專利名稱：去蓋系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，其中大量的試劑通?？梢酝瑫r 地容納和處理。在這點上，希望允許盡可能完全自動地操作分析設(shè)備 中的樣品和試劑，以便不需要手動操作步驟，這考慮到許多分析過程 的簡化和加速，另外，可以最小化在分析過程期間由于人為誤差引起 的錯誤，
背景技術(shù)：
迫切需要自動分析設(shè)備，尤其是在必須允許高的取樣率的大規(guī)模實 驗室中，此時，分析設(shè)備必須能夠傳輸帶有不同樣品的大量的反應(yīng)容 器，且必須能夠?qū)⑦@些樣品分配給不同的試刑容器.在這方面，移液 設(shè)備尤其用于通過添加相應(yīng)的試劑和進一步的取樣處理步驟而允許樣 品分析.因而，借助于試劑和樣品的完全自動處理，非常勞動密集的 分析過程可以可靠而快速地進行，而不需要讓專業(yè)人員來進行專業(yè)分 析過程。對完全或部分自動分析過程的需要是例如對不同尺寸的樣品 數(shù)量的操作，其需要相應(yīng)數(shù)量的試劑.完全自動的分析系統(tǒng)必須滿足 各種需要.存在具有高呑吐量的分析系統(tǒng)和帶有低吞吐量的分析系統(tǒng)，
簡單地概述如下
在低試劑吞吐量的分析系統(tǒng)中，移走液體的循環(huán)時間為大約4到10 秒，在每次移走時，移液針頭穿過容器蓋。由于低吞吐量，試劑盒在 設(shè)備上具有相對長的停留時間.如果試劑盒含有#>少使用的試劑，所 述試劑不常被訪問且因而可以在具有低吞吐量的分析系統(tǒng)中保持高達 4周的時間，那么停留時間進一步延長。在這些試刑盒中，需要高度防 止蒸發(fā)。
在區(qū)別在于高試劑吞吐量的分析系統(tǒng)中，對試劑轉(zhuǎn)子和移液針頭的 移液和定位來說，通常有在1和4秒之間的短的循環(huán)時間.由于短的循 環(huán)時間，不可能用移液針頭穿過漏斗形物，由于高試劑吞吐量，相應(yīng) 的試劑盒在這樣的分析系統(tǒng)上的停留時間僅1到2天，由此可以容忍從 開口燒瓶的蒸發(fā).
6 例如，在EP0504967中描述了非常小體積的操作。所述文獻公開了 允許進行小體積移動的試劑容器，其中避免了在進一步的處理步驟期 間容器中剩留的流體的蒸發(fā)或老化。
為此，試劑容器具有適當(dāng)設(shè)計的蓋，蓋一方面適于移走液體，另一 方面抑制容器內(nèi)容物的蒸發(fā)。該蓋在其基部中間具有圓形開口，所述 圓形開口通向蓋內(nèi)部且展現(xiàn)為圓錐頂點.為了移走樣品，圃錐頂點首 先被穿過，使得用于移走非常小的樣品量的移液針頭然后可以插入到 容器中.
當(dāng)試劑已經(jīng)從容器移走時，只有小的開口保持在圃柱體末端.在移 走樣品之后，圓柱體末端處的小的開口也確保幾乎沒有液體從試劑容 器蒸發(fā)，且容器的內(nèi)容物不會因為與例如環(huán)境中的大氣濕氣或氧氣接 觸而經(jīng)歷變化。該容器封蓋的進一步細(xì)節(jié)可以從現(xiàn)有技術(shù)獲得.
然而，如果需要較高的吞吐量和較短的處理時間，移液設(shè)備(如果 它允許進行有效的樣品操作)可以配備有相應(yīng)大的移液末端以吸收液 體。在此情況下，為了也確保較大的移液末端還可以插入試劑容器內(nèi) 部，將需要蓋中的較大開口。
如US 6， 255，101和US 3，991， 896中所述，試劑容器的封蓋中的開 口可以通過借助銷將球形物按壓通過試劑容器蓋的軸而進行，所述球 形物被推進到試劑容器內(nèi)部，使得試劑液體然后可以通過該軸被移走. 其它的可能，例如通過如文獻WO 83/01912中的套管穿過封蓋也是可想 到的。開口的直徑可以根據(jù)軸或套管的尺寸選擇.
在現(xiàn)有技術(shù)中，這種樣品操作用于例如生物樣品的臨床化學(xué)分析領(lǐng) 域中的分析系統(tǒng)中.為了移走希望數(shù)量的液體試劑，試劑從開口試劑 容器移走且通過自動移液設(shè)備傳送到反應(yīng)試杯.對每個移液過程而言， 移液設(shè)備的電機傳動臂引導(dǎo)到開口試劑容器，從而樣品的操作可以以 希望的方式發(fā)生.在這種情況下，標(biāo)準(zhǔn)的試劑容器的內(nèi)容物對大量的 移液過程來說是足夠的。就此而言，對于通過拆除試劑封蓋以及通過 在封蓋中形成大的開口來說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)流體在它能夠完全用完之前在 分析方法期間蒸發(fā).尤其是在具有低大氣濕度的空間中，通常通過蒸 發(fā)損失大量的試劑溶液， 一個結(jié)果是該蒸發(fā)會引起流體中試劑濃度的 增加。相反，當(dāng)在具有相對高的大氣濕度的空間中使用開口試劑容器 時，或在使用冷卻后的試劑時通過形成冷凝水時，試刑溶液的體積增
加，使得試劑濃度隨著時間過程而降低。此外，當(dāng)使用開口試劑容器 時，存在與環(huán)繞空氣的氣體交換，其中這使得試劑老化，對試劑的這 些影響(尤其是對試劑濃度的影響)導(dǎo)致分析精度的劣化。此外，已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)試劑封蓋的拆除通常必須手動進行。在這些環(huán)境下，實驗室人 員必須從試劑容器的包裝件中拿取新的試劑容器，且首先拆除封蓋， 以然后將開口試劑容器取代空的試劑容器放置在分析系統(tǒng)中。由于常 常是在同一分析系統(tǒng)中在不同時刻需要許多不同的試劑，因此實驗室 人員的手動操作需要大量的勞動和時間.當(dāng)再次關(guān)閉容器時，還必須 確保封蓋沒有混淆.在手動進行的過程中，可能混淆封蓋是不確定性 的一種來源。
因而，在現(xiàn)有技術(shù)中記栽了允許自動拆除試劑容器封蓋的方法，文
獻0930504公開了一種蓋夾持設(shè)備，所述蓋夾持設(shè)備用于在樣品容器上 自動操作蓋。在這種情況下，樣品容器的蓋具有尖頭(spike),所述 蓋夾持設(shè)備可以圍繞所述尖頭夾持。利用夾頭，蓋被牢固地保持，使 得在提升所述蓋夾持設(shè)備時，所述蓋完全從容器脫離，同時一牽制套 筒保持住該容器以防止提升容器.
文獻US 5， 846， 489類似地公開了用于打開試劑容器的自動系統(tǒng)。根 據(jù)該方案，夾持設(shè)備的銷插入到在蓋中特意設(shè)置的凹槽中.所述銷在 一端具有巻邊，所述巻邊允許銷夾持在蓋的凹槽中。于是可以通過提 升所述銷從試劑容器上拆除蓋.
此外，US5， 064， 059涉及允許從試劑容器拆除蓋的設(shè)備.然而，在 此所述的現(xiàn)有技術(shù)僅公開了自動打開由塞子封閉的試劑容器.通常， 塞子僅用于封閉試管(其中接收例如來自人體或動物體的血或其它液 體)，而不是試劑容器。在此情況下，現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于所述的機 構(gòu)不允許打開試劑容器的旋擰式封蓋。然而，實踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于 通常容納揮發(fā)性流體的試劑容器而言，可旋擰的封蓋是特別適合的， 因為這樣的旋擰式封蓋確保容器的可靠密封.
在現(xiàn)有技術(shù)中，US 6， 216， 340描述了通過旋擰來拆除固定在容器上 的試劑封蓋。在此情況下，開啟器和試劑蓋以卡口封蓋(bayonet closure)的方式相互作用。通過在試劑封蓋中形成的導(dǎo)向凹槽，自動 開啟器可以通過旋轉(zhuǎn)到蓋中而將銷沿導(dǎo)向凹槽插入，直到其被安裝成 抵靠導(dǎo)向凹槽的限位擋塊。如果旋轉(zhuǎn)移動在該方向繼續(xù)，可以從試劑容器擰下蓋。通過以相反的方向旋轉(zhuǎn)開啟器，蓋和開啟器之間的連接 再次釋放?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點在于，蓋上的卡扣封蓋的精確生產(chǎn)是確保 系統(tǒng)功能可靠性的基本要求.在容器被充填之后，所述旋擰操作必須 確?？鄯馍w的具有窄的公差的角位置且也具有良好的密封效果.
