Brevet FR3005962A1 — publié le 20141128

La présente invention concerne un dispositif pour la réalisation, de manière automatisée, d'ensemencement de milieu de culture. Il existe plusieurs outils d'ensemencement tels que rcese (ou anse), la boule Trigalski et l'écouvillon, certains outils pouvant être montés solidaires d'un bouchon fermant le récipient contenant le milieu de culture à ensemencer. Jusqu'à présent, l'ensemencement s'opère essentiellement manuellement. 10 Dans le cas d'ensemencement automatique, les ensemenceurs sont dédiés à un seul type d'outil d'ensemencement, limitant alors leur utilisation. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'ensemencement du type précité, dont la conception permet l'utilisation de plusieurs types 15 d'outils d'ensemencement pour la réalisation d'ensemencement de manière automatisée, y compris lorsque l'outil est solidaire d'un bouchon de fermeture du récipient contenant ledit milieu de culture. À cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour la réalisation, de manière 20 automatisée, d'ensemencement de milieu de culture du type comprenant : - une pince apte à permettre la saisie d'outil d'ensemencement, - un porte-pince, - un bâti-support portant l'ensemble formé par la pince et le porte-pince, - une structure support du bâti-support à l'aide de laquelle le bâti-support est 25 déplaçable suivant trois axes, caractérisé en ce que l'ensemble formé par la pince et le porte-pince est un ensemble monté mobile à pivotement de manière inclinable par rapport au bâti support, en ce que la pince est équipée de branches pivotantes montées mobiles à pivotement entre deux positions, l'une, ouverte et l'autre, fermée par l'intermédiaire de moyens d'entrainement en 30 déplacement de préférence actifs à l'encontre de moyens de rappel, et en ce que la pince est une pince rotative montée à rotation autour d'un axe transversal, de préférence orthogonal, à l'axe de pivotement des branches de la pince. La présence d'une pince à branches pivotantes permet de saisir n'importe quel type d'outil. La rotation de la pince sur elle-même permet de saisir un outil 5 d'ensemencement monté solidaire d'un bouchon vissé sur son support. L'inclinaison de l'ensemble pince/porte-pince par rapport au bâti support lui-même monté mobile suivant trois axes X, Y, Z de préférence orthogonaux entre eux permet de reproduire le geste manuel d'un opérateur qui incline l'outil d'ensemencement et réalise à l'état incliné de l'outil une pluralité de stries à la 10 surface du milieu à ensemencer. Pour des raisons de simplicité de construction et d'utilisation, de préférence, l'axe de rotation de la pince et l'axe d'inclinaison de l'ensemble pince/portepince sont sensiblement orthogonaux entre eux. 15 De préférence, les moyens d'entrainement en déplacement à pivotement des branches de la pince comprennent au moins une came dite linéaire disposée entre les branches de la pince et des moyens moteurs d'entrainement en déplacement axial de la came le long d'un axe confondu avec l'axe de rotation 20 de la pince suivant une trajectoire au cours de laquelle la came est apte à être au moins ponctuellement en contact d'appui avec lesdites branches de la pince. Cette configuration permet un encombrement réduit des moyens 25 d'entraînement, sans nuire à la précision de la commande de la course de pivotement des branches de la pince. De préférence, les moyens moteurs d'entrainement en déplacement axial en va-et-vient de la came comprennent un ensemble vis/écrou dont la vis, d'axe 30 confondu avec l'axe de rotation de la pince, porte la came et dont l'écrou, fixe axialement, est équipé de moyens moteurs d'entrainement en rotation. De préférence, la came se présente sous forme d'un corps tubulaire enfilé de manière libre à rotation sur la vis. Le montage libre à rotation de la came sur la vis permet une rotation de la 5 pince dans toutes les positions (ouverte ou fermée) de ladite pince. De préférence, la portion périphérique externe de la came, apte à venir en contact d'appui avec les branches de la pince, affecte une forme générale conique. 10 Pour faciliter le contact d'appui entre came et pince et éviter une usure prématurée de la came ou de la pince, chaque branche de la pince présente, dans sa zone apte à venir en contact, d'appui avec la came, un organe de roulement, d'axe orthogonal à l'axe de rotation de la pince, et dont la surface 15 périphérique externe forme la surface de la branche de la pince en contact d'appui avec la came. De préférence, chaque branche pivotante de la pince est formée au moins d'un levier pivotant à deux bras dits respectivement premier et deuxième bras, les 20 premiers bras, formant entre eux la zone de saisie de la pince, tendant à s'écarter l'un de l'autre lors du passage de la pince de la position fermée à la position ouverte, les deuxièmes bras étant disposés de part et d'autre de la came. 25 Dans ce mode de réalisation, la portion périphérique externe conique de la came forme une rampe inclinée tendant, par contact d'appui avec les deuxièmes bras, au cours du déplacement axial de la came dans le sens d'un déplacement depuis les premiers bras en direction des deuxièmes bras, à déplacer les deuxièmes bras dans le sens d'un écartement l'un de l'autre. 