CN101658806A - 生物安全加样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物安全加样装置，它包括机架，机架底部连接台面，机架1四周安装透明板，透明板正面下部开设操作口，机架上部连接壳体，过滤器安装在壳体内，壳体上部开设排风口，排风扇安装在排风口内；机架的前后侧分别连接前滑轨及后滑轨，左右移动装置安装在前滑轨及后滑轨上，并与其相滑动配合，驱动装置安装在机架上，并与左右移动装置相连接，左右移动装置上安装前后位移装置，至少一个加样器和至少一个夹持器分别与前后向位移装置相连接。本发明能够解决现有技术存在的加样定位准确程度较低、移动速度较慢，无法夹持转移样本，容易对生物实验装置及操作人员造成污染的问题。

Description

生物安全加样装置

技术领域

本发明涉及生物实验设备技术领域，具体地说是一种生物安全加样装置。

背景技术

随着科学技术的不断进步，目前，在生物研究实验中，所研究的对象越来越复杂、所涉及的种类越来越繁多。因此，对实验结果的精度、准确度要求越来越高，同时，对生物实验工作操作中转移与分配的定位准确程度要求也越来越高，否则，不仅无法保证实验质量，而且容易出现细菌和病毒不同程度的外泄，由此导致对实验环境及实验人员的污染。

生物实验工作具有一定的特殊性，为防止在实验过程中具有细菌和病毒的实验液体外泄，该实验必须要在生物安全装置中进行操作，以此保证实验室内环境不被污染；并且，必须满足在生物安全装置内进行准确快速加样、快速转移样本的实验需要，即：分别将实验液体准确、快速注入到若干个口径较小的试管内或面积较小的载架上，不能出现任何外泄现象，还要根据实验的需要快速转移该样本、载板，不能出现偏差情况，以此确保生物安全装置内及操作人员不被污染。

传统技术对于加样工作一般采用移液枪、排枪等器具，在没有生物安全防护措施的状态下，通过人工来控制实验液体的分配与转移，它不仅存在容易造成实验设备及操作人员被污染的危险，而且存在分配与转移的准确程度较差、间隔时间较长、操作误差较大的严重缺陷。

中国专利200710042663.x公开了一种自动移液工作站，该工作站的机械加样模块能实现在X、Y、Z三个方向的自由运动并实现吸液、加液的目的，其存在主要的缺点如下：一、采用了结构复杂的导柱和丝杠传动形式，由于丝杠传动结构本身特性即存在配合间隙较大的缺陷，它无法满足对定位准确程度要求较高的工作需要，它应用在分配与转移实验液体的工作当中容易出现定位偏差情况，导致实验液体出现外泄现象而造成对生物实验装置及操作人员的污染；二、丝杠传动结构存在移动速度较慢的缺点，它无法满足生物实验需要快速位移加样的要求；三、功能单一，它仅具有吸液、加液功能，而无夹持转移样本、载板的功能，它在完成加样工作后，仍须人工转移样本、载板，因此，它不仅存在操作人员容易被污染的问题，而且存在操作速度慢、工作效率低的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物安全加样装置，它能够解决现有技术存在的加样定位准确程度较低、移动速度较慢，无法夹持转移样本，容易对生物实验装置及操作人员造成污染的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：生物安全加样装置，它包括机架，机架底部连接台面，机架1四周安装透明板，透明板正面下部开设操作口，机架上部连接壳体，过滤器安装在壳体内，壳体上部开设排风口，排风扇安装在排风口内；机架的前后侧分别连接前滑轨及后滑轨，左右移动装置安装在前滑轨及后滑轨上，并与其相滑动配合，驱动装置安装在机架上，并与左右移动装置相连接，左右移动装置上安装前后位移装置，至少一个加样器和至少一个夹持器分别与前后向位移装置相连接。

为进一步实现本发明的目的，还可通过以下技术方案来完成：所述左右移动装置分别由前滑块、后滑块、左齿形轨、右齿形轨、第一外滑轨、第一内滑轨、第二外滑轨、第二内滑轨组成，左齿形轨和右齿形轨分别与前滑块及后滑块连接，前滑块及后滑块分别安装在前滑轨及后滑轨上，第一外滑轨、第一内滑轨分别与左齿形轨左右两侧连接，第二外滑轨、第二内滑轨分别与右齿形轨左右两侧连接；

所述驱动装置由左电机、右电机、左齿轮传动装置、右齿轮传动装置、齿形传动带组成，左电机与左齿轮传动装置连接，右电机与右齿轮传动装置连接，左齿轮传动装置和右齿轮传动装置分别固定安装在机架的左右部，齿形传动带安装在左齿轮传动装置和右齿轮传动装置上，并与其相啮合，齿形传动带一端与左齿形轨连接、另一端与右齿形轨连接；

