【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于在屏障系统内操纵传送物品的装置，其尤其适合与转运装置相互作用，通过所述转运装置能够将传送物品带入屏障系统中或从屏障系统中带出。这种转运装置尤其适合在屏障系统条件下运输传送物品，并且优选地所述转运装置本身形成一种小型屏障系统。这种转运装置能够优选地连接到屏障系统的对接口，然后打开，以便传送物品能够从转运装置运输到屏障系统，反之亦然。
技术介绍
1、由屏障系统和转运装置组成的系统形成了用于操纵传送物品的总系统。例如，屏障系统能够是洁净室。屏障系统也可以是用于安全操纵污染材料的系统，需要安全地防止所述污染材料进入到环境中。
2、基本上，希望在屏障系统和洁净室中以尽可能少的人工操作者干预处理传送物品。特别是，操作者手工干预(例如通过手套口)既昂贵又棘手，应尽可能避免。此外，需要在洁净室中对传送物品进行尽可能最安全的操纵处理，所述操纵处理应能够在不出现错误或不受干扰的条件下完成。在洁净室中操纵传送物品期间，出现错误和受干扰的状况通常尤其棘手，因为此时为了能够保持屏障系统的条件，在屏障系统中自然限制了访问。
技术实现思路
1、本专利技术所应对的问题是至少部分地解决针对现有技术所讨论的问题。特别是，应该提出这样一种用于在洁净室中操纵传送物品的装置，所述装置可以实现有效的操纵并提供良好的处理安全性。
2、进一步的有利实施例在以下描述中、尤其是在附图的描述中呈现。应当指出的是，本领域技术人员会以技术上有意义的方式将单独的特征进行组合，从而得到本专利技术的
3、本专利技术在此描述一种用于在屏障系统内操纵传送物品的装置，包括布置在屏障系统中的操纵器，并具有用于对所传送物品施加磁力的磁致动器，所述磁致动器具有磁力的与设计相关的磁作用方向，其中，操纵器布置在屏障系统内并适于用磁力将传送物品耦合到操纵器，且在屏障系统内用操纵器移动传送物品。
4、该装置特别包括操纵器，其可布置在屏障系统内，或者可被提供用于布置在屏障系统内。所述装置优选为屏障系统的一部分。
5、例如，该操纵器可以是机械臂或类似的装置，优选具有操纵器头，其能够在屏障系统内有意地移动。磁致动器优选布置在操纵器头上。操纵器优选是电驱动的。操纵器优选具有多个布置在彼此上的操纵器臂段，它们通过关节相互连接。优选将操纵器头布置在最后一个操纵器臂段上。优选用电驱动单元来激活关节，以便使操纵器臂段相对于彼此移动。操纵器的电驱动单元优选由控制器致动，以便实现操纵器或操纵器头和磁致动器一起的期望移动。
6、尤其优选的是，所述磁致动器包括至少一个电磁体。
7、磁致动器能够可选地以永磁体或电磁体来设计。在优选的变体实施例中，磁致动器能够被激活和停用。这意味着由磁致动器产生的磁力优选能够被有意地激活和停用——例如，开或关。在这样的变体实施例中，磁致动器至少部分地配置有电磁体。在进一步的变体实施例中，调整磁致动器而使得磁力至少部分地永久有效。在这样的变体实施例中，磁致动器至少部分地配置有永磁体。
8、磁致动器的与设计有关的磁作用方向优选是由磁体在磁致动器内的布置决定的。能够通过用操纵器来改变磁致动器的方位来影响空间中磁作用方向的方位。磁作用方向是指由于磁力而产生吸引力或排斥力的方向。这并不是说磁致动器在其他方向上没有作用。然而，相对于磁致动器可自由移动的金属部件将在磁致动器的磁作用方向上被吸引。例如，磁作用方向能够看作是磁致动器的磁力的主方向分量或平均作用方向。磁作用方向优选平行于延伸经过磁体的北极和南极的轴线。
9、通过使用磁力将传送物品“耦合”到操纵器，意味着传送物品和操纵器通过磁力暂时保持在一起，从而产生传送物品和操纵器的磁性耦合。由于操纵器的移动，也会使传送物品移动。
10、能够采用各种各样的方式来实现操纵器与传送物品的耦合而不会导致干扰。不希望出现的干扰例如是，在磁致动器接近传送物品期间，在特定点产生了磁力，并且所述磁力导致传送物品相对于操纵器的不受控制的移动。例如，能够通过仅在磁致动器处于耦合位置时才激活磁致动器和磁力来避免这种情况。另一种可能性是设计操纵器而使其在耦合实际发生之前从一个方向或以一个特定方位接近传送物品，在所述的方向或方位上，很少或没有磁力作用在传送物品上。在进一步的变体实施例中，提供了一些手段，通过这些手段将传送物品保持在规定的位置，直到传送物品和操纵器之间发生耦合。
11、与通过手套口的人工移动相比，在屏障系统中使用操纵器和磁致动器来移动传送物品具有显著的优势，因为它使自动化处理成为可能。
