(57)【要約】      （修正有）【課題】作業コンパートメントができるだけ小さく保たれる試料準備のためのラボラトリ用計器を作り出す。【解決手段】試料準備のためのラボラトリ用計器１００は、基部ハウジング１１０上において枢動するように支持され回転軸まわりに回転することができる少なくとも１つの多機能作業ヘッド１２０を含む。多機能作業ヘッド１２０の回転によって、少なくとも２つの画成された機能位置のそれぞれが作業コンパートメント１３０内に配置される少なくとも１つの容器プラットフォーム１３１と整列され得るようになる。第１の機能位置１２２は、自由流動用量材料を有する用量分注装置１４０を保持する働きをする受容装置１２６を含み、他の機能位置のそれぞれはさらに他の装置を含む。【選択図】図１
2011242396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料準備のためのラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）であって、保護壁（１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６）で囲まれる作業コンパートメント（１３０、２３０、３３０、５３０）を有する基部ハウジング（１１０、２１０）と、前記基部ハウジング（１１０、２１０）上において枢動するように支持され回転軸（１２１、２２１、５２１）まわりに回転することができる少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）とを備え、前記作業ヘッドが、少なくとも２つの画成された機能位置（１２２、１２３、１２４）を有し、前記多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）の回転によって、前記機能位置（１２２、１２３、１２４）のそれぞれが前記作業コンパートメント（１３０、２３０、３３０、５３０）内に配置される少なくとも１つの容器プラットフォーム（１３１、２３１、３３１、５３１）と整列可能になり、第１の機能位置（１２２、１２３、１２４）が、自由流動用量材料を有する用量分注装置（１４０、２４０、３４０）を保持する働きをする受容装置（１２６、３２６）を含み、他の機能位置（１２２、１２３、１２４）のそれぞれがさらに他の装置を含む、ラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）であり、前記保護壁（１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６）の少なくとも１つが切り欠き（１０９、２０９、３０９、５０９）を有し、前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）が、前記切り欠き（１０９、２０９、３０９、５０９）に部分的に配置され、前記多機能作業ヘッドの一部が前記作業コンパートメント（１３０、２３０、３３０、５３０）の外部にあり、他の部分が前記作業コンパートメント（１３０、２３０、３３０、５３０）の内部にあることを特徴とする、ラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項２】
秤量セル（２３４）が前記基部ハウジング（１１０、２１０）内に配置され、前記少なくとも１つの容器プラットフォーム（１３１、２３１、３３１、５３１）が力伝達連結によって前記秤量セル（２３４）に結合されることを特徴とする、請求項１に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）の前記回転軸（１２１、２２１、５２１）が、水平方向または垂直方向に向けられることを特徴とする、請求項１または２に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの切り欠き（１０９、２０９、３０９、５０９）が、少なくとも２つの隣接する保護壁（１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６）に延在することを特徴とする、請求項１から３の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）が、前記切り欠き（１０９、２０９、３０９、５０９）の開口の少なくとも一部を解放するように、直線的な滑動運動および／または枢動運動をすることができることを特徴とする、請求項１から４の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）が、前記切り欠き（１０９、２０９、３０９、５０９）の前記開口の少なくとも一部を解放するように働くアクセスクリアランス（２２５）を有するさらに他の機能位置を備えることを特徴とする、請求項１から４の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）が、前記回転軸（１２１、２２１、５２１）に沿って直線的な滑動運動をすることができ、前記回転軸（１２１、２２１、５２１）と直交するように向けられる第１の面（５１３）と少なくとも第２の面（５１４）を備え、少なくとも第１の機能位置（５２２）が前記多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）の前記第１の面（５１３）内に形成され、さらに他の機能位置（５２５）が前記多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）の前記少なくとも第２の面（５１４）内に形成されることを特徴とする、請求項１から６の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項８】
