具有模块化冲压装置的冲压设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于加工施加于样本卡上的干燥样本的冲压设备，所述样本特别为含有DNA的液体，例如血液、唾液等，该冲压设备包括：至少一个冲压装置（110），具有一个冲头和一个下部模具，其中冲头在远离下部模具的静止位置和邻近下部模具的冲压位置之间能够移动。该冲压装置（110）具有一个接收开口，样本卡通过冲压设备（10）的可移动的夹持单元（300）能够引入到该接收开口中，并且所述接收开口能够相对于冲压装置（110）定位；以及，冲压驱动器（14），与冲压装置（110）的冲头能够耦合或者耦合，通过该冲压驱动器驱动冲头在静止位置和冲压位置之间移动。根据本发明，提出了冲压装置（110）具有这样的一个与冲压设备（10）分离的结构，且冲头和下部模具被布置在所述结构上。冲压装置（110）的结构配置成使得所述冲压装置形成可更换的模块，该可更换的模块能够与冲压设备（10）和冲压驱动器（14）耦合。本发明还涉及具有所述类型的冲压设备（10）和冲压装置模块（110）的计量设备（500）。
【专利说明】具有模块化冲压装置的冲压设备
[0001]本发明涉及用于加工施加于样本卡上的干燥样本的冲压设备，所述样本尤其为含有DNA的液体(例如血液、唾液等)。
[0002]在这种冲压设备中，多个样本卡被保持在样本卡的储存盒中，并通过夹持单元以特定的顺序从储存盒移出，并供给冲压设备的冲压装置。然后在一个预先通过成像方法捕获的区域中，从样本卡冲压掉至少一个样本片，在所述区域中在样本卡上已标识出所施加的样本。也可以同时或先后从相同的样本区域冲压掉多个样本片。冲压掉的样本片通过冲压针(冲头)的移动被弓I导通过下部模具中的出口开口，并以这种方式输送到接收容器中的接收凹陷中，优选输送到微量滴定板的孔中。一旦样本片从所有期望的样本卡冲压掉并接收在接收容器中，就可以通过诸如用于DNA分析的PCR、高效气相色谱(HPLC)等方法对样本片中所含的单个样本进行分析，其中为此目的在冲压掉后实施进一步的步骤，所述步骤在本申请的范围内不进行详细的说明。
[0003]用于从样本卡自动冲压掉样本片的方法和设备例如由US5, 641, 682已知。
[0004]此外，从来自BSD Robotics (一家Luminex公司，位于澳大利亚昆士兰(4110)布里斯班)的名称为“BSDlOOO-GenePunch”已知上述类型的冲压设备。一份相关的产品传单在本申请提交时在以下互联网址可获得:
[0005]http://www.bsdrobotics.com/Documents/Brochure/BSDR1000 (10)%20_%20BSD1000%20GenePunch.PDF。
[0006]此外，在一段视频中公开了该冲压设备的操作方式，该视频在本申请提交时在以下互联网址可获得:
[0007]http://www.bsdrobotics.com/Videos/BSD1000.wmv。
[0008]由该视频可看出以下操作方式:在冲压设备“BSDlOOO-GenePunch”中，用于样本卡的夹持设备从储存盒沿着水平延伸的轨道向扫描器移动，夹持设备从储存盒移出一个样本卡，样本卡被引入所述扫描器中并随后被扫描。夹持设备在这种情况下在两个相互正交的方向上可移动，具体地说沿着轨道以及与其正交的方向，以使得被抓握的样本卡在其卡平面中在两个维度上可移动。在扫描后，样本卡通过夹持设备输送至冲压设备的冲压装置，并相对于所述冲压装置定位，以使得一个样本片可以在扫描后被评估的样本卡的此位置处被冲压掉。冲压掉的样本片随后被分配到布置于冲压装置下方的接收容器中，例如微量滴定板的孔中。在这种冲压设备的情况下，将多个接收容器围绕着与水平面正交的旋转轴线布置成星形，并且所述多个接收容器(尤其是特定的孔)的相对于冲压装置的位置通过旋转移动并通过在水平面中的移位进行。在一个或多个样本片从样本卡的冲压完成后，夹持设备将经过冲压的样本卡沿着轨道输送回卡储存盒并将其再次放置在那里。然后将夹持设备短暂地拉回，直到卡储存盒被向上移动一个位置，以便可以将下一个样本卡从储存盒移出。