12、与使用在抓取器上带有握爪的机械臂进行的操纵相比，也存在相当大的优势，因为经由磁力产生的耦合能够非常轻柔地完成，特别是没有会对传送物品造成损坏或损害的抓取传送物品时产生的机械相互作用。此外，抓取器的握爪(即使它们在屏障系统内)始终有污染屏障系统状况的风险，因为这样的握爪会相继地接触到大量的传送物品或样品。
13、此外，当传送物品涉及例如制药或医学样品时，手套口在药物方面也存在问题。通过这里所描述的装置，可以将手套口的使用降到最低甚至完全不再使用手套口。手套口能够产生颗粒，所述颗粒会污染屏障系统的内部或传送物品。
14、这里所描述的解决方案的优点是，在屏障系统内将操纵器和磁致动器一起布置。借此，能够在屏障系统内实现用操纵器非常高效地操纵传送物品。
15、由于将操纵器和磁致动器一起布置在屏障系统内，可以特别地使用与所传送物品的有效距离非常短的磁力。由于这个原因，磁致动器的磁力不需要很大。磁场优选地只在磁致动器最接近的周围环境中传播。
16、当操纵器适于以具有至少一个平行于磁力的磁作用方向的方向分量的移动方向移动传送物品时，尤其有利。
17、此外，当磁力的磁作用方向与传送物品的移动方向平行延伸时，是有利的。
18、这种布置与以线性驱动方式使用磁力并且移动方向垂直于磁作用方向的布置是有所区别的。由于平行于磁作用方向的移动，能够利用相对较小的磁力来实现牢固或结实的耦合。而且(与线性驱动的情况不同)，很难分离耦合，因为耦合优选是抵抗机械止动而产生的，且由于这个原因，耦合力能够比需要的力大。这里所说的止动是指磁致动器和传送物品优选相互靠在一起，并且传送物品和磁致动器相对于彼此存在机械反压力。磁力和机械反压力的协同作用具有这样的效果：在传送物品的移动过程中，通过该装置产生的耦合对各种阻力(摩擦力等)具有鲁棒性。
19、此外，当传送物品包括具有磁性的材料时，是有利的。
20、在这样的变体实施例中，传送物品本身是有磁性的。例如，传送物品可以是金属样品或类似物。
21、此外，当传送物品是运输器皿和/或至少一个是用于材料的容器时，是有利的。优选地，样品或类似物布置在运输器皿和/或容器中。尤其优选地，容器或运输器皿是用于多个样品、例如样品阵列的载体。运输器皿也习惯性地被称为规格化件。例如，它们可以含有许多玻璃容器(例如小培养皿、试管等)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在屏障系统(3)内操纵传送物品(2)的装置(1)，包括布置在屏障系统(3)中的操纵器(4)，并具有用于对传送物品(2)施加磁力(7)的磁致动器(5)，所述磁致动器(5)具有磁力(7)的与设计相关的磁作用方向(6)，其中，所述操纵器(4)布置在屏障系统(3)内并适于用磁力(7)将传送物品(2)耦合到操纵器(4)，且在屏障系统(3)内用操纵器(4)移动传送物品。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，磁致动器(5)包括至少一个电磁体。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中，操纵器(4)适于在具有至少一个平行于磁力(7)的磁作用方向(6)的方向分量的移动方向(8)上移动传送物品(2)。
4.根据权利要求3所述的装置(1)，其中，磁力(7)的磁作用方向(6)与传送物品(2)的移动方向(8)平行延伸。
5.根据权利要求1至4之一所述的装置(1)，其中，传送物品(2)包括具有磁性的材料。
6.根据权利要求1至4之一所述的装置(1)，其中，传送物品(2)为用于材料的运输器皿(9)。
7.根据前述权利
8.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其中，传送物品包括具有磁性的耦合元件(12)。
9.根据权利要求8所述的装置(1)，其中，耦合元件(12)和磁致动器(5)均具有至少一个北极磁性元件(13)和至少一个南极磁性元件(14)，其中，磁致动器(5)能够相对于耦合元件(12)被选择性地置于第一方位(15)或第二方位(16)，其中，在第一方位(15)上，北极磁性元件(13)和南极磁性元件(14)相互作用而使得从磁致动器(5)到耦合元件(12)建立吸引磁力(7)，在第二方位(16)上，北极磁性元件(13)和南极磁性元件(14)相互作用而使得从磁致动器(5)到耦合元件(12)建立排斥磁力(7)。