此外，開啟器必須精確地引導(dǎo)到相應(yīng)的試劑容器，以允許開啟器的 銷在卡扣封蓋中的接合。這要求試劑容器在分析系統(tǒng)中的精確設(shè)置或 用分析系統(tǒng)對相應(yīng)的試劑容器進行位置檢測.此外，需要復(fù)雜的工具 來生產(chǎn)試劑蓋，因而增加了生產(chǎn)成本。尤其是在作為一次性物品操作 的試劑容器的情況下，這是顯著的缺點.在拆除第一個蓋之后，在開 啟器可以再次用來打開試劑容器之前，蓋還必須從開啟器移除，在所 述的示例中，需要要另外的措施來進行，該措施允許該以相反的方向 旋轉(zhuǎn)蓋，從而蓋蓋可以從開啟器上移除.
EP 1452869 A2涉及用于自動打開試劑容器的系統(tǒng).用于打開試劑 容器的試劑盒打開模塊包括托架，托架在其下端具有捕獲元件.所述 捕獲元件牢固地鎖定試劑容器蓋防止旋轉(zhuǎn).此外，對中單元基本在托 架內(nèi)引導(dǎo)。所述對中單元在其下端具有卡扣元件，所述卡扣元件可以 以卡扣連接與為此目的設(shè)置的試劑容器蓋接合，從而試劑容器蓋附著 到卡扣元件且至少部分地跟隨卡扣元件的移動.
EP 0383564 A2涉及塞子拆除器裝置，塞子拆除器用于自動地拆除
容器中的塞子.所述拆除器包括容器夾持裝置，所述容器夾持裝置用 于將容器在塞子夾持裝置中夾持以夾持塞子。塞子夾持裝置在夾持塞
子的同時借助馬達圍繞軸線旋轉(zhuǎn)。拆除器的特征在于具有多個尖頭的 環(huán)形環(huán)，所述尖頭終止于從其內(nèi)表面伸出的位置，尖頭通常布置在環(huán) 上從而被非徑向地(non-radially)對準(zhǔn).因而，尖頭僅在沿一個方 向旋轉(zhuǎn)時主動地夾持塞子，且在以相反的方向旋轉(zhuǎn)時滑離塞子。
US 3， 830， 390涉及用于醫(yī)用瓶子或類似物的安全封蓋。用于容器的 該安全封蓋具有螺紋頸部.該封蓋包括比較硬的內(nèi)螺紋帽和比較彈性 的外部驅(qū)動器.內(nèi)帽具有圓形頂部和圃柱形裙部。在帽的裙部外側(cè)上 在頂部周邊處具有多個肋部.驅(qū)動器具有圓柱形裙部和頂部，且伸縮 式地套在帽上。在驅(qū)動器的頂部和裙部的接頭的內(nèi)側(cè)有一連串向內(nèi)和 向下延伸的凸耳.帽的中心頂部處的墊圉將驅(qū)動器保持在正豎向隔開 的位置。凸耳具有豎向的前邊緣，所述前邊緣向下延伸足夠的距離，
從而在肋部之間延伸并接合肋部以將帽驅(qū)動到容器頸部上。凸耳也具 有豎向的后邊緣，所述后邊緣在驅(qū)動器處于法向位置時不向下延伸這 樣的距離。帽通過向下折曲驅(qū)動器的周邊而從容器上拆除，以將凸耳 的后邊緣與帽上的手柄接合。在另一實施例中，墊圉是環(huán)形的且保持 驅(qū)動器的邊緣向上，凸耳和肋部處于頂帽和驅(qū)動器之間的內(nèi)部環(huán)形區(qū) 域，頂帽的頂部的中心部分向下折曲以將凸耳的后邊緣與手柄接合， 從而擰開帽。
US 5， 862， 934涉及用于液體試劑的包裝系統(tǒng)，根據(jù)用于液體試劑的 該包裝系統(tǒng)，具有保持區(qū)域的兩個或更多容器通過將塞上板(plug-on plate)擠壓到容器的保持區(qū)域上而組合.為此，塞上板具有兩個或更 多的孔口，所述孔口的截面基本上對應(yīng)于容器的保持區(qū)域的截面.塞 上板和/或容器的保持區(qū)域可以具有止動元件，在組合之后，所述止動 元件妨礙容器和塞上板的分離.
根據(jù)EP 1452869 A2的現(xiàn)有技術(shù)方案涉及用搭鎖球(snap-on ball ) 固定件去除試劑容器的蓋。根據(jù)該系統(tǒng)，盒系統(tǒng)包括至少一個容器， 所述至少一個容器具有螺紋固定的蓋以被打開和擰開，并隨后被廢棄. 根據(jù)EP 1452869 A2的系統(tǒng)限制在這樣的范圍根據(jù)該方案， 一次僅一 個螺紋蓋由系統(tǒng)接合。這限制了性能并不允許并行處理.此外，僅一 個高度的盒系統(tǒng)和僅一個標(biāo)準(zhǔn)高度的待打開容器被處理。這同樣限制 根據(jù)EP 1452869 A2的系統(tǒng)的性能，在擰開后所述蓋由所述對中銷捕捉， 對中銷基本上不受保護且因而易受損壞.對正常功能，旋擰頭需要準(zhǔn) 確定位且不補償更多的公差，如所述盒系統(tǒng)制造內(nèi)在的公差.另外， 根據(jù)EP 1452869 A2的方案不提供主動的夾持定位以及在擰開期間的盒 的保持，即設(shè)置有螺紋蓋的單個容器的打開過程.另外，為了除去擰 開的蓋且為了進行旋擰頭的豎向移動，需要旋擰頭在廢物開口上方的 附加水平移動或旋轉(zhuǎn)移動.

發(fā)明內(nèi)容
鑒于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方案，本發(fā)明目的在于靈活打開填充有試劑的 容器，其允許對容器和盒系統(tǒng)進行并行處理，而與盒系統(tǒng)在某時刻的 容器數(shù)量無關(guān)，與含有試劑的容器的高度和尺寸無關(guān)，且還與盒系統(tǒng) 的尺寸和高度無關(guān)。
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根據(jù)本發(fā)明，提供一種去蓋設(shè)備，由于旋擰頭的形狀和布置，所述
去蓋設(shè)備允許對存儲在盒系統(tǒng)中的多個容器進行并行處理。具體而言，
所述盒系統(tǒng)在所述其內(nèi)隨機位置處包含兩個或更多的含有試劑的容
器。根據(jù)本發(fā)明的去蓋系統(tǒng)允許在一個循環(huán)內(nèi)以同步方式處理具有選
定數(shù)量容器的整個盒系統(tǒng)。本發(fā)明的去蓋系統(tǒng)的至少一個旋擰頭允許 在單個工作循環(huán)中以同步方式處理具有隨機數(shù)量容器的盒系統(tǒng)，尤其
是擰開所有的螺紋蓋以廢棄由于各種原因不再使用的所述螺紋蓋。
本發(fā)明的主要優(yōu)點在于，所述去蓋系統(tǒng)允許對盒系統(tǒng)進行并行處 理，所述盒系統(tǒng)可以僅具有單個容器，或在替代方案中可以具有以并 行方式處理的多個容器.另外，帶有試劑的所述容器布置在所述盒系 統(tǒng)內(nèi)的哪個位置并不重要.根據(jù)本發(fā)明的至少一個旋擰頭或多個旋擰 頭自動地檢測所述盒系統(tǒng)的可變尺寸、尤其是可變高度，且一旦完成 檢測就處理所述盒系統(tǒng)，而與其高度無關(guān)且與試劑容器在盒系統(tǒng)中的 次序無關(guān)。
在備選實施例中，通過合適的適配器實現(xiàn)了對具有不同尺寸尤其是 不同高度的盒系統(tǒng)的處理.所述備選系統(tǒng)識別過小(即具有低的高度) 的盒系統(tǒng)，且不進一步處理先前識別的所述盒單元。另外，所述適配 設(shè)備以人體工程學(xué)的方式操作，即，所述適配設(shè)備可以借助磁力而被 固定。這允許在發(fā)生故障的情況下(例如，螺紋蓋在某處堵塞在系統(tǒng) 內(nèi))首先移動所述適配設(shè)備且移除所處理的盒和/或所述螺紋蓋。利用 不同數(shù)量的適配設(shè)備，在僅互換所述適配設(shè)備后就非常容易處理具有 不同高度的盒系統(tǒng)。所述盒系統(tǒng)用保持裝置固定，且根據(jù)本發(fā)明的系 統(tǒng)的使用者不會干擾對當(dāng)前被處理的盒系統(tǒng)的處理.