[0009]因而，现有技术已知的冲压设备通常包括至少一个冲压装置，所述冲压装置具有一个冲头和一个下部模具，其中冲头在远离下部模具的静止位置和邻近下部模具的冲压位置之间能够移动，并且其中该冲压装置具有一个接收开口，样本卡通过冲压设备的可移动的夹持单元能够引入到该接收开口中，并且相对于冲压装置能够定位。此外，所述冲压设备包括与冲压装置的冲头能够耦合的或者耦合的冲压驱动器，通过该冲压驱动器驱动冲头在静止位置和冲压位置之间移动。
[0010]关于已知的冲压设备，已表明磨损的冲压工具或者由于在冲压操作过程中形成灰尘而需要被清洁的冲压工具必须以复杂的方式移除。在这种情况下，特别是需要大量的手工移动来将冲压工具(也就是说特别是具有冲头和下部模具的冲压装置)从相关联的驱动器解耦合。此外，关于这样的冲压设备，也难以很容易地更换冲压工具，例如当希望将不同大小(不同直径)的样本片冲压掉时。
[0011]因此，本发明的目的是简化对冲压工具的操纵，特别是简化对冲压设备的冲压装置的操纵。
[0012]为了实现该目的，提出了冲压装置包含与冲压设备分离的结构，冲头和下部模具布置在分离的所述结构上，其中具有所述结构的冲压装置配置成使得所述冲压装置形成一个可更换的模块，该可更换的模块与冲压设备和冲压驱动器能够耦合。
[0013]用于冲头和下部模具的共用结构(也可称为构造或装置)允许冲压装置的最优的可更换性，这是由于该结构从冲压驱动器的其余构造的简单的移除或者向所述冲压驱动器的其余构造的简单的插入。这样，如果形成了磨损或者如果存在特定程度的灰尘污染或者在特定数量的冲压操作后，可以用很少的手工移动来将冲压装置作为完整的模块移除。可以将新的冲压装置立即插入，以使得冲压设备的运行必须中断仅仅很短的时间。然后可以例如清洁和维护所移除的冲压装置模块，以用于接下来的使用。对于冲压装置的所述模块化设计，也可以考虑单次使用，其中冲压装置在特定的运行次数后更换，并且随后优选地回收，例如在生产者处回收。如果用冲压设备加工不同的样本卡，那么根据待加工的样本卡或者根据用于分析冲压掉的样本片的方法，可以将具有不同的冲头大小(特别是冲头直径)或具有不同数目的冲头(具有相关联的其它下部模具，或过程)的冲压装置模块容易地插入并更换。因此，冲压设备可以非常灵活地使用，并且有效地适应于样本分析的相应要求，而冲压设备的运行不必由于冲压装置的更换而长时间中断。
[0014]下部模具优选地具有直通开口，冲头在其冲压位置穿过该直通开口，使得从样本卡冲压掉的样本片可以在出口开口处分配到布置于冲压装置下方的接收容器中。
[0015]优选地，接收容器相对于冲压装置可移动，以使得设置在接收容器中的多个接收凹陷中的单独一个可以布置在直通开口下方。
[0016]以这种方式，冲压掉的样本片可以接收在特定的或期望的接收凹陷中，并因此可以明确地将冲压掉的样本片分派到接收容器中的接收凹陷中。考虑作为接收容器的尤其为微量滴定板，所述微量滴定板的单独的孔形成接收凹陷。
[0017]冲压设备可以包含抽吸设备，通过该抽吸设备，在冲压过程中产生的灰尘颗粒在下部模具区域中可移除。这样的抽吸设备防止灰尘在冲压装置上以及整个冲压设备上的聚集。此外，可以防止灰尘颗粒向接收容器的接收凹陷中的引入。
[0018]冲压设备还可以包含用于去离子空气的供应设备，通过该用于去离子空气的供应设备，可以将去离子空气供应到下部模具的区域中，特别是出口开口的区域中。由于冲压掉的样本卡的片非常小，特别是具有几毫米的直径，并通常由粗糙结构化的纤维材料(例如滤纸等)组成，这些样本片往往由于带静电电荷而积聚在冲头上，因此它们不能分配到期望的接收凹陷中。由于所供应的去离子空气，现在可以在下部模具的出口开口和接收容器(或者位于接收容器下方的特定的接收凹陷)之间产生轻柔的空气流,所述空气流帮助样本片从冲头脱离并落进对应的接收凹陷中。
[0019]为此目的，还提出在冲压装置的结构中彼此分离地形成抽吸管道和空气供应管道，且在冲压装置与冲压设备耦合的状态下，对应的连接点连接至冲压设备的相应的抽吸管线和空气供应管线。作为冲压装置的这种构造的结果，尽管存在用于空气的供应和灰尘的抽吸的管道，仍可以保证该冲压装置可更换性。在这种情况下，冲压装置和冲压设备之间的相应连接也可以承担进一步的功能，例如在冲压装置附接至冲压设备的过程中，冲压装置相对于冲压设备的一种强制的居中或者一种定位。