密封装置（３４６、３４７、５４７）が、前記切り欠き（１０９、２０９、３０９、５０９）の領域に配置されることを特徴とする、請求項１から７の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項９】
前記密封装置（３４６、３４７、５４７）が、前記保護壁（１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６）と前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）の間に配置される、弾性密封ストリップ（３４６）、密封ブラシまたは密封ローラであることを特徴とする、請求項８に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項１０】
前記密封装置（３４６、３４７、５４７）が、前記切り欠き（１０９、２０９、３０９、５０９）を完全に覆うボンネット（３４７、５４７）または蓋であり、前記作業コンパートメント（１３０、２３０、３３０、５３０）の外部にある、前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）の部分の上にかかることを特徴とする、請求項８または９に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項１１】
前記密封装置（３４６、３４７、５４７）の領域には、前記多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）および／または前記密封装置（３４６、３４７、５４７）を清浄するように働く清浄化装置（４８１）が配置されることを特徴とする、請求項８から１０の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）の基本的な形が円筒形であることを特徴とする、請求項１から１１の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項１３】
前記さらに他の装置が、用量分注装置（１４０、２４０、３４０）のためのさらに他の受容装置（１２６、３２６）、又は前記容器プラットフォーム（１３１、２３１、３３１、５３１）上の目標容器（１６０、３６０、４６０）を識別かつ／もしくは位置決めする電気光学ユニット（３４５、３５６）、又は目標容器（１６０、３６０、４６０）の閉鎖シール（１６１）を除去または装着する装置、又は物体を把持する働きをする把持部、又は液体用用量分注装置（３４１）、又は液体用用量分注装置（３４１）もしくは液体用用量分注装置（３４１）の少なくとも出口開口のための受容装置（１２６、３２６）、又は静電荷を検出する働きをするセンサ、又はイオン化装置、又は識別装置、又は距離センサ（３４５、３５６）、又は清浄化装置（４８１）であることを特徴とする、請求項１から１２の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）が、供給源容器（３４４）または連結導管（３４２）のための少なくとも１つのコネクタ領域（３４３）を備えることを特徴とする、請求項１から１３の一項に記載のラボラトリ用計器（
１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）が、前記容器プラットフォーム（１３１、２３１、３３１、５３１）に対して垂直方向に上下に動かされることがさらに可能であるように前記基部ハウジング（１１０、２１０）上に配置されることを特徴とする、請求項１から１４の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項１６】
前記切り欠き（１０９、２０９、３０９、５０９）を備える前記少なくとも１つの保護壁（１０１、１０２、１０３、１０４、１０５）が、前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）と一緒に垂直方向に動くことができることを特徴とする、請求項１５に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項１７】
前記容器プラットフォーム（１３１、２３１、３３１、５３１）が、前記少なくとも１つの多機能作業ヘッド（１２０、２２０、３２０、５２０）に対して垂直運動ができるように配置されることを特徴とする、請求項１から１６の一項に記載のラボラトリ用計器（１００、２００、３００、４００、５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料準備のためのラボラトリ用計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラボラトリで物質および材料の分析をするプロセスにおいて不可欠なステップは、試料の準備である。この準備ステップは、しばしば、非常に時間がかかり、費用もかかる。というのも、通常、測定結果を検証するために、物質分析用にいくつかの試料が準備されなければならないからである。ほとんどの場合、所与の物質の最大１ダースの試料が秤量されて目標容器に入れられ、溶剤が加えられ、目標容器が閉じられなければならない。
【０００３】
