自动分配器

摘要

一种自动分配器(1)，包括分配头(6)、传送器(5)、控制器(3)、传感器(19)和调整器(3)。分配头(6)容纳多个分配尖端(14)，并将液体吸入分配尖端(14)和从其中喷出。传送器(5)在XYZ空间内移动分配头(6)。控制器(3)，其用于控制通过喷射头(6)对液体的吸入和喷射以及喷射头(6)通过传送器(5)的移动。传感器(19)探测分配尖端(14)是否安装在分配头(6)中。调整器(3)对准喷射头(6)和传感器(19)在XY平面上的基准位置。

权利要求

1.一种自动分配器(1)，包括： 分配头(6)，其可在由彼此垂直延伸的X轴、Y轴和Z轴定义的XYZ空间内移动，所述XYZ空间具有基准位置，多个分配尖端(14)可安装在分配头(6)上，液体被吸入安装在分配头(6)上的分配尖端(14)的至少之一并从其中喷出； 传送器(5)，其通过指定X轴、Y轴和Z轴的坐标值在XYZ空间内移动分配头(6)； 控制器(3)，其用于控制通过分配头(6)对液体的吸入和喷射以及喷射头(6)通过传送器(5)的移动； 传感器(19)，其设置在XYZ空间内的位置中，在分配头(6)通过探测位置时探测安装在分配头(6)上的一个或多个分配尖端(14)的安装状态，并输出表示一个或多个分配尖端(14)的安装状态的安装状态信号； 调整器，其基于安装状态信号调整基准位置的X轴坐标值、Y轴坐标值和Z轴坐标值的至少之一； 其中所述安装状态包括所述尖端是否已经被适当地安装或所安装的尖端是否是正确的类型。

2. 根据权利要求1所述的自动分配器（1)，其中基准位置是XYZ空间 的原点，其中在基准位置的X轴坐标值、Y轴坐标值和Z轴坐标值的至少 之一通过调整器调整时，改变分配头（6)被传送器（5)移动至的目标位 置。

3. 根据权利要求l所述的自动分配器（1)，其中控制器（3)包括波 形显示器，所述波形显示器用于显示来自传感器（19)的安装状态信号输 出的波形。

4. 根据权利要求1所述的自动分配器（1)，其中控制器（3)进一步 包括传感器调整显示器，所述传感器调整显示器用于促使用户根据来自传 感器（19)的安装状态信号输出调整传感器（19)的位置。

5. 一种自动分配器(1)，包括：分配头（6)，多个分配尖端（14)可安装在其上，液体被吸入安装在分配头（6)上的分配尖端（14)的至少之一并从其喷出；传送器（5)，其通过指定彼此垂直延伸的X轴、Y轴和Z轴的坐标值，在由X轴、Y轴和Z轴定义的XYZ空间内移动分配头（6);控制器（3)，其用于控制通过分配头（6)对液体的吸入和喷射以及喷射头（6)通过传送器（5)的移动；以及传感器（19)，其用于探测随着分配头（6)移动的分配尖端（14)， 并产生表示探测到分配尖端（14)的探测信号，其中控制器（3)包括储存模型波形的存储单元，并通过将探测信号 与模型波形进行比较确定分配尖端（14)的形状和安装状态；其中所述安装状态包括所述尖端是否已经被适当地安装或所安装的 尖端是否是正确的类型。

6. 根据权利要求5所述的自动分配器（1)，其中控制器（3)进一步 包括分配尖端调整显示器，所述分配尖端调整显示器用于在分配尖端（14) 的形状不是预定形状或在分配尖端（14)没有正确安装时促使用户重新安 装分配尖端（14)。

7. 根据权利要求5所述的自动分配器（1)，其中传感器（19)包括多 个用于在多个位置探测分配尖端的传感器元件，其中控制器（3)根据由 多个传感器元件探测到的多个用于分配尖端的信号确定分配尖端（14)的 形状和安装状态。

8. 根据权利要求5所述的自动分配器（1)，其中传送器（5)移动分 配头（6)，使得传感器（19)能在多个位置探测分配尖端（14)，其中控 制器（3)根据由传感器（19)探测到的用于分配尖端（14)上的多个位 置的信号确定分配尖端（14)的形状和安装状态。

9. 根据权利要求5所述的自动分配器（1)，其中传送器（5)包括头 定向变化装置，所述头定向变化装置改变分配头（6)的定向，使得传感 器（19)能探测分配尖端（14)上的多个不同表面，其中，控制器（3) 根据由传感器（19)探测到的用于分配尖端的多个表面的信号确定分配尖 端（14)的形状和安装状态。

10. 根据权利要求5所述的自动分配器（1)，其中控制器（3)进一步 包括探测的波形显示器，所述探测的波形显示器根据从传感器（19)供给 的探测信号产生波形，并显示所述波形。

11.根据权利要求5所述的自动分配器（1)，其中模型波形表示预定的理想探测期，其中控制器（3)将用波形表示的探测期与理想探测期进行比较，并确定分配尖端（14)的形状和安装状态。