另外，在本發(fā)明的兩個實施例中的至少一個旋擰頭由至少一個彈簧 元件偏壓，所述至少一個彈簧元件允許張力施加在所述至少一個旋檸 頭上且允許夾持具有不同高度的螺紋蓋的盒系統(tǒng)，另外，在處理所述 螺紋蓋時，所述至少一個彈簧偏壓的旋檸頭施加力在所述蓋上，以允 許在蓋至少一個旋擰頭和被處理的蓋之間有牢固接觸.擰開的蓋借助 環(huán)形剝離元件來處理。形狀對應(yīng)于所述環(huán)形剝離構(gòu)件的幾何形狀的設(shè) 備，如剝離叉或類似物，將擰開的蓋從至少一個旋擰頭移除。所述擰 開的蓋有對中銷的保持元件剝離且廢棄到布置在所述盒系統(tǒng)下面的容 器中。這避免了旋擰頭進一步移動到廢棄位置且降低其復(fù)雜性。
根據(jù)本發(fā)明所迷的旋擰頭包括類似于套筒扳手的彈黃偏壓冠形元 件，所述冠形元件接合所述螺紋蓋的外部齒且通過其旋轉(zhuǎn)運動拆除所 述螺紋蓋，所述旋擰頭包括中心布置的對中銷，以便相對于所述螺紋 蓋對中，所述對中銷將所述旋擰頭在所述螺紋蓋的漏斗形腔中對中， 且通過卡扣運動接合所述螺紋蓋的一部分.這樣，所述螺紋蓋固定到 所述至少一個旋擰頭。對中銷的所述偏壓元件，如萬向球節(jié)或類似物， 用作沿徑向向外延伸方向的張力工具，且補償螺紋蓋的制造公差.
另外，根據(jù)本發(fā)明的所述去蓋設(shè)備包括合適數(shù)量的旋擰頭，優(yōu)選為 兩個或三個旋檸頭.所迷旋擰頭由彈簧元件支撐，所述彈簧元件允許 處理不同尺寸和高度的螺紋蓋和盒系統(tǒng)。螺紋蓋的不存在是由整個彈 簧安裝的旋擰頭的向后移動來補償?shù)模?dāng)所述旋擰頭被預(yù)張緊時，在 旋擰過程中不需要將所迷旋擰頭同步于所述旋擰的節(jié)距沿豎向移動， 由于旋擰頭的該彈簧偏壓的實施例，所述旋擰過程在固定位置中進行. 對中銷包括彈性蓋保持設(shè)備。在優(yōu)選實施例中，所述蓋保持設(shè)備制成
開縫的偏壓張力工具(如夾頭)，或布置為o形環(huán)彈簧設(shè)備.包括保護 銷的整個對中銷獨立地布置在旋擰頭內(nèi)，且服從于彈簧，從而允許補 償螺紋蓋的制造公差。另外，確保了張力工具在螺紋蓋的凹部內(nèi)的牢 固接合。
在所述對中銷內(nèi)設(shè)置所述保護銷，所述保護銷從張力工具(如夾頭) 伸出.所述保護銷保護所述對中銷的所述張力工具總體上不變形或損 壞，所述變形或損壞可能在對中銷和張力工具或夾頭錯誤的或無意的 觸及硬性面(如，在相應(yīng)位置中螺紋蓋不存在時盒系統(tǒng)的上表面)上 時發(fā)生。
通過定位銷來實現(xiàn)將所述盒系統(tǒng)固定在一定位置，定位銷接合盒系 統(tǒng)的開口且因而在處理所述盒系統(tǒng)時實現(xiàn)到所述盒系統(tǒng)的連接.在將 蓋從盒系統(tǒng)的所述容器擰下之后，所述盒系統(tǒng)被所述定位銷釋放，備 選地，所述定位銷可以成形為在所述盒系統(tǒng)的外表面上接觸所述盒系 統(tǒng)的滑動元件.
用于從所迷容器廢棄擰開的螺紋蓋的環(huán)形剝離構(gòu)件可從所述旋擰 頭外部致動，且由于其彈性可以在廢棄所述蓋之后自動地移動回到起 始位置，通過在所述環(huán)形剝離構(gòu)件與所述靜止布置的剝離叉之間接觸 時所述至少一個旋擰頭作豎向移動而去除先前擰開的所述蓋.可設(shè)想
所述剝離叉沿相反的豎向進行移動，而環(huán)形剝離元件靜止安裝。在已 經(jīng)從所述旋擰頭下面的桌面移走盒系統(tǒng)之后，開始將擰開的蓋廢棄到 布置在旋擰頭下面的所述容器中。
為了根據(jù)本發(fā)明的半自動系統(tǒng)進行處理，可想到兩個實施例 笫一，通過使用微動開關(guān)(micro switch)來實現(xiàn)控制。僅由微動 開關(guān)來管理整個循環(huán)以及對盒系統(tǒng)的存在或不存在的檢測，尤其是對 其高度和尺寸的檢測.第二，可以設(shè)想經(jīng)由軟件實施來進行控制.旋
轉(zhuǎn)速度、移動路徑、速度等在軟件系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置。
光學(xué)設(shè)備提供了對蓋容器高度的檢測，具體而言以LED技術(shù)來實現(xiàn)，
LED技術(shù)節(jié)省了在系統(tǒng)前部中的附加顯示器，且便于對布置在旋擰頭下 面的所述容器(即廢物箱)的高度進行檢測。蓋容器的前部由透明材 料制成，以允許快速且容易地檢測蓋容器的填充高度.此外，所述光 學(xué)設(shè)備指示所述設(shè)備操作準(zhǔn)備就緒，從而在系統(tǒng)前部節(jié)省附加的顯示 器.


本發(fā)明在下文參見附圖更詳細(xì)地描述. 附圖示出了
圖l. 1本發(fā)明的笫一實施例的笫一透視圖， 圖1.2本發(fā)明的第一實施例的笫二透視圖， 圖2 單個旋擰頭的視圖， 圖3 所述旋擰頭的橫截面圖， 圖4 帶有多個旋擰頭的旋擰裝置， 圖5 根據(jù)圖4的多個旋擰頭的透視圖， 圖6 更詳細(xì)地給出的張力工具， 圖6.1張力工具的備選實施例，如夾頭， 圖7 根據(jù)圖6的張力工具的末端， 圖8. 1， 8. 2螺紋蓋，
圖9 根據(jù)本發(fā)明的旋擰/去蓋系統(tǒng)的第二實施例， 圖10 根據(jù)圖9的第二實施例的盒系統(tǒng)安裝區(qū)域， 圖ll 根據(jù)圖9的第二實施例的旋擰設(shè)備，
圖12. 1到12. 4用于根據(jù)本發(fā)明的第一或第二實施例的旋擰頭的詳 圖。
具體實施例方式
圖l. 1和1.2示出了本發(fā)明的第一實施例的不同透視圖， 圖l. l示出了包括工作臺的去蓋系統(tǒng)10，所述工作臺的表面用附圖 標(biāo)記12標(biāo)記。在豎向中，直線導(dǎo)向器14安裝在去蓋系統(tǒng)10的表面12上， 利用可沿所述直線導(dǎo)向器14豎向移動的直線驅(qū)動件16，多個旋檸頭36 沿豎向移動。旋檸頭驅(qū)動件24安裝在所述直線驅(qū)動件16上，從而驅(qū)動 旋擰頭齒輪26,
旋擰頭齒輪26優(yōu)選地包括蝸桿/蝸輪裝置，用所述蝸桿/蝸輪裝置旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動所述多個旋擰頭36.所述多個旋檸頭36沿基本上豎向方向相對 于所述直線驅(qū)動件16安裝，即平行于直線驅(qū)動件的豎向移動的方向， 即Z方向。所述直線驅(qū)動件16的豎向移動通過驅(qū)動件18來進行，該驅(qū)動 件18在表面12下面安裝到所述直線導(dǎo)向器14,所述多個旋擰頭36附接 到所述直線驅(qū)動件16.如圖l.l所示，去蓋系統(tǒng)10的所述表面12包括開 口34 所述開口34允許通向安裝在所述表面12下面的蓋容器20。由該 多個旋擰頭36從布置在盒系統(tǒng)28內(nèi)的多個含有試劑的容器上擰開螺紋 蓋82， 一旦檸開，所述螺紋蓋82被自動地拆除到所述蓋容器20中。
如圖l. l中示意性地示出，布置有微動開關(guān)22,微動開關(guān)"限制直 線驅(qū)動件16的豎向移動，該多個旋擰頭36沿豎向(即Z方向)設(shè)置到所 述直線驅(qū)動件16上.