30 Les premiers bras des leviers à deux bras sont écartés l'un de l'autre depuis leur extrémité libre en direction de l'axe pivot du levier d'une distance non constante. Grâce à cette disposition, les premiers bras sont aptes à exercer, pour une position d'écartement prédéterminée, un effort de serrage variable, croissant 5 lorsque la distance entre bras diminue. De ce fait, les premiers bras peuvent saisir un grand nombre d'outils d'ensemencement. De préférence, les moyens de rappel sont configurés pour rappeler la pince en position ouverte et la came est montée mobile axialement entre les branches 10 de la pince dans le sens d'un éloignement des extrémités libres de serrage de la pince pour le passage de la pince de la position ouverte à la position fermée. De préférence, le dispositif comprend un capteur de présence se présentant sous forme d'une tige coaxiale à l'axe de rotation de la pince, cette tige, étant, 15 en position verticale, montée, sous l'effet de son propre poids, mobile à coulissement à l'intérieur de la vis jusqu'à une position de fin de course dans laquelle elle fait saillie d'une extrémité de la vis et s'étend entre les branches de la pince et étant rétractable à l'intérieur de la vis par simple poussée exercée sur l'extrémité de la tige en saillie entre lesdites branches de la pince. 20 Ce capteur de présence sert notamment à détecter la présence d'un bouchon. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : 25 - la figure 1 représente une vue en perspective d'une installation d'un dispositif conforme à l'invention ; - la figure 2 représente une vue de l'ensemble pince/porte-pince monté en position non-inclinée sur un bâti support ; - la figure 3 représente une vue de l'ensemble pince/porte-pince monté en 30 position inclinée sur un bâti support ; - la figure 4 représente une vue partielle en perspective d'une pince et de moyens moteurs d'entraînement en déplacement à pivotement des branches de la pince ; - la figure 5 représente une vue partielle en coupe de la pince en position fermée de la pince ; - la figure 6 représente une vue partielle en coupe de la pince en position 5 ouverte de la pince. Comme mentionné ci-dessus, le dispositif 1 objet de l'invention est plus particulièrement destiné à permettre la réalisation de manière automatisée d'ensemencements. 10 Ce dispositif est un dispositif polyvalent conçu pour permettre la manipulation de différents outils d'ensemencement tels qu'un écouvillon généralement couplé à un bouchon, une anse, une boule de Trigalski et l'ensemencement de différents supports, tels qu'une boîte de pétri ou microplaque. 15 Ce dispositif comprend : - une pince 2 apte à permettre la saisie d'outil d'ensemencement, - un porte-pince 3, - un bâti-support 4 portant l'ensemble formé par la pince 2 et le porte-pince 3, 20 - une structure 5 support du bâti-support 4 à l'aide de laquelle le bâti-support 4 est déplaçable suivant trois axes. La pince 2 comprend un corps de pince et des branches 6 montées chacune à pivotement sur ledit corps de pince autour d'un axe pivot AA'. Dans l'exemple 25 représenté, chaque branche 6 de la pince présente un axe pivot AA' qui lui est propre, lesdits axes pivots AA' étant parallèles entre eux. La pince 2 est en outre une pince rotative montée à rotation autour d'un axe BB' transversal, de préférence orthogonal, à l'axe AA' de pivotement des 30 branches 6 de la pince. Le dispositif comprend, pour l'entraînement en déplacement des branches de la pince, des moyens 7 d'entraînement en déplacement. Ces moyens 7 d'entrainement en déplacement à pivotement des branches 6 de la pince 2 comprennent au moins une came 9 dite linéaire disposée entre les branches 6 de la pince 2 et des moyens 10, 11, 12 moteurs d'entrainement en déplacement axial de la came 9 le long d'un axe confondu avec l'axe BB' de rotation de la pince 2 suivant une trajectoire au cours de laquelle la came 9 est apte à être au moins ponctuellement en contact d'appui avec lesdites branches 6 de la pince 2. Les moyens 10, 11, 12 moteurs d'entrainement en déplacement axial en va-et-vient de la came 9 comprennent un ensemble vis 10/écrou 11 dont la vis 10, d'axe confondu avec l'axe BB' de rotation de la pince 2, porte la came 9 et dont l'écrou 11, fixe axialement, est équipé de moyens 12 moteurs d'entrainement en rotation. Ces moyens 12 moteurs sont ici formés par un organe moteur en prise par engrènement avec la surface périphérique externe de l'écrou. L'entraînement en rotation de l'écrou génère donc un déplacement axial de la vis suivant une 20 direction fonction du sens d'entraînement en rotation de l'écrou. La came 9 se présente sous forme d'un corps tubulaire enfilé de manière libre à rotation sur la vis 10. 