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Title:
GRIPPER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/198875
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gripping device (10) for gripping, translationally moving, and rotating a laboratory vessel (40) for samples, microorganisms, cell cultures, or the like, comprising a support unit (12), a bearing body (14), and a gripper (16) that is rotatably mounted in the bearing body (14). The gripper (16) has a rotating body (34), in which gripping fingers (36, 38) are arranged, at least one of which is pivotably mounted in the rotating body (34). The rotating body (34) interacts with a rotary drive (30) for the rotational movement relative to the bearing body (14). The bearing body (14) is mounted in the support unit (12) in a translationally movable manner and interacts with a movement drive for the translational movement of the bearing body (14) with the rotating body with respect to the support unit (12). The gripping fingers (36, 38) interact with a gripping finger drive (50, 52, 54) for pivoting at least one gripping finger (36, 38) relative to the rotating body (34) from an open position into a gripping position, and vice versa. At least one first part of the gripping finger drive (50, 52, 54) for pivoting the gripping finger (36, 36) is arranged outside the rotating body (34), and a second part of the gripping finger drive (34a) is arranged in the rotating body (34). Only in the gripping position can the first part of the gripping finger drive (50, 52, 54) be connected to the second part of the gripping finger drive (52), otherwise, the two parts of the gripping finger drive (50, 52, 54) are separated from one another.

Inventors:
EBERLE KLAUS-GÜNTER (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/062275
Publication Date:
November 23, 2017
Filing Date:
May 22, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HETTICH ANDREAS GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B25J15/08; C12M1/00; G01N35/00; B25J9/04; B25J15/02
Foreign References:
JPH04240080A1992-08-27
US20120251275A12012-10-04
JP2000326276A2000-11-28
US5700046A1997-12-23
US20140377038A12014-12-25
DE3504233A11986-11-27
EP0995555A12000-04-26
DE10247731A12004-04-22
Attorney, Agent or Firm:
PUSCHMANN BORCHERT BARDEHLE PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Greifvorrichtung (10), insbesondere zum Ergreifen, translatorischen Verfahren und Drehen eines Laborgefäßes (40) für Proben, Mikroorganismen, Zellkulturen oder Ähnlichem, mit einer Trageinheit (12), einem Lagerkörper (14) und einem in dem Lagerkörper (14) drehbar gelagerten Greifer (16), der einen Drehkörper (34) aufweist, in dem Greiffinger (36, 38) angeordnet sind, von denen zumindest einer schwenkbar im Drehkörper (34) gelagert ist, wobei der Drehkörper (34) mit einem Drehantrieb (30) für die Drehbewegung gegenüber dem Lagerkörper (14) zusammenwirkt, der Lagerkörper (14) in der Trageinheit (12) translatorisch verfahrbar gelagert ist und mit einem Verfahrantrieb zum translatorischen Verfahren des Lagerkörpers (14) mit dem Drehkörper (34) gegenüber der Trageinheit (12) zusammenwirkt, und die Greiffinger (36, 38) mit einem Greiffingerantrieb (50. 52, 54) zum Verschwenken zumindest eines Greiffingers (36, 38) gegenüber dem Drehkörper (34) aus einer

Öffnungsstellung in eine Greifstellung und vice versa zusammenwirken, wobei zumindest ein erster Teil des Greiffingerantriebs (50, 52, 54) zum Verschwenken der Greiffinger (36, 38) außerhalb des Drehkörpers (34) und ein zweiter Teil des Greiffingerantriebs (34a) im

Drehkörper (34) angeordnet ist, wobei nur in der Greifstellung der erste Teil des

Greiffingerantriebs (50, 52, 54} mit dem zweiten Teil des Greiffingerantriebs (52) verbindbar ist, ansonsten die beiden Teile des Greiffingerantriebs (50, 52, 54) voneinander getrennt sind.

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Teil des Greiffingerantriebs (50, 52, 54) in der Trageinheit (12) angeordnet ist.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (50, 52, 54) durch einen motorischen Antrieb (50, 52, 54) und der zweite Teil in Form eines Getriebes (34a) ausgebildet sind

4. Greifvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (50, 52, 54) einen Elektromotor, insbesondere Schrittmotor (50), umfasst. 5. Greifvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (50) mit einem dem Getriebe (34a) zugeordneten Betätigungselement (54) zusammenwirkt, wobei der Elektromotor (50) über das Betätigungselement (54) das Getriebe (34a) antreibt und zumindest einen Greiffinger (38, 38) bewegt. 6. Greifvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen

Betätigungselement (54) und Elektromotor (50) eine die Drehbewegung des Elektromotors (50) in eine translatorische Bewegung umsetzendes Getriebe (52) zwischengeschaltet ist. 7. Greifvorrichtung nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkörper (34) eine Aufnahme (56) aufweist, in die das Betätigungselement (54) eingreifen kann, an die Aufnahme (58) das Getriebe (34a) sich so im Drehkörper (34) anschließt, dass mittels der Einführbewegung des Betätigungselements (54) das Getriebe (34a) angetrieben wird. 8. Greifvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über die

Einführbewegung des Betätigungselements (54) zumindest ein Greiffinger (36, 38) öffnet.

9. Greifvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadyrch gekennzeichnet, dass Federn in Schließrichtung auf die Greiffinger (36, 38) wirken, so dass die durch den Greifer (16) ergriffenen Laborgefäße (40) aufgrund der auf die Greiffinger (36, 38) wirkende

Federkraft sicher gehalten werden und sich nicht unbeabsichtigt lösen.

10. Greifvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (14) den Antrieb (30) für die Drehbewegung des Drehkörpers (34) umfasst 1 1. Greifvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass zwei Greiffinger (38, 38) vorgesehen sind, wobei insbesondere beide Greiffinger (38, 38) schwenkbar oder translatorisch verfahrbar im Drehkörper (34) gelagert sind und mit dem Getriebe (34a) so verbunden sind, dass eine synchrone, gegenläufige Bewegung beider Greiffinger (38, 38) beim Öffnen und Schließen erfolgt.

12. Greifvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 11 , dadurch

gekennzeichnet, dass der Greiffinger {36, 38) einen Äntriebsabschnitt umfasst, der mit dem Getriebe (34a) des Antriebs zusammenwirkt.

13. Greifvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsabschnitt des Greiffingers (36, 38) auf der dem freien Ende entfernt gelegenen Seite angeordnet ist und einen Verzahnungsbereich aufweist, der mit einem Zahnrad des Getriebes (34a)

zusammenwirkt,

14. Greifvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Greiffinger (36, 38) um eine Schwenkachse (36a, 38a) schwenkbar gelagert ist, der Greiffinger (36, 38) sich im Wesentlichen in einer Greiferebene erstreckt, welche parallel zur Schwenkebene des Greiffingers (36, 38) ausgerichtet ist.

15. Greifvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse {36a, 38a) im Wesentlichen zwischen einem Fingerabschnitt und dem Antriebsabschnitt angeordnet ist.

16. Greifvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsabschnitt vollständig im Drehgehäuse (34) angeordnet ist.

17. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greiffinger (36, 38) einen Antriebsabschnitt aufweist, die Verzahnungsbereiche der Greiffinger (36, 38) einander gegenüberliegend angeordnet sind und ein Zahnrad des Getriebes (34a) in den jeweiligen Verzahnungsbereich der Greiffinger (36, 38) eingreift.

18. Greifvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiffinger (36, 38) im Bereich des zu ergreifenden Laborgefäßes (40) dem Verlauf des Außenbereiches des Laborgefäßes (40) angepasst sind.

19. Greifvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Greiffingern (36, 38) in Richtung des zu ergreifenden Laborgefäßes (40) gerichtete Haltefinger (42 bis 48) vorgesehen sind, welche in einem vorbestimmten Abstand und einer vorbestimmten Ausrichtung zueinander angeordnet sind.

20. Greifvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Greifstellung jedem Haltefinger (42 bis 48) des einen Greiffingers (36, 38) ein Haltefinger (42 bis 48) des anderen Greiffingers (36, 38) diametral gegenüberliegend so angeordnet ist, dass die Längsachsen dieser beiden Haltefinger (42 bis 48) auf einer Achse liegen.

21. Greifvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Greiffinger (36, 38) jeweils zwei Haltefinger (42 bis 48) aufweist, in der Greifstellung die Längsachsen von zwei gegenüberliegenden Haltefingern (42 bis 48) jeweils eine Achse bilden und die beiden Achsen zueinander einen Winkel von 90° einnehmen.

22. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefinger (42 bis 48) eine Vielzahl von Außenflächen aufweisen, welche zur Greiferebene in einem stumpfen Winkel ausgerichtet sind.

23. Greifvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Lagerkörpers (14) eine in der Trageinheit (12) gelagerte Schienenführung (22, 24) aufweist, auf welcher der Lagerkörper (14) translatorisch verfahrbar ist.

Description:
Greifer

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung, insbesondere zum Ergreifen, translatorischen Verfahren und Drehen eines Laborgefäßes.

In der Labortechnik werden zum Lagern und zur Analyse von Proben, Mikroorganismen, Zellkulturen oder Ähnlichem verschiedene Laborgefäße verwendet. Besonders häufig kommen Petrischalen zum Einsatz. Petrischalen sind in verschiedenen Größen erhältlich und gut Stapel- und lagerbar,

Petrischalen werden oft in Stapeln so gelagert, dass der Deckel sich unten befindet und der Behälter oben, wobei die offene Seite des Behälters nach unten weist. Diese Ausrichtung hat unter anderem den Vorteil, dass so eine Ansammlung von Kondenswasser auf dem Nährboden im Behälter vermieden werden kann. Zur Analyse oder Behandlung der enthaltenen Proben werden Petrischalen oft stapelweise in ein Magazin einer entsprechenden Verarbeitungsvorrichtung eingesetzt und dann innerhalb der Vorrichtung einzeln zur Analyse- bzw. Behandlungseinheit verfahren, wo sie schließlich zur Verarbeitung so gedreht werden, dass die offene Seite des Behälters nach oben weist. Zum Verfahren der Petrischalen innerhalb der Verarbeitungsvorrichtung ist gewöhnlich eine