圖1.2示出了如圖1. l所示的根據(jù)本發(fā)明的旋擰/去蓋系統(tǒng)的第一實 施例的不同透視圖.
圖l. 2示出了具有高度30的盒系統(tǒng)28，所示盒系統(tǒng)28布置在去蓋系 統(tǒng)10的表面12上。雖然優(yōu)選地用于自動檸開試劑或液體容器，所迷去 蓋系統(tǒng)IO可任選地用于將螺紋蓋擰緊到所述容器上以進行密封功能. 上部盒表面32按照盒系統(tǒng)28在豎向上的高度30延伸。如圖l. l已經(jīng)示出 的那樣，具有驅(qū)動件18的直線導(dǎo)向器14布置在去蓋系統(tǒng)10的表面12上。
圖1. 2示出了與所述直線驅(qū)動件16相對布置的剝離設(shè)備，如剝離叉 40，所述直線驅(qū)動件16沿豎向移動所述多個旋擰頭36，即向上或向下。 在根據(jù)圖l.l的本發(fā)明的第一實施例中，所述剝離設(shè)備40靜止設(shè)置，所 述多個旋擰頭36可相對于所述剝離設(shè)備40移動.借助所述剝離設(shè)備40,
從包含在盒系統(tǒng)28內(nèi)的容器上擰開的蓋82被重力吸引并從該多個旋擰 頭36的末端上除去，并通過所述開口34廢棄到布置在所述去蓋系統(tǒng)10 的表面12下面的蓋容器20中。
圖l. l所示的所述旋擰頭齒輪26包括蝸桿蝸輪裝置38，以將旋轉(zhuǎn)移 動傳遞給分派給所述直線驅(qū)動件16的多個旋擰頭36,另外，圖l. l示出 了旋擰頭驅(qū)動件24，所述旋檸頭驅(qū)動件24分派給基本上水平延伸的蝸 桿38,所述蝸桿38與本發(fā)明的第一實施例的圖1. l和l. 2所示的多個旋 檸頭36的各所述旋檸頭36的對應(yīng)成形的齒輪48噴合，
分別從圖l. l和l. 2給出的笫一實施例可以看出，借助所述旋擰頭 36，布置在盒系統(tǒng)28內(nèi)的隨機數(shù)量的容器被一次處理.這些容器布置 在所述盒系統(tǒng)28中隨機選擇的位置處.才艮據(jù)本發(fā)明的設(shè)備以同步方式 處理含有多個容器的整個盒系統(tǒng)28.在圖l. 1和1.2的笫一實施例給出 的所述去蓋系統(tǒng)10在單個循環(huán)中處理所述盒系統(tǒng)28,在該單個循環(huán)中， 所有的螺紋蓋82從布置在盒系統(tǒng)28內(nèi)的容器上拆除.借助于根據(jù)本發(fā) 明的系統(tǒng)，所述盒系統(tǒng)28是包含僅僅一個填充有試劑的容器還是包含 多個容器并不重要.另外，填充有試劑的所述容器布置在所述盒系統(tǒng) 28中哪個位置也不重要.根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)自動地檢測盒系統(tǒng)28的相 應(yīng)高度30 (上部盒表面32在該高度30處延伸)。因而，具有不同液體 高度的容器的盒系統(tǒng)28也能被處理。
圖2示出了單個旋擰頭的視圖，
根據(jù)圖2，旋擰頭36包括旋擰支座42，所述旋檸支座42例如成形為 一套筒。所述旋擰頭36在其上端包括蝸輪48,蝸輪48接合旋檸頭齒輪 26的所述蝸桿38。附圖標(biāo)記46示出了軸承，所述旋檸頭36利用所述軸 承46安裝在直線驅(qū)動件16內(nèi)，如如圖l. 1和1.2分別所示.在所述旋擰 頭36的外周邊74上，布置環(huán)形拆除元件66，尤其是環(huán)形構(gòu)件.在該拆 除設(shè)備66下面布置旋擰環(huán)56,所述旋擰環(huán)56沿其周邊具有多個齒形突 起58，以接合設(shè)置在螺紋蓋82的外周邊上的凹槽86，這在圖8. 2中最佳 示出。在所述旋擰環(huán)56的中心，示出了對中錐體78。
圖3示出了穿過圖2中給出的所述旋擰頭的橫截面圖。 根據(jù)圖3，旋擰頭36在所述對稱的套筒形旋擰支座42內(nèi)包括由所述 軸承46環(huán)繞的軸44。在所述軸44下面布置張力工具或夾頭60.所述張 力工具或夾頭60對稱地成形，且分別在將在下文描述的圖6和6. l中更
詳細(xì)地給出。在所述軸44上安裝蝸輪48，借助所述蝸輪48將旋轉(zhuǎn)運動 傳遞給在圖3的橫截面圖中給出的旋擰頭36,在軸44 (所述蝸輪48安裝 到軸44上)和張力工具或夾頭60的上表面之間，布置第一張力彈簧50。 所述張力彈簧50可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識任選地成形。由第一 張力彈簧50偏壓的所述張力工具或夾頭60被第二張力彈黃52環(huán)繞，第 二張力彈簧52在旋擰頭36的圖3的實施例中具有螺旋形設(shè)計.所述第一 張力彈簧50預(yù)張緊(pretension)所述冠形(crown-shaped )旋擰環(huán) 56，在旋擰頭36向下移動時所述冠形旋擰環(huán)56接合蓋82的邊緣，設(shè)置 在所述冠形旋檸環(huán)56上的突起58接合蓋82的凹槽86.所述冠形旋檸環(huán) 56可相對于以附圖標(biāo)記42標(biāo)記的旋擰支座移動。
根據(jù)圖3中更詳細(xì)地給出的旋擰頭36的橫截面圖，參見附圖標(biāo)記66， 環(huán)形的所述拆除設(shè)備66由螺栓形元件固定在所述旋擰頭36內(nèi).所述螺 栓允許所述冠形旋擰環(huán)56在所述拆除元件66下面豎向移動.開口218布 置在所述冠形旋檸環(huán)56的表面中，見圖2，開口218允許所述冠形旋檸 環(huán)56相對于固定所述拆除元件66的螺栓元件216進行移動.圖3還示出 了第三張力彈簧54，所述旋擰環(huán)56利用所迷第三張力彈簧54被偏壓抵 靠拆除器管64。在所述冠形旋擰環(huán)56的下端的外周邊上，示出了接合 分別如圖8. 1， 8.2所示的蓋82的凹槽86的所述齒形突起58.如圖3所示， 所述張力工具或夾頭60包括對中銷62、所述對中銷62的對中錐體78使 得由張力工具或夾頭60接合的所述蓋82相對于旋檸環(huán)56的突起58和所 述蓋82的周邊中的凹槽86對中，該蓋82分別在圖8.1， 8.2中給出。
所述第三張力彈簧54允許所述拆除器管64相對于所述冠形旋擰環(huán) 56進行豎向移動。所述第二張力彈簧52允許所述冠形旋擰環(huán)56和所述 旋擰支座42之間的相對移動。最后，所迷張力工具或夾頭60借助設(shè)置 在軸44與張力工具60的上平面之間的第一張力彈簧50而被預(yù)張緊。
圖4示出了具有多個旋擰頭的去蓋系統(tǒng).