試料の準備は、準備時間の短縮および手作業による準備で起こり得るような類の誤りの可能性を防止するために、ますます広い範囲まで自動化されている。最も自動化された試料準備システムは、個々の処理ステーションがある基部プラットフォームおよび三軸ロボットシステムの使用を含む。このタイプの多機能ラボラトリ用計器は、例えば、ＥＰ１６７４３９３Ｂ１で開示されている。しかし、これらのラボラトリ用計器には、手作業による試料準備に通常使用されるラボラトリ用はかりと比較して比較的大きな作業領域を必要とするという欠点がある。処理されるべき物質が有毒である場合、ラボラトリ用はかりは、排気装置付きの作業コンパートメント内に設置され、このコンパートメント内で試料準備が実行される。しかし、上述のロボットシステムは、ほとんどの場合、大き過ぎ、したがって、システム全体を囲む独自の保護コンパートメントを有する。したがって、これらの多機能システムは、ラボラトリ用はかりの値段の数倍の費用がかかる。さらに、保護コンパートメントに囲まれる作業スペースの寸法だけの理由により、それらのシステムの清浄は著しい労力を伴い、したがって少数の試料だけしか準備の必要がない場合、自動化された試料準備は依然として使用されていない。その一方、はかりのドラフトシールドで囲まれるラボラトリ用はかりの作業コンパートメントは、迅速かつ簡単に清浄され得る。
【０００４】
大きな作業スペースの必要性を低減するように、最新技術は、例えば、ＥＰ１９５９２４４Ａ１の図７、８で開示されるようなコンパクトなラボラトリ用計器を提供する。並んだ構成のいくつかの用量分注装置によって、粉末混合物を自動で準備する簡単なやり方が提供される。それにもかかわらず、やはりこれらのラボラトリ用計器もそれらが作業コンパートメントで囲まれる場合、はかりと比較して大きな作業領域を必要とする。さらに、作業コンパートメント内に配置されるラボラトリ用計器の清浄は、依然として大仕事である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＥＰ１６７４３９３Ｂ１
【特許文献２】ＥＰ１９５９２４４Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、作業コンパートメントができるだけ小さく保たれる上述のような試料準備のためのラボラトリ用計器を作り出すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、独立請求項で示される特徴を有するラボラトリ用計器によって解決される。
【０００８】
試料準備のためのラボラトリ用計器は、保護壁で囲まれる作業コンパートメント有する基部ハウジング、ならびに基部ハウジング上において枢動するように支持され回転軸まわりに回転することができる少なくとも１つの多機能作業ヘッドを備える。この作業ヘッドは、少なくとも２つの画成された機能位置を有し、多機能作業ヘッドの回転によって、これらの機能位置のそれぞれが作業コンパートメント内に配置される少なくとも１つの容器プラットフォームと整列され得るようになる。目標容器は、容器プラットフォーム上に配置されるとすぐに試料が充填され準備され得る。第１の機能位置は、自由流動用量材料（ｄｏｓａｇｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を有する用量分注装置を保持する働きをする受容装置を含み、他の機能位置のそれぞれはさらに他の装置を含む。さらに他の装置は、以下で述べられるようなさらに他の受容装置であってよいが、異なる機能を有する装置であってもよい。保護壁の少なくとも１つは、切り欠き開口を有する。少なくとも１つの多機能作業ヘッドは、その一部が作業コンパートメントの外部にあり、他の部分が作業コンパートメントの内部にあるように切り欠きに部分的に配置される。多機能作業ヘッドは、その配置に応じて、３６０°完全に、または全回転の一部まで回転され得る。
【０００９】
この構成によって、非常にコンパクトな寸法の作業コンパートメントの設計が可能になり、その結果、清浄化作業がこの小さいスペースに限定されることになる。さらに、常に多機能作業ヘッドの一部は作業コンパートメントの外部に配置され、したがって、この部分にある機能位置はアクセス可能である。例えば、諸機能位置に２つの受容装置がある場合、現在作業コンパートメントの外部に配置されている受容装置に新しい用量分注装置が装入され、その間現在作業コンパートメントの内部に配置されている他の受容装置内に挿置される用量分注装置から用量材料が目標容器に分注され得る。
【００１０】
さらに、基部ハウジング内には秤量セルが配置され得る。その場合、少なくとも１つの容器プラットフォームが力伝達連結によってその秤量セルに結合される。具体的には、この構成では、本発明による設計配置が大きな利点をもたらす。というのも、作業コンパートメントの体積が非常に小さく、その結果、このスペースに封じ込められる空気は、作業コンパートメント内の擾乱によって攪拌されてもその運動エネルギーを急速に失うからである。これは、例えば、目標容器が所定位置にセットされるまたはそこから取去されるときに起こり得る。同様に、多機能作業ヘッドの回転運動によっても極めて少量の空気の動きが引き起こされる。というのも、回転中、作業ヘッドから突き出てそれによって作業コンパートメント内の空気の塊を攪拌する部分はほとんどないはずだからである。さらに、上述のように、多機能作業ヘッドは、動作中、すなわち試料の準備が進行している間、作業コンパートメントを開ける必要なしに装入され得る。装入作業が作業コンパートメントの外部で行われるので、やはりその作業も作業コンパートメント内の空気を攪拌しない。したがって、本発明は、作業コンパートメント内に最適な状態を作り出すので、高分解能秤量セルの使用が可能であり、それによって目標容器に分注される量が測定され用量分注装置の制御装置にほぼリアルタイムに送られ得るようになる。「高分解能秤量セル」という用語は、秤量物体の質量をできるだけ高い正確さのマイクログラムで測定することができる装置を示す。