[0020]优选地将冲压装置及其结构形成为通过冲压装置相对于冲压设备的基本水平延伸的移动，使得它们与冲压设备、特别是与冲压驱动器可耦合。在这种情况下，水平移动应理解为与在下的表面大致平行地延伸的移动，冲压设备置于所述在下的表面上。
[0021]在这种情况下，优选地将冲压设备配置为使得通过水平移动，冲压装置的抽吸管道和空气供应管道还对应地与冲压设备的相应的抽吸管线和空气供应管线可耦合。
[0022]冲压装置还可以包含至少一个结构耦合装置，该结构耦合装置能够与冲压设备上相应的对应部分接合，并且优选地它可以进一步包含设置在冲头上的驱动器耦合装置，所述驱动器耦合装置能够与冲压驱动器的相应的对应部分接合。
[0023]在这种情况下，优选地将结构耦合装置配置为使得它允许冲压设备上的冲压装置可释放地锁定到冲压设备上相应的对应部分。在这种情况下，还优选的是冲压装置和冲压设备之间的锁定耦合通过所提及的基本水平方向上的移动自动地进行。
[0024]提出了冲压装置的结构包含基座、上部部分和下部部分，所述基座在耦合状态下面向冲压设备，所述上部部分连接至基座并含有冲头，所述下部部分连接至基座并含有下部模具，其中接收开口形成于上部和下部部分之间，并且上部部分和下部部分从基座突出。上部部分和下部部分也可以被视为U形的臂，其中臂之间的中间空间充当接收开口，并且U形的将臂连接的弯曲部分对应于基座。
[0025]在这种情况下，抽吸管道和空气供应管道优选地形成在下部部分中和/或基座中，其中抽吸管道优选地布置在下部部分中的空气供应管道的上方。
[0026]优选地，下部模具被接收在套筒中，所述套筒被紧固至下部部分，其中套筒的顶侧形成抽吸管道的边界，并且套筒的下侧形成用于去离子空气的空气供应管道的边界。至少部分地通过套筒形成的抽吸管道通过以围绕下部模具的分布方式布置的抽吸开口向上地(也就是说，在冲头的方向上)与周围接触，以使得在下部部分的顶侧上积聚的灰尘颗粒可以通过下部模具区域的抽吸被抽走。空气供应管道具有优选地向下取向的吹出开口，该吹出开口同样地以围绕下部模具(特别是围绕所述下部模具的出口开口)的分布方式布置，去离子空气从所述吹出开口向下流出，也就是说在下部部分的下侧。
[0027]根据另一个分离的方面，本发明涉及用于冲压设备的可更换冲压装置模块，所述冲压设备用于加工施加于样本卡上的干燥的液体样本,所述液体样本特别是体液,例如血液、唾液等，其中冲压装置模块具有这样的一个结构:可移动的冲头和下部模具布置在所述结构上，其中将冲压装置模块配置成使得它与具有冲压驱动器的冲压设备可耦合，其中冲压装置模块包含至少一个结构耦合装置，所述结构耦合装置能够与冲压设备上相应的对应部分接合，并且其中它进一步包含设置在冲头上的驱动器耦合装置，所述驱动器耦合装置能够与冲压驱动器的相应的对应部分接合。
[0028]优选地，冲压装置模块可以包含至少一个其它的与冲压装置相关的上述特征。
[0029]还提出了冲压装置模块的结构由模块外壳围绕，其中结构耦合装置和驱动器耦合装置突出到外壳的外侧以外，以与冲压设备上相应的对应部分接合。
[0030]根据再一方面，本发明涉及具有冲压设备的计量设备，特别是自动化的移液器，所述冲压设备具有至少一个上述特征。
[0031]优选地，在计量设备的情况下，具有至少一个移液导管的移液设备也可以装配在具有冲压设备的夹持单元的可移动支架上。
[0032]作为其替代方案，计量设备可以具有至少两个彼此分离的可移动支架，其中冲压设备的夹持单元布置在一个支架上，并且具有至少一个移液导管的移液设备布置在另一个支架上。
[0033]计量设备与冲压设备的组合允许对保持在样本卡上的样本的改善的自动化加工。在用于加工样本卡的相应方法中，特别优选和有利的是，在从样本卡冲压掉样本片到接收凹陷中之前，通过计量设备用液体填充接收容器、特别是接收容器的接收凹陷。在用液体填充的接收容器或者接收凹陷的情况下，样本片由于带静电电荷而附着于接收凹陷的壁上的风险显著降低，并且冲压掉的样本片在冲压掉后直接与液体发生接触，变得完全用液体饱和，并且在接收凹陷最低点的方向上沉入它们对应的接收凹陷中。在围绕着至少一个冲压设备和计量设备的整个设备的外壳中，也可以容纳实施分析方法所需的进一步的装备，例如用于闭合接收容器的设备、离心机等。与计量设备组合，也可以在样本片已冲压掉后，对于待实施的分析方法，可以将(另一种)液体分配到接收凹陷中。
[0034]下面以实例且以非限制的方式参照附图描述本发明。