说明书

自动分配器

技术领域

本申请涉及自动分配器，尤其涉及具有可调整分配头且能确定分配头中的分配尖端的形状和安装状态的自动分配器。

背景技术

分配少量液体样本、试剂等到样本容器中是在生物化学领域中进行测试和分析期间经常进行的操作。通过将液体吸到安装在分配头中的分配尖端中并将液体从分配尖端中喷出进行分配操作。喷射尖端通常是在每次使用后可用新的分配尖端替换的一次性分配尖端。
近来，在生物化学测试和分析中，这些分配操作的数量急剧增加。然而，在人工进行时，操作是低效率的，且可导致例如用户忘记安装或不合适地安装分配头等问题。结果，我们现在看到从人工分配操作到自动分配的转变。
传统的自动分配器包括：尖端架，其中设置多个分配尖端；分配头，用于容纳分配尖端和分配包含在其中的液体；以及传感器，用于确定尖端架中分配尖端的存在。通过监控尖端架中分配尖端的存在，传感器可确定分配尖端是否已安装在分配喷嘴中。例如，传感器确定在应当安装在分配喷嘴中的分配尖端仍留在尖端架中时发生安装错误。因此，例如如日本未
审专利申请出版物No. HEI-11-295313中所描述的，自动分配器可探测在分配头中安装分配尖端的安装错误。
然而，如果尖端架或传感器偏离其在日本未审专利申请出版物No.HEI-11-295313中所描述的自动分配器中的预定位置，则传感器不能在正确的位置处执行探测。例如，如果传感器偏离其预定位置，使得传感器监控分配尖端之间的间隙，则传感器确定没有剩余分配尖端，也就是说，所有尖端都已被安装。
5并且，日本未审专利申请出版物No. HEI-U -295313的自动分配器可只 探测到分配尖端是否已全部正确地安装在分配头中。因此，这种自动分配 器不能在分配尖端没有正确安装在发配头中时或在安装的分配尖端具有 不同形状时探测到反常。因此，例如，如果用户错误地将不同类型的分配 头放置在分配架中，则将不能得到想要的试剂量。

发明内容

鉴于上述，本发明的一个目的是提供一种能调整分配头的位置和能确 定分配尖端的形状和安装状态的自动分配器。
所述和其它目的可通过这样的自动分配器获得，所述分配器包括分配 头、传送器、控制器、传感器和调整器。分配头在由彼此垂直延伸并具有 基准位置的X轴、Y轴和Z轴定义的XYZ空间内可移动。多个分配尖端 可安装在分配头上。液体吸入至少一个安装在分配头上的分配尖端中，并 从所述分配尖端喷出。传送器通过指定X轴、Y轴和Z轴的坐标值在XYZ 空间内移动分配头。控制器控制喷射头吸入和喷射液体以及传送器移动喷 射头。传感器设置在XYZ空间内的位置中，在分配头通过探测位置时探 测安装在分配头上的一个或多个分配尖端的安装状态，并输出表示一个或 多个分配尖端的安装状态的安装状态信号。其中所述安装状态包括所述尖 端是否已经被适当地安装或所安装的尖端是否是正确的类型。调整器基于 安装状态信号调整基准位置的X轴坐标值、Y轴坐标值和Z轴坐标值的 至少之一。
基准位置举例来说是XYZ空间的原点，其中在基准位置的X轴、Y 轴和Z轴坐标值的至少之一被调整器调整时，改变分配头移动至的目标位置。
利用这种构造，当基准位置在XYZ空间中对准时可执行调整来对准 分配头和传感器的基准位置。因此，可探测到安装在分配头中的分配尖端 具有正确的位置。
控制器可包括波形显示器，所述波形显示器用于显示来自传感器的安 装状态信号输出波形。利用这种结构，表示分配尖端的位置的波形可显示 在波形显示器上。
控制器可进一步包括传感器调整显示器，所述传感器调整显示器用于促使用户根据来自传感器的安装状态信号输出调整传感器的位置。利用这 种结构，控制器可在传感器调整显示器上显示表示传感器在偏离预定位置 时没有对准的消息。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括分配头、传送器、控制器和 传感器的自动分配器。多个分配尖端可安装在分配头上，且液体吸入安装
在分配头上的分配尖端的至少之一中并从其中喷出。通过指定X轴、Y轴 和Z轴的坐标值，传送器在由彼此垂直延伸的X轴、Y轴和Z轴限定的 XYZ空间内移动分配头。控制器控制分配头吸入和喷出液体以及传送器 使分配头移动。传感器探测随着分配头移动的分配尖端，并产生表示探测 到分配尖端的探测信号。控制器包括储存模型波形的存储单元，并通过将 探测信号与模型波形进行比较确定分配尖端的形状和安装状态。
控制器可进一步包括分配尖端调整显示器，所述分配尖端调整显示器 促使用户在分配尖端的形状不是预定形状或分配尖端不是正确安装时重 新安装分配尖端。
传感器可包括多个用于在多个位置探测分配尖端的传感器元件。在此 情形下，控制器根据由多个传感器元件探测到的多个用于分配尖端的信号 确定分配尖端的形状和安装状态。
传送器可移动分配头，使得传感器能在多个位置探测分配尖端。在此 情形下，控制器根据由传感器探测到的用于分配尖端上的多个位置的信号 确定分配尖端的形状和安装状态。
传送器可包括头定向变化装置，所述头定向变化装置改变分配头的定 向，使得传感器能探测分配尖端上的多个不同表面。在此情形下，控制器 根据由传感器探测到的用于分配尖端的多个表面的信号确定分配尖端的 形状和安装状态。
控制器可进一步包括探测波形显示器，所述探测波形显示器根据从传 感器供给的探测信号产生波形，并显示波形。
模型波形表示预定的理想探测期，其中控制器将用波形表示的探测期 与理想探测期进行比较，并确定分配尖端的形状和安装状态。

