FR3066275A1 - Automate pour la conduite automatisee d'analyses, notamment medicales - Google Patents

Abstract

Automate (1) pour la conduite automatisée d'analyses, notamment médicales, comportant : - Une zone de stockage (30) de flacons (F), - un système (50) de prélèvement automatisé pour prélever sélectivement le contenu d'un flacon parmi ceux présents dans la zone de stockage, - une zone de chargement (71) pour introduire un nouveau flacon dans l'automate, - une zone de déchargement (72) pour recueillir un flacon anciennement présent dans la zone de stockage, - un système (20) de convoyage et de stockage de flacons, configuré pour transporter de façon sélective et individuelle un flacon (F) depuis un emplacement de la zone de stockage vers la zone de déchargement (72) ou depuis la zone de chargement (71) vers un emplacement de la zone de stockage.

Description

AUTOMATE POUR LA CONDUITE AUTOMATISEE D’ANALYSES, NOTAMMENT MEDICALES

La présente invention concerne les automates pour la conduite automatisée d’analyses, notamment médicales, et plus particulièrement mais non limitativement dans le domaine de l’hémostase et de la thrombose.

De nombreux automates fonctionnent en introduisant un ou plusieurs réactifs chimiques ou biologiques dans des cuves contenant l’échantillon à tester, puis en mesurant au moins un paramètre physique représentatif de la propriété de l’échantillon que l’on cherche à mettre en évidence.

Les réactifs sont contenus dans des flacons ouverts afin de permettre un prélèvement par pipetage.

Dans certains automates, les flacons contenant les réactifs sont reçus dans une zone de stockage définie par un tiroir, mobile relativement à un bâti de l’automate pour prendre une position de chargement permettant leur remplacement. Lorsque le tiroir est ouvert, le fonctionnement de l’automate est interrompu, ce qui réduit la cadence avec laquelle les analyses sont effectuées. De plus, la présence d’un opérateur doit être planifiée de façon à effectuer ce remplacement dès que le besoin existe, sous peine de pénaliser le rendement de l’automate.

Dans d’autres automates, les flacons sont montés sur des racks qui peuvent être extraits du bâti indépendamment les uns des autres, ce qui peut permettre à l’automate de continuer à effectuer des analyses à condition que les réactifs nécessaires restent disponibles dans les flacons encore présents sur les racks en place. La construction de l’automate est plus complexe ; le gain apporté par la possibilité de recharger de façon indépendante un rack est fortement dépendant de la nature des réactifs présents dans les racks restants et des analyses à effectuer, donc peut s’avérer relativement limité en pratique.

Il existe par conséquent un besoin pour perfectionner encore les automates d’analyse afin de faciliter l’opération de remplacement des réactifs et permettre notamment à l’automate de continuer à fonctionner normalement pendant cette opération. L’invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, un automate pour la conduite automatisée d’analyses, notamment médicales, comportant : - Une zone de stockage de flacons, - un système de prélèvement automatisé pour prélever sélectivement le contenu d’un flacon parmi ceux présents dans la zone de stockage, - une zone de chargement pour recevoir un nouveau flacon, - une zone de déchargement pour recueillir un flacon anciennement présent dans la zone de stockage, - un système de convoyage et de stockage de flacons, configuré pour transporter de façon sélective un flacon depuis un emplacement de la zone de stockage vers la zone de déchargement ou depuis la zone de chargement vers un emplacement de la zone de stockage. L’invention permet à l’automate de continuer à fonctionner pendant le chargement ou le déchargement d’un flacon, avec les flacons déjà en place dans la zone de stockage. Le rendement de l’automate s’en trouve amélioré.

De plus, la zone de stockage est de préférence climatisée. L’invention permet d’éviter de déplacer un rack ou un tiroir et de perturber l’environnement climatisé dans lequel les autres flacons sont placés. La maîtrise de la température des flacons est meilleure et l’on limite le risque de condensation. Le fait de ne pas sortir les flacons en cours d’utilisation permet en outre de réduire les pertes par évaporation.

Dans un exemple de mise en œuvre de l’invention, le système de convoyage et de stockage comporte au moins un module de stockage définissant une partie au moins de la zone de stockage et une zone d’entrée/sortie pour les flacons. Ce module est de préférence pourvu d’un moyen d’entraînement en boucle fermée des flacons en son sein, permettant de positionner de façon sélective un flacon dans la zone d’entrée/sortie du module.

La possibilité d’entraîner en boucle fermée les flacons au sein du module de stockage simplifie la réalisation des moyens de transport des flacons jusqu’au module de stockage et depuis celui-ci, car il suffit d’amener le flacon dans la zone d’entrée/sortie du module ou de le récupérer à cet endroit. De plus, il est possible si on le souhaite de positionner les flacons au sein d’un module de façon à optimiser les déplacements du système de prélèvement automatisé, et notamment minimiser les déplacements de l’outil de pipetage. En variante, on peut déplacer l’outil de pipetage pour suivre le déplacement d’un flacon et permettre ainsi un prélèvement alors que le flacon est mobile.

