專利名稱：用于樣品制備的實驗儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于樣品制備的實驗儀器。
背景技術(shù)：
在實驗室中分析物質(zhì)和材料的過程中，主要步驟是樣品的制備。該制備步驟常常是非常耗時的并且是昂貴的，因為為了分析物質(zhì)通常必須制備幾個樣品，以便驗證測量結(jié)果。在大多數(shù)情況下，必須稱量放入到目標(biāo)容器中的多達(dá)成打的給定物質(zhì)的樣品，必須加入溶劑并且必須封閉目標(biāo)容器。對于進(jìn)展的程度，自動地進(jìn)行樣品制備，以便縮短制備時間并且防止在手動制備中可能發(fā)生類型的錯誤的可能性。大部分自動樣品制備系統(tǒng)包括使用具有單獨(dú)處理站和三軸機(jī)器人系統(tǒng)的基座平臺。例如，在EP 1674393B1中公開了一種該類多功能實驗儀器。然而，這些實驗儀器具有以下缺點，與通常用于手動樣品制備的實驗室用天平相比，它們需要比較大的工作區(qū)域。如果待處理的物質(zhì)是有毒的，則在具有排氣設(shè)備的工作隔室中設(shè)置實驗室用天平，并且在該隔室內(nèi)部進(jìn)行樣品的制備。然而，在大部分情況下，上述機(jī)器人系統(tǒng)太大，并且因此自身具有包圍整個系統(tǒng)的防護(hù)隔室。因此，這些多功能的系統(tǒng)得花實驗室用天平的幾倍價格。此外，由于包圍在防護(hù)隔室中的單獨(dú)的工作空間的尺寸，清理這些系統(tǒng)涉及大量的工作，并且如果僅需要制備少量的樣品，仍然不會使用自動樣品制備。相反，可以迅速地且容易地清理被天平的推拉罩包圍的實驗室用天平的工作隔室。為了減輕對大工作空間的需要，現(xiàn)有技術(shù)提供了例如在EP 1959244A1的圖7和8 中所公開的緊湊型實驗儀器。幾個劑量分配設(shè)備的并排布置為自動地制備粉末混合物提供了簡單方式。然而，與天平相比，如果所述實驗儀器被工作隔室包圍，則其還是需要大的工作區(qū)域。此外，清理設(shè)置在工作隔室中的實驗儀器仍然是很大的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種如上所述類型的用于樣品制備的實驗儀器，其工作隔室保持盡可能小。該任務(wù)通過具有獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征的實驗儀器來解決。用于樣品制備的實驗儀器包括具有被防護(hù)壁包圍的工作隔室的基座外殼以及至少一個多功能工作臺，該工作臺被可樞轉(zhuǎn)地支承在基座外殼上而具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的能力。該工作臺具有至少兩個限定的功能性位置，其中借助于轉(zhuǎn)動多功能的工作臺，這些功能性位置中的每個可以與設(shè)置在工作隔室中的至少一個容器平臺對準(zhǔn)。目標(biāo)容器可以放置在容器平臺上，在其上將樣品填裝到目標(biāo)容器中并且制備樣品。第一功能性位置容納接收設(shè)備，該接收設(shè)備用來保持具有能自由流動的劑量材料的劑量分配設(shè)備，并且其他功能性位置中的每一個容納進(jìn)一步的設(shè)備。該進(jìn)一步的設(shè)備可以是如下文所描述的進(jìn)一步的接收設(shè)備，而且可以是具有不同功能的設(shè)備。防護(hù)壁中的至少一個具有切口孔，并且至少一個多功能工作臺局部地設(shè)置在切口中，從而多功能工作臺的一部分位于工作隔室的外面并且多功能工作臺的其他部分位于工作隔室內(nèi)部。取決于多功能工作臺的布局，后者可能轉(zhuǎn)過完整的360°或者僅轉(zhuǎn)過整轉(zhuǎn)的一部分。該布置可能設(shè)計出具有非常緊湊尺寸的工作隔室，結(jié)果，清理活動被約束在該很小的空間。此外，多功能工作臺的一部分總是位于工作隔室的外面，以使位于該部分的功能性位置是可接近的。例如，如果在功能性位置處存在兩個接收設(shè)備，則可以給目前位于工作隔室外面的接收設(shè)備裝載新的劑量分配設(shè)備，而從安裝在目前位于工作隔室內(nèi)部的其他接收設(shè)備中的劑量分配設(shè)備將劑量材料分配到目標(biāo)容器中。還可以在基座外殼中設(shè)置稱量單元，在該情況下，至少一個容器平臺通過力傳遞連接件被聯(lián)結(jié)到稱量單元上。特別是在該結(jié)構(gòu)中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計布局提供了巨大的好處，因為工作隔室具有非常小的體積，并且因而，如果包圍在該空間內(nèi)部的空氣已經(jīng)被工作隔室中的擾動攪動，則其迅速地喪失其動能。例如，這可能當(dāng)目標(biāo)容器被放置到合適位置或者被移除時發(fā)生。多功能工作臺的轉(zhuǎn)動同樣引起空氣非常少量的移動，因為在轉(zhuǎn)動期間幾乎不應(yīng)有任何部分從工作臺伸出并且從而在工作隔室中攪動氣團(tuán)。