[0035]图1示出了与计量设备组合的冲压设备的示意性立体图。
[0036]图2示出了不具有计量设备并且不具有夹持单元的冲压设备的示意性立体图。
[0037]图3在部分图a)和b)中示出了在样本片冲压掉之前(图3a)和冲。
[0038]图4示出了从尾部倾斜的冲压设备的模块化冲压装置的示意性立体图。
[0039]图5示出了沿着图4中的剖面线V-V的冲压装置的示意性剖面图，其中具有用于耦合冲压设备的对应部分。
[0040]图6示出了冲压装置的下部部分的示意性立体分解视图。
[0041]图7在部分图a)和b)中示出了冲压装置的下部部分中的管道的配置，其用于灰尘的抽吸(图7a)以及用于供应去离子空气(图7b)。
[0042]图8示出了沿着图4中的剖面线VII1-VIII的冲压装置的剖面视图。
[0043]图9示出了能够耦合至冲压装置的冲压驱动器的示意性立体图。
[0044]图1示出了冲压设备10的总体视图，该冲压设备10在这里可选地与计量设备500组合。在这里所示的组合中，冲压设备10和计量设备500使用共同的支架50，该支架在主方向X、Y、Z之一上可移动，即在纵向方向X上可移动。为此目的，在为总体设备设置但是在此仅仅部分示出的支架结构52的上部区域中，通过辊54将支架50安装在纵向轨道(未示出)上。当然，也存在用于支架50的驱动器设备(未示出)，所述驱动器设备通过总体设备的控制单元(同样未示出)可启动。
[0045]计量设备包括装配在支架50上以便在两个其它主方向Y、Z即横向方向Y和竖向方向Z上可移动的移液设备502，该移液设备502具有用于吸取和分配液体到/出自为待计量的液体设置的接收容器12或储库的至少一个移液管道504。计量设备500配置成本身已知的自动化移液器，并且在此不再进一步详细说明。
[0046]在支架50的与移液设备502相对的一侧上装配夹持单元300，该夹持单元300同样配置成在两个其它主方向Y、Z上可移动。该夹持单元300在本申请的范围内应当被看作属于冲压设备10，即使它在本实例中被装配在与移液设备502 —起使用的支架50上。此外，作为其它的主要组件，冲压设备10包括冲压驱动器14、冲压装置110、图像捕获设备18和接收板210。此外，从图1可以看到在每一情况下用于多个样本卡22 (图3)的储存盒20。通过夹持单元300将样本卡从储存盒20移出，并供给冲压装置110，以使得通过冲压装置110可以将至少一个样本片从各自的样本卡冲压掉。
[0047]夹持单元300的功能在本申请的范围内同样仅仅部分地进行说明。对于夹持单元的配置及其与本申请的冲压设备或冲压装置相互作用的细节，参见 申请人:同时提交的标题为“具有夹持单元的冲压设备” (Stanzvorrichtung mit Greifeinheit)(申请号DE102011XXXXXX.X)的申请，其关于夹持单元的配置的内容通过引用纳入本文中。
[0048]同样，在本申请的范围内，仅部分地涉及接收板210的具体特征。对于该接收板的配置细节或者用接收板210覆盖的、用于接收容器相对于冲压装置110定位的驱动器(在图1中不可见)的配置细节，参见标题为“具有接收板的冲压设备”(Stanzvorrichtungmit Aufnahmeplatte)(申请号DE102011XXXXXX.X)和“具有被照明的接收板的冲压设备”(Stanzvorrichtung mit beleuchteter Aufnahmeplatte)(申请号 DE102011XXXXXX.X)的两件同时提交的申请，其两者关于接收板和用接收板覆盖的驱动器的配置的内容通过引用纳入本文中。
[0049]图2示出了不具有夹持单元300的冲压设备10的示意性立体图。冲压设备10包括框状结构或者支架结构24，所述框状结构或者支架结构24上紧固有冲压驱动器14和图像记录设备18，并且所述框状结构或者支架结构24上以可移除的方式装配冲压装置110作为冲压装置模块。图2示出了模块化冲压装置110与冲压设备的结构24耦合的状态。为了能够将冲压装置110从结构24移除，提出可以启动一启动元件或按钮26以使得可以将冲压装置110和支架结构24之间的接合释放。接收板210用于安装或支撑至少一个接收容器12，所述接收容器12优选地设置成具有特定数量的孔(接收凹陷)28的微量滴定板。也可以使用不同的微量滴定板，并且孔28的数量本身是不受限制的，只要从样本卡冲压掉的样本片在相应的孔28中具有空间。
