夹持器的指件以及夹持器的制作方法

本实用新型涉及用于在实验室中操纵或运输试管的夹持器。特别地，本实用新型涉及这种夹持器的指件。

现有技术

本实用新型涉及临床实验室自动化的领域，其中，将带有编码的样品器皿和管自动地从一个分析站传输到另一个分析站。该系统需要能够在各个传输阶段中读取管编码信息，以便能正确地操控样品并使错误最小化。

在从患者的身体中抽取样品(例如，血液样品)到样品管或试管中时，所使用的所有样品管都以样品和患者信息来编码。编码通常设置为标签上的一维或两维的条码的形式，分析员将该标签附接到样品管的侧部。编码包含样品的信息和要对该样品进行的分析。在自动样品传输和操控系统以及分析员之间的所有这些信息均由实验室信息系统(LIS)来统筹处理。

商业临床实验室或医院临床实验室每天要对数以千记的样品进行操控。最重要的是，应当使该过程中的所有错误最小化，以及使上述系统能可靠且流畅地操作。通常，样品管被放置到沿着在许多分析站之间运行的轨道移动的承载件上。 LIMS系统根据样品管的条码和/或承载件的RFID芯片所提供的信息来命令该系统将样品管运输到正确的分析员(分析站)处。不同系统之间的细节会有不同，但总体上，沿轨道并在每个流水线交叉段处设置有编码读取位置，以使得样品管能被引导至正确的路径上。在US 5,605,218或US 6,520,313中可以找到这种系统的例子。

在该过程中，存在着仅从样品管处读取数据时的情况，例如，样品从采样实验室或冷藏室移动至自动运输和分析系统时的情况。通过夹持器使样品管升起来。夹持器垂直地向下移动，以在样品管的盖子和/或上部侧壁处抓取样品管。夹持器的爪和/或指件贴在样品管上应紧固，但不能太紧而破坏样品管。样品管被水平地传输至接收位置处，夹持器使样品管向下移动，并在样品管稳定地处于其适当位置中时通过打开爪来释放样品管。

一种夹持器包括两个狭长的夹持指件，以及用于使指件相对于彼此移动的驱动器。指件处于竖直位置中，沿相对于指件的纵向方向垂直的方向进行移动。驱动器可基于压缩空气、电动地、凭借磁体或凭借任意常用的驱动手段来运行。这种驱动器是容易取得的，并且它们可装配有适当类型的指件，以用于夹持要操控的物体。

关于上述夹持器的一个问题在于，读取样品管上的条码时可能会出错。由于条码是手动地附接到样品管上的并且它们可能非常长，所以带有该条码的标签可能会接近样品管的盖子或口部。在这种情况下，样品管的指件可能会延伸到条码上。如果条码被指件部分地覆盖了，该条码就不能再被可靠地读取。该问题可通过以下方式来解决，即：将样品管返回到拾取点处，释放夹持并旋转样品管的夹持器，然后再次读取编码。这会减慢上述过程。该过程的减慢会降低生产力，然而更严重的问题是，需要迅速分析和处理的样品有变质的危险。还可以使用具有三个或更细的指件的夹持器。多个指件的问题在于，用于移动多个指件的机构非常复杂。

技术实现要素：

本实用新型由独立权利要求中的特征所限定。在从属权利要求中限定了某些特定的实施方案。

根据本实用新型的第一方面，提出了一种用于夹持器的指件，该指件包括纵向的主体，用于将所述主体附接到驱动器上的机构，以及位于与用于附接的机构相反的端部处的两个纵向的爪，所述爪间隔开，以在爪之间形成有狭长的间隙。

优选地，指件包括位于所述指件的表面上的用于容纳光纤的槽。

优选地，间隙的宽度至少为2mm，优选地在2mm-8mm的范围内。

优选地，间隙的长度至少为15mm，优选地为25.5mm。

优选地，爪比具有根据标准的宽度的条码更窄。

优选地，在条码附接到样品管上时，所述间隙至少延伸到位于所述样品管上的条码的上边缘处。

根据本实用新型的第二方面，提出了一种夹持器，其包括驱动器和以一定距离平行于彼此安装在所述驱动器上的两个指件，以用于垂直于所述指件的纵向轴线移动，所述指件包括纵向的主体，用于将所述主体附接到驱动器上的机构，以及位于与用于附接的机构相反的端部处的两个纵向的爪，所述爪间隔开，在爪之间形成有狭长的间隙。