此外，如上所述，多功能工作臺可以在操作期間(即，在樣品正在制備的過程中)在無須打開工作隔室的情況下裝載。因為在工作隔室外面進(jìn)行裝載操作，所以不會攪動工作隔室中的空氣。因此，因為本發(fā)明在工作隔室中創(chuàng)造了最優(yōu)條件，所以有可能使用高分辨率的稱量單元，由此可以測量分配到目標(biāo)容器中的量并幾乎實時地將其傳送給劑量分配設(shè)備的控制器。術(shù)語“高分辨率的稱量單元”是指允許以小到微克的精度來測量稱量物的質(zhì)量的設(shè)備。當(dāng)然，還可能在基座外殼中設(shè)置幾個稱量單元，其中每個稱量單元連接到容器平臺上。同樣，不言而喻的，可以在基座外殼上設(shè)置幾個多功能工作臺。至少一個多功能工作臺的旋轉(zhuǎn)軸線的空間布置可以任意地選擇。然而，優(yōu)選水平布置或者豎直布置。僅在防護(hù)壁之一中形成的切口無絕對的技術(shù)要求。取決于功能性位置的數(shù)量，并且從而取決于多功能工作臺的尺寸，至少一個切口可以延伸到至少兩個相鄰的防護(hù)壁中。如果實驗儀器利用目標(biāo)容器被自動地裝載，則多功能工作臺可以這樣設(shè)計，S卩，可以通過線性地滑動或者通過將工作臺樞轉(zhuǎn)到旁邊來釋放開至少一部分切口。通過打開的切口，實驗室機(jī)器人的機(jī)械爪可以在無須打開防護(hù)壁之一的情況下伸到實驗儀器的容器平臺。然而，為了允許部分地打開切口，多功能工作臺不一定必須被配置有滑動或者樞轉(zhuǎn)的能力。作為一種備選的可能性，多功能工作臺還可以包括處于存取間隙形式的進(jìn)一步的功能性位置。為了打開切口，存取間隙產(chǎn)生了合適的位置，以便實驗室機(jī)器人的機(jī)械爪可以通過該存取間隙進(jìn)入工作隔室。多功能工作臺可能還具有垂直于旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置的第一平面和至少第二平面。多功能工作臺上的至少一個第一功能性位置形成在第一平面上，并且進(jìn)一步的功能性位置形成在至少第二平面上。利用多功能工作臺沿其旋轉(zhuǎn)軸線的線性移動，可以使第一和第二平面與容器平臺對準(zhǔn)。還可以想象到，多功能工作臺被再分成幾個區(qū)段，其中每個區(qū)段容納平面中的一個，并且單獨(dú)的區(qū)段可圍繞共同的旋轉(zhuǎn)軸線相互無關(guān)地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，還可能設(shè)計出具有相對于基座外殼滑動或者回轉(zhuǎn)能力的一個或多個防護(hù)壁，以便可以通過打開防護(hù)壁來接近工作隔室。
如在前述說明中表明的，在多功能工作臺的大部分操作功能期間相對于實驗儀器的周圍環(huán)境關(guān)閉切口，并且從而關(guān)閉工作隔室。因此，多功能工作臺不但是具有許多功能的交換設(shè)備或者處理頭，而且同時形成防護(hù)壁的一部分。為了實現(xiàn)工作隔室的均勻緊密閉合， 可以在切口的區(qū)域中設(shè)置密封設(shè)備。該密封設(shè)備優(yōu)選密封所有的間隔、存取間隙和縫隙，在防護(hù)壁和多功能工作臺之間必然存在所述縫隙。密封設(shè)備可以是設(shè)置在防護(hù)壁和多功能工作臺之間的彈性密封條、密封刷或者密封輥。替代地，密封設(shè)備還可以由覆蓋切口并且橫跨多功能工作臺位于工作隔室外面的那部分上方的罩或者蓋子所構(gòu)成。當(dāng)然，也可以想象到兩種密封方案的結(jié)合。此外，可以在密封設(shè)備的區(qū)域中設(shè)置清理設(shè)備以用于清理多功能工作臺和/或密封設(shè)備。該清理設(shè)備可以例如是真空抽吸設(shè)備或者結(jié)合有噴嘴或旋轉(zhuǎn)刷等的真空抽吸設(shè)備。在功能性位置之間改變期間，S卩，在多功能工作臺的轉(zhuǎn)動期間，為了使多功能工作臺和防護(hù)壁之間的間隔最小或者為了總保持密封設(shè)備靠著多功能工作臺，可以給多功能工作臺賦予基本上圓柱形鼓形狀。在必須分配非常精細(xì)的、粉末狀的、干的、有毒物質(zhì)的情況中，這是特別有益的，它們可能污染工作隔室，而不允許所述這些物質(zhì)逸入到周圍環(huán)境中。 當(dāng)然，多功能工作臺還可能具有所要求的任何其他橫截面形狀，但是其應(yīng)當(dāng)優(yōu)選被設(shè)計成允許多功能工作臺在切口內(nèi)部旋轉(zhuǎn)整個360°。多功能工作臺的另外的功能性位置可能承載多個迥然不同的設(shè)備，例如，用于劑量分配設(shè)備的進(jìn)一步的接收設(shè)備、識別和/或定位容器平臺上的目標(biāo)容器的電光單元、移除或放置目標(biāo)容器的閉合密封件的設(shè)備、用來夾緊物品的機(jī)械手、液體的劑量分配設(shè)備、用于液體劑量分配設(shè)備的接收設(shè)備、或者至少用于液體的劑量分配設(shè)備的出口孔、用來探測靜電荷的傳感器、離子發(fā)生器、識別設(shè)備、距離傳感器或者清理設(shè)備。