具有用于传送带的双电机牵引装置的化验室自动系统

摘要

描述了一种化验室自动系统，这种化验室自动系统包括数对传送带(4)，这数对传送带(4)容纳用来传送生物样品的传送装置(5)，并且由机动牵引装置(100)致动。所述机动牵引装置(100)包括第一和第二电机(111a,111b)、中央控制单元(50)，每台电机适于致动所述数对皮带(4)，该中央控制单元(50)适于控制所述电机(111a,111b)的同时或交替致动。

权利要求

1.一种化验室自动系统，包括数对传送带(4)，这数对传送带(4)容纳生物样品的传送装置(5)，并且由机动牵引装置(100)致动，其特征在于，

所述机动牵引装置(100)包括第一电机(111a)和第二电机(111b)、中央控制单元(50)，每台电机适于致动所述数对皮带(4)中的每一个，该中央控制单元(50)适于借助于与第一电机(111a)和第二电机(111b)中的每台相关联的软件驱动器，控制所述第一电机(111a)和第二电机(111b)的同时或交替致动，所述中央控制单元(50)能够辨别第一电机(111a)的故障操作的发生，并且将步进数对皮带的任务自动地切换到第二电机(111b)，所述切换在所述第一电机(111a)或所述第二电机(111b)突然失效情况下强制发生，但对于第一电机(111a)和第二电机(111b)的具体参数如果超过给定阈值也发生，这些具体参数可配置，从而在第一电机(111a)或第二电机(111b)失效之前在中央控制单元(50)的水平下触发适当报警，所述中央控制单元(50)处理与所述具体参数相关的数据和信息，确定所述具体参数的哪个数值最经常地引起所述第一电机(111a)和所述第二电机(111b)的失效，因而根据关于电机行为的历史信息更新阈值，从而避免操作第一电机(111a)或第二电机(111b)的失效情形，并且相应预防性地切换到另一台第二电机(111b)或第一电机(111a)，该失效情形会停止系统，根据过去最经常地引起所述第一电机(111a)和所述第二电机(111b)失效的条件，所述中央控制单元(50)在所述第一电机(111a)和所述第二电机(111b)之间调节该切换，如果任何条件发生，允许所述中央控制单元(50)及时起作用。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机动牵引装置(100)包括第一、第二及第三皮带轮(112a,112b,112c)，所述第一和第二皮带轮(112a,112b)借助于相应可啮合自由轮(118a,118b)、第一皮带(113)及第二皮带(114)，可分别和选择性地连接到所述第一电机(111a)和第二电机(111b)的每一台上，该第一皮带(113)缠绕在所述第一和第三皮带轮(112a,112c)上，该第二皮带(114)缠绕在所述第一和第二皮带轮(112a,112b)上。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可啮合自由轮(118a,118b)与所述第一和第二皮带轮(112a,112b)成整体，并且通过所述第一电机(111a)和第二电机(111b)的相应轴(122a,122b)是可选择性进给的。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述第三皮带轮(112c)致动另一皮带(116)，该另一皮带(116)通过坐落在惰轮(117a,117b,117c)上适于使盘(110)旋转，因而致动传送装置(5)的运动反向装置(11)。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三皮带轮(112c)连接到所述数对皮带(4)的橡胶涂敷辊(115)上，所述第三皮带轮(112c)将转动传递至所述橡胶涂敷辊(115)上。

说明书

具有用于传送带的双电机牵引装置的化验室自动系统

[0001] 本发明涉及一种化验室自动系统，这种化验室自动系统具有用于传送带的双电机牵引装置。

[0002] 在化验室中传送生物材料样品的领域中，已知的是，使用适于目的的适当自动系统，这些适当自动系统允许样品与化验前和化验后模块和与适当化验模块对接，这些样品适当地包含在试管中，这些适当化验模块与自动系统本身相邻。

[0003] 特别是，试管沿机动传送带行进，这些试管的每一根插入到传送装置中，这些机动传送带实质上形成沿自动系统的样品发送巷道，如由本申请人在专利EP-2225567中描述的那样。