【００１１】
もちろん、基部ハウジング内にいくつかの秤量セルを配置することも可能であり、その場合、各秤量セルは容器プラットフォームに連結される。同様に、基部ハウジング上にいくつかの多機能作業ヘッドが配置され得ることも自明である。
【００１２】
少なくとも１つの多機能作業ヘッドの回転軸の空間配置は、任意に選ばれ得る。しかし、水平または垂直配置が好ましい。
【００１３】
切り欠きが保護壁の１つだけに形成されることは絶対条件ではない。機能位置の数に応
じて、したがって多機能作業ヘッドの寸法に応じて、少なくとも１つの切り欠きが少なくとも２つの隣接する保護壁に延在することができる。
【００１４】
ラボラトリ用計器に目標容器が自動で装入される場合、多機能作業ヘッドは、邪魔にならないようにそれを直線的に滑動させるまたは枢動させることによって切り欠き開口の少なくとも一部が解放され得るように設計され得る。ラボラトリ用ロボットの把持部は、保護壁のうちの１つを開ける必要なしに開け放たれる切り欠きを通してラボラトリ用計器の容器プラットフォームに到達することができる。
【００１５】
しかし、切り欠きを部分的に開けることができるように、多機能作業ヘッドが、必ずしも、滑動または枢動することができるように構成される必要はない。別の可能性として、多機能作業ヘッドは、アクセスクリアランス（ａｃｃｅｓｓ  ｃｌｅａｒａｎｃｅ）の形のさらに他の機能位置を含むこともできる。アクセスクリアランスは、切り欠きを開け放つように適切な位置にもたらされ、それによってラボラトリ用ロボットの把持部がそのアクセスクリアランスを通って作業コンパートメントに到達することができるようになる。
【００１６】
多機能作業ヘッドは、回転軸と直交するように配置される第１の面および少なくとも第２の面をさらに有することができる。多機能作業ヘッド上の少なくとも１つの機能位置は、第１の面内に形成され、さらに他の機能位置は、少なくとも第２の面内に形成される。多機能作業ヘッドがその回転軸に沿って直線的に動く場合、第１の面も第２の面も容器プラットフォームと整列状態にされ得る。多機能作業ヘッドがいくつかの部分にさらに分割され、そこにおいて各部分が面のうちの１つを含み、個々の部分が共通の回転軸まわりに互いに独立して回転することができるということも考えられる。
【００１７】
もちろん、保護壁を開けることによって作業コンパートメントがアクセスされ得るように、保護壁のうちの１つまたは複数を基部ハウジングに対して滑動または旋回することができように設計することも可能である。
【００１８】
前述の説明から明らかであるように、動作活動のほとんどの間、多機能作業ヘッドは、ラボラトリ用計器の周囲環境に対して、切り欠きしたがって作業コンパートメントを閉鎖する。したがって、多機能作業ヘッドは、複数の機能を有する交換装置すなわち処理ヘッドであるだけでなく、同時に、保護壁の一部もなす。作業コンパートメントの均一で密な閉鎖を達成するために、密封装置が切り欠きの領域に配置されてよい。この密封構成は、好ましくは、空隙、アクセスクリアランス、および必然的に保護壁と多機能作業ヘッドの間にある隙間の全てを密封する。
【００１９】
密封装置は、保護壁と多機能作業ヘッドの間に配置される可撓性密封ストリップ、密封ブラシまたは密封ローラであってよい。
【００２０】
あるいは、密封装置は、切り欠きを覆い、かつ作業コンパートメントの外部にある、多機能作業ヘッドの部分を覆うように広がるボンネットまたは蓋で構成されてもよい。もちろん、２つの密封概念の組み合わせも考えられる。
【００２１】
さらに、密封装置の領域には、多機能作業ヘッドおよび／または密封装置の清浄のための清浄化装置が配置されてよい。この清浄化装置は、例えば、真空吸引装置、または排出ノズルもしくは回転ブラシなどと組み合わさった真空吸引装置であってよい。
【００２２】
機能位置間の変化の間、すなわち多機能作業ヘッドの回転の間、多機能作業ヘッドと保護壁の間の空隙を最小限にするため、または常に密封装置を多機能作業ヘッドと接した状態にするために、多機能作業ヘッドは、円筒形ドラムの基本形状にされ得る。これは、作
業コンパートメントを汚染する可能性があり同時に周囲環境への漏れが許されない、非常に細かい微粉末状の乾いた有毒物質が分注されなければならない場合、特に有利である。もちろん、多機能作業ヘッドは、望まれる任意の他の断面形状を有することもできるが、好ましくは、多機能作業ヘッドが切り欠き内で３６０°完全に回転可能なように設計されるべきである。
【００２３】
多機能作業ヘッドのさらに他の機能位置は、例えば、用量分注装置のためのさらに他の受容装置、容器プラットフォーム上の目標容器を識別かつ／もしくは位置決めする電気光学ユニット、目標容器の閉鎖シールを除去または装着する装置、物体を把持する働きをする把持部、液体用用量分注装置、液体用用量分注装置もしくは液体用用量分注装置の少なくとも出口開口のための受容装置、静電荷を検出する働きをするセンサ、イオン化装置、識別装置、距離センサまたは清浄化装置である多種多様な装置を装着することができる。多機能作業ヘッドのさらに他の機能位置およびさらに他の装置は、標準化されている機械的電気的インターフェースを有するのが好ましい。これによって、使用者指定の機能モジュールでの多機能作業ヘッドのカスタマイズが容易になる。
【００２４】
機能位置のいくつかは、より多量の例えば溶剤である用量材料を目標容器に繰り返し分注する装置を装着することができる。多機能作業ヘッドは、これらの装置に用量材料を供給する供給導管または交換可能供給源容器のためのコネクタ受け口を有することができる。