多功能工作臺的的進(jìn)一步的功能性位置和進(jìn)一步的設(shè)備優(yōu)選具有標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械和電氣接口。這便于利用用戶說明的功能模塊來定制多功能工作臺。功能性位置中的一些可以承載重復(fù)地將大量劑量材料(例如，溶劑)分配到目標(biāo)容器中的設(shè)備。為了向這些設(shè)備供應(yīng)劑量材料，多功能工作臺可以具有用于供應(yīng)管道或者可交換的源容器的連接器座。為了防止劑量材料溢出，劑量分配設(shè)備的排出孔隙在分配過程期間應(yīng)當(dāng)位于目標(biāo)容器的裝填孔正上方。只要使用相同高度的目標(biāo)容器，則可以將容器平臺和多功能工作臺之間的距離保持在固定設(shè)置處。然而優(yōu)選是，多功能工作臺按這樣的方式設(shè)置在基座外殼上，即，可相對于容器平臺豎直地調(diào)整，從而可以將不同高度的目標(biāo)容器設(shè)置在容器平臺上。此外，至少一個具有切口的防護(hù)壁可以設(shè)計成可與多功能工作臺一起豎直地移動。當(dāng)然，其他沒有切口的防護(hù)壁同樣可以與多功能工作臺一起移動。由于防護(hù)壁在其位置中可調(diào)整的結(jié)果，所以可使工作隔室的體積與容器的高度匹配，以便可以使工作隔室總保持所需的最小體積。因此，稱量單元可以更快速地為小目標(biāo)容器傳送穩(wěn)定的重量值，以便可以高精度地測量出非常小的量。可能地，稱量單元的分辨率，即，其可靠地區(qū)別相互非常接近的測定值之間的能力可以作為工作隔室體積的函數(shù)來控制，以便盡可能地維持獲得測定值的短響應(yīng)時間。


在下文中將通過實例并且參照示意地簡化的附圖來更詳細(xì)地說明具有根據(jù)本發(fā)明的多功能工作臺的實驗儀器，其中圖1顯示了第一實施例中具有被防護(hù)壁包圍的工作隔室以及多功能工作臺的實驗儀器的三維視圖，所述多功能工作臺設(shè)置在防護(hù)壁的切口中以便能夠圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動；圖2顯示了第二實施例中具有被防護(hù)壁包圍的工作隔室以及多功能工作臺的實驗儀器的立體圖，所述多功能工作臺設(shè)置在兩個防護(hù)壁的切口中以便能夠圍繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動；圖3以剖面圖顯示了圖1的實驗儀器的詳圖，其中在防護(hù)壁和多功能工作臺之間設(shè)置密封設(shè)備，并且其中進(jìn)一步的密封設(shè)備橫跨多功能工作臺位于工作隔室外部的那部分上方；圖4以剖面圖顯示了圖1的實驗儀器的詳圖，其中在防護(hù)壁和多功能工作臺之間設(shè)置密封設(shè)備和清理設(shè)備；圖5實質(zhì)上顯示了與圖1相同的實驗儀器，除了圖5的實驗儀器具有能夠線性運(yùn)動的多功能工作臺之外，所述多功能工作臺延伸到工作隔室以外，并且其具有設(shè)置在兩個不同平面中的功能性位置。
具體實施例方式圖1顯示了第一實施例中的具有被防護(hù)壁101、102、103、104、105、106包圍的工作隔室130的實驗儀器100的三維視圖。實驗儀器100包括被分成上部分112和下部分111 的基座外殼110。上部分112可沿線性豎直路徑相對于下部分111移動。下部分111實質(zhì)上是其中設(shè)置有稱量單元(未顯示)的箱形盒體。多功能工作臺120可樞轉(zhuǎn)地支承在上部分112上而具有圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的能力。防護(hù)壁中的四個102、103、104、105在豎直平面中延伸，豎直壁中的兩個為側(cè)壁102、104，第三壁為前壁103且第四壁為工作隔室130 的后壁105。兩個側(cè)壁102、104連接到上部分112上而具有沿線性水平路徑滑動的能力。 前壁103可釋放地連接到上部分112上。后壁105是由兩部分構(gòu)成的，第一后壁部分107 永久地連接到下部分111上，并且第二后壁部分108永久地連接到上部分112上。此外，兩個后壁部分107、108被設(shè)置成相互局部地重疊，這允許上部分112相對于下部分111上下滑動，而對于上部分相對于下部分的滑動范圍內(nèi)的任何位置工作隔室130保持相對于周圍空間的封閉。第五防護(hù)壁101沿水平面延伸，被牢固地連接到上部分112上，并且形成工作隔室 130的頂板101。在頂板101中形成切口 109，根據(jù)本發(fā)明，切口 109被多功能工作臺120封閉，而多功能工作臺120被設(shè)置在切口 109中。工作隔室130的第六防護(hù)壁形成了底板106， 所述底板106也沿水平面延伸并且被牢固地連接到下部分111上。透明的前壁103和側(cè)壁 102、104允許察看工作隔室130內(nèi)部。設(shè)置在工作隔室130中的容器平臺131具有至設(shè)置在下部分111內(nèi)部的稱量單元的負(fù)載傳遞連接件。