所述前后位移装置由第一外支架、第一内支架、第一外齿轮、第一内齿轮、第一外电机、第一内电机，以及第二外支架、第二内支架、第二外齿轮、第二内齿轮、第二外电机、第二内电机组成，所述加样器分别由第一加样器和第二加样器组成；所述夹持器分别由第一夹持器和第二夹持器组成；

第一外支架安装在第一外滑轨上，相互之间相滑动配合，第一外齿轮与第一外电机相互连接后安装在第一外支架上，第一外齿轮与左齿形轨相啮合，第一夹持器与第一外支架相连接；

第一内支架安装在第一内滑轨上，相互之间相滑动配合，第一内齿轮与第一内电机相互连接后安装在第一内支架上，第一内齿轮与左齿形轨相啮合，第一加样器与第一内支架相连接；

第二外支架安装在第二外滑轨上，相互之间相滑动配合，第二外齿轮与第二外电机相互连接后安装在第二外支架上，第二外齿轮与右齿形轨相啮合，第二夹持器与第二外支架相连接；

第二内支架安装在第二内滑轨上，相互之间相滑动配合，第二内齿轮与第二内电机相互连接后安装在第二内支架上，第二内齿轮与右齿形轨相啮合，第二加样器与第二内支架相连接。

所述左齿形轨分别为顶部开设齿条和内侧壁开设有齿条的形式，所述右齿形轨分别为顶部开设齿条和内侧壁开设有齿条的形式，第一外齿轮与左齿形轨顶部上的齿条相啮合，第一内齿轮与左齿形轨内侧壁上的齿条相啮合，第二外齿轮与右齿形轨顶部上的齿条相啮合，第二内齿轮与右齿形轨内侧壁上的齿条相啮合。

本发明能够产生的有益效果：因在机架上安装左右移动装置，机架上安装驱动装置，驱动装置与左右移动装置连接，左右移动装置上安装前后位移装置，至少一个加样器及至少一个夹持器分别与前后位移装置相连接，它不仅能够使加样器和夹持器进行左右向移动，而且能够使加样器和夹持器进行前后向位移，所以它能够满足生物实验中对放置在多个位置上的若干个口径较小的试管，或者若干个面积较小的载架上进行准确、快速加样，并快速转移样本的实验需要；

因在机架上安装由左电机、右电机、左齿轮传动装置、右齿轮传动装置、齿形传动带组成的驱动装置，左电机与左齿轮传动装置连接，右电机与右齿轮传动装置连接，左齿轮传动装置和右齿轮传动装置分别固定安装在机架的左右部，齿形传动带安装在左齿轮传动装置和右齿轮传动装置上，并与其相啮合，齿形传动带一端与左齿形轨连接、另一端与右齿形轨连接，所以它能够同步驱动左右齿形轨在滑轨上进行左右向准确移动，不会出现左右向位移偏差；

因左齿形轨和右齿形轨上分别安装有外支架和内支架，内外支架上分别安装有内齿轮和外齿轮，内电机和外电机分别与内齿轮和外齿轮相连接，内齿轮和外齿轮分别与左齿形轨、右齿形轨相啮合，加样器和夹持器分别与内外支架相连接，所以内外支架能够在左右齿形轨上进行前后向准确位移，不会出现前后向位移偏差，故使得加样器的加样定位准确程度及其位移速度大大提高，并使得夹持器的快速、准确转移样本的能力大大提高；

因左齿形轨及右齿形轨分别为顶部开设齿条及内侧壁开设齿条的形式，第一外齿轮与左齿形轨顶部上的齿条相啮合，第一内齿轮与左齿形轨内侧壁上的齿条相啮合，第二外齿轮与右齿形轨顶部上的齿条相啮合，第二内齿轮与右齿形轨内侧壁上的齿条相啮合，所以它可大大减少在机架1内的占用空间，使本发明的体积进一步减小。

本发明通过计算机控制，它能够从根本上避免了实验液体的外泄，确保了生物安全装置及操作人员的安全，广泛应用能够产生较好的社会、经济效益。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1去掉机架1四周安装透明板3，去掉机架1上部壳体10和下部底座1a后的立体结构示意图，主要示意机架1内左右移动装置安装在前滑轨7及后滑轨7a上，驱动装置与左右移动装置的连接形式，以及前后位移装置安装在左右移动装置上，第一加样器45a和第二加样器65a以及第一夹持器45和第二夹持器65分别与前后向位移装置相连接的结构形式。