附图说明

根据以下结合附图进行的描述，本发明的特定特性和优点以及其它目
的将变得显而易见，其中在附图中：
7图1是示出根据优选实施例的自动分配器的透视图；
图2是示出设置有根据优选买施例的传感器尖端传感器的处置容器 (disposalvessel)的透视图；
图3是示出根据优选实施例的调整/探测窗口的示意性图示； 图4 (a)是示出在分配头纵向定向时的探测开始位置的示意性图示； 图4 (b)是示出在分配头纵向定向时的探测结束位置的示意性图示； 图5 (a)是示出在分配头纵向定向时的探测开始位置的示意性图示；
图5 (b)是示出在分配头纵向定向时的探测结束位置的示意性图示；
图6 (a)是示出显示在波形窗口中的信号波形的实例的示意性图示； 图6 (b)是示出显示在波形窗口中的信号波形的另一实例的示意性图
图6 (c)是示出显示在波形窗口中的信号波形的另一实例的示意性图
示；
图6 (d)是示出显示在波形窗口中的信号波形的另一实例的示意性图
示；
图7 (a)是示出显示在波形窗口中的信号波形的实例的示意性图示； 图7 (b)是示出显示在波形窗口中的信号波形的另一实例的示意性图
示；
图7 (c)是示出显示在波形窗口中的信号波形的另一实例的示意性图
图8 (a)是示出显示信号波形的波形窗口的实例的示意性图示； 图8 (b)是示出显示信号波形的波形窗口的另一实例的示意性图示； 图8 (c)是示出显示信号波形的波形窗口的另一实例的示意性图示；
图8 (d)是示出显示信号波形的波形窗口的另一实例的示意性图示；
图8 (e)是示出显示信号波形的波形窗口的另一实例的示意性图示；
图9是示出包括探测操作的自动分配工艺的步骤的流程图；
图IO是示出自动分配器的实例的示意性图示，所述自动分配器使分配 尖端沿z轴移动通过探测位置，并利用一组分配尖端传感器在多个位置处 探测分配尖端；
图ll是示出从多个方向探测分配尖端的自动分配器的实例的示意性
8图示；
图12是示出探测分配尖端的长度的自动分配器的实例的示意性图示； 图13是说明用于显示来自分配尖端传感器的输出的波形显示操作的 流程图；
图14是示出在分配头在经度方向上定向时沿Y轴的基准位置调整操
作的流程图；以及
图15是示出在分配头在纬度方向上定向时沿Y轴的基准位置调整操
作的流程图。 具体实施方式
将参看附图描述根据本发明的优选实施例的自动分配器。图1是示出 根据优选实施例的自动分配器l的透视图。自动分配器1包括外壳2、控制 器3和通信电缆4。
外壳2容纳传送器5、分配头6、电路部分7、分配尖端容器8和9、试剂 容器10和11、微板块12和处置容器13。分配尖端容器8、试剂容器10和微 板块12在外壳2内与由分配尖端容器9、试剂容器11和处置容器13形成的另 一行平行设置成行。处置容器13和微板块12之间的间隙比处置容器13和试 剂容器ll之间的间隙宽。在此优选实施例中，将其中分配尖端容器8、试 剂容器10和微板块12依次设置的方向称为沿X轴的正向。从处置容器13到 微板块12的与X轴正交的方向称为沿Y轴的正向。对于分配头6的移动，将 分配头6向上移动的方向称为负向，将分配头6向下移动的方向称为沿与X 轴和Y轴都正交的Z轴的正向。
设置了用于沿X轴、Y轴和Z轴驱动传送器5的步进电机（未示出）。分 配头6设置在传送器5的底端上，且包括设置成行的十二个喷射器la-12a(例 如，参看图4(a))。每个喷射器都能容纳一个分配尖端14，同时相邻喷射 器之间的间隙为9mm。并且，由于分配头6能在X轴和Y轴之间转动90度， 所以可沿X方向或Y方向执行分配操作。电路部分7设置有驱动电路，所述 驱动电路用于根据经由控制器3、用于将来自传感器的信号输出到控制器3 的输出电路和微处理器（CPU)输入的条件驱动传送器5到X方向、Y方向 和Z方向。
9分配尖端容器8和9以9mm的间距设置有井坑（well),用于容纳分配 尖端14。分配尖端14安装在分配头6上，充当用于临时储存试剂的容器。 试剂容器10和11容纳分配头6吸入分配尖端14内的试剂。九十六个井坑在 微板块12中以9mm的间距形成为网格状，经度方向（沿Y轴）八个井坑， 纬度方向（沿X轴）十二个井坑。容纳在分配尖端14中的试剂喷射到微板 块12的井坑中。
图2是示出设置有根据优选实施例的分配尖端传感器19a和19b的处置 容器13的透视图。处置容器13用于丢弃使用过的分配尖端14。处置容器13 设置有分配尖端传感器19a和19b。分配尖端传感器19a和19b能探测分配头 6种的分配尖端14的存在及安装状态。处置容器13是由平行于X轴、Y轴和 Z轴的壁构成的矩形平行管。分配尖端传感器19a和19b设置在处置容器13 的顶部上。具体而言，分配尖端传感器19a和19b分别安装在固定到基底16 的支承件15a和15b上，且基底16固定到外壳2上。