Le cas échéant, chaque module de stockage permet de déplacer les flacons pour les amener dans des sous-zones adaptées à leur contenu ou à la réaction à effectuer, par exemple une sous-zone plus froide, moins froide et/ ou sans agitation. L’automate peut comporter plusieurs modules de stockage identiques juxtaposés. Le fait de réaliser les moyens de stockage sous forme modulaire permet d’adapter au mieux et à moindre coût la capacité de stockage des flacons de réactifs aux besoins de l’automate et facilite la maintenance.

De préférence, le ou chaque module de stockage est monté de façon amovible dans l’automate. En particulier, le ou chaque module peut être reçu dans un logement correspondant de l’automate, comportant un levier de verrouillage sur lequel un opérateur peut agir pour libérer le module en vue de son retrait de l’automate. L’automate comporte de préférence un capot supérieur qui permet d’accéder lorsqu’ouvert à l’ensemble des modules de stockage. L’automate peut comporter sous le ou les modules de stockage un moyen de climatisation, par exemple agencé pour souffler de l’air à une température contrôlée en direction des modules et/ou pour apporter du froid par conduction, comportant par exemple un ou plusieurs modules à effet Peltier.

De préférence, le ou chaque module de stockage comporte une courroie portant des séparateurs définissant entre eux des logements de réception des flacons. La courroie peut notamment être tendue entre des roues avant et arrière et présenter entre ces roues deux portions rectilignes. Le ou chaque module peut comporter un carter présentant une portion incurvée guidant les flacons présents entre les séparateurs dans leur mouvement autour de la roue arrière. Durant leur déplacement au sein du module de stockage, les flacons glissent sur une plaque définissant le fond des compartiments recevant les flacons. Cette plaque est avantageusement métallique, de préférence en aluminium. Cela peut favoriser l’obtention d’une température homogène de stockage des flacons. De plus, lorsque l’outil de pipetage comporte une détection capacitive du niveau de liquide dans le flacon, le caractère électriquement conducteur de la plaque favorise cette lecture.

Les séparateurs sont de préférence fixés à intervalles réguliers sur la courroie.

Chaque séparateur présente de préférence une forme dissymétrique par rapport à un plan médian coupant sa base à mi largeur ; chaque séparateur peut présenter une tête qui est plus profonde dans la direction d’avancement de la courroie, afin de faciliter la capture d’un nouveau flacon et son transit au sein du module.

Chaque séparateur peut être fixé à la courroie en une zone médiane, et présenter à ses extrémités des retours en direction de la courroie, qui limitent le jeu avec celle-ci et tendent à orienter le séparateur perpendiculairement à la courroie. De préférence, la zone médiane fixée à la courroie est située au niveau d’une dent de celle-ci, ce qui réduit le risque d’arrachement du séparateur au passage des roues d’entraînement.

Le ou chaque module peut comporter une pluralité de poulies portant chacune au moins un aimant permanent, les poulies étant disposées de façon à générer lors de leur rotation chacune un champ magnétique tournant, d’entraînement d’un barreau agitateur présent dans un flacon à un emplacement correspondant sur le module. Les poulies sont de préférence mises en mouvement par une même courroie circulant entre elles. Cette courroie peut être entraînée par un seul moteur.

Dans un exemple de mise en œuvre de l’invention, le système de convoyage et de stockage comporte un mécanisme de transport configuré pour transporter un flacon depuis la zone de chargement vers le module où il doit être stocké ou depuis un module où il était stocké vers la zone de déchargement.

Ce mécanisme de transport peut comporter une bande avant et une bande arrière de préférence parallèles entre elles, la bande arrière assurant au moins une partie du transport depuis la zone de chargement vers le module devant accueillir le flacon et la bande avant au moins une partie du transport vers la zone de déchargement. De préférence, les bandes avant et arrière sont mues en des sens opposées par un même moteur.

Le mécanisme de transport peut comporter un déflecteur qui chasse tout flacon entraîné contre lui par la bande arrière vers la bande avant. La bande arrière peut être légèrement surélevée par rapport à la bande avant pour faciliter le passage sur la bande avant. La bande arrière peut être légèrement inclinée vers la bande avant afin de faciliter le glissement du flacon sur la bande avant.

De préférence, l’automate comporte un mécanisme de contrôle de l’espacement entre les flacons sur la bande arrière. Ce mécanisme de contrôle de l’espacement peut comporter des poussoirs amont et aval, mobiles entre des positions rétractées permettant le passage des flacons entraînés par la bande arrière et déployées bloquant le passage des flacons. L’entraxe entre les poussoirs est de préférence choisi pour emprisonner un seul flacon entre eux lorsqu’ils sont en position déployée. Ce mécanisme permet de contrôler précisément la distance parcourue par un flacon sur la bande arrière à partir du moment où il est libéré par le poussoir aval, et donc de l’amener précisément à l’entrée / sortie du module qu’il doit intégrer. La portion de bande arrière s’étendant entre la zone de chargement et le poussoir amont peut constituer une zone tampon où les flacons chargés peuvent s’accumuler avant d’être transférés au(x) module(s) de stockage. Les flacons en attente peuvent glisser sur la bande arrière lorsque celle-ci est mise en mouvement et qu’ils sont bloqués dans leur avancement par le poussoir amont.