前壁103和兩個側(cè)壁102、104被設(shè)置成它們可以在箱形的下部分111的前壁和側(cè)壁上向下滑動，從而允許上部分112相對于下部分111的無阻礙的豎直運(yùn)動。防護(hù)壁102、103、104緊貼箱形的下部分111的前壁和側(cè)壁放置，以便在周圍區(qū)域存在的空氣運(yùn)動不會通過過大的泄漏處被傳遞到工作隔室130中。多功能工作臺120具有幾個被不同的設(shè)備占用的功能性位置122、123、124。僅這些功能性位置中的三個122、123、1M是可見的。在第一功能性位置122中，形成了接收設(shè)備126，其中安裝有劑量分配設(shè)備140。該劑量分配設(shè)備140具有可以由閥(未顯示)關(guān)閉的出口孔141。所述閥可以由同樣在圖中未示出的驅(qū)動機(jī)構(gòu)來打開和關(guān)閉。如圖1所示，劑量分配設(shè)備140位于工作隔室130的外面，其出口孔141定向成與重力方向相反。一旦分配劑量材料，則轉(zhuǎn)動多功能工作臺120，直到劑量分配設(shè)備140處于工作隔室130內(nèi)部，并且使出口孔141定向在重力方向上，以便重力可以將劑量材料從出口孔中移出。多功能工作臺120的轉(zhuǎn)動還可以用來弄松劑量分配設(shè)備140中粉狀的、凝塊的劑量材料。必要時，工作臺可以轉(zhuǎn)過幾轉(zhuǎn)或者利用振動的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動等來攪動。如圖中顯而易見的，可以手動地或者還可以借助于機(jī)器人機(jī)械爪150將劑量分配設(shè)備140插入到多功能工作臺120的接收設(shè)備126中。對于機(jī)器人插入，機(jī)器人及其機(jī)械爪150保持在工作隔室130外面。為了還允許借助于機(jī)器人機(jī)械爪150來將目標(biāo)容器160 放置在容器平臺131上，多功能工作臺120可在線性路徑上沿其旋轉(zhuǎn)軸線121滑動，以便當(dāng)多功能工作臺120縮回到上部分112中時，切口 109被釋放開。當(dāng)目標(biāo)容器被機(jī)器人放置到合適位置上時，機(jī)器人總保持在工作隔室外面。因此，僅機(jī)器人機(jī)械爪150需要被不時地清理。此外，利用根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的多功能工作臺120，工作隔室130的體積可以保持于最小，以便被包圍在工作隔室130中的氣團(tuán)短時間內(nèi)就靜止下來，并且可以迅速且準(zhǔn)確地獲得重量值。除了第一功能性位置122上的接收設(shè)備1 之外，在第二功能性位置123上設(shè)置有蓋子開啟器設(shè)備127，并且在第三功能性位置IM上設(shè)置有液體分配設(shè)備128的出口噴嘴(未顯示)。為了使蓋子開啟器設(shè)備127能夠打開目標(biāo)容器160的閉合密封件，特別是螺旋蓋161，在工作隔室130中、在容器平臺131的兩側(cè)上設(shè)置兩個夾緊設(shè)備132、133，其用來暫時約束目標(biāo)容器160以經(jīng)得起蓋子開啟器的力矩。所述兩個夾緊設(shè)備132、133可以如箭頭所示地同時沿水平面移動。因此，目標(biāo)容器160不但可以通過夾緊設(shè)備132、133來約束， 而且還可以通過夾緊設(shè)備132、133來準(zhǔn)確地定位。在目標(biāo)容器160的定位中，在圖3的上下文中描述的照相機(jī)可以作為光學(xué)輔助工具，由于通過照相機(jī)捕獲的圖像被傳送至實驗儀器100的顯示屏(圖中未示出)，并且因此在手動地或者借助于鍵盤輸入將夾緊設(shè)備移動到正確位置上的過程中來引導(dǎo)使用者。當(dāng)然，可以在作為實驗儀器的一部分的處理器單元中對照相機(jī)的圖像進(jìn)行處理，并且基于由處理器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可以自動地執(zhí)行定位過程。顯然，當(dāng)進(jìn)行稱量時，夾緊設(shè)備132、133完全與目標(biāo)容器160分開，以便稱量結(jié)果不受夾緊設(shè)備132、133的影響。圖2顯示了第二實施例中的具有被防護(hù)壁201、202、203、204、205、206包圍的工作隔室230的實驗儀器200的三維視圖。實驗儀器具有C形基座外殼210，其中所述基座外殼 210的三個壁也是工作隔室230的防護(hù)壁，即，底板206、后壁205和頂板201。所述進(jìn)一步的防護(hù)壁(即，前壁203和兩個側(cè)壁202、204)是由透明材料制成的，以便可以觀察工作隔室230中發(fā)生的活動。實驗儀器200中的切口孔209在一個側(cè)壁204和前壁203上延伸。在切口孔209中設(shè)置多功能工作臺220，所述多功能工作臺220的旋轉(zhuǎn)軸線221沿豎直方向定向。