用于使用分立式接觸取樣器確定位置以及用于差示掃描量熱法系統(tǒng)的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)包括：將取樣器保持在一個(gè)電勢，且將槽保持在不同的電勢，將取樣器移動(dòng)至所選槽上方的估計(jì)中心位置，使取樣器下降到所選目標(biāo)槽中，使取樣器在正方向和負(fù)方向上沿所述第一軸向尺寸和所述第二軸向尺寸移動(dòng)，直到在取樣器處檢測到電勢變化來指出取樣器與所選槽之間的電接觸，以及計(jì)算沿第一軸向尺寸和第二軸向尺寸的所選槽的中心位置來作為相應(yīng)軸向尺寸的接觸點(diǎn)之間的中點(diǎn)。系統(tǒng)還包括使取樣器降低來與所選槽的底面接觸且計(jì)算沿第三軸向尺寸的中心位置來作為取樣器位置上方的預(yù)定距離。系統(tǒng)基于槽之間的已知間距和一個(gè)或多個(gè)所選槽的計(jì)算中心位置來確定其它槽的中心位置。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】用于使用分立式接觸取樣器確定位置以及用于差示掃描量 熱法系統(tǒng)的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉引用本申請請求享有Keith S. Ferrara等人于2009年3月24日提交的序列號為 61/162,841的美國臨時(shí)專利申請的權(quán)益。該序列號為61/162,841的美國臨時(shí)專利申請 名稱為“用于使用分立式接觸取樣器確定XYZ位置的系統(tǒng)及自動(dòng)對準(zhǔn)方法(SYSTEM AND AUTO-ALIGNMENT METHOD FOR DETERMINING XYZ POSITION USING DISCRETE CONTACT PROBE) ”。并且在此將該美國臨時(shí)申請通過引用并入到本文中。
本技術(shù)一般涉及對準(zhǔn)系統(tǒng)，并且更具體地涉及使用電接觸以用于精確對準(zhǔn)的 對準(zhǔn)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
用于分析材料特性(包括加熱或冷卻期間的相變等)的系統(tǒng)(諸如差示掃描量熱 計(jì)或DSC)是復(fù)雜的精密調(diào)節(jié)儀器(tuned instruments)。這些系統(tǒng)需要材料樣品精確運(yùn) 動(dòng)，以便分析進(jìn)出的樣品和控制每個(gè)均為數(shù)毫米小直徑(small numbers of millimeters in diameter)的處理爐。處理爐的尺寸設(shè)置成來快速地加熱和冷卻，且因此可通過輸送樣 品進(jìn)出相應(yīng)的處理爐來相對較快地完成大量樣品的分析。通常，自動(dòng)輸送系統(tǒng)用于移動(dòng)樣 品O樣品保持于盤中，且各處理爐構(gòu)造成(contour)包括分析期間保持樣品盤的槽 (well)。因此，大小設(shè)置成配合在處理爐槽內(nèi)的各盤的直徑甚至比數(shù)毫米更小(an even smaller number of millimeter)。盤繼而又保持在樣品托盤的樣品槽中。例如，樣品槽可 布置在柵格中，使得獨(dú)立的樣品可通過其在柵格內(nèi)的位置辨認(rèn)。自動(dòng)輸送系統(tǒng)移動(dòng)指定的 樣品(即，由其柵格位置指明的樣品)進(jìn)入指定處理爐的槽中來分析，且隨后使樣品回到適 合的樣品槽中。所關(guān)注的輸送系統(tǒng)包括取樣器，取樣器調(diào)節(jié)真空來在樣品槽和處理爐槽中 拾取樣品盤和存放樣品盤。輸送系統(tǒng)必須以精確方式操作，以避免樣品盤、處理爐和取樣器 通過無意中的接觸而受到破壞。如果樣品盤未精確放置在處理爐槽中，則也可不利地影響分析結(jié)果。例如，如果樣 品盤偏心地放置，且特別是如果盤觸到處理爐的壁部，則可影響加熱或冷卻。實(shí)際上，如果 盤在下降進(jìn)入到處理爐槽中時(shí)盤通過與處理爐壁部接觸而翻倒，則某些樣品可能倒出，且 因此會不利地影響分析或者甚至不利地影響處理爐的操作。此外，如果它們在輸送期間與 處理爐的壁部接觸，則盤可能凹陷，且凹陷的盤例如可通過在加熱期間產(chǎn)生相對較熱和較 冷的斑點(diǎn)而改變分析的結(jié)果。