根據(jù)圖4所示的實施例，所示直線導(dǎo)向器14在其下端包括驅(qū)動件18， 從而允許直線驅(qū)動件16在豎向上作豎向移動。旋擰頭驅(qū)動件24布置在 直線驅(qū)動件16上，所述旋擰頭驅(qū)動件24借助旋擰頭齒輪26同時驅(qū)動一 個接一個布置的旋擰頭36。在所述旋擰頭36的下端處，示出了冠形旋 檸環(huán)56，所述冠形旋擰環(huán)56在上述圖2和3中更詳細(xì)地給出。
在所述冠形旋檸環(huán)56的下部周邊處，示出了接合所述蓋82的凹槽86
16
的齒形突起58。在圖4的透視圖中，所述直線驅(qū)動件16包括第一微動開 關(guān)68，第一微動開關(guān)68用作Z向頂部擋塊。利用所述第一微動開關(guān)68起 動先前接合的蓋82的去除過程。借助第二微動開關(guān)70(Z向底部-1),檢 測上部盒表面62的存在并起動對多個旋檸頭36的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。借助根據(jù) 圖4給出的實施例的第三微動開關(guān)72，啟動相應(yīng)的旋擰頭36的冠形旋擰 環(huán)56的旋擰動作，即旋轉(zhuǎn)運動。
圖5示出了根據(jù)圖4的多個旋擰頭從下透視角示出的透視圖。
根據(jù)圖5，直線導(dǎo)向器14包括多個凹槽，所述直線驅(qū)動件16在所述 凹槽中被引導(dǎo)并易于沿豎向(Z方向)移動.根據(jù)圖5，旋擰頭驅(qū)動件 24利用旋擰頭齒輪26接合蝸桿38，蝸桿38與圖2和3分別示出的每個旋 擰頭36的分別如圖2和3所示的相應(yīng)蝸輪48嚙合。用該驅(qū)動件26、 38、 48將旋轉(zhuǎn)運動傳遞給布置在所示旋擰頭36底端處的所述冠形旋擰環(huán) 56.在根據(jù)圖5的透視圖中，示出了所述第一微動開關(guān)68 (Z向頂部擋 塊)，所述笫一微動開關(guān)68的接觸啟動了將由冠形旋擰環(huán)56先前接合 的蓋82去除的過程.
圖6， 6. l和7更詳細(xì)地示出了張力工具或夾頭，所述張力工具或夾 頭布置在分別如圖2和3詳細(xì)示出的旋擰頭36內(nèi).
根據(jù)圖6，所述張力工具或夾頭60在其底端處并在所述對中錐體78 上面包括保持突起76,所述保持突起76總體上為環(huán)形延伸環(huán).所述張 力工具或夾頭60設(shè)置有多個縱向延伸的縫80，所述縫80施加彈性力給 所述張力工具或夾頭60的舌部。
圖6. l示出了圖6給出的所述張力工具或夾頭的備選實施例.
根據(jù)圖6. l中更詳細(xì)地給出的實施例，布置在對中錐體78上面的保 持突起36由彈性橡膠材料制成的0形環(huán)給出，以展現(xiàn)出一個示例，借助 所述O形環(huán)，分別在圖8. 1和8. 2中最佳地示出的蓋82由彈簧偏壓的張力 工具或夾頭60接合，錐體區(qū)域78沒有被縱向縫80開縫，因為用于接合 分別如圖8. 1和8. 2所示的蓋82的彈性由制成0形環(huán)的橡膠材料的彈性 或彈力提供.因而，根據(jù)圖6. l給出的實施例，對所述張力工具或夾頭 60進行縱向開縫對該實施例來說不是必需的。
如圖7最佳地示出，所述張力工具或夾頭60配備有四個縱向延伸的 縫80，結(jié)果形成彼此分開的四個舌部。在根據(jù)本發(fā)明的旋擰頭36豎直 向下移動時，設(shè)置有環(huán)形延伸保持突起76的所述對中錐體78接合圖8. 1
中最佳地示出的蓋82的漏斗形腔84。
所述張力工具或夾頭60的橫截面具有螺母形，從而在借助張力彈簧 50、 52進行預(yù)張緊時，允許對所述張力工具或夾頭60進行準(zhǔn)確引導(dǎo)， 如圖3所示，張力彈簧50、 52位于在旋檸頭36中使用的所述張力工具或 夾頭60內(nèi)。
圖8. 1和8.2分別示出了用本發(fā)明的去蓋系統(tǒng)10擰緊或擰開的蓋82。 如根據(jù)圖8. l所示的橫截面圖最佳地示出的，所述蓋82關(guān)于軸線90對 稱，且包括內(nèi)螺紋88。用試劑填充到一定程度的容器具有螺紋，該螺 紋環(huán)繞其上部開口，容器的螺紋匹配蓋82的內(nèi)螺紋88的節(jié)距.另外， 所述蓋82包括漏斗形腔84，所述漏斗形腔84由所述張力工具或夾頭60 的對中錐體78接合。分別在圖6和6. l的實施例中示出的相應(yīng)環(huán)形保持 突起(見附圖標(biāo)記76)接合壁92,該壁92在所述蓋82中限定出了所述 漏斗形腔84。因而，所述對中錐體78移動到蓋82的漏斗形腔84中，直
起9:為止.由于根據(jù)本發(fā)明的旋擰頭36的所述張力工具或夾頭60二冠 形旋檸環(huán)56被彈膂加栽且能夠補償豎向移動，因而補償了在蓋82相對 于容器旋轉(zhuǎn)移動期間由冠形旋擰環(huán)56接合的蓋82相對于容器的豎向移 動。因而，不需要調(diào)節(jié)旋擰頭36。另外，旋擰頭36可以固定到直線導(dǎo) 向器16，所述張力工具或夾頭60和冠形旋檸環(huán)56各自能夠補償蓋82的 豎向移動。由于彈簧加載的張力工具或夾頭60和彈簧加栽的冠形旋擰 環(huán)56， 一旦冠形旋檸環(huán)56的突起58與蓋82的外壁周邊上的凹槽86接合，
就保持了牢固的接觸。
圖8. 2示出了相對于其軸線90對稱成形的蓋82.沿所述蓋82的上部 邊緣處的周邊彼此隔開的凹槽86由冠形旋擰環(huán)56的以相同節(jié)距彼此隔 開布置的齒形突起58 (分別如圖2， 3所示)接合。
根據(jù)圖l. 1到8. 2的本發(fā)明的第一實施例的操作實現(xiàn)如下 一旦插入盒系統(tǒng)28,其中所迷盒系統(tǒng)28包括帶有試劑的多個容器， 并且該多個容器用分別根據(jù)圖8.1和8. 2的蓋82密封且位于旋擰頭36下 面，由至少一個微動開關(guān)22檢測則所述盒系統(tǒng)28的存在，示意性地如 圖1.1所示。微動開關(guān)22僅在與盒系統(tǒng)28的相應(yīng)側(cè)壁接觸時觸發(fā)。盒系 統(tǒng)28的存在啟動了蓋擰開循環(huán)。多個旋擰頭36借助直線驅(qū)動件16以向 下方向移動。 一旦第二微動開關(guān)70和上部盒表面32接觸，旋擰頭驅(qū)動
件24就啟動，在每個旋擰頭36的每個冠形旋檸環(huán)56上施加旋轉(zhuǎn)。對到 達盒系統(tǒng)28的高度30的檢測則觸發(fā)了旋檸頭驅(qū)動件24的啟動.因而， 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)能夠處理各種高度30的盒系統(tǒng)28。
多個旋擰頭36的冠形旋擰環(huán)56旋轉(zhuǎn)并接觸盒系統(tǒng)28的上表面32，旋 擰頭36的所述張力工具或夾頭60借助其對中錐體78在漏斗形腔84內(nèi)接 合該蓋82。同時，設(shè)置在所述冠形旋擰環(huán)56的上部周邊處的突起58接 合蓋82的凹槽86，如圖8. l最佳地示出。借助第三微動開關(guān)72，停止直 線導(dǎo)向器16沿向下方向的移動.
在該位置中，從相應(yīng)的容器擰開所述蓋82,由于冠形旋檸環(huán)56和張 力工具60的彈黃加栽布置，在蓋82旋轉(zhuǎn)移動時補償了內(nèi)螺紋88的節(jié)距。
在三個可能的旋擰位置中的一個位置中沒有蓋82的情況下，所述冠 形旋擰環(huán)56 (尤其是所述對中錐體78或保護銷)接觸盒系統(tǒng)28的表面 32。因而，彈黃偏壓的旋擰環(huán)56補償了直線驅(qū)動件16在該位置處的進 一步豎向移動。在此情況下，所述冠形旋擰環(huán)56 (尤其是所述對中錐 體78或保護銷)接合空隙空間，即盒系統(tǒng)28中沒有存儲容器的空間， 有意或無意的豎直向下移動不會損壞部件(36， 56， 58),因為在此 情況下沒有與其它固定或靜止部件的接觸.