該多功能工作臺220同樣具有幾個功能性位置222、223、2M和處于存取間隙位置 225形式的進(jìn)一步的功能性位置，該存取間隙位置用來釋放開切口 209的一部分，以便機(jī)器人機(jī)械爪250可自由出入地進(jìn)入工作隔室230中。當(dāng)然，防護(hù)壁201、202、203、204、205不必剛性連接到基座外殼210上，但是還可以設(shè)置在基座外殼210上，而沿線性路徑自由滑動，如圖1的實施例所示。多功能工作臺220在其下側(cè)還具有切口 227，以便例如可以從下面將劑量分配設(shè)備240插入到第一功能性位置222的接收設(shè)備中并從那里移除。在基座外殼210中設(shè)置稱量單元，所述稱量單元的外殼234局部地從底板206上凸出并且可以相對于底板206上下豎直地滑動。利用該布置，可以將多功能工作臺220和容器平臺231之間的距離調(diào)整到目標(biāo)容器的高度。在圖3中，剖面圖顯示了與圖1中所示的實驗儀器100大體相當(dāng)?shù)膶嶒瀮x器300 的詳圖，然而，具有多功能工作臺320的功能性位置322、323、3M被不同地占用的差別。在第一功能性位置322上，設(shè)置了其中安裝有劑量分配設(shè)備340的接收設(shè)備326。第二功能性位置323被用于液體的劑量分配頭341占用，所述劑量分配頭341通過連接管道342供給以液體。連接管道342還包括閥353，所述閥353用來控制移動通過管道的液體的量。連接管道342的端部具有銳利的切削邊緣并且進(jìn)入到用于源容器344的連接器區(qū)域343中。如圖所示，連接器區(qū)域343必須設(shè)計成容納整個源容器344，因為否則多功能工作臺320僅可以在有限范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。此外，壓力管道354同樣具有切削邊緣并且進(jìn)入到連接器區(qū)域343 中，所述壓力管道3M連接至加壓氣源355。源容器344具有隔膜349，如圖所示，隔膜349 可以利用切削邊緣來刺穿，以便使源容器344的內(nèi)容物流出。顯然，這些構(gòu)件的所示布置和位置僅描繪了將源容器344連接至液體分配頭341的許多可能的方案中的一種。例如，一種替換方案是由以下布置構(gòu)成的，連接管道342通過基座外殼被引至實驗儀器300的外部并且連接至外部供給站。第三功能性位置被照相機(jī)345占用，借助于該照相機(jī)345，可以調(diào)整容器平臺331 上的目標(biāo)容器360的位置，以便在隨后的劑量分配循環(huán)中，劑量材料的排放流將安全地與劑量容器360的裝填孔362相遇。此外，如果目標(biāo)容器360攜帶有可讀取的標(biāo)識，則可以通過照相機(jī)345來記錄它。此外，照相機(jī)345允許測量目標(biāo)容器360的高度，以便可以按相互間隔開最小距離Hmin地設(shè)置多功能工作臺320和出口孔362。作為定位的輔助設(shè)備，可以在照相機(jī)345下面設(shè)置激光二極管356，所述激光二極管356的光束平行于旋轉(zhuǎn)軸線指向。借助于所述光束，可以準(zhǔn)確地識別出目標(biāo)容器360的頂部邊緣，由于一旦已經(jīng)達(dá)到所要求距離Hmin，光束照亮裝填孔362，并且這可以通過照相機(jī)345來記錄。另外，在分配過程之后， 可以利用照相機(jī)345來檢查目標(biāo)容器360是否被準(zhǔn)確地裝填或者檢查例如劑量材料粘附到裝填孔362的邊沿上的痕跡。形成在頂板301中的切口 309的邊沿承載有處于柔性密封條346形式的密封設(shè)備，所述密封條346圍繞多功能工作臺320并且其密封接觸表面將輕微壓力抵靠在多功能工作臺320的圓柱形壁上。圖中示出的密封條346的輪廓形狀僅描繪了許多可能形狀之一并且僅作為一個實例。如果目的是在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中擦掉粘附到圓柱形壁上的顆粒，則具有尖銳邊緣的其他輪廓形狀(例如，類似擋風(fēng)玻璃刮水片)本身表示出可用于密封條346。此外，在適當(dāng)?shù)奈恢锰幋嬖谡?47形式的輔助密封設(shè)備，其橫跨在多功能工作臺320位于工作隔室330外面的那部分上方并且在實驗儀器的某些操作階段防止多功能工作臺320不受不希望有的侵入。罩347借助于連接到頂板302上的鉸鏈348沿一側(cè)被可樞轉(zhuǎn)地約束，以使其可以按這樣的方式外翻，即，以便從接收設(shè)備3 中移除劑量分配設(shè)備340或者將劑量分配設(shè)備安裝到接收設(shè)備中。在底板306下面，該圖還顯示了稱量單元380，所述稱量單元380具有處于傳遞桿 381形式的到容器平臺331的負(fù)載傳遞連接件。圖4實質(zhì)上描繪了與圖3所示的實驗儀器的相同細(xì)節(jié)的剖面圖，并且其在構(gòu)件程度上是一致的，因此其帶有相同的附圖標(biāo)記。代替圖3中所示的罩，圖4中的實驗儀器400 具有清理設(shè)備481。