【００２５】
用量材料がこぼれないようにするために、用量分注装置の排出孔は、分注プロセスの間、目標容器の充填口の真上に配置されなければならない。同じ高さの目標容器が使用される限り、容器プラットフォームと多機能作業ヘッドの間の距離は一定の設定で保たれてよい。しかし、好ましくは、多機能作業ヘッドは、様々な高さの目標容器が容器プラットフォーム上にセットされ得るように、容器プラットフォームに対して垂直方向に調節され得るようなやり方で基部ハウジング上に配置される。
【００２６】
さらに、切り欠きを有する少なくとも１つの保護壁は、多機能作業ヘッドと一緒に垂直方向に動くことができるように設計されてよい。もちろん、切り欠きがない他の保護壁も同様に多機能作業ヘッドと一緒に動くこともできる。保護壁が適所に調節され得ることによって、作業コンパートメントの体積は、容器の高さに合わされ得るようになり、それによって常に作業コンパートメントが最低限必要な体積で保たれ得るようになる。したがって、秤量セルは、小さい目標容器について安定した秤量値をより迅速に出すことができ、それによって非常に小さい量が高精度で測り出され得るようになる。場合により、測定値の取得への応答時間をできるだけ短く保つために、秤量セルの分解能、すなわち互いに非常に近い測定値を確実に区別する能力が作業コンパートメントの体積に応じて制御されてもよい。
【００２７】
諸例を通して、また概略的に簡略化された図面を参照して、本発明による多機能作業ヘッドの構成を有するラボラトリ用計器を以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】保護壁で囲まれる作業コンパートメント、ならびに水平方向の回転軸まわりに回転することができるように保護壁の切り欠きに配置される多機能作業ヘッドを有する、第１の実施形態のラボラトリ用計器を示す三次元図である。
【図２】保護壁で囲まれる作業コンパートメント、ならびに垂直方向の回転軸まわりに回転することができるように２つの保護壁の切り欠きに配置される多機能作業ヘッドを有する、第２の実施形態のラボラトリ用計器を示す三次元図である。
【図３】密封装置が保護壁と多機能作業ヘッドの間に配置され、さらに他の密封装置が多機能作業ヘッドの作業コンパートメントの外部にある部分を覆うように広がる、図１のラボラトリ用計器の詳細を示す断面図である。
【図４】密封装置および清浄化装置が保護壁と多機能作業ヘッドの間に配置される、図１のラボラトリ用計器の詳細を示す断面図である。
【図５】多機能作業ヘッドが、直線的な運動が可能であり、作業コンパートメントを越えて延在し、２つの異なる面内に配置される機能位置を有することを除いて、図１と本質的に同様のラボラトリ用計器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、保護壁１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６で囲まれる作業コンパートメント１３０を有する、第１の実施形態のラボラトリ用計器１００の三次元図を示す。ラボラトリ用計器１００は、上側部分１１２および下側部分１１１に分けられる基部ハウジング１１０を含む。上側部分１１２は、下側部分１１１に対して直線的な垂直方向経路に沿って動くことができる。下側部分１１１は、秤量セル（図示せず）が内部に配置される本質的に箱形のエンクロージャである。多機能作業ヘッド１２０は、上側部分１１２上において枢動するように支持され、水平方向の回転軸まわりに回転することができる。保護壁のうちの４つである保護壁１０２、１０３、１０４、１０５は垂直面内に延在し、垂直壁のうちの２つが側壁１０２、１０４であり、第３の垂直壁は前壁１０３であり、第４の垂直壁は作業コンパートメント１３０の後壁１０５である。２つの側壁１０２、１０４は、上側部分１１２に連結され、直線的な水平方向経路に滑動することができる。前壁１０３は、上側部分１１２に解除可能に連結される。後壁１０５は、２つの部分からなり、第１の後壁部分１０７は、下側部分１１１に恒久的に連結され、第２の後壁部分１０８は、上側部分１１２に恒久的に連結される。さらに、２つの堰（ｗｅａｒ）壁部分１０７、１０８は、互いに部分的にオーバーラップするように配置され、それによって、上側部分１１２が下側部分１１１に対して上下に滑動できるようになり、その間、作業コンパートメント１３０は、下側部分に対する上側部分の滑動範囲内の任意の位置について周囲空間から閉鎖されたままである。
【００３０】
第５の保護壁１０１は、水平面内に延在し、上側部分１１２にしっかりと連結され、作業コンパートメント１３０の天井１０１を形成する。天井１０１には、切り欠き１０９が形成される。多機能作業ヘッド１２０が本発明に従って切り欠き１０９に配置されるとき、切り欠き１０９は多機能作業ヘッド１２０によって閉鎖される。作業コンパートメント１３０の第６の保護壁は、やはりまた水平面内に延在し、下側部分１１１にしっかりと連結される床１０６を形成する。透明な前壁１０３および側壁１０２、１０４によって、作業コンパートメント１３０内の視界が開かれ得るようになる。作業コンパートメント１３０内に配置される容器プラットフォーム１３１は、下側部分１１１の内部に配置される秤量セルとの荷重伝達連結を有する。前壁１０３および２つの側壁１０２、１０４は、箱形の下側部分１１１の前壁および側壁を覆うように下に滑動することができるように配置され、したがって下側部分１１１に対する上側部分１１２の妨げられない垂直方向運動が可能になる。保護壁１０２、１０３、１０４は、箱形の下側部分１１１の前壁および側壁に対してぴったり合うように置かれ、それによってまわりの領域に存在し得る空気の動きが、過度に大きい漏れによって作業コンパートメント１３０内に伝えられる可能性がなくなる。
