完成這些步驟。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括確定定時標記的長度，并將所確定的定時標記的長度與期望長度進行比較的步驟。確定定時標記的長度包括：計算波形變化降至低于負定時標記閾值的波形上的第一點，計算波形變化升至高于負定時標記閾值的波形上的第二點，計算波形變化升至高于正定時標記閾值的波形上的第三點，計算波形變化降至低于正定時標記閾值的波形上的第四點，以及將定時標記的長度計算為在第一點和第二點的中點與第三點和第四點的中點之間定時標記傳感器與標簽之間相對移動的量。
根據(jù)本公開的另外的方面，該方法還包括：在將圖像打印到可打印區(qū)域上之后，實現(xiàn)定時標記傳感器和標簽之間的相對移動，在實現(xiàn)相對移動的同時，使用定時標記傳感器檢測標簽上定時標記的位置，當(dāng)檢測到定時標記時確定定時標記傳感器和標簽之間的相對移動量，以及將檢測到的相對移動量與圖像的末端與定時標記之間的預(yù)期距離進行比較。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記比其周圍更暗，使得定時標記的反射率小于其周圍的反射率。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記比其周圍環(huán)境更亮，使得定時標記的反射率大于其周圍環(huán)境的反射率。
根據(jù)本公開的另外的方面，打印定時標記修飾符包括打印擴展以增加定時標記的長度。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記包括標簽中的切口。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記包括一系列編碼器刻度的一個或多個編碼器刻度。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記包括形成在物品貼有標簽的表面上的物理特征部。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記包括1-d或2-d條形碼。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記包括1-d或2-d條形碼，并且打印定時標記修飾符包括打印1-d或2-d條形碼。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記包括2-d條形碼，并且檢測定時標記的位置包括使用2-d條形碼讀取器識別2d條形碼內(nèi)已知坐標的位置。
根據(jù)本公開的另外的方面，定時標記包括1-d條形碼，并且檢測定時標記的位置包括識別1d條形碼的前緣作為1-d條形碼讀取器可讀取1-d條形碼的第一位置。
本公開的另外方面體現(xiàn)在一種用于控制打印過程的方法中，通過該打印過程，打印頭將圖像打印到貼附在管上的標簽上，其中該管被布置成鄰近打印頭并且鄰近被構(gòu)造成檢測標簽的光學(xué)和/或物理特征部的傳感器。該方法包括以下步驟：向傳感器發(fā)送命令以檢測貼附在管上的標簽的存在。傳感器要么(1)未能生成指示標簽存在的信號，要么(2)生成指示標簽存在的信號。如果傳感器生成指示標簽存在的信號，則向傳感器發(fā)送命令以檢測標簽上的定時標記的位置，其中該傳感器未能生成指示標簽上的定時標記的位置的信號。如果傳感器未能生成指示標簽存在的信號，或者傳感器未能生成指示標簽上的定時標記的位置的信號，則選擇性地激活打印頭，同時實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動以在標簽上的多個位置打印多個替代圖像。
本公開的另外方面體現(xiàn)在一種用于控制打印過程的方法中，通過該打印過程，打印頭將圖像打印到貼附在管上的標簽上，其中該管被布置成鄰近打印頭并且鄰近被構(gòu)造成檢測標簽的光學(xué)和/或物理特征部的傳感器。命令被發(fā)送到傳感器以檢測貼附在管上的標簽的存在，其中該傳感器未能生成指示標簽存在的信號。當(dāng)傳感器未能生成指示管的存在的信號時，選擇性地激活打印頭，同時實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以在標簽上的多個位置處打印多個替代圖像。
本公開的另外方面體現(xiàn)在一種用于控制打印過程的方法中，通過該打印過程，打印頭將圖像打印到貼附在管上的標簽上，其中該管被布置成鄰近打印頭并且鄰近被構(gòu)造成檢測標簽的光學(xué)和/或物理特征部的傳感器。使用傳感器檢測貼附在管上的標簽的存在。在檢測到標簽之后，向傳感器發(fā)送命令以檢測標簽上的定時標記的位置，其中傳感器未能生成指示標簽上定時標記的位置的信號。在未能生成指示定時標記的位置的信號之后，選擇性地激活打印頭，同時實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以在標簽上的多個位置處打印多個替代圖像。
本公開的主題的其他特征和特性以及操作方法、相關(guān)結(jié)構(gòu)要素的功能、部件的組合以及制造經(jīng)濟將在考慮以下描述和參考附圖的所附權(quán)利要求的情況下變得更加明顯，所有附圖構(gòu)成本說明書的一部分，其中在各圖中相同的附圖標記表示對應(yīng)的部件。
附圖說明
并入本文并作為說明書的一部分的附圖示出了本公開的主題的各種實施例。在圖中，相似的參考編號表示相同或功能相似的元件。
圖1是打印模塊的前部右側(cè)的局部透視圖。
圖2是打印模塊的后部右側(cè)的局部透視圖。
圖3是從打印模塊的其余部件分離的可擴展打印機構(gòu)的前部右側(cè)的局部透視圖。
圖4是可擴展打印機構(gòu)的支架擴展器、輥支架、輥和樞轉(zhuǎn)軸的前部左側(cè)的局部透視圖，其中從圖中省略了可擴展打印機構(gòu)的打印頭支架。
圖5是可擴展打印機構(gòu)的輥支架、輥和樞轉(zhuǎn)軸的前部左側(cè)的局部透視圖。
圖5a是可擴展打印機構(gòu)的替代實施例的輥支架、輥和樞轉(zhuǎn)軸的前部左側(cè)的局部透視圖。
圖6是可擴展打印機構(gòu)的支架擴展器、打印頭支架、打印頭組件和樞轉(zhuǎn)軸的前部右側(cè)的局部透視圖，其中從圖中省略了可擴展打印機構(gòu)的輥支架。
圖7是可擴展打印機構(gòu)的支架擴展器的凸輪盤的頂部平面圖，
圖8是可擴展打印機構(gòu)的打印頭支架、打印頭組件和樞轉(zhuǎn)軸的后部右側(cè)的局部透視圖。
圖9是打印頭支架和打印頭組件的右側(cè)視圖。
圖10是打印頭支架和打印頭組件的后部右側(cè)的透視圖。
圖11是打印頭支架的左側(cè)的側(cè)視圖。
圖12是容器旋轉(zhuǎn)組件的前部右側(cè)的局部透視圖，其中管狀容器被支撐在其上并從打印模塊的其余部件分離。
圖13是容器旋轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)盤的頂部分解透視圖。
圖14是從圖中省略了頂部盤的容器旋轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)盤的頂部局部透視圖。
圖15是容器旋轉(zhuǎn)組件的轉(zhuǎn)盤的樞轉(zhuǎn)夾持器組件的頂部透視圖。
圖16是轉(zhuǎn)盤的底部平面圖。
圖17是轉(zhuǎn)盤的上盤的頂部平面圖。
圖18是轉(zhuǎn)盤、支撐在其上的容器和打印模塊的安裝框架的底部、局部透視剖視圖。
圖19是沿圖2中的線a-a的局部剖視圖。
圖20是示意性地示出打印模塊的控制架構(gòu)的框圖。
圖21是示出打印模塊的控制算法的流程圖。
圖22是通過本公開的打印模塊可將信息打印在其外表面上的容器的縱截面的透視圖。
圖23是容器的側(cè)剖視圖。
圖24是容器的底部透視圖。
圖25是容器的底部平面圖。
圖26是容器的替代實施例的縱截面的側(cè)視圖，并且還包括蓋。
圖27是可并入打印模塊的樣品處理儀器的透視圖。
圖28是示出用樣品處理儀器處理樣品的工作流程的流程圖。
圖29是被構(gòu)造為施加于要在其上進行打印的物品上的可打印標簽的平面圖，該可打印標簽包括用于定位要打印在標簽上的圖像的預(yù)打印定時標記以及用于指示之前已經(jīng)在標簽上進行過打印的定時標記修飾符。
圖30是定時標記傳感器、打印頭和管狀容器的示意性頂視圖。
圖31是當(dāng)在標簽上施加任何打印之前，在管的一轉(zhuǎn)期間標簽經(jīng)過傳感器時，來自定時標記傳感器的示例性波形的曲線圖。
圖32是來自定時標記傳感器的波形的曲線圖和當(dāng)定時標記在定時標記傳感器之前通過時的差分波形的曲線圖。
圖33是示出在標簽上打印圖像和定時標記修飾符的打印處理的步驟的示圖。
圖34是可打印標簽的平面圖，其上打印有交替圖像。
圖35是可打印標簽的平面圖，其包括預(yù)打印定時標記和定時標記修飾符的替代實施例。
具體實施方式
雖然本公開的主題的各方面可體現(xiàn)為各種形式，但是以下描述和附圖僅用于公開這些形式中的一些作為主題的具體實施例。因此，本公開的主題不旨在限于如此描述和示出的形式或?qū)嵤├?/p>
除非另有定義，否則本文所用的本領(lǐng)域的所有術(shù)語、符號和其他科學(xué)術(shù)語或?qū)ｉT詞匯均具有與本公開所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義。本領(lǐng)域的技術(shù)人員使用常規(guī)方法可很好地理解并平常性地利用本文描述或參考的多個技術(shù)和程序。根據(jù)情況，涉及使用市售試劑盒和試劑的程序通常根據(jù)制造商定義的方案和/或參數(shù)進行，除非另外指明。
本文提及的所有專利、申請、公布的申請和其他出版物全文以引用方式并入。如果此部分給出的定義與以引用方式并入本文的專利、專利申請、已公布專利申請和其他出版物中給出的定義相反或者不一致，則此部分給出的定義優(yōu)于以引用方式并入本文的定義。
如本文所用，″一個″或″一種″意指″至少一個/至少一種″或″一個或多個/一種或多種″。
本說明書可使用相對的空間和/或取向術(shù)語來描述一個部件、裝置、位置、特征或其一部分的位置和/或取向。除非特別說明或以其他方式由描述的上下文決定，否則此類術(shù)語，包括但不限于頂部、底部、下方、上方、之上、之下、上部、下部、左側(cè)、右側(cè)、之前、之后、旁邊、鄰近、在...之間、水平、垂直、對角線、縱向、橫向等，用于方便地參考附圖中的此類部件、裝置、位置、特征或其一部分，而并不旨在進行限制。
打印模塊
根據(jù)本公開的打印模塊在圖1和圖2中由參考標號10一般性地表示。根據(jù)本公開的一個方面，打印模塊10被構(gòu)造為接納具有在其上將要打印信息的曲面的物品諸如管狀容器12，固定物品使得曲面相對于打印模塊的打印頭處于操作位置，當(dāng)打印頭被激活時實現(xiàn)曲面和打印頭之間的相對移動并且同時將曲面相對于打印頭維持在操作位置，從而將信息打印到曲面上，然后釋放物品使得可將物品從打印模塊中取出。
在本說明書的上下文中，術(shù)語″打印頭″包括將圖像形成到表面上的打印機構(gòu)的部件或部分，并且當(dāng)打印頭和表面被相對地定位和取向成使得打印機構(gòu)能將精確圖像形成到表面上的預(yù)期位置上時，要在其上進行打印的表面″相對于打印頭處于操作位置″或″與打印頭操作性地接合″。在一個實施例中，打印頭包括具有熱元件的熱打印頭，所述熱元件被置于與包含熱打印介質(zhì)(諸如熱敏紙)的表面接觸或接近接觸，并且在熱打印頭和表面之間的相對移動期間被選擇性地加熱以使表面的選定部分以預(yù)定模式變暗，從而將圖像形成到表面上。
具有曲面的物品可包括管狀容器，諸如具有管狀如大致圓柱形形狀的容器12，例如″試管″，并且在其外部曲面上設(shè)置有信息要被打印到的標簽。在一個實施例中，要在其上進行打印的曲面可包括由例如熱敏紙介質(zhì)形成并通過粘合劑等固定到容器12的外表面的標簽。
示例性管狀容器如下文所述。
在打印模塊10的示例性實施例中，如圖1和圖2所示，打印模塊10包括可擴展打印機構(gòu)50和物品移動組件260?？蓴U展打印機構(gòu)50包括打印頭，并且被構(gòu)造和控制為選擇性地擴展到打開構(gòu)型使得物品能夠被接納在打印模塊內(nèi)或從打印模塊移除，或者收縮到關(guān)閉或打印構(gòu)型以將物品的曲面相對于打印頭置于操作位置，并且在曲面相對于打印頭的相對移動期間將曲面維持在相對于打印頭的操作打印位置。物品移動組件260被構(gòu)造和控制為當(dāng)可擴展打印機構(gòu)50處于打印構(gòu)型時抓握或以其他方式操作性地接合和保持物品并且實現(xiàn)曲面和可擴展打印機構(gòu)50的打印頭之間的相對移動，并且當(dāng)可擴展打印機構(gòu)50處于打開構(gòu)型時釋放物品，從而允許將物品從打印模塊10移除。
在所示實施例中，物品移動組件260包括容器旋轉(zhuǎn)組件，該容器旋轉(zhuǎn)組件被構(gòu)造為抓握容器，例如管狀容器如容器12，其與可擴展打印機構(gòu)50的打印頭操作性地接合，在打印頭被激活時旋轉(zhuǎn)容器以將圖像形成到容器的曲面上，并且在打印完成且可擴展打印機構(gòu)處于打開構(gòu)型以允許從打印模塊10移除容器之后釋放容器。
可擴展打印機構(gòu)50和物品移動/容器旋轉(zhuǎn)組件260被支撐并相對地定位在模塊10內(nèi)的安裝框架20上。在所示實施例中，安裝框架20具有通道狀構(gòu)型，其包括上水平凸緣22、下水平凸緣26、以及在上水平凸緣22的邊緣和下水平凸緣26的邊緣之間大致垂直地延伸的腹板24。安裝框架20由具有足夠強度和剛度并且可適當(dāng)?shù)丶庸さ牟牧闲纬伞Ｔ摬牧弦矁?yōu)選地為質(zhì)輕的。鋁是合適材料的一個例子。在其他例子中，安裝框架20可由金屬片形成(例如，沖壓而成)，由塑料或鑄造金屬模制而成。
一般性地以參考標號40表示的各種電子器件可與打印模塊10相關(guān)聯(lián)，所述電子器件包括例如印刷電路板和連接器，用于在打印模塊10與外部部件諸如電源和計算機控制器之間傳送電力和/或信號(如在下文更詳細地描述)。
打印模塊10可進一步包圍在殼體(未示出)內(nèi)，并且安裝框架20可在多個支柱42上被支撐在殼體的底板上方，所述多個支柱在殼體的底板和安裝框架20的下水平凸緣26之間延伸(參見圖1)。
可擴展打印機構(gòu)
繼續(xù)參見圖1和圖2以及圖3，其中可擴展打印機構(gòu)50被示出為與安裝框架20和容器旋轉(zhuǎn)組件260分離，可擴展打印機構(gòu)50包括兩個框架或支撐元件，其中可擴展打印機構(gòu)50的各部件安裝在所述框架或支撐元件上，并且所述框架或支撐元件聯(lián)接在一起以在打開構(gòu)型和關(guān)閉或打印構(gòu)型之間進行鉸接式相對移動。在所示實施例中，第一支撐元件包括一般性地以參考標號52表示的輥支架，而第二支撐元件包括一般性地以參考標號100表示的打印頭支架。輥支架52操作性地支撐接觸元件，例如輥(示例性實施例將在下文進一步詳細描述)，其在可擴展打印機構(gòu)50處于關(guān)閉或打印構(gòu)型時接觸或以其他方式接合物品(例如，容器12)。打印頭支架100操作性地支撐相對于輥支架52的接觸元件或輥協(xié)同地構(gòu)造和取向以在可擴展打印機構(gòu)50處于關(guān)閉或打印構(gòu)型并且接觸元件(例如輥支架52的輥)接觸或以其他方式接合物品(例如容器12)且將物品相對于打印頭支架100的打印頭保持在操作位置時將信息打印在物品(例如容器12)的表面上的打印頭組件(示例性實施例將在下文進一步詳細描述)。
輥支架52和打印頭支架100分別安裝在共同的樞轉(zhuǎn)軸200上，用于相對于彼此樞轉(zhuǎn)、鉸接式旋轉(zhuǎn)。樞轉(zhuǎn)軸200安裝在安裝框架20的上水平凸緣22和下水平凸緣26之間。樞轉(zhuǎn)軸200的下端支撐在安裝于安裝框架20的下凸緣26內(nèi)的襯套210內(nèi)。
在輥支架52的彈簧鉤60和打印頭支架100的彈簧鉤114之間延伸的卷簧190將支架52和100的自由端朝向彼此偏置，從而使以鉸鏈方式擴展支架52和100的力必須克服彈簧190的力，并且當(dāng)移除該擴展力時，支架52和100將在彈簧190的偏置力下以鉸接方式朝向彼此收縮。
可包括支架擴展器的擴展器機構(gòu)一般性地以參考標號220表示，并且被構(gòu)造成接觸或以其他方式接合輥支架52和打印頭支架100，并且用于通過推動輥支架52和打印頭支架100抵抗彈簧190的偏置彼此分開以圍繞樞轉(zhuǎn)軸200以鉸接方式打開輥支架52和打印頭支架100來選擇性地擴展可擴展打印工位50。支架擴展器220還被構(gòu)造成選擇性地允許輥支架52和打印頭支架100在彈簧190的力下朝向彼此靠近，并且將支架52和100維持在與可擴展打印機構(gòu)50的打印構(gòu)型對應(yīng)的規(guī)定的最小間距處。
樞轉(zhuǎn)軸200、輥支架52和支架擴展器220的更多細節(jié)如圖4和圖5所示。圖4是示出與可擴展打印機構(gòu)50的其余部分分離的樞轉(zhuǎn)軸200、輥支架52和支架擴展器220的前部左側(cè)的局部透視圖。圖5是示出與可擴展打印機構(gòu)50的其余部分分離的輥支架52和樞轉(zhuǎn)軸200的前部左側(cè)的局部透視圖。
參見圖3、圖4和圖5，在所示實施例中，輥支架52具有大致通道狀構(gòu)造，該構(gòu)造具有上水平凸緣54、下水平凸緣58、以及在上凸緣54的邊緣和下凸緣58的邊緣之間垂直地延伸的腹板56。輥支架52優(yōu)選地由具有足夠強度和剛度的材料形成，并且可機加工且質(zhì)輕。鋁是用于輥支架52的合適材料的例子，但是在一些實施例中沖壓的金屬片、塑料或鑄造金屬也可為合適的。輥支架52借助于樞轉(zhuǎn)軸200延伸穿過形成于樞轉(zhuǎn)凸緣62中的開口而可樞轉(zhuǎn)地支撐在樞轉(zhuǎn)軸200上，所述樞轉(zhuǎn)凸緣從腹板56在輥支架52的上凸緣54和下凸緣58之間橫向(例如水平地)延伸。在所示實施例中，樞轉(zhuǎn)凸緣52相對于樞轉(zhuǎn)軸200軸向固定在固定于樞轉(zhuǎn)軸200上的中間位置處的中間襯套202(b)與簧環(huán)208或其他合適的保持器元件之間。因為輥支架62僅在一個位置(即在樞轉(zhuǎn)凸緣62)處支撐在樞轉(zhuǎn)軸200上，所以可由輥支架52的下凸緣58的延伸部92提供額外的支撐和穩(wěn)定性，所述延伸部可滑動地支撐在從安裝框架20的下凸緣26向上延伸的輥支架支撐件90上(參見例如圖3)。
可擴展打印機構(gòu)50包括一個或多個接觸元件，其被構(gòu)造成當(dāng)可擴展打印機構(gòu)50處于關(guān)閉或打印構(gòu)型時接觸要打印的物品，并且在打印頭和曲面之間的相對移動期間將物品的曲面相對于工位50的打印頭保持在操作位置。在所示實施例中，接觸元件包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在輥支架52內(nèi)位于支架52的上凸緣54和下凸緣58之間的兩個輥72、74。
在所示實施例中，輥72為可包括安裝在軸上的凸形輥的″夾緊輥″，所述凸形輥在上凸緣54和下凸緣58之間延伸并且具有半徑變化的輥表面，所述變化的半徑從輥72的縱向或軸向端朝向輥的中部增加，在輥的中部處半徑最大。在如圖5a所示的替代實施例中，夾緊輥72′可為具有大致恒定半徑的圓柱形輥。