10.根据权利要求9所述的装置(1)，其中，除了第一方位(15)和第二方位(16)之外还提供了第三方位(23)，在所述第三方位(23)上，吸引磁力(7)和排斥磁力(7)两者相互作用而使得来自磁致动器(5)的合力不会作用到耦合元件(12)上。
11.根据权利要求9或10所述的装置(1)，其中，北极磁性元件(13)和南极磁性元件(14)在围绕磁致动器(5)的旋转轴线(11)的环形轨迹(17)上交替布置，以便能够通过磁致动器(5)围绕旋转轴线的转动选择性地产生磁致动器(5)相对于耦合元件的第一方位或第二方位。
12.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其中，操纵器(4)与对接口(18)相对地布置在屏障系统(3)中，其中，用于将传送物品(2)运输到屏障系统(3)的转运装置(19)能够靠着对接口(18)放置，并且所述对接口(18)适于形成从转运装置(19)到屏障系统(3)的外侧密封通道(20)，同时能够用磁致动器(5)将传送物品(2)通过通道(20)从转运装置(19)运输到对接口(18)和屏障系统(3)。
13.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其中，对接口(18)包括第一门(21)，所述第一门(21)关闭对接口(18)，转运装置(19)包括第二门(22)，所述第二门(22)关闭转运装置(19)，同时对接口(18)适于与转运装置(19)相互作用，以便当从转运装置(19)到对接口(18)和屏障系统(3)的外侧密封通道(20)建立时，打开第一门(21)和第二门(22)。
14.一种屏障系统(3)，包括用于在屏障系统(3)内操纵传送物品(2)的至少一个根据前述权利要求之一所述的装置(1)。
...【技术特征摘要】
1.一种用于在屏障系统(3)内操纵传送物品(2)的装置(1)，包括布置在屏障系统(3)中的操纵器(4)，并具有用于对传送物品(2)施加磁力(7)的磁致动器(5)，所述磁致动器(5)具有磁力(7)的与设计相关的磁作用方向(6)，其中，所述操纵器(4)布置在屏障系统(3)内并适于用磁力(7)将传送物品(2)耦合到操纵器(4)，且在屏障系统(3)内用操纵器(4)移动传送物品。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，磁致动器(5)包括至少一个电磁体。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中，操纵器(4)适于在具有至少一个平行于磁力(7)的磁作用方向(6)的方向分量的移动方向(8)上移动传送物品(2)。
4.根据权利要求3所述的装置(1)，其中，磁力(7)的磁作用方向(6)与传送物品(2)的移动方向(8)平行延伸。
5.根据权利要求1至4之一所述的装置(1)，其中，传送物品(2)包括具有磁性的材料。
6.根据权利要求1至4之一所述的装置(1)，其中，传送物品(2)为用于材料的运输器皿(9)。
7.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其中，磁致动器(5)布置在操纵器头(10)上，所述操纵器头(10)能够围绕平行于磁作用方向(6)定向的旋转轴线(11)转动。
8.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其中，传送物品包括具有磁性的耦合元件(12)。
9.根据权利要求8所述的装置(1)，其中，耦合元件(12)和磁致动器(5)均具有至少一个北极磁性元件(13)和至少一个南极磁性元件(14)，其中，磁致动器(5)能够相对于耦合元件(12)被选择性地置于第一方位(15)或第二方位(16)，其中，在第一方位(15)上，北极磁性元件(13)和南极磁性元件(14)相互作用而使得从磁致动器(5)到耦合元件(12)建...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·纳格勒，U·克劳斯，M·伊尔根弗里茨，S·施特格迈尔，
申请(专利权)人：星德科技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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