[0050]从图2的总体视图也可以看出，图像记录设备18基本竖直地布置在接收板210的照明区域212的上方。该照明区域212优选地通过容纳在接收板中的或者布置在接收板后侧上的电致发光膜形成。布置于所述照明区域上的微量滴定板12可以由EL膜212在背后照亮，以使得通过图像记录设备18可以捕获背后照亮的微量滴定板12或其一部分的图像。微量滴定板12被接收在接收板210上在输送框架214中，该输送框架214通过磁体(此处未示出)与位于接收板210下方的驱动器单元耦合，并且可以通过该驱动器单元在接收板210上相对于静止的冲压装置110移动。结果，可以将接收容器12的特定的接收凹陷28精确地布置在冲压装置110下方，以使得冲压掉的样本片落入该接收凹陷中或者接收在其中。在图像记录设备18的两侧上设置托架16以用于可选的照明装置，该照明装置从上方照明定位在图像记录装置18下方的物品，优选地样本卡，以使得可以实施用于样本卡的图像处理过程，例如条形码的识别等。
[0051]图3在部分图a)和b)中示出了样本卡22的一个实例。该样本卡具有一种孔30，在该孔中一种吸收性材料32例如一种滤纸等是可见的。在该吸收性材料上标识至少一个样本区域，在本例中存在四个这样的样本区域34-1至34-4，它们示出为虚线的圆。如果样本例如血液、唾液或者其它液体通过样本卡22被收集,液体样本旨在尽可能地沉积在标记的样本区域34-1至34-4内。在本实例中，不同大小的样本36-1至36_4，例如血滴或唾液样本，已沉积在相应的样本区域34-1至34-4中。在该情况下，样本36-4没有完全位于样本区域34-4的标记内，因此该样本相应地被样本提供者或者医疗人员用叉号38在样本区域34-4的上方表示为无效的。在卡片上，在吸收性材料32的下方还设置一个码(条形码、二维条形码等)40，以便允许可以标识样本卡以及分派至样本提供者、收集机构等。在样本卡22上还可以含有或印刷其它信息，例如生产者信息、关于卡片目的或关于样本液体的信息等。以液体形式施加的样本36-1至36-4被吸收性材料32吸收并随后干燥。在干燥后，可以通过冲压装置110从样本36-1至36-4冲压掉样本片。从样本36_1至36_3冲压掉多个样本片后，样本卡22在图3b中通过白色的冲压孔42表示。可以例如通过图像处理确定在哪里以及以什么顺序冲压掉样本片，其中首先可以检测样本是否位于标记的样本区域34-1至34-4内(例如通过使用叉号38)，样本36_1至36_4位于样本区域34_1至34_4内的哪里，以及它具有怎样的边界，这在样本36-1的情况下通过虚线44表示。使用这样的信息以及期望的冲压掉的样本片的数目，可以标识应当在哪里冲压掉样本片。因此，然后样本卡22可以相对于冲压装置定位，以使得样本片可以在预定的点处被冲压掉。这里示出的样本卡的形式是纯实例性的，样本卡可以具有某一其它样式，具有更多或更少、更小或更大的样本区域34等。
[0052]图4示出了模块化配置的冲压装置110的实施方案，该冲压装置处于其冲压装置外壳112中。在与结构24耦合的状态下面对冲压设备10的后侧114上，冲压装置110(也可称为冲压头)具有耦合销116 (结构耦合装置)，该耦合销具有耦合头118和耦合柄120，该耦合柄形成为具有一个至少部分地变窄的直径。耦合头118具有截头锥状前部122，该截头锥状前部122允许很容易地将耦合销116引入冲压设备10的支架结构24上的相应的耦合开口 46中，这可以从图5的剖面图看出(相应于图4中的剖面线V-V)。在从耦合头118向耦合柄120的过渡区处形成缩进124，在与结构24耦合的状态下，该缩进与弹簧预加载的闭锁元件48接合，以使得冲压装置110可以锁定到支架结构24或者以锁定状态装配到支架结构24上。为了释放该接合，可以通过参照图2已提及的按钮26将闭锁元件48在Y方向上对抗弹簧56的力而移动，以使得冲压装置模块16可以在X方向上从结构24移除。冲压装置16同样在基本上水平的方向X上耦合至结构24，其中耦合头118和闭锁元件48的形状允许闭锁元件48对抗弹簧56的预加载力而移动，直到闭锁元件48可以在耦合头118后方在缩进124处接合，并且至少部分地倚靠在耦合柄120上(图5)。