De préférence, le trajet d’un flacon entraîné autour de la roue avant d’un module de stockage passe sur la bande arrière, laquelle se situe de préférence à la même hauteur que la plaque constituant le fond des compartiments formés entre les séparateurs au sein du module de stockage. Cela permet au module de stockage de capturer un flacon présent sur la bande arrière, et au module de stockage de déposer sur la bande arrière un flacon à extraire du module. Lors du mouvement d’ensemble des flacons en boucle fermée nécessaire pour amener un flacon donné sur la bande arrière, les flacons peuvent glisser sur la bande arrière en étant poussés par les séparateurs correspondants. La forme de ces derniers assure que les flacons restent bien entraînés par les séparateurs lors de leur déplacement sur la bande arrière selon une trajectoire demi-circulaire, sous l’effet de la poussée des séparateurs correspondants. La bande arrière peut être entraînée en déplacement durant le mouvement d’ensemble des flacons de façon à maintenir chaque flacon qui passe sur la bande arrière en appui sur le séparateur correspondant, et ainsi faciliter l’entraînement de ce flacon par le séparateur.

Chaque module peut recevoir deux rangées de flacons, dans les logements présents entre deux séparateurs consécutifs au sein de chaque rangée. Un flacon additionnel peut être contenu dans un espace à l’arrière des rangées, entre les deux séparateurs les plus arrière des rangées ; un autre flacon peut être présent entre les deux séparateurs les plus avant, sur la bande arrière. La capacité de chargement d’un module peut ainsi être égale au nombre de séparateurs de ce module.

Tous les flacons peuvent être de même taille, laquelle peut correspondre à une taille maximale de flacon susceptible d’être reçue dans la zone de stockage, notamment dans un compartiment d’un module défini entre deux séparateurs.

Pour permettre l’utilisation de flacons de moindre contenance, des adaptateurs peuvent être utilisés. Au moins un flacon de plus petite taille peut ainsi être reçu dans un adaptateur dont le diamètre extérieur correspond à celui des flacons de plus grande taille. L’adaptateur peut définir un logement coaxial au flacon à recevoir, le flacon restant vertical. Pour de plus petits flacons, l’adaptateur peut présenter un logement incliné et décentré, de telle sorte que l’ouverture du flacon reste centrée. Cela permet de prélever un fond de réactif plus facilement dans le flacon, et donc de minimiser les pertes. La contenance des flacons va par exemple de 5 à 30 ml.

De préférence, les flacons portent un identifiant, par exemple sous la forme d’un code à barres ou similaire. L’automate comporte au moins un capteur pour lire cet identifiant. Ainsi, lorsqu’un flacon est transporté vers la zone de stockage, le flacon est identifié. De préférence, les adaptateurs ci-dessus permettent la lecture de l’identifiant du flacon ou portent eux-mêmes un identifiant. L’invention a encore pour objet un procédé de gestion d’un parc de flacons au sein d’un automate selon l’invention, tel que défini ci-dessus, comportant les étapes consistant à : - Transporter un flacon depuis la zone de chargement vers la zone de stockage et disposer le flacon à un emplacement prédéfini de celle-ci, ou - transporter un flacon depuis un emplacement prédéfini de la zone de stockage vers la zone de déchargement.

Ce procédé peut comporter l’étape consistant à déplacer selon un mouvement d’ensemble les flacons d’un module de stockage tel que défini plus haut, en entraînant la courroie dans un sens, jusqu’à amener sur la bande arrière le flacon à sortir du module, puis à déplacer la courroie en sens inverse pour éloigner le séparateur ayant poussé le flacon sur la bande arrière et dégager le flacon, pour lui permettre de continuer son chemin en étant entraîné par la bande arrière.

Le procédé peut comporter l’étape consistant à amener le poussoir aval précité en position déployée et le poussoir amont en position rétractée, à déplacer à l’aide de la bande arrière un flacon provenant de la zone de chargement jusqu’à ce qu’il soit en appui sur le poussoir aval, à arrêter le déplacement de la bande arrière, à amener le poussoir amont en position déployée, puis à amener le poussoir aval en position rétractée et à remettre en mouvement la bande arrière jusqu’à positionner le flacon devant le module de stockage qui doit l’intégrer.

Ensuite, la courroie du module de stockage peut être mise en mouvement pour qu’un séparateur libre capture le flacon présent sur la bande arrière.

