本发明涉及一种加盖和去盖装置，并且更具体地涉及一种具有这种加盖和去盖装置的加盖和去盖系统以及一种借助于这种加盖和去盖装置对管进行加盖和去盖的方法。
背景技术：
1、在化学、微生物和制药行业中，以及在化学、微生物和药物研究中，通常使用标准化微孔板。特别地，由生物分子筛选协会(sbs)(其后继组织为实验室自动化与筛选协会(slas))制定并经美国国家标准学会(ansi)批准的微孔板标准定义了127.76mm长和85.48mm宽的微孔板，该微孔板包括96、384或1536个孔或容座。这种标准化微孔板的孔或容座通常具有圆形或方形的横截面和扁平、圆形或金字塔形的对称底部。
2、进一步地，在许多研究和开发活动中，容器(诸如适当尺寸的管)填充有流体，诸如包括多种待处理组分的化学或微生物测定。为了建立均匀的条件，经常将所述流体混合在管中。管可以由玻璃、塑料或其他合适的材料制成，并且可以是例如试管、微量离心管、毛细管、储存管、文库重组管等。
3、为了操纵和处理管，已知将管布置在配备有适当的孔或容座作为管座的微孔板中。特别地，通常每个管座构造成接纳一个管。在此上下文中，如上文所提及的标准化微孔板可以是特别有益的，因为它们允许使用根据相应标准调适或构造的设备。例如，可以在微孔板的许多应用中有效地使用机器人布置。因此，不仅仅是孔或容座的经限定的大小和位置，还有例如符合标准的切角，均能够实现微孔板的无误差定位或取向。特别地，当期望在自动化过程或自动化过程步骤中涉及微孔板时，这种标准化微孔板是有益的。
4、为了保护管内的物质或样品，已知用箔或类似结构密封管的开口端部。例如，jp2013 244969a描述了采血器皿封堵仪器。为了取用管内的物质或样品，则必须将箔从管上撕下或刺穿，使得管的内部是可进入的。在此上下文中，当涉及相当小的管(诸如用于具有384或1536个孔或容座的微孔板的管)时，管的这种已知的密封或闭合和打开相当困难。通常，管和箔在经使用或处理之后被丢弃。
5、为了改善在这方面的情况，已经开发了微孔板系统，其包括带有座和多个容器的标准化微孔板。容器中的每一者均包括：形状设计成可保持在微孔板的座中的管；以及可移除的盖。在实施例中，盖构造成压配合在管内或管上。在使用中，通过将盖提供在管上并且通过将盖从管移除或拉出，可以重复地打开和闭合盖。
6、尽管这样的微孔板系统允许管的有效操纵和操作，但经常需要打开和或闭合布置在微孔板中的多个或所有管。当使用已知的标准设备(例如标准操纵机器人)时，这样的加盖和去盖可能是麻烦的。
7、因此，需要一种允许对微孔板中(特别是具有96、384或1536个孔、容座或管座的标准化微孔板中)的管进行有效加盖和去盖的装置。
技术实现思路
1、根据本发明，该需求通过以下来解决：如通过独立权利要求1的特征所定义的加盖和去盖装置；如通过独立权利要求9的特征所定义的加盖和去盖系统；以及如通过独立权利要求15的特征所定义的方法。优选实施例是从属权利要求的主题。
2、在一方面，本发明是一种用于将盖从接纳在微孔板的管座中的管可逆地移除和安装到所述管的加盖和去盖装置。加盖和去盖装置包括具有盖压接件的鼓状/桶状构件和框架结构。框架结构支撑鼓状构件，使得鼓状构件围绕相对于框架结构的旋转轴线可旋转。
3、加盖和去盖装置构造成当接纳管的微孔板沿预定路径在第一路径方向上相对于框架移动时，鼓状构件在第一旋转方向上旋转。进一步地，加盖和去盖装置构造成当接纳管的微孔板沿着预定路径在第二路径方向上相对于框架结构移动时，鼓状构件在第二旋转方向上旋转。因此，第一旋转方向与第二旋转方向相反，并且第一路径方向与第二路径方向相反。例如，如果第一旋转方向是顺时针方向，则第二旋转方向是逆时针方向。
4、盖压接件构造成当接纳管的微孔板沿预定路径在第一路径方向上移动时，盖从管移除。进一步地，盖压接件构造成当接纳管的微孔板沿预定路径在第二路径方向上移动时，盖连接到管。
