用于使用分立式接触取样器确定位置以及用于差示扫描量热法系统的自动对准系统技术方案

用于使用分立式接触取样器确定位置以及用于差示扫描量热法系统的自动对准系统包括：将取样器保持在一个电势，且将槽保持在不同的电势，将取样器移动至所选槽上方的估计中心位置，使取样器下降到所选目标槽中，使取样器在正方向和负方向上沿所述第一轴向尺寸和所述第二轴向尺寸移动，直到在取样器处检测到电势变化来指出取样器与所选槽之间的电接触，以及计算沿第一轴向尺寸和第二轴向尺寸的所选槽的中心位置来作为相应轴向尺寸的接触点之间的中点。系统还包括使取样器降低来与所选槽的底面接触且计算沿第三轴向尺寸的中心位置来作为取样器位置上方的预定距离。系统基于槽之间的已知间距和一个或多个所选槽的计算中心位置来确定其它槽的中心位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用分立式接触取样器确定位置以及用于差示扫描量 热法系统的自动对准系统相关申请的交叉引用本申请请求享有Keith S. Ferrara等人于2009年3月24日提交的序列号为 61/162,841的美国临时专利申请的权益。该序列号为61/162,841的美国临时专利申请 名称为“用于使用分立式接触取样器确定XYZ位置的系统及自动对准方法(SYSTEM AND AUTO-ALIGNMENT METHOD FOR DETERMINING XYZ POSITION USING DISCRETE CONTACT PROBE) ”。并且在此将该美国临时申请通过引用并入到本文中。
本技术一般涉及对准系统，并且更具体地涉及使用电接触以用于精确对准的 对准系统。
技术介绍
用于分析材料特性(包括加热或冷却期间的相变等)的系统(诸如差示扫描量热 计或DSC)是复杂的精密调节仪器(tuned instruments)。这些系统需要材料样品精确运 动，以便分析进出的样品和控制每个均为数毫米小直径(small numbers of millimeters in diameter)的处理炉。处理炉的尺寸设置成来快速地加热和冷却，且因此可通过输送样 品进出相应的处理炉来相对较快地完成大量样品的分析。通常，自动输送系统用于移动样 品O样品保持于盘中，且各处理炉构造成(contour)包括分析期间保持样品盘的槽 (well)。因此，大小设置成配合在处理炉槽内的各盘的直径甚至比数毫米更小(an even smaller number of millimeter)。盘继而又保持在样品托盘的样品槽中。例如，样品槽可 布置在栅格中，使得独立的样品可通过其在栅格内的位置辨认。自动输送系统移动指定的 样品(即，由其栅格位置指明的样品)进入指定处理炉的槽中来分析，且随后使样品回到适 合的样品槽中。所关注的输送系统包括取样器，取样器调节真空来在样品槽和处理炉槽中 拾取样品盘和存放样品盘。输送系统必须以精确方式操作，以避免样品盘、处理炉和取样器 通过无意中的接触而受到破坏。如果样品盘未精确放置在处理炉槽中，则也可不利地影响分析结果。例如，如果样 品盘偏心地放置，且特别是如果盘触到处理炉的壁部，则可影响加热或冷却。实际上，如果 盘在下降进入到处理炉槽中时盘通过与处理炉壁部接触而翻倒，则某些样品可能倒出，且 因此会不利地影响分析或者甚至不利地影响处理炉的操作。此外，如果它们在输送期间与 处理炉的壁部接触，则盘可能凹陷，且凹陷的盘例如可通过在加热期间产生相对较热和较 冷的斑点而改变分析的结果。因此，对盘和/或处理炉的破坏可能有损害某些或所有样品的分析，从而需要以 新制备的样品来重复分析。此外，该系统必须闲置来对处理炉、取样器和/或输送系统其它 构件进行修理。在启动时和/或周期性地，输送系统必须与样品槽和处理炉中的槽对准。为了使取样器与例如一个处理炉中的槽的中心对准，已知的现有系统可能需要熟练技术人员通过〃肉眼〃将取样器人工地引导至适合的中心位置。作为备选，系统可能替换地需要使用一个或多个策略性地放置的光学传感器，以便例如基于来自处理炉槽的反射来使取样器与中心位置对准。此外，对于样品托盘槽等也需要类似的对准。全部对准很复杂，且可能需要维护工程师周期性地重新对准系统构件来补偿系统机械结构的变化，系统机械结构的变化是由于技术人员操纵取样器和/或诸如传感器的输送系统构件的操作随着时间而变化所造成的。