輥74為包括成″啞鈴″形狀并且安裝在軸或桿上的輥的″抓取輥″，所述輥在上凸緣54和下凸緣58之間延伸并且具有上頭部76和下頭部80。上頭部76包括軸承部分78，下頭部80包括軸承部分82。在一個實施例中，每個軸承部分78、82呈現(xiàn)圓柱形外表面，并且軸承部分78和82的外徑相同。在替代實施例中，軸承部分78和82可具有不同的相應(yīng)直徑。
在各種實施例中，輥72、72′和74由不銹鋼加工制成。
在所示實施例中，輥72、72′的外部接觸表面和啞鈴輥74的軸承部分78、82的軸向橫截面為圓形形狀。這是為了容納大致圓形的物品，諸如管狀容器12，其與輥72和74接觸。然而，設(shè)想用于接觸具有表面的物品的輥可具有非圓形構(gòu)型以容納要由輥接觸的非圓形物品。
如圖1、圖2、圖3和圖5所示，輥軸承64可旋轉(zhuǎn)地安裝在輥支架52的腹板56內(nèi)大致垂直取向的軸承軸66上，所述軸承軸設(shè)置在寬度小于軸承軸66的直徑的豎直槽68內(nèi)。輥軸承64本身設(shè)置在形成于腹板56中的矩形軸承槽69內(nèi)。軸承軸66通過具有凹口端71的軸承保持板70固定在豎直槽68內(nèi)，該凹口端允許軸承保持板70將軸承軸66保持在槽68內(nèi)的適當(dāng)位置，而不會干擾輥軸承64。軸承保持板70通過螺栓或其他合適的緊固件或緊固方式(諸如螺釘、粘合劑、焊接、釬焊、熔接等)固定到輥支架52的腹板56上。
樞轉(zhuǎn)軸200、打印頭支架100和支架擴展器220的更多細節(jié)如圖6和圖8所示。圖6是與可擴展打印機構(gòu)50的其余部分分離的打印頭支架100、支架擴展器220和樞轉(zhuǎn)軸200的前部右側(cè)的局部透視圖。圖8是與可擴展打印機構(gòu)50的其余部分分離的打印頭支架100和樞轉(zhuǎn)軸200的后部右側(cè)的局部透視圖。
打印頭支架100包括大致通道狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括上水平凸緣102、下水平凸緣106、以及在上凸緣102的邊緣和下凸緣106的邊緣之間垂直地延伸的腹板104。與輥支架52一樣，用于形成打印頭支架100的合適材料包含鋁、沖壓的金屬片、塑料和鑄造金屬。在所示實施例中，打印頭支架100借助于樞轉(zhuǎn)軸200延伸穿過形成于下凸緣106和上凸緣102中的開口而支撐在樞轉(zhuǎn)軸200上，并且支架100通過固定到樞轉(zhuǎn)軸200的頂部襯套202a、固定到樞轉(zhuǎn)軸200的底部襯套202c、以及相關(guān)聯(lián)的墊圈206和簧環(huán)208或其他合適的保持器元件而相對于樞轉(zhuǎn)軸200軸向固定。
與輥支架52一樣，打印頭支架100還包括輥軸承116，所述輥軸承可旋轉(zhuǎn)地安裝在打印頭支架100的腹板104內(nèi)大致垂直取向的軸承軸118上，所述軸承軸設(shè)置在寬度小于軸承軸118的直徑的豎直槽120內(nèi)。輥軸承116設(shè)置在形成于腹板104中的矩形軸承槽121內(nèi)。軸承軸118可通過具有凹口端131的軸承保持板130固定在豎直槽120內(nèi)該凹口端允許軸承保持板130將軸承軸118保持在槽120內(nèi)的適當(dāng)位置，而不會干擾輥軸承116。軸承保持板130通過螺栓或其他合適的緊固件或緊固方式(諸如螺釘、粘合劑、焊接、釬焊、熔接等)固定到打印頭支架100的腹板104上。
打印頭組件150被固定到打印頭支架100的腹板104上。打印頭組件包括安裝在打印頭壓板154上的打印頭152，在一個實施例中，打印頭是熱打印頭。以舉例的方式，合適的打印頭可得自羅姆半導(dǎo)體有限公司(rohm)，型號為kd3002-df10a。打印頭壓板154用作打印頭152的安裝平臺。打印頭152可通過任何合適的裝置(包括諸如螺釘、螺栓、鉚釘?shù)鹊臋C械緊固件)安裝到打印頭壓板154上。打印頭壓板154包括擴大的軸凸臺160，壓板軸162延伸通過該軸凸臺，通過該壓板軸將打印頭組件150安裝到打印頭支架100的腹板104上。在所示實施例中，壓板軸162設(shè)置在寬度小于軸162的直徑的水平軸槽122內(nèi)。例如通過機械緊固件等固定到腹板104的保持夾164將壓板軸162保持在軸槽122內(nèi)。在各種實施例中，打印頭組件150能夠圍繞壓板軸162旋轉(zhuǎn)。為了限制打印頭壓板154圍繞壓板軸162的旋轉(zhuǎn)，下阻擋支腿156和上阻擋支腿158在打印頭壓板154的后面突出并與打印頭支架100的腹板104接觸。
如示出打印頭支架100的與如圖6、圖8、圖9和圖10所示的右側(cè)相對的左側(cè)的圖11所示，打印頭壓板154的軸凸臺160延伸到形成于打印頭支架100的腹板104中的矩形開口124中。開口124的寬度略大于軸凸臺160的寬度，從而在軸凸臺160被設(shè)置成與矩形開口124的一側(cè)相對時，在開口124的邊緣和凸臺160的一側(cè)之間限定間隙126。該間隙126使得打印頭壓板154能夠沿著壓板軸162滑動有限的量，從而能夠調(diào)節(jié)打印頭組件150的橫向位置。
再次參見圖8、圖9和圖10，打印頭調(diào)節(jié)桿166在樞轉(zhuǎn)點178處安裝到打印頭支架100的腹板104上。樞轉(zhuǎn)點178可包括螺栓或螺釘，其通過彈簧墊圈179延伸穿過調(diào)節(jié)桿166的末端進入腹板104，用于摩擦地限制打印頭調(diào)節(jié)桿166圍繞樞轉(zhuǎn)點178的旋轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)桿166的凸輪端172包括與打印頭組件150的一側(cè)接觸的接觸點174。如從圖9可以看出，在所示實施例中，調(diào)節(jié)桿166的順時針旋轉(zhuǎn)會使接觸點174將打印頭組件150推向圖中的左側(cè)。在各種實施例中，彈簧或其他偏置元件可被設(shè)置以將打印頭組件150相對于調(diào)節(jié)桿166的凸輪端172(圖9中的右側(cè))偏置。另選地或除此之外，表面跨打印頭的相對移動(即，在圖9中從左到右)將打印頭組件150相對于調(diào)節(jié)桿166的凸輪端172偏置。調(diào)節(jié)桿166可通過隆起170保持在所需位置(參見圖10)，該隆起延伸到相對于調(diào)節(jié)桿166的樞轉(zhuǎn)點178在弧形路徑上以恒定徑向距離形成的多個孔128的一個孔中。打印頭調(diào)節(jié)桿166的抓握端168被構(gòu)造成被手動地抓握，以便能夠通過將隆起170從開口128之一中移除、使桿166沿期望的順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)、然后將隆起重新插入開口128之一中來操縱調(diào)節(jié)桿166。
參見圖3、圖4和圖6，支架擴展器220設(shè)置在可擴展打印機構(gòu)50的輥支架52和打印頭支架100之間。在一個實施例中，支架擴展器220包括從動軸222，在該從動軸上安裝有與第一和第二支撐元件例如輥支架52和打印頭支架100接觸的凸輪元件，并且該凸輪元件具有變化的尺寸，使得沿凸輪元件的一個取向中，凸輪元件的與第一和第二支撐元件接觸的部分將第一和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的打開構(gòu)型的第一距離，并且沿凸輪元件的另一取向中，凸輪元件的與第一和第二支撐元件接觸的部分將第一和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的關(guān)閉或打印構(gòu)型的第二距離。
在所示實施例中，凸輪元件包括凸輪盤226。凸輪盤226的細節(jié)在圖7中示出，圖7為凸輪盤226的平面圖。凸輪盤226可包括關(guān)于對應(yīng)于從動軸222的縱向軸線的旋轉(zhuǎn)軸線對稱的結(jié)構(gòu)，并且可具有盤狀形狀(即，具有通常比其徑向尺寸或?qū)挾刃〉枚嗟妮S向尺寸或厚度)。在所示實施例中，凸輪盤226同軸地安裝在軸222上并且是非圓形的，具有可變的半徑。在所示實施例中，凸輪盤226包括具有第一半徑r1的兩個徑向相對的部分228和具有第二半徑r2的兩個徑向相對的部分230。在所示實施例中，部分228與部分230間隔開90°，并且r1大于r2。凸輪盤226接觸輥支架52的輥軸承64并與打印頭支架100的輥軸承116接觸，以使凸輪盤226與支架52和100之間能夠平滑、非摩擦的相對移動。在替代實施例中，輥軸承64和116被省略，并且凸輪盤直接或通過一些其他中間接觸機構(gòu)接觸輥支架52和打印頭支架100。
從動軸222安裝在安裝框架20內(nèi)，用于與分別在安裝框架20的上凸緣22和下凸緣26處支撐軸222的上旋轉(zhuǎn)軸承232a和下旋轉(zhuǎn)軸承232b一起旋轉(zhuǎn)。
支架擴展器220還包括同軸安裝到從動軸222的下端的滑輪234和電機248，其中驅(qū)動輪240例如由輪轂緊固件250安裝到電機248的輸出軸上，并且借助于驅(qū)動帶或同步帶246聯(lián)接到滑輪234。示例性的合適的驅(qū)動輪為
現(xiàn)在將闡述支架擴展器220的操作。
在軸222和凸輪盤226處于第一位置(支架擴展位置)時，凸輪盤226的半徑r1的接觸部分228接觸輥支架52的輥軸承64和打印頭支架100的輥軸承116，(使得輥軸承間隔開2×r1的距離)。在凸輪盤226的這個位置，輥支架52和打印頭支架100間隔開由支架擴展器220提供的最大距離，從而使可擴展打印機構(gòu)50處于其打開構(gòu)型。
從動軸222和凸輪盤226旋轉(zhuǎn)90°到第二位置(支架收縮位置)，將凸輪盤226的半徑r2的接觸部分230定位成與輥支架52的輥軸承64和打印頭支架100的輥軸承116接觸，(使得輥軸承間隔開2×r2的距離)，輥支架52和打印頭支架100間隔開支架擴展器220所允許的最小距離，從而使可擴展打印機構(gòu)50處于其關(guān)閉或打印構(gòu)型。
從動軸222由支撐在安裝框架20的下凸緣26上的電機248驅(qū)動(參見圖1和圖2)。如上所述，電機248通過在滑輪234上被拖動的傳動帶246和安裝到電機248的輸出軸上的驅(qū)動輪240聯(lián)接到從動軸222。聯(lián)接到帶張緊器244的惰輪242確保帶246的適當(dāng)張力和/或能夠調(diào)節(jié)帶張力。示例性的合適的張緊器可得自紐約州花園城市公園的約克工業(yè)公司(yorkindustries，inc.，gardencitypark，ny)，部件號dp3ub-2g24a74-b53pe-acs。
電機248可包括步進電機。示例性的合適的步進電機可得自加利福尼亞州摩根山丘的林工工程技術(shù)有限公司(linengineering，morganhill，ca)，型號為wo-4118s-01。
支架擴展器220還可包括手輪224，其同軸地或以其他方式操作性地附接到從動軸222，以允許手動旋轉(zhuǎn)凸輪盤226，并進而手動擴展或收縮輥支架52和打印頭支架100。
為了能夠通過控制器諸如計算機化伺服控制器等自動控制打印模塊10，可將指示模塊的一個或多個部件的狀態(tài)或構(gòu)型的信號作為輸入提供給控制器，如將在下文進一步詳細描述。因此，在一個實施例中，支架擴展器220包括檢測器或其他裝置，用于產(chǎn)生指示支架擴展器220的狀態(tài)或位置的信號，從而指示可擴展打印機構(gòu)50的狀態(tài)是打開還是關(guān)閉。
在一個實施例中，如圖4和圖6所示，支架擴展器220包括同軸地安裝到從動軸222上的分度輪236。在模塊內(nèi)例如安裝到打印頭支架100的上凸緣102的光學(xué)傳感器諸如開槽光學(xué)傳感器238檢測分度輪236的可檢測特征部的通過，所述可檢測特征部諸如形成在輪236中的一個或多個徑向槽237、239。在一個實施例中，光學(xué)傳感器238包括形成發(fā)射器/接收器對的開槽光學(xué)傳感器，由此通過分度輪236的存在打破從發(fā)射器到檢測器的光束，直到輪旋轉(zhuǎn)使得槽237、239之一通過傳感器，從而完成從發(fā)射器到接收器的光路，并產(chǎn)生指示槽的通過的信號。因此，借助于諸如光學(xué)傳感器238和分度輪236的檢測器，可產(chǎn)生指示支架擴展器的位置，例如支架擴展位置或支架收縮位置的信號。
當(dāng)可擴展打印機構(gòu)50處于打開構(gòu)型-即，輥支架52和打印頭支架100通過支架擴展器220彼此分開時，管狀容器12可插入到形成于安裝框架20的上凸緣22中的進入開口30中。進入開口30可被由向下并徑向向內(nèi)突出的多個彈性指狀物限定的管引導(dǎo)件28圍繞。當(dāng)將管狀容器12插入到進入開口30中時，管引導(dǎo)件28的指狀物的遠端向外偏轉(zhuǎn)以允許插入管同時將其彈性地壓靠在管狀容器的外表面上，從而將管狀容器保持在相對穩(wěn)定的橫向位置，所述指狀物的遠端可間隔開小于管狀容器12的直徑的距離。
當(dāng)管狀容器12已經(jīng)完全插入到可擴展打印機構(gòu)50中時，支架擴展器220被激活以允許輥支架52和打印頭支架100在管狀容器12上關(guān)閉。當(dāng)輥支架52關(guān)閉時，輥72和74壓靠在管狀容器12上，從而推動管狀容器12的相對側(cè)與打印頭組件150的打印頭152操作性地接觸。這種布置的實施例在圖19中示出，圖19為示出輥72和74的模塊的局部橫截面圖，所述輥包括啞鈴輥74的下頭部80的管軸承部分82，并且當(dāng)輥支架52和打印頭支架100處于關(guān)閉位置時，打印頭152與容器12接合。
其軸向中心部分處的直徑大于其軸向末端處的直徑的凸形夾緊輥72提供了沿著打印頭152的整個長度，管狀容器12的彎曲外表面與打印頭152之間的可操作物理接觸。在一個實施例中，管狀容器12可具有從其軸向末端朝向其軸向中間部分直徑增加的凸形形狀。這將在下文進一步詳細描述。在其他情況下，管狀容器12可具有翹曲或″香蕉″形狀，由此側(cè)面從一端彎曲到另一端。在上頭部76處具有管軸承部分78并且在下頭部80處具有管軸承部分82的啞鈴輥74分別抵靠管狀容器12的上下軸向末端，從而確保將管維持在穩(wěn)定位置。凸形輥72的一個主要功能是使管狀容器12的彎曲側(cè)面伸直。這種功能對于″香蕉形″或向外彎曲的容器可為有用的，其中容器的凹形側(cè)不與打印頭152齊平配合，從而在打印頭和容器側(cè)上的可打印表面之間留下一個或多個間隙。凸形輥72幫助將管壁向上平推壓靠在打印頭152上。在其他實施例中，具有圓柱形形狀的夾緊輥72′(參見圖5a)可提供足夠的壓力以在打印頭和可打印表面之間實現(xiàn)足夠恒定的接觸。啞鈴輥74的管軸承部分78、82主要壓在管狀容器12的上端和下端，從而防止容器的橫向偏移，而沒有以可能抵消由凸形輥72施加的矯直壓力的方式按壓在容器的側(cè)面上。
在一個實施例中，優(yōu)選的是，夾緊輥72、72′和抓取輥74大致平行于打印頭152，以便沿著打印頭的長度以大致均勻的壓力將管保持抵靠打印頭152。還優(yōu)選的是，夾持輥72、72′和抓取輥74與管12平行。就這一點而言，優(yōu)選的是，輥支架支撐件90將輥支架52支撐在適當(dāng)?shù)奈恢?，使得夾緊輥72、72′和抓取輥74平行于打印頭152和管12。
容器旋轉(zhuǎn)組件
容器旋轉(zhuǎn)組件260的多個方面在圖12中示出，其為容器旋轉(zhuǎn)組件260和從打印模塊10的其余部件分離的安裝框架20的局部、頂部透視圖。
容器旋轉(zhuǎn)組件260包括轉(zhuǎn)盤261，管狀容器12被支撐在該轉(zhuǎn)盤上，并且該轉(zhuǎn)盤借助于驅(qū)動帶或同步帶298操作性地聯(lián)接到電機300以用于動力旋轉(zhuǎn)。傳動帶298圍繞驅(qū)動輪302和轉(zhuǎn)盤261被拖動，所述驅(qū)動輪例如通過輪轂緊固件304安裝到電機300的輸出軸。示例性的合適的驅(qū)動輪為
電機300可包括步進電機，并且在多個(例如四個)支柱301上安裝在安裝框架20的下凸緣26的上方(參見圖1和圖2)。示例性的合適的步進電機可得自加利福尼亞州摩根山丘的林工工程技術(shù)有限公司(linengineering，morganhill，ca)，型號為wo-211-13-02f。
定時標記傳感器310被定位成與承載在轉(zhuǎn)盤261上的管狀容器12相鄰，并且被配置成檢測定時標記，例如設(shè)置在管狀容器12的外表面14上(例如，在固定到外表面的標簽上)的變暗矩形或其他可檢測圖形符號。在所示實施例中，傳感器310支撐在懸垂架32上，所述懸垂架從安裝框架20橫向延伸并穿過打印頭支架100(另參見圖18和圖19)。定時標記傳感器310被構(gòu)造和布置成檢測可打印表面上的定時標記，如下文將進一步詳細描述的，但也可操作以檢測插入到可擴展打印機構(gòu)50中的管狀容器12的存在。在各種實施例中，傳感器310是反射傳感器，諸如optek#opb70fwz或optek#opb748wz。
在一個實施例中，抓取輥74與傳感器310在直徑上相對(參見圖19，示出了在傳感器支撐架32對面的輥74)。因此，在這種實施例中，可向輥74施加深色涂料(例如黑色)，以使從輥74反射的反射率最小化。涂料可以是環(huán)氧粉末涂料。
轉(zhuǎn)盤261的更多細節(jié)在圖13、圖14、圖16、圖17和圖18中示出。
圖13是從容器旋轉(zhuǎn)組件260的其余部分分離的轉(zhuǎn)盤261的頂部分解透視圖。圖14是轉(zhuǎn)盤261的一部分的局部、頂部透視圖。圖16是轉(zhuǎn)盤261的底部平面圖。
轉(zhuǎn)盤261包括安裝在軸322上以相對于彼此可旋轉(zhuǎn)的上盤294和下盤262。參見圖13、圖14和圖16，下盤262包括由傳動帶298接合的外圍齒輪齒264。下盤262還包括三個導(dǎo)槽266，每個導(dǎo)槽具有第一末端268和第二末端270。第一末端268相對于下盤262的中心從第二末端270徑向向內(nèi)定位。每個導(dǎo)槽266還包括從第一末端268延伸到第二末端270的彎曲內(nèi)部部分274和具有第一曲率和第二曲率的外部部分272，該第一曲率針對從第一末端268到外部部分272的曲率改變的點273的第一區(qū)間，該第二曲率從點273到第二末端270。在另一個實施例中，每個導(dǎo)槽的內(nèi)部和外部部分具有相同或基本上相同的曲線輪廓，并且每個槽的寬度沿其長度基本上是恒定的。