Le procédé peut comporter la mémorisation d’une table de correspondances entre des identifiants des flacons présents dans le ou les modules et les emplacements de réception de flacons définis par le ou les modules, et la mise à jour de cette table à chaque mouvement de flacons au sein d’un module. Cette table de correspondances est utilisée par le système de prélèvement pour pipeter dans le bon flacon. L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel : - La figure 1 représente de façon schématique et partielle, en perspective, un automate conforme à un exemple de mise en œuvre de l’invention, - la figure 2 représente l’automate de la figure 1, après ouverture du capot supérieur et enlèvement d’un panneau de façade, - la figure 3 représente isolément, de façon schématique et en perspective, le système de convoyage et de stockage, - la figure 4 est une vue de dessus du système de convoyage et de stockage de la figure 3, - la figure 5 est une vue de dessous du système de convoyage et de stockage, - la figure 6 représente le système de convoyage et de stockage après enlèvement du carter d’un module et de la plaque de protection inférieure, - la figure 7 représente un détail de réalisation d’un module, - la figure 8 est une vue de dessous du système de convoyage et de stockage, - la figure 9 illustre plus particulièrement la fixation des séparateurs sur la courroie, - la figure 10 représente isolément un premier adaptateur pour flacon, - la figure 11 représente l’adaptateur de la figure 10 avec le flacon en place, - la figure 12 est une coupe schématique axiale d’une variante d’adaptateur de flacon, et - la figure 13 représente l’adaptateur de la figure 12, équipé d’un flacon. L’automate 1 représenté sur les figures 1 et 2 comporte un capotage comprenant un capot supérieur 2 et un ensemble de panneaux s’étendant sur les différents côtés, dont un panneau de façade 3 présentant une ouverture 4a d’accès à une zone de chargement 71 des flacons F et une ouverture 4b d’accès à une zone de déchargement 40 permettant de récupérer les flacons F vides ou ne devant plus être utilisés par l’automate.

Le capot supérieur 2 est par exemple monté de façon articulée sur un châssis 5 de l’automate 1, visible sur la figure 2. Ce châssis 5 sert de support à un système 10 de convoyage d’échantillons à analyser et à un système 20 de convoyage et de stockage selon l’invention, permettant d’amener les flacons F contenant des réactifs utiles à l’analyse dans une zone de stockage 30 où les flacons F sont stockés, et de retirer de façon sélective un ou plusieurs flacons F de cette zone 30 en vue de leur transport jusqu’à la zone de déchargement 40. L’automate 1 comporte un système de pipetage 50, mobile sur des rails horizontaux 51, pour effectuer le prélèvement des réactifs dans les flacons F et les mettre en contact avec les échantillons afin d’effectuer les analyses, de façon connue en soi.

Le système de pipetage 50 est connu en lui-même et ne sera pas décrit plus en détail par la suite, comportant des moyens d’entraînement permettant de déplacer sur les rails 51 un portique 52 permettant un mouvement en profondeur et en altitude de l’outil de pipetage.

Les flacons F présentent en partie supérieure un col O qui peut être, le cas échéant, restreint par un réducteur d’écoulement. Ce col définit une ouverture pouvant être traversée par l’aiguille de l’outil de pipetage lors du prélèvement. L’automate 1 comporte un circuit de contrôle électronique qui permet de commander le fonctionnement des différents mécanismes motorisés de façon automatisée. Ce circuit électronique peut, le cas échéant, communiquer avec un ordinateur distant, non apparent, qui permet l’affichage d’informations relatives au fonctionnement de l’automate, de récupérer les données résultant des analyses, et d’agir sur le fonctionnement de celui-ci.

On a représenté plus précisément le système de convoyage et de stockage 20 sur les figures 4 à 9. Ce système comporte dans l’exemple considéré trois modules de stockage 60 identiques qui permettent de stocker les flacons F.

Le nombre de modules 60 peut être différent et, dans une variante où le nombre de flacons F est réduit, le système 20 peut n’en avoir par exemple qu’un seul.

Le système 20 comporte également un mécanisme de transport 70 qui est couplé aux modules 60 et qui permet d’une part de transporter un flacon F de la zone de chargement 71 jusqu’au module concerné 60 et d’autre part de transporter un flacon éjecté par l’un des modules 60 jusqu’à la zone de déchargement 40 après utilisation par l’automate.

Dans l’exemple considéré, le mécanisme de transport 70 comporte des bandes de convoyage avant 74 et arrière 73, s’étendant sensiblement parallèlement l’une à l’autre. Les bandes 73 et 74 sont formées de courroies qui sont dentées sur leur face intérieure, lisse sur leur face extérieure et montées sur des poulies tournant autour d’axes 75.

Dans l’exemple considéré, les bandes 73 et 74 sont mues par un même moteur 77, visible sur la figure 5, une transmission non représentée permettant de coupler les mouvements des poulies entraînantes. Les bandes 73 et 74 ont des mouvements inverses.

Un rail de guidage 78 visible sur la figure 4 est disposé entre les bandes 73 et 74. Ce rail 78 présente un bord supérieur 79 dirigé vers l’arrière, dont la distance à la bande arrière 73 est supérieure à la hauteur du corps d’un flacon F et inférieure à la hauteur totale du flacon, comme on peut le voir sur la figure 4.

Une butée 80 est disposée à l’extrémité de la bande avant 74 qui est adjacente à la zone de chargement 71, pour arrêter les flacons présents sur celle-ci.

Le mécanisme de transport 70 comporte un système 90 permettant de bloquer sélectivement un flacon présent sur la bande arrière 73 et de contrôler l’espacement entre plusieurs flacons F introduits successivement dans la zone de chargement 71 et déplacés par la bande arrière 73 vers les modules 60. Ce système 90 peut comporter comme illustré deux poussoirs amont 91 et aval 93 actionnés chacun par un électro-aimant 92 correspondant entre une position déployée et une position rétractée.