一旦檸開蓋82，檸開的所述蓋82由冠形旋擰環(huán)56接合，尤其是其突 起58接合蓋82的所述凹槽86。直線驅(qū)動件16沿豎向移動，以將所述擰 開的蓋82移動到所述盒系統(tǒng)28上方一定jE巨離處，此時從表面12移走盒 系統(tǒng)28，所述微動開關(guān)(該微動開關(guān)根據(jù)盒系統(tǒng)28的高度30檢測盒系 統(tǒng)28的上部盒表面32且啟動旋擰頭驅(qū)動件24)移動到其初始位置，在 該初始位置，旋檸頭驅(qū)動件24關(guān)斷，此時，其容器被擰開的盒系統(tǒng)28 被移走。由另 一微動開關(guān)檢測盒系統(tǒng)28完全移出根據(jù)本發(fā)明的去蓋系 統(tǒng)IO。
由驅(qū)動件18致動直線驅(qū)動件16進一步沿豎向移動.一旦拆除器設(shè)備 66與剝離設(shè)備40 (如剝離叉)接觸，先前從容器擰下的所述蓋82被從 所述張力工具或夾頭60的對中錐體78和保持突起76上剝離。蓋82借助 重力被去除，并通過去蓋系統(tǒng)10的表面12中的開口34進入布置在下面 的蓋容器20,直線驅(qū)動件16的上部位置由微動開關(guān)類似地檢測。直線 驅(qū)動件16的該上部位置構(gòu)成隨后操作循環(huán)的"起始"和"復(fù)位位置". 在起動去蓋系統(tǒng)10時自動地到達該起始/復(fù)位位置，即直線驅(qū)動件16的
上部位置。如圖5具體地示出，對旋擰環(huán)56的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動借助蝸桿/蝸輪 裝置38/48實現(xiàn)。備選地，可以使用傳動帶.由驅(qū)動件18驅(qū)動的直線驅(qū) 動件16的直線移動由絲杠實現(xiàn)。備選地，也可以設(shè)想其它驅(qū)動構(gòu)思。 在對該去蓋系統(tǒng)10進行改型時，在擰開循環(huán)中從容器擰下的蓋82可以 放置于在盒系統(tǒng)28內(nèi)布置的不帶封蓋的容器上。因而，根據(jù)本發(fā)明的 系統(tǒng)還可用于將蓋82或類似物擰緊到含有試劑的容器上，反之亦然.
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的去蓋系統(tǒng)的第二實施例.
根據(jù)圖9給出的笫二實施例，所述去蓋系統(tǒng)10包括適配設(shè)備200.所 述適配設(shè)備布置在去蓋系統(tǒng)10的導(dǎo)向通道201下面，在根據(jù)本發(fā)明的去 蓋系統(tǒng)10的停用(inactive)位置中(用附圖標(biāo)記202標(biāo)記)，適配設(shè) 備200用于補償待處理的不同盒系統(tǒng)28的不同高度30。通過使用適配設(shè) 備200，增加了具有不同高度30的多個盒系統(tǒng)28的處理高度.
附加的高度/尺寸補償在圖9中用附圖標(biāo)記206標(biāo)記。取決于用本發(fā) 明的去蓋系統(tǒng)10處理的多種盒系統(tǒng)28，使用相應(yīng)數(shù)量的適配設(shè)備200， 所述適配設(shè)備200分別設(shè)置成用于不同的高度/尺寸補償206.根據(jù)圖9 的所述去蓋系統(tǒng)10包括直線導(dǎo)向器14，所述直線導(dǎo)向器14用于至少一 個旋擰頭36，如根據(jù)圖9的第二實施例所示，所述旋擰頭驅(qū)動件24包括 傳動帶208，借助所述傳動帶208將旋轉(zhuǎn)運動傳遞到旋擰頭36的冠形旋 擰環(huán)56上。借助延伸到盒系統(tǒng)28的定位開口 204中的定位元件205，檢 測待處理的盒系統(tǒng)28的存在(見圖IO).在本發(fā)明的旋擰頭36的冠形 旋擰環(huán)56下面，布置剝離設(shè)備40，所述剝離設(shè)備40成形為叉形元件。 在處理盒系統(tǒng)28時，保持布置在適配設(shè)備200上的盒系統(tǒng)28在導(dǎo)向通道 201內(nèi)的位置.附圖標(biāo)記18示出了驅(qū)動件，驅(qū)動件18向直線導(dǎo)向器14施 加豎向移動，至少一個旋擰頭36布置在所述直線導(dǎo)向器14上。冠形旋 擰環(huán)56包括在本發(fā)明的第一實施例中分別如圖2和3更詳細(xì)地給出的那 樣的所述齒形突起58.去蓋系統(tǒng)10的表面12設(shè)置有開口34，從待處理 的相應(yīng)盒系統(tǒng)28的容器擰開的蓋82通過所述開口34廢棄到布置在該去 蓋系統(tǒng)10表面12下面的蓋容器20中.
圖10示出了圖9中給出的第二實施例的盒系統(tǒng)安裝區(qū)域。
根據(jù)圖10的詳細(xì)透視圖，盒系統(tǒng)28被引導(dǎo)到導(dǎo)向通道201中。盒系 統(tǒng)28布置在具有用附圖標(biāo)記206表示的高度補償?shù)倪m配設(shè)備200上.借 助于適配設(shè)備200，上部盒表面32移動到冠形旋擰環(huán)56的方向上，該冠
形旋擰環(huán)56沿其外周邊布置有多個齒形突起58。在導(dǎo)向通道201內(nèi)，盒 系統(tǒng)28通過可致動的銷形定位元件205接合待處理的盒系統(tǒng)28的上部 盒表面32中的定位開口 204而固定。借助于微動開關(guān)22、 68、 70和72檢 測盒系統(tǒng)28被完全插入到旋擰頭36下面的導(dǎo)向通道201內(nèi)，所述微動開 關(guān)22、 68、 7t)和72還啟動和停止冠形旋擰環(huán)56的旋轉(zhuǎn)移動以及旋擰頭 36沿所述直線導(dǎo)向器14的豎向移動。
在圖10中，定位元件205還沒有接合盒系統(tǒng)28的上表面32中的定位 開口 204 在圖10中，示出了所述拆除設(shè)備66裝配到剝離設(shè)備40 (成形 為剝離叉)的開口。借助于傳動帶208將旋轉(zhuǎn)移動傳遞給圖10所示的兩 個旋擰頭36的冠形旋檸環(huán)56，該實施例中的傳動帶208是第一實施例的 旋擰頭齒輪26的替代方案，旋擰頭36的豎向移動通過驅(qū)動件18沿豎直 向下或向上方向驅(qū)動直線導(dǎo)向器14來施加，并由所述微動開關(guān)22、 68、 70和72相應(yīng)地啟動。
圖ll更詳細(xì)地示出了根據(jù)圖9的第二實施例的旋擰頭驅(qū)動件.
用于將旋轉(zhuǎn)移動傳遞給旋擰頭36的冠形旋擰環(huán)56的所述旋擰設(shè)備 包括旋擰頭驅(qū)動件24，所述旋擰頭驅(qū)動件24設(shè)置有傳動帶208.傳動帶 208構(gòu)成本發(fā)明所示的第一實施例的蝸桿/蝸輪傳動裝置38、 48(見圖5) 的替換方案。從圖ll可以看出，該圖所示的兩個旋擰頭36均包括縱向 開縫的張力工具或夾頭60，以接合蓋82的漏斗形腔84，該蓋82分別如 圖8,1和8.2更詳細(xì)地示出。
圖11所示的旋獰頭36的所述冠形旋檸環(huán)56環(huán)繞張力工具或夾頭60， 所述張力工具或夾頭60設(shè)置有對中銷62和前述對中錐體78，以接合蓋 82的漏斗形腔84的內(nèi)部突起74。盒系統(tǒng)28的表面用附圖標(biāo)記32標(biāo)記， 附圖標(biāo)記58示出了旋檸頭36下部邊緣處的齒形突起，旋擰頭36被彈簧 偏壓，如圖12. 1到12. 4更詳細(xì)地示出.