因此，對盤和/或處理爐的破壞可能有損害某些或所有樣品的分析，從而需要以 新制備的樣品來重復(fù)分析。此外，該系統(tǒng)必須閑置來對處理爐、取樣器和/或輸送系統(tǒng)其它 構(gòu)件進(jìn)行修理。在啟動(dòng)時(shí)和/或周期性地，輸送系統(tǒng)必須與樣品槽和處理爐中的槽對準(zhǔn)。為了使取樣器與例如一個(gè)處理爐中的槽的中心對準(zhǔn)，已知的現(xiàn)有系統(tǒng)可能需要熟練技術(shù)人員通過〃肉眼〃將取樣器人工地引導(dǎo)至適合的中心位置。作為備選，系統(tǒng)可能替換地需要使用一個(gè)或多個(gè)策略性地放置的光學(xué)傳感器，以便例如基于來自處理爐槽的反射來使取樣器與中心位置對準(zhǔn)。此外，對于樣品托盤槽等也需要類似的對準(zhǔn)。全部對準(zhǔn)很復(fù)雜，且可能需要維護(hù)工程師周期性地重新對準(zhǔn)系統(tǒng)構(gòu)件來補(bǔ)償系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的變化，系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的變化是由于技術(shù)人員操縱取樣器和/或諸如傳感器的輸送系統(tǒng)構(gòu)件的操作隨著時(shí)間而變化所造成的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
包括自動(dòng)對準(zhǔn)子系統(tǒng)的自動(dòng)采樣器系統(tǒng)通過基于取樣器與目標(biāo)槽之間的受控接觸確定目標(biāo)槽的X，y和Z軸向尺寸來使取樣器的運(yùn)動(dòng)與目標(biāo)槽對準(zhǔn)和校準(zhǔn)，取樣器可在三個(gè)角和/或線性尺寸上移動(dòng)。該系統(tǒng)將取樣器保持在較低DC電勢下，且將目標(biāo)槽保持在地電勢下。為了與目標(biāo)槽中心的X，y, Z對準(zhǔn)，取樣器以受控的方式沿Z軸移動(dòng)且與槽的底部或底面電接觸，其中這種接觸由取樣器處電勢變化指出。將保持接觸點(diǎn)處的取樣器位置，且然后取樣器在底面上方移動(dòng)預(yù)定距離，例如，槽預(yù)定深度的一半，以便確定沿z軸向尺寸的中心位置。從該位置，取樣器以受控的方式例如沿X軸在正方向上移動(dòng)，且與目標(biāo)槽的壁部電接觸，其中這種接觸又由取樣器處的電勢變化指出。然后，該系統(tǒng)使用接觸點(diǎn)處的取樣器位置來作為X軸向尺寸的一端。系統(tǒng)使取樣器沿相同軸在負(fù)方向移動(dòng)，直到取樣器又接觸目標(biāo)壁部，以便確定X軸向尺寸的第二端。該系統(tǒng)將X軸向尺寸的中心確定為端點(diǎn)之間的中部。該系統(tǒng)類似地確定y軸向尺寸的端點(diǎn)和中心，且計(jì)算目標(biāo)的中心位置作為與x，y和z軸向尺寸中心的重合點(diǎn)。然后，該系統(tǒng)基于目標(biāo)槽的已知幾何形狀來校準(zhǔn)取樣器的運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)可基于取樣器運(yùn)動(dòng)的對準(zhǔn)和校準(zhǔn)及相關(guān)槽相對于目標(biāo)槽的預(yù)定布置或間隔來確定處于相對于目標(biāo)槽的預(yù)定布置或間隔的相關(guān)槽的中心位置。本技術(shù)的一個(gè)技術(shù)方案提供了一種自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)，其由以下構(gòu)成保持在第一電勢的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)槽；保持在第二電勢的具有末梢的取樣器；用于使所述取樣器相對于所述目標(biāo)槽移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)；以及控制器，所述控制器檢測所述取樣器處電勢的變化，指示所述馬達(dá)來使所述取樣器移動(dòng)至估計(jì)位置，其中所述取樣器末梢在給定的目標(biāo)槽內(nèi)延伸，且使所述取樣器沿第一軸和第二軸移動(dòng)，以便通過將所述第一軸向尺寸和所述第二軸向尺寸的端點(diǎn)確定為所述取樣器末梢處的所述電勢沿所述軸變化所處的所述位置來確定所述給定目標(biāo)槽的尺寸，以及計(jì)算所述給定目標(biāo)槽的二維中心位置來作為與所述軸的中點(diǎn)的重合點(diǎn)，其中所述中點(diǎn)通過所述端點(diǎn)計(jì)算出。