Le poussoir aval 93 peut être maintenu déployé tandis que le poussoir amont 91 est rétracté, comme illustré à la figure 4, jusqu’à la venue d’un flacon F en appui contre le poussoir aval 93. La bande arrière 73 peut alors être arrêtée et le poussoir amont 91 déployé. L’écartement entre les poussoirs 91 et 93 est choisi de telle sorte que le déploiement du poussoir 91 puisse se faire sans être bloqué par le corps du flacon F en butée sur le poussoir aval 93. Le poussoir amont 91 peut écarter le flacon F immédiatement suivant sur la bande arrière 73. Ainsi, le flacon F présent dans la zone d’attente 95 située entre les deux poussoirs 91 et 93, se trouve séparé du flacon suivant d’un espacement prédéfini, correspondant au diamètre du poussoir amont 91. Pour libérer le flacon F présent dans la zone d’attente 95, le poussoir aval 93 est rétracté, ce qui permet au flacon F de continuer son déplacement, entraîné par la bande arrière 73. Le mouvement de la bande arrière 73 s’interrompt lorsque le flacon F arrière est placé devant la zone d’entrée / sortie du module 60 devant le récupérer. La portion de bande arrière située en amont du poussoir amont 91 peut servir de zone tampon d’accumulation des flacons en attente de transfert vers les modules 60. Les flacons F peuvent glisser sur la bande arrière 73 lorsque celle-ci tend à les entraîner contre le poussoir amont 91 et qu’ils sont bloqués par celui-ci. L’automate 1 comporte un lecteur non représenté sur la figure 4, permettant de lire un identifiant porté par le flacon F présent dans la zone de chargement 71, par exemple un code à barres ou analogue ou une puce RFID.

Chaque module 60 comporte une courroie 62 montée sur des roues avant 63a et arrière 63b, de façon à présenter entre celles-ci deux portions rectilignes parallèles 62a et 62b, comme visible plus particulièrement à la figure 9. La courroie 62 est dentée sur sa surface intérieure à des fins d’entraînement, et porte extérieurement des séparateurs 61, encore appelés taquets, lesquels sont par exemple fixés par collage ou soudage sur la courroie 62. La roue arrière 63b est entraînée par un moteur 64.

Les séparateurs 61 définissent entre eux, au sein des modules 60 le long des portions rectilignes de la courroie 62, des logements 65, encore appelés compartiments, adaptés chacun à recevoir un flacon F. Chaque séparateur 61 présente deux faces opposées 66a et 66b qui sont concaves vers l’extérieur, adaptées à la courbure du flacon F. Les séparateurs 61 présentent du côté opposé à la courroie 62 une tête 160 dont la forme est adaptée à la capture d’un flacon F présent sur la bande arrière 73 dans la zone d’entrée/sortie du module 60.

En particulier, le séparateur 61 peut être dissymétrique par rapport à un plan médian M coupant la base 162 du séparateur à mi largeur. La tête 160 peut comporter, comme illustré, une extension 161 plus profonde dans la direction d’avancement D de la courroie 62.

Chaque séparateur 61 peut être fixé sur la courroie 62 par une zone médiane 163 au niveau d’une dent 62c de celle-ci. La base 162 peut présenter à ses extrémités des retours 166 vers la courroie 62, qui limitent le jeu avec celle-ci et permettent d’orienter le séparateur 61 sensiblement perpendiculairement à la courroie 62.

Comme on peut le voir sur la figure 4 notamment, chaque module 60 comporte un carter 68 qui est ouvert à l’avant et incurvé à l’arrière de façon à guider le déplacement des flacons lors du déplacement autour de la roue arrière 63b. Le carter 68 présente le long des portions rectilignes de la courroie 62 des parois planes et verticales.

Les flacons F peuvent contenir un barreau magnétique servant d’agitateur. Pour amener ce barreau à tourner à l’intérieur du flacon correspondant, chaque module 60 peut comporter, comme on le voit notamment à la figure 6, un ensemble de poulies 100, montées rotatives chacune autour d’un axe 102 sous une plaque 101 constituant le fond des logements 65 recevant les flacons. Chaque poulie 100 porte un ou plusieurs aimants permanents qui sont entraînés en rotation avec elle, de façon à créer sous la plaque 101 des champs magnétiques tournants permettant d’entraîner les barreaux aimantés en rotation.

Les poulies 100 sont mises en mouvement par une courroie 103 qui est entraînée par un moteur 104.

De préférence, les plaques 101 sont en aluminium.

Les modules 60 peuvent être maintenus chacun fixement en place à l’aide d’un système de verrouillage 110 comportant un levier 111 muni d’une dent de verrouillage 112 venant en appui sur le dessus de la plaque 101 à l’arrière du carter 68. Le levier 111 peut comporter, comme illustré en figure 4, un bouton 113 à son extrémité libre, étant muni par exemple d’une indication rappelant à l’opérateur qu’il convient de le pousser pour procéder au déverrouillage du module.

Chaque module 60 est accroché à l’avant par des broches 170, visibles sur la figure 7, qui s’engagent dans des logements correspondants ménagés dans une plaque 172 du mécanisme de transport 70, visible sur la figure 6 notamment.