优选地，夹持器包括安装在至少一个指件上的至少一个光纤，所述光纤延伸至所述爪之间的所述间隙处。

优选地，夹持器包括至少一个指件，在所述指件的表面上具有用于容纳所述光纤的至少一个槽。

优选地，光纤的直径小于所述爪之间的间隙的宽度。

优选地，间隙的宽度至少为2mm。

附图说明

图1显示了一种已知的夹持器。

图2显示了一种根据本实用新型的至少某些实施方案的夹持器。

图3显示了一种根据本实用新型的至少某些实施方案的夹持器。

图4-6显示了根据本实用新型的指件的一个实施方案的例子。

图7显示了夹持有样品管的图1中的夹持器。

图8和图9显示了条码的位置和尺寸。

具体实施方式

定义

在本文中，用语“驱动器”包括用于使两个主体相对于彼此进行平移线性移动的器件。驱动力可以是压缩流体、电力、磁力或类似的力。

附接的方式例如包括但不限于螺钉、扣合、焊接、粘接、铆钉和卡销。

条码为一列平行的矩形条和空间，其能形成表示数字或字母数字符的符号。

自动化中的静区为条码上的白色空白空间，其紧接在第一条之前，并紧接在最后一条之后。

图1显示了一种夹持有样品管13的已知的夹持器1。已知的指件18在条码 19的位置处夹持样品管13。如图所示，该已知的指件18部分地覆盖了条码，以至其不能被读取。如图1所示，已知的指件18与条码读取器17的光束相交。在这种情况下必须要释放试管并使该试管13的夹持器旋转，以得到不会覆盖条码19的新的夹持位置。由于条码相对于夹持器1的已知的指件18的位置是未知的，因此需要重复夹持样品管甚至多于两次。这显然显著地增加了样品管13的操作时间。

上述情况可通过使用根据本实用新型的至少一个实施方案的夹持器来避免。根据本实用新型，夹持器1的指件4具有间隙12，该间隙将指件4分成至少两个爪11。在这种情况下，条码对于条码读取器17的光线来说通常是足够可见的，并且可以可靠地读取该条码19。间隙12的尺寸可设置为能容纳允许对样品管的存在进行检测的光纤15。在下文中将更加详细地描述了本实用新型的许多实施方案。

本实用新型的思想在于提出一种夹持器，其具有能在通过该夹持器保持带有条码的试管并读取条码时降低读取错误的两个夹持指件。夹持器的这两个指件具有带有两个爪的一端，在爪之间具有狭长的间隙。在爪保持样品管时，该间隙允许在爪之间读取条码。条码读取可根据本领域中的基本方法来进行。图1显示了根据本实用新型的至少某些实施方案的夹持器。夹持器的主体由驱动器1形成。在该实施例中，驱动器1为电动驱动器，其具有彼此相对的两个安装片2。安装片2彼此相距一定距离，并能相对于彼此靠近移动并返回，由此得到封闭位置和打开位置。该移动用于提供操作夹持器所需的夹持动作和释放动作。电力用于产生移动力。夹持器可通过安装杆3而安装在机械手或机械臂上。机械手用于执行移动夹持器和由其所保持的样品管所需的水平、垂直和旋转运动。

夹持器具有用于夹持样品管的两个相同的指件。指件4为狭长的叉形件，其包括在一端处具有凹槽6的狭长的主体5。在这里，凹槽大体上为从指件4的端部处向内延伸的矩形切槽。在该凹槽中设置有一个大孔7和两个较小的孔8。凹槽6形成为能容纳驱动器的安装片2的凸出端。孔7、8用于通过螺钉9来将指件4固定在安装片2的端部上。可以理解的是，凹槽和锁定件(例如，螺钉孔7、 8)根据安装片2的端部的形式和设计来设计。在指件4的与凹槽6相反的一端处具有两个爪10。爪10是对称的，并在它们的端部处具有钩子。钩子11的端部形成为能夹持管状的样品管。爪11被狭长的间隙12分隔开，从而爪相对于彼此有一段距离。