圖12. 1到12.4分別示出了與本發(fā)明的第一和第二實施例使用的旋 擰頭的詳圖。
分別如圖12. 1到12. 4所示的旋獰頭可以與根據(jù)本發(fā)明的兩個實施 例使用，即分別為根據(jù)圖1.1到7的去蓋系統(tǒng)10、和其后描述的本發(fā)明 的第二實施例(即根據(jù)圖9到11的第二實施例).在圖12. 1到12. 4中更 詳細(xì)地給出的旋擰頭36提供了更經(jīng)濟的實施例，這是因為已經(jīng)省去了 圖3所示的第一張力彈簧50。根據(jù)圖12. 1到12. 4給出的實施例的張力工
21
具或夾頭60不是彈簧偏壓的。從冠形旋擰環(huán)56的帶齒邊緣58到分別根 據(jù)圖6和6. l給出的實施例的保持突起76的距離是固定的。在此省去笫 一張力彈簧50,第一張力彈簧50在根據(jù)圖3的實施例中分派給所述張力 工具或夾頭60。
圖12. l示出了包括活塞214的旋擰頭36。所述活塞214與具有中空內(nèi) 部的旋擰支座42借助于螺栓216彼此接合。所述螺栓216在設(shè)置于旋擰 支座42的外周中的縱向開縫的孔隙218內(nèi)移動。笫二張力彈簧52布置在 旋擰支座42內(nèi)。所述笫二張力彈簧52以縱向方向(即，Z方向)預(yù)張緊 該旋擰支座42。因而，所述冠形旋擰環(huán)56是彈簧偏壓的，且允許補償 軸向移動。張力工具或夾頭60被所述冠形旋擰環(huán)56環(huán)繞，在該實施例 中，所述張力工具或夾頭60具有保護銷210。所述保護銷210伸出到該 下邊緣上的所述齒形突起58之下大約一保護距離212.因而，借助于分 派給張力工具或夾頭60的保護銷210，防止在與盒系統(tǒng)28的上部盒表面 32接觸時損壞冠形旋擰環(huán)56，這是因為保護銷210在冠形旋擰環(huán)56接觸 表面32之前接觸表面32.在冠形旋擰環(huán)56的外周上，設(shè)置了具有環(huán)形 形式的拆除設(shè)備66,
根據(jù)圖12. 1，示出了旋擰頭36。從圖12.2可以清楚，所述螺栓216 的端部在旋擰頭36的外周74上的豎向定向的孔隙218內(nèi)被引導(dǎo).旋擰支 座42由所述笫二張力彈簧52彈簧加栽，冠形旋擰環(huán)56環(huán)繞張力工具60 的設(shè)置有保護銷210的對中錐體78.
圖12. 3和12.4分別示出了備選實施例的旋擰頭。根據(jù)圖12. 3給出的 旋獰頭36的實施例，所述旋擰頭36包括活塞214和螺栓216，旋擰支座 42的外周74與活塞214的圃柱體部分214利用所述螺栓216彼此聯(lián)接.設(shè) 置第三張力彈簧54，以在通過冠形旋擰環(huán)56相對于張力工具或夾頭60 之間的相對移動而使得蓋82脫落時將旋擰頭36復(fù)位到其初始位置.在 根據(jù)圖l. l到7的實施例中，檸開的蓋82借助拆除器環(huán)66相對于所述對 中銷62的相對移動而從旋擰頭36上移除.在圖l. l到7給出的實施例中， 根據(jù)本發(fā)明的去蓋系統(tǒng)10在蓋82被擰開后被推出蓋的凹槽86與冠形旋 擰環(huán)的帶齒邊緣58的接合狀態(tài)，
在所述旋擰支座42下面，示出了縱向延伸的張力工具或夾頭60.在 具有對中錐體78的所述張力工具或夾頭60內(nèi)布置保護銷210。所述保護 銷210伸出到冠形旋擰環(huán)56的所述齒形突起58之下大約一保護距離212。因而，在旋轉(zhuǎn)時，借助于保護距離212，保護冠形旋檸環(huán)56在與 盒系統(tǒng)28接觸時不受損壞.由于該保護距離212,所述保護銷210在冠 形旋擰環(huán)56的下部環(huán)處的齒形突起58之前接觸布置在旋檸頭36下面的 所述盒系統(tǒng)28。所述張力工具或夾頭60被第二張力元件52彈黃加栽，
拆除設(shè)備66布置在冠形旋檸環(huán)56的外周上。在圖12. 3給出的布置 中，保護銷210被壓入到由第二張力元件52彈簧加栽的張力工具或夾頭 60中.根據(jù)圖12.3和12.4給出的實施例，拆除器設(shè)備66集成到冠形旋 擰環(huán)56中，從而省去了緊固裝置。
圖12. 4示出了轉(zhuǎn)向大約90。后的根據(jù)圖12. 3的旋擰頭36。從圖12.4 給出的透視圖可以清楚，所述螺栓216的端部在設(shè)置于旋擰頭36的旋擰 支座42的外周74中的孔隙218中被引導(dǎo).螺栓216的端部在設(shè)置于旋擰 支座42的外周74中的縱向開縫的孔隙218內(nèi)移動.冠形旋檸環(huán)56由第二 張力彈簧52偏壓.類似地，張力工具或夾頭60由第三張力彈簧54偏壓， 保護銷210相對于帶齒的冠形旋擰環(huán)56下部以保護距離212設(shè)置，
根據(jù)圖9到11中更詳細(xì)地給出的去蓋系統(tǒng)10的第二實施例示出了定 位元件205，所述定位元件205用于接合待處理的盒系統(tǒng)28的定位開口 204.因而，在開始操作循環(huán)之前，盒系統(tǒng)28被固定，從而為操作人員 提供了安全措施、
根據(jù)圖9到11中更詳細(xì)地給出的本發(fā)明的第二實施例，由適配設(shè)備 200實現(xiàn)高度補償206。在旋擰頭36向下移動時， 一旦由導(dǎo)向通道201上 或橫向位置處的微動開關(guān)檢測到待處理的盒系統(tǒng)28的存在，旋擰操作
總是在相同的位置處啟動。
具有過大的高度30的盒系統(tǒng)28不能由根據(jù)圖9到U的去蓋系統(tǒng)10處 理，因為它將不適合于裝配到根據(jù)圖9到11的去蓋系統(tǒng)10的導(dǎo)向通道 201。然而，如果盒系統(tǒng)28過低，該操作循環(huán)也不會啟動，因為過低的 盒系統(tǒng)28不會接觸導(dǎo)向通道201內(nèi)的微動開關(guān).
備選地，可以設(shè)想蓋82不是廢棄到布置在根據(jù)本發(fā)明的去蓋系統(tǒng)10 的表面12下面的蓋容器20中，而是在隨后的循環(huán)中，將新的蓋擰緊到 盒系統(tǒng)28或擰緊到帶有盒系統(tǒng)28的容器.代替旋擰頭36沿著朝向待處 理盒系統(tǒng)28的方向移動，反之亦然，盒系統(tǒng)28可以朝根據(jù)本發(fā)明的去 蓋系統(tǒng)10的旋檸頭36移動，然而，旋擰頭36在該備選實施例中是固定 安裝的。待處理的盒系統(tǒng)28的傳輸和移除由直線驅(qū)動件自動地進行，
如附圖所示，以實現(xiàn)對多個盒系統(tǒng)28的完全自動處理。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的去蓋系統(tǒng)10示出了由微動開關(guān)22、 68、 70 和72相應(yīng)地檢測的冠形旋捍環(huán)56和旋擰頭36的旋轉(zhuǎn)運動和滑動運動。 傳感器(如霍爾傳感器)或光學(xué)設(shè)備(如光柵)或類似物可以用作替 換方案來取代所述微動開關(guān)22、 68、 70和72。根據(jù)上述兩個實施例的 去蓋系統(tǒng)10可以實施為僅使用一個旋擰頭36，同樣這在安裝去蓋系統(tǒng) IO時也只需要更小的空間。
附圖標(biāo)記列表
10去蓋系統(tǒng)
12表面
14直線導(dǎo)向器
16直線驅(qū)動件(Z方向)
18驅(qū)動件(z方向)
20
22微動開關(guān)
24旋擰頭驅(qū)動件
26旋擰頭齒輪
28盒系統(tǒng)
30盒系統(tǒng)的高度
32上部盒表面
34開口
36旋檸頭
38蝸桿蝸輪
40剝離叉
42旋擰支座
44軸
46軸承
48蝸桿蝸輪
50第一張力彈簧
52第二張力彈簧
54第三張力彈簧
56旋檸環(huán) 58突起 60張力工具 62對中銷 64拆除器管 66拆除器環(huán)
68第一微動開關(guān)(Z向頂部擋塊)
70第二微動開關(guān)(Z向底部-l)
72第三微動開關(guān)(Z向底部—2)
74外周
76保持突起
78對中錐體
80縱向縫
82蓋
84漏斗形腔 86凹槽 88內(nèi)螺紋 90軸線 92壁
94內(nèi)部突起 200適配設(shè)備 201導(dǎo)向通道 202停用位置 204定位開口 205定位元件 206高度/尺寸補償 208傳動帶 210保護銷 212保護距離 214活塞 216螺栓 218孔隙
權(quán)利要求
1. 一種去蓋系統(tǒng)(10)，用于打開由蓋(82)封閉的試劑容器或盒系統(tǒng)(28)，該蓋(82)為此目的而設(shè)置，所述蓋(82)通過旋轉(zhuǎn)運動被移除和固定，所述去蓋系統(tǒng)(10)具有對中單元(60，62，78)，所述對中單元(16，78)在其下端具有接合蓋(82)的元件(60，78)，其中，所述去蓋系統(tǒng)(10)具有被驅(qū)動的且可沿豎向移動的至少一個旋擰頭(36)，從而補償待處理的盒系統(tǒng)(28)的可變高度(30)和/或尺寸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的去蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個旋 擰頭(36)布置在可沿豎向移動的直線驅(qū)動件(16)上.