分配尖端传感器19a包括光发射/接收元件191a、 192a和193a，且分配 尖端传感器19b包括反射板191b、 192b和193b。光发射/接收元件191a、 192a 和193a沿处置容器13的一个拐角上的Z轴以从顶部到底部的顺序设置。反 射板191b、 192b和193b类似地设置在与第一拐角对角相对的处置容器13 的另一拐角上，使得光发射/接收元件191a与反射板191b相对，光发射/接 收元件192a与反射板192b相对，光发射/接收元件193a与反射板193b相对。 因此，从光发射/接收元件191a发射的光离开反射板192b反射，并返回光发 射/接收元件191a。所述过程也适用于光发射/接收元件192afP反射板192b、 光发射/接收元件193a和反射板193b 。由分配尖端传感器19a和19b探测的数 据传送给控制器3。在下文中，将光发射/接收元件191a、 192a和193aSl反 射板191b、 192b和193b共同称为"分配尖端传感器19"。
控制器3举例来说是通过局域网（LAN)通信电缆4连接到外壳2的通 用计算机。控制器3在XY平面中显示用于调整分配头6的基准位置的调整/ 探测窗口30(参看图3)，并输出探测分配尖端14的安装状态的结果。如图 3中所示，调整/探测窗口30包括用于输入X、 Y、 Z坐标的输入空间31、经 度方向选择按钮32a、纬度方向选择按钮32b、探测开始按钮33a、探测停 止按钮33b和波形窗口34。
10在输入空间31中设置用于开始探测分配尖端14的探测开始位置。经度 方向选择按钮32a设置分配头6在经度方向上的定向，这等于Y坐标。纬度 方向选择按钮32b设置分配头6在纬度方向上的定向，这等于X坐标。选择 探测开始按钮33a以开始移动分配头6，同时选择探测停止按钮33b以终止 分配头6的移动。分配尖端传感器19的探测结果以波形显示在波形窗口34 中。
控制器3也设置有图中未示出的多种功能，包括波形转换单元、刻度 单元、分配尖端传感器调整显示单元、分配尖端调整显示单元、存储单元、 分配过程输入单元和探测定时器。波形转换单元降从分配尖端传感器19传 送的数据转换成能显示在波形窗口34中的信号波形。刻度单元自动重写通 过后面描述的调整操作获得的调整的坐标数据在输入空间31中设置的坐 标数据。分配尖端传感器调整显示单元显示促使用户调整分配尖端传感器 19的消息。存储单元可预先储存在适当的分配尖端14正确安装在分配头6 中时获得的理想波形。如果尖端已经被不适当地安装，或如果安装类型是 不正确的类型，则分配尖端调整显示单元显示促使用户重新安装分配尖端 的消息。分配过程输入单元使用户能输入理想的分配过程，此后自动分配 器自动执行输入的分配过程。探测定时器测量在后面描述的波形转换操作 中消逝的时间。
用于移动的起点和终点的X、 Y和Z坐标可预先储存在控制器3中，以 控制传送器5移动分配头6到由终点指定的理想位置。因此，输入空间31 使用户能输入用于探测分配头6的每个定向的分配尖端14的探测幵始位 置。输入空间31中的值作为从原点开始的绝对坐标显示在X、 Y和Z轴的每 个上，并将所述值设定为0.1mm的增量。例如，写为图3中的经度方向的X 坐标的值"2980"表示探测开始位置距X轴上的原点298.0mm。由于根据 传送器5、分配头6、分配尖端传感器19等的尺寸，待输入输入空间31的理 论值己经已知，所以这些理论值可作为初始值设置在控制器3中。
接着，将描述用于探测分配尖端14的形状和安装状态的操作。在将分 配尖端14安装在分配头6的注射器中时，用户在调整/探测窗口30中选择分 配头6的定向。接着，已经预先储存在控制器3中的探测开始位置的X、 Y 和Z坐标的理论值显示在输入空间31中。图4 (a)示出探测开始位置，图4
ii(b)示出分配头6的定向为经度方向时分配头6的探测结束位置。在此实 例中，安装在分配头6的注射器la中的分配尖端14阻挡分配尖端传感器19 的光学路径19c的位置是经度方向定向的分配头6的探测开始位置40。因 此，已经预先储存在控制器3中的探测开始位置40的X、 Y和Z坐标的理论 值显示在输入空间31中。
图5 (a)示出探测开始位置，图5 (b)示出分配头6的定向为纬度方 向时分配头6的探测结束位置。在此实例中，安装在分配头6的注射器la中 的分配尖端14阻挡分配尖端传感器19的光学路径19c的位置是纬度方向定 向的分配头6的探测开始位置50。因此，已经预先储存在控制器中的探测 开始位置50的X、 Y和Z坐标的理论值显示在输入空间31中。另夕卜，用于每 个探测开始位置的X、 Y和Z坐标的理论值可手工输入输入空间31中。
接着，用户选择探测开始按钮33a以开始探测。如果用户希望在探测 过程期间在任何时候退出，则用户可按探测停止按钮33b。在选择探测开 始按钮33a后，传送器5开始向在输入空间31中输入的用于经度方向或纬度 方向的坐标位置移动分配头6。也就是说，传送器5移动分配头6到图4 (a) 中所示的经度方向定向的探测开始位置40或图5 (a)中所示的讳度方向定 向的探测开始位置50。