具体实施方式

实施例1

本发明的机架1安装在底座1a上，机架1底部连接台面2，机架1四周安装透明板3，正面透明板3下部开设操作口3a，机架1上部连接壳体10，过滤器8安装在壳体10内，壳体10上部开设排风口10a，排风口10a内安装排风扇9，机架1上的前后侧分别连接前滑轨7及后滑轨7a，左右移动装置安装在前滑轨7及后滑轨7a上，机架1上安装驱动装置，驱动装置与左右移动装置连接，前后位移装置安装在左右移动装置上，第一加样器45a和第二加样器65a以及第一夹持器45和第二夹持器65分别与前后向位移装置相连接，整个过程均由计算机通过控制装置来分别控制排风扇9、驱动装置、前后位移装置，以及第一加样器45a、第二加样器65a、第一夹持器45、第二夹持器65的工作运行。

实施例2

在实施例1的基础上，左右移动装置分别由前滑块5、后滑块5a、左齿形轨4、右齿形轨6、第一外滑轨41、第一内滑轨41a、第二外滑轨61、第二内滑轨61a组成，左齿形轨4和右齿形轨6分别与前滑块5及后滑块5a连接，前滑块5及后滑块5a分别安装在前滑轨7及后滑轨7a上，第一外滑轨41、第一内滑轨41a分别与左齿形轨4左右两侧连接，第二外滑轨61、第二内滑轨61a分别与右齿形轨6左右两侧连接；

驱动装置由左电机21、右电机21a、左齿轮传动装置22、右齿轮传动装置22a、齿形传动带23组成，左电机21与左齿轮传动装置22连接，右电机21a与右齿轮传动装置22a连接，左齿轮传动装置22和右齿轮传动装置22a分别固定安装在机架1的左右部，齿形传动带23安装在左齿轮传动装置22和右齿轮传动装置22a上，并与其相啮合，齿形传动带23一端与左齿形轨4连接、另一端与右齿形轨6连接；

前后位移装置分别由第一外支架42、第一内支架42a、第一外齿轮44、第一内齿轮44a、第一外电机43、第一内电机43a、以及第二外支架62、第二内支架62a、第二外齿轮64、第二内齿轮64a、第二外电机63、第二内电机63a组成，所述加样器分别由第一加样器45a和第二加样器65a组成；所述夹持器分别由第一夹持器45和第二夹持器65组成；

第一外支架42安装在第一外滑轨41上，相互之间相滑动配合，第一外齿轮44与第一外电机43相互连接后安装在第一外支架42上，第一外齿轮44与左齿形轨4相啮合，第一夹持器45与第一外支架42相连接；

第一内支架42a安装在第一内滑轨41a上，相互之间相滑动配合，第一内齿轮44a与第一内电机43a相互连接后安装在第一内支架42a上，第一内齿轮44a与左齿形轨4相啮合，第一加样器45a与第一内支架42a相连接；

第二外支架62安装在第二外滑轨61上，相互之间相滑动配合，第二外齿轮64与第二外电机63相互连接后安装在第二外支架62上，第二外齿轮64与右齿形轨6相啮合，第二夹持器65与第二外支架62相连接；

第二内支架62a安装在第二内滑轨61a上，相互之间相滑动配合，第二内齿轮64a与第二内电机63a相互连接后安装在第二内支架62a上，第二内齿轮64a与右齿形轨6相啮合，第二加样器65a与第二内支架62a相连接。

实施例3

在实施例1和实施例2的基础上，左齿形轨4及右齿形轨6分别为顶部开设齿条及内侧壁开设齿条的形式，第一外齿轮44与左齿形轨4顶部上的齿条相啮合，第一内齿轮44a与左齿形轨4内侧壁上的齿条相啮合，第二外齿轮64与右齿形轨6顶部上的齿条相啮合，第二内齿轮64a与右齿形轨6内侧壁上的齿条相啮合，以此可大大减少其在机架1内的占用空间。

安装时，本发明的机架1安装在底座1a上，本发明的排风口10a通过管道接到室外。

使用时，操作人员通过操作口3a按行列整齐放置若干个试管或载架，此时，操作人员通过操作计算机即可自动完成整个生物实验工作的全部过程，即：左右移动装置可进行左右向移动，前后位移装置在左右移动装置上可进行前后向位移，前后位移装置上连接的第一加样器45a和第二加样器65a可分别进行上下和旋转移动，并可分别自动进行吸液或加液工作；第一夹持器45、第二夹持器65可分别进行上下和旋转移动，并可分别自动夹持样本和载板，完成转移样本和载板工作。