參見圖13和圖17，其為上盤294的頂部平面圖，上盤294包括三個槽296。轉(zhuǎn)盤261還包括三個樞轉(zhuǎn)夾持器組件280，其部分地設(shè)置在下盤262和上盤294之間。如圖13、圖14和圖15所示，每個樞轉(zhuǎn)夾持器組件280包括樞轉(zhuǎn)臂282、滾花輪284、滾花輪所安裝于的安裝軸286、在滾花輪284下方并圍繞安裝軸286的間隔件288、樞軸銷290和引導(dǎo)銷292。在一個實施例中，轉(zhuǎn)盤包括三個夾持器組件，所述夾持器組件包括分別安裝在三個安裝軸286a、286b、286c上的三個滾花輪284a、284b、284c。如圖16所示，在各種實施例中，彈性帶285可設(shè)置在滾花輪284a、284b、284c下方的安裝軸286a、286b、286c上的間隔件288上，以徑向向內(nèi)偏置所有樞轉(zhuǎn)夾持器組件280的滾花輪。參見圖14，示出下盤262和夾持器組件280中的僅一個，每個樞轉(zhuǎn)夾持器組件280設(shè)置在下盤262的頂部，而引導(dǎo)銷292設(shè)置在下盤262的導(dǎo)槽266之一內(nèi)。每個夾持器組件280的樞軸銷290從樞轉(zhuǎn)臂282向上延伸到上盤294的樞轉(zhuǎn)孔297中，該上盤設(shè)置在樞轉(zhuǎn)臂282的頂部。安裝軸286和間隔件288延伸穿過上盤294的槽296之一，并且滾花輪284a、284b、284c設(shè)置在上盤294上方(參見圖13)。
圖18是示出轉(zhuǎn)盤261的橫截面和安裝框架20的一部分的橫截面透視圖。
參見圖13和圖18，轉(zhuǎn)盤261借助于延伸穿過上盤294和下盤262的中心并穿過下凸緣26的軸322可旋轉(zhuǎn)地安裝到安裝框架20的下凸緣26上。在一個實施例中，容器12包括錐形底部部分16，該錐形底部部分嵌套在形成于軸322的頂部中的凹陷部312內(nèi)，用于使容器12居中并將容器12保持在該居中位置。軸322的下端326可借助于保持器314固定在下凸緣26內(nèi)，該保持器可包括扣合或螺紋保持器。上盤294借助于輥軸承320等可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸322上。下盤262借助于包括內(nèi)座圈318a和外座圈318b的軸承座圈318等可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸322上。卷簧316設(shè)置在軸承座圈318(內(nèi)座圈318a)和安裝框架20的下凸緣26之間。軸322的蓋部分324將上盤294和下盤262保持在軸322上。彈簧316推壓組件(包括軸承座圈318、下盤262、樞轉(zhuǎn)臂282、上盤294和輥軸承320)抵靠軸322的蓋324。
現(xiàn)在將描述樞轉(zhuǎn)夾持器組件280的操作。下盤262沿第一方向的旋轉(zhuǎn)(對于圖16所示的構(gòu)型來說是逆時針旋轉(zhuǎn))將使得樞轉(zhuǎn)夾持器組件280隨著其相應(yīng)的引導(dǎo)銷292在相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)槽266內(nèi)從一個末端268移動到相對末端270而繞其相應(yīng)的樞軸銷290樞轉(zhuǎn)，從而使其相應(yīng)的滾花輪286a、b、c徑向向內(nèi)移動并與管狀容器的末端接觸。當(dāng)每個引導(dǎo)銷292已經(jīng)到達相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)槽266內(nèi)的行進終點使得引導(dǎo)銷292和下盤262之間的相對移動不再可能時，下盤262的進一步旋轉(zhuǎn)也將使上盤294和管狀容器旋轉(zhuǎn)樞轉(zhuǎn)夾持器組件280經(jīng)由其樞軸銷290聯(lián)接到該上盤。此外，彈性帶285幫助將滾花輪284徑向向內(nèi)偏置以與管狀容器接觸。
當(dāng)相應(yīng)的引導(dǎo)銷292在其相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)槽266內(nèi)從末端270移動到相對末端268時，反轉(zhuǎn)下盤262的旋轉(zhuǎn)將反轉(zhuǎn)夾持器組件280的樞轉(zhuǎn)，從而將滾花輪286針對彈性帶285的偏置從管狀容器徑向向外撤回。
注意，每個導(dǎo)槽266的內(nèi)部部分274和外部部分272的形狀的變化允許在引導(dǎo)銷292處于槽266的最寬部分(在點273)處時手動操縱樞轉(zhuǎn)夾持器組件280。
硬件和軟件
本文公開的主題的各方面可通過控制和計算硬件部件、軟件(其可包括固件)、數(shù)據(jù)輸入部件和數(shù)據(jù)輸出部件來實現(xiàn)。硬件部件包括計算和控制模塊(例如，系統(tǒng)控制器)，諸如微處理器、嵌入式控制器、專用集成電路(asics)和計算機，它們被配置成通過接收一個或多個輸入值、執(zhí)行存儲于非暫態(tài)機器可讀介質(zhì)(例如軟件)上的一種或多種提供用于操縱或以其他方式作用于或響應(yīng)于輸入值的指令的算法、并且輸出一個或多個輸出值來實現(xiàn)計算和/或控制步驟。可以向用戶顯示或以其他方式指示此類輸出，以向用戶提供信息，例如，關(guān)于儀器狀態(tài)或借助其執(zhí)行的過程的信息，或者此類輸出可包括對其他過程和/或控制算法的輸入。數(shù)據(jù)輸入部件包括元件，通過該元件輸入數(shù)據(jù)以供控制和計算硬件部件使用。此類數(shù)據(jù)輸入可包括由例如定位傳感器、電機編碼器、條形碼掃描器或rfid掃描器，以及手動輸入元件諸如鍵盤、基于觸筆的輸入設(shè)備、觸摸屏、麥克風(fēng)、開關(guān)、手動操作的掃描器等產(chǎn)生的信號。數(shù)據(jù)輸入還可包括從存儲器檢索的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出部件可包括硬盤驅(qū)動器或其他存儲介質(zhì)、監(jiān)視器、打印機、指示燈或聽覺信號元件(例如，鐘、蜂鳴器、喇叭、鈴鐺等)。
控制系統(tǒng)
圖20是示意性地示出打印模塊10的控制架構(gòu)的框圖。示例性控制架構(gòu)可包括控制器400，其監(jiān)測、控制打印模塊10的各方面并與其通信，所述打印模塊包括可擴展打印機構(gòu)50、容器旋轉(zhuǎn)組件260、管存在傳感器310和定時標記傳感器315(在一個實施例中，管存在傳感器和定時標記傳感器可為同一傳感器310)?？蓴U展打印機構(gòu)50的電機248以及容器旋轉(zhuǎn)組件260的電機300聯(lián)接到控制器400，并由該控制器控制，該控制器還連接到可控電源402?？刂破?00向電機248和電機300提供功率和可操作控制信號?？刂破?00還可分別接收來自電機248、300的旋轉(zhuǎn)編碼器計數(shù)形式的數(shù)據(jù)以及其他反饋傳感器信號，所述旋轉(zhuǎn)編碼器計數(shù)得自編碼器251、305。
控制器400包括用于執(zhí)行軟件(可包括固件)的計算機系統(tǒng)，所述軟件實現(xiàn)打印模塊10的操作、控制和監(jiān)測。控制器400通過一個或多個邏輯元件(例如，計算機、嵌入式控制器、專用集成電路等)來實現(xiàn)，并且可包括或訪問數(shù)據(jù)存儲存儲器404，數(shù)據(jù)存儲存儲器可包括隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、閃存、以及現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的其他類型的存儲器?？刂破?00還可包括附加存儲器，包括例如硬盤驅(qū)動器和/或可移動存儲驅(qū)動器，表示磁帶驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、usb插槽、存儲卡接口、因特網(wǎng)存儲器、基于云的存儲器或者現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的任何存儲介質(zhì)或格式。本文使用的存儲設(shè)備和存儲單元可包括用于現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的電子數(shù)據(jù)的持久性和/或易失性存儲的任何存儲介質(zhì)。這樣的數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)庫形式存儲在存儲介質(zhì)內(nèi)，數(shù)據(jù)庫可包括現(xiàn)在已知或稍后開發(fā)的任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式，包括例如關(guān)系數(shù)據(jù)庫、對象數(shù)據(jù)庫、平面文件、列表等，或其某些組合。
在替代實施例中，存儲器的一些或全部可包括用于允許將計算機程序或其他指令加載到計算機系統(tǒng)中的其他類似裝置。這種裝置可包括例如可移動存儲單元和接口。這種裝置的例子可包括記憶棒和記憶棒接口、安全數(shù)字卡和接口、以及允許將軟件和數(shù)據(jù)傳送到控制器400的其他便攜式媒體和接口。
軟件包括存儲于非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)上的指令，所述指令當(dāng)由控制器400的邏輯元件執(zhí)行時使得控制和計算硬件執(zhí)行一個或多個自動化或半自動化過程。
控制器400的計算機系統(tǒng)還可包括允許在控制器400和外部設(shè)備之間傳送信息(例如，功率、控制和反饋信號、軟件、數(shù)據(jù)等)的通信接口。通信接口的例子可包括調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口(諸如以太網(wǎng)卡)、通信端口、pcmcia插槽和卡、usb端口、火線端口或現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的任何接口。通過通信接口傳送的信息是信號形式的，其可為能夠被通信接口接收的電子、電磁、光學(xué)或其他信號。
控制器400的計算機系統(tǒng)還可包括一個或多個輸入設(shè)備，諸如觸摸屏、觸筆、鍵盤、鼠標或其他指向設(shè)備、麥克風(fēng)、數(shù)據(jù)掃描器(例如，條形碼掃描器、rfid掃描器等)等等。各種輸出設(shè)備也可包括在計算機系統(tǒng)中，包括指示燈、顯示器、打印機、觸覺(例如，振動)指示器和音頻揚聲器。
在本文中，使用諸如″計算機程序介質(zhì)″、″計算機可讀介質(zhì)″、″計算機可用介質(zhì)″等術(shù)語來一般性地指代介質(zhì)，諸如可移動存儲單元、安裝在硬盤驅(qū)動器中的硬盤、和用于向控制器400提供軟件和數(shù)據(jù)的其他裝置。
計算機程序(也稱為計算機控制邏輯)存儲在作為控制器400的一部分或由其訪問的存儲器404的一個或多個部分中。也可經(jīng)由通信接口接收計算機程序。此類計算機程序在執(zhí)行時使得控制器400的計算機系統(tǒng)能夠根據(jù)本文公開的各方面來控制打印模塊10的操作。
在其中使用軟件實現(xiàn)本文公開的主題的各方面的實施例中，軟件可存儲在計算機程序產(chǎn)品中并且使用可移動存儲驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、接口和/或通信接口加載到控制器400的計算機系統(tǒng)中?？刂七壿?軟件)當(dāng)由控制器400的處理器執(zhí)行時，使得處理器經(jīng)由上述系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、傳感器、編碼器等來執(zhí)行如本文所述主題的功能方面。操作系統(tǒng)可執(zhí)行基本任務(wù)，諸如識別來自輸入設(shè)備的輸入、向輸出設(shè)備發(fā)送輸出、管理文件和系統(tǒng)資源、以及管理體現(xiàn)在計算機系統(tǒng)上運行的計算機程序的各種過程。
控制器400可包括專用于打印模塊10的獨立系統(tǒng)，或者控制器400的一個或多個部件-例如處理器、存儲器、接口、輸入/輸出設(shè)備等-可以是全局控制器的共享部分，所述全局控制器除了打印模塊10之外還控制打印模塊10為其部件的儀器或?qū)嶒炇业囊粋€或多個部件。
如圖20中示意性地示出，相對于可擴展打印機構(gòu)50，控制器400從電機248和/或從編碼器251以及從支架擴展器220的定位傳感器(諸如檢測分度輪236的槽237、239的通過的光學(xué)傳感器238)接收信號?？刂破?00將控制(功率)信號發(fā)送到電機248以實現(xiàn)電機(和支架擴展器220)的選擇性操作，并且發(fā)送到打印頭152以實現(xiàn)選擇性打印248。
控制器400還可從存儲器404檢索要由打印頭152打印的信息或與要由打印頭152打印的信息相關(guān)聯(lián)的信息。就用于生物或化學(xué)樣品或反應(yīng)的容器而言，該信息可包括樣品的標識-例如樣品材料的類型(例如，化學(xué)化合物或樣品，諸如水、血液、尿液、羊水等)、樣品的來源(例如，化合物或樣品的來源，諸如臨床、工業(yè)、環(huán)境或食品來源、患者姓名和其他來源信息)、采集樣品的日期或其他識別參數(shù)。該信息還可包括要對樣品進行的測定或測試類型、添加到樣品中或?qū)⒁砑拥綐悠分械脑噭┗蚱渌牧系臉俗R、或者與容器的內(nèi)容物和/或要對該內(nèi)容物執(zhí)行的程序相關(guān)的任何其他信息。盡管標識信息本身可直接打印在容器的表面上，但是在許多情況下，打印到表面上的信息是人工可讀的代碼(例如，圖形和/或字母數(shù)字代碼)和/或機器可讀的代碼(例如，一維和/或二維條形碼)，并且該代碼例如在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中與跟容器和/或其內(nèi)容物相關(guān)聯(lián)的信息相關(guān)聯(lián)。
該信息由控制器400從存儲器404檢索，并被轉(zhuǎn)換成用于操作打印頭152的控制信號，以將所需信息(例如，條形碼)打印到表面上。
關(guān)于容器旋轉(zhuǎn)組件260，控制器400可接收來自電機300和/或編碼器305的信號，并且向電機300發(fā)送控制(功率)信號以實現(xiàn)電機300的選擇性操作。
控制器400還可接收來自管存在傳感器310和定時標記傳感器310的信號，所述信號被處理以產(chǎn)生控制信號，所述控制信號發(fā)送至電機248以實現(xiàn)支架擴展器220的操作，發(fā)送至電機300以實現(xiàn)容器旋轉(zhuǎn)組件260的操作，以及發(fā)送至打印頭152，打印頭結(jié)合容器旋轉(zhuǎn)組件260的操作將打印的信息施加到管的曲面。
在打印模塊10的操作中實現(xiàn)的過程或算法450由圖21中的流程圖表示。在一個實施例中，算法450是自動化過程，由此打印模塊10可被操作以在完全或基本上沒有人為干預(yù)的情況下將信息打印到物品的曲面上。在一個實施例中，算法450的全部或部分可使用任何合適的編程語言(諸如assembly、c或c++)編碼為可執(zhí)行軟件(例如，固件)，并且/或者該算法的全部或部分在控制模塊諸如嵌入式控制器，例如專用集成電路(″asic″)中可為″硬編碼的″或″硬接線的″。算法450可由控制器模塊諸如上述控制器400執(zhí)行，并且任何可執(zhí)行軟件的全部或部分可以控制器400能功能性地訪問的方式存儲在例如存儲器404中。
在算法450的初始步驟452中，通過確?？蓴U展打印機構(gòu)50處于打開構(gòu)型并因而處于能夠接收物品的構(gòu)型，使模塊10準備好接收具有曲面的物品，諸如容器管12?？蓴U展打印機構(gòu)50處于打開構(gòu)型可通過接收來自監(jiān)測指示可擴展打印機構(gòu)的構(gòu)型(打開還是關(guān)閉)的某些參數(shù)的傳感器或其他指示器的信號來確定和/或確認。例如，在一個實施例中，步驟452可通過如下方式執(zhí)行，例如，控制器400接收來自開槽光學(xué)傳感器238的信號，所述開槽光學(xué)傳感器檢測分度輪236的特征部，從而指示支架擴展器220的凸輪盤226的位置。如果來自傳感器238的對應(yīng)于分度輪236的旋轉(zhuǎn)位置的信號所指示的凸輪盤226的位置使得凸輪盤226的部分228與可擴展打印機構(gòu)50的輥支架52和打印頭支架100接觸，則打印機構(gòu)50處于打開構(gòu)型。另一方面，如果凸輪盤226的位置使得凸輪盤226的部分230與輥支架52和打印頭支架100接觸，則可擴展打印機構(gòu)處于關(guān)閉或打印構(gòu)型。
如果可擴展打印機構(gòu)50未處于打開構(gòu)型，則通過控制器400向電機248發(fā)送激活信號(控制和功率信號)來激活支架擴展器220，以使軸222和凸輪盤226旋轉(zhuǎn)直到凸輪盤的部分228與輥支架52和打印頭支架100接觸，從而將可擴展打印機構(gòu)50打開成打開構(gòu)型。如果電機248是步進電機，則其可被激活指定數(shù)量的步進，以使軸222和凸輪盤226旋轉(zhuǎn)，例如90°至打開可擴展打印機構(gòu)50的位置，前提條件是軸222和凸輪盤226的初始旋轉(zhuǎn)位置是已知的。另選地或除此之外，電機248可被激活直到從光學(xué)傳感器238接收到指示凸輪盤226的部分228與輥支架52和打印頭支架100接觸的信號。當(dāng)控制器400接收到指示可擴展打印機構(gòu)50處于打開構(gòu)型的信號時，控制器400停用電機248。
在步驟454中，將物品例如容器管12插入模塊10的進入開口30中。物品可以通過任何合適的手段或機構(gòu)放置在模塊10中，包括以手動方式或通過機械拾放機構(gòu)。
在步驟456中，例如由傳感器310檢測容器12，以確認該容器已被完全且正確地插入到模塊10中。容器的存在可由例如管存在傳感器310和/或任何合適的傳感器，例如與控制器400通信的接觸傳感器、光學(xué)傳感器或接近傳感器來確認。
在步驟458中，旋轉(zhuǎn)組件260被控制器400激活，開始旋轉(zhuǎn)容器12。可通過向電機300發(fā)送控制和功率信號激活旋轉(zhuǎn)組件260，以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤261。
在步驟460中，物品(例如容器12)被旋轉(zhuǎn)，直到定時標記傳感器310檢測到位于容器12上的定時標記。在一個實施例中，檢測到定時標記指示容器12處于相對于打印頭組件150的預(yù)定位置。預(yù)定位置可以是應(yīng)該開始打印的位置，或者可以是與打印位置有已知的旋轉(zhuǎn)偏移的位置，使得在容器已經(jīng)從預(yù)定位置旋轉(zhuǎn)偏移量之后開始打印。
因此，在本公開的上下文中，容器表面上的定時標記不一定與時間或時間參數(shù)相關(guān)，而是用于檢測相對于檢測到的位置和/或相對于定時標記的一個或多個維度的位置和/或距離的空間參數(shù)。
下面將描述關(guān)于用于檢測定時標記和用于將管定位在打印就緒位置的示例性方法的進一步細節(jié)。