技术实现思路
包括自动对准子系统的自动采样器系统通过基于取样器与目标槽之间的受控接触确定目标槽的X，y和Z轴向尺寸来使取样器的运动与目标槽对准和校准，取样器可在三个角和/或线性尺寸上移动。该系统将取样器保持在较低DC电势下，且将目标槽保持在地电势下。为了与目标槽中心的X，y, Z对准，取样器以受控的方式沿Z轴移动且与槽的底部或底面电接触，其中这种接触由取样器处电势变化指出。将保持接触点处的取样器位置，且然后取样器在底面上方移动预定距离，例如，槽预定深度的一半，以便确定沿z轴向尺寸的中心位置。从该位置，取样器以受控的方式例如沿X轴在正方向上移动，且与目标槽的壁部电接触，其中这种接触又由取样器处的电势变化指出。然后，该系统使用接触点处的取样器位置来作为X轴向尺寸的一端。系统使取样器沿相同轴在负方向移动，直到取样器又接触目标壁部，以便确定X轴向尺寸的第二端。该系统将X轴向尺寸的中心确定为端点之间的中部。该系统类似地确定y轴向尺寸的端点和中心，且计算目标的中心位置作为与x，y和z轴向尺寸中心的重合点。然后，该系统基于目标槽的已知几何形状来校准取样器的运动。该系统可基于取样器运动的对准和校准及相关槽相对于目标槽的预定布置或间隔来确定处于相对于目标槽的预定布置或间隔的相关槽的中心位置。本技术的一个技术方案提供了一种自动对准系统，其由以下构成保持在第一电势的一个或多个目标槽；保持在第二电势的具有末梢的取样器；用于使所述取样器相对于所述目标槽移动的一个或多个马达；以及控制器，所述控制器检测所述取样器处电势的变化，指示所述马达来使所述取样器移动至估计位置，其中所述取样器末梢在给定的目标槽内延伸，且使所述取样器沿第一轴和第二轴移动，以便通过将所述第一轴向尺寸和所述第二轴向尺寸的端点确定为所述取样器末梢处的所述电势沿所述轴变化所处的所述位置来确定所述给定目标槽的尺寸，以及计算所述给定目标槽的二维中心位置来作为与所述轴的中点的重合点，其中所述中点通过所述端点计算出。根据本技术上述技术方案提供的自动对准系统，其中所述控制器指示所述马达使所述取样器沿第一轴向尺寸移动，直到检测到所述取样器末梢电势的第一变化，所述控制器将所述取样器位置用作第一轴的第一端，指示所述马达使所述取样器在所述第一轴上沿所述相反方向移动，直到检测到电势中的第二变化，所述控制器使用所述取样器位置作为所述第一轴的第二端，所述控制器计算所述第一轴的中心来作为所述第一轴两端之间的中点，指示所述马达将所述取样器移动至所述第一轴的计算中心，且使所述取样器沿第二轴向尺寸移动，直到检测到所述取样器末梢电势的变化，所述控制器将所述取样器位置用作第二轴的第一端，指示所述马达使所述取样器在所述第二轴上沿所述相反方向移动，直到检测到电势中的第二变化，所述控制器将所述取样器位置用作所述第二轴的第二端， 以及计算给定目标槽的二维中心来作为所述第二轴两端之间的中点。根据本技术上述技术方案提供的自动对准系统，其中所述控制器还通过使所 述取样器从所述中心位置沿所述第一轴移动直到检测到电势变化，以及检测所述取样器是 否已移动了对应于所述轴计算的中点的距离来验证所述中心位置。根据本技术上述技术方案提供的自动对准系统，其中所述控制器还通过指示 所述马达使所述取样器移动来与所述槽的底面接触，以及基于所述槽的已知深度计算中点 来确定所述给定目标槽的第三轴向尺寸。根据本技术上述技术方案提供的自动对准系统，其中所述马达为沿轴方向上 的相关滑道移动的步进马达。根据本技术上述技术方案提供的自动对准系统，其中所述系统还包括多个传 感器，各所述传感器均放置成用以检测邻近相关滑道端部的给定的一个所述马达的位置， 以及所述控制器，其还指示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.03.24 US 61/162,8411.