同时，安装在分配头6中的分配尖端14与分配头6—起移动。使用利用 光发射/接收元件191a和反射板191b的探测实例，如果分配尖端14位于连 接光发射/接收元件191a和反射板191b的光学路径19c上，则从光发射/接收 元件191a发射的光不会抵达反射板191b，因为光被分配尖端14阻挡。因此， 光没有被反射板191b反射，且光发射/接收元件191a没有接收反射光。然而， 如果分配头6设置为使得相邻分配尖端14之间的间隙位于光学路径19c上， 则从光发射/接收元件191a发射的光抵达反射板191b并离开反射板191b反 射。因此，光发射/接收元件191a可接收反射光。所述探测过程对也适用于 光发射/接收元件192a和反射板192b，以及光发射/接收元件193a和反射板 193b。
由于光发射/接收元件191a和反射板191b、光发射/接收元件192a和反 射板192b和光发射/接收元件193a和反射板193b设置在处置容器13的相对 拐角的附近，所以在这些元件对之间延伸的光学路径19c与分配头6形成一角度，而不管分配头6是经度方向定向还是纬度方向定向。在优选实施例
中，将此角度设定为45度。因此，通过移动分配头6，可使得每个分配尖 端14同时都与光学路径19c顺序相交，而不管分配头6的定向如何。在分配 头6移动到纬度方向定向的探测开始位置40后，分配尖端传感器19首先探 测安装在注射器la中的分配尖端14，并传送用于被光发射/接收元件191a、 光发射/接收元件192a、光发射/接收元件193a传送的光的数据到控制器3。 在用于安装在注射器la中的分配尖端14的数据传送到控制器3后，分配头6 移动到使得分配尖端传感器19能探测安装在注射器2a中的分配尖端14的 位置。这样，传送器5反复移动分配头6—定间隔，直到安装在注射器12a 中的分配尖端14阻挡光学路径19c，更确切的说，直到分配头6已经移动到 经度方向上的探测结束位置41。
所述过程对纬度方向定向的分配头6也类似。也就是说，在分配头6 从探测开始位置50移动到探测结束位置51时，顺序探测每个分配头14。然 而，如上所述，处置容器13和试剂容器11之间的间隙比处置容器13和微板 块12之间的间隙窄。因此，如果在分配头6纬度方向定向时分配头6线性移 动，则安装在分配头6中的分配尖端14将与试剂容器11碰撞。为此，分配 头6在纬度方向定向时在X方向和Y方向上移动。具体而言，分配头6相对 于X和Y坐标移动49.5mm。然而，如果相对于移动方向外壳2中没有阻碍， 则也可能在纬度方向上线性移动分配头6。
传送给控制器3的信号通过波形转换单元转换成波形。具体而言，波 形转换单元将传送给控制器3的信号转换成宽度等于0N信号时段的波形。 波形窗口34显示所述信号波形。在图3中，数字1至12表示在波形窗口34 中的位置相应于中心探测位置67 (参看图6)，在所述位置应显示正确安装 的分配尖端14。更具体地，安装在图4 (a)中的注射器la中的分配尖端14 相应于波形窗口34中的数字1，同时安装在图4 (b)中的注射器12a中的分 配尖端14相应于波形窗口34中的数字12。显示在波形窗口34中的信号在分 配尖端14阻挡光学路径19c时为ON，在光学路径19c没有被阻挡时为OFF。
将参看图13中所示的流程图描述波形转换操作。
当按经度方向选择按钮32a或纬度方向选择按钮32b和探测开始按钮 33a时，分配头6开始移动到预定探测开始位置40或50(步骤i)。当分配头
136抵达探测开始位置40 (或50)时，分配头6开始以匀速移动到探测结束位 置41 (或51)。同时，探测定时器开始测量消逝的时间（步骤2)。当在步 骤2中分配头6开始移动到探测结束位置41 (或51)时，控制器3开始监控 探测停止按钮33b是否被按（步骤3)。当控制器3确定在步骤3中探测停止 按钮33b没有被按（步骤3: NO)时，控制器3监控分配头6是否已抵达探 测结束位置41 (或51)(步骤4)。当控制器3确定分配头6仍未抵达探测结 束位置41 (或51)(步骤4: NO)时，存储单元储存已经被探测定时器测 量的消逝时间和分配尖端传感器19的ON/OFF状态（步骤5)。随后，控制 器3返回步骤3，并重复在步骤3至步骤5中执行的操作。当控制器3确定分 配头6已经抵达探测结束位置51 (步骤4: YES)时，分配头6停止移动（步 骤6)。控制器3的波形转换单元产生水平轴表示消逝时间、垂直轴表示分 配尖端传感器19的ON/OFF状态的波形，且在波形窗口34显示波形（步骤 7)。当控制器3确定在步骤3中已经按探测停止按钮33b (步骤3: YES)时， 分配头6停止移动（步骤8)。
如果分配头6在XY平面上的基准位置偏离分配尖端传感器19此时在 XY平面上的基准位置，则控制器3的刻度单元通过输入在输入空间31中设 定的坐标，自动执行调整操作来调整分配头6的基准位置。
图6 (a) -6 (d)示出显示在波形窗口34中的信号波形的实例。为了 描述的简洁，这些图仅表示由一组分配尖端传感器19探测，例如光发射/ 接收元件191a和反射板191b。
假定分配头6经度方向定位，贝【J图6 (a)中所示的状态60发信号通知， 探测开始位置40向着Y轴的负向偏移，其中在所述状态中，十二个ON信号 66的位置偏移到中央探测位置67的右边。因此，探测开始位置40必须向着 Y轴的正向移动。由于中央探测位置67之间的间隙为9mm，所以能容易地 计算ON信号66从中央探测位置67偏移的量。接着，通过将所述偏移量添 加到输入空间31中的Y坐标，控制器3完成分配尖端探测位置的调整。