在已經(jīng)定位定時標記之后，在步驟462中，支架擴展器220被控制器400激活，以將可擴展打印機構(gòu)50改變成關(guān)閉或打印構(gòu)型?？赏ㄟ^向電機248發(fā)送控制和功率信號來激活和控制支架擴展器220，使電機運行指定數(shù)量的步長，以使凸輪盤226從對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的打開構(gòu)型的第一位置旋轉(zhuǎn)(例如90°)到對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的關(guān)閉構(gòu)型的第二位置，所述第一位置為其中凸輪盤226的部分228與輥支架52和打印頭支架100接觸的位置，所述第二位置為其中凸輪盤226的部分230與輥支架52和打印頭支架100接觸的位置?？刂破?00可以監(jiān)視光學(xué)傳感器238，以確認軸222和凸輪盤226已旋轉(zhuǎn)到用于可擴展打印機構(gòu)50的關(guān)閉構(gòu)型的適當(dāng)位置。另選地或除此之外，可通過向電機248發(fā)送電力從而激活電機248，以使軸222和凸輪盤226旋轉(zhuǎn)直到開槽光學(xué)傳感器238指示凸輪盤226已從對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的打開構(gòu)型的第一位置旋轉(zhuǎn)到對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的關(guān)閉或打印構(gòu)型的第二位置，此時終止向電機248供電。
在步驟464中，當(dāng)物品(例如，容器12)相對于打印頭組件152處于打印位置時，打印頭組件152被控制器400激活以開始在曲面上進行打印?？煽刂菩D(zhuǎn)組件260，使得在步驟462中的定時標記的檢測導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤261和容器12的旋轉(zhuǎn)中的暫時停頓，此時在步驟464中激活打印頭152，然后恢復(fù)轉(zhuǎn)盤261和容器12的旋轉(zhuǎn)。或者，可控制旋轉(zhuǎn)組件260，使得轉(zhuǎn)盤261和容器12的旋轉(zhuǎn)繼續(xù)進行，并且定時標記462的檢測導(dǎo)致打印頭組件150的激活，同時轉(zhuǎn)盤261繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
在步驟466中，隨著打印頭組件152的激活，旋轉(zhuǎn)組件260被激活以實現(xiàn)容器12的旋轉(zhuǎn)和曲面相對于激活的打印頭組件150的移動。在一個實施例中，電機300被激活指定數(shù)量的計數(shù)或步長，從而實現(xiàn)物品12的曲面與打印頭組件152之間正確的相對角移動，以便將所需圖像應(yīng)用于曲面。
下文描述了關(guān)于示例性打印過程的更多細節(jié)。在下文所述的實施例中，定時標記修飾符可以是定時標記的延伸或其他可檢測的改變或者可以是輔助定時標記，其在打印過程中打印，以提供已在管上進行了打印的指示。定時標記傳感器310檢測到這樣的定時標記修飾符指示先前已在管上進行了打印并且可能導(dǎo)致管被拒絕用于進一步處理。
在完成步驟466之后的步驟468中，電機300被停用以停止旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤261，并且打印頭組件152被停用以終止在曲面上的打印。
在步驟470中，支架擴展器220被激活以使軸222和凸輪盤226旋轉(zhuǎn)，并將可擴展打印機構(gòu)50打開到打開構(gòu)型，使得可以將物品例如容器12從打印模塊10移除。與之前描述的操作相反，可通過向電機248發(fā)送控制和功率信號來激活和控制支架擴展器220，使電機運行指定數(shù)量的步長，以使凸輪盤226從對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的關(guān)閉構(gòu)型的第二位置旋轉(zhuǎn)到對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的打開構(gòu)型的第一位置，所述第二位置為其中凸輪盤226的部分230與輥支架52和打印頭支架100接觸的位置，所述第一位置為其中凸輪盤226的部分228與輥支架52和打印頭支架100接觸的位置。再次，控制器400可以監(jiān)視光學(xué)傳感器238，以確認軸222和凸輪盤226已旋轉(zhuǎn)到用于可擴展打印機構(gòu)50的打開構(gòu)型的適當(dāng)位置。另選地或除此之外，可通過向電機248發(fā)送電力來激活電機248以使軸222和凸輪盤226旋轉(zhuǎn)，直到開槽光學(xué)傳感器238指示凸輪盤226已從對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的關(guān)閉構(gòu)型的第二位置旋轉(zhuǎn)到對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)50的打開構(gòu)型的第一位置，此時終止向電機248供電。
在步驟472中，電機300被激活以反向運行，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤261和下盤262的反向旋轉(zhuǎn)，并使?jié)L花輪284徑向地撤離容器12。
當(dāng)物品例如管12在輥72(或72′)和74將物品壓貼在打印頭152上期間被物品移動組件260旋轉(zhuǎn)時，管12可能可在樞轉(zhuǎn)夾持器組件280的滾花輪284內(nèi)滑動。如果管發(fā)生滑動，則轉(zhuǎn)盤261可以旋轉(zhuǎn)規(guī)定量，但是管12將旋轉(zhuǎn)小于規(guī)定量。由于在打印頭152將圖像施加到管12的曲面時在打印頭152與管12之間應(yīng)當(dāng)存在相對移動，所以滑動將中斷此相對移動，從而導(dǎo)致由打印頭打印的圖像中的錯誤和不準確。因此，在下文所述的實施例中，在執(zhí)行步驟472之前，可以執(zhí)行滑動檢測過程以確定在打印過程期間管是否可以在滾花輪284內(nèi)滑動。
在步驟474中，容器12通過進入開口30從模塊10移除。容器或其他物品可以通過任何合適的手段或機構(gòu)從打印模塊10中移除，包括以手動方式或通過機械拾放機構(gòu)。
管狀容器
用于在打印模塊10中使用的容器(例如，容器12)的具體實施例在圖22至圖25中用參考標號500一般性地表示。圖22是容器500的縱截面透視圖，圖23是容器500的側(cè)面剖視圖，圖24是容器500的底部透視圖，圖24是容器500的底部平面圖。
容器500為大致管狀容器，其具有側(cè)壁502，該側(cè)壁具有外表面530和在上端504處的大致圓形開口514；以及靠近容器的下端506的底壁516。在圖22和圖23所示的例示實施例中，底壁516具有截頭圓錐形狀。外表面530可包括由例如熱打印介質(zhì)制成的標簽，其通過粘合劑等固定到側(cè)壁502的外表面。
容器500可以由任何合適的材料制成，并且優(yōu)選地由注模塑料例如聚丙烯或其他類似材料制成。用于制成容器500的材料優(yōu)選具有足夠的強度和柔韌性，以承受由打印頭組件150以及輥72和74施加到側(cè)壁502的力，而不破壞容器12或永久性地使其變形。
容器500可被構(gòu)造成用于容納化學(xué)和/或生物樣品材料，包括通常被收集并遞送到臨床實驗室進行分析的生物樣品，例如血液、尿液、痰液、唾液、膿液、粘液、腦脊液和/或化學(xué)和/或生物學(xué)過程材料，例如在容器500內(nèi)與樣品材料和/或彼此反應(yīng)的化學(xué)化合物或試劑。
容器500可以在其上端504處被構(gòu)造成協(xié)同地接納蓋或其他閉合元件，以便臨時性或永久性地關(guān)閉容器500的上開口514。被提供用于與蓋配合的特征部可包括形成在容器500的側(cè)壁502的外表面上并被構(gòu)造成與形成在蓋的內(nèi)表面上的螺紋配合的螺紋510?；蛘?，螺紋可以形成在側(cè)壁502的內(nèi)表面上并被構(gòu)造為與形成在蓋的外表面上的配合螺紋配合。用于將蓋固定到容器500的其他特征部可可包括允許蓋在容器上卡扣到位的配合凸緣、凹陷部和/或凸塊。
圍繞容器500的側(cè)壁502周向延伸的環(huán)凸緣512可被包括以當(dāng)蓋被放置在容器500的上端時與蓋側(cè)壁的底部環(huán)形邊緣鄰接。
適用于容器500的蓋包括kacian等人在美國專利no.6,893,612中所述的可穿透的蓋。
軸向懸垂的裙部518在容器500的下端506處的底壁516下方從側(cè)壁502延伸。在圖示實施例中，懸垂裙部518包括在截頭圓錐形底壁516下方的側(cè)壁502的軸向延伸。裙部518的下端限定了大致垂直于容器500的縱向軸線的邊緣環(huán)508，以便限定底部邊緣，容器在該底部邊緣處可以直立位置被設(shè)置于平坦表面(例如，桌子或臺面)上。裙部518還在管狀容器500的底部處提供將與容器旋轉(zhuǎn)組件260的滾花輪284接觸的表面。
在圖示實施例中，圓形中間裙部520圍繞截頭圓錐形底壁516，并且以與軸向懸垂裙部518大致同心的構(gòu)型在底壁516的外表面下方延伸。中間裙部520的下端524大致垂直于容器500的縱向軸線，并且在圖示實施例中，與截頭圓錐形底壁516的尖端共同終止。
如圖23至圖25所示，多個徑向取向的輻條肋522在中間裙部520與軸向懸垂裙部518之間延伸。圖示實施例包括六個徑向輻條肋522。如圖所示，輻條肋522可以是等角度間隔開的，并且每個輻條肋522在裙部518和520之間徑向延伸并從截頭圓錐形底壁516的外表面軸向延伸到位于中間裙部520的下邊緣524上方的終端邊緣。
在一個實施例中，容器500可具有從上端504到下端506的直徑大致恒定的管狀例如圓柱形構(gòu)型。在另一個實施例中，容器500的側(cè)壁502的直徑可以沿容器500的軸向長度變化。例如，如圖23所示，側(cè)壁502可以由靠近容器的上端504的直徑″a″、側(cè)壁502的軸向中點處的直徑″b″以及靠近容器500的下端506的直徑″c″限定。在一個實施例中，側(cè)壁502具有凸形形狀，其中直徑b大于直徑c和直徑a。直徑a和c可以大致相等。容器500的直徑可以從直徑a到直徑b再到直徑c連續(xù)地(例如，線性地)變化。容器500的側(cè)壁502的凸形外形可以促進表面530與打印模塊10的打印頭(例如，打印頭組件152)之間的充分接觸，特別是當(dāng)與凸形接觸元件(例如，凸形輥72)組合時，用于將側(cè)壁502的外表面按壓至與打印頭152接觸。容器500還可以由略柔性的材料形成，使得當(dāng)凸形側(cè)壁502被輥72、74壓貼在打印頭組件150上時，側(cè)壁502將彎曲成在側(cè)壁502與打印頭組件150之間形成基本上不間斷的接觸，以補償在制造容器500的過程中可能固有的輕微尺寸不規(guī)則或公差。
用于在打印模塊10中使用的容器的另選具體實施例用圖26中以參考標號540一般性地表示。圖26是容器540的側(cè)剖視圖。與容器500一樣，容器540是大致管狀的容器，其具有在上端544處具有大致圓形開口的側(cè)壁542以及靠近容器的下端546的底壁556。在圖26所示的實施例中，底壁556具有圓錐形狀。側(cè)壁542可包括由例如熱敏打印介質(zhì)制成的標簽(在圖26中未標出)，其通過粘合劑等固定到側(cè)壁542的外表面。
容器540可以由任何合適的材料制成，并且優(yōu)選地由注模塑料例如聚丙烯或其他類似材料制成。
容器540可以在其上端544處被構(gòu)造成協(xié)同地接納蓋570或其他閉合元件，以便臨時性或永久性地關(guān)閉容器540的上開口。被提供用于與蓋(例如，蓋570)配合的特征部包括與蓋570的配合內(nèi)螺紋配合的外螺紋。再次，作為替代，螺紋可以形成在側(cè)壁542的內(nèi)表面上并被構(gòu)造為與形成在蓋的外表面上的配合螺紋配合，或者可以提供配合凸緣、凹陷部和/或凸塊以使蓋570在容器540上卡扣到位。
圍繞容器540的側(cè)壁542周向延伸的環(huán)凸緣552與蓋570的底部邊緣572鄰接。適用于容器540的蓋包括kacian等人在美國專利no.6,893,612中所述的可穿透的蓋。
軸向懸垂的裙部558在容器540的下端546處的圓錐形底壁556下方從側(cè)壁542延伸。在圖示實施例中，懸垂裙部558包括在圓錐形底壁546下方的側(cè)壁542的軸向延伸。裙部558的下端限定了大致垂直于容器540的縱向軸線的環(huán)形邊緣環(huán)548，以便限定底部邊緣，容器在該底部邊緣處可以直立位置被設(shè)置于平坦表面(例如，桌子或臺面)上。
容器540可具有從上端544到下端546的直徑大致恒定的管狀例如圓柱形構(gòu)型。然而，在另一個實施例中，容器540的側(cè)壁542的直徑可以沿容器540的軸向長度變化。例如，如圖26所示，側(cè)壁542可以由靠近容器的上端544的直徑″d″、側(cè)壁542的軸向中點處的直徑″e″以及靠近容器540的下端546的直徑″f″限定。在一個實施例中，側(cè)壁542具有凸形形狀，其中直徑e大于直徑d和直徑f。直徑d和f可以大致相等。容器540的直徑可以從直徑d到直徑e再到直徑f連續(xù)地(例如，線性地)變化。
樣品處理儀器
管打印模塊10可以結(jié)合在樣品處理儀器中，例如用于將材料從一個容器轉(zhuǎn)移到另一個容器的自動化儀器。示例性儀器在美國專利申請公布no.2013-0065797″automatedsamplehandlinginstrumentation，systems，processes，andmethod″(自動樣品處理儀器、系統(tǒng)、流程和方法)中有所描述。參見圖27，可以結(jié)合打印模塊10的類型的自動化儀器600包括一個或多個輸入架602、一個或多個輸出架604、機械臂630、樣品處理工位610、樣本轉(zhuǎn)移裝置(例如，樣品移液器638或其他物質(zhì)轉(zhuǎn)移設(shè)備)、機械拾放機構(gòu)(例如，容器夾持器640)以及一個或多個培養(yǎng)箱612。在一個實施例中，樣品轉(zhuǎn)移裝置包括購自瑞士門內(nèi)多夫的帝肯公司(tecangroupltd.
這些部件中的每一個可以位于儀器外殼內(nèi)。
在一個實施例中，儀器600被構(gòu)造為在輸入架602、樣品處理工位610和輸出架604之間移動第一樣品容器606和第二樣品容器608。如美國專利申請公布no.2013-0065797所述，樣品處理工位610被構(gòu)造為接納并保持第一樣品容器606，從第一樣品容器606自動移除蓋子，定位打開的第一樣品容器606使得可以從第一樣品容器606吸取樣品材料的等分試樣，將蓋重新置于第一樣品容器606上，接納并抓握第二樣品容器608，從第二樣品容器608自動移除蓋子，定位打開的第二樣品容器608使得從第一樣品容器606移出的樣品材料的等分試樣的全部或一部分可以分配到第二樣品容器608中，并將蓋重新置于第二樣品容器608上。
在一個實施例中，樣品移液器638將樣本從第一樣品容器606(例如，液基細胞學(xué)(lbc)樣本容器)轉(zhuǎn)移到第二樣品容器608(例如，購自美國加利福尼亞州圣地亞哥的豪洛捷公司(hologic，inc.，sandiego，calif.)的
更具體地講，樣品處理工位610可包括轉(zhuǎn)臺650，在轉(zhuǎn)臺上安裝容器保持器644、646、648，這些容器保持器被構(gòu)造為分別保持第一樣品容器606或第二樣品容器608。樣品處理工位610可被構(gòu)造為使得轉(zhuǎn)臺650可以旋轉(zhuǎn)以選擇性地定位第一樣品容器606或第二樣品容器608。轉(zhuǎn)臺650和容器保持器644、646、648可以圍繞相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線同時旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)在容器保持器所攜帶的第一樣品容器606和/或第二樣品容器608的內(nèi)容物的混合。樣品處理工位610還可包括封蓋/開蓋機構(gòu)642，其被構(gòu)造為選擇性地為轉(zhuǎn)臺650上所攜帶的第一樣品容器606或第二樣品容器608開蓋/重新封蓋。樣品處理工位還包括用于實現(xiàn)容器與封蓋/開蓋機構(gòu)642之間的相對移動的機構(gòu)，以使得機構(gòu)642能夠接合第一樣品容器或第二樣品容器的蓋。在接合(例如，夾持或夾緊)蓋之后，封蓋/開蓋機構(gòu)旋轉(zhuǎn)以從第一樣品容器或第二樣品容器移除螺紋蓋或?qū)⑾惹耙瞥穆菁y帽重新置于第一樣品容器或第二樣品容器上。
在一個實施例中，通過在第一樣品容器606和第二樣品容器608兩者上提供匹配的條形碼，來在儀器600內(nèi)跟蹤樣品。例如，一旦每個管被置于樣品處理工位610中，機載條形碼掃描器614或其他代碼讀取設(shè)備就讀取管條形碼或其他機器可讀代碼。系統(tǒng)過程控制、管條形碼、時間/日期戳、用戶信息和系統(tǒng)狀態(tài)通常存儲在可通過第一樣品容器606和/或第二樣品容器608上的條形碼查詢的機載跟蹤系統(tǒng)中。在各種實施例中，用戶可以通過使用鍵盤或小鍵盤、儀器觸摸屏或通過使用任選的手持式條形碼掃描器來手動輸入與條形碼相關(guān)的識別符，從而執(zhí)行這樣的查詢。系統(tǒng)軟件可適于監(jiān)測總體系統(tǒng)狀態(tài)、試劑和供應(yīng)庫存、已處理樣本記錄以及維護。
在一個實施例中，機械臂630能在互相正交的x、y和z方向上平移，以在儀器600中的模塊之間移動第一樣品容器606和第二樣品容器608(例如，在樣品處理工位610、輸入架602、輸出架604和打印模塊10之間)。在一個實施例中，諸如圖27所示的實施例，機械臂630包括沿縱向邊對邊取向延伸的第一臂632、以及承載在第一臂632上并以橫向前后取向相對于第一臂632延伸的兩個或更多個機械臂634、636。在一個實施例中，臂634、636被構(gòu)造成在沿著第一臂632的縱向(x軸)方向上進行例如通過電動皮帶和滑輪構(gòu)造、齒條和齒輪或螺桿致動的動力平移。在圖示實施例中，機械臂634包括樣品移液器638，機械臂636包括容器夾持器640。樣品移液器638被構(gòu)造為在沿著機械臂634的橫向(y軸)上進行動力平移，并且容器夾持器640被構(gòu)造為在沿著機械臂636的橫向(y軸)上進行動力平移，所述平移分別例如通過電動皮帶和滑輪構(gòu)造、齒條和齒輪或螺紋桿來致動。樣品移液器638和容器夾持器640各自被構(gòu)造為在垂直方向(z軸)上進行例如通過電動齒條和齒輪或螺桿致動的動力移動。
用于使機械臂630的部件在x、y和z方向上進行動力移動的電機可包括能獨立可控的步進電機，并且可包括旋轉(zhuǎn)編碼器。原點和/或限制傳感器可用于分別沿著每條軸線檢測朝向指定的原點和/或限制位置的移動。
在一個優(yōu)選實施例中，機械臂630的樣品移液器638包括基于空氣的移液器系統(tǒng)，以從第一樣品容器606抽吸樣品材料并將樣品和試劑分配到第二樣品容器608中。
在另選實施例中，樣品移液器638和容器夾持器640結(jié)合到同一機械臂(例如，橫向延伸的信號機械臂)上，但是它們各自能獨立地在y軸和z軸方向上進行操作。
所設(shè)想樣品移液器638的一個示例是能夠分配10-1000μl體積且cv為0.75％的完全集成oem模塊(例如，購自瑞士門內(nèi)多夫的帝肯公司(tecangroupltd.