根據(jù)本技術(shù)上述技術(shù)方案提供的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述控制器指示所述馬達(dá)使所述取樣器沿第一軸向尺寸移動(dòng)，直到檢測到所述取樣器末梢電勢的第一變化，所述控制器將所述取樣器位置用作第一軸的第一端，指示所述馬達(dá)使所述取樣器在所述第一軸上沿所述相反方向移動(dòng)，直到檢測到電勢中的第二變化，所述控制器使用所述取樣器位置作為所述第一軸的第二端，所述控制器計(jì)算所述第一軸的中心來作為所述第一軸兩端之間的中點(diǎn)，指示所述馬達(dá)將所述取樣器移動(dòng)至所述第一軸的計(jì)算中心，且使所述取樣器沿第二軸向尺寸移動(dòng)，直到檢測到所述取樣器末梢電勢的變化，所述控制器將所述取樣器位置用作第二軸的第一端，指示所述馬達(dá)使所述取樣器在所述第二軸上沿所述相反方向移動(dòng)，直到檢測到電勢中的第二變化，所述控制器將所述取樣器位置用作所述第二軸的第二端， 以及計(jì)算給定目標(biāo)槽的二維中心來作為所述第二軸兩端之間的中點(diǎn)。根據(jù)本技術(shù)上述技術(shù)方案提供的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述控制器還通過使所 述取樣器從所述中心位置沿所述第一軸移動(dòng)直到檢測到電勢變化，以及檢測所述取樣器是 否已移動(dòng)了對應(yīng)于所述軸計(jì)算的中點(diǎn)的距離來驗(yàn)證所述中心位置。根據(jù)本技術(shù)上述技術(shù)方案提供的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述控制器還通過指示 所述馬達(dá)使所述取樣器移動(dòng)來與所述槽的底面接觸，以及基于所述槽的已知深度計(jì)算中點(diǎn) 來確定所述給定目標(biāo)槽的第三軸向尺寸。根據(jù)本技術(shù)上述技術(shù)方案提供的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述馬達(dá)為沿軸方向上 的相關(guān)滑道移動(dòng)的步進(jìn)馬達(dá)。根據(jù)本技術(shù)上述技術(shù)方案提供的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括多個(gè)傳 感器，各所述傳感器均放置成用以檢測鄰近相關(guān)滑道端部的給定的一個(gè)所述馬達(dá)的位置， 以及所述控制器，其還指示本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2009.03.24 US 61/162,8411.一種用于使用分立式接觸取樣器確定位置的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)，其由以下構(gòu)成 保持在第一電勢的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)槽； 保持在第二電勢的具有末梢的取樣器； 用于使所述取樣器相對于所述目標(biāo)槽移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)；以及 控制器，所述控制器 檢測所述取樣器處電勢的變化， 指示所述馬達(dá)來使所述取樣器移動(dòng)至估計(jì)位置，其中所述取樣器末梢在給定的目標(biāo)槽內(nèi)延伸，且使所述取樣器沿第一軸和第二軸移動(dòng)，以便通過將所述第一軸向尺寸和所述第二軸向尺寸的端點(diǎn)確定為所述取樣器末梢處的所述電勢沿所述軸變化所處的所述位置來確定所述給定目標(biāo)槽的尺寸，以及 計(jì)算所述給定目標(biāo)槽的二維中心位置來作為與所述軸的中點(diǎn)的重合點(diǎn)，其中所述中點(diǎn)通過所述端點(diǎn)計(jì)算出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器 