Greifvorrichtung vorgesehen, mit der die Petrischalen ergriffen werden und sowohl translatorisch verfahren als auch gedreht werden können. Dabei weist die Greifvorrichtung einen Lagerkörper und einen in dem Lagerkörper drehbar gelagerten Greifer auf, der einen Drehkörper und in dem Drehkörper angeordnete Greiffinger umfasst. Von den Greiffingern ist zumindest einer schwenkbar ausgebildet. Der Drehkörper wirkt mit einem Drehantrieb für die Drehbewegung gegenüber dem Lagerkörper zusammen, und der Lagerkörper wirkt mit einem Verfahrantrieb zum translaforischen Verfahren des Lagerkörpers mit dem Drehkörper gegenüber der Trageinheit zusammen. Ferner ist ein Fingerantrieb vorgesehen zum Verschwenken oder zum Verfahren zumindest eines Greiffingers gegenüber dem Drehkörper aus einem Öffnungsstellung in eine Greifstellung und vice versa. Der Greiffingerantrieb wirkt mit den Greiffingern zusammen. Ein solcher Antrieb ist beispielsweise aus der US 2014/0377038 AI bekannt.

In der Praxis erweist es sich häufig als Problem, dass herkömmliche Greifvorrichtungen wegen des recht hohen Gewichts und der Vielzahl der sich bewegenden Teile schnell verschleißen. Zudem sind sie im Falle des Verschleißes oder einer Beschädigung nur schwer auszutauschen. Des Weiteren wirken sich die hohen bewegten Massen nachteilig auf die Genauigkeit der Bewegung der einzelnen Teile der Greifvorrichtung aus, Ein Greifarm für Handhabungsgeräte ist aus der DE 35 04 233 A1 bekannt. Hier wird das Problem dadurch gelöst, dass der Antriebsmotor greiferfern angeordnet ist und der Antrieb der Greiffinger über ein entsprechendes Getriebe erfolgt. Eine ähnliche Lösung ist auch aus der EP 0 995 555 A1 bekannt,

Die DE 102 47 731 A offenbart einen Greifautomaten dessen Greifwerkzeugt mit einem Antrieb kuppelbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Greifvorrichtung zu schaffen, die präzise Bewegungen ausführt, insbesondere langlebig ist und bei Bedarf schnell und einfach auszutauschen ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, Der Erfindung legt die Erkenntnis zugrunde, dass die Präzision der Greifvorrichtung dadurch erhöht werden kann, dass die für die Ausrichtung entscheidenden Teile, nämlich der Greifer, möglichst leicht ausgeführt wird und dies dadurch erreicht werden kann, dass ein Teil des Greiferantriebs außerhalb des Greifers angeordnet ist und somit im Betrieb am Ausgangspunkt verbleibt und vom weiteren Teil des Greiferantriebs entkoppelt ist, während der Greifer nach dem Ergreifen mit dem Laborgefai verfährt und dieses dreht Zudem ist der im Verschleißfalle vorzunehmende Austausch einfacher.

Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung, insbesondere zum Ergreifen, translatorischen Verfahren und Drehen eines Laborgefäßes für Proben, Mikroorganismen, Zeiikulturen oder Ähnlichem, Die

Greifvorrichtung weist eine Trageinheit, einen Lagerkörper und einen in dem Lagerkörper drehbar gelagerten Greifer auf, der einen Drehkörper und Greiffinger umfasst. In dem Drehkörper sind die Greiffinger angeordnet, von denen zumindest einer schwenkbar im Drehkörper gelagert ist, Der Drehkörper wirkt dabei mit einem Drehantrieb für die Drehbewegung gegenüber dem Lagerkörper zusammen. Der Lagerkörper ist in der Trageinheit translatorisch verfahrbar gelagert und wirkt mit einem Verfahrantrieb zum translatorischen Verfahren des Lagerkörpers mit dem Drehkörper gegenüber der Trageinheit zusammen. Die Greiffinger wirken mit einem Greiffingerantrieb zum Verschwenken zumindest eines Greiffingers gegenüber dem Drehkörper aus einer Öffnungsstellung in eine

Greifstellung und vice versa zusammen. Zumindest ein erster Teil des Greiffingerantriebs ist zum Verschwenken der Greiffinger außerhalb des Drehkörpers angeordnet. Ein zweiter Teil des

Greiffingerantriebs ist im Drehkörper angeordnet, wobei nur in der Greifstellung der erste Teil des Greiffingerantriebs mit dem zweiten Teil des Greiffingerantriebs verbindbar ist, ansonsten die beiden Teile des Greiffingerantriebs voneinander getrennt sind. Der Greifer wird dadurch leichter und weniger komplex im Aufbau und kann daher mit einfacheren Mitteln exakter bewegt und geführt werden. So wird der Verschleiß verringert, wodurch die Kosten für die Greifvorrichtung deutlich geringer werden. Der Greifer wird dadurch im Hinblick auf die Bauhöhe kompakter und kann so besser in eine Messeinheit eingeführt werden, die ggf, empfindlich für Fremdlicht ist.