清理設(shè)備481具有伴隨圍繞切口邊沿的密封條346的真空抽吸通道 482，其具有朝向密封條346的入口狹縫483。入口狹縫483的嘴布置成緊鄰多功能工作臺 320和密封條346之間的接觸線。真空抽吸通道482連接至真空抽吸設(shè)備(圖中未示出)， 所述真空抽吸設(shè)備至少在多功能工作臺320轉(zhuǎn)動時的階段期間連續(xù)地抽出密封條346的區(qū)域中的空氣。如果多功能工作臺320的外表面上的劑量材料的殘余(例如被截留在凹坑中)未被密封條346擦掉，則將通過清理設(shè)備481將其從多功能工作臺320上用真空清除掉。當(dāng)然，這同樣還適用于從外部落在多功能工作臺320上的例如塵粒的污染物，并且當(dāng)多功能工作臺320轉(zhuǎn)入到工作隔室330中時將其從多功能工作臺320的表面上真空清除掉。立在容器平臺331上的目標(biāo)容器460具有細(xì)長的容器本體，這就是為什么將多功能工作臺320和容器平臺331之間的距離H相稱地選擇成比圖3的更大。圖5實質(zhì)上顯示了如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的實驗儀器，具有以下差別，圖5中的實驗儀器500具有能夠線性滑動的多功能工作臺520，其延伸超過工作隔室530。因此，切口 509不但延伸通過整個頂板501，而且延伸到前壁503的一部分中。如已經(jīng)在圖1的上下文中描述過的，多功能工作臺520可以沿其旋轉(zhuǎn)軸線521被移動到任何要求的位置。這產(chǎn)生了可以將功能性位置522、525設(shè)置在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線521延伸的不同平面513、514中的可能性。所示的實施例具有第一平面513，所述第一平面513包括已經(jīng)在圖1的上下文中描述過的第一功能性位置522和進(jìn)一步的功能性位置。在第二平面514中，在多功能工作臺520上形成有第四功能性位置525，該第二平面514設(shè)置在第一平面513和上部分512 之間。可以通過多功能工作臺520的線性位置的改變而使第一平面513以及第二平面514 與容器平臺531對準(zhǔn)。實驗儀器500還包括罩M7，所述罩547未如圖3中所示地翻開，但是被設(shè)計成按平行于多功能工作臺520的線性運(yùn)動來滑動。為了多功能工作臺520的更好的可見性，圖5 中的罩547示出為幾乎完全滑回到上部分512中。當(dāng)然，在實驗儀器500的操作中，罩547 被縮回成以僅如執(zhí)行過程步驟所需地露出多功能工作臺520。雖然已經(jīng)通過實施例的具體的實例的介紹描述了本發(fā)明，但是顯然，一旦了解本發(fā)明則可以創(chuàng)造出實施例的許多其他變型，例如，清理設(shè)備設(shè)置在工作隔室中或者清理設(shè)備與罩結(jié)合使用的結(jié)構(gòu)。此外，可以在工作隔室中設(shè)置幾個容器平臺，其中所有的平臺一起被連接至一個稱量單元，或者每個平臺具有至其自己的單獨(dú)稱量單元的負(fù)載傳遞連接件。 還想得到實驗儀器的實施例具有多個進(jìn)入相同工作隔室中的多功能工作臺。顯然，對于劑量分配設(shè)備、多功能工作臺和可以連接到多功能工作臺上的任何設(shè)備，可能存在附加的特征，例如，如條形碼、矩陣碼的識別裝置和/或基于射頻的識別裝置(RFID標(biāo)識)。還可能存在用于將保護(hù)氣體導(dǎo)入工作隔室的連接器端口，以及碗狀件，該碗狀件容納用于使工作隔室內(nèi)部空氣飽和的溶劑并從而防止分配到目標(biāo)容器中的溶劑蒸發(fā)。附圖標(biāo)記列表500，400，300，200，100 實驗儀器501，301，201，101 防護(hù)壁、頂板202，102防護(hù)壁、側(cè)壁503，203，103 防護(hù)壁、前壁204，104防護(hù)壁、側(cè)壁205，105防護(hù)壁、后壁306，206，106 防護(hù)壁、底板107第一后壁部分108第二后壁部分509，309，209，109 切口、切口孔210，110 基座外殼111下部分512，112 上部分520，320，220，120 多功能工作臺521，121水平旋轉(zhuǎn)軸線522，322，222，122 第一功能性位置323，223，123第二功能性位置324，224，124第三功能性位置3 ，1 接收設(shè)備127蓋子開啟設(shè)備128用于液體的劑量分配設(shè)備530，330，230，130 工作隔室531,331,231，131 容器平臺133，132 夾緊設(shè)備340, 240,140劑量分配設(shè)備141 出口孔250，150機(jī)器人機(jī)械爪460，360，160 目標(biāo)容器161螺旋蓋211豎直旋轉(zhuǎn)軸線225功能性位置、存取間隙227 凹口234稱量單元外殼341用于液體的劑量分配頭342連接器管道343連接器區(qū)域
344源容器
345照相機(jī)