一种用于使用分立式接触取样器确定位置的自动对准系统，其由以下构成 保持在第一电势的一个或多个目标槽； 保持在第二电势的具有末梢的取样器； 用于使所述取样器相对于所述目标槽移动的一个或多个马达；以及 控制器，所述控制器 检测所述取样器处电势的变化， 指示所述马达来使所述取样器移动至估计位置，其中所述取样器末梢在给定的目标槽内延伸，且使所述取样器沿第一轴和第二轴移动，以便通过将所述第一轴向尺寸和所述第二轴向尺寸的端点确定为所述取样器末梢处的所述电势沿所述轴变化所处的所述位置来确定所述给定目标槽的尺寸，以及 计算所述给定目标槽的二维中心位置来作为与所述轴的中点的重合点，其中所述中点通过所述端点计算出。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器 指示所述马达使所述取样器沿第一轴向尺寸移动，直到检测到所述取样器末梢电势的第一变化，所述控制器将所述取样器位置用作第一轴的第一端， 指示所述马达使所述取样器在所述第一轴上沿所述相反方向移动，直到检测到电势中的第二变化，所述控制器使用所述取样器位置作为所述第一轴的第二端，所述控制器计算所述第一轴的中心来作为所述第一轴两端之间的中点， 指示所述马达将所述取样器移动至所述第一轴的计算中心，且使所述取样器沿第二轴向尺寸移动，直到检测到所述取样器末梢电势的变化，所述控制器将所述取样器位置用作第二轴的第一端， 指示所述马达使所述取样器在所述第二轴上沿所述相反方向移动，直到检测到电势中的第二变化，所述控制器将所述取样器位置用作所述第二轴的第二端，以及计算给定目标槽的二维中心来作为所述第二轴两端之间的中点。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器还通过使所述取样器从所述中心位置沿所述第一轴移动直到检测到电势变化，以及检测所述取样器是否已移动了对应于所述轴计算的中点的距离来验证所述中心位置。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还通过指示所述马达使所述取样器移动来与所述槽的底面接触，以及基于所述槽的已知深度计算中点来确定所述给定目标槽的第三轴向尺寸。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述马达为沿轴方向上的相关滑道移动的步进马达。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 多个传感器，各所述传感器均放置成用以检测邻近相关滑道端部的给定的一个所述马达的位置，以及 所述控制器，其还 指示所述马达在所述轴方向上移动，直到所述传感器检测到所述马达在所述滑道端部处的位置，以便确定沿所述滑道的最大位置， 通过从所述最大点减去预定最大长度来计算沿各轴的零位置，以及将所述取样器的初始位置设置为与所述轴的零位置重合，以及确定所述目标槽的中心相对于所述初始位置的距离。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述目标槽间隔开预定距离的附加槽，以及所述控制器基于一个或多个目标槽的计算中心位置和所述预定距离来指示所述马达使所述取样器移动至给定的附加槽。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述附加槽和所述目标槽布置在栅格中，以及所述控制器基于所述目标槽中心的轴坐标中的差异来确定跨越所述栅格行和列的歪斜。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尺寸沿线性轴、角轴或线性轴和角轴的组合。10.一种用于差示扫描量热法系统的自动对准系统由以下构成保持在第一电势的多个槽；保持在第二电势的具有末梢的取样器；用于使所述取样器相对于所述槽移动的一个或多个马达；以及控制器，所述控制器通过以下方式执行对准检测所述取样器处电势的变化，指示所述马达来使所述取样器移动至估计位置，其中所述取样器末梢在给定的槽内延伸，且使所述取样器沿第一轴和第二轴移动，以便通过将所述第一轴向尺寸和所述第二轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：KS费拉拉，M卡罗扎，
申请(专利权)人：珀金埃尔默保健科学公司，
类型：
国别省市：