实验室样品分配系统和实验室自动化系统的制作方法

本发明涉及一种实验室样品分配系统，并且涉及一种包括这样的实验室样品分配系统的实验室自动化系统。

背景技术：

实验室自动化系统通常包括多个实验室站，例如预分析站、分析站和/或后分析站，这些实验室站被用于分析或以其他方式来处理诸如医学样品之类的样品。例如，可以利用这种实验室站来分析血液样品。通常，这样的样品被包含在样品容器中，例如在上侧处具有开口的由透明的塑料材料或玻璃材料制成的管。

为了在实验室站之间分配这样的样品容器，实验室自动化系统通常包括适于在实验室站之间自动地运输或分配样品容器的实验室样品分配系统。典型的实验室样品分配系统在文献WO 2011/138448 A1、文献US 2013/0034410 A1或文献EP 2 589 968 A1中示出，其中多个样品容器载体适于各自承载运输平面之上的样品容器，其中，多个电磁促动器被定位在该运输平面之下，以便通过磁力来驱动这些样品容器载体。这种实验室样品分配系统为实验室自动化系统的自动化提供了可容易地编程和高效的装置。

在文献US 2008/0029368 A1中，示出了一种使用超导磁悬浮的非接触式输送装置。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于进一步优化实验室样品分配系统，特别是关于样品容器载体在电磁促动器之上和/或在某些位置的对中（centering）。本发明的另一目的在于提供一种包含这样的实验室样品分配系统的实验室自动化系统。

这通过根据权利要求1所述的实验室样品分配系统和根据权利要求5所述的实验室自动化系统来实现。

本发明涉及一种实验室样品分配系统。

该实验室样品分配系统包括适于承载一个或多个样品容器的多个样品容器载体，每个样品容器载体包括至少一个磁致激活装置（magnetically active device）。它还包括适于支承样品容器载体的运输平面和固定地布置在运输平面之下的多个电磁促动器，这些电磁促动器适于通过对样品容器载体施加磁性驱动力而使所述多个样品容器载体中的一个在运输平面之上移动。

该实验室样品分配系统还包括控制装置，其中，所述控制装置被配置成通过驱动所述电磁促动器来控制所述样品容器载体在所述运输平面之上的移动，使得所述样品容器载体沿相对应的运输路径移动，其中，所述运输路径终止在相对应的端点电磁促动器之上或上方。

所述控制装置还被配置成激励或驱动所述端点电磁促动器，使得所述端点电磁促动器在运输路径的相对应的末端处对相应的样品容器载体应用或施加磁性吸引对中力。

利用本发明的实验室样品分配系统，特别是可以在样品容器载体沿其运输路径移动之后对该样品容器载体进行对中。这种对中例如可用于将样品容器装载在样品容器载体中，或者用于从样品容器载体卸载样品容器。使样品容器载体在一定位置处对中可允许更平稳和更快速的装载或卸载过程。此外，对中力的持续施加可防止样品容器载体意外地改变其位置，这可能损害这样的过程。

样品容器载体的磁致激活装置通常被实施为永磁体。然而，也可以使用电磁体。

运输平面通常是平坦表面，在该平坦表面上可以承载样品容器载体，并且样品容器载体可以在该平坦表面上移动。

电磁促动器通常被实施为螺线管，其中，每个螺线管具有铁磁芯。通常，螺线管的轴线竖直定向并且定向成彼此平行。铁磁芯可以磁耦合到相邻的铁磁芯。

控制装置可以被实施为微处理器、微控制器、标准计算机、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或另一可编程器件。特别地，它可以包括处理装置和存储器装置，其中，存储器装置包括当由处理器装置执行时使处理器装置以特定方式运行的代码。

端点电磁促动器可选自所述多个电磁促动器，并且通常限定相应的运输路径的端点。在典型的实施方式中，端点电磁促动器位于实验室站附近或者样品容器装载或卸载装置附近。

所述控制装置被配置成驱动与所述端点电磁促动器相邻定位的多个电磁促动器，使得与所述端点电磁促动器相邻定位的所述电磁促动器在运输路径的末端处对样品容器载体施加排斥对中力。这可以进一步帮助样品容器载体在端点电磁促动器处的对中。除吸引对中力之外，还可同时施加排斥对中力。特别地，可以使用排斥对中力来以限定的强度在特定方向上施加力，以便校正偏差。

磁性吸引对中力和磁性排斥对中力大于磁性驱动力。这允许优选地利用防止样品容器载体的意外移动的力将样品容器载体保持在其位置处。

所述控制装置被配置成激励或驱动与所述端点电磁促动器相邻定位的所有电磁促动器。这允许特别高的对中力。

所述控制装置被配置成激励或驱动与所述端点电磁促动器相邻定位的所有电磁促动器，使得在所述端点电磁促动器的位置处，所述磁性排斥对中力沿运输平面方向的和为零。这允许优选地在端点电磁促动器的位置处没有合力的情况下对中样品容器载体，从而意味着为了在任何方向上移动样品容器载体而将必须施加的力最大。刚刚描述的情况也可意味着磁性排斥对中力不产生磁性驱动力。这也防止由于电磁促动器所施加的力而导致的样品容器载体的无意移动。

根据一种实施方式，所述控制装置与位置检测装置通信连接，所述位置检测装置被配置成检测所述样品容器载体的位置，并且向所述控制装置输送位置指示信号。所述控制装置还被配置成使用所述位置指示信号来调适所述磁性排斥对中力，使得所述样品容器载体在所述端点电磁促动器之上对中。