容器夾持器模塊640被構(gòu)造為在儀器600內(nèi)拾取和放置第一樣品容器606和第二樣品容器608。容器夾持器模塊640可以利用安裝在可移動吊臂上的卡盤或卡鉗沿z方向移動，并且被構(gòu)造為選擇性地打開和關(guān)閉以抓握并釋放第一樣品容器606或第二樣品容器608。在一個實施例中，夾持器機構(gòu)640采用在沿順時針/逆時針方向旋轉(zhuǎn)時打開和關(guān)閉夾持器的凸輪盤。在一個實施例中，凸輪盤任選地由小型高轉(zhuǎn)矩直流齒輪電機或步進電機驅(qū)動。還可以設(shè)想多個另外的夾持器機構(gòu)，并且它們在本領(lǐng)域中是已知的。
如上所述，確保樣品識別準確度是自動化樣品處理過程中遇到的另一個問題。例如，在制備樣品時，由樣品移液器638將樣品材料的等分試樣從第一樣品容器606轉(zhuǎn)移到第二樣品容器608。因此，重要的是確保第二樣品容器608中的樣品與第一樣品容器606中的樣品準確相關(guān)聯(lián)，使得樣品根據(jù)合適的方案進行處理，并且該樣品與樣品源(例如，供體患者)的相關(guān)性得以維持。為了解決這些問題，儀器600有利地在整個處理過程中跟蹤每個樣品的標識，包括在樣品從第一樣品容器606轉(zhuǎn)移到第二樣品容器608時追蹤樣品。本文提供的跟蹤該信息的一個示例性方法是利用第一樣品容器606和第二樣品容器608上的條形碼。該過程保持對樣品至結(jié)果的肯定識別跟蹤。
儀器600還可包括控制器，其可以與上述打印模塊10的控制器400通信和/或成為其一部分。儀器控制器通過委托、監(jiān)視和控制儀器子部件或模塊的特定任務(wù)來管理和處理系統(tǒng)范圍的活動。示例性系統(tǒng)活動包括為樣品和第二樣品容器封蓋/開蓋、渦旋(即，混合)、拾取和放置樣品和第二樣品容器、移液、廢液容器監(jiān)視、監(jiān)視耗材(例如，移液管吸頭)庫存、監(jiān)視樣品隊列、維護運行日志、監(jiān)視過程控制、監(jiān)視系統(tǒng)報警等。
在一個實施例中，用于處理樣品(例如，lbc樣品)的實驗室工作流程要求第一樣品容器606和第二樣品容器608都具有包含樣品標識信息的條形碼。這要求第一樣品容器606和第二樣品容器608具有相同的、至少部分相同的或以其他方式相關(guān)的條形碼，使得可獨立追蹤的樣品識別信息被編碼在這兩個條形碼中。這使得下游分析儀器，例如能夠進行樣品處理(例如，目標分子的分離和純化)、雜交分析、擴增程序、測序反應(yīng)和/或免疫測定的儀器，能夠通過在第二樣品容器608上提供的條形碼信息與實驗室的lis進行通信。
在此上下文中，如果將相同的數(shù)據(jù)(例如，相同的字母數(shù)字序列)編碼到每個條形碼中，則條形碼是相同的。在各種實施例中，如果每個條形碼具有被編碼到條形碼中的相同數(shù)據(jù)，則具有不同格式的條形碼(例如，1-d與2d)可以被認為是相同的。如果一些但不是全部的相同數(shù)據(jù)被編碼到每個條形碼中，則條形碼是部分相同的。
在一個實施例中，將包含樣品識別信息或與樣品識別信息相關(guān)的條形碼應(yīng)用于第一樣品容器606。第二樣品容器608繼而不包含標簽，或者包含空白標簽或不同的標簽。第一樣品容器606由機械臂630和容器夾持器640從輸入架602移動樣品處理工位610以進行處理。此外，相應(yīng)的第二樣品容器608被機械臂630和容器夾持器640從輸入架602轉(zhuǎn)移到打印模塊10。然后，儀器600例如使用樣品處理工位610中的條形碼讀取器614讀取第一樣品容器606上的條形碼。在讀取第一樣品容器條形碼之后，儀器600使用打印模塊10直接在第二樣品容器608上創(chuàng)建相應(yīng)的條形碼(具有條形碼前綴、后綴等形式的任選附加元數(shù)據(jù))。在一些實施例中，在第二樣品容器608上打印不同的附加條形碼或其他人工和/或機器可讀信息，包含與相應(yīng)樣品的處理相關(guān)的附加元數(shù)據(jù)(例如，時間、體積、類型、試劑、錯誤代碼、處理信息(例如，待執(zhí)行或已執(zhí)行的測試或過程)、測試結(jié)果等)。如下文將進一步詳細描述，打印機還可以打印指示第二樣品容器已被″使用″的代碼或圖形特征，并且打印機可包括被配置為檢測該″容器已用″標記的傳感器，諸如定時標記傳感器310。在將條形碼打印到第二樣品容器608上之后，第二樣品容器608由機械臂630和容器夾持器640從打印模塊10轉(zhuǎn)移到輸出架604。
在本文所公開的打印模塊10的另選應(yīng)用中，具有曲面的容器可以在傳送系統(tǒng)上的處理系統(tǒng)的兩個或更多個工位(處理模塊)之間穿過。一個或多個工位可包括打印模塊10，以在容器穿過處理系統(tǒng)時將過程數(shù)據(jù)以人工和/或機器可讀的方式打印到管上，其中隨后的工位打印附加過程數(shù)據(jù)。因此，在一個實施例中，容器的整個歷史可以打印到容器上，包括結(jié)果、錯誤代碼、過程控制數(shù)據(jù)、等分試樣數(shù)據(jù)、時間日期戳、下一個經(jīng)過的處理工位、材料(例如，患者)id、實驗室地址等。
樣品處理工作流程
圖28是示出用于處理采用打印模塊10的儀器(例如，儀器600)中的第一樣品容器和第二樣品容器的工作流程700的流程圖。
在步驟702中，將包括第一樣品容器606和第二樣品容器608的輸入架602放置在儀器600內(nèi)的適當(dāng)狹槽或其他接收器中。通常，每個第一樣品容器606將具有包含機器可讀的識別標記(例如，條形碼)的標簽，并且還可包括人工可讀標簽。第二樣品容器608將包含空白或部分空白標簽。此外，每個第一樣品容器606和每個第二樣品容器608通常將用螺口式螺紋蓋封蓋。在一個具體實施中，第一樣品容器606和第二樣品容器608將以一對一的配置提供，這意味著輸入架602上的第一樣品容器606的數(shù)量和第二樣品容器608的數(shù)量將是相同的。
在步驟704中，第一樣品容器606利用機械拾放機構(gòu)640從輸入架602移動到樣品處理工位610。
在步驟706中，空的第二樣品容器608利用機械拾放機構(gòu)640從輸入架602移動到打印模塊10。應(yīng)注意到的是，步驟704和706可以相反的順序執(zhí)行。
在可能在步驟706之前或之后發(fā)生的步驟708中，讀取第一樣品容器606上的機器可讀標簽。例如，樣品容器606上的條形碼可以由機載條形碼讀取器614讀取。在一個另選實施例中，樣品容器606上的條形碼或其他機器可讀標簽可以在樣品容器移動到樣品處理工位610之前被讀取。然后，將樣品容器606上的機器可讀標簽中編碼或獲取的信息存儲在例如儀器控制器可訪問的存儲介質(zhì)中。
在步驟710中，打印模塊10將機器可讀識別標簽打印在第二樣品容器608上，該第二樣品容器在步驟706中已移動到打印模塊。機器可讀標簽可以是對應(yīng)于第一樣品容器606上的條形碼或其他機器可讀標簽的條形碼，并且包括基于從第一樣品容器606上的機器可讀標簽獲取和存儲的信息的信息。如上所述，在一個實施例中，打印到第二樣品容器608上的機器可讀標簽可以是與第一樣品容器606上的條形碼相同的條形碼，并且可以在其中編碼提供樣品的患者的識別編號，例如登錄號。
在步驟712中，在機器可讀標簽被打印到第二樣品容器608上之后，第二樣品容器608利用機械拾放機構(gòu)640從打印模塊10移動到樣品處理工位610。
在步驟714中，例如通過同時旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺650和保持第一樣品容器602的容器保持器644、646、648之一來混合第一樣品容器606的內(nèi)容物。
在步驟716中，使用封蓋/開蓋機構(gòu)642從第一樣品容器606自動移除蓋。
在步驟718中，使用樣品移液器638從第一樣品容器606取出樣品材料的等分試樣。
在步驟720中，使用封蓋/開蓋機構(gòu)642將蓋重新置于第一樣品容器606上。
在步驟722中，使用封蓋/開蓋機構(gòu)642，從第二樣品容器608自動移除蓋。
在步驟724中，使用樣品移液器638將樣品材料的等分試樣分配到第二樣品容器608中。
在步驟726中，使用封蓋/開蓋機構(gòu)642將蓋重新置于第二樣品容器608上。
在步驟728中，使用機械拾放機構(gòu)640將第二樣品容器608從樣品處理工位610移動到輸出架604。輸出架先前已被放置在儀器600中的適當(dāng)狹槽或其他接收器中，例如在將保持第一樣品容器和第二樣品容器的一個或多個輸入架放置在儀器中安置時。
在一個任選步驟中，第二樣品容器可以首先移動到培養(yǎng)箱中，在其中保持預(yù)定的停留時間或者對保持第二樣品容器608的輸出架640的所有或一些部分進行孵育。
在步驟730中，第一樣品容器606使用機械拾放機構(gòu)640從樣品處理工位610移動回到輸入架602。
在輸入架上的所有第一樣品容器完成處理并且將包含樣品材料的等分試樣的所有第二樣品容器放置在輸出架上之后輸出架可以從儀器600移除，以進一步處理每個第二樣品容器的內(nèi)容物。
打印機標簽和定時標記
被構(gòu)造為置于管12的表面14上的管打印機標簽的一個實施例用圖29中的參考標號800指示。標簽800可包括諸如熱打印紙的紙標簽，其通過粘合劑固定到管12上，使得線802大致平行于管的縱向線軸。標簽可以完全圍繞管延伸，其中線802限定與標簽重疊的區(qū)域804?；蛘?，標簽800可以印刷在管的表面上或以其他方式一體形成在管的表面上。
管打印機標簽800可包括區(qū)域806、808，所述區(qū)域中包含預(yù)打印文本和/或圖形標簽(例如，″artwork″)、在末端(i)和(ii)之間延伸的預(yù)打印定時標記810、在開始于與定時標記810相距預(yù)定距離處的前緣或圖像位置(iv)并結(jié)束于后緣(vi)處之間的打印模塊10在其上打印文本和/或圖形標記(例如，條形碼或其他機器可讀標記)的可打印區(qū)域812、以及被打印模塊10打印到標簽800上作為用于稍后檢測管先前已被打印的指示的定時標記修飾符814。在圖示實施例中，定時標記修飾符814是增大定時標記810的至少一個維度(例如，長度)的延伸。在其他實施例中，定時標記修飾符減小定時標記810的至少一個維度，例如長度。在其他實施例中，定時標記修飾符不直接改變定時標記，而是由打印模塊10作為指示符打印到標簽800上的另外的離散標記，用于隨后檢測已預(yù)先在管上進行打印。在一個實施例中，可打印區(qū)域812可具有專用于機器可讀標記的部分，例如(v)和(vi)之間的″條形碼″位置。如圖29所示，在圖29中的水平方向上的定時標記修飾符814的寬度(當(dāng)標簽置于直立管12上時，對應(yīng)于垂直或縱向方向)大于定時標記810的寬度。這是為了考慮傳感器310和/或打印頭152的相對位置中的制造公差，并且確保定時標記修飾符814的某些部分將被傳感器310檢測到。
定時標記810和定時標記延伸部814優(yōu)選地能易于被傳感器310檢測到。如果傳感器310是反射率傳感器，并且標簽背景是淺色的(例如，白色)，則定時標記810和定時標記延伸部814優(yōu)選為實心深色的(例如，黑色)，以便在標記和標簽背景部分之間提供清晰的、能易于檢測的區(qū)別。
圖30示出了打印頭152、定時標記傳感器310和管12的相對位置。在一個實施例中，旋轉(zhuǎn)組件260順時針旋轉(zhuǎn)管12，從而在打印和掃描期間將打印頭152旋轉(zhuǎn)地放置在傳感器310之前。其中示出了管12上的定時標記810、定時標記修飾符814和可打印區(qū)域812的位置。在正常打印過程中，標簽800的其余表面區(qū)域通常不會使用。
在一個實施例中，傳感器310被配置為測量當(dāng)前位于傳感器310前方的管12上的標簽800的反射率。與預(yù)先打印的定時標記810相比，未打印(白色)區(qū)域生成可檢測的更高的傳感器值(反射率)，因此當(dāng)定時標記810經(jīng)過傳感器310前方時，控制器400可以從傳感器的輸出進行檢測。
圖31示出了在將任何標記打印到標簽上之前作為標簽800經(jīng)過傳感器310的一部分，傳感器310掃描標簽800的示例性輸出波形。圖31所示的波形表示在略超過管12一周的時間上來自傳感器310的輸出，例如多個順序記錄的數(shù)據(jù)點。定時標記810和可打印區(qū)域812的位置在條形圖中顯示在波形上方。由于這是預(yù)打印掃描，因此定時標記修飾符814尚未被打印在標簽800上。在一個實施例中，傳感器310的輸出是以指定間隔記錄的離散值的形式。例如，在一個實施例中，在管12被容器旋轉(zhuǎn)組件260旋轉(zhuǎn)期間，每半個電機300步長對傳感器進行一次采樣(即，記錄傳感器值)。
例如，如圖12所示，定時標記傳感器310位于打印模塊10內(nèi)的管12的下端附近(即，靠近轉(zhuǎn)盤261)。在一個實施例中，標簽800被施加到管12的外表面上，使得標簽800的左邊緣(如圖29所示)靠近管12的下端。因此，定時標記810、定時標記修飾符814(被打印時)和可打印區(qū)域812的左側(cè)(下端)將經(jīng)過傳感器310的前方，并且在管12的旋轉(zhuǎn)期間被檢測到。未延伸到標簽800的下端(圖29中的標簽800的左側(cè))的區(qū)域806和808將不會經(jīng)過傳感器310前方，并且將不被檢測到。
再次參見圖31，如果由傳感器310測量的反射率因定時標記810的低反射率顯著下降，則可以在樣品200和500之間(并且再次在樣品2000之后)的波形的a部分看到定時標記810。定時標記810相對于旋轉(zhuǎn)方向的前緣和后緣(圖29中的點(i)和(ii))分別由波形的下坡部分b和上坡部分c表示。樣品1500和1800之間的波形中的隆起塊d由傳感器310檢測到鄰近標簽邊緣的反射率的增加所引起。
打印過程開始于使用傳感器310確定管12是否已被插入到打印模塊10中。在一個實施例中，確定管是否存在于打印模塊10中是基于由傳感器310記錄的值。低于指定閾值的傳感器值(其可以是存儲在存儲器404中的預(yù)定義控制參數(shù))表示不存在管，并且大于或等于閾值的傳感器值表示存在管。可以根據(jù)經(jīng)驗確定指定的管存在閾值或打印表面存在閾值。
如果管12存在于模塊10內(nèi)，則該管將被容器旋轉(zhuǎn)組件260旋轉(zhuǎn)一整圈，以允許樞轉(zhuǎn)夾持器組件280完全接合管12并且迫使管沉降到其正確位置中?？稍谠摰谝恍D(zhuǎn)期間執(zhí)行傳感器亮度校準，以調(diào)節(jié)傳感器310的亮度，從而考慮不同傳感器和標簽之間的變化(例如，定時標記810的暗度、紙張的光澤等)，并考慮傳感器性能隨時間推移的降低。在一個實施例中，校準過程從將傳感器310設(shè)置為當(dāng)傳感器輸出預(yù)期飽和時處于的亮度水平開始，然后管旋轉(zhuǎn)。傳感器輸出波形的輸出上限和下限是存儲在存儲器404中的預(yù)定義控制參數(shù)。當(dāng)管旋轉(zhuǎn)時，如果傳感器輸出超過管傳感器波形的預(yù)定義輸出上限(例如，每半個電機300步長亮度值比當(dāng)前值降低0.1％)，則傳感器亮度降低，或者如果傳感器輸出小于預(yù)定義輸出下限，則傳感器亮度增加。設(shè)置傳感器亮度，使得傳感器輸出在管12的整個旋轉(zhuǎn)期間介于輸出上限和下限之間。
在結(jié)合了用于傳感器310的反射率傳感器的各種實施例中，傳感器的照明源(例如，led)僅在需要時通電，并且僅被通電以對于給定操作所必需的功率。
下一步是執(zhí)行搜索啟動過程以在標簽800上找到定時標記810，并且將管12從定時標記旋轉(zhuǎn)到打印起始位置。
搜索啟動過程包括兩個步驟。第一步是找到定時標記810的位置，然后確定定時標記的至少一個維度，例如其周向長度。第二步是將管12旋轉(zhuǎn)到打印起始位置。
在第一步期間，旋轉(zhuǎn)組件260旋轉(zhuǎn)管12，并且控制器400監(jiān)視傳感器310的輸出，以定位傳感器輸出波形內(nèi)的下降值和上升值(圖31所示波形的部分b和c)，分別標記定時標記810的起始和結(jié)束(并且如果存在，還可能標記定時標記修飾符814)。通過計算傳感器310的當(dāng)前輸出樣品與在預(yù)定義的較早時間段(例如，指定數(shù)量的電機步長或樣品，例如128個步長之前)收集的輸出樣品之間的差值，并將兩個輸出樣品之間的差異與預(yù)定義的定時標記閾值(例如，200)進行比較，從而定位傳感器輸出波形的下降沿和上升沿。預(yù)定義的較早時間段(即，與當(dāng)前樣品進行比較的早期樣品)和預(yù)定義定時標記閾值可以是存儲在存儲器404中的預(yù)定義控制參數(shù)。也就是說，如果在被指定時間段分隔開的兩個樣品之間的傳感器輸出下降超過閾值的量，則將該突然的過渡用作傳感器已經(jīng)過定時標記810的前緣(i)的指示，并且控制器將與輸出的下降重合的旋轉(zhuǎn)位置關(guān)聯(lián)為定時標記810的前緣的相對位置。類似地，如果傳感器輸出上升量超過閾值，則將其作為傳感器已經(jīng)過定時標記810的后緣(ii)(或定時標記修飾符814的后緣(iii))的指示，并且控制器400將與輸出的上升重合的旋轉(zhuǎn)位置關(guān)聯(lián)為定時標記810的后緣的位置或定時標記修飾符814的后緣的旋轉(zhuǎn)位置。
圖32示出了用于從波形數(shù)據(jù)計算定時標記810(以及可能還有定時標記修飾符814)的長度的示例性算法。圖32顯示出波形的定時標記部分附近(圖31中的部分a、b、c)的示例性傳感器波形(上方曲線)和差值計算結(jié)果(下方曲線)。矩形定義″濾波器″，用于計算差值，并確定差值何時超過閾值(長虛線表示用于檢測過渡開始的濾波器，短虛線表示用于檢測過渡結(jié)束的濾波器)。濾波器的寬度對應(yīng)于預(yù)定義的較早時間段(例如，128個樣品)，并且高度對應(yīng)于定時標記閾值(例如，±200)。
如圖32中的下方曲線所示，差值計算標識檢測到的四個條件：(a)濾波器結(jié)果(即，以預(yù)定義時間段分隔的樣品之間的差值)降至低于負定時標記閾值，(b)濾波器結(jié)果升至高于負定時標記閾值，(c)濾波器結(jié)果升至高于正定時標記閾值，以及(d)濾波器結(jié)果降回到低于正定時標記閾值。這四個點用于通過獲取等分點(c)和(d)的點(f)與等分點(a)和(b)的點(e)之間的距離，計算由傳感器310檢測到的定時標記810(以及可能還有定時標記修飾符814)的長度。使用所計算的點(f)和(e)之間的長度來確定管12的標簽800是否包括打印的定時標記修飾符814，指示管先前已被使用并且已打印標簽，從而防止已經(jīng)使用(和打印)的管被重復(fù)使用。定時標記810的長度和定時標記修飾符814的長度是存儲在存儲器404中的控制參數(shù)。在一個示例性實施例中，定時標記810的長度為7.0mm，并且定時標記修飾符814的后緣(iii)延伸超過定時標記810的后緣(ii)2.0mm。因此，在這樣的實施例中，如果波形中的點(f)和(e)之間的距離大約為定時標記810的長度(例如，7.0mm)，則控制器確定管12先前未被使用。另一方面，如果波形中的點(f)和(e)之間的距離約等于定時標記810和定時標記修飾符814的組合的長度(例如，9.0mm)，則控制器確定管12先前已被使用。在一個實施例中，可以定義單個長度閾值(例如，在上述示例中為8.0mm，其為7.0mm和9.0mm的平均值)，并且所計算的定時標記長度低于長度閾值就被認為指示未被使用的管，而所計算的計時標記長度高于長度閾值就被認為指示先前已使用的管。