指示所述馬達(dá)使所述取樣器沿第一軸向尺寸移動(dòng)，直到檢測到所述取樣器末梢電勢的第一變化，所述控制器將所述取樣器位置用作第一軸的第一端， 指示所述馬達(dá)使所述取樣器在所述第一軸上沿所述相反方向移動(dòng)，直到檢測到電勢中的第二變化，所述控制器使用所述取樣器位置作為所述第一軸的第二端，所述控制器計(jì)算所述第一軸的中心來作為所述第一軸兩端之間的中點(diǎn)， 指示所述馬達(dá)將所述取樣器移動(dòng)至所述第一軸的計(jì)算中心，且使所述取樣器沿第二軸向尺寸移動(dòng)，直到檢測到所述取樣器末梢電勢的變化，所述控制器將所述取樣器位置用作第二軸的第一端， 指示所述馬達(dá)使所述取樣器在所述第二軸上沿所述相反方向移動(dòng)，直到檢測到電勢中的第二變化，所述控制器將所述取樣器位置用作所述第二軸的第二端，以及計(jì)算給定目標(biāo)槽的二維中心來作為所述第二軸兩端之間的中點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還通過使所述取樣器從所述中心位置沿所述第一軸移動(dòng)直到檢測到電勢變化，以及檢測所述取樣器是否已移動(dòng)了對應(yīng)于所述軸計(jì)算的中點(diǎn)的距離來驗(yàn)證所述中心位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還通過指示所述馬達(dá)使所述取樣器移動(dòng)來與所述槽的底面接觸，以及基于所述槽的已知深度計(jì)算中點(diǎn)來確定所述給定目標(biāo)槽的第三軸向尺寸。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述馬達(dá)為沿軸方向上的相關(guān)滑道移動(dòng)的步進(jìn)馬達(dá)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 多個(gè)傳感器，各所述傳感器均放置成用以檢測鄰近相關(guān)滑道端部的給定的一個(gè)所述馬達(dá)的位置，以及 所述控制器，其還 指示所述馬達(dá)在所述軸方向上移動(dòng)，直到所述傳感器檢測到所述馬達(dá)在所述滑道端部處的位置，以便確定沿所述滑道的最大位置， 通過從所述最大點(diǎn)減去預(yù)定最大長度來計(jì)算沿各軸的零位置，以及將所述取樣器的初始位置設(shè)置為與所述軸的零位置重合，以及確定所述目標(biāo)槽的中心相對于所述初始位置的距離。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括與所述目標(biāo)槽間隔開預(yù)定距離的附加槽，以及所述控制器基于一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)槽的計(jì)算中心位置和所述預(yù)定距離來指示所述馬達(dá)使所述取樣器移動(dòng)至給定的附加槽。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述附加槽和所述目標(biāo)槽布置在柵格中，以及所述控制器基于所述目標(biāo)槽中心的軸坐標(biāo)中的差異來確定跨越所述柵格行和列的歪斜。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述尺寸沿線性軸、角軸或線性軸和角軸的組合。10.一種用于差示掃描量熱法系統(tǒng)的自動(dòng)對準(zhǔn)系統(tǒng)由以下構(gòu)成保持在第一電勢的多個(gè)槽；保持在第二電勢的具有末梢的取樣器；用于使所述取樣器相對于所述槽移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)；以及控制器，所述控制器通過以下方式執(zhí)行對準(zhǔn)檢測所述取樣器處電勢的變化，指示所述馬達(dá)來使所述取樣器移動(dòng)至估計(jì)位置，其中所述取樣器末梢在給定的槽內(nèi)延伸，且使所述取樣器沿第一軸和第二軸移動(dòng)，以便通過將所述第一軸向尺寸和所述第二軸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：KS費(fèi)拉拉，M卡羅扎，
申請(專利權(quán))人：珀金埃爾默保健科學(xué)公司，
類型：
國別省市：
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