相反，图6 (b)示出其中十二个ON信号66的位置向着相对于中央探 测位置67的左边偏移的状态61，表明探测开始位置40向着Y轴正向偏移。 在此情形下，通过从输入空间31中的Y坐标减去所述偏移量，控制器3调整 分配尖端探测位置。这里，分配尖端14和中央探测位置67之间的偏移量可
14以根据制造分配尖端14的精度而不同。在此情形下，控制器3可使用每个
分配尖端14和相应的中央探测位置67之间的偏移平均值执行调整。
因此，通过对准分配头6和分配尖端传感器19的基准位置，精确定位 分配头6。因此，自动分配器1能精确探测分配尖端14。表示分配尖端14 的位置的波形显示在波形显示器34中。因此，用户能容易地看到分配头6 从预定位置偏移多少，且因此，能容易地校正所述偏移。通过将探测到的 波形与模型波形进行比较，控制器3确定分配尖端14的形状和安装状态， 从而更容易而可靠地防止安装分配尖端14中的错误。并且，由于控制器3 相对于XY平面上的分配尖端传感器19的基准位置自动调整XY平面上的 分配头6的基准位置，所以与人工相比，需要很少时间和努力来调整分配 头6。通过根据在波形窗口34中显示的表明分配尖端14的位置的波形在输 入空间31中输入值，人们也可调整分配头6的基准位置。
将参看图14中所示的流程图描述基准位置调整操作。在以下描述中， 假定分配头6经度方向定向。在执行上述波形转换操作（步骤l)后，控制 器3计算每个分配尖端的波形中心和中央探测位置67之间的偏移（步骤2)。 控制器3计算在步骤2计算的偏移的平均（步骤3)。接着控制器3确定偏移 的平均相对于中央探测位置67是正（即，分配头6在Y轴正向上或注射器12a 的侧移动），还是负（即，分配头6在Y轴负向上或注射器la的侧移动）（步 骤4)。当控制器3在步骤4中确定偏移的平均为正（+)时，刻度单元从预 定Y坐标减去偏移，并将结果值储存在存储单元中（步骤5)。当控制器3 在步骤4中确定偏移的平均为负（-）时，刻度单元将偏移添加到预定Y 坐标，并将结果值储存在存储单元中（步骤6)。
然而，如可从图5 (a)和5 (b)看到的，当探测用于纬度方向定向的 分配头6的分配尖端14时，分配尖端14阻挡光学路径19c的位置不保持固 定，但是当从探测开始位置50移动到探测结束位置51时离光发射/接收元 件191a更远。光学路径19c和X轴形成的角度指定为45度。因此，如果光学 路径19c和X轴形成的角度不是精确为45度，则在从数字1到数字12时，ON 信号66相对于中央探测位置67的位置逐渐向着图6 (c)中所示的状态中的 右边进一步移动，或逐渐到图6 (d)中所示的状态63的左边。
利用图6 (c)中所示的状态62，通过在图5 (a)和5 (b)的逆时针方
15向移动光发射/接收元件191a，可校正逐渐移动到右边的偏移。利用图6(d) 中所示的状态63，通过在图5 (a)和5 (b)的顺时针方向移动光发射/接收 元件191a,可校正逐渐移动到左边的偏移。将参看图15中所示的流程图描述基准位置调整操作。在以下描述中， 假定分配头6纬度方向定向。在执行上述波形转换操作（步骤l)后，控制 器3计算每个分配尖端的波形中心和中央探测位置67之间的偏移（步骤2 )。 控制器3计算在步骤2计算的偏移的平均（步骤3)。接着控制器3确定偏移 的平均相对于中央探测位置67是正（即，分配头6在X轴正向上或注射器12a 的侧移动），还是负（g卩，分配头6在Y轴负向上或注射器la的侧移动）（步 骤4)。当控制器3在步骤4中确定偏移的平均为正（+)时，刻度单元减去 从预定X坐标值的偏移V^ (根2)倍，并将结果值储存在存储单元中（步 骤5)。当控制器3在步骤4中确定偏移的平均为负（-）时，刻度单元继续 到步骤S6，其中刻度单元将偏移的V^倍加到预定Y坐标，并将结果值储存 在存储单元中。并且，当基底16没有精确固定在外壳2上时，分配尖端传感器19从预 定位置偏移。在此情形下，分配尖端传感器调整显示单元显示表明分配尖 端传感器19不在适当位置的消息，并促使用户调整分配尖端传感器19。注 意，由于分配尖端传感器在固定在基底16上的支承物上固定，所以光发射 /接收元件191a、 192a、 193a和反射板191b、 192b、 193b之间的角度没有偏 移。因此，通过根据调整显示单元中的描述执行调整，用户能防止由分配 尖端传感器19自身不在适当位置造成的探测问题。并且，逋过将分配尖端 传感器19设置在正确位置，可更精确地调整分配头6的位置。注意，当分 配尖端传感器19从预定位置偏移时，优选的是，在调整分配尖端传感器19后再次执行基准位置调整操作。因此，自动分配器l根据上述步骤执行用 于分配头6的基准位置调整操作。通过使控制器3具有分配过程输入单元，用户能在所述输入单元中输 入理想步骤，指引自动分配器1根据输入控制器3中的细节自动执行一系列 分配操作。 一系列分配操作包括安装分配尖端14、将试剂从试剂容器IO 和11吸入分配尖端14、将试剂喷射到微板块12中和在处置容器13中丢弃分 配尖端14。