5、预定路径特别可以是在鼓状构件下方延伸的线性路径。这样的路径允许加盖和去盖装置的有效操作，并且特别地，允许微孔板与鼓状构件之间用于加盖和去盖的有效相互作用。
6、本发明涉及的微孔板可以是符合生物分子筛选协会(sbs)(其后继组织为实验室自动化与筛选协会(slas))制定，并经美国国家标准学会(ansi)批准的标准的微孔板。特别地，这样的标准定义了127.76mm长和85.48mm宽的微孔板，其包括96、384或1536个孔或容座。
7、更具体地，本发明涉及的微孔板有利地可具有预定长度和预定宽度。因此，长度可以在介于约127mm与约129mm之间、介于约127.3mm与约128.3mm之间或介于127.26mm与128.26mm之间的范围内或为约127.76mm。宽度可以在介于约84mm与约86mm之间、介于约84.9mm与约86mm之间或介于84.98mm与85.98mm之间的范围内或为约85.48mm。
8、本发明对于具有96、并且特别是384或1536个容座或孔的微孔板可以是有利的。在这种微孔板中，孔或容座以及因此涉及的管具有相当小的尺寸，使得它们相对难以闭合。因此，根据本发明(半)自动地加盖或去盖这种管是特别有利的。
9、当接纳管的微孔板在第一路径方向上移动时，使得鼓状构件在第一旋转方向上旋转，并且当接纳管的微孔板在第二路径方向上移动时，使得鼓状构件在第二旋转方向上旋转，鼓状构件的盖压接件可以相对于微孔板围绕旋转轴线移动。如此，盖压接件可以接近和移开通过微孔板所接纳的管。因此，根据旋转的方向，盖压接件可以保持盖以将其从管上取下(去盖)或将盖设置到管中(加盖)。如此，可以实施将盖特别有效地安装到管或将盖从管移除。进一步地，通过鼓状构件的旋转移动，可以防止管相对于微孔板被提升并因此最终从微孔板移除。
10、优选地，加盖和去盖装置包括引导布置结构，该引导布置结构构造成定义微孔板沿预定路径的移动。这种引导布置结构允许微孔板的预定移动，使得可以在微孔板、管和鼓状构件之间建立良好协调的合作。
11、因此，引导布置结构优选地具有滑架/滑座/载运架，该滑架具有构造成接纳微孔板的微孔板座。微孔板座允许将微孔板精确地布置在预定的位置和取向。
12、在一个实施例中，滑架和鼓状构件中的每一者都配备有驱动器(诸如电动机)。两个驱动器同步，使得滑架与鼓状构件相对应地移动。在该实施例中，加盖和去盖装置可以在全自动方式中操作。
13、引导布置结构优选地包括沿预定路径延伸的路径控制部件，其中滑架联接到路径控制部件，使得滑架沿路径控制部件可移动。路径控制部件可以包括一个或多个导轨或构造成准确设置预定路径的类似元件。
14、引导布置结构的滑架优选地具有高度调节结构，该高度调节结构构造成当微孔板接纳在微孔板座中时，操控微孔板座以调节微孔板与鼓状构件之间的高度或距离。如此，不同高度的微孔板和/或不同长度的管可以在相同的加盖和去盖装置中处理。
15、优选地，加盖和去盖装置包括旋转器布置结构，该旋转器布置结构构造成当微孔板沿预定路径移动时旋转鼓状构件。特别地，旋转器布置结构可设计成主动旋转鼓状构件以协调与微孔板的移动。这种主动旋转可以通过一个或多个特定电动机或类似驱动器引起，或者通过微孔板的移动引起。在多个电动机的情况下，电动机有利地被同步以实现正确且有效的操作。
16、因此，旋转器布置结构优选地包括安装到鼓状构件的齿条和齿轮，其中齿条接合齿轮，使得当齿条相对于鼓状构件移动时，鼓状构件旋转。有利地，齿条至少部分地沿预定路径延伸。进一步地，在有利的实施例中，齿轮与鼓状构件是固定的。这种相互作用的齿条和齿轮允许有效且直接地将微孔板的典型线性或平移移动转换为鼓状构件的旋转移动。特别地，这种布置在加盖和去盖装置的手动实施例中可以是有益的。此外，第一路径方向可牢固地联接或关联到第一旋转方向，并且第二路径方向可牢固地联接或关联到第二旋转方向。
17、优选地，旋转器布置结构的齿条固定到引导布置结构的滑架。如此，齿条可以相对于滑架的微孔板座是固定的，使得布置在微孔板座中的微孔板的移动同时且相同地移动齿条。