间隙12最优选地为至少2mm宽，优选地为至少5mm宽，但甚至也可为8mm 宽。指件和爪的极端宽度以及爪之间的间隙自然地取决于要夹持的样品管的宽度以及要读取的条码的尺寸。爪应当比允许条码读取的条码的宽度更窄。间隙12 还应当垂直地延伸至高到使得附接在所夹持的样品管的侧壁上的条码能完全显露出，并且可成功且可靠地进行条码读取。根据夹持器的一个优选的实施方案，指件4的高度为90mm，爪10的宽度为10mm，间隙12的宽度为5mm，间隙12 的高度为25.5mm。该设计例如可用于Vacuette的6ml 13x100血液收集管。间隙的最小长度可为15mm，其允许可靠地读取条码。在临床实验室系统中使用的用于条码的CLSI标准限定了，用于实验室自动系统的优选的符号体系为Code 128。其包括固有检查符，并可被双向地读取。

在临床实验室系统中使用的用于条码的CLSI标准还限定了，条码应被设置在符号设置区域的中心处。样品管上的条码符号的高度最大为10mm。符号设置区域为高于样品管的底部20mm至低于样品管的顶部(不包括盖子)14mm的区域。设置区域的尺寸可根据样品管的长度而变化，参见图6。

在距管盖的最小长度为10mm或距样品管底部的最小长度为9mm处的区域内设置标签，可以避免标本管免于被机械承载件不适当地操控。这还允许容器放在承载件中的位置更高，并允许使用更高的偏斜。

条码标签可通过如下方式来设置：

标签可设置有垂直于样品管的轴线的条。标签相对于标本容器的轴线的倾斜可低于±7.5％。

标签可设置在样品管的低于样品容器的边缘、裙缘或盖子的圆柱形部分上。标签应当设置为低于样品管的顶部10mm，并高于样品管的底部9mm。

尽管有时候通常使用四个标签，但是推荐最多有三个标签(如果存在的话，包括制造商的标签)。

标签的宽度应比样品管的周长小5mm。这允许形成能看到样品管内的窗口，从而系统或人可看到样品的液位或品质。

条码本身具有推荐宽度和最小宽度，对于窄编码而言，推荐宽度为0.191mm，最小宽度为0.127mm。静区的最小宽度至少是条的最小宽度的十倍。静区的推荐宽度为3.5mm。

某些制造商使用从样品管的顶部向下延伸约10mm的盖子。如果标签如上文所述地那样定位，那么标签的边缘恰好位于盖子的边缘下方。由此，在夹持样品管时，夹持器的指件难免会覆盖编码的一部分，使得对其进行读取变得不可能。指件的端部的分裂使得标签的读取变得可能。

指件4包括沿着指件的表面延伸至间隙12的底部的槽14。该槽14用于将光纤引导至爪之间的间隙处。光纤15用于形成指示器，以用于指示指件4之间的试管的存在。通常，指示器包括位于一个指件4中的光发射光纤，以及位于另外的指件4中的光检测光纤。光纤部分地沿着间隙12延伸。间隙的直径和宽度的尺寸设计为使得光纤15比间隙12更细，且不会覆盖间隙12的宽度。因此，可在爪的边缘与光纤15之间读取条码。夹持器通过借由驱动器来使指件靠近彼此移动来夹持样品管13，并通过使指件背离彼此移动来释放样品管13。当指件移动至关闭的夹持位置时，钩11的端部压在样品管13上(图5)。由此，形成四个夹持点，并实现稳固夹持。在读取样品管13的侧部16上的条码时，夹持器旋转。此时，如果编码被指件4部分地覆盖了，那么编码仍然可以在爪10之间可见，并可被可靠地读取。

可设置许多指型夹持器。它们需通过驱动器来可靠地操作，从而各个指件能同样地移动并具有相同的力。为此，具有多个指件的夹持器在机械方面难以制造，并难以操作。另一方面，使用两个指件的夹持器应当具有足够宽泛的接触点，以实现可靠的夹持，且接触点应当形成为能容纳具有各种各样直径的样品管的弧形表面。