如果确定这些位置不精确，通过将上述调整操作包含在所述一系列分配操作中，控制器3能在分配操作过程中执行调整操作，自动校正探测开始位置40和探测开始位置50的坐标。利用根据本实施例的自动分配器l，通过对准用于探测分配尖端14的 探测开始位置，即分配头6的基准位置，精确定位分配头6，从而精确探测 分配尖端14。在完成调整操作后，所述步骤返回探测操作。这里，如图7 (a) - (c) 中所示，图6 (a) -6 (d)中所示的波形以由三个分配尖端传感器191a-193a 和191b-193b探测的波形组合形式精确显示在波形窗口3々中。图7 (a)示 出用于适当安装正确的分配尖端14的状态70的信号波形700。信号波形700 包括由光发射/接收元件191 a探测的信号波形700a、由光发射/接收元件 192a探测的信号波形700b和由光发射/接收元件191c探测的信号波形700c， 这些信号波形同时显示。信号波形700预储存在控制器3的存储单元中。当 分配尖端14没有有意安装在注射器中时，表示分配尖端14没有安装的波形 也储存在存储单元中。如果经过比较发现用于安装的分配尖端的三个信号 波形的一个或多个与储存在存储单元中的波形信号不同，则将错误消息显 示在控制器3的分配尖端调整显示单元中。所显示的错误消息包括表示异 常分配尖端安装的注射器和用于尖端的波形的信息。图7 (b)示出用于状态71的信号波形710，在所述状态71中，安装有 具有异常形状的分配尖端140。信号波形710包括由光发射/接收元件191a 探测的信号波形710a、由光发射/接收元件192a探测的信号波形710b和由光 发射/接收元件193a探测的信号波形710c，这些信号波形同时显示。当将信号波形710与信号波形700进行比较时，发现用于靠近分配尖端 末端的部分的信号波形710c的宽度几乎等于信号波形700c的宽度。因此， 仅根据所述比较难以确定形状差别。然而，基底附近的信号波形710a的宽 度与信号波形700a的宽度明显不同。在此情形下，控制器3确定安装在分 配头6中的分配尖端14具有不同形状，并显示表示所述差别的错误消息。图7 (c)示出用于状态72的信号波形720,在所述状态中，安装的分 配尖端14具有正确形状，但是被不适当地安装（分配尖端没有牢固地插入 分配头6中）。当将信号波形720与信号波形700进行比较时，基底附近的信 号波形720a、中间附近的720b、分配尖端末端附近的720的宽度比在每个17位置的相应的信号波形700a、 700b和700c大。在此情形下，控制器3确定 分配尖端14没有牢固地插入分配头6中，并显示表示所述问题的错误消息。 优选地，探测操作不仅在分配尖端安装在分配头6中之后执行，而且 在紧跟分配操作在处置容器13种丢弃分配尖端后执行。通过执行第二操 作，可能确定分配尖端被可靠地丢弃在处置容器13中，便于平稳地过渡到 下一分配操作。
尽管在图7 (a) -7 (c)中仅描述了用于一个分配尖端的一个信号波 形，但是用于所有分配尖端的所有波形可显示在波形窗口34中。
图8 (a) -8 (d)是示出显示信号波形的波形窗口34的实例的示意性 图示。
图8 (a)是示出已经预先储存在存储单元中的正常（normal)波形的 实例。数字142分别相应于注射器la-12a。在以下描述中，假定分配尖端 14仅安装在如图8 (a)中所示的注射器2a-7a中。对于分配尖端存在于中央 探测位置67上，以及对于分配尖端的上部、中部和下部的形状，控制器3 将实际探测到的信号波形与图8 (a)中所示的正常信号波形进行比较。
在图8 (b)中，在数字7上什么都没显示。在此情形下，控制器3显示 表示分配尖端没有安装在注射器7a中的消息。在图8 (c)中，信号波形在 显示在注射器7a的下部中时，没有显示在注射器7a的中央探测位置67上。 在此情形下，控制器3显示表示与正常分配尖端14不同的尖端安装在注射 器7a上、或分配尖端没有正常安装在注射器7a上的消息。在图8 (d)中， 信号波形没有显示在注射器7a的下部中。在此情形下，控制器3也显示表 示与正常分配尖端14不同的尖端安装在注射器7a上或分配尖端没有正常 安装在注射器7a上的消息。在图8 (e)中，中部和下部的波形与图8 (a) 的中部和下部的波形不同，同时波形分别显示在注射器7a的每个部分上。 在此情形下，控制器3也显示表示与正常分配尖端14不同的尖端安装在注 射器7a上或分配尖端没有正常安装在注射器7a上的消息。
通过将探测到的信号波形与储存在控制器3中的正确分配尖端的波形
进行比较，自动分配器l能确定分配尖端的形状和安装状态。因此，自动 分配器1能容易而可靠地探测分配头6中的分配尖端14的安装状态中的错
误，且防止驱动分配尖端不适当安装的自动分配器l。当安装错误发生时，控制器3显示表示安装错误的错误消息，使得用户能仅通过根据错误消息 地内容重新安装分配尖端，避免不正确地安装分配尖端。波形窗口34显示 波形，从而在视觉上确定分配尖端的形状和安装状态。因此，自动分配器
1能可靠地防止安装分配尖端14中的错误。并且，通过在多个位置探测分
配尖端，根据用于多个位置的信号确定分配尖端的形状和安装状态，实现 安装错误的更可靠探测。