[0004] 由于化验室的大小和因而由于对应自动样品传送系统的大小，上述传送带可能自然地达到甚至相当大的长度，高达数十米。

[0005] 如提到的那样，所述皮带是机动的，并且在自动系统的每个直线部分处有两台电机，在相对端部处，电机的每一台管理两对皮带(外出巷道和返回巷道)之一的致动。

[0006] 皮带的驱动器在它们的正常操作期间肯定经受相当大的应力；由于化验室典型地一星期七天全天无停止地工作，所以电机始终在操作，并且这增加它们损坏并且甚至失效的危险，这些电机致动传送带。特别是，这涉及比率电机，这些比率电机由于脉动负载的存在而损坏，这些脉动负载作用在比率电机本身的齿轮上，因而导致它们在长期运行时失效。

[0007] 所以，可能必要的是，人工作用以便更换损坏或失效电机，并且这会自然地意味着，在这样一种维护操作期间，中断自动系统或至少涉及部分(即，具有皮带的那部分，这些皮带由电机操作，该电机要更换)的操作的需要，具有明显后果，这些后果呈样品处理过程的延迟的形式。

[0008] DE-19508492描述了一种传送机，这种传送机由一对电机或者同时地或者交替地控制。

[0009] 本发明的目的是提供一种化验室自动系统，在这种化验室自动系统中，保证操作连续性，甚至在两对传送带之一的机动牵引系统的问题或失效的不幸情况下也如此。

[0010] 这个和其它目的由在权利要求1中所描述的一种化验室自动系统实现。

[0011] 本发明的这些和其它特征由其实施例的如下详细描述将显得更明白，该如下详细描述作为非限制性例子表示在附图中，在这些附图中：

[0012] 图1表示化验室自动系统的一部分的立体图；

[0013] 图2表示自动系统的一对传送带的滑动型材的立体图；

[0014] 图3表示生动系统的部分的端部的立体图；

[0015] 图4表示机动牵引装置的立体图；

[0016] 图5表示在图4中表示的机动牵引装置的分解图，该分解图包括截面图，该截面图与其中使用的自由轮机构的转动轴线垂直；

[0017] 图6和7同样以仰视图和侧视图分别表示机动牵引装置。

[0018] 化验室自动系统包括彼此平行的主巷道2和副巷道3(图1、2)，这些主巷道2和副巷道3容纳平行的机动传送带4，这些机动传送带4由聚氨基甲酸乙酯制成，具有传送试管传送装置5的功能。

[0019] 试管传送装置5通常转向到副巷道3上，允许它们到达或通过化验前、化验中或化验后模块或站。

[0020] 该系统包括模块1(图1)，这些模块1按可变数量和根据不同构造组装在一起，以与各种化验室需要相对应。

[0021] 为了系统的每个直线伸展，存在在一个方向上滑动的一对皮带4、和在相反方向上滑动的一对皮带4(如果需要，还提供角形和T形连接；在这方面，见本申请人的专利EP-2225567)。

[0022] 每对巷道2、3由皮带4的滑动型材6得到，该滑动型材6适当地成形，并且便利地由铝制成(图2)。

[0023] 每条皮带4由交联聚氨基甲酸乙酯制成，该交联聚氨基甲酸乙酯涂有浸渍织物，该浸渍织物保证在运动期间与传送装置5的安置表面的低摩擦系数。

[0024] 在自动系统的每个端部处，为了允许传送装置5颠倒运动方向，有运动颠倒装置11(图3、6、7)，该运动颠倒装置11包括薄塑料盘110，具有转移每个传送装置5的功能，该每个传送装置5从在一个方向上滑动的皮带对4运输到在相反方向上滑动的皮带对4。

[0025] 在自动系统的端部处，同样提供传送带对4的牵引装置100(图3-7)。它包括第一电机111a，该第一电机111a转动第一皮带轮112a(图4)，在该第一皮带轮112a上缠绕第一皮带113，该第一皮带113的另一个端部绕第三皮带轮112c缠绕。

[0026] 这样一个第三皮带轮112c的转动传递到橡胶涂敷辊115(图3、6)，该橡胶涂敷辊115通过转动产生皮带对4的运动，该皮带对4绕它缠绕(为了方便观看橡胶涂敷辊115，绕辊本身缠绕的皮带4的部分已经省略)。同时，第三皮带轮112c的转动致动更薄的皮带116(图
6、7)，该皮带116通过安置在一些惰轮117a、117b、117c(图6)上，转动塑料盘110，因而致动运动颠倒装置11。