【００３１】
多機能作業ヘッド１２０は、異なる装置で占められるいくつかの機能位置１２２、１２３、１２４を有する。これらの機能位置のうちの３つである機能位置１２２、１２３、１２４だけが見える。第１の機能位置１２２には、用量分注装置１４０が取り付けられる受容装置１２６が形成される。用量分注装置１４０は、弁（図示せず）によって閉じられ得る出口開口１４１を有する。弁は、やはりまた図面には示されない駆動機構によって開閉され得る。
【００３２】
図１に示されるように、用量分注装置１４０は、作業コンパートメント１３０の外部において、出口開口１４１が重力方向に反するように向けられる状態で配置される。用量材料が分注されるべきときはすぐに、用量分注装置１４０が作業コンパートメント１３０に入り、出口開口１４１が重力方向に向けられるまで多機能作業ヘッド１２０が逆さにされ、それによって重力の引力によって用量材料が出口開口から出され得る。多機能作業ヘッド１２０の回転は、さらに、用量分注装置１４０内にある微粉末状の固まっている用量材料をほぐす働きをすることができる。必要なら、作業ヘッドは、何度か逆さにされる、または振動させるような回転運動などで激しく振られてもよい。
【００３３】
図面から明らかにわかるように、用量分注装置１４０は、手作業またはロボットの把持部１５０のどちらかによって、多機能作業ヘッド１２０の受容装置１２６に挿入され得る。ロボットによる挿入の場合、ロボットおよびその把持部１５０は、作業コンパートメント１３０の外部にとどまる。多機能作業ヘッド１２０は、ロボットの把持部１５０による目標容器１６０の容器プラットフォーム１３１へのセットも可能にするように、回転軸１２１に沿って直線的経路に滑動することができ、したがって、多機能作業ヘッド１２０が上側部分１１２に引っ込められると、切り欠き１０９が解放されるようになる。ロボットによって目標容器が所定位置にセットされる場合、ロボットは、常に、作業コンパートメント１３０の外部にとどまる。したがって、ロボットの把持部１５０だけしか時々清浄される必要がない。さらに、本発明に従って構成される多機能作業ヘッド１２０の場合、作業コンパートメント１３０の体積は、作業コンパートメント１３０内の空気の塊の封じ込めが短時間で止まり秤量値が迅速かつ精確に得られ得るように、最小限に保たれ得る。
【００３４】
第１の機能位置１２２の受容装置１２６の他には、第２の機能位置１２３に配置される蓋開け装置１２７および第３の機能位置１２４の液体分注装置１２８（図示せず）の出口ノズルがある。蓋開け装置１２７が具体的には目標容器１６０のねじ込みキャップ１６１である閉鎖シールを開けることができるように、作業コンパートメント１３０内には容器プラットフォーム１３１の両側に２つのクランプ固定装置１３２、１３３が配置される。クランプ固定装置１３２、１３３は、蓋開け装置のトルクに耐えるように目標容器１６０を一時的に拘束する働きをする。２つのクランプ固定装置１３２、１３３は、矢印で示されるように、水平面内で同時に移動可能であってよい。したがって、目標容器１６０は、クランプ固定装置１３２、１３３によって拘束され得るだけでなく精確な位置決めもされ得る。目標容器１６０の位置決めでは、図３の文脈で述べられるカメラが視覚補助具として働くことができ、その場合、カメラで撮られた画像が、ラボラトリ用計器１００の（図面には示されない）表示画面に送られ、それによって、使用者は、手作業またはキーボード入力のどちらかでクランプ固定装置を正しい位置に動かすプロセスに案内される。もちろん、カメラの画像がラボラトリ用計器の一部であるプロセッサユニットでさらに処理され、プロセッサで生成されるデータに基づいて位置決めプロセスが自動で実施されてもよい。秤量が行われる間、クランプ固定装置１３２、１３３は、目標容器１６０から完全に引き離され、したがって秤量結果はクランプ固定装置１３２、１３３の影響を受けないのは明らかである。
【００３５】
図２は、保護壁２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６で囲まれる作業コンパートメント２３０を有する、第２の実施形態のラボラトリ用計器２００の三次元図を示す。ラボラトリ用計器は、Ｃ字形の基部ハウジング２１０を有する。基部ハウジング２１０の３つの壁もまた作業コンパートメント２３０の保護壁である、すなわち床２０６、後壁２０５および天井２０１である。さらに他の保護壁、すなわち前壁２０３および２つの側壁２０２、２０４は透明な材料で作製され、それによって作業コンパートメント２３０内で行われる作業が観察可能になる。ラボラトリ用計器２００の切り欠き開口２０９は、側壁２０４および前壁２０３に延在する。切り欠き開口２０９には、回転軸２１１が垂直
方向に向けられる多機能作業ヘッド２２０が配置される。多機能作業ヘッド２２０も同様にいくつかの機能位置２２２、２２３、２２４、およびさらに他の機能位置を有する。さらに他の機能位置は、アクセスクリアランス位置２２５の形をなし、作業コンパートメント２３０に到達するようにロボットの把持部２５０に自由なアクセスを与えるように切り欠き２０９の一部を解放するように働く。もちろん、保護壁２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、基部ハウジング２１０に強固に連結されなければならないだけでなく、やはりまた図１の実施形態で示されるような直線的な経路に沿って滑動する自由があるように基部ハウジング２１０上に配置され得る。多機能作業ヘッド２２０は、その下側に切り欠き２２７をさらに有し、それによって、例えば、用量分注装置２４０が下から第１の機能位置２２２の受容装置に挿入可能およびそこから除去可能になる。