Vorzugsweise ist zumindest der erste Teil des Greiffingerantriebs in der Trageinheit angeordnet.

Dadurch können die Maße der Greifvorrichtung kompakt gehalten werden, der Greifer wird leichter und ein exakteres Bewegen ist mit einfacheren Mitteln möglich. Dies erweitert den Einsatzbereich der Greifvorrichtung. Die Trageinheit wird nicht bewegt, Insofern verringern sich in der Gesamtvorrichtung die im Betrieb bewegten Massen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der erste Teil des Greiffingerantriebs durch einen motorischen Antrieb und der zweite Teil durch ein Getriebe gebildet. Hierdurch werden die schweren Teile des Antriebs von den bewegten Teilen auf einfache Weise entfernt und die bewegten Massen reduzieren sich im Betrieb.

Um ein exaktes Bewegen zu ermöglichen, umfasst der erste Teil einen Elektromotor, insbesondere einen Schrittmotor.

Vor allem kann der Elektromotor mit einem dem Getriebe zugeordneten Betätigungselement zusammenwirken, wobei der Elektromotor über das Betätigungselement das Getriebe antreibt und darüber zumindest einen Greiffinger bewegt. Das Betätigungselement und ein entsprechender Angriffsbereich für das Betätigungselement des Getriebes bilden eine Kupplungseinrichtung, so dass das erste Teil und das zweite Teil bedarfsweise in der Greifsteilung miteinander gekuppelt werden können, Die Länge und die Formgebung des Betätigungseiements kann leicht an die baulichen Gegebenheiten angepasst werden. Durch den Schrittmotor können die Greiffinger präzise zum Ergreifen von Petrischalen unterschiedlicher Größen gesteuert werden. Die Greifvorrichtung wird dadurch sicherer und flexibler einsetzbar.

Insbesondere ist zwischen Betätigungselement und Elektromotor ein die Drehbewegung des

Elektromotors in eine translatorische Bewegung umsetzendes Getriebe zwischengeschaltet. Hierdurch sind eine kompaktere Bauweise und eine genaues, zieigerichtetes Bewegen des Greifers ohne weiteres möglich.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung weist der Drehkörper eine Aufnahme auf, in die das Betätigungselement eingreifen kann. An diese Aufnahme schließt sich das Getriebe so im Drehkörper an, dass mittels der Einführbewegung des Betätigungseiements das Getriebe angetrieben wird und somit die Greiffinger bewegt werden. Das Befätigungselement kommt an einem Angriffsbereich in einer Ausgangslage des Getriebes zur Anlage und mit Weiferbewegen wird das Getriebe und schlussendlich die Greiffinger in eine Lage bewegt, in der die Laborgefäße ergriffen werden. Hierdurch wird eine einfache Kraftübertragung von außerhalb des Greifer mittels des Betätigungselementes ermöglicht, ohne selbst den motorischen Teii im Greifer anzuordnen, Die Aufnahme dient dabei auch als Führung für das Betätigungselement und ermöglicht ein einfaches Einführen des Betätigungseiements zum Zwecke der Kraftübertragung auf das Getriebe. Mit Einführen des Betätigungselements öffnet zumindest ein Greiffinger. Um das Schließen der Greiffinger ohne zusätzliche Kraftübertragung von außen zu ermöglichen, wirken Federn in Schließrichtung auf die Greiffinger, Auf diese Weise werden auch die durch den Greifer ergriffenen Laborgefäße aufgrund der auf die Greiffinger wirkenden Federkraft sicher gehalten und lösen sich nicht unbeabsichtigt, Diese Gefahr besteht besonders bei einer Beschädigung des

Getriebeteils oder bei Stromverlust, Folglich wird die Sicherheit der Greifvorrichtung wesentlich verbessert. Ist das Laborgefäß dann durch eine leichte Öffnungsbewegung abgelegt oder ergriffen worden, schließen sich die Greiffinger aufgrund der auf die Greiffinger in Schließrichtung wirkenden Federkraft selbststätig, wenn das Betätigungselement wieder aus der Aufnahme entfernt wurde, und das Getriebe bewegt sich in eine Ausgangslage zurück. Gemäß eines Aspekts der Erfindung umfasst der Lagerkörper den Antrieb für die Drehbewegung des Drehkörpers. Hierdurch werden Gewicht und Maße des Greifers umfassend den Drehkörper und die Greiffinger, also die bewegten Massen, weiter reduziert, wodurch der Verschleiß des Greifers weiter verringert wird. Dies senkt die Betriebskosten der Greifvorrichtung. Zudem werden die Voraussetzungen für exakte, zielgerichtete Bewegungen des Greifers in einem engen Toleranzbereich geschaffen.

