HERRAMIENTA PARA CORTE Y EXTRACCIÓN DE MUESTRAS.
Herramienta para corte y extracción de muestras.
Comprende un vástago cilíndrico unido por su extremo superior a los medios de accionamiento dispuesto en el interior de un cuerpo tubular cilíndrico que se ubica en el interior de unos medios de guiado de desplazamiento vertical.
También comprende un elemento de corte para que cuando unos medios de accionamiento empujen el elemento de corte hacia abajo se haga el corte y una vez frenado el elemento de corte continúe el movimiento de los elementos de accionamiento de la herramienta de corte que hacen avanzar por el interior del elemento de corte la cabeza de empuje y expulsión de la muestra empujando la muestra fuera de la herramienta.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201131235.
Solicitante: CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC).
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: ALENYÀ RIBAS,Guillem, GROSCH OBREGÓN,Patrick John, TORRAS GENÍS,Carmen, PALACÍN MARFIL,Marc.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01N1/08 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 1/00 Muestreo; Preparación de muestras para la investigación (manipulación de materiales para un análisis automático G01N 35/00). › que implican una herramienta de extracción, p. ej. barrena hueca cilíndrica o trépano sacamuestras.
Fragmento de la descripción:
Herramienta para corte y extracción de muestras
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a una herramienta para corte y extracción de muestras de diversa naturaleza.
El principal campo de aplicación de la presente invención es la biología ya que preferentemente se ha diseñado la herramienta de corte y extracción de la presente solicitud para la extracción de muestras de hojas vegetales sin que ello implique tener que arrancar la hoja del vegetal. Además el accionamiento del elemento de corte del que dispone la herramienta podrá ser automático o manual mientras que el accionamiento de los medios de extracción será siempre automático.
Además la presente invención permite el posicionamiento de la herramienta de forma manual o automática ya que comprende medios para su instalación en el brazo articulado de un robot.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Muchos de los procesos de análisis en el ámbito de la biología de plantas usan pequeñas muestras, generalmente de forma cilíndrica, de las hojas de las plantas [“Diel Growth Cycle of Isolated Leaf Discs Analyzed with a Novel, High-Throughput Three-Dimensional Imaging Method Is Identical to That of Intact Leaves” Bernhard Biskup et al., Plant Physiology 149:1452-1461 (2009) ].
La automatización en general de los procesos dentro de este área tiene mucho interés por el ahorro de costes y tiempo que supone y en consecuencia se están vertiendo muchos esfuerzos en ello [The Automation of Science, Ross D. King et al., Science, 2009: 324 (5923) , 85-89].
Hasta la actualidad, para la extracción de muestras vegetales se han utilizado perforadores manuales. Dichos perforadores son un tubo metálico que presenta en su extremo superior un agarre y que en su extremo inferior presenta un rebordeado afilado empleado para el corte y extracción de la muestra. El tubo metálico que conforma el cuerpo del perforador suele ser hueco para introducir por la abertura superior de forma manual una varilla que empuje la muestra ya extraída o bien para soplar y que la muestra salga. Existen en el mercado perforadores manuales de diversos tamaños y diámetros de corte [http://en.wikipedia.org/wiki/Cork_borer].
El procedimiento de extracción de muestras de hojas vegetales con el perforador manual es el siguiente: una vez seleccionada la hoja de donde se quiere extraer la muestra se pone bajo la hoja un soporte rígido y plano. Con un movimiento circular se presiona la hoja con el perforador contra el apoyo y se consigue cortar la muestra. A menudo la muestra queda pegada dentro del tubo perforador por lo que hay extraerla. Esto se puede hacer soplando aire por un extremo del perforador o bien introduciendo una varilla.
La única referencia a la automatización de este proceso es una máquina de corte por láser [http://www.agro.basf.com/agr/AP-Internet/en/content/ competences/r_and_d_strategy/fusing_innovation/index] que corta múltiples muestras de cada hoja prensando cada hoja entre dos placas perforadas con la plantilla de los agujeros. Esta máquina se utiliza para cortar un gran número de discos de cada una de las hojas. Sin embargo, esta invención no puede ser empleada fuera del laboratorio ni permite el corte de la hoja mientras ésta está en la planta.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados anteriormente, la invención consiste en una herramienta para corte y extracción de muestras de diversa naturaleza, que preferentemente comprende la extracción de muestras vegetales.
El principal objeto de la presente invención lo constituye la herramienta, que preferentemente será automática, para corte y extracción de muestras. Dicha herramienta comprende tener un entrante en la parte inferior para la colocación de un material del que se va a extraer la muestra. Este material podrá ser de diversa naturaleza aunque preferentemente será un material de origen vegetal y más preferentemente serán hojas vegetales. Además la herramienta comprende tener una placa metálica situada en la cara inferior del entrante comprendiendo dicha placa y cara inferior del entrante un orificio central coincidente y pasante. También comprende unos medios de accionamiento de una herramienta de corte que será la encargada del corte de la muestra. Así la herramienta se caracteriza porque al menos comprende:
elemento de corte en su extremo inferior, un cajeado en la parte superior para la fijación de un resorte y unos topes mecánicos en la parte inferior del cajeado superior y en la parte superior de la herramienta de corte para que cuando los medios de accionamiento empujen el elemento de corte hacia abajo para realizar el corte los topes mecánicos hagan tope contra el borde superior de los medios de guiado de desplazamiento vertical y contra la placa metálica y frenen el elemento de corte. Una vez frenado el cuerpo tubular al llegar a los topes, el movimiento de los elementos de accionamiento de la herramienta de corte continúa y al vencerse la fuerza del resorte situado entre los medios de accionamiento y el cuerpo tubular cilíndrico, sale por el interior del elemento de corte la cabeza de empuje y expulsión de la muestra que empuja la muestra fuera de la herramienta.