18、优选地，鼓状构件具有鼓状主体和从鼓状主体径向延伸的盖压接件。鼓状构件的这种设计允许在竖直方向上有效地移动盖压接件，或者朝向和离开接纳在微孔板中的管。因此，盖压接件可以与管相互作用，以便为管提供盖或从管移除盖。
19、优选地，盖压接件构造成当接纳管的微孔板在第一路径方向上移动时接合盖，使得盖通过在第一旋转方向上旋转的鼓状构件从管移除，并且当接纳管的微孔板在第二路径方向上移动时脱离盖，使得盖通过在第二旋转方向上旋转的鼓状构件安装到管。盖压接件的这种构造允许通过沿第一路径方向移动微孔板来有效地给微孔板中的管加盖，并且通过在第二路径方向上移动微孔板来给管去盖。
20、优选地，鼓状构件包括成行的包括所述盖压接件的多个盖压接件。借助于盖压接件的这种行，布置在微孔板中的多个管座中的多个管可以被立即加盖或去盖。当多孔微孔板用于操纵多个管时，这允许有效地去除和提供盖。
21、因此，鼓状构件优选地包括另外的至少一行多个盖压接件。通过这样的设计，布置在多孔微孔板中的至少两行管或管的阵列可以有效地逐行加盖和去盖。
22、另一方面，本发明是一种加盖和去盖系统，该加盖和去盖系统包括如上文描述的加盖和去盖装置、配备有至少一个管座的微孔板、接纳在微孔板的至少一个管座中的至少一个管，以及与接纳在微孔板的至少一个管座中的至少一个管相关联的至少一个盖。
23、借助于根据本发明的加盖和去盖系统及其下文描述的优选实施例，可以有效地实现加盖和去盖装置及其上文描述的优选实施例的效果和益处。
24、至少一个盖和至少一个管可体现为用于允许管的有效可逆且足够紧密的闭合的任何合适的连接。优选地，至少一个盖包括第一压配合结构，并且至少一个管包括与盖的第一压配合结构相对应的第二压配合结构。
25、如在此使用的术语“压配合”涉及过盈配合或摩擦配合——紧密配合的配接部件(即盖与管)之间的一种紧固形式，其产生特别是部件被推到一起后通过摩擦保持在一起的接头。第一和第二压配合结构可以包括例如，盖的弹性部分和例如，管的刚性部分，当盖连接到管时，弹性部分和刚性部分是邻接的。
26、通过为盖和管提供对应的压配合结构，盖可以通过被推动到管中等而有效地安装或连接到管。同样，盖可以通过被从管中拉出而有效地从管拆卸或移除。特别地，可以沿管的纵向轴线提供这种推和拉。
27、因此，当盖和管连接时，盖的第一压配合结构优选地压靠管的第二压配合结构。通过这种按压，所施加的摩擦力可以足以将盖牢固地保持在管中。例如，可以通过提供由弹性可变形的材料制成的盖或管中的一者或者甚至它们的一部分来实现这种按压。因此，有利地，盖由相对弹性且柔软的材料制成，并且管由相对刚性的材料制成。
28、盖的第一压配合结构可以包括在盖的外周处的密封凸起。这种密封凸起可以例如，提供弹性以在盖连接到管时变形。通过这种密封凸起，管可以被紧密地闭合，使得管的内部可以被安全地密封。
29、至少一个盖优选地包括卡扣腔体，该卡扣腔体带有当至少一个盖连接到管时可进入的开口。这种卡扣腔体允许有效的卡扣配合连接。
30、因此，至少一个盖的卡扣腔体具有第一卡扣配合结构，面向第一旋转方向的鼓状构件的盖压接件的前侧配备有与至少一个盖的卡扣腔体的第一卡扣结构配合结构配接的第二卡扣配合结构，并且其中，面向第二旋转方向的鼓状构件的盖压接件的后侧没有与至少一个盖的卡扣腔体的第一卡扣结构配接的任何卡扣配合结构。
31、第一和第二卡扣配合结构允许在盖压接件与盖之间提供形式配合连接。特别地，当鼓状构件在第一旋转方向上旋转盖压接件时，盖压接件可移动到盖的卡扣腔体中，并且第一卡扣配合结构接合第二卡扣配合结构。通过进一步在第一旋转方向上旋转鼓状构件，盖压接件移动背离管。因此，通过第一卡扣配合结构和第二卡扣配合结构提供的连接允许盖压接件将盖从管移除。更进一步地，当鼓状构件在第二旋转方向上旋转盖压接件时，保持盖的盖压接件可移动到盖的卡扣腔体中，使得盖连接到管。通过进一步在第二旋转方向上旋转鼓状构件，盖压接件移动背离管。因此，由于盖压接件的后侧没有任何卡扣配合结构，因此将连接到管的连接件从盖压接件移除。
