Brevet FR2957420A1 — publié le 20110916

Tête de préhension d'une cuvette de réaction L'invention concerne une tête de préhension d'une cuvette de réaction, en particulier dans un appareil d'analyse d'échantillons chimiques ou biologiques, la cuvette comportant deux oreilles de manipulation s'étendant sur deux côtés opposés de son extrémité supérieure ouverte. Les appareils d'analyse dans lesquels ces cuvettes sont utilisées, comprennent des dispositifs de préhension permettant de saisir les cuvettes et de les transporter en divers points, par exemple pour les amener dans un incubateur puis dans une zone de mesure et enfin dans un récipient de stockage avant destruction. Les dispositifs de préhension actuellement utilisés sont du type à aspiration pneumatique et comprennent des ventouses qui doivent être placées sur des picots des oreilles formées aux extrémités supérieures des cuvettes. Lorsque les ventouses d'un dispositif de préhension sont reliées à l'aspiration pneumatique, la cuvette est fermement tenue par ce dispositif et peut être transportée de façon sûre d'un point à un autre dans l'appareil. ll faut cependant que les ventouses soient posées avec précision sur les picots de la cuvette, ce qui n'est pas toujours le cas, aucun moyen n'étant prévu pour assurer un positionnement précis du dispositif de préhension sur la cuvette. L'utilisation de ventouses, qui sont susceptibles de s'user plus ou moins vite, et d'une aspiration pneumatique complique par ailleurs ces dispositifs de préhension et réduit leur fiabilité et leur durée de vie. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes. Elle propose à cet effet une tête de préhension d'une cuvette de réaction dans un appareil d'analyse d'échantillons, en particulier chimiques ou biologiques, la cuvette comportant deux oreilles de manipulation formées sur deux côtés opposés de son extrémité supérieure, caractérisée en ce que la tête de préhension comprend au moins deux doigts montés pivotants autour d'axes horizontaux parallèles, des moyens commandés pour faire pivoter les doigts dans un sens autour de leurs axes et des moyens de rappel sollicitant les doigts en pivotement dans le sens opposé, les doigts étant destinés à coopérer avec des faces des oreilles de la cuvette pour saisir la cuvette et la centrer automatiquement par rapport à la tête de préhension quand ils sont déplacés en pivotement les uns vers les autres autour de leurs axes. La tête de préhension selon l'invention est purement mécanique et permet, au moyen de doigts pivotants, d'une part de saisir une cuvette et d'autre part de la centrer automatiquement sur la tête de préhension. La cuvette peut ensuite être positionnée de façon précise sur l'appareil d'analyse par la tête de préhension, et est libérée par la tête de préhension et déposée sur l'appareil simplement par pivotement des doigts dans le sens opposé à leur pivotement pour la préhension de la cuvette. Ces opérations de préhension et de dépose d'une cuvette peuvent être effectuées sans à coups et sans secousse, ce qui évite tout risque de contamination de l'environnement de la cuvette. Selon une autre caractéristique de l'invention, les doigts et/ou les oreilles précités comprennent des faces coopérantes inclinées par rapport à la direction de déplacement des doigts, pour serrer les oreilles de la cuvette entre les doigts quand les doigts sont déplacés en pivotement les uns vers les autres. Avantageusement, les doigts et/ou les oreilles précités comprennent des faces coopérantes inclinées par rapport à l'horizontale, pour soulever la cuvette quand les doigts sont déplacés en pivotement les uns vers les autres. Ainsi, quand les doigts sont déplacés en pivotement pour la préhension d'une cuvette, ils sont non seulement appliqués sur les oreilles de la cuvette pour la centrer par rapport à la tête de préhension, mais ils soulèvent de plus légèrement la cuvette pour la décoller de son support et permettre une séparation franche et sans effort de la cuvette de son support. Grâce aux faces coopérantes inclinées précitées, il suffit de faire glisser les doigts sur les faces latérales des oreilles de la cuvette pour soulever légèrement cette cuvette en même temps qu'elle est centrée sur