利用该实施方式，可以根据如通过位置检测装置检测到的样品容器载体的实际位置来施加对中力。这允许在意在对样品容器载体进行对中的特定位置处进行非常精确的定位。所述位置检测装置例如可以是具有适于分析图像的系统的摄像机。

根据一种实施方式，所述控制装置被配置成在所述样品容器载体的移动期间驱动选择的电磁促动器，使得所述选择的电磁促动器对所述样品容器载体施加磁性排斥稳定力。这允许在移动期间稳定样品容器载体的运输路径。该排斥稳定力可防止样品容器载体在移动时离开其预期路径。

根据一种实施方式，所述控制装置被配置成驱动与所述端点电磁促动器相邻定位的多个电磁促动器，使得与所述端点电磁促动器相邻定位的所述多个电磁促动器在所述样品容器载体仍在移动时对它施加磁性排斥制动力。这允许借助于排斥力来减缓样品容器载体。这可以阻止样品容器载体在其预期的端点电磁促动器上移动，并且可以允许样品容器载体在其路径的末端处的平稳和快速的制动。

本发明还涉及一种实验室自动化系统，其包括：若干个预分析、分析和/或后分析实验室站；以及适于在这些站之间分配样品容器载体和/或样品容器的如上所述的实验室样品分配系统。实验室站可以与实验室样品分配系统相邻布置。

预分析站可适于执行对样品、样品容器和/或样品容器载体的任何类型的预处理。

分析站可适于使用样品或样品的一部分和试剂来产生测量信号，所述测量信号指示是否存在分析物，并且如果存在，则指示其浓度。

后分析站可适于执行对样品、样品容器和/或样品容器载体的任何类型的后处理。

所述预分析站、分析站和/或后分析站可包括脱盖站、重加盖站、等分站、离心站、归档站、移液站、分拣站、管类型识别站和样品质量确定站中的至少一个。

附图说明

现在将参照附图来详细地描述本发明，附图中：

图1示意性地示出了具有实验室样品分配系统的实验室自动化系统10。

具体实施方式

图1示出了根据实施例的实验室自动化系统10。实验室自动化系统10包括第一分析站20、第二分析站25和实验室样品分配系统100。分析站20、25各自适于利用包含在样品容器中的样品来执行某些分析任务。实验室样品分配系统100适于使样品容器往返分析站20、25移动。

样品分配系统100包括运输平面110。在运输平面110之下布置有若干电磁促动器120、160、161、162、163、164。每个电磁促动器120、160、161、162、163、164具有铁磁芯125。电磁促动器120、160、161、162、163、164适于使得它们能够使样品容器载体在运输平面110之上移动。

在运输平面110之下还布置有多个霍尔传感器130，这些霍尔传感器130被用于确定样品容器载体的相应位置。

通常，多个样品容器载体位于运输平面110上。在图1中，示出了示例性样品容器载体140。样品容器载体140保持样品容器145，并且还包括位于样品容器载体140内的永磁体，使得它在图1中不可见。

样品分配系统100还包括控制装置150。控制装置150适于控制样品容器载体140的移动。

样品容器载体140已经沿运输路径142移动。运输路径142在多个电磁促动器120、160、164之上延伸。只要样品容器载体140沿运输路径142移动，控制装置150就驱动电磁促动器120、160、164，使得将样品容器载体140从电磁促动器120、164上方的每个位置拉到下一个位置。

为了稳定运动，紧邻运输路径142的电磁促动器120，特别是那些沿与相应的运输路径平行的线布置的电磁促动器120，通过控制装置150来激励（energize），使得它们对样品容器载体140施加排斥力，与运输路径142在其上延伸的线相比，仅一半数量的电磁促动器120沿所述与相应的运输路径平行的线布置。

处于运输路径142的末端处的电磁促动器160可以被称为端点（或终点，end-point）电磁促动器160。在样品容器载体140已到达端点电磁促动器160之后，端点电磁促动器160受控制装置150驱动，使得它对样品容器载体140施加吸引对中力（attractive centering force）。该对中力大于电磁促动器120所施加的驱动力，该驱动力意在沿运输路径142驱动样品容器载体140。

在样品容器载体140到达端点电磁促动器160之前，位于运输路径142的可能的延伸部中的相邻电磁促动器162受控制装置150驱动，使得它对样品容器载体140施加排斥力。该排斥力特别是制动力，其可被用于平稳和快速地制动样品容器载体140，使得它停止在端点电磁促动器160之上。在样品容器载体140停止在端点电磁促动器160之上后，三个另外的相邻电磁促动器161、163、164也受控制装置150驱动，使得它们对样品容器载体140施加排斥力，这些排斥力在预期位置处总和为消失力（vanishing force）。

实验室样品分配系统100还包括位置检测装置170，其实施为与控制装置150连接的摄像机。摄像机170适于精确地确定样品容器载体140在运输平面110上的位置。如果样品容器载体140未在它应对中的位置处精确地对中，则摄像机170可以检测到这样的偏差并将它报告给控制装置150。然后，控制装置150可以调适与端点电磁促动器160相邻的电磁促动器161、162、163、164的排斥力，使得将校正力施加于样品容器载体140，该校正力使样品容器载体140正好在预期位置处对中。