32、优选地，(i)当盖压接件布置在至少一个盖的卡扣配合腔体中时，加盖和去盖装置的鼓状构件的盖压接件的前侧以第一力连接到至少一个盖。(ii)当至少一个盖连接到至少一个管时，至少一个盖以第二力连接到至少一个管，以及(iii)当盖压接件布置在至少一个盖的卡扣配合腔体中时，加盖和去盖装置的鼓状构件的盖压接件的后侧以第三力连接到至少一个盖。第一力大于第二力并且第二力大于第三力。通过相应地构造盖、管和盖压接件，可以实现借助于盖压接件的旋转移动将盖有效地从管移除和连接到管。
33、至少一个盖的卡扣腔体的第一卡扣配合结构包括底切部和盖压接件的第二卡扣配合结构，该第二卡扣配合结构包括与底切部配接的突出部。这种突出部和底切部允许相当坚固的形式配合连接，使得可以实现第一力比第二力和第三力更强。
34、因此，至少一个盖的卡扣腔体的第一卡扣配合结构的底切部优选地在至少一个盖的卡扣腔体的完整内周上方延伸。这种布置允许与盖压接件的有效适当的相互作用，而不管盖相对于管的旋转位置如何。
35、优选地，在加盖和去盖系统中，微孔板包括多个包括多个相同的管座，这些多个相同的管座管座包括管座，其中多个管座布置成第一数量的管座行，该第一数量的管座行各自具有第二数量的多个管座，其中鼓状构件具有多个相同的盖压接件，这些多个相同的盖压接件包括盖压接件，并且其中多个盖压接件布置成第一数量的盖压接件行，该第一数量的盖压接件行各自具有第二数量的多个盖压接件。
36、多个管座通常通过基本上相同的形成、形状和尺寸而相同。同样，多个盖压接件通过基本上相同的形成、形状和尺寸而相同。
37、因此，微孔板优选地具有在介于约127mm与约129mm之间、介于约127.3mm与约128.3mm之间或介于127.26mm与128.26mm之间的范围内或为约127.76mm的长度，微孔板优选地具有在介于约84mm与约86mm之间、介于约84.9mm与约86mm之间或介于84.98mm与85.98mm之间的范围内或为约85.48mm的宽度，并且微孔板优选地具有384个或1536个管座。
38、微孔板可以特别构造成满足美国国家标准学会(ansi)和实验室自动化与筛选协会(slas)的微孔板标准，即ansi/slas1-2004：微孔板-封装尺寸规格(microplates—footprint dimensions)；ansi/slas 3-2004：微孔板-底部外缘尺寸规格(microplates—bottom outside flange dimensions)；和ansi/slas 4-2004：微孔板-孔位置(microplates—well positions)。例如，当配备有384个容座时，容座可以按十六排、每排二十四个容座有规律地布置。
39、在另一个方面，本发明是一种对管进行加盖和去盖的方法，该对管进行加盖和去盖的方法包括以下步骤：获得如上文描述的加盖和去盖装置；获得配备有至少一个座的微孔板和至少一个盖，其中至少一个管接纳在微孔板的至少一个座中，该盖关联到接纳在微孔板的至少一个座中的至少一个管；以及沿预定路径相对于加盖和去盖装置的框架移动接纳至少一个管的微孔板，其中，为了去盖，接纳至少一个管的微孔板在鼓状构件下方的第一方向上移动，使得鼓状构件在第一旋转方向上旋转，并且盖压接件从至少一个管移除至少一个盖，并且为了加盖，接纳至少一个管的微孔板在鼓状构件下方的第二方向上移动，使得鼓状构件在第二旋转方向上旋转，并且加盖将至少一个盖连接到至少一根管。
40、根据本发明的方法允许有效地实现和实施加盖和去盖装置及其上文描述的优选实施例以及加盖和去盖系统及其上文描述的优选实施例的效果和益处。
1.一种加盖和去盖装置(2)，所述加盖和去盖装置用于将盖(5)从接纳在微孔板(3)的管座(32)中的管(4)可逆地移除和将盖(5)安装到所述管，所述加盖和去盖装置包括：