Es ist weiterhin zweckmäßig, dass zwei Greiffinger vorgesehen sind, wobei beide Greiffinger schwenkbar oder translatorisch verschiebbar im Drehkörper gelagert sind und mit dem Getriebe des zweiten Teil des Greiffingerantriebs so verbunden sind, dass eine synchrone, gegenläufige Bewegung beider Greiffinger beim Öffnen und Schließen erfolgt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Laborgefäß zentriert ergriffen wird. Ist der Greifer und das Laborgefäß zueinander exakt ausgerichtet, kommt es zu keiner translatorischen Bewegung beim Ergreifen des Laborgefäßes mittels der Greiffinger des Greifers, Vorzugsweise umfasst der Greiffinger einen Antriebsabschnitt, der mit dem Getriebe des Antriebs zusammenwirkt. Der Antriebsabschnitt des Greiffingers kann dabei auf der dem freien Ende entfernt gelegenen Seite angeordnet sein und einen Verzahnungsbereich aufweisen, der mit einem Zahnrad des Getriebeteiis zusammenwirkt. Zahnradverbindungen dieser Art können zum einen sehr genau angesteuert werden, was die Präzision der Greifvorrichtung verbessert. Zum anderen ist der Verschleiß gering, was wiederum die Sicherheit verbessert und Betriebskosten senkt.

Insbesondere ist der Greiffinger um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert. Der Greiffinger erstreckt sich im Wesentlichen in einer Greiferebene, welche parallel zur Schwenkebene des Greiffingers ausgerichtet ist. Die Schwenkachse kann dabei im Wesentlichen zwischen einem Fingerabschnitt und dem Antriebsabschnitt angeordnet sein und der Antriebsabschnitt vollständig im Drehgehäuse angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Bauweise und ein einfacherer Antrieb für die Bewegung der Greiffinger,

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist jeder Greiffinger einen Antriebsabschnitt auf, sind die Verzahnungsbereiche der Greiffinger einander gegenüberliegend angeordnet und greift ein Zahnrad des Getriebeteils in den jeweiligen Verzahnungsbereich der Greiffinger ein. Auf einfache Weise wird dadurch eine gleichförmige, synchrone gegenläufige Bewegung der Greiffinger gewährleistet, welche in Abhängigkeit der Fertigungsgüte der Zahnverbindung mit einer hohen Präzision bewegt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Grerffinger im Bereich des zu ergreifenden

Laborgefäßes dem Verlauf des Aulenbereiches des Laborgefäßes angepasst. Dies verringert die Gefahr, dass das Laborgefäß beim Verfahren aus dem Greifer rutscht. Die Sicherheit der

Greifvorrichtung wird weiter erhöht,

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind an den Greiffingern in Richtung des zu ergreifenden Laborgefäßes gerichtete Haltefinger vorgesehen, welche in einem vorbestimmten Abstand und einer vorbestimmten Ausrichtung zueinander angeordnet sind. Dadurch wird das Laborgefäß, beispielsweise eine Petrischale, zusätzlich zum von den Greiffingern auf ihren Außenumfang ausgeübten Druck auch durch Lager festgelegt, an denen die Petrischale lagert. Dies ist eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen des Laborgefäßes während des Betriebs der Greifvorrichtung,

Sehr günstig ist es weiterhin, wenn in der Greifstellung jedem Haltefinger des einen Greiffingers ein Haltefinger des anderen Greiffingers diametral gegenüberliegend so angeordnet ist, dass die

Längsachsen dieser beiden Haltefinger auf einer Achse liegen. Dies verbessert die Sicherheit dahingehend, dass auch ein schief, also nicht parallel zur Ebene des Greifers, eingesetztes Laborgefäß nicht aus der Greifvorrichtung rutschen kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein Greiffinger jeweils zwei Haltefinger aufweist. In der Greifstellung bilden die Längsachsen von zwei

gegenüberliegenden Haltefingern jeweils eine Achse und nehmen die beiden Achsen zueinander einen Winkel von 90° ein, Diese Anordnung der Haltefinger bietet die größtmögliche Sicherheit gegen ein Herausrutschen der Petrischale aus der Greifvorrichtung, Vorzugsweise weisen die Haltefinger eine Vielzahl von Außenflächen auf, welche zur Greiferebene in einem stumpfen Winkel ausgerichtet sind. Dadurch werden Reflexionen von Umgebungslicht vermieden, die insbesondere bei der Analyse des Inhalts des Laborgefäßes störenden Einfluss haben können. Um diese Reflexionen noch weiter zu verringern, können die Haltefinger schwarz bzw. matt und dunkel gefärbt sein.

In einer alternativen Ausführungsform weist der Antrieb des Lagerkörpers eine in der Trageinheit gelagerte Schienenführung auf, auf welcher der Lagerkörper translatorisch verfahrbar ist. Diese Schienenführung gewährleistet ein sicheres und beliebig oft exakt wiederholbares Verfahren des Greifers und verbessert dadurch die Präzision und Lebensdauer der Greifvorrichtung insgesamt. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten

Ausführungsbeispielen.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet: Fig, 1 eine dreidimensionale Ansicht einer Greifvorrichtung nach der Erfindung von schräg oben vorne mit einer ergriffenen Petrischale;

Fig. 2 eine dreidimensionale Ansicht der Greifvorrichtung wie in Fig. 1 mit der ergriffenen und um

180° gedrehten Petrischale;

Fig. 3 eine dreidimensionale Detailansicht der Greifvorrichtung von schräg oben hinten mit einem Liftantrieb zum vertikalen Verfahren der Petrischale in der Position, in der ein Behälter der Petrischale ergriffen wird, wobei der Behälter in dieser Ansicht noch nicht ergriffen ist: Fig. 4 eine dreidimensionale Detailansicht der Greifvorrichtung wie in Fig. 3 bei dem der Liftantrieb in eine Position nach unten verfahren ist und der Behälter der Petrischale ergriffen ist.