25 À cet effet, des organes 18 de roulement sont interposés entre came 9 et vis 6. Ces organes de roulement permettent ainsi un entraînement en rotation de la pince quelle que soit la position (ouverte ou fermée) de ladite pince. La vis 6 est par ailleurs munie d'une butée de limitation en déplacement axial 30 de la came le long de la vis, rendant la came solidaire en déplacement axial de la vis suivant au moins une direction, la came étant, dans la direction opposée, rendue solidaire en déplacement axial de la vis par l'effet de son propre poids. Chaque branche 6 de la pince 2 présente, dans sa zone apte à venir en contact d'appui avec la came 9, un organe 13 de roulement, d'axe orthogonal à l'axe BB' de rotation de la pince 2, et dont la surface périphérique externe forme la surface de la branche 6 de la pince 2 en contact d'appui avec la came 9. Dans les exemples représentés, chaque branche 6 pivotante de la pince 2 est formée au moins d'un levier pivotant à deux bras 61, 62 dits respectivement premier et deuxième bras, les premiers bras 61, formant entre eux la zone de saisie de la pince 2, tendant à s'écarter l'un de l'autre lors du passage de la pince 2 de la position fermée à la position ouverte, les deuxièmes bras 62 étant disposés de part et d'autre de la came 9. La pince est équipée de moyens 8 de rappel actifs à l'encontre des moyens 7 d'entraînement en déplacement à pivotement des branches de la pince. Ces moyens 8 de rappel sont formés par un ressort en épingle à cheveux avec chaque branche de l'épingle s'appliquant contre une branche de la pince. Les moyens de rappel sont configurés pour rappeler la pince 2 en position ouverte et la came 9 est montée mobile axialement entre les branches 6 de la pince 2 dans le sens d'un éloignement des extrémités libres de serrage de la pince 2 pour le passage de la pince 2 de la position ouverte à la position fermée par action de la came sur les deuxièmes bras 62 des branches de la pince qui tendent à s'écarter l'un de l'autre sous l'effet de ladite came. En effet, la portion périphérique externe conique de la came 9 forme une rampe inclinée tendant, par contact d'appui avec les deuxièmes bras 62, au cours du déplacement axial de la came 9 dans le sens d'un déplacement depuis les premiers bras 61 en direction des deuxièmes bras 62, à déplacer les deuxièmes bras 62 dans le sens d'un écartement l'un de l'autre, ce qui génère par voie de conséquence un déplacement des premiers bras dans le sens d'un rapprochement desdits premiers bras, ce qui correspond au passage de la position ouverte à la position fermée des branches de la pince, comme l'illustre le passage de la figure 6 à la figure 5. Au cours de ce déplacement, la came vient en appui sur les organes 13 de roulement intégrés aux branches de la pince, de manière à réduire l'usure du dispositif. Pour permettre le passage de la position fermée à la position ouverte de la pince il suffit, par l'intermédiaire de la vis 10, de déplacer axialement la came 9 suivant une direction opposée, c'est-à-dire depuis les deuxièmes bras 62 en direction des premiers bras 61 des branches de la pince. Au cours de ce déplacement, la came 9 libère l'espace entre les organes 13 de roulement des branches de la pince, de sorte que les deuxièmes bras peuvent, sous l'effet de moyens de rappel, se rapprocher l'un de l'autre, ce déplacement générant, par voie de conséquence, un écartement des premiers bras correspondant au passage à la position ouverte de la pince. On note que dans les exemples représentés, les premiers bras 61 des leviers à 20 deux bras sont écartés l'un de l'autre depuis leur extrémité libre en direction de l'axe pivot du levier d'une distance non constante. En particulier, les premiers bras des branches de la pince sont, dans leur zone médiane, équipés sur leur face en regard, d'une partie en saillie qui permet, 25 pour un même écartement des branches, de saisir au niveau desdites parties en saillie, des objets de plus faible dimension. Ces parties en saillie sont revêtues d'un patin en matière antidérapante telle qu'un élastomère pour faciliter notamment les opérations de vissage/dévissage. 