假設(shè)管先前未被使用和打印過，點(f)標識別波形內(nèi)定時標記810的后緣(ii)的位置，并且控制器400關(guān)聯(lián)與該點重合的旋轉(zhuǎn)位置。
在確定定時標記810的后緣的位置之后，在搜索啟動過程的第二步中，管12被容器旋轉(zhuǎn)組件260旋轉(zhuǎn)指定距離(例如，電機步長數(shù))，以便將傳感器310放置在預(yù)定義的打印起始位置，例如標簽800的遠邊緣(標簽800的下邊緣，如圖29所示取向)。在一個實施例中，控制算法需要考慮電機300在該步驟結(jié)束時需要減速的距離，使得所要求的旋轉(zhuǎn)量(例如，電機步長數(shù))小于將管置于打印起始位置所需的旋轉(zhuǎn)量。例如，假設(shè)定時標記810的后緣(ii)與打印起始位置的距離為28.5mm，電機速度為60rad/s，并且電機減速度為1000rad/s2，所要求的(勻速)移動距離需為比實際所需距離28.5mm小2.4mm，因此生成26.1mm的移動命令。
在此階段，管相對于傳感器310和打印頭152被旋轉(zhuǎn)地定位在其打印起始位置，并且支架擴展器220被激活以關(guān)閉可擴展打印工位50。在打印工位關(guān)閉后，執(zhí)行打印過程，其通常包括三個子過程：重新定位定時標記810，打印定時標記修飾符814，并將圖像(例如，條形碼)打印到可打印區(qū)域812上。
更具體地講，打印過程包括七個步驟。圖33示出了這七個步驟(1)-(7)，其中示出傳感器波形、電機300的速度、傳感器310的五個簡圖-(j)、(k)、(l)、(m)、(n)、以及整個打印過程中的打印頭152和管12。
在步驟(1)中，電機300加速到恒定速度，并且波形相對平坦，因為如圖33的部分(j)所示，傳感器310處于打印起始位置，這是標簽800的在定時標記810之前的一部分。還應(yīng)當(dāng)注意，在圖示實施例中，在此刻打印頭152設(shè)置在定時標記810上方。
當(dāng)電機300達到恒定速度時，步驟(2)開始，此時控制器400命令打印頭152開始打印定時標記修飾符814(在定時標記810上方)。在一個實施例中，當(dāng)傳感器差值信號(濾波傳感器波形)第一次降至低于負定時標記閾值時，步驟(2)結(jié)束(參見圖32中的(a))。如圖33的部分(k)所示，在步驟(2)結(jié)束時，定時標記810開始經(jīng)過傳感器310前方(其是波形降低到低于負定時標記閾值的點)，并且打印頭開始打印定時標記修飾符814中延伸超過定時標記810的后緣的一部分。
在一個實施例中，在步驟(3)期間，在檢測到定時標記810的前緣指示步驟(2)結(jié)束之后，打印頭152繼續(xù)打印定時標記修飾符814的其余部分。當(dāng)定時標記打印完成時，步驟(3)結(jié)束。步驟(3)的持續(xù)時間取決于延伸標記814的長度(其控制步驟(3)期間打印頭152與標簽800之間的相對移動量)以及補償在管傳感器與打印頭之間的相對位置變化的校準值。延伸標記814的長度可以是存儲在存儲器404中的預(yù)定義控制參數(shù)?？舍槍o定模塊計算校準值，如下所述，然后將其存儲在存儲器404中。
因此，定時標記修飾符814在由步驟(2)和(3)分別定義的第一周期和第二周期中進行打印。步驟(2)(第一周期)的持續(xù)時間不是由電機300的預(yù)定步長數(shù)控制，而是由定時標記810的前緣的檢測來控制。步驟(3)(第二周期)的持續(xù)時間取決于在步驟(3)期間打印所需長度的延伸標記814所需的在打印頭152和標簽800之間的相對移動量。由此通過檢測定時標記來控制第一周期。并且由此通過用于指定數(shù)量的電機步長的電機命令來控制第二周期，以實現(xiàn)所需的相對移動量。
在步驟(4)中，打印頭152被停用，同時管12繼續(xù)旋轉(zhuǎn)以在打印頭152與標簽之間實現(xiàn)預(yù)定量的相對移動，以在定時標記修飾符814的后緣(iii)與下一個打印內(nèi)容之間生成不含打印內(nèi)容的間隙，所述下一個打印內(nèi)容可以是在可打印區(qū)域812中開始的人工可讀文本和條形碼圖像。
在步驟(5)期間，打印頭152被命令在可打印區(qū)域812上打印圖像(例如，人工可讀文本和/或條形碼)。步驟(5)的長度和圖像的周向長度由打印頭152激活時的管旋轉(zhuǎn)量決定。該旋轉(zhuǎn)使標簽相對于打印頭152移動指定的圖像距離，并且可以在打印頭152被激活的同時通過命令電機300執(zhí)行一定步長數(shù)來進行控制，所述步長數(shù)可以是存儲在存儲器404中的預(yù)定義控制參數(shù)。如圖33的部分(1)所示，在步驟(5)開始時，打印頭152位于可打印區(qū)域812的開始處，并且傳感器310與定時標記810的中間大致對準。如圖33的部分(m)所示，在步驟(5)結(jié)束時，打印頭152位于可打印區(qū)域812的結(jié)束處，并且傳感器310與可打印區(qū)域812的中間大致對準。如步驟(5)期間傳感器波形的部分所示，波形在對應(yīng)于位于定時標記修飾符814的后緣(iii)與步驟(4)期間形成的可打印區(qū)域812的打印內(nèi)容之間的間隙(最大反射率區(qū)域)的點e處達到峰值。在點e處的峰值之后，當(dāng)傳感器310越過打印頭152在其上剛打印了條形碼或其他圖像的可打印區(qū)域812時(這將降低反射率并導(dǎo)致波形值較低)，波形在f處下降至g處較低的相對恒定的水平。
打印的圖像可以完全地或部分地存儲在系統(tǒng)存儲器404中。圖像可以是從用于將要打印到的每個管的存儲器404中檢索到的先前存儲的圖像，或者可以從在打印之前剛剛接收的輸入被臨時存儲，例如作為在讀取第一樣品容器606上的識別條形碼之后來自機載條形碼讀取器614的輸入(參見圖28的步驟708、710)。
步驟(5)在管旋轉(zhuǎn)之后結(jié)束，以便在打印頭152被激活時使標簽相對于打印頭152移動指定的圖像距離，以便形成完整的圖像。
在打印圖像之后開始步驟(6)，打印頭152被停用。在步驟(6)中，隨著打印頭被停用，管繼續(xù)以恒定的速度旋轉(zhuǎn)，以鄰近在可打印區(qū)域812中形成的圖像形成間隙。在步驟(7)中，電機300減速至停止，以結(jié)束打印過程。
打印完成后，支架擴展器220被激活以打開可擴展打印工位50。最后一步是檢查在打印期間管12相對于樞轉(zhuǎn)夾持器組件280的可能滑動。
通過檢查定時標記810的開始的再次發(fā)生來執(zhí)行滑動檢測。該過渡的位置是打印過程期間發(fā)生的滑動的度量(包括在打開可擴展打印工位50時可能發(fā)生的任何滑動)。如圖33的部分(n)所示，在打印過程結(jié)束時，即，在步驟(7)結(jié)束時，傳感器310位于可打印區(qū)域812的后緣(vi)處或附近。定時標記810的后緣與起始點之間的距離可從標簽幾何形狀得知，并且可以是存儲在存儲器404中的控制參數(shù)。傳感器310和標簽800相對于彼此移動，例如，管12旋轉(zhuǎn)，對波形進行監(jiān)視，直到傳感器差值信號(經(jīng)濾波傳感器波形)第一次降至低于負定時標記閾值(圖32中的點(a))，指示已經(jīng)遇到定時標記810的前緣(i)。如果在遇到定時標記810之前管旋轉(zhuǎn)的距離在可打印區(qū)域812的后緣(vi)和定時標記810的前緣(i)之間的已知距離(例如，電機步長數(shù))預(yù)定范圍內(nèi)，則在打印過程中該管被認為已正確旋轉(zhuǎn)。另一方面，如果在檢測到定時標記之前管旋轉(zhuǎn)的距離不在可打印區(qū)域812與定時標記810之間的已知距離預(yù)定范圍內(nèi)，這意味著可打印區(qū)域812不是正確的寬度，那么將認為管已在打印過程中滑動。
上述過程用于通過測量可打印區(qū)域812與定時標記810之間的距離來檢測打印后的滑動。此外，在完成打印之前，可以在打印過程初始重新同步定時標記時通過測量打印起始位置(例如，標簽800的邊緣)和定時標記810之間的距離來檢測滑動。如果打印起始位置與定時標記810之間的距離(即，在圖33所示的過程中的步驟(1)和(2)期間所覆蓋的距離)不在預(yù)期距離的預(yù)定義范圍內(nèi)，那么也許在可擴展打印工位50關(guān)閉時，管可能已滑動。預(yù)定義的范圍可以是存儲在存儲器404中的控制參數(shù)。
在檢查滑動之后，任選的附加步驟是將管12旋轉(zhuǎn)到使剛剛打印的圖像面向管12的與打印頭152相對的一側(cè)的最終取向，這可以被實現(xiàn)以避免在從打印模塊10移除管之后進行另外的條形碼居中處理。
在結(jié)合了用于傳感器310的反射率檢測器的各種實施例中，傳感器的照明源(例如，led)僅在需要時通電，并且僅通電以對于給定操作所必需的功率。因此，例如，在確定管的存在時、在定位和測量定時標記時、在定位和測量定時標記修飾符時、或在滑動檢測期間，照明源可以被通電。在傳感器310未被使用的其他時間，照明源不通電，以便延長照明源的壽命并提高傳感器310的可靠性。
在一個實施例中，執(zhí)行傳感器校準程序以計算用于補償傳感器310和打印頭152的相對位置變化的校準值。由于制造公差，傳感器310與打印頭152之間的旋轉(zhuǎn)距離可以在一個打印模塊10到另一個打印模塊之間有所變化。為了確定用于特定模塊10的傳感器310和打印頭152之間的旋轉(zhuǎn)距離，將管12放置在模塊10中，并使用上文結(jié)合圖33所述的打印過程打印定時標記修飾符814(不含圖像的其他部分，例如條形碼)。接下來，使用上文結(jié)合圖32所述的過程從波形計算打印的定時標記修飾符814的長度，并將該值與定時標記修飾符814的預(yù)期長度進行比較。因此可使用由于傳感器310和打印頭152比預(yù)期更近或更遠而導(dǎo)致的定時標記修飾符的測量長度和預(yù)期長度之間的任何變化來計算校準值。通常，打印頭152和傳感器310的相對位置預(yù)期在打印模塊10的使用壽命期間是恒定的(不考慮潛在維護)。因此，在一個實施例中，傳感器校準過程在制造或安裝期間執(zhí)行一次。
作為上述深色定時標記810和定時標記修飾符814的替代形式，如果標簽背景顏色較深，則定時標記810可以由實心淺色形成，以提供可檢測的區(qū)別。例如，定時標記可以采用形成在延伸橫跨標簽(即，圍繞管12)的深色帶上的白色標記(例如，白色方形、矩形、條形等)的形式。就白色定時標記而言，定時標記修飾符可以不包括延伸定時標記的周向長度的重疊標記，例如延伸定時標記810的長度的定時標記修飾符814，而是可包括與白色定時標記重疊的深色標記，以便可檢測地縮短定時標記的長度。
可以理解，在其中定時標記比其周圍環(huán)境更淺的此類實施例中，由定時標記傳感器310生成的波形基本上與圖31所示的波形相反。波形中指示定時標記的前緣和后緣的過渡將通過超過正閾值的波形中的前緣上升和低于負閾值的波形的后緣下降來指示。
另一個替代的定時標記可包括在標簽中形成的切口，其中標簽下方通過切口可見的材料的光學(xué)性質(zhì)(例如，反射率)不同于標簽的其余部分，使得孔可以被定時標記傳感器檢測到?；蛘?，切口的邊緣可以能由適當(dāng)靈敏的接觸傳感器檢測。如上所述，打印起始位置可以位于與切口相距指定距離處，并且可以通過確認打印圖像的端部與切口之間的正確距離來執(zhí)行滑動檢測，同樣如上所述?？梢栽谙鄬τ谇锌诘念A(yù)定位置處打印單獨的可光學(xué)檢測的定時標記修飾符，并且系統(tǒng)可以通過在打印之前確認不存在定時標記修飾符來確認先前未在管上進行過打印。
又一個替代的定時標記可包括形成在管的側(cè)面的物理特征部，例如凸起的隆起部或凹陷部，其能由諸如接觸傳感器的機械傳感器檢測到。對于形成在管自身上的這種定時標記，必須注意將可打印標簽施加在相對于定時標記的適當(dāng)位置，以確保打印圖像在標簽上的正確位置。如上所述，打印起始位置可以位于與物理特征部相距指定距離處，并且可以通過確認打印圖像的端部與物理特征部之間的正確距離來執(zhí)行滑動檢測，同樣如上所述?？梢栽谙鄬τ谖锢硖卣鞑康念A(yù)定位置處打印單獨的可光學(xué)檢測的定時標記修飾符，并且系統(tǒng)可以通過在打印之前確認不存在定時標記修飾符來確認先前未在管上進行過打印。
定時標記810的另一替代形式可包括編碼器刻度，其橫跨標簽形成以圍繞管周向延伸。編碼器刻度之一可以與其他編碼器刻度不同的方式形成，例如更長、更寬、更窄等，以便定義用作定時標記的″主″編碼器刻度。以已知角度間隔分布的其余刻度可以通過使用增量編碼器從主刻度對刻度進行計數(shù)來提供相對于主編碼器刻度的位置信息。
打印起始位置可以通過從主刻度計數(shù)指定數(shù)量的編碼器刻度來找到。此外，當(dāng)打印圖像時，可以通過確保在圖像完成時已有正確數(shù)量的編碼器刻度經(jīng)過傳感器來執(zhí)行滑動檢測?？梢栽谟删幋a器刻度確定的預(yù)定位置處打印單獨的可光學(xué)檢測的定時標記修飾符，并且系統(tǒng)可以通過在打印之前確認不存在定時標記修飾符來確認先前未在管上進行過打印。
傳感器310可以由基于機器視覺的傳感器替代或補充，該傳感器檢測標簽上的特定特征部以在標簽上提供相對位置?；跈C器視覺的傳感器可用于增量式編碼器系統(tǒng)中，以檢測和計數(shù)編碼器刻度。或者，基于機器視覺的傳感器可以用于絕對編碼器系統(tǒng)中，其中編碼器標記被按順序標記，例如遞增編號，并且這樣的順序標簽可以被機器視覺相機讀取以在標簽上提供絕對位置。
在定時標記810的另一替代形式中，定時標記傳感器是條形碼讀取器，并且定時標記和定時標記修飾符可包括2-d和/或1-d條形碼。這種替代形式示于圖35中，其中定時標記810′是2-d條形碼，并且定時標記修飾符814′是1-d條形碼。圖35是示例性的；定時標記或定時標記修飾符可以是2-d條形碼或1-d條形碼。
2-d條形碼讀取器能夠識別2-d條形碼上的特定坐標，例如(條形碼的前緣上的)原點和/或后緣上的坐標點，因此，可以通過讀取定時標記810′來識別標簽上的特定位置，而不必如上所述地解讀波形的正負變化。
1-d條形碼和條形碼讀取器還能夠提供準確的位置信息，而不需要分析波形。當(dāng)標簽相對于條形碼讀取器移動時，條形碼讀取器首先能夠讀取1-d條形碼的位置定義了條形碼的前緣，而條形碼讀取器能夠讀取條形碼的最后位置定義了條形碼的后緣。
使用定時標記的前緣位置(由2-d條形碼的前緣坐標確定或由1-d條形碼的前緣確定)，可以如上所述確定打印起始位置，并且可以執(zhí)行打印后滑動檢測，如上所述。使用定時標記修飾符的前緣和后緣，可以如上所述執(zhí)行打印前滑動檢測。
此外，使用位于打印模塊10內(nèi)的條形碼讀取器，可以讀取形成在標簽上的圖像，以確保在將管12從模塊移除之前其具有足夠可讀的質(zhì)量。
在一個實施例中，打印模塊10將被配置為以″另選打印″模式運行，由此即使不能檢測到管12或者無法找到定時標記810(例如，由于傳感器310故障)，打印模塊也將在標簽800上打印另選圖像。因此，在發(fā)生傳感器故障的情況下，在可以對傳感器進行修理之前并非總是需要關(guān)閉打印模塊10。
當(dāng)儀器600的控制器″知曉″管12被放置到打印模塊10中時，例如在圖28所示的工作流程700的步驟706之后，但傳感器310不能確認管的存在，或者如果可以確認管的存在，但傳感器310無法檢測定時標記810，則打印模塊10將以另選打印模式運行并在管上打印另選的可讀圖像，使得之后管可以被儀器600處理。另一方面，如果將具有條形碼的先前使用過的管放置在模塊10中，并且未檢測到定時標記修飾符(例如，由于傳感器310故障)，那么重要的是不再重復(fù)使用管，即使在管上打印有新的條形碼。因此，在各種實施例中，樣本處理工位610被配置為掃描管12上多個位置處的圖像，使得其可以檢測在可打印區(qū)域812中形成的圖像以及在標簽800上其他位置打印的圖像。如果檢測到不一致的條形碼，則可以終止對該管的處理。
如圖34所示，為了使在可打印區(qū)域812中生成的舊條形碼和新條形碼能夠在樣品處理工位610處被掃描和檢測，另選打印模式不在標簽800的可打印區(qū)域812中打印正常圖像(例如，人工可讀標簽和條形碼)，這可能潛在地導(dǎo)致對先前打印的圖像的套印。相反，在另選打印模式期間，在打印頭152與標簽800之間的相對移動期間，選擇性地激活打印頭152，以在標簽800的不同部分打印另選圖像。另選圖像可包括一個或多個人工可讀標簽816a、816b、816c和/或一個或多個機器可讀圖像(例如，1-d或2d條形碼)818a、818b、818c，這些圖像是當(dāng)打印機模塊正常工作時將打印在可打印區(qū)域812中的相同圖像。在一個實施例中，如圖34所示，標簽816a-c和/或條形碼818a-c小于打印在可打印區(qū)域812中的圖像，并且優(yōu)選地打印在多個位置，使得圖像816/818中的至少一個被打印在標簽800的在可打印區(qū)域812之外的未打印(例如，白色)部分上。可定義圖像816/818的圖案(即，數(shù)量、位置、尺寸、取向、間距等)以考慮標簽800的構(gòu)型和其他元件(例如，定時標記810、區(qū)域806、808和可打印區(qū)域812)的位置。盡管圖34中的另選圖像816/818被對齊(如圖34所示以垂直方式，水平施加到管12)，另選圖像816/818不需要如此對齊并且可以根據(jù)標簽800的構(gòu)型在不同位置打印，例如以便增加另選圖像被打印在未打印區(qū)域上的可能性。
在一個實施例中，另選打印模式按如下方式運行。
在第一步驟中，當(dāng)接收到拾放機構(gòu)640已將管12放置到打印模塊10中(在圖28中的步驟707或圖21中的步驟454之后)的信號時，控制器將信號(例如，功率和/或命令信號)發(fā)送到管存在傳感器310，以確認管在打印模塊10中的存在。換句話講，系統(tǒng)嘗試執(zhí)行圖21中的步驟456。
在下一條件步驟中，如果管存在傳感器310不能生成確認打印模塊10中存在管12的信號(例如，由于管存在傳感器的故障)，控制器從存儲器404檢索要打印的圖像，并將另選打印命令(例如，功率和/或控制命令)傳送到旋轉(zhuǎn)組件260以旋轉(zhuǎn)管和打印頭152，選擇性地激活打印頭，以便在管上的多個位置處打印另選圖像。
在另選條件步驟中，如果管存在傳感器310生成確認管存在于打印模塊10中的信號，則控制器向旋轉(zhuǎn)組件260和定時標記傳感器315(其可以是與管存在傳感器310相同的傳感器)發(fā)送命令以執(zhí)行定時標記定位程序，例如上述程序。
在下一條件步驟中，如果定時標記傳感器315/310不能生成指示在管上檢測和定位定時標記的信號(例如，由于定時標記傳感器的故障)，那么控制器會將另選打印命令發(fā)送到旋轉(zhuǎn)組件260和打印機152以在管上的多個位置處打印另選圖像。
在該實施例中，在第一種情況下，如果傳感器不能確認管的存在，則不需要掃描定時標記的位置，然后在未能檢測到管的存在的情況下打印另選圖像。在第二種情況下，如果傳感器能夠確定管的存在，但不能檢測定時標記的位置，那么在定位定時標記失敗之后打印另選圖像。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會知道，包括使用定時標記傳感器、打印機標簽、定時標記和定時標記修飾符在內(nèi)的打印控制過程的以上描述并非僅僅適用于曲面(例如，管12)上的打印。相反，打印控制過程可以在用于控制自動化打印過程的任何方法中實現(xiàn)，通過該自動化打印過程，打印頭在打印頭與標簽之間的相對移動期間將圖像打印到標簽的預(yù)定可打印區(qū)域上。
示例性實施例
以下實施例涵蓋在上述公開內(nèi)容中。
實施例1：一種用于在物品的曲面上進行打印的裝置，包括：