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述去蓋 系統(tǒng)(10)包括至少兩個、優(yōu)選三個旋檸頭(36).
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的去蓋系統(tǒng)(10),其特征在于，每個所述 旋擰頭(36)包括冠形旋擰環(huán)(56)，所述冠形旋擰環(huán)(56)由至少 一個張力彈簧(52)彈簧加載。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述冠形 旋擰環(huán)(56)包括多個齒形突起(58)，所述多個齒形突起(58)沿所 述冠形旋擰環(huán)(56)的邊緣的周邊布置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，拆除設(shè)備 (66)布置在所述冠形旋檸環(huán)(56)上或集成在所述冠形旋擰環(huán)(56) 內(nèi)，該拆除設(shè)備(66)尤其是環(huán)形構(gòu)件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述旋檸 頭(36)包括張力工具或夾頭(60),所述張力工具或夾頭(60)具 有接合待處理的蓋(82)的對中錐體(78)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述張力 工具或夾頭(60)由旋擰頭(36)內(nèi)的張力彈簧(50)預(yù)加栽.
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述張力 工具或夾頭(60)包括對中錐體(78)，所迷對中錐體(78)具有環(huán) 形延伸的環(huán)形保持突起(76)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述張 力工具或夾頭(60)的端部包括多個縱向延伸的縫(80)，以便沿徑 向方向產(chǎn)生張力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所迷的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述張 力工具或夾頭(60)包括保護銷(210)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述保 護銷(210)相對于所述冠形旋擰環(huán)(56)的突起(58)伸出大約一保 護距離(212)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述張 力工具或夾頭(60)包括對中銷(62),所述張力工具或夾頭(60) 被第一彈簧元件(50)相對于旋擰頭(36)的旋擰支座(")偏壓， 和/或由第三張力元件(54)相對于旋檸環(huán)(56)彈簧加載.
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，待處理 的所述盒系統(tǒng)(28)由定位裝置(204， 205 )固定。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，待處理 的所述盒系統(tǒng)(28)的表面(32)相對于旋檸頭(36)的冠形旋檸環(huán)(56)的相對位置借助于適配設(shè)備(200 )來調(diào)節(jié)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述適 配設(shè)備(200 )補償可變高度(206 ).
17. 根據(jù)權(quán)利要求l所迷的去蓋系統(tǒng)(10),其特征在于，所述去 蓋系統(tǒng)(10)包括表面(12)，用于所述直線驅(qū)動件(16)的直線導(dǎo) 向器(l4)布置在所述表面(l2)上，設(shè)置一開口 (34)，且在所述 開口 (")下面布置蓋容器(20)來裝廢棄的蓋(8",
18. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，每個旋 擰頭(36)包括剝離設(shè)備(40)，在去除了先前接合的蓋(82)之后， 所述旋擰頭(36)自動地返回到其停用位置，
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的去蓋系統(tǒng)(10)，其特征在于，由旋檸 頭(36)接合的蓋(82)用靜止固定的剝離設(shè)備剝離，所述剝離設(shè)備 尤其是剝離叉(40)的剝離架。
20. —種用于從盒系統(tǒng)(28)或從存儲在所述盒系統(tǒng)(28)內(nèi)隨機 位置處的容器上擰開蓋(82)的方法，其特征在于以下方法步驟a) 將待處理的盒系統(tǒng)(28)加載到布置在多個旋擰頭(36)下面 的表面(12)上；b) 將所述多個旋擰頭(36)朝所述盒系統(tǒng)(28)的上表面(32) 移動，或?qū)⒓虞d的盒系統(tǒng)(28)朝所述多個旋擰頭(36)移動； c) 在一個操作循環(huán)中處理所述盒系統(tǒng)(28);d) 在對其處理之后，將從盒系統(tǒng)(28)或存儲在所述盒系統(tǒng)(28) 內(nèi)的容器擰下的蓋(82)移動到布置在所迷表面(12)下面的蓋容器(20)中。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，布置在盒系統(tǒng)(28) 內(nèi)的隨機數(shù)量的容器被同時處理。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，完全加栽的盒系統(tǒng) (28)在一個擰開過程循環(huán)中同時處理.
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，檢測待處理的盒系 統(tǒng)(28)的高度(30),根據(jù)已經(jīng)檢測到的盒系統(tǒng)(28)的高度(30)， 進行多個旋擰頭(36)的沿向下方向的預(yù)定豎向移動.
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，適配設(shè)備(200) 磁性地固定到系統(tǒng)(10)的表面(12)上.
25. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，待處理的盒系統(tǒng)(28) 借助銷形定位元件(205 )固定在導(dǎo)向通道(201)內(nèi)，所述銷形定位 元件(205 )接合相應(yīng)的待處理的盒系統(tǒng)(28)的定位開口 ( 204 ), 所述盒系統(tǒng)(28)的存在由微動開關(guān)(22， 68, 70， 72)或傳感器檢 測。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，封閉含有試劑的容 器或封閉所述盒系統(tǒng)(28)的蓋(82)的不同旋擰高度或蓋(82)的 不存在是由旋擰頭(36)的彈簧加栽的縮回移動來補償?shù)?
27. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在每個旋擰頭(36) 的冠形旋擰環(huán)(56)的旋擰操作期間，旋擰頭(36)保持于在擰開過 程期間維持不變的預(yù)定位置。
28. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在對中銷(62)和 /或張力工具(16)與硬性面有意或無意接觸時，由對中銷(62)保護 旋檸頭(36)的張力工具(60)不受損壞或變形，
29. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，用于移除擰開的蓋 (82 )的環(huán)形拆除設(shè)備(66 )可從外部相對于旋擰頭(36 )致動，且在移除蓋(82)后自動地移動到其停用位置。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，在所述多個旋擰頭 (36)沿向上方向豎向移動時，所述拆除設(shè)備(66)接觸靜止固定的剝離設(shè)備(40)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，在所述剝離設(shè)備(40 ) 沿向下方向豎向移動時，檸開的所述蓋(82)由靜止固定的拆除器環(huán)(66 )剝離，所述拆除器環(huán)(66 )附接到旋檸頭(36 )或與旋檸頭(36 ) 集成在一起。
32. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該過程通過微動開 關(guān)(22， 68， 70， 72)控制，所述微動開關(guān)(22, 68， 70， 72)檢測 待處理的盒系統(tǒng)(28)的存在或不存在，檢測待處理的盒系統(tǒng)(28) 的高度(30)，且還檢測旋擰頭(36)相對于待處理的盒系統(tǒng)(28) 的表面(")的移動。
33. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，進行軟件實施控制， 由軟件實施來設(shè)置旋轉(zhuǎn)速度、水平或豎向移動路徑速度和誤差檢測。
34. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該去蓋系統(tǒng)(IO) 的可操作性由設(shè)置在蓋容器(20)內(nèi)的LED發(fā)光系統(tǒng)來顯示，所迷發(fā)光 系統(tǒng)指示該系統(tǒng)的可操作性，所述蓋容器(20)具有透明的前部.
35. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述蓋容器(20) 的位置對應(yīng)于用所述去蓋系統(tǒng)(10)的至少一個旋擰頭(36)從所述 盒系統(tǒng)(28)上擰開所述蓋(82)的位置。
全文摘要
一種用于打開或關(guān)閉由蓋(82)封閉的試劑容器或盒系統(tǒng)(28)的旋擰/去蓋系統(tǒng)(10)，該蓋(82)是為此目的設(shè)置，所述蓋(82)通過旋轉(zhuǎn)運動去除和固定，所述系統(tǒng)具有對中單元(60，62，78)，所述對中單元(16，78)在其下端具有接合蓋(82)的卡扣元件，其中所述旋擰/去蓋系統(tǒng)(10)具有被驅(qū)動的且可以豎向同時移動的多個旋擰頭(36)，從而補償待處理的盒系統(tǒng)(28)的可變高度(30)和/或尺寸。
文檔編號G01N35/00GK101377516SQ20081013096
公開日2009年3月4日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月29日
發(fā)明者R·克拉默, S·薩特勒, U·默特什 申請人:霍夫曼—拉羅奇有限公司