la tête de préhension. Dans un premier mode de réalisation, la tête de préhension comprend deux paires de doigts pivotants, les doigts de chaque paire étant montés pivotants autour d'un même axe horizontal et coopérant chacun avec une face latérale d'une oreille de la cuvette. Dans une variante de réalisation, la tête de préhension comprend deux doigts destinés à coopérer chacun avec une oreille de la cuvette, cette oreille comprenant une découpe en V s'élargissant vers l'extérieur de la cuvette, pour le centrage de la cuvette quand le doigt correspondant est engagé dans la découpe en V. Avantageusement, chaque doigt précité comprend une rainure ou une gorge destinée à être engagée sur le bord d'une oreille de la cuvette, quand le doigt est amené en position de préhension de la cuvette. On assure ainsi une bonne tenue de la cuvette par la tête de préhension, puisque la cuvette ne peut pas se déplacer verticalement, vers le haut ou vers le bas, par rapport à la tête de préhension. Selon encore d'autres caractéristiques de l'invention : - les moyens commandés de pivotement des doigts comprennent un vérin pneumatique ou électromagnétique, agissant sur un poussoir guidé en translation entre des surfaces de came ou des rampes inclinées solidaires des doigts, - les moyens de rappel des doigts comprennent des ressorts montés sur la tête de préhension, - la tête de préhension comprend des moyens de centrage sur un support de la cuvette dans l'appareil d'analyse, - la tête de préhension comprend au moins une butée limitant la descente 30 de la tête sur un support de la cuvette dans l'appareil d'analyse, - la tête de préhension comprend au moins un doigt mobile pour la détection de la présence et de la prise d'une cuvette. L'invention propose également une cuvette de réaction destinée à être utilisée dans un appareil d'analyse équipé d'une tête de préhension du type décrit ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comprend à son extrémité supérieure deux oreilles s'étendant vers l'extérieur dans le plan de l'extrémité supérieure de la cuvette, chaque oreille comprenant des faces inclinées destinées à coopérer avec les doigts de la tête de préhension. Avantageusement, ces faces des oreilles de la cuvette sont inclinées par rapport à un plan longitudinal médian de la cuvette et par rapport à un plan horizontal. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une tête de préhension d'une cuvette selon l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle de face représentant la tête de préhension à l'approche d'une cuvette ; - la figure 3 est une vue de dessous correspondant à la figure 2 ; - la figure 4 est une vue partielle de face représentant une cuvette saisie par la tête de préhension ; - la figure 5 est une vue de dessous correspondant à la figure 4 ; - la figure 6 est une vue schématique partielle à plus grande échelle d'une 25 oreille d'une cuvette selon l'invention ; - les figures 7a et 7b représentent deux étapes de la préhension d'une cuvette , - la figure 8 est une vue schématique partielle en perspective d'une variante de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 9 est une vue schématique en perspective d'une cuvette de réaction destinée à être utilisée avec la tête de préhension de la figure 8. On se réfère d'abord aux figures 1 à 6 qui représentent un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel une tête de préhension 10 est montée déplaçable en mouvement vertical au-dessus d'une cuvette de réaction 12 portée par un support, pour saisir la cuvette 12 posée sur le support, la soulever au-dessus du support et la déplacer vers une autre zone, en particulier dans un appareil d'analyse automatique d'échantillons chimiques ou biologiques. La cuvette 12 est d'un type classique et est réalisée typiquement en matériau plastique moulé par injection. A son extrémité supérieure ouverte, elle comprend deux oreilles latérales 14 de manipulation, qui s'étendent vers l'extérieur dans le plan de l'extrémité supérieure de la cuvette et qui sont raccordées aux petites faces latérales de cette cuvette. La tête de préhension 10 comprend une platine verticale 16 sur laquelle est fixé un vérin 18 pneumatique ou électromagnétique qui agit sur un