346密封條
547,347 罩
348鉸鏈
349隔膜
353閥
3M壓力管道
355加壓氣體源
356激光二極管
362裝填孔
380稱量單元
381傳遞桿
481清理設(shè)備
482吸入通道
483入口狹縫
513第一平面
514第二平面
525第四功能性位置
權(quán)利要求
1.一種用于樣品制備的實驗儀器(100、200、300、400、500)，包括基座外殼(110、210) 以及至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)，所述基座外殼具有被防護(hù)壁(101、102、 103、104、105、106)包圍的工作隔室(130、230、330、530)，所述多功能工作臺被可樞轉(zhuǎn)地支承在所述基座外殼(110、210)上而具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(121、221、521)轉(zhuǎn)動的能力，所述工作臺具有至少兩個限定的功能性位置(122、123、1對)，其中借助于轉(zhuǎn)動所述多功能工作臺 (120、220、320、520)，可以使這些功能性位置(122、123、124)中的每一個與設(shè)置在所述工作隔室(130、230、330、530)中的至少一個容器平臺(131、231、331、531)對準(zhǔn)，并且其中第一功能性位置(122、123、124)包括接收設(shè)備(1沈、3沈)，所述接收設(shè)備用來保持具有能自由流動的劑量材料的劑量分配設(shè)備(140、240、340)，并且其他功能性位置(122、123、124) 中的每一個包括進(jìn)一步的設(shè)備，其特征在于，所述防護(hù)壁(101、102、103、104、105、106)中的至少一個具有切口(109、209、309、509)，并且所述至少一個多功能工作臺(120、220、 320,520)局部地設(shè)置在所述切口(109、209、309、509)中，從而所述多功能工作臺(120、 220,320,520)的一部分位于所述工作隔室(130、230、330、530)的外面，并且所述多功能工作臺(120、220、320、520)的其他部分位于所述工作隔室(130、230、330、530)的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，在所述基座外殼(110、210)中設(shè)置稱量單元034)，并且通過力傳遞連接件將至少一個容器平臺(131、 231、331、531)聯(lián)結(jié)到所述稱量單元(234)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)的旋轉(zhuǎn)軸線(121、221、521)被水平地或者豎直地定向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于， 所述至少一個切口(109、209、309、509)延伸到至少兩個相鄰的防護(hù)壁(101、102、103、104、 105、106)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于， 所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)能夠線性地滑動和/或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動，以便釋放開所述切口(109、209、309、509)的開口的至少一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于， 所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)包括具有存取間隙(225)的進(jìn)一步的功能性位置，所述存取間隙用來釋放開所述切口(109、209、309、509)的開口的至少一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于， 所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)能夠沿其旋轉(zhuǎn)軸線(121、221、521)線性地滑動并且包括垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線(121、221、521)定向的第一平面(524)和至少第二平面 (514)，其中至少第一功能性位置(522)形成在所述多功能工作臺(120、220、320、520)上的第一平面(513)中，并且進(jìn)一步的功能性位置(525)形成在所述多功能工作臺(120、220、 320,520)上的至少第二平面(514)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于， 在所述切口(109、209、309、509)的區(qū)域中設(shè)置密封設(shè)備(346、347、547)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，所述密封設(shè)備(346,347,547)是設(shè)置在所述防護(hù)壁(101、102、103、104、105、106)和所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)之間的彈性密封條(346)、密封刷或者密封輥。