[0027] 牵引装置100还包括第二电机111b，该第二电机111b转动第二皮带轮112b，在该第二皮带轮112b上缠绕第二皮带114，该第二皮带114在另一个端部处同样绕第一皮带轮112a缠绕(图3、4)。

[0028] 第一和第二皮带轮112a和112b在其中分别容纳第一和第二自由轮111a和118b(图5，这里详细地表示所述自由轮118a和118b)。

[0029] 牵引装置100还包括两个支架119b(图4、7)，这两个支架119a、119b用于两个电机11a、111b的每一个；每个支架119a、119b具有接合件120a、120b，该接合件120a、120b借助于螺钉121固定到支架119a、119b上，方便对于电机的可能维护操作，如下面更详细描述的那样。

[0030] 在化验室自动系统的传送带4的牵引装置100的正常操作期间，只有第一电机111a在工作；转动运动因而施加在对应轴122a上，该对应轴122a在区域123处与毂124(见在图5中的细节)和与棘轮125成整体。当致动轴122a时，棘轮126啮合第一自由轮118a的齿，该第一自由轮118a转动(在实施例中逆时针转动)，因而将进给作用施加在皮带轮112a上。结果，第一皮带113还滑动，并且第三皮带轮112转动(见图4中的箭头)。

[0031] 后一转动又引起橡胶涂敷辊115的转动(图3)，并因而引起传送带4的滑动运动，如提到的那样，为了观看橡胶涂敷辊115仅部分表示在图3中(注意皮带4的虚线)。此外，第三皮带轮112c的转动同样引起皮带116的滑动运动，该皮带116通过缠绕在惰轮117c上引起其转动，因而又使塑料盘110转动(图6、7)。

[0032] 因而，显然的是，第一电机111a的作用允许传送装置5定路线到传送带4，该第一电机111a的作用导致传送带4的滑动运动，并且导致塑料盘110的转动，该传送装置5正在到达皮带4的端部(即，自动系统系统的模块1的头部，该传送带4正在相反方向上平行滑动，后者又通过在系统的模块1的另一个端部处的相应皮带轮(在图3中未表示)正被操作。由此，传送装置5从外出巷道(或巷道对)切换到返回巷道(一条或多条)，并且在另一个端部处反之亦然。

[0033] 显然，第一皮带轮112a的转动还使第二皮带滑动(图4)，因而使第二皮带轮112b转动。逆时针转动同样施加在第二皮带轮112b内侧的第二自由轮118b上。在所有情况下，显然的是，只有第二自由轮118b的带齿型材126转动，该带齿型材126在其棘轮125上滑动，该棘轮125是静止的，如毂124和轴122b那样(因为第二电机111b不是正在操作)。所以，在这个步骤中，只有第二自由轮118b的确是“自由的”，即不施加任何牵引，而是只施加在皮带轮112b内侧的简单承载功能。

[0034] 随着时间的过去，第一电机111a可能呈现磨损，甚至更严重，如果考虑到电机用在自动系统中，这些自动系统从不停止。

[0035] 当第一电机111a即将到达其寿命周期的结束时，第二电机111b的确授权作为皮带4的“备用”牵引装置。

[0036] 操作逻辑由自动系统的中央控制单元50管理(只参照模块1方便地表示)，该中央控制单元50能够辨别第一电机111的故障操作的发生，并且能够将进给皮带4的任务自动地切换到第二电机111b。

[0037] 这通过适当地控制软件驱动程序的每一个而发生，这些软件驱动程序与两台电机相关联，从而停止第一电机111a，并且同时启动第二电机111b。

[0038] 这样一种切换在第一电机111a突然失效的情况下强制发生，但也可以根据较综合机理发生，该较综合机理例如考虑到对于电机的具体参数的给定阈值的超过，这些具体参数是可配置的，从而在中央控制单元50的水平处触发适当报警。