poussoir 20 guidé en déplacement vertical sur la platine 16 entre deux paires de doigts pivotants 22 sensiblement verticaux dont les extrémités inférieures sont destinées à coopérer avec les oreilles 14 de la cuvette pour la préhension de celle-ci. Chaque paire de doigts 22 est portée par une pièce 24 qui est montée pivotante autour d'un axe horizontal 26 porté par la platine 16, les deux axes 26 des deux paires de doigts 22 étant parallèles et perpendiculaires à la platine 16 et à la direction dans laquelle s'étendent les oreilles 14 de la cuvette 12. Les pièces 24 sont maintenues en appui sur le poussoir 20 par des ressorts 28 montés sur la platine 16, une extrémité de ces ressorts s'appliquant sur une partie fixe de la tête 10 et leur autre extrémité s'appliquant sur une pièce 24. Les surfaces en contact des pièces 24 et du poussoir 20 comportent des rampes inclinées faisant office de came, de telle sorte que, quand le poussoir 20 est dans une position inférieure représentée en figure 2, les deux pièces 24 et les paires de doigts 22 qu'elles portent sont écartées les unes des autres, les doigts 22 étant légèrement en oblique par rapport à la verticale comme représenté en figure 2 tandis que, quand le poussoir 20 est dans une position supérieure représentée en figure 4, les pièces 24 sont rapprochées l'une de l'autre par pivotement autour des axes 26 et les doigts 22 sont sensiblement verticaux. La tête de préhension comprend encore au moins un doigt vertical 30 guidé en coulissement sur la platine 16 et dont l'extrémité inférieure est destinée à s'appliquer sur une oreille 14 de la cuvette 12, entre deux doigts 22 précités. Ce doigt coulissant 30 est sollicité vers le bas par un ressort 32 et est associé à des moyens 34 de détection de sa position verticale, celle-ci permettant de déterminer si une cuvette a été ou non saisie par la tête de préhension, les moyens de détection pouvant être d'un type quelconque approprié, par exemple inductif ou optique ou à contact électrique. La platine 16 de la tête 10 porte encore deux tiges verticales 36, disposées en diagonale par rapport à l'extrémité supérieure d'une cuvette 12, ces tiges 36 servant à positionner avec précision la tête 10 au-dessus d'un support de la cuvette 12, ce support formant une surface d'appui de référence. La tête de préhension selon l'invention est utilisée de la façon suivante. Elle est tout d'abord positionnée verticalement au-dessus d'une cuvette de préhension 12 portée par un support (non représenté) puis est descendue verticalement en direction de la cuvette 12, ce mouvement de descente étant limité par une ou des saillies 38 portées par la platine 16 (figure 2) et qui viennent en butée sur la surface d'appui de référence formée par le support de la cuvette. Dans cette position de descente, les pièces 24 portant les paires de doigts 22 sont écartées l'une de l'autre par le poussoir 20 qui a été amené par le vérin 18 en position inférieure. Comme on le voit sur la vue de dessous de la figure 3, les extrémités inférieures des doigts 22 se trouvent alors de part et d'autre des extrémités 40 des oreilles 14 de la cuvette, ces extrémités 40 étant plus étroites et étant reliées aux faces latérales des oreilles 14 par des faces obliques 42 servant au centrage de la cuvette sur la tête de préhension, les formes de ces faces obliques étant mieux visibles en figure 6. A la fin de la descente de la tête de préhension 10, déterminée par butée des saillies 38 sur le support de la cuvette 2, le poussoir 20 est remonté en position supérieure (figure 4) par le vérin 18, ce qui a pour effet de faire pivoter les deux pièces 24 portant les paires de doigts 22 l'une vers l'autre, ces pièces étant sollicitées dans ce sens par les ressorts de rappel 28. Les doigts 22 sont ainsi amenés dans une position sensiblement verticale et glissent sur les faces inclinées 42 des oreilles 14 de la cuvette 12. Ces faces inclinées 42 comprennent une première partie 44 horizontale (figure 6) inclinée par rapport à un plan longitudinal médian de la cuvette et servant à centrer la cuvette 12 dans un plan horizontal entre les quatre doigts 22, et une seconde partie 46 oblique par rapport à un plan horizontal, chaque partie oblique 46 