(a)可擴展打印機構(gòu)，其包括打印頭并被構(gòu)造和控制成選擇性地：
(1)擴展成打開構(gòu)型，使得具有要在其上打印信息的曲面的物品能夠被接納在裝置內(nèi)或從裝置中移除，以及
(2)收縮成打印構(gòu)型，該打印構(gòu)型將接納在裝置中的物品的曲面相對于打印頭放置在操作位置，并在曲面相對于打印頭的相對移動期間將曲面保持在相對于打印頭的操作打印位置；以及
(b)物品移動組件，其被構(gòu)造和控制成：
(1)當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打印構(gòu)型時，抓握接納在裝置中的物品并實現(xiàn)物品的曲面與打印頭之間的相對移動，以及
(2)當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打開構(gòu)型時，釋放物品，從而允許從裝置中取出物品。
實施例2：實施例i的裝置，還包括至少部分地包圍可擴展打印機構(gòu)和物品移動組件的殼體。
實施例3：實施例2的裝置，還包括形成在殼體中的開口，具有要打印信息的曲面的物品可通過該開口被接納在該裝置內(nèi)或從該裝置中被移除。
實施例4：實施例1至3中任一項的裝置，其中可擴展打印機構(gòu)包括：
第一支撐元件，其具有操作性地支撐在其上的一個或多個接觸元件；以及
第二支撐元件，其將打印頭支撐在其上，
其中第一支撐元件和第二支撐元件被構(gòu)造成實現(xiàn)在可擴展打印機構(gòu)的打開構(gòu)型和可擴展打印機構(gòu)的打印構(gòu)型之間相對于彼此的相對移動，并且其中接觸元件被構(gòu)造成接觸接納在裝置內(nèi)的物品，以在可擴展打印機構(gòu)處于打印構(gòu)型時，將曲面相對于打印頭保持在操作位置。
實施例5：實施例4的裝置，其中所述一個或多個接觸元件包括可旋轉(zhuǎn)地安裝到第一支撐元件的第一輥和第二輥。
實施例6：實施例4或5的裝置，還包括擴展器機構(gòu)，該擴展器機構(gòu)被構(gòu)造成在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間實現(xiàn)第一支撐元件和第二支撐元件的相對移動。
實施例7：實施例5或6的裝置，其中第一輥是軸向細長的，第二輥沿著輥的長度軸向延伸地包括具有第一直徑的第一頭部、具有小于第一直徑的第二直徑的延伸部分、具有大于第二直徑的第三直徑的第二頭部。
實施例8：實施例7的裝置，其中第三直徑等于第一直徑。
實施例9：實施例7或8的裝置，其中第一輥是圓柱形的。
實施例10：實施例7或8的裝置，其中第一輥具有從輥的每個軸向末端增大到輥的軸向中部的變化的直徑。
實施例11：實施例5至10中任一項的裝置，其中：
第一支撐元件包括輥支架，該輥支架具有上凸緣、下凸緣和在上凸緣和下凸緣之間延伸的腹板，并且其中第一輥和第二輥可旋轉(zhuǎn)地安裝在第一凸緣和第二凸緣之間；
第二支撐元件包括打印頭支架，該打印頭支架具有上凸緣、下凸緣和在上凸緣和下凸緣之間延伸的腹板，輥支架和打印頭支架被取向成使得輥支架的腹板和打印頭支架的腹板大致彼此平行；并且
輥支架和打印頭支架可樞轉(zhuǎn)地安裝到共同的樞轉(zhuǎn)軸上，使得輥支架和打印頭支架能夠在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間以鉸接方式圍繞樞轉(zhuǎn)軸相對于彼此樞轉(zhuǎn)。
實施例12：實施例6至11中任一項的裝置，其中：
第一支撐元件和第二支撐元件可樞轉(zhuǎn)地安裝到共同的樞轉(zhuǎn)軸上，使得第一支撐元件和第二支撐元件能夠在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間以鉸接方式圍繞樞轉(zhuǎn)軸相對于彼此樞轉(zhuǎn)，并且其中擴展器機構(gòu)包括：
位于第一支撐元件和第二支撐元件之間的從動軸，該從動軸大致平行于樞轉(zhuǎn)軸；以及
凸輪元件，其附接到從動軸并能夠隨著從動軸一起旋轉(zhuǎn)，而且與第一支撐元件和第二支撐元件兩者相接觸，其中凸輪元件具有變化的尺寸，使得沿凸輪元件的一個取向，凸輪元件的接觸第一支撐元件和第二支撐元件的部分將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開第一距離，該第一距離對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)的打開構(gòu)型；并且沿凸輪元件的另一取向，凸輪元件的接觸第一支撐元件和第二支撐元件的部分將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開第二距離，該第二距離對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)的打印構(gòu)型。
實施例13：實施例12的裝置，其中凸輪元件包括固定到從動軸并與所述從動軸同軸的凸輪盤，該凸輪盤具有可變的半徑，使得在凸輪盤的第一旋轉(zhuǎn)位置，凸輪盤的具有第一半徑的部分與第一支撐元件和第二支撐元件相接觸并且將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于打開構(gòu)型的第一距離，并且在凸輪盤的第二旋轉(zhuǎn)位置，凸輪盤的具有小于第一半徑的第二半徑的部分與第一支撐元件和第二支撐元件接觸并且將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于打印構(gòu)型的第二距離。
實施例14：實施例12或13的裝置，其中擴展器機構(gòu)還包括彈簧，該彈簧在第一支撐元件和第二支撐元件之間延伸并且被構(gòu)造成將第一支撐元件和第二支撐元件偏置成與凸輪元件接觸。
實施例15：實施例12至14中任一項的系統(tǒng)，其中第一支撐元件和第二支撐元件中的每一者還包括安裝在其上的輥軸承，其中凸輪元件接觸第一支撐元件和第二支撐元件中的每一者的輥軸承。
實施例16：實施例12至15中任一項的裝置，還包括驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括：
滑輪，其同軸安裝到從動軸；
電機，其具有輸出軸和驅(qū)動輪；以及
傳動帶，其將驅(qū)動輪聯(lián)接到滑輪。
實施例17：實施例12至16中任一項的裝置，其中擴展器機構(gòu)還包括被構(gòu)造成檢測從動軸和凸輪元件的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置傳感器。
實施例18：實施例17的裝置，其中旋轉(zhuǎn)位置傳感器包括：
分度輪，其同軸地聯(lián)接到從動軸并且具有形成在其中或在指定的旋轉(zhuǎn)位置附接到其上的一個或多個可檢測特征部；以及
光學(xué)傳感器，其被構(gòu)造成當(dāng)從動軸和分度輪相對于光學(xué)傳感器旋轉(zhuǎn)時檢測所述一個或多個可檢測特征部。
實施例19：實施例12至18中任一項的裝置，還包括手輪，所述手輪安裝到從動軸并被構(gòu)造成使能夠?qū)崿F(xiàn)對從動軸和凸輪元件的手動旋轉(zhuǎn)。
實施例20：實施例4至19中任一項的裝置，其中第二支撐元件包括在其上安裝打印頭的打印頭壓板。
實施例21：實施例20的裝置，其中打印頭壓板被構(gòu)造和安裝成使得其在第二支撐元件上的位置可被橫向調(diào)整。
實施例22：實施例21的裝置，還包括安裝到第二支撐元件的壓板軸，其中壓板軸延伸穿過打印頭壓板的一部分，以便允許打印頭壓板沿著壓板軸橫向移動。
實施例23：實施例22的裝置，還包括壓板調(diào)節(jié)桿，該壓板調(diào)節(jié)桿可樞轉(zhuǎn)地安裝到第二支撐元件并包括與打印頭壓板的一部分接觸的接觸點，而且該壓板調(diào)節(jié)桿被構(gòu)造成使得壓板調(diào)節(jié)桿的樞轉(zhuǎn)移動實現(xiàn)打印頭壓板沿著壓板軸的橫向移動。
實施例24：實施例23的裝置，其中壓板調(diào)節(jié)桿包括隆起，該隆起被構(gòu)造成插入到形成在第二支撐元件中的多個孔中的一個孔中，以將壓板調(diào)節(jié)桿固定在選定的旋轉(zhuǎn)位置。
實施例25：實施例1至24中任一項的裝置，還包括定時標記傳感器，其被構(gòu)造成檢測曲面上的定時標記。
實施例26：實施例1至25中任一項的裝置，其中物品移動組件包括：
轉(zhuǎn)盤，其被構(gòu)造用于動力旋轉(zhuǎn)；以及
可移動夾持器元件，其被構(gòu)造成能夠在釋放位置和夾持位置之間移動，所述釋放位置允許將物品放置在裝置內(nèi)或從裝置取出物品，所述夾持位置用于將物品相對于轉(zhuǎn)盤固定以使得物品隨著轉(zhuǎn)盤一起旋轉(zhuǎn)。
實施例27：實施例26的裝置，其中每個夾持器元件包括夾持器組件，該夾持器組件聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤并且被構(gòu)造成使得轉(zhuǎn)盤在第一方向上的旋轉(zhuǎn)使得所有夾持器組件相對于放置在夾持器組件之間的物品徑向向內(nèi)移動到夾持位置，并且轉(zhuǎn)盤在與第一方向相反的第二方向上的旋轉(zhuǎn)使所有夾持器組件相對于物品徑向向外移動到釋放位置。
實施例28：實施例27的裝置，包括三個夾持器組件。
實施例29：實施例26至28中任一項的裝置，其中轉(zhuǎn)盤包括：
上盤；以及
與上盤同軸布置的下盤，上盤和下盤能相對于彼此旋轉(zhuǎn)。
實施例30：實施例29的裝置，其中每個夾持器元件包括樞轉(zhuǎn)夾持器組件，樞轉(zhuǎn)夾持器組件包括：
樞轉(zhuǎn)臂，其設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的上盤和下盤之間并且可樞轉(zhuǎn)地附接到上盤；
滾花輪，其在從樞轉(zhuǎn)臂穿過上盤延伸的軸上可旋轉(zhuǎn)地安裝在上盤上方；以及
引導(dǎo)銷，其從樞轉(zhuǎn)臂延伸到形成在下盤中的相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)槽中。
實施例31：實施例30的裝置，其中形成在下盤中的每個導(dǎo)槽的第一末端比導(dǎo)槽的第二末端更靠近下盤的徑向中心。
實施例32：實施例26至31中任一項的裝置，其中物品移動組件還包括驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)包括：
電機，其具有輸出軸和驅(qū)動輪；以及
傳動帶，其將驅(qū)動輪聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤。
實施例33：實施例32的裝置，其中轉(zhuǎn)盤包括用于由傳動帶接合的外圍齒輪齒。
實施例34：實施例1至33中任一項的裝置，其中打印頭包括熱打印頭。
實施例35：一種用于使用打印模塊在物品的曲面上進行打印的方法，該打印模塊被構(gòu)造成接納具有曲面的物品，固定物品使得曲面相對于打印模塊的打印頭處于操作位置，當(dāng)打印頭被激活時實現(xiàn)曲面和打印頭之間的相對移動并且同時將曲面相對于打印頭保持在操作位置，從而將信息打印到曲面上，然后釋放物品使得可將物品從打印模塊中取出，該方法包括：
確認打印模塊處于打開構(gòu)型，使得具有曲面的物品能夠被放置在該模塊內(nèi)；
將物品插入打印模塊中；
相對于打印頭移動曲面；
檢測曲面上的定時標記；
將打印模塊構(gòu)造成打印構(gòu)型，由此，放置在打印模塊內(nèi)的物品的曲面相對于打印模塊的打印頭處于操作位置；
激活打印頭；
通過在打印頭被激活時相對于打印頭移動曲面并對于指定量的相對移動將曲面相對于打印頭保持在操作位置，從而將圖像施加到曲面上；
將圖像施加到曲面上之后，停用打印頭并終止曲面與打印頭之間的相對移動；
將打印模塊構(gòu)造成打開構(gòu)型，由此可以從打印模塊中取出物品；以及
從打印模塊中取出物品。
實施例36：實施例35的方法，其中利用構(gòu)造成檢測曲面的一部分的反射率的變化的定時標記傳感器檢測定時標記。
實施例37：實施例36的方法，其中定時標記傳感器基于曲面的一部分的反射率產(chǎn)生波形，并且其中通過檢測波形的變化超出預(yù)定閾值來檢測定時標記。
實施例38：實施例35至37中任一項的方法，還包括在曲面上施加定時標記修飾符以指示在物品上已進行打印的步驟。
實施例39：實施例35至38中任一項的方法，還包括以下步驟：在檢測到定時標記之后，確定定時標記的一個或多個尺寸并將所確定的定時標記的所述一個或多個尺寸與至少一個預(yù)定閾值尺寸進行比較。
實施例40：實施例35至39中任一項的方法，還包括以下步驟：在將打印模塊構(gòu)造成打開構(gòu)型之后，確定圖像的每個所確定的尺寸在該圖像的預(yù)期尺寸的預(yù)定義范圍內(nèi)。
實施例41：一種用于利用打印模塊在物品的曲面上進行打印的方法，該方法包括：
將打印模塊構(gòu)造成打開構(gòu)型以接納具有要在其上打印信息的曲面的物品；
將物品放入打印模塊中；
將打印模塊構(gòu)造成打印構(gòu)型并固定物品，使得曲面相對于打印模塊的打印頭處于操作位置；
激活打印頭，并且在打印頭被激活的同時實現(xiàn)曲面和打印頭之間的相對移動，同時將曲面相對于打印頭保持在操作位置；
在將圖像打印到曲面上之后，將打印模塊構(gòu)造成打開構(gòu)型，使得能夠從打印模塊中取出物品；以及
從打印模塊中取出物品。
實施例42：一種用于處理樣品的系統(tǒng)，包括：
樣品轉(zhuǎn)移裝置，其被構(gòu)造成從第一容器中移除一定量的樣品材料，并將移除的樣品材料的至少一部分分配到第二容器中；
代碼讀取設(shè)備，其被構(gòu)造成讀取第一容器的表面上的第一機器可讀圖形代碼，第一機器可讀圖形代碼具有編碼在其中的與包含在第一容器中的樣品材料有關(guān)的信息；
控制器，其被構(gòu)造成生成第二機器可讀圖形代碼，第二機器可讀圖形代碼具有編碼在其中的信息，該信息與編碼在第一機器可讀圖形代碼中的信息有關(guān)；以及
打印模塊，其被構(gòu)造和控制成將第二機器可讀圖形代碼打印在第二容器的曲面上，該打印模塊包括：
(a)可擴展打印機構(gòu)，其包括打印頭并被構(gòu)造和控制成選擇性地：
(1)擴展成打開構(gòu)型，以使第二容器能夠被接納在打印模塊內(nèi)或從打印模塊中取出，以及
(2)收縮成打印構(gòu)型，打印構(gòu)型將第二容器的曲面放置在相對于打印頭的操作打印位置，并在曲面相對于打印頭的相對移動期間將曲面保持在相對于打印頭的操作打印位置；以及
(b)移動組件，其被構(gòu)造和控制成：
(1)當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打印構(gòu)型時，抓握所接納的第二容器并實現(xiàn)第二容器的曲面和打印頭之間的相對移動，以及
(2)當(dāng)可擴展打印機構(gòu)處于打開構(gòu)型時，釋放物品，從而允許從打印模塊中取出物品。
實施例43：實施例42的系統(tǒng)，其中樣品轉(zhuǎn)移裝置包括承載于機械臂上的移液器。
實施例44：實施例42或43的系統(tǒng)，還包括拾放機構(gòu)，其被構(gòu)造和控制成選擇性地將第一容器和第二容器中的任一者或兩者從系統(tǒng)內(nèi)的第一位置移動到系統(tǒng)內(nèi)的第二位置。
實施例45：實施例44的系統(tǒng)，其中拾放機構(gòu)包括承載于機械臂上的容器夾持器。
實施例46：實施例42至45中任一項的系統(tǒng)，其中打印模塊還包括至少部分地包圍可擴展打印機構(gòu)和移動組件的殼體。
實施例47：實施例46的系統(tǒng)，還包括形成在殼體中的開口，第二容器可以通過該開口移入或移出打印模塊的殼體。
實施例48：實施例42至47中任一項的系統(tǒng)，其中可擴展打印機構(gòu)包括：
第一支撐元件，其具有操作性地支撐在其上的一個或多個接觸元件；以及
第二支撐元件，其將打印頭支撐在其上，
其中第一支撐元件和第二支撐元件被構(gòu)造成實現(xiàn)在可擴展打印機構(gòu)的打開構(gòu)型和可擴展打印機構(gòu)的打印構(gòu)型之間相對于彼此的相對移動，并且其中接觸元件被構(gòu)造成接觸接納在打印模塊內(nèi)的第二容器，以在可擴展打印機構(gòu)處于打印構(gòu)型時，將曲面相對于打印頭保持在操作位置。
實施例49：實施例48的系統(tǒng)，其中可擴展打印機構(gòu)還包括擴展器機構(gòu)，該擴展器機構(gòu)被構(gòu)造成在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間實現(xiàn)第一支撐元件和第二支撐元件的相對移動。
實施例50：實施例48或49的系統(tǒng)，其中所述一個或多個接觸元件包括可旋轉(zhuǎn)地安裝到第一支撐元件的第一輥和第二輥。
實施例51：實施例50的系統(tǒng)，其中
第一輥是軸向細長的，并且
第二輥沿著輥的長度軸向延伸地包括具有第一直徑的第一頭部部分、具有小于第一直徑的第二直徑的延伸部分、具有大于第二直徑的第三直徑的第二頭部部分。
實施例52：實施例51的系統(tǒng)，其中第三直徑等于第一直徑。
實施例53：實施例50至52中任一項的系統(tǒng)，其中第一輥是圓柱形的。
實施例54：實施例50至52中任一項的系統(tǒng)，其中第一輥具有從輥的每個軸向末端增大到輥的軸向中部的變化的直徑。
實施例55：實施例50至54中任一項的系統(tǒng)，其中
第一支撐元件包括輥支架，輥支架具有上凸緣、下凸緣和在上凸緣和下凸緣之間延伸的腹板，并且其中第一輥和第二輥可旋轉(zhuǎn)地安裝在第一凸緣和第二凸緣之間；
第二支撐元件包括打印頭支架，打印頭支架具有上凸緣、下凸緣和在上凸緣和下凸緣之間延伸的腹板，輥支架和打印頭支架被取向成使得輥支架的腹板和打印頭支架的腹板大致彼此平行；以及
輥支架和打印頭支架可樞轉(zhuǎn)地安裝到共同的樞轉(zhuǎn)軸上，使得輥支架和打印頭支架能夠在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間以鉸接方式圍繞樞轉(zhuǎn)軸相對于彼此樞轉(zhuǎn)。
實施例56：實施例49至55中任一項的系統(tǒng)，其中：
第一支撐元件和第二支撐元件可樞轉(zhuǎn)地安裝到共同的樞軸上，使得第一支撐元件和第二支撐元件能夠在打開構(gòu)型和打印構(gòu)型之間以鉸接方式圍繞樞轉(zhuǎn)軸相對于彼此樞轉(zhuǎn)，并且其中擴展器機構(gòu)包括：
位于第一支撐元件和第二支撐元件之間的從動軸，該從動軸大致平行于樞轉(zhuǎn)軸；以及
凸輪元件，其附接到從動軸并能夠隨著從動軸一起旋轉(zhuǎn)，而且與第一支撐元件和第二支撐元件兩者相接觸，其中凸輪元件具有變化的尺寸，使得沿凸輪元件的一個取向，凸輪元件的接觸第一支撐元件和第二支撐元件的部分將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開第一距離，第一距離對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)的打開構(gòu)型；并且沿凸輪元件的另一取向，凸輪元件的接觸第一支撐元件和第二支撐元件的部分將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開第二距離，第二距離對應(yīng)于可擴展打印機構(gòu)的打印構(gòu)型。