[0039] 例如，可以建立通过电机的最大电流值，该最大电流值导致最大功率值，该最大功率值可以由电机本身的驱动器抽取。可选择地，电机的最大寿命可以作为关键参数。

[0040] 在这样的情况下，报警的致动作为结果可能不具有在两台电机之间的立即切换；的确，关于这个专题的可能决定还根据预测逻辑而处理，该预测逻辑在中央控制单元50中实施，并且允许相对于时间(并因而在给定电机的或更一般地自动系统的寿命期间)处理与手头元件相关的数据和信息，因而确定在过去哪些条件最经常引起电机的决定性失效。

[0041] 因而，关于从一台电机切换到另一台或者不切换的决定可以由中央控制单元50做出，既考虑到可能超过阈值(或电机的有限寿命时间)，又考虑到关于电机的行为的这样的“历史”信息。这显然目标在于，避免操作电机的完全失效的情形，并因而预防性地切换到另一台电机，这种完全失效情形会停止系统。

[0042] 显然，中央控制单元50还可以编程为，当超过给定阈值时，并因而在报警信号存在的情况下，在所有情况下都启动在两台电机之间的切换，类似于电机失效的上述情况。

[0043] 在长期运行时，中央控制单元50可自主地创建适当“行为规则”，当任何情形发生时，这些适当“行为规则”允许按及时方式操作。

[0044] 因此，当上述情形发生时，第一电机111a由中央控制单元50停止，该中央控制单元50也启动与第一电机111a并联排列的第二电机111b；第二电机111b保持第二皮带轮112b转动，并因此，借助于第二皮带114保持第一皮带轮112a转动，及同样借助于第一皮带113保持第三皮带轮112c转动。

[0045] 在这种情况下，按就以前情形而论的对称方式，正是第二自由轮118b凭借在第二电机111b的轴122b上施加的转动(图5)，完成在皮带轮112b上的进给作用。的确，第一自由轮118a是“自由的”，并且施加在皮带轮112a内侧的承载作用，而没有轴122a的转动发生，因为第一电机111a是静止的。因此，不顾第一电机111a的操作的中断，传送带对4的进给连续性确定地仍然凭借如下事实保证：第二电机111b已经从第一电机接管。

[0046] 同时，在自动系统凭借第二电机111b继续操作而没有问题的同时，中央控制单元50输出适当通知(该适当通知可以显示在例如图形用户接口上，该图形用户接口连接到自动系统上)，凭借该适当通知，操作人员注意到切换，并因而可按非常实用方式更换第一电机111，该第一电机111a刚停止工作；特别是，操作人员可以拧下螺钉121，并因而从支架
119a除去第一电机111，并用新电机替换它，并且这在新启动第二电机111b正在正常工作的同时发生。

[0047] 在更换之后，操作人员人工复位通知涉及电机，以在GUI上变更。

[0048] 可以肯定地考虑可选择实施例，在该可选择实施例中，两台电机111a和111b同时工作，以分担皮带4的进给努力。

[0049] 本发明的革新方面因而通过布置用于牵引目的的第二电机而确定，该革新方面涉及在化验室自动系统中的一对机动传送带的牵引系统，该第二电机在第一电机的旁边，并且与第一电机并联。

[0050] 当第一电机失效或者预期即将失效时，这样一台第二电机可以自动地接管第一电机，因而保证涉及传送带对的牵引系统的操作连续性，并且避免与已知情形相关的不便，这些已知情形包括关闭整个自动系统(或由皮带牵引系统的失效涉及的至少系统部分)，从而操作人员可人工更换存在的单台电机。

[0051] 的确，在本发明的解决方案中，操作人员无论如何可更换失效电机，但并联的第二电机只要一次已经启动，并因而保持自动系统工作。

[0052] 此外，在两台电机之间的切换不由操作人员设置，而是由中央控制单元在软件水平下控制，在需要的情况下，能够借助于事先建立的一系列参数(阈值、寿命时间)的智能评估和通过进一步应用预测标准，将皮带的牵引负担自动地从一台电机转到另一台，该预测标准由在类似系统中相同类型的驱动器的行为的历史分析而生成。

[0053] 如此描述的本发明易受多种变化和变更，这些变化和变更都在发明概念的范围内。

[0054] 在实际中，使用的材料以及形状和尺寸根据需要可以是任一种。