通过将所述探测操作包含在输入分配过程输入单元中的一系列分配
操作中，控制器3在分配操作过程中执行探测操作，并在分配尖端没有极 好地安装时或在安装的分配尖端具有不同形状时显示错误消息。
接着，将参看图9的流程图描述包含调整/探测操作的自动发配过程。 在步骤1中，分配尖端安装在分配头6中。在步骤2中，自动分配器l开始探 测分配尖端的操作。在歩骤2中探测到的数据传输到控制器3，并通过波形 转换单元转换成信号波形。在步骤3中，控制器3确定分配头6在XY平面上 的基准位置是否从分配尖端传感器19在XY平面上的基准位置偏移。
如果在基准位置之间存在任何偏移（步骤3: NG)，则在步骤7中，控 制器3自动调整分配头6在XY平面上的基准位置，并返回步骤3，检査基准 位置之间的偏差。如果在基准位置之间不存在任何偏移（步骤3: OK)， 则在步骤4中，控制器3根据传送的信号波形确定分配尖端是否安装在分配 头6中。
如果控制器3确定分配尖端安装在分配头6中（步骤4: OK)，则在步 骤5中，控制器3确定分配尖端的形状是否匹配正确的分配尖端14的形状。 如果控制器3确定分配尖端的形状匹配正确的形状（步骤5: OK)，则在步 骤6中，自动分配器l开始用于吸入和喷出试剂等的分配操作。
然而，如果控制器3在步骤4中确定，分配尖端没有安装在分配头6中 (步骤4: NG)，或如果控制器3在步骤5中确定，分配尖端的形状不匹配 正确形状（步骤5: NG)，则在步骤8中，控制器3在波形窗口34中显示探 测到的波形。在步骤9中，控制器3在分配尖端调整显示单元中显示表示错 误原因的错误消息。在步骤10中，用户根据显示在分配尖端调整显示单元 中的错误消息重新安装分配尖端14。随后，在步骤2中重复用于探测分配
尖端的操作。通过将所述探测操作包含在分配过程输入单元中，用户能容易而可靠地探测安装错误，从而避免驱动分配间断不正确安装的自动分配器。
尽管已经参看本发明的具体实施例详细描述了本发明，但对本领域的技术人员来说显然的是，可对其作出很多修改和改变，而不偏离本发明的精神，本发明的范围由所附权利要求书限定。例如，通过增加分配尖端传
感器19的数量，可进一步提高探测精度。可选地，如图10中所示，通过使
分配尖端移动通过魂上的探测位置，可能仅使用包括光发射/接收元件
191a和反射板191b的一组分配尖端传感器在多个位置中探测分配尖端。在此结构中，用户能容易而可靠地探测安装错误，从而避免驱动分配尖端不适当安装的自动分配器。这里，分配尖端可通过X-Y方向上的探测位置。因此，用户能更容易而可靠地探测安装错误，从而避免驱动分配尖端不适当安装的自动分配器。
也可能在分配尖端经度方向定向和纬度方向定向时探测分配尖端。图11是相对于分配头6倾斜安装的分配尖端的示意性图示。在图ll中所示的状态100中，如信号波形101中所示，如果仅在一个方向探测到尖端，则分配尖端可以是正确安装的适当的分配尖端14。然而，如信号波形102中所示，通过从另一方向执行探测，可探测到差别。通过以此方式从多个角度探测分配尖端，可得到分配尖端的三维形状，且可显露从一个方向不能探测到的安装错误。因此，用户能更易于可靠地探测安装错误，从而避免驱动分配尖端不正确安装的自动分配器。
此外，分配尖端传感器19可探测到分配尖端在z方向上的长度，艮P，分配尖端14位于光学路径19c上的时段，而不是探测分配尖端的具体点的时段。这样，将探测开始位置设定为图12中所示的位置110，其中在分配尖端安装在分配头6中时，基底附近的分配尖端的部分阻挡光学路径19c。接着，不是改变分配头6在XY平面上的位置，分配头6沿Z轴的负向移动到探测结束位置。将探测结束设定为分配尖端14的末端向着Z轴负向比光学路径19c向着Z轴负向更远的位置111。这里，可将位置110和111的预定坐标预先输入输入空间31。在此情形下，可安装多个分配传感器19，例如，数量等于安装在分配头6上的分配尖端14的数量的多个分配尖端传感器
19。这样，自动分配器l能减少探测分配尖端所需要的时段，且能有效地
20探测分配尖端。此外，探测分配尖端的长度不仅可Z方向上执行，而且可
在X方向或Y方向上执行。
分配尖端传感器19继续探测分配尖端，同时传送器5将分配头6从位置llO移动到位置lll。图12中的曲线112示出在此时段中的探测信号。如曲线112中所示，分配尖端的末端沿Z轴正向移动到比时间T的光学路径19c更远的位置。探测的时间T与在适当的分配尖端14正确安装在分配头6中时信号波形为ON的时间T0相当。由于时间T与分配尖端的长度成比例，所以可能确定在TO和T不同时分配尖端没有正确安装。因此，自动分配器能可靠地防止安装分配尖端中的错误。
并且，分配尖端传感器可被配置为使得一个发射光，另一个接收光。在调整操作中，分配尖端传感器可被配置为利用超声波进行探测。也可使用区域传感器在探测操作中进行探测。在此情形下，所述探测结果可在执行图像处理后被显示。分配尖端不仅也可以不设置在处置容器的相对拐角附近。分配尖端传感器不需要设置在处置容器上方，但是也可设置在能进行安装的任何地方。可通过使LED灯发光来显示错误消息，以通知用户出现异常。在探测中，也可将单个分配尖端而非多个分配尖端安装在分配头上。