Pour retirer un module 60, afin par exemple de procéder à son nettoyage, l’utilisateur appuie sur le bouton 113 du système de verrouillage 110 correspondant, ce qui libère le bord arrière du module 60 et permet de le déplacer vers l’arrière pour désengager les broches 170 de leurs logements correspondants. Ensuite, l’opérateur débranche les connecteurs qui relient les moteurs 64 et 104 au circuit de contrôle de l’automate. L’un des séparateurs 61 d’un module 60 porte un aimant permanent et ce module comporte un détecteur qui permet de détecter le passage de ce séparateur à proximité. Cela permet de fournir une référence sur le positionnement de la courroie 62 à chaque tour de celle-ci. Le moteur 64 d’entraînement de la roue arrière 63b est muni d’un codeur qui permet également de connaître le déplacement de la courroie 62.

Comme on peut le voir sur la figure 4 notamment, la courroie 62 est dimensionnée de telle sorte que les séparateurs 61 soient disposés par paires à l’opposé les uns des autres en configuration de pipetage, définissant deux rangées de huit logements 65 dans l’exemple considéré. Un flacon peut également être contenu dans l’espace le plus arrière formé entre les séparateurs 61 les plus arrière des rangées gauche et droite ainsi que sur la bande arrière 73 entre les deux séparateurs 61 les plus avant des rangées gauche et droite du module 60, ce qui porte la capacité totale de chargement par module 60 à 18 flacons dans l’exemple considéré. Le déplacement de la courroie 62 d’une distance correspondant à l’espacement w entre deux plans médians M amène le séparateur 61 présent à l’extrémité avant de la rangée gauche à prendre la place de celui-ci présent à l’extrémité avant de la rangée droite, et celui-ci présent à l’extrémité arrière de la rangée droite à prendre la place de celui présent à l’extrémité arrière de la rangée gauche, avec le sens d’avancement D qui est celui illustré.

Le fonctionnement du système de convoyage et de stockage 20 est le suivant.

Les flacons F contenant des réactifs sont disposés manuellement successivement dans la zone de chargement 71, puis transportés par la bande arrière 73 jusqu’aux modules 60 destinés à les recevoir. Le système 90 décrit plus haut régule l’espacement entre eux.

On suppose que le module 60 qui doit recevoir ce flacon ne contient plus de flacon entre les séparateurs 61 situés aux extrémités avant des rangées gauche et droite, et que le logement 65 le plus avant de la rangée de gauche est vide.

Une fois un flacon arrivé devant ce module 60, la courroie 62 de celui-ci est actionnée de façon à ce que le séparateur 61 situé à l’extrémité avant de la rangée gauche vienne capturer le flacon et l’entraîne dans le module 60. Le flacon est alors contenu au sein de ce module dans le logement 65 formé entre ce séparateur 61, qui vient de se déplacer au-dessus de la bande arrière 73, et le séparateur 61 qui lui est adjacent, à savoir le séparateur 61 qui était précédemment celui de l’extrémité avant de la rangée droite. Lors de cette opération, les flacons F éventuellement présents dans les autres logements 65 de ce module ont effectué un déplacement le long des portions droites de la courroie 62, d’une distance w qui correspond sensiblement au pas avec lequel les séparateurs 61 sont fixés sur la courroie. L’automate tient compte de ce déplacement d’ensemble des flacons F présents dans le module 60 pour mettre à jour une table de correspondances entre chacun des logements 65 des différents modules 60 à tout instant et l’identité des flacons correspondants.

Lorsque la courroie 62 tourne, le flacon présent dans le compartiment 65 le plus arrière de la rangée droite est entraîné par un séparateur 61 au début de la portion incurvée du carter 68 et n’est plus maintenu entre deux séparateurs 61. Il existe donc une imprécision sur son positionnement précis et l’automate est avantageusement réalisé de telle sorte qu’aucun prélèvement ne soit effectué dans ce flacon, de façon à ne pas risquer que l’outil de pipetage ne soit pas positionné précisément au-dessus de l’ouverture de ce flacon. Le prélèvement est également interdit sur le flacon F qui se situe entre les deux séparateurs 61 les plus avant des rangées gauche et droite, sur la bande arrière 73. Ainsi, le prélèvement n’est de préférence effectué que dans les flacons F qui sont maintenus entre deux séparateurs 61.

Pour extraire un flacon F présent à un emplacement donné d’un module 60, la courroie 62 est mise en mouvement et déplacée d’une distance suffisante pour amener le flacon sur la bande arrière 73 dans la zone d’entrée/sortie du module. La bande arrière 73 est avantageusement en mouvement pendant la rotation de la courroie 72 afin de créer une force inverse sur le flacon F, permettant de le maintenir sur la face 66a du séparateur 61 correspondant. Plusieurs flacons F peuvent être amenés à se déplacer sur cette bande arrière 73 pour accompagner le mouvement des séparateurs 61 autour de la roue avant 63a.