En una realización de la invención, los medios de accionamiento de la herramienta de corte al menos comprenden:
• un motor unido a un primer eje por uno de sus extremos;
• un volante unido al extremo libre del primer eje;
• una biela unida por uno de sus extremos al volante, para que al girar el volante suba y baje la biela;
• un segundo eje que en su zona central se acopla a la biela y que se une a unos medios de guiado en cada uno de sus extremos, siendo el segundo eje el encargado de accionar la herramienta de corte; y,
• dos guías por las que se desplazan los medios de guiado.
De este modo se consigue la automatización del proceso de corte y extracción de muestras. De no contar la invención con estos elementos, dispondría de unos medios manuales de accionamiento de la herramienta tales como una palanca.
En otra realización de la invención, la herramienta comprende medios de agarre para posicionar la herramienta de forma manual.
En otra realización de la invención, la herramienta comprende medios de acoplamiento de la herramienta a un robot. Estos medios de acoplamiento estarán más preferentemente situados en la parte superior de los medios de guiado para realizar un posicionamiento automático de la herramienta.
En otra realización de la invención, el elemento de corte comprende ser cilíndrico.
En otra realización de la invención, el motor comprende ser un servomotor.
En otra realización de la invención, el cuerpo tubular cilíndrico comprende un cajeado en su extremo inferior para el alojamiento de la cabeza de empuje y expulsión de la muestra.
En otra realización de la invención, la herramienta de corte y expulsión comprende un elemento de recogida de la muestra extraída en la parte inferior de la herramienta de manera que cuando la muestra es expulsada, ésta cae al elemento de recogida.
En otra realización de la invención, el motor comprende estar dentro de una caja estanca que tiene al menos dos orificios. El primer orificio realizado para la salida de los cables de alimentación y control del motor y un segundo orificio realizado para la salida del eje del motor. Ambos orificios comprenden medios convencionales de sellado como pueden ser un pasamuros para el orificio por el que se extraen los cables y una junta de sellado de ejes para el orificio por el que sale el eje del motor. Así se consigue la estanqueidad del motor y de los componentes electrónicos de la invención permitiendo la inmersión de la presente invención en fluidos.
Otro objeto de la presente invención es el uso de la herramienta, que preferentemente será automática, de corte y expulsión de muestras, siendo estas muestras de diversa naturaleza.
Otro objeto de la presente invención es el uso de la herramienta, que preferentemente será automática, de corte y expulsión de muestras para...
Reivindicaciones:
1. Herramienta para corte y extracción de muestras, que comprende un entrante en la parte inferior para la colocación de un material del que se va a extraer la muestra, una placa metálica situada en la cara inferior del entrante que comprende un orificio central y unos medios de accionamiento de una herramienta de corte, caracterizada porque la herramienta de corte al menos comprende:
2. Herramienta para corte y extracción de muestras, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de accionamiento de la herramienta de corte al menos comprenden:
• un motor unido a un primer eje por uno de sus extremos;
• un volante unido al extremo libre del primer eje;
• una biela unida por uno de sus extremos al volante, para que al girar el volante suba y baje la biela;
• un segundo eje que en su zona central se acopla a la biela y que se une a unos medios de guiado en cada uno de sus extremos, siendo el segundo eje el encargado de accionar la herramienta de corte; y,
• dos guías por las que se desplazan los medios de guiado.
3. Herramienta para corte y extracción de muestras, según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende medios de agarre para posicionar la herramienta de forma manual.
4. Herramienta para corte y extracción de muestras, según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende medios de acoplamiento de la herramienta a un robot, situados en la parte superior de los medios de guiado para realizar un posicionamiento automático de la herramienta.
5. Herramienta para corte y extracción de muestras, según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de corte comprende ser cilíndrico.
6. Herramienta para corte y extracción de muestras, según la reivindicación 1, caracterizada porque el motor comprende ser un servomotor.
7. Herramienta para corte y extracción de muestras, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo tubular cilíndrico comprende un cajeado en su extremo inferior para el alojamiento de la cabeza de empuje y expulsión de la muestra.
8. Herramienta para corte y extracción de muestras, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un elemento de recogida de la muestra extraída en la parte inferior de la herramienta.
9. Herramienta para corte y extracción de muestras, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el motor comprende estar dentro de una caja estanca que tiene al menos dos orificios, un primer orificio para la salida de los cables de alimentación y control del motor y un segundo orificio para la salida del eje del motor, comprendiendo ambos orificios medios de sellado.
10. Uso de la herramienta descrita en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para el corte y extracción de muestras.
11. Uso de la herramienta descrita en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, para el corte y extracción de muestras vegetales.
12. Uso de la herramienta descrita en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, para el corte de discos de silicona empleados como tapones en tubos de ensayo.
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