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，所述密封設(shè)備(346、347、M7)是罩(347547)或者蓋子，所述罩或者蓋子完全覆蓋所述切口 (109、209、309、509)并且橫跨于所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)位于所述工作隔室(130、230、330、530)外面的那部分上方。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，在所述密封設(shè)備(346、347、547)的區(qū)域中，設(shè)置用來清理所述多功能工作臺(120、220、 320,520)和/或所述密封設(shè)備(346、347、547)的清理設(shè)備(481)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)具有基本上圓柱形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，所述進(jìn)一步的設(shè)備是用于劑量分配設(shè)備(140、240、340)的進(jìn)一步的接收設(shè)備(126、 326)、識別和/或定位所述容器平臺(131、231、331、531)上的目標(biāo)容器(160,360,460)的電光單元(345、356)、移除或放置目標(biāo)容器(160、360、460)的閉合密封件(161)的設(shè)備、用來夾住物品的機(jī)械爪、用于液體的劑量分配設(shè)備(341)、用于液體的劑量分配設(shè)備(341)或用于液體的劑量分配設(shè)備(341)的至少出口孔的接收設(shè)備(1沈、3沈)、用來探測靜電荷的傳感器、離子發(fā)生器、識別設(shè)備、距離傳感器(345、356)或者清理設(shè)備081)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)包括用于源容器(344)或者連接管道 (342)的至少一個連接器區(qū)域(343)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520)設(shè)置在所述基座外殼(110、210)上而具有相對于所述容器平臺(131、231、331、531)上下豎直移動的附加能力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，包括所述切口(109、209、309、509)的所述至少一個防護(hù)壁(101、102、103、104、105)可與所述至少一個多功能工作臺(120、220、320、520) —起豎直地移動。
17.根據(jù)權(quán)利要求1到16中一項所述的實驗儀器(100、200、300、400、500)，其特征在于，所述容器平臺(131、231、331、531)設(shè)置成具有相對于所述至少一個多功能工作臺 (120,220,320,520)豎直的移動的能力。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于樣品制備的實驗儀器，包括具有被防護(hù)壁包圍的工作隔室的基座外殼及至少一個多功能工作臺，多功能工作臺具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的能力地可樞轉(zhuǎn)地支承在基座外殼上。該工作臺具有至少兩個限定的功能性位置，通過轉(zhuǎn)動多功能工作臺，功能性位置中的每個可與設(shè)置在工作隔室中的至少一個容器平臺對準(zhǔn)?？蓪⒛繕?biāo)容器放置在容器平臺上，在其上將樣品裝填到目標(biāo)容器中并制備樣品。第一功能性位置包括接收設(shè)備，接收設(shè)備用來保持具有能自由流動的劑量材料的劑量分配設(shè)備，其他功能性位置中的每個包括進(jìn)一步的設(shè)備。進(jìn)一步的設(shè)備可是附加接收設(shè)備或者也可是具有不同功能的設(shè)備。所述防護(hù)壁中的至少一個具有切口孔，并且至少一個多功能工作臺局部地設(shè)置在切口中，以使多功能工作臺的一部分在工作隔室外面，且多功能工作臺的其他部分在工作隔室內(nèi)部。
文檔編號G01G17/00GK102323118SQ201110135760
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者P·呂欽格 申請人:梅特勒-托利多公開股份有限公司