實施例57：實施例56的系統(tǒng)，其中凸輪元件包括固定到從動軸并與所述從動軸同軸的凸輪盤，該凸輪盤具有可變的半徑，使得在凸輪盤的第一旋轉(zhuǎn)位置，凸輪盤的具有第一半徑的部分與第一支撐元件和第二支撐元件相接觸并且將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于打開構(gòu)型的第一距離，并且在凸輪盤的第二旋轉(zhuǎn)位置，凸輪盤的具有小于第一半徑的第二半徑的部分與第一支撐元件和第二支撐元件接觸并且將第一支撐元件和第二支撐元件保持分開對應(yīng)于打印構(gòu)型的第二距離。
實施例58：實施例56或57的系統(tǒng)，其中擴展器機構(gòu)還包括彈簧，該彈簧在第一支撐元件和第二支撐元件之間延伸并且被構(gòu)造成將第一支撐元件和第二支撐元件偏置成與凸輪元件接觸。
實施例59：實施例56至58中任一項的系統(tǒng)，其中第一支撐元件和第二支撐元件中的每者還包括安裝在其上的輥軸承，其中凸輪元件接觸第一支撐元件和第二支撐元件中的每者的輥軸承。
實施例60：實施例56至59中任一項的系統(tǒng)，還包括驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)包括：
滑輪，其同軸安裝到從動軸；
電機，其具有輸出軸和驅(qū)動輪；以及
傳動帶，其將驅(qū)動輪聯(lián)接到滑輪。
實施例61：實施例56至60中任一項的系統(tǒng)，其中擴展器機構(gòu)還包括被構(gòu)造成檢測從動軸和凸輪元件的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置傳感器。
實施例62：實施例61的系統(tǒng)，其中旋轉(zhuǎn)位置傳感器包括：
分度輪，其同軸地聯(lián)接到從動軸并且具有形成在其中或在指定的旋轉(zhuǎn)位置附接到其上的一個或多個可檢測特征部；以及
光學(xué)傳感器，其被構(gòu)造成當(dāng)從動軸和分度輪相對于光學(xué)傳感器旋轉(zhuǎn)時檢測所述一個或多個可檢測特征部。
實施例63：實施例56至62中任一項的系統(tǒng)，還包括手輪，所述手輪安裝到從動軸并被構(gòu)造成使能夠?qū)崿F(xiàn)對從動軸和凸輪元件進行手動旋轉(zhuǎn)。
實施例64：實施例48至63中任一項的系統(tǒng)，其中第二支撐元件包括在其上安裝打印頭的打印頭壓板。
實施例65：實施例64的系統(tǒng)，其中打印頭壓板被構(gòu)造和安裝成使得其在第二支撐元件上的位置可被橫向調(diào)整。
實施例66：實施例65的系統(tǒng)，還包括安裝到第二支撐元件的壓板軸，其中壓板軸延伸穿過打印頭壓板的一部分，以便允許打印頭壓板沿著壓板軸橫向移動。
實施例67：實施例66的系統(tǒng)，還包括壓板調(diào)節(jié)桿，該壓板調(diào)節(jié)桿可樞轉(zhuǎn)地安裝到第二支撐元件并包括與打印頭壓板的一部分接觸的接觸點，而且該壓板調(diào)節(jié)桿被構(gòu)造成使得壓板調(diào)節(jié)桿的樞轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)打印頭壓板沿著壓板軸的橫向移動。
實施例68：實施例67的系統(tǒng)，其中壓板調(diào)節(jié)桿包括隆起，該隆起被構(gòu)造成插入到形成在第二支撐元件中的多個孔中的一個孔中，以將壓板調(diào)節(jié)桿固定在選定的旋轉(zhuǎn)位置。
實施例69：實施例42至68中任一項的系統(tǒng)，還包括定時標記傳感器，其被構(gòu)造成檢測曲面上的定時標記。
實施例70：實施例42至69中任一項的系統(tǒng)，其中移動組件包括：
轉(zhuǎn)盤，其被構(gòu)造用于動力旋轉(zhuǎn)；以及
可移動夾持器元件，其被構(gòu)造成能夠在釋放位置和夾持位置之間移動，釋放位置允許將物品放置在打印模塊內(nèi)或從打印模塊取出物品，夾持位置用于將第二容器相對于轉(zhuǎn)盤固定以使得物品隨著轉(zhuǎn)盤一起旋轉(zhuǎn)。
實施例71：實施例70的系統(tǒng)，其中每個夾持器元件包括夾持器組件，該夾持器組件聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤上，并被構(gòu)造成使得轉(zhuǎn)盤在第一方向的旋轉(zhuǎn)使所有夾持器組件相對于放置在夾持器組件之間的第二容器徑向向內(nèi)移動到夾持位置，并且轉(zhuǎn)盤在與第一方向相反的第二方向的旋轉(zhuǎn)使所有夾持器組件相對于第二容器徑向向外移動到釋放位置，
實施例72：實施例71的系統(tǒng)，包括三個夾持器組件。
實施例73：實施例70至72中任一項的系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)盤包括：
上盤；以及
與上盤同軸布置的下盤，上盤和下盤能相對于彼此旋轉(zhuǎn)。
實施例74：實施例73的系統(tǒng)，其中每個夾持器元件包括樞轉(zhuǎn)夾持器組件，樞轉(zhuǎn)夾持器組件包括：
樞轉(zhuǎn)臂，其設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的上盤和下盤之間并且可樞轉(zhuǎn)地附接到上盤；
滾花輪，其在從樞轉(zhuǎn)臂穿過上盤延伸的軸上可旋轉(zhuǎn)地安裝在上盤上方；以及
引導(dǎo)銷，其從樞轉(zhuǎn)臂延伸到形成在下盤中的相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)槽中。
實施例75：實施例74的系統(tǒng)，其中形成在下盤中的每個導(dǎo)槽的第一末端比導(dǎo)槽的第二末端更靠近下盤的徑向中心。
實施例76：實施例70至75中任一項的系統(tǒng)，其中移動組件還包括驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)包括：
電機，其具有輸出軸和驅(qū)動輪；以及
傳動帶，其將驅(qū)動輪聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤。
實施例77：實施例76的系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)盤包括用于由傳動帶接合的外圍齒輪齒。
實施例78：實施例42至77中任一項的系統(tǒng)，其中打印頭包括熱打印頭。
實施例79：一種用于處理樣品處理系統(tǒng)內(nèi)的樣品材料的方法，該方法包括：
(a)使用代碼讀取設(shè)備，自動讀取包含一定量樣品材料的第一樣品容器的表面上的第一機器可讀標記，其中與包含在第一樣品容器中的樣品材料有關(guān)的信息被編碼在第一機器可讀標記中；
(b)將第二機器可讀標記自動施加到第二樣品容器的曲面上，
其中施加到曲面的第二機器可讀標記包括與在步驟(a)中從第一樣品容器讀取的第一機器可讀標記有關(guān)的標記，并且
其中將第二機器可讀標記自動施加到曲面上包括利用打印模塊將第二機器可讀標記直接打印到該曲面上，該打印模塊包括：
(i)打印頭；
(ii)一個或多個接觸元件，其被構(gòu)造成相對于打印頭保持第二樣品容器，以便將曲面相對于打印頭保持在操作位置；以及
(iii)移動組件，其被構(gòu)造成保持第二樣品容器并旋轉(zhuǎn)第二樣品容器，以便相對于打印頭移動曲面；以及
(c)使用自動化物質(zhì)轉(zhuǎn)移設(shè)備，自動地將一定量的樣品材料從第一樣品容器轉(zhuǎn)移到第二樣品容器。
實施例80：實施例79的方法，還包括在步驟(b)之前使用機械拾放機構(gòu)將第二樣品容器從輸入架移動到打印模塊的步驟。
實施例81：實施例79或80的方法，還包括在步驟(b)之后和步驟(c)之前，使用機械拾放機構(gòu)將第二樣品容器從打印模塊移動到樣品處理工位的步驟。
實施例82：實施例81的方法，還包括在步驟(c)之后使用機械拾放機構(gòu)將第二樣品容器從樣品處理工位移動到輸出架的步驟。
實施例83：實施例79至82中任一項的方法，其中第一機器可讀標記包括第一條形碼，并且第二機器可讀標記包括第二條形碼。
實施例84：實施例83的方法，其中第一條形碼和第二條形碼至少部分地相同。
實施例85：實施例79至84中任一項的方法，其中第二樣品容器最初包括空白標簽，并且第二機器可讀標記被打印到該空白標簽上。
實施例86：實施例79至85中任一項的方法，其中打印頭是熱打印頭，并且曲面包括熱敏打印介質(zhì)。
實施例87：實施例79至86中任一項的方法，其中與樣品材料有關(guān)的信息包括樣品標識信息。
實施例88：實施例79至87中任一項的方法，其中與樣品材料有關(guān)的信息包括樣品標識信息，并且其中施加到第二樣品容器的曲面上的第二機器可讀標記至少部分地與第一樣品容器上的第一機器可讀標記相同。
實施例89：實施例88的方法，其中施加到第二樣品容器的曲面上的第二機器可讀標記包括另外的機器可讀標記，其不同于第一樣品容器上的第一機器可讀標記，其中與時間、體積、樣品類型、試劑、測試程序、測試結(jié)果和誤差中的一者或多者有關(guān)的信息被編碼在該另外的機器可讀標記中。
實施例90：一種用于控制打印過程的方法，打印頭通過該打印過程將圖像打印到標簽的預(yù)定可打印區(qū)域上，該方法包括：
(a)實現(xiàn)定時標記傳感器和標簽之間的相對移動；
(b)在步驟(a)期間，使用定時標記傳感器檢測定時標記的位置；
(c)在步驟(b)之后，實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以將打印頭定位在距在步驟(b)中檢測到的定時標記的位置指定距離的圖像位置；
(d)激活打印頭；以及
(e)在步驟(d)期間，針對特定圖像距離實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以將圖像打印到可打印區(qū)域上。
實施例91：實施例90的方法，其中圖像包括條形碼。
實施例92：實施例90或91的方法，其中標簽設(shè)置在物品的曲面上，并且其中實現(xiàn)標簽和定時標記傳感器之間以及標簽和打印頭之間的相對移動包括將物品相對于定時標記傳感器和打印頭旋轉(zhuǎn)。
實施例93：實施例90至92中任一項的方法，其中定時標記傳感器被構(gòu)造成檢測通過定時標記傳感器之前的表面的反射率，并且步驟(b)包括檢測通過定時標記傳感器的標簽的部分的反射率，其中定時標記的反射率不同于通過定時標記傳感器的標簽的剩余部分的反射率。
實施例94：實施例90至93中任一項的方法，還包括在執(zhí)行步驟(a)之前檢測標簽是否存在。
實施例95：實施例94的方法，其中標簽的存在是由定時標記傳感器基于因為存在標簽而引起的反射率變化超過預(yù)定印刷表面存在閾值來檢測的。
實施例96：實施例93的方法，還包括基于通過定時標記傳感器的標簽部分的反射率從定時標記傳感器的輸出生成波形，并且其中通過檢測超過預(yù)定定時標記閾值的波形變化來感測定時標記。
實施例97：實施例96的方法，還包括基于波形的變化降至低于負定時標記閾值來檢測定時標記的第一邊緣，并基于波形的變化升至高于正定時標記閾值來檢測定時標記的第二邊緣。
實施例98：實施例96或97的方法，其中波形包括從定時標記傳感器的輸出順序記錄的多個數(shù)據(jù)點，并且檢測波形的變化包括將當(dāng)前數(shù)據(jù)點的第一波形值與在當(dāng)前數(shù)據(jù)點之前的預(yù)定義周期記錄的數(shù)據(jù)點的第二波形值進行比較，以確定第一波形值相對于第二波形值改變的量是否大于預(yù)定定時標記閾值。
實施例99：實施例90至98中任一項的方法，還包括將能由定時標記傳感器檢測的定時標記修飾符打印到標簽上以指示標簽已被打印的步驟。
實施例100：實施例99的方法，其中打印定時標記修飾符包括打印以能由定時標記傳感器檢測的方式改變定時標記的圖像。
實施例101：實施例99的方法，其中打印定時標記修飾符包括打印與定時標記不同的附加標記。
實施例102：實施例99至101中任一項的方法，其中步驟(c)包括在打印頭和標簽之間實現(xiàn)第一預(yù)定義距離的相對移動以將打印頭在打印開始位置放置在定時標記上方，并且其中打印定時標記修飾符包括激活打印頭并實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動。
實施例103：實施例102的方法，其中打印定時標記修飾符包括：
在第一周期內(nèi)激活打印頭并實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動；
在使用定時標記傳感器檢測到定時標記時終止第一周期；以及
在由打印頭和標簽之間的指定量的相對移動限定的第二周期激活打印頭并實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動。
實施例104：實施例102或103的方法，其中步驟(c)還包括對于第三預(yù)定義距離實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動而不激活打印頭來產(chǎn)生定時標記修飾符后的打印間隙，其中在第三預(yù)定義距離的相對移動之后，打印頭位于可打印區(qū)域。
實施例105：實施例90至104中任一項的方法，其中步驟(b)包括相對于定時標記傳感器和標簽之間的相對移動的方向來定位定時標記的前緣和后緣；步驟(c)包括實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以將打印頭定位在距定時標記的后緣位置指定距離的圖像位置。
實施例106：實施例93至105中任一項的方法，還包括通過以下操作校準定時標記傳感器的亮度的步驟：
將定時標記傳感器的亮度設(shè)置為將使定時標記傳感器的輸出超過輸出上限的第一水平；以及
在實現(xiàn)定時標記傳感器和標簽之間的相對移動的同時周期性地改變定時標記傳感器的亮度，直到定時標記傳感器的輸出在傳感器相對于整個標簽移動的整個過程中處于輸出下限和輸出上限之間。
實施例107：實施例90至106中任一項的方法，還包括確定定時標記的長度，并將所確定的定時標記的長度與定時標記的預(yù)期長度進行比較的步驟。
實施例108：實施例107的方法，還包括只有在定時標記的長度在定時標記的預(yù)期長度的預(yù)定范圍內(nèi)時，才完成步驟(c)至(e)。
實施例109：實施例97的方法，還包括確定定時標記的長度，并將所確定的定時標記的長度與預(yù)期長度進行比較的步驟，其中確定定時標記的長度包括：
計算波形上的波形變化降至低于負定時標記閾值的第一點；
計算波形上的波形變化升至高于負定時標記閾值的第二點；
計算波形上的波形變化升至高于正定時標記閾值的第三點；
計算波形上的波形變化降至低于正定時標記閾值的第四點；以及
將定時標記的長度計算成在將第一點和第二點平分的點與將第三點和第四點平分的點之間定時標記傳感器與標簽之間相對移動的量。
實施例110：實施例90至109中任一項的方法，還包括：
(f)在步驟(e)之后，實現(xiàn)定時標記傳感器和標簽之間的相對移動；
(g)在步驟(f)期間，利用定時標記傳感器檢測標簽上定時標記的位置；
(h)當(dāng)在步驟(g)中檢測到定時標記時，確定定時標記傳感器和標簽之間的相對移動量；以及
(i)將在步驟(h)中檢測到的相對移動量與在步驟(e)中打印的圖像的一端與定時標記之間的預(yù)期距離進行比較。
實施例111：實施例93至110中任一項的方法，其中定時標記比其周圍更暗，使得定時標記的反射率小于其周圍的反射率。
實施例112：實施例93至110中任一項的方法，其中定時標記比其周圍更亮，使得定時標記的反射率大于其周圍的反射率。
實施例113：實施例99或100的方法，其中打印定時標記修飾符包括打印擴展以增加定時標記的長度。
實施例114：實施例90至98中任一項的方法，其中定時標記包括標簽中的切口。
實施例115：實施例90至98中任一項的方法，其中定時標記包括一系列編碼器刻度中的一個或多個編碼器刻度。
實施例116：實施例90至92中任一項的方法，其中定時標記包括形成在物品貼有標簽的表面上的物理特征。
實施例117：實施例90至99中任一項的方法，其中定時標記包括1-d或2-d條形碼。
實施例118：實施例99的方法，其中定時標記包括1-d或2-d條形碼，并且其中打印定時標記修飾符包括打印1-d或2-d條形碼。
實施例119：實施例117的方法，其中定時標記包括2-d條形碼，并且檢測定時標記的位置包括使用2-d條形碼讀取器識別2-d條形碼內(nèi)已知坐標的位置。
實施例120：實施例117的方法，其中定時標記包括1-d條形碼，并且檢測定時標記的位置包括將id條形碼的前緣識別成1-d條形碼讀取器能讀取1-d條形碼的第一個位置。
實施例121：一種用于控制打印過程的方法，通過該打印過程，打印頭將圖像打印到標簽上，該標簽附連到定位成與打印頭相鄰并且與被構(gòu)造成檢測標簽的光學(xué)和/或物理特征的傳感器相鄰的管上，該方法包括：
(a)向傳感器發(fā)送命令以檢測附連到該管的標簽是否存在，其中傳感器：
(1)不能生成指示標簽是否存在的信號，或者
(2)生成指示標簽是否存在的信號；
(b)如果在步驟(a)中傳感器生成指示標簽存在的信號，則向傳感器發(fā)送命令以檢測標簽上的定時標記的位置，其中該傳感器不能生成指示標簽上的定時標記的位置的信號；以及
(c)如果在步驟(a)傳感器不能生成指示標簽是否存在的信號，或者在步驟(b)中傳感器不能生成指示標簽上的定時標記的位置的信號，則選擇性地激活打印頭，同時實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動以在標簽上的多個位置打印多個另選圖像。
實施例122：一種用于控制打印過程的方法，通過該打印過程，打印頭將圖像打印到標簽上，該標簽附連到定位成與打印頭相鄰并且與被構(gòu)造成檢測標簽的光學(xué)和/或物理特征的傳感器相鄰的管上，該方法包括：
(a)將命令發(fā)送到傳感器以檢測附連到該管上的標簽是否存在，其中該傳感器不能生成指示標簽是否存在的信號；以及
(b)在步驟(a)之后，選擇性地激活打印頭，同時實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以在標簽上的多個位置打印多個另選圖像。
實施例123：一種用于控制打印過程的方法，通過該打印過程，打印頭將圖像打印到標簽上，該標簽附連到定位成與打印頭相鄰并且與被構(gòu)造成檢測標簽的光學(xué)和/或物理特征的傳感器相鄰的管上，該方法包括：
(a)使用傳感器檢測附連到該管上的標簽是否存在；
(b)在步驟(a)之后，向傳感器發(fā)送命令以檢測標簽上的定時標記的位置，其中傳感器不能生成指示定時標記在標簽上的位置的信號；以及
(c)在步驟(b)之后，選擇性地激活打印頭，同時實現(xiàn)打印頭和標簽之間的相對移動，以在標簽上的多個位置打印多個另選圖像。
雖然已經(jīng)參考某些示例性實施例來相當(dāng)詳細地描述和顯示了本公開的主題，包括特征的各種組合和子組合，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解，其他實施例及其變型形式和修改形式也涵蓋在本公開的范圍內(nèi)。此外，這些實施例、組合和子組合的描述并不意圖表示本主題需要權(quán)利要求中明確陳述的特征或特征組合之外的特征或特征組合。因此，本主題旨在包括涵蓋在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有修改形式和變型形式。
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