[0053]在冲压装置模块110 (图4)的后侧114上，还可以设置用于耦合至抽吸设备(未示出)的连接件126和用于连接至供应去离子空气的设备(未示出)的另一个连接件128。在耦合状态下，这些连接件126、128以不漏流体的方式连接至冲压设备的结构24上的相应的对应部分以及管线。连接至抽吸连接件126的两条管线或抽吸管道130可以在图5中看到。[0054]图6示出不具有外壳的冲压装置110，并且可以看出它具有自身的结构或构造141，该结构或构造具有基座142、下部部分144和上部部分146。下部部分144和上部部分146连接至基座142，并在彼此之间具有接收开口 138。两个部分144、146与基座142—起形成一种U形，其中上部部分146布置成在朝向下部部分144的方向上相对于基座142的上边缘147略微向下偏移。
[0055]可以看到下部模具136在下部部分144的顶侧上。抽吸开口 148以围绕着下部模具分布的方式设置，所述抽吸开口 148连接至设置在下部模具144中的抽吸管道131 (图7b)并连接至在基座142中竖直延伸的抽吸管道130。在冲压过程中产生的灰尘可以通过抽吸经由抽吸开口 148抽走，并引入冲压设备10的抽吸设备的收集容器(未示出)中。下部部分144还包含插入件150，在所述插入件中设置用于向下部部分144的下侧供应去离子空气的管道152。管道152通过隔离板154相对于抽吸管道131被覆盖。管道152通过竖直延伸的管道件153连接至相应的连接件128。还可以在下部部分144的插入件150中看到出口开口 156，从样本卡冲压掉的样本片可以通过该出口开口向下在接收容器12 (图2)的方向上行进。插入件150优选地在多个点158处螺钉固定至下部部分144的其余部分上。用于抽吸的管道130、131和用于供应去离子空气的管道152、153优选地分别整体形成于下部部分144和相关联的插入件150中，并且它们优选地为铣/钻的管道或者模制的部件，所述模制的部件通过注塑或铸造方法生产。
[0056]图8示出了与图4中的剖面线VII1-VIII对应的冲压装置110的剖面图。在该视图中可以看到已经提及的下列组件:外壳112、下部部分144、上部部分146、插入件150、接收开口 138和下部模具136。冲压装置110还包含冲头132，所述冲头132的上端133通过优选地为销状的驱动器耦合装置134结合。冲头和驱动器耦合装置134被接收在共同的套筒160中，该共同的套筒连接至冲头132和驱动器耦合装置134，以使得它与后两者一起在其纵向方向上(Z方向，当冲压装置110装配到冲压设备10上时)可来回移动。套筒160由滚珠轴承或滚珠隔离圈162围绕，所述滚珠轴承或滚珠隔离圈允许套筒160相对于静止套筒164移动，所述静止套筒固定地连接至冲压装置110的结构141的上部部分146。
[0057]下部模具136具有用于冲头132的直通开口 166，所述直通开口 166开放到出口开口 156中。下部模具136被接收在套筒168中，该套筒形成为使得它将抽吸管道131和用于去离子空气152的管道在下部模具136的区域中彼此分离，并且以相应的方式引导相应的空气流，这通过箭头170表示去离子空气，并通过箭头172表示穿过抽吸开口 148的抽吸。在下部模具的区域，套筒168和隔离板154以合适的方式相互作用，以使得用于抽吸灰尘和用于供应去离子空气的两股流体彼此隔离，其中套筒168优选地倚靠在隔离板154上，并且至少部分地覆盖设置在隔离板154中的开口 174 (图6)。当然，在其中冲头132可以从上部部分向下部部分并且在出口开口 156的方向上移动的那些点处，外壳112也可以具有允许冲头132通过的相应的开口。
[0058]驱动器耦合装置134在其上部区域中具有耦合头176，并且具有耦合颈178，该耦合颈具有较小的直径。耦合头176和耦合颈176可引入相应地形成的驱动器侧的耦合对应部分60中(图9)。耦合对应部分60具有两个叉状齿62，所述两个叉状齿优选地布置成彼此具有间距以使得耦合颈178可以容纳在其间，并且耦合头176通过其下侧倚靠在它们上。通过这种形状配合的连接，驱动器耦合装置134以及连接于其上的冲头132可以通过冲压驱动器14在其静止位置和其冲压位置之间移动。耦合对应部分60设置在驱动杆64的下端处，在所述驱动杆64的上端处装配滚轮66。滚轮66接收在以螺旋形状延伸的槽状导向装置68中。如果通过电机(此处未示出)、特别是电动机使该槽状导向装置68旋转，例如在图9中的顺时针方向旋转，则驱动杆64由于槽状导向装置68远离旋转轴线DA移动而线性地向下移动，这导致冲头132从其静止位置移动至图8中所示的冲压位置。