s'étendant jusqu'à la face inférieure d'une oreille 14 comme on le voit sur la figure 6. Chaque face oblique 46 est de forme approximativement triangulaire et est raccordée à l'extrémité étroite 40 de l'oreille 14 en un point 47 situé au-dessus de la face inférieure horizontale de l'oreille 14. Ainsi, lorsqu'un rebord de l'extrémité inférieure d'un doigt 22 vient s'appliquer sur cette face oblique 46 et se déplace le long de celle-ci de la position représentée en figure 3 jusqu'à la position représentée en figure 5, cela se traduit par un léger soulèvement de la cuvette 12 par rapport à la surface d'appui de référence formée par son moyen de support. Les extrémités inférieures des doigts 22 peuvent comprendre des faces inclinées complémentaires des faces inclinées 44, 46 des oreilles 14 d'une cuvette, ces faces inclinées étant formées sur un rebord annulaire de l'extrémité inférieure de chaque doigt 22. Les faces inclinées 44, 46 des oreilles 14 sont raccordées, à leur extrémité opposée à l'extrémité étroite 40 de chaque oreille, à des épaulements transversaux 48 qui limitent le pivotement des paires de doigts 22 l'une vers l'autre et sur lesquels viennent s'appliquer les extrémités inférieures des doigts 22, comme représenté en figure 5. Dans cette position, la cuvette 12 est fermement tenue par les doigts 22 et ne peut s'en échapper, ni vers le haut, ni vers le bas, ni dans un plan horizontal. Par ailleurs, la position du doigt coulissant 30 fournit une information sur la présence d'une cuvette 12 ainsi que sur la prise de cette cuvette par la tête 10. Lorsque la tête 10 est équipée de deux doigts coulissants parallèles 30 s'appliquant chacun sur une oreille 14 de la cuvette 12, la détection des positions de ces doigts permet de vérifier l'horizontalité de la cuvette. Pour la dépose de la cuvette 12 en un emplacement déterminé, les mêmes opérations que décrites ci-dessus sont effectuées dans l'ordre inverse, c'est-à-dire que la tête 10 est descendue au-dessus de l'emplacement de la cuvette et est positionnée avec précision sur cet emplacement par les tiges 36 et par les saillies 38, puis le vérin 18 est commandé pour descendre le poussoir 20 dans la position de la figure 2 et écarter les pièces 24 l'une de l'autre, ce qui a pour effet de dégager les extrémités des doigts 22 des pattes 14 de la cuvette, les doigts 22 étant ramenés dans la position représentée en figure 3 et libérant ainsi la cuvette. Cette libération se fait sans secousse et sans à coup, le pivotement vers l'extérieur des doigts 22 se traduisant par une très faible descente de la cuvette 12 dans son logement, cette descente se produisant au fur et mesure que les extrémités des doigts 22 glissent sur les faces obliques 46 des oreilles 14 de la cuvette. Le soulèvement de la cuvette 12 par les doigts 22 a été représenté de façon mieux visible aux figures 7a et 7b. On voit en figure 7a que le rebord annulaire de l'extrémité inférieure du doigt 22 comporte une face supérieure tronconique 46' qui est complémentaire de la face inclinée 46 de l'oreille de la cuvette et qui est appliquée sur cette face 46 quand le doigt 22 est amené au contact de l'oreille 14. Dans cette position, la cuvette repose sur un support S et le jeu vertical entre la face supérieure du support S et la face inférieure de l'oreille 14 est nul ou sensiblement nul. En figure 7b, le doigt 22 a pivoté et est en appui sur l'épaulement 48 de l'oreille 14. La face inclinée 46' du doigt 22 a glissé sur la face inclinée 46 de l'oreille 14 et le rebord annulaire de l'extrémité inférieure du doigt 22 est engagé sous l'oreille 14, qui a été soulevée au-dessus du support 14 et en est écartée d'environ 0,4mm, par exemple. Dans la variante de réalisation des figures 8 et 9, la tête de préhension 10 ne comprend que deux doigts pivotants 22 dont les extrémités inférieures 50 ont une section de forme triangulaire avec des sommets orientés l'un vers l'autre. Ces extrémités des doigts 22 sont complémentaires d'encoches ou de découpes 52 formées dans les extrémités des oreilles 14 d'une cuvette 12. Des rebords 54 sont formés aux extrémités inférieures des doigts 22 et sont destinés à être engagés sous les oreilles de la cuvette, pour la soutenir. Des