由于样品管随机地放置在它们的架子上，因此沿样品管的表面设置在特定位置处并平行于样品管的垂直中心轴线指向的条码可被旋转式地定位在任意方向上。为了读取条码，样品管在夹持器中旋转，以使得条码在夹持器和样品管的某些旋转位置中朝向条码读取器定位，并可被读取。

如果样品管上的条码到达样品管上的接近其上部边缘或开口或盖子的过高位置，那么夹持器的指件可能会覆盖位于该样品管端部上的条码，且条码不能被可靠地读取。这种问题可通过以下方式来基本上避免，即：使用具有两个指件的夹持器，这两个指件在下端(远离安装端的端部)处分开，从而可在由此形成的爪之间保持有间隙。该间隙允许条码被完全读取，这是因为只要条码比爪更宽且间隙高至足以延伸到条码位于样品管的盖端侧部的端部处，该条码的一部分就总是对于读取而言是可见的。条码是标准化的，并具有确定的宽度。这种设置能大幅减少读取错误。在检测系列中，错误读取的数量可从约百分之2至3降低至百分之0.01。这种设置还允许在爪之间的间隙内使用细的光纤。使用两个指件能保持驱动器简单且易操作。指件分裂成两个爪还使得夹持更稳定和可靠，这是因为提供了四个彼此分离的夹持点。

使用上述夹持器来读取样品管上的条码包括以下步骤：

通过上述夹持器来夹持样品管的上部，在样品管的侧壁上设置有条码，

将夹持器和样品管移动至条码读取位置处，

旋转夹持器和样品管，

通过夹持器的指件的爪之间的间隙来读取附接在样品管的侧壁上的条码，

将信息发送至实验室信息系统，以及

将夹持器和样品管移动至相同的位置或第二位置，并从夹持器处释放样品管。

应当理解的是，本实用新型所公开的实施方案不限于这里所公开的特定的结构、方法步骤或材料，而是能延伸至相关领域的普通技术人员所认为的它们的等价物。还应当理解的是，这里所使用的术语仅用于描述特定的实施方案，而不欲进行限制。

在本文中，提及一个实施方案意味着关联于该实施方案所描述的特定的特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施方案中。由此，在本文中的许多地方所出现的用词“在一个实施方案中”不必须全都涉及同一个实施方案。通过例如为约、大体上的措辞而引出的数值也公开了该确切的数值。

如这里所使用的那样，为了方便起见，多个物品、结构件、组成因素和/或材料可列在共同的列表中。然而，这些列表应当被视为就像列表中的每一个元件均能被单独看做为独立且唯一的元件。由此，不应仅基于这些列表中的单个元件与同一列表中的任何其他元件出现在共同的组中而没有矛盾的说明就将该这些列表中的单个元件看做为同一列表中的任何其他元件的实际等价物。另外，本实用新型中的多个实施方案和实施例在这里可被认为是它的多个部件的替代方案。应当理解的是，这些实施方案、实施例和替代方案不应被视为另一个的实际等价物，而是应当被认为是本实用新型的独立且自主的表现形式。

此外，所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案中以任意适当的方式结合。在本说明书中，提出了许多具体细节，例如长度、宽度、形状等的实施例，以助于透彻了解本实用新型的实施方案。然而，本领域的技术人员会意识到本实用新型可在缺少该具体细节中的一个或多个的情况下，或者在具有其他方法、部件或材料等的情况下实施。在其他情况下，已知的结构、材料或操作未被详细显示或说明，以避免使本实用新型的内容不清楚。

尽管前述实施例在一个或多个特定的应用中说明了本实用新型的原则，然而本领域的普通技术人员应当理解的是，可在不付出创造性劳动且不背离本实用新型的原则和概念的情况下，进行形式、用途和实施细节的许多修改。因此，不希望本实用新型受到随附的权利要求的限制。

动词“包括”和“包含”在本文中用作为开放式限定，既不排除也不要求未列出特征的存在。除非另有明确说明，否则在从属权利要求中列出的特征可相互自由组合。另外，应当理解的是，在本文中所使用的“一”或“一个”(即，单数形式)不排除复数。

工业应用

本实用新型的至少某些实施方案具有在临床实验室自动化中的工业应用。

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