Lorsque le flacon F à éjecter arrive à l’extrémité de la portion rectiligne de la courroie 62, le séparateur 61 qui l’a poussé jusque-là n’effectue qu’un quart de tour et le flacon F s’arrête sur la bande arrière 73. La courroie 62 est alors entraînée en mouvement inverse d’un quart de tour de façon à ce que le séparateur 61 libère le flacon F. Ce dernier peut alors être entraîné par la bande arrière 73 jusqu’à l’extrémité 124 de celle-ci opposée à la zone de chargement 71.

Un déflecteur 125 est disposé à cette extrémité de manière à chasser le flacon qui y parvient vers la bande avant 74, qui tourne en sens inverse.

Pour faciliter le transfert d’une bande à l’autre, la bande arrière 73 peut être légèrement surélevée par rapport à la bande avant 74 et la bande arrière 73 peut être légèrement inclinée vers la bande avant 74.

Une fois le flacon F parvenu sur la bande avant 74, il peut être entraîné jusqu’à la zone de déchargement 72 où il peut être récupéré soit manuellement par l’opérateur en charge de surveiller le fonctionnement de l’automate, soit être pris en charge par un système de convoyage annexe qui permet de l’entraîner vers une autre zone de récupération.

Lors du prélèvement du contenu d’un flacon par l’outil de pipetage, ce dernier peut procéder à une mesure capacitive du niveau du réactif dans le flacon, en détectant un changement de capacité dû à l’immersion de l’aiguille dans le liquide. La présence de la plaque 101 en aluminium tend à faciliter cette lecture. L’automate comporte un moyen de régulation de la température de la zone de stockage 30 par soufflage d’air froid sur le dessous des modules 60. Le fait que ces derniers soient réalisés en aluminium tend à homogénéiser la température. En variante, ou additionnellement, la régulation de la température s’effectue par conduction, à l’aide d’un ou plusieurs modules à effet Peltier par exemple.

Les logements 65 des modules de stockage sont prévus pour accueillir des flacons F de même taille. Lorsqu’il est nécessaire d’utiliser des flacons de plus petite contenance, il peut être utile de disposer ces flacons dans des adaptateurs dont le diamètre extérieur correspond à celui des flacons F prévus pour être accueillis tels quels dans les logements 65. A titre d’exemple, on a représenté aux figures 10 à 13 des exemples de tels adaptateurs.

Dans l’exemple des figures 10 et 11, l’adaptateur 200 comporte un corps qui définit un logement 201 pour recevoir un flacon F de taille intermédiaire, plus petite que ceux destinés à être reçus directement dans les logements 65. Cet adaptateur 200 peut présenter une ouverture 202 qui permet la lecture optique d’un identifiant I présent sur le flacon, par exemple un code à barres La gorge 203 présente à l’opposé de l’ouverture 202 peut recevoir un ressort (non représenté) qui bloque le flacon à l’intérieur de l’adaptateur et empêche toute rotation du flacon relativement à l’adaptateur lors de la lecture du code à barres.

Dans l’exemple des figures 12 et 13, le flacon est encore de plus petite taille. L’adaptateur 210 est agencé pour que l’axe longitudinal du flacon soit orienté obliquement avec son ouverture centrée, en vue de dessus, relativement au diamètre extérieur de l’adaptateur. L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit. Par exemple, l’automate est muni d’un système de convoyage additionnel sur lequel les flacons à charger dans l’automate sont déposés les uns derrière les autres, et ce système de convoyage alimente la zone de chargement 71 en flacons.

On peut prévoir un mécanisme d’entraînement des flacons en rotation sur eux-mêmes lors de leur transport ou dans la zone de chargement de façon à faciliter une lecture optique d’un identifiant présent sur ceux-ci.

Le mécanisme de transport 70 peut être réalisé autrement, par exemple avec deux moteurs pour l’entraînement chacun d’une bande correspondante, ou avec une seule courroie vrillée sur elle-même.

Claims (21)