Fig. 5 eine dreidimensionale Ansicht der Greifvorrichtung wie in Fig. 4, jedoch in der translatorisch verfahrenen Position ohne Liftantrieb mit gedrehter Petrischale im Bereich des Analysegeräts, und

Fig. 6 eine dreidimensionale Ansicht der Greifvorrichtung nach der Erfindung von schräg oben

hinten vor dem translatorische Verfahren in den Bereich eines Analysegeräts.

In der Figur 1 ist in einer dreidimensionalen Ansicht eine Greifvorrichtung 10 dargestellt, welche eine Trageinheit 12, einen Lagerkörper 14 und einen Greifer 16 umfasst. In Figur 2 ist eine entsprechende Darstellung gezeigt, jedoch sind der Greifer 16 und der Lagerkörper 14 um 180° gedreht. Die Trageinheit 12 weist zwei Auflager 18 und 20 auf, weiche mit einem hier nicht dargestellten Gehäuse oder einem Tragegestell, verbindbar ist. Zwischen den Auflagen 18, 20 erstreckt sich eine Schiene 22, auf der der Lagerkörper 14 translatortsch verfahrbar gelagert ist. Hierfür greift ein Fuß 14a des Lagerkörpers 14 formschlüssig in eine Halteschiene 24, welche parallel zur Schiene 22 verläuft und auf einer Seitenfläche 22a der Schiene 22 angeordnet ist. Mit Bezug auf Figur 1 oberhalb der

Halteschiene 24 erstreckt sich die Seitenfläche 22a, welche ebenfalls eine Anlage- und Gleitfläche für den Lagerkörper 14 bildet. An der Seitenfläche 22a liegt ein Teil des Lagerkörpers 14 an und gleitet beim translatorische Verfahren auf dieser Seitenfläche 22a entlang, An den Enden der Schiene 22 sind Antriebsblöcke 26, 28 vorgesehen, in welchen ein Motor als auch Umlenkrollen für ein Antriebsseil - alternativ einen Antriebsriemen - gelagert sind, Das Antriebsseil ist mit seinen Enden jeweils mit dem Fuß 14a des Lagerkörpers 14 verbunden, verläuft in die

Antriebsblöcke 26, 28 über die dort gelagerten Umlenkrollen aus den Lagerblöcken 28, 28 wieder heraus innerhalb der Schiene 22. Die Lagerblöcke 26, 28 sind jeweils mit Anschlägen 26a, 28a versehen, welche dem Fuß 14a des Lagerkörpers 14 zugeordnet sind. Aus Gründen der Übersicht ist das Antriebsseil nicht dargestellt. Die Umlenkrollen und der Motor, welcher eine zugeordnete

Umlenkrolle antreibt, befinden sich innerhalb des Lagerbiockes 28 und eine weitere Umlenkrolle innerhalb des Lagerblockes 28. Diese Umlenkrolle ist nicht angertrieben, sondern nur drehbar gelagert. Die Umlenkrolien und der Motor sind in den Figuren nicht sichtbar.

Auf den Fuß 14a ist eine Basisplatte 14b aufgeschraubt, auf der wiederum ein Winkelkörper 14c angeordnet ist. Die Basisplatte 14b und der Winkelkörper 14c können aber auch einstückig als durchgehendes Teil ausgebildet sein. Der Winkelkörper 14c erstreckt sich zunächst senkrecht zur Basisplatte 14b von der Schiene 22 weg und anschließend parallel zur Trageinheit 12 im Hinblick auf die Figur 1 und 2 parallel zur Richtung von Antriebsblock 28 zu Antriebsblock 28, An dem freien Ende des Winkelkörpers 14c greift der Greifer 16 in den Winkelkörper 14c ein, ist dort drehbar gelagert und mit einem Drehantrieb 30 verbunden. Der Drehantrieb 30 besteht aus einem elektrischen Antriebsmotor 30a und einem Drehgetriebe, welche am dem Greifer 16 entfernt gelegenen Ende des Winkelkörpers 14c angeordnet sind. Das Drehgetriebe umfasst eine konzentrisch zur Drehachse 32 des Greifers 16 und mit dem Greifer 16 verbundene Antriebsrolle 30b, welche über einen nur angedeuteten

Antriebsriemen 30c mit einer Motorwelle des Antriebsmotors 30a verbunden ist. Über den Drehantrieb 30 wird der Greifer 18 bedarfsweise um die Drehachse 32 gedreht, vorzugsweise um 180°. Der Greifer 16 besieht aus dem in den Winkelkörper 14c eingreifenden Drehkörper 34, der im

Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist. In dem Drehkörper 34 sind zwei Greiffinger 36 und 38 und ein Getriebe 34a gelagert, wobei die Greiffinger 38 und 38 jeweils um eine Schwenkachse 38a, 38a synchron gegenläufig schwenkbar sind. Alternativ sind diese translatorisch verfahrbar im Drehkörper 34 gelagert. Die Schwenkachsen 36a und 38a erstrecken sich senkrecht zu einer Greiferebene, welche durch die Greiferfinger 36 und 38 aufgespannt wird. Die Schwenkachsen 36a und 38a teilen den jeweiligen Greiffinger 36 bzw. 38 in einen Fingerabschnitt sowie einen Antriebsabschnitt, der einen Verzahnungsbereich aufweist und mit einem Zahnrad oder Zahnstange des Getriebes 34a innerhalb des Drehkörpers 32 zusammenwirkt. Der Fingerabschnitt ist außerhalb des Drehkörpers 32 angeordnet, ist an die Form des zu ergreifenden Laborgefäßes in Form einer Petrischale 40 bogenförmig angepasst und weist jeweils zwei Haltefinger 42, 44 auf der einen Seite und 46 und 48 auf der anderen Seite auf.

Die Haltefinger 42 und 46 sowie 44 und 48 sind diametral gegenüberliegend angeordnet. Die

Haltefinger 42 bis 48 sind so ausgerichtet und angeordnet, dass die Längsachsen der Haltefinger 42 und 46 auf der einen Seite Haltefinger 44 und 48 auf der anderen Seite identisch sind. Die Längsachse der Haltefinger 42 und 46 und die Längsachse der Haltefinger 44 und 48 sind zueinander um 90° versetzt ausgerichtet. Alternativ können die Finger auch parallel zueinander ausgerichtet sein.

Unterhalb der Schiene 22 ist ein elektrischer Schrittmotor 50 angeordnet, der mit einem Getriebe 52 zusammenwirkt. Das Getriebe 52 ist wirktechnisch mit einem Betätigungselement 54 in Form einer Stange verbunden. Über den Schritt Motor 50 und das Getriebe 52 wird das Betätigungselement 54 vorbestimmt nach außen gefahren und wieder zurückgefahren. Der Motor 50, das Getriebe und das Betätigungselement 54 bilden den ersten Teil des Antriebs für die Greiffinger 36, 38. Dem

Betätigungselement 54 ist eine Aufnahme 56 im Lagerkörper 14 des Greifers 16 zugeordnet, welcher als Eingang und Führung für das Betätigungselement 54 dient. An die Aufnahme 56 schließt sich das hier nicht näher dargestellte Getriebe 34a an, welches die translatorische Bewegung des

Betätigungselementes 54 in gegenläufige Schwenkbewegungen der Greiffinger 36, 38 umwandelt. Dieses im Drehkörper 34 angeordnete Getriebe 34a besteht im Wesentlichen aus einer durch das Betätigungselement 54 angetriebenen Zahnstange, einem in die Zahnstange eingreifenden Zahnrad, das mit dem Antriebsabschnitt des jeweiligen Greiffingers 36 bzw. 38 zusammenwirkt. Der

Antriebsabschnitt ist im Wesentlichen durch einen Verzahnungsbereich gebildet, der in das Zahnrad eingreift und so auf ausgeformt ist, dass mit Drehen des Zahnrades jeweils die Schwenkbewegung des Greiffingers 36 und 38 erfolgt. Eine Aufnahme 56 ist auf beiden Seiten des Lagerkörpers 34 vorgesehen, so das unabhängig von der Drehlage des Greifers 16 das Betätigungselement 54 bei entsprechender translatorische Ausrichtung der Aufnahme 56 des Lagerkörpers 34 zum Betätigungselement 54 die Greiffinger 36, 38 durch Bewegen in die Aufnahme 56 auf das sich anschließende Getriebe öffnen kann. Alternativ kann die Aufnahme 56 auch auf einer Seite des Lagerkörpers 34 vorgesehen sein. Die Greiffinger 36, 38 sind durch Federn in ihre Schließstellung vorgespannt. Mit Zurückfahren des Betätigungselementes 54 wirkt die Federkraft der Federn auf die Greiffinger 36, 38 und diese bewegen sich dann in eine