【００３６】
基部ハウジング２１０内には、秤量セルが配置される。秤量セルの秤量セルハウジング２３４は、床２０６から部分的に突き出し、床２０６に対して垂直方向に上下に滑動することができる。この構成の場合、多機能作業ヘッド２２０と容器プラットフォーム２３１の間の距離は、目標容器の高さに適合され得る。
【００３７】
図３では、図１に示されるラボラトリ用計器１００に概ね対応するが多機能作業ヘッド３２０の機能位置３２２、３２３、３２４が異なるかたちで占められるという違いがあるラボラトリ用計器３００の詳細の断面図が示される。第１の機能位置３２２には、用量分注装置３４０が取り付けられる受容装置３２６が配置される。第２の機能位置３２３は、連結導管３４２を通って液体が供給される液体用用量分注ヘッド３４１で占められる。連結導管３４２は、導管を移動する液体量を制御する働きをする弁３５３をさらに含む。連結導管３４２の端部は、鋭い切断へりを有し、供給源容器３４４のためのコネクタ領域３４３に入る。図示のように、コネクタ領域３４３は、供給源容器３４４全体を収容するように設計される必要がある。というのも、そうでない場合、多機能作業ヘッド３２０が限定範囲内だけしか回転できなくなるからである。さらに、加圧ガス源３５５に連結される圧力導管３５４も同様に切断へりを有しコネクタ領域３４３に入る。供給源容器３４４は、図示されるように、供給源容器３４４の内容物を出すために切断へりによって刺され得る隔壁３４９を有する。明らかなように、図示されるこれらの要素の構成および配置は、供給源容器３４４を液体用分注ヘッド３４１に連結する考えられ得るいくつもの変形形態のうちの１つを表しているにすぎない。例えば、一代替実施形態は、連結導管３４２が基部ハウジングを通ってラボラトリ用計器３００の外に出て外部の供給ステーションに連結される構成からなる。
【００３８】
第３の機能位置３２４はカメラ３４５で占められる。カメラ３４５によって、後続の用量分注サイクルにおいて用量材料の放出流れが用量容器３６０の充填口３６２に問題なく届くように、容器プラットフォーム３３１上の目標容器３６０の位置が調節され得る。さらに、目標容器３６０が判読できる識別表示を担持する場合、それは、カメラ３４５によって記録され得る。さらに、カメラ３４５によって、目標容器３６０の高さが測定され得るようになり、それによって多機能作業ヘッド３２０と出口開口３６２が互いに最短距離Ｈｍｉｎを置いてセットされ得るようになる。位置決め補助具として、光線が回転軸に平行に向けられるレーザダイオード３５６がカメラ３４５の下に配置され得る。光線によって、目標容器３６０の上縁が正確に特定され得る。というのも、光線は、所望の距離Ｈｍｉｎが達成されるとすぐに充填口３６２を照らすからである。これはカメラ３４５によって記録され得る。さらに、カメラ３４５は、分注プロセス後、目標容器３６０が正確に充填されたかどうか、または例えば微量の用量材料が充填口３６２の縁に付いているかどうかを確認するのに使用され得る。
【００３９】
天井３０１に形成される切り欠き３０９の縁は、可撓性密封ストリップ３４６の形の密封装置を装着する。可撓性密封ストリップ３４６は、多機能作業ヘッド３２０を囲繞し、
その密封接触表面は、多機能作業ヘッド３２０の円筒形壁部に対するわずかな圧力に耐える。図示される密封ストリップ３４６の輪郭形状は、考えられるいくつもの形状のうちの１つを表しているにすぎず、一例を示しているにすぎない。目的が円筒形壁部に付く粒子の回転運動での拭き取りの場合、密封ストリップ３４６用に、例えば風防ワイパーブレードに似た鋭い縁がある他の輪郭形状が思い浮かぶ。さらに、所定位置にボンネット３４７の形の追加の密封装置がある。追加の密封装置は、多機能作業ヘッド３２０の作業コンパートメント３３０の外部にある部分を覆うように広がり、ラボラトリ用計器の特定の作業段階の間、多機能作業ヘッド３２０を望まない侵入から保護する。ボンネット３４７は、天井３０２に連結されるヒンジ３４８によって一方の側に沿って枢動するようにさせられ、したがって、受容装置３２６から用量分注装置３４０を除去するまたは受容装置に用量分注装置を挿入するために邪魔にならないように裏返され得る。
【００４０】
図面は、さらに、床３０６の下にある秤量セル３８０を示す。秤量セル３８０は、伝達棒３８１の形をした、容器プラットフォーム３３１との荷重伝達連結を有する。
【００４１】
図４は、本質的には、ラボラトリ用計器の、図３に示されるのと同じ詳細の断面を示す。したがって要素が同一である範囲内で、それらには同じ参照記号が付いている。図３に示されるボンネットの代わりに、図４のラボラトリ用計器４００は清浄化装置４８１を有する。清浄化装置４８１は、入口スロット４８３が密封ストリップ３４６の方を向いて切り欠きの縁まわりにある密封ストリップ３４６に付随する真空吸引路４８２を有する。入口スロット４８３の口は、多機能作業ヘッド３２０と密封ストリップ３４６の間の接触線のすぐ近くに配置される。真空吸引路４８２は、（図面には示されない）真空吸引装置に連結される。真空吸引装置は、少なくとも、多機能作業ヘッド３２０の回転段階中、密封ストリップ３４６の領域の空気を連続的に吸い込む。多機能作業ヘッド３２０の外側表面にある、例えばくぼみに捕えられた用量材料の残留物が密封ストリップ３４６によって拭い取られない場合、それらは清浄化装置４８１によって多機能作業ヘッド３２０から吸い取られる。もちろん、清浄化装置４８１は、さらに、外部から多機能作業ヘッド３２０上に着く塵粒などの異物にも適用される。異物は、多機能作業ヘッド３２０が回転して作業コンパートメント３３０に入るとき多機能作業ヘッド３２０の表面から吸い取られる。