30 Comme mentionné ci-dessus, la pince 2 est généralement une pince rotative montée à rotation autour d'un axe BB' sensiblement orthogonal à l'axe AA' de pivotement des branches. Pour l'entraînement en rotation de la pince, le dispositif comprend un moteur 15 dont l'arbre de sortie vient en prise par engrènement avec le corps de pince pour entraîner en rotation ledit corps. À cet effet, le corps de la pince 2 est équipé d'un pignon 17 représenté ici coaxial à la vis 10, ce pignon 17 s'engrenant directement ou par au moins un pignon à l'arbre de sortie du moteur 15. La pince 2 est portée par un porte-pince 3 qui se présente ici sous forme d'une platine à travers laquelle le corps de la pince fait partiellement saillie. Les branches de la pince s'étendent au-dessous de ladite platine, les moyens moteurs d'entraînement en rotation de l'écrou et du corps de pince étant disposés au-dessus de ladite platine et portés par cette dernière. Cette platine porte-pince 3 est elle-même montée à pivotement sur le bâti support 4, de sorte que l'ensemble formé par la pince 2 et le porte-pince 3 est un ensemble monté mobile à pivotement de manière inclinable par rapport au bâti support 4. L'axe pivot autour duquel l'ensemble pince/porte-pince pivote est représenté en CC' à la figure 3. On note que l'axe BB' de rotation de la pince 2 et l'axe CC' d'inclinaison de 25 l'ensemble pince 2/porte-pince 3 sont sensiblement orthogonaux entre eux. Pour la commande d'une telle inclinaison, un organe 16 moteur est disposé sur le bâti support 4 et l'arbre de sortie de cet organe 16 moteur forme une vis sans fin en prise par engrènement avec une roue dentée 19 portée par le 30 porte-pince 3. Cette roue dentée 19 est fixée par vissage au porte-pince 3. Le bâti support 4 se présente également sous forme d'une platine montée mobile à coulissement le long d'une partie de la structure 5 support. En effet, la structure support comporte trois rails 51, 52, 53 orthogonaux entre eux. Le bâti support 4 coulisse le long du rail 51 vertical dit « rail en Z » lui-même coulissant le long du rail 52 horizontal dit « rail en Y » lui-même étant apte à se déplacer à coulissement le long du rail 53 horizontal dit « en X ». Cette combinaison de mouvements permet, par exemple, à l'aide d'un outil d'ensemencement saisi par la pince, incliné par pivotement de l'ensemble pince/porte-pince, et déplacé à l'aide de la structure support, d'obtenir un motif 10 en zigzag à la surface d'une boîte de pétri. Pour compléter le dispositif, il est prévu un capteur 14 de présence se présentant sous forme d'une tige coaxiale à l'axe BB' de rotation de la pince. Cette tige est en position verticale montée, sous l'effet de son propre poids, 15 mobile à coulissement à l'intérieur de la vis 10 jusqu'à une position de fin de course dans laquelle elle fait saillie d'une extrémité de la vis et s'étend entre les branches 6 de la pince. Cette tige, ainsi montée libre à coulissement à l'intérieur de la vis, est rétractable par rentrée partielle à l'intérieur de la vis 10 par simple poussée exercée sur l'extrémité de la tige en saillie entre les 20 branches 6 de la pince. Cette poussée s'exerce par exemple lorsque la pince est amenée au-dessus d'un tube équipé d'un bouchon à saisir. La tige vient alors, par son extrémité libre disposée entre les branches de la pince, en contact avec le bouchon et rentre dans la vis. Ce déplacement axial de la tige peut être détecté à l'aide d'un capteur disposé au niveau de l'extrémité de la 25 tige opposée à celle faisant saille entre les branches de la pince. Le déplacement axial de la tige traduit le fait qu'un bouchon est présent au niveau du tube et qu'une opération d'enlèvement d'un bouchon par exemple par dévissage va être nécessaire. 30 Dans les exemples représentés, le capteur de détection du mouvement axial de la tige est représenté par un boîtier traversé par la tige et porté par le porte-pince. Ce boîtier peut également intégrer des moyens de détection du mouvement axial de la vis, ces moyens aidant à la commande du déplacement de la vis. La tige est quant à elle munie, à son extrémité opposée à celle apte à faire saillie entre les branches de la pince, d'un renflement qui forme la butée de fin de course de déplacement à coulissement de la tige. Ce renflement vient à cet effet en contact d'appui avec le boîtier dans la position dans laquelle la tige s'étend en saillie entre les branches de la pince. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) pour la réalisation, de manière automatisée, d'ensemencement de milieu de culture du type comprenant : - une pince (2) apte à permettre la saisie d'outil d'ensemencement, - un porte-pince (3), - un bâti-support (4) portant l'ensemble formé par la pince (2) et le porte-pince (3), - une structure (5) support du bâti-support (4) à l'aide de laquelle le bâti-10 support (4) est déplaçable suivant trois axes, caractérisé en ce que l'ensemble formé par la pince (2) et le porte-pince (3) est un ensemble monté mobile à pivotement autour d'un axe (CC') de manière inclinable par rapport au bâti support (4), en ce que la pince (2) est équipée de branches (6) pivotantes montées mobiles à pivotement entre deux positions, 15 l'une, ouverte et l'autre, fermée par l'intermédiaire de moyens (7) d'entrainement en déplacement de préférence actifs à l'encontre de moyens (8) de rappel, et en ce que la pince (2) est une pince rotative montée à rotation autour d'un axe (BB') transversal, de préférence orthogonal, à l'axe (AA') de pivotement des branches (6) de la pince (2). 20 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (BB') de rotation de la pince (2) et l'axe (CC') d'inclinaison de l'ensemble pince (2)/porte-pince (3) sont sensiblement orthogonaux entre eux. 25 3. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (7) d'entrainement en déplacement à pivotement des branches (6) de la pince (2) comprennent au moins une came (9) dite linéaire disposée entre les branches (6) de la pince (2) et des moyens 30 (10, 11, 12) moteurs d'entrainement en déplacement axial de la came (9) le long d'un axe confondu avec l'axe (BB') de rotation de la pince (2) suivant une trajectoire au cours de laquelle la came (9) est apte à être au moinsponctuellement en contact d'appui avec lesdites branches (6) de la pince (2). 4. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (10, 11, 12) moteurs d'entrainement en déplacement axial en va-et-vient de la came (9) comprennent un ensemble vis (10)/écrou (11) dont la vis (10), d'axe confondu avec l'axe (BB') de rotation de la pince (2), porte la came (9) et dont l'écrou (11), fixe axialement, est équipé de moyens (12) moteurs d'entrainement en rotation. 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la came (9) se présente sous forme d'un corps tubulaire enfilé de manière libre à rotation sur la vis (10). 6. Dispositif (1) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la portion périphérique externe de la came (9), apte à venir en contact d'appui avec les branches (6) de la pince (2), affecte une forme générale conique. 7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que chaque branche (6) de la pince (2) présente, dans sa zone apte à venir en contact, d'appui avec la came (9), un organe (13) de roulement, d'axe orthogonal à l'axe (BB') de rotation de la pince (2), et dont la surface périphérique externe forme la surface de la branche (6) de la pince (2) en contact d'appui avec la came (9). 8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que chaque branche (6) pivotante de la pince (2) est formée au moins d'un levier pivotant à deux bras (61, 62) dits respectivement premier et deuxième bras, les premiers bras (61), formant entre eux la zone de saisie de la pince (2), tendant à s'écarter l'un de l'autre lors du passage de la pince (2) de la position fermée à la position ouverte, les deuxièmes bras (62) étant disposés de part et d'autre de la came (9). 9. Dispositif (1) selon la revendication 8 prise en combinaison avec la revendication 6, caractérisé en ce que la portion périphérique externe conique de la came (9) forme une rampe inclinée tendant, par contact d'appui avec les deuxièmes bras (62), au cours du déplacement axial de la came (9) dans le sens d'un déplacement depuis les premiers bras (61) en direction des deuxièmes bras (62), à déplacer les deuxièmes bras (62) dans le sens d'un écartement l'un de l'autre. 10. Dispositif (1) selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les premiers bras (61) des leviers à deux bras sont écartés l'un de l'autre depuis leur extrémité libre en direction de l'axe pivot du levier d'une distance non constante. 11. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 10 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (8) de rappel sont configurés pour rappeler la pince (2) en position ouverte et en ce que la came (9) est montée mobile axialement entre les branches (6) de la pince (2) dans le sens d'un éloignement des extrémités libres de serrage de la pince (2) pour le passage de la pince (2) de la position ouverte à la position fermée. 12. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, prise en 25 combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (14) de présence se présentant sous forme d'une tige coaxiale à l'axe (BB') de rotation de la pince, cette tige, étant, en position verticale, montée, sous l'effet de son propre poids, mobile à coulissement à l'intérieur de la vis (10) jusqu'à une position de fin de course 30 dans laquelle elle fait saillie d'une extrémité de la vis et s'étend entre les branches (6) de la pince et étant rétractable à l'intérieur de la vis par simple poussée exercée sur l'extrémité de la tige en saillie entre lesdites branches (6)de la pince. 15