faces inclinées complémentaires peuvent être formées sur les surfaces coopérantes des rebords 54 des extrémités des doigts 22 et des encoches 52 des oreilles 14, comme précédemment décrit, de telle sorte que le pivotement l'un vers l'autre des doigts 22 sur la tête de préhension 10 se traduise par le centrage de la cuvette 12 dans un plan horizontal sur la tête de préhension 10 et par un léger soulèvement de la cuvette 12. REVENDICATIONS1. Tête de préhension d'une cuvette de réaction pour un appareil d'analyse d'échantillons chimiques ou biologiques, la cuvette (12) comportant deux oreilles (14) de manipulation s'étendant sur deux côtés opposés de son extrémité supérieure, caractérisée en ce que la tête de préhension comprend au moins deux doigts (22) montés pivotant autour d'axes horizontaux parallèles (26), des moyens commandés (18) pour faire pivoter les doigts (22) dans un sens autour de leurs axes et des moyens de rappel (28) sollicitant les doigts en pivotement dans le sens opposé, les doigts étant destinés à coopérer avec des faces (44, 46) des oreilles de la cuvette pour saisir la cuvette et la centrer automatiquement par rapport à la tête de préhension quand ils sont déplacés en pivotement les uns vers les autres autour de leurs axes. 2. Tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que les doigts (22) et/ou les oreilles (14) comprennent des faces coopérantes (44) inclinées par rapport à la direction de déplacement des doigts (22), pour serrer les oreilles de la cuvette entre les doigts quand ces derniers sont déplacés en pivotement les uns vers les autres. 3. Tête selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les doigts (22) et/ou les oreilles (14) comprennent des faces coopérantes (46, 46') inclinées par rapport à l'horizontale, pour soulever la cuvette quand les doigts (22) sont déplacés en pivotement des uns vers les autres. 4. Tête selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend deux paires de doigts pivotants (22), les doigts de chaque paire étant montés pivotants autour d'un même axe horizontal (24) et coopérant chacun avec une face latérale d'une oreille (14). 5. Tête selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend deux doigts (22) destinés à coopérer chacun avec uneoreille (14) de la cuvette, cette oreille comprenant une découpe en V (52) s'élargissant vers l'extérieur de la cuvette, pour le centrage de la cuvette quand le doigt correspondant (22) est engagé dans la découpe en V. 6. Tête selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque doigt (22) comprend une rainure ou une gorge d'engagement sur le bord d'une oreille (14) de la cuvette, quand le doigt (22) est amené en position de préhension de la cuvette. 7. Tête selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens commandés de pivotement des doigts comprennent un vérin pneumatique ou électromagnétique (18), agissant sur un poussoir (20) guidé en translation entre des surfaces de came ou des rampes obliques solidaires des doigts. 8. Tête selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce 15 que les moyens de rappel des doigts (22) comprennent des ressorts (28). 9. Tête selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (36) de centrage sur un support de la cuvette (12) dans l'appareil d'analyse. 20 10. Tête selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une butée (38) limitant la descente de la tête sur un support de la cuvette dans l'appareil d'analyse. 11. Tête selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un doigt mobile (30) de détection de la présence et 25 de la prise d'une cuvette. 12. Cuvette de réaction destinée à être utilisée dans un appareil d'analyse équipé d'une tête de préhension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend à son extrémité supérieure deux oreilles (14) s'étendant vers l'extérieur sur deux côtés 30 opposés de l'extrémité supérieure de la cuvette, chaque oreillecomprenant des faces inclinées (44, 46, 52) destinées à coopérer avec les doigts de la tête de préhension. 13. Cuvette selon la revendication 12, caractérisée en ce que lesdites faces des oreilles (14) sont inclinées par rapport à un plan longitudinal 5 médian de la cuvette et par rapport à un plan horizontal.