【００４２】
容器プラットフォーム３３１上にある目標容器４６０は、細長い容器本体を有する。こうしたことから、多機能作業ヘッド３２０と容器プラットフォーム３３１の間の距離Ｈは、それに対応して、図３におけるよりもより大きく選択されている。
【００４３】
図５は、本質的には、図１に示される本発明によるラボラトリ用計器を示す。図５のラボラトリ用計器５００は、作業コンパートメント５３０を越えて延在する直線的な滑動運動可能な多機能作業ヘッド５２０を有するという違いがある。したがって、切り欠き５０９は、天井５０１全体を通って延在するだけでなく、前壁５０３の一部にも延在する。図１の文脈ですでに述べたように、多機能作業ヘッド５２０は、その回転軸５２１に沿って任意の所望位置に動かされ得る。これは、機能位置５２２、５２５が、回転軸５２１と直交するように延在する異なる面５１３、５１４内に配置され得るという可能性を作り出す。図示の実施形態は、第１の機能位置５２２を含む第１の面５１３および図１の文脈ですでに述べたさらに他の機能位置を有する。第１の面５１３と上側部５１２の間に配置される第２の面５１４には、多機能作業ヘッド５２０上に形成される第４の機能位置５２５がある。第１の面５１３ならびに第２の面５１４は、多機能作業ヘッド５２０の直線的な位置変更によって、容器プラットフォーム５３１と整列状態にされ得る。
【００４４】
ラボラトリ用計器５００は、ボンネット５４７をさらに含む。ボンネット５４７は、図３に示されるように裏返すように開かないが、多機能作業ヘッド５２０に平行な直線運動で滑動するように設計される。図５では、多機能作業ヘッド５２０がより良く見えるよう
に、上側部分５１２にほぼ完全に引っ込められているボンネット５４７が示される。もちろん、ラボラトリ用計器５００の動作において、ボンネット５４７は、実施されるべきプロセス段階に必要とされるくらいの多機能作業ヘッド５２０だけを露出するように引っ込められる。
【００４５】
本発明は、諸実施形態の特定の例を挙げて述べられてきたが、本発明を理解すれば、例えば、清浄化装置が作業コンパートメント内に配置される構造または清浄化装置がボンネットと組み合わせて使用される構造である諸実施形態の多数の他の変形形態が作り出され得ることが明らかである。さらに、プラットフォームの全部が１つの秤量セルに一緒に連結される、または各プラットフォームがそれ独自の別個の秤量セルとの荷重伝達連結を有する、作業コンパートメント内に配置されるいくつかの容器プラットフォームがあってもよい。同じ作業コンパートメントに達する複数の多機能作業ヘッドを有するラボラトリ用計器の諸実施形態も考えられ得る。明らかなように、例えばバーコード、マトリックスコードおよび／または無線周波数に基づいた識別手段（ＲＦＩＤタグ）などの識別手段である、追加の機能が用量分注装置、多機能作業ヘッド、および多機能作業ヘッドに連結可能な任意の装置に可能である。さらに、作業コンパートメントに保護ガスを導入するためのコネクタポート、ならびに、作業コンパートメント内の空気を飽和させそれによって目標容器に分注される溶剤の蒸発を防止するように働く溶剤が入ったボウルがあってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１００、２００、３００、４００、５００  ラボラトリ用計器
１０１、２０１、３０１、５０１  保護壁、天井
１０２、２０２  保護壁、側壁
１０３、２０３、５０３  保護壁、前壁
１０４、２０４  保護壁、側壁
１０５、２０５  保護壁、後壁
１０６、２０６、３０６  保護壁、床
１０７  第１の後壁部分
１０８  第２の後壁部分
１０９、２０９、３０９、５０９  切り欠き、切り欠き開口
１１０、２１０  基部ハウジング
１１１  下側部分
１１２、５１２  上側部分
１２０、２２０、３２０、５２０  多機能作業ヘッド
１２１、５２１  水平方向回転軸
１２２、２２２、３２２、５２２  第１の機能位置
１２３、２２３、３２３  第２の機能位置
１２４、２２４、３２４  第３の機能位置
１２６、３２６  受容装置
１２７  蓋開け装置
１２８  液体用用量分注装置
１３０、２３０、３３０、５３０  作業コンパートメント
１３１、２３１、３３１、５３１  容器プラットフォーム
１３２、１３３  クランプ固定装置
１４０、２４０、３４０  用量分注装置
１４１  出口開口
１５０、２５０  ロボットの把持部
１６０、３６０、４６０  目標容器
１６１  ねじ込みキャップ
２１１  垂直方向回転軸
２２５  機能位置、アクセスクリアランス
２２７  くぼみ
２３４  秤量セルハウジング
３４１  液体用用量分注ヘッド
３４２  連結導管
３４３  コネクタ領域
３４４  供給源容器
３４５  カメラ
３４６  密封ストリップ
３４７、５４７  ボンネット
３４８  ヒンジ
３４９  隔壁
３５３  弁
３５４  圧力導管
３５５  加圧ガス源
３５６  レーザダイオード
３６２  充填口
３８０  秤量セル
３８１  伝達棒
４８１  清浄化装置
４８２  吸引路
４８３  入口スロット
５１３  第１の面
５１４  第２の面
５２５  第４の機能位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011242396.tif 000005
【図４】
2011242396.tif 000006
【図５】
2011242396.tif 000007
【外国語明細書】
2011242396000001.pdf