1. REVENDICATIONS

   1. Automate (1) pour la conduite automatisée d’analyses, notamment médicales, comportant : - Une zone de stockage (30) de flacons (F), - un système (50) de prélèvement automatisé pour prélever sélectivement le contenu d’un flacon parmi ceux présents dans la zone de stockage, - une zone de chargement (71) pour introduire un nouveau flacon dans l’automate, - une zone de déchargement (72) pour recueillir un flacon anciennement présent dans la zone de stockage, - un système (20) de convoyage et de stockage de flacons, configuré pour transporter de façon sélective et individuelle un flacon (F) depuis un emplacement de la zone de stockage vers la zone de déchargement (72) ou depuis la zone de chargement (71) vers un emplacement de la zone de stockage.
2. 2. Automate selon la revendication 1, le système de convoyage et de stockage (20) comportant au moins un module de stockage (60) définissant une partie au moins de la zone de stockage (30) et une zone d’entrée/sortie pour les flacons, ce module étant pourvu d’un moyen d’entraînement en boucle fermée des flacons en son sein, permettant de positionner de façon sélective un flacon dans la zone d’entrée/sortie.
3. 3. Automate selon la revendication 2, comportant plusieurs modules de stockage (60) identiques juxtaposés.
4. 4. Automate selon l’une des revendications 2 et 3, le ou chaque module (60) étant monté de façon amovible dans l’automate.
5. 5. Automate selon la revendication 4, le ou chaque module (60) étant reçu dans un logement comportant un levier de verrouillage (111) sur lequel un opérateur peut agir pour libérer le module en vue de son retrait de l’automate.
6. 6. Automate selon l’une quelconque des revendications précédentes, le ou chaque module (60) comportant une courroie (62), portant des séparateurs (61) définissant entre eux des logements (65) de réception des flacons.
7. 7. Automate selon la revendication 6, la courroie (62) étant tendue entre des roues avant et arrière (63a, 63b) et présentant entre ces roues deux portions rectilignes, le ou chaque module (60) comportant un carter (68) présentant une portion incurvée guidant les flacons présents entre les séparateurs (61) dans leur mouvement autour de la roue arrière (63b).
8. 8. Automate selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, le ou chaque module (60) comportant une pluralité de poulies (100) portant chacune au moins un aimant permanent, les poulies (100) étant disposées de façon à générer lors de leur rotation chacune un champ magnétique tournant, d’entraînement d’un barreau agitateur présent dans un flacon à un emplacement correspondant sur le module, les poulies étant entraînées par une même courroie (103) circulant entre elles.
9. 9. Automate selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système (20) de convoyage et de stockage comportant un mécanisme de transport (70) configuré pour transporter un flacon depuis la zone de chargement (71) vers le module (60) où il doit être stocké ou depuis un module (60) où il était stocké vers la zone de déchargement (72).
10. 10. Automate selon la revendication 9, le mécanisme de transport comportant une bande avant (74) et une bande arrière (73) de préférence parallèles entre elles, la bande arrière (73) assurant au moins une partie du transport depuis la zone de chargement (71) vers le module (60) devant accueillir le flacon et la bande avant (74) au moins une partie du transport vers la zone de déchargement (72).
11. 11. Automate selon la revendication 10, les bandes avant (74) et arrière (73) étant mues en des sens opposées par un même moteur.
12. 12. Automate selon l’une des revendications 10 et 11, le mécanisme de transport comportant un déflecteur (125) qui chasse un flacon entraîné contre lui par la bande arrière (73) vers la bande avant (74).
13. 13. Automate selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, comportant un mécanisme de contrôle (90) de l’espacement entre les flacons sur la bande arrière (73).
14. 14. Automate selon la revendication 13, le mécanisme de contrôle de l’espacement comportant deux poussoirs (91, 93) amont et aval mobiles entre des positions rétractées permettant le passage des flacons entraînés par la bande arrière (73) et déployées bloquant le passage des flacons, l’entraxe entre les poussoirs étant choisi pour emprisonner un seul flacon entre eux lorsqu’ils sont en position déployée.
15. 15. Automate selon la revendication 7 et l’une quelconque des revendications 10 à 14, le trajet d’un flacon entraîné autour de la roue avant (63a) d’un module de stockage passant sur la bande arrière (73).
16. 16. Automate selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins un flacon étant de plus petite taille et reçu dans un adaptateur (200 ; 210) dont le diamètre extérieur correspond à celui des flacons de plus grande taille pouvant être utilisés.
17. 17. Automate selon la revendication 16, l’adaptateur présentant un logement (201) incliné et décentré, de telle sorte que l’ouverture du flacon reste centrée.
18. 18. Procédé de gestion d’un parc de flacons (F) au sein d’un automate tel que défini à l’une quelconque des revendications précédentes, comportant les étapes consistant à : - Transporter un flacon (F) depuis la zone de chargement (71) vers la zone de stockage (30) et disposer le flacon à un emplacement prédéfini de celle-ci, ou - transporter un flacon depuis un emplacement prédéfini de la zone de stockage (30) vers la zone de déchargement (72).
19. 19. Procédé selon la revendication 18, l’automate étant tel que défini à la revendication 15, le procédé comportant l’étape consistant à déplacer selon un mouvement d’ensemble les flacons (F) d’un module (60) en entraînant la courroie (62) dans un sens, jusqu’à amener sur la bande arrière (73) le flacon à sortir du module, puis à déplacer la courroie en sens inverse pour éloigner le séparateur (61) ayant poussé le flacon sur la bande arrière et dégager le flacon pour lui permettre de continuer son chemin en étant entraîné par la bande arrière.
20. 20. Procédé selon l’une des revendications 18 et 19, l’automate étant tel que défini à la revendication 14, le procédé comportant l’étape consistant à amener le poussoir aval (93) en position déployée et le poussoir amont (91) en position rétractée, à déplacer un flacon provenant de la zone de chargement jusqu’à ce qu’il soit en appui sur le poussoir aval, à arrêter le déplacement de la bande arrière, à amener le poussoir amont (91) en position déployée, puis à amener le poussoir aval (93) en position rétractée et à remettre en mouvement la bande arrière jusqu’à positionner le flacon devant le module de stockage qui doit l’intégrer.
21. 21. Procédé selon l’une quelconque des revendications 18 à 20, comportant la mémorisation d’une table de correspondances entre des identifiants des flacons présents dans le ou les modules et les emplacements de réception de flacons définis par le ou les modules, et la mise à jour de cette table à chaque mouvement de flacons au sein d’un module.