[0059]此外可以从图9明显看出，冲压驱动器14装配在冲压设备的支架结构24上。在冲压驱动器之下，可以在结构24中看到连接开口 70和72，可以将冲压装置模块110的连接件126和128引入所述连接开口 70和72中。此外，可以在连接开口 70的下方看到参照图5已经提及的耦合开口 46，可以将耦合销116引入所述耦合开口 46中。
[0060]冲压装置模块110具有与冲压设备的结构24分离的其自身的结构141，并且包含冲头132和下部模具136。两个分离的结构24和141可以通过设置在冲压装置模块110上的耦合销116以及设置在冲压设备10的结构24上的闭锁元件48可释放地连接在一起。在这种情况下，当两个结构24、141耦合时，原理上驱动器耦合装置134、特别是其耦合头176和耦合颈178可以同时耦合至耦合对应部分60。此外，作为结构耦合的结果，也发生设置在冲压装置模块110中的管道130、131、152、153向冲压设备中相应的连接管线的基本同时的连接。因而，总体上，作为冲压装置110 (冲压头)的模块化设计的结果，实现了简化的可更换性，并且因此在采用很少的手工移动的情况下，冲压装置110可以为了工作而装配至冲压设备10，并且为了维护/更换而从其上移除。
【权利要求】
1.用于加工施加于样本卡(22)上的干燥样本(36-1，…，36-4)的冲压设备，所述样本特别为含有DNA的液体，所述含有DNA的液体为例如血液、唾液等，该冲压设备包括: 至少一个冲压装置(110)，具有一个冲头(132)和一个下部模具(136)，其中所述冲头(132)在远离所述下部模具(136)的静止位置和邻近所述下部模具的冲压位置之间能够移动，并且其中该冲压装置(110)具有一个接收开口(138)，样本卡(22)通过所述冲压设备(10)的可移动的夹持单元(300)能够引入到该接收开口中，并且能够相对于所述冲压装置(110)定位；以及 冲压驱动器(14)，与所述冲压装置(110)的所述冲头(132)能够耦合或者耦合，通过该冲压驱动器驱动所述冲头(132)在所述静止位置和所述冲压位置之间移动， 其特征在于，所述冲压装置(110)包含与所述冲压设备(10)分离的结构(141、142、144、146)，所述冲头(132)和所述下部模具(136)布置在分离的所述结构(141、142、144、146)上，其中所述冲压装置(110)的所述结构(141、142、144、146)配置成使得所述冲压装置(110)形成一个可更换的模块，所述可更换的模块与所述冲压设备(10)和所述冲压驱动器(14)能够耦合。
2.根据权利要求1所述的冲压设备，其特征在于，所述下部模具(136)具有直通开口(166)，所述冲头(132)在其冲压位置穿过该直通开口，使得从所述样本卡(22)冲压掉的样本片能够在出口开口(156)处分配到布置于所述冲压装置(110)下方的接收容器(12)中。
3.根据权利要求2所述的冲压设备，其特征在于，所述接收容器(12)相对于所述冲压装置(110)能够移动，以使得设置在所述接收容器(12)中的多个接收凹陷(28)中的单独一个能够布置在所述直通开口(`166)下方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的冲压设备，其特征在于，所述冲压设备还包含抽吸设备，通过该抽吸设备，在冲压过程中产生的灰尘颗粒在所述下部模具(136)区域中能够移除。
5.根据上述权利要求中任一项所述的冲压设备，其特征在于，所述冲压设备还包含用于去离子空气的供应设备，通过该用于去离子空气的供应设备能够将去离子空气供应到所述下部模具(136)的区域中，特别是所述出口开口( 156)的区域中。