2.根据权利要求1所述的加盖和去盖装置(2)，所述加盖和去盖装置包括引导布置结构(23)，所述引导布置结构构造成限定所述微孔板(3)沿所述预定路径(25)的移动。
3.根据权利要求2所述的加盖和去盖装置(2)，其中所述引导布置结构(23)具有带有微孔板座(233)的滑架(231)，所述微孔板座构造成接纳所述微孔板(3)。
4.根据权利要求3所述的加盖和去盖装置(2)，其中所述引导布置结构(23)包括沿所述预定路径(25)延伸的路径控制部件(232)，其中所述滑架(231)联接到所述路径控制部件(232)，使得所述滑架(231)能沿所述路径控制部件(232)移动。
5.根据权利要求3或4所述的加盖和去盖装置(2)，其中所述引导布置结构(23)的所述滑架(231)具有高度调节结构，所述高度调节结构构造成操纵所述微孔板座(233)以调节所述微孔板(3)与所述鼓状构件(22)之间的距离。
6.根据前述权利要求中任一项所述的加盖和去盖装置(2)，所述加盖和去盖装置包括旋转器布置结构(24)，所述旋转器布置结构构造成当所述微孔板(3)沿所述预定路径(25)被移动时，使所述鼓状构件(22)旋转。
7.根据权利要求6所述的加盖和去盖装置(2)，其中所述旋转器布置结构(24)包括齿条(241)和安装到所述鼓状构件(22)的齿轮(242)，其中所述齿条(241)接合所述齿轮(242)，使得当所述齿条(241)相对于所述鼓状构件(22)移动时，所述鼓状构件(22)被旋转。
8.根据权利要求3至5中以及权利要求6或7中任一项所述的加盖和去盖装置(2)，其中所述旋转器布置结构(24)的所述齿条(241)固定至所述引导布置结构(23)的所述滑架(231)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的加盖和去盖系统(1)，其中所述鼓状构件(22)具有鼓状主体(221)并且所述盖压接件(223)从所述鼓状主体(221)径向地延伸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的加盖和去盖装置(2)，其中所述盖压接件(223)构造成：
11.根据前述权利要求中任一项所述的加盖和去盖装置(2)，其中所述鼓状构件(22)包括成行的多个盖压接件(223)，所述成行的多个盖压接件包括所述盖压接件(223)。
12.根据权利要求11所述的加盖和去盖装置(2)，其中所述鼓状构件(22)包括另外的至少一行多个盖压接件(223)。
13.一种加盖和去盖系统(1)，所述加盖和去盖系统包括：
14.根据权利要求13所述的加盖和去盖系统(1)，其中所述至少一个盖(5)包括第一压配合结构(52)，并且所述至少一个管(4)包括第二压配合结构(41)，所述第二压配合结构对应于所述盖(5)的所述第一压配合结构(52)。
15.根据权利要求13或14所述的加盖和去盖系统(1)，其中所述至少一个盖(5)包括卡扣腔体(51)，所述卡扣腔体带有当所述至少一个盖(5)连接到所述管(4)时能进入的开口。
16.根据权利要求15所述的加盖和去盖系统(1)，
17.根据权利要求16所述的加盖和去盖系统(1)，
18.根据权利要求16或17所述的加盖和去盖系统(1)，其中所述至少一个盖(5)的所述卡扣腔体(51)的所述第一卡扣配合结构(53)包括底切部，并且所述盖压接件(223)的所述第二卡扣配合结构(2236)包括与所述底切部配接的突出部。
19.根据权利要求18所述的加盖和去盖系统(1)，其中所述至少一个盖(5)的所述卡扣腔体(51)的所述第一卡扣配合结构(53)的所述底切部在所述至少一个盖(5)的所述卡扣腔体(51)的完整内周上延伸。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的加盖和去盖系统(1)，
21.根据权利要求20所述的加盖和去盖系统(1)，其中
22.一种对管进行加盖和去盖的方法，所述方法包括