Schließstellung und bei Vorhandensein einer Petrischale 40 in eine Greifstellung. Die Petrischale 40 besteht aus einem Behälter 40b und einem Deckel 40a, siehe Figur 4. Figur 1 zeigt den von den Greiffingern 36, 38 ergriffenen Behälter 40b, der nach unten offen ist. in Figur 2 ist der Behälter 40b um 180° gedreht. In Figur 3 ist die Petrischale 40 aus Behälter 40b und Deckel 40a noch geschlossen, wobei auch hier der Behälter 40b oben ist und der Deckel 40a unten. Unterhalb der Petrischale 40 ist eine Liftvorrichtung 58 vorgesehen, welche die Petrischale 40 vertikal aus einer Aufnahmeposition in eine Position verfährt, in der der Behälter 40b durch den Greifer 16 ergriffen werden kann. Diese Position ist in Figur 3 dargestellt. Bevor die Petrischale 40 durch die Liftvorrichtung 58 in diese Position verfährt, verfährt das Betätigungselement 54 in die Aufnahme 56, betätigt das im Lagerkörper 34 angeordnete Getriebe und öffne dadurch die Greiffinger 36, 38. Somit werden der erste und der zweite Teil des Greiffingerantriebs miteinander gekoppelt. Die Liftvorrichtung 58 verfährt nun die Petrischale 40 nach oben in eine vorbestimmte Position, in der der Behälter 40b der Petrischale 40 von den Greiffingern 36, 38 über die Haltefinger 42 bis 48 ergriffen wird. Hierfür verfährt das

Betätigungselement 54 in seine Ausgangsposition zurück, über die Federkraft schließen sich die Greiffinger 36, 38 und der Behälter 40b der Petrischale 40 wird ergriffen. Der erste und der zweite Teil des Greiffingerantriebs werden daurch wieder voneinander entkoppelt. Anschließend fährt die

Liftvorrichtung 58 mit dem Deckel 40a so weit nach unten, dass der Greifer 16 um 180° gedreht werden kann, Diese Position ist in den Figuren 2 und 5 dargestellt, Die beiden Teile des Greiffingerantriebs sind somit nur in der Greifstellung miteinander gekoppelt, und insbesondere auch hier nur zum Ergreifen der Petrischale 40, Ansonsten sind die beiden Teile wieder voneinander getrennt. Anschließend verfährt der Lagerkörper 14 zusammen mit dem Greifer 16 und dem Behälter 40b der Petrischale 40 translatorisch in eine Position unterhalb eines Analysegerätes, siehe Figur 5 das jedoch aus Gründen der Übersicht nicht dargestellt ist. In dieser Position wird die in dem Behälter 40b enthaltene Kultur über bildgebende Verfahren analysiert. Anschließend verfährt der Lagerkörper 14 mit dem Greifer 16 wieder zurück, der Greifer 16 dreht um 180° den Behälter 40b, die Liftvorrichtung 58 mit dem Deckel 40a der Petrischale 40 verfährt nach oben bis der Behälter 40b in den Deckel eingreift. Der Greifer 18 befindet sich nunmehr wieder in der Greifstetlung und der erste Teil und der zweite Teil des Greiffingerantriebs werden miteinander gekoppelt, indem das Betätigungselement 54, welches durch eine Führung 54a geführt wird, die Rotationsbewegung des Schrittmotors 50 durch das Getriebe 54b in eine translatorische Bewegung des Betätigungselementes 54 umgesetzt wird, wieder in die Aufnahme 56 einfährt, und dadurch die Greiffinger 38, 38 öffnet, dadurch die Petrischale 40 freigibt und die Liftvorrichtung 58 die Petrischale 40 zum weiteren Transport nach unten verfährt.

Die Haltefinger 42 bis 48 weisen eine Vielzahl von zueinander im Winkel stehenden einzelnen

Außenflächen auf, welche zur Greiferebene in einem stumpfen Winkel ausgerichtet sind. Hierdurch wird eine sogenannte ,Stealth"-Form geschaffen, die ermöglicht, dass es keine störenden Reflexionen bei der bildverarbeitenden Analyse gibt, Hierbei sind die Finger zudem auch schwarz und in dunkler Farbe gehalten. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Teile des Greiffingerantriebs zum Öffnen der Greiffinger 36, 38 außerhalb der bewegten Teile angeordnet ist und nur für den Greifvorgang in der Greifstellung mit dem zweiten Teil des Greiffingerantriebs gekoppelt wird, Hierdurch werden die Voraussetzungen geschaffen, dass die bewegten Massen der Greifvorrichtung im Betrieb geringer sind und ein exakteres Greifen und Verfahren ermöglicht wird. Zudem wird das System im Hinblick auf die Bauhöhe sehr kompakt.

Bezugszeichenliste

10 Greifvorrichtung

12 Trageinheit

14 Lagerkörper

14a Fuß

14b Basisplatte

14c Winkelkörper

16 Greifer

18 Auflager

20 Auflager

22 Schiene

22a Seitenfläche

24 Halteschiene

26 Antriebsblock

26a Anschlag

28 Antriebsblock

28a Anschlag

30 Drehantrieb

30a Antriebsmotor

30b Antriebsrolle

30c Antnebsriemen

32 Drehachse

34 Drehkörper 34a Getriebe - zweiter Teil des Greiffingerantriebs

36 Greiffinger

38a Schwenkachse

38 Greiffinger

38a Schwenkachse

40 Petrischale

40a Deckel der Petrischale

40b Behälter der Petrischale

42 Haltefinger

44 Haltefinger

46 Haltefinger

48 Haltefinger

50 Schrittmotor

52 Getriebe des Antriebs des Betätigungselements 54

54 Betätigungselement

54a Führung des Betätigungselementes

58 Aufnahme im Drehkörper 34 des Greifers 18

58 Liftvorrichtung