6.根据权利要求4和5所述的冲压设备，其特征在于，抽吸管道(130、131)和空气供应管道(152、153)在所述冲压装置(110)的所述结构(141、142、144、146)中彼此分离地形成，且在所述冲压装置(110)与所述冲压设备(10)耦合的状态下，对应的连接点(126、128)被连接至所述冲压设备(10)的相应的抽吸管线和空气供应管线。
7.根据上述权利要求中任一项所述的冲压设备，其特征在于，所述冲压装置(110)及其结构(141、142、144、146)形成为使得通过所述冲压装置(110)相对于所述冲压设备(10)的基本水平延伸的移动，它们能够与所述冲压设备(10)、特别是与所述冲压驱动器(14)耦口 ο
8.根据权利要求6和7所述的冲压设备，其特征在于，通过水平移动，所述冲压装置(110)的所述抽吸管道(130、131)和所述空气供应管道(152、153)还能够分别与所述冲压设备(10)的相应的抽吸管线(70)和空气供应管线(72)耦合。
9.根据上述权利要求中任一项所述的冲压设备，其特征在于，所述冲压装置(110)的所述结构(141)包含基座(142)、上部部分(146)和下部部分(144)，所述基座在耦合状态下面向所述冲压设备(10)，所述上部部分被连接至所述基座(142)并含有所述冲头(132)，所述下部部分被连接至所述基座(142)并含有所述下部模具(136)，其中所述接收开口( 138)形成于所述上部部分(146)和所述下部部分(144)之间，并且所述上部部分(146)和所述下部部分(144)从所述基座(142)突出。
10.根据权利要求6和9所述的冲压设备，其特征在于，所述抽吸管道(130、131)和所述空气供应管道(152、153)形成在所述下部部分(144)中和/或所述基座(142)中，其中优选地所述抽吸管道(131)布置在所述下部部分(144)中的所述空气供应管道(152)的上方。
11.根据权利要求10所述的冲压设备，其特征在于，所述下部模具(136)被接收在套筒(168)中，所述套筒被紧固至所述下部部分(144)，其中所述套筒(168)的顶侧形成所述抽吸管道(131)的边界，并且所述套筒(168)的下侧形成用于去离子空气的所述空气供应管道(152)的边界。
12.用于冲压设备(10)的可更换的冲压装置模块(110)，所述冲压设备用于加工施加于样本卡(22)上的干燥的液体样本(36-1，…，36-4)，所述液体样本特别是体液，例如血液、唾液等，其中所述冲压装置模块(110)具有这样的一个结构(141):可移动的冲头(132)和下部模具(136)被布置在所述结构上，其中所述冲压装置模块(110)配置成使得它与具有冲压驱动器(14)的所述冲压设备(10)能够耦合，其中所述冲压装置模块(110)包含至少一个结构耦合装置(116)，所述结构耦合装置能够与所述冲压设备(10)上相应的对应部分(46，48)接合，并且其中所述冲压装置模块进一步包含设置在所述冲头(132)上的驱动器耦合装置(134)，所述驱动器耦合装置(134)能够与所述冲压驱动器(14)的相应的对应部分(60)接合。
13.根据权利要求12所述的冲压装置模块，还包含权利要求1至11所述的关于所述冲压装置(110)的至少一个进一步的特征。`
14.根据权利要求12或13所述的冲压装置模块，其特征在于，所述结构(141)由模块外壳(112)围绕，其中所述结构耦合装置(116)和所述驱动器耦合装置(134)突出到所述外壳的外侧以外，以与所述冲压设备(10)上相应的对应部分(46，48 ；60)啮合。
15.计量设备，特别是自动化的移液器(500)，具有根据权利要求1至11中任一项所述的冲压设备(10)。
16.根据权利要求15所述的计量设备，其中具有至少一个移液导管(504)的移液设备(502)也装配在具有所述冲压设备(10)的夹持单元(300)的可移动的支架(50)上。
17.根据权利要求15所述的计量设备，所述计量设备具有至少两个彼此分离的可移动的支架，其中所述冲压设备的所述夹持单元被布置在一个支架上，并且具有至少一个移液导管的一个移液设备被布置在另一个支架上。
【文档编号】G01N35/00GK103492853SQ201280020718
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月29日 优先权日:2011年4月29日
【发明者】N·吉奥瓦诺利, R·门兹 申请人:哈美顿博纳图斯股份公司