本发明的显著优点：一、由于采用齿形传动带23和左齿轮传动装置22、右齿轮传动装置22a进行左右向移动的同步传动，并采用齿轮与齿条相啮合形式进行前后向位移的同步传动，其均为恒定传动比特性，所以均具有传动平稳速度快、移动定位准确性强、缓冲减振效果好，无须经常维护的明显特点，由此确保了左右向移动定位及前后向位移定位的准确性，从根本上杜绝了实验液体对生物安全装置及操作人员的污染，大大满足了实验工作高效、安全、可靠的要求。

二、由于增设了夹持器，它能够在实验中完成转移样本、载板的工作，使得实验工作中的所需操作更加完整，因此，它彻底替代了人工转移样本、转移载板的形式，它不仅从根本上解决了操作人员容易被污染的问题，而且大大加快了操作速度，有效提高了实验检测效率。

三、由于机架1四周安装透明板3，正面透明板3下部开设操作口3a，机架1上部连接壳体10，过滤器8安装在壳体10内，排风扇9安装在壳体10上部的排风口10a内，所以它能够使生物实验加样工作在封闭状态下进行，并且通过操作口3a进风，再通过排风扇9和过滤器8将实验时产生的污染气体经过滤后排放，以此保证实验室内及大自然环境不被细菌和病毒污染。

四、由于整个实验过程均由计算机通过控制装置来实现，所以使得实验工作高效、安全、可靠，它不仅节约了人力物力、降低了实验成本，而且从根本上避免了人为误差，大大提高了实验结果的稳定性和可靠性。

本发明的加样器及夹持器均为公知技术。

本发明的计算机及其控制程序，以及控制装置的自动控制电路均为公知技术。

本发明所述技术方案不仅限于本实施例记载的实施方式，还可以有其它实施方式完成本发明的技术方案。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (3)

1、生物安全加样装置，它包括机架(1)，机架(1)底部连接台面(2)，其特征在于：机架(1)四周安装透明板(3)，透明板(3)正面下部开设操作口(3a)，机架(1)上部连接壳体(10)，过滤器(8)安装在壳体(10)内，壳体(10)上部开设排风口(10a)，排风扇(9)安装在排风口(10a)内；机架(1)的前后侧分别连接前滑轨(7)及后滑轨(7a)，左右移动装置安装在前滑轨(7)及后滑轨(7a)上，并与其相滑动配合，驱动装置安装在机架(1)上，并与左右移动装置相连接，左右移动装置上安装前后位移装置，至少一个加样器和至少一个夹持器分别与前后向位移装置相连接。

2、根据权利要求1所述的生物安全加样装置，其特征在于：所述左右移动装置分别由前滑块(5)、后滑块(5a)、左齿形轨(4)、右齿形轨(6)、第一外滑轨(41)、第一内滑轨(41a)、第二外滑轨(61)、第二内滑轨(61a)组成，左齿形轨(4)和右齿形轨(6)分别与前滑块(5)及后滑块(5a)连接，前滑块(5)及后滑块(5a)分别安装在前滑轨(7)及后滑轨(7a)上，第一外滑轨(41)、第一内滑轨(41a)分别与左齿形轨(4)左右两侧连接，第二外滑轨(61)、第二内滑轨(61a)分别与右齿形轨(6)左右两侧连接；

所述驱动装置由左电机(21)、右电机(21a)、左齿轮传动装置(22)、右齿轮传动装置(22a)、齿形传动带(23)组成，左电机(21)与左齿轮传动装置(22)连接，右电机(21a)与右齿轮传动装置(22a)连接，左齿轮传动装置(22)和右齿轮传动装置(22a)分别固定安装在机架(1)的左右部，齿形传动带(23)安装在左齿轮传动装置(22)和右齿轮传动装置(22a)上，并与其相啮合，齿形传动带(23)一端与左齿形轨(4)连接、另一端与右齿形轨(6)连接；

所述前后位移装置由第一外支架(42)、第一内支架(42a)、第一外齿轮(44)、第一内齿轮(44a)、第一外电机(43)、第一内电机(43a)，以及第二外支架(62)、第二内支架(62a)、第二外齿轮(64)、第二内齿轮(64a)、第二外电机(63)、第二内电机(63a)组成，所述加样器分别由第一加样器(45a)和第二加样器(65a)组成；所述夹持器分别由第一夹持器(45)和第二夹持器(65)组成；

第一外支架(42)安装在第一外滑轨(41)上，相互之间相滑动配合，第一外齿轮(44)与第一外电机(43)相互连接后安装在第一外支架(42)上，第一外齿轮(44)与左齿形轨(4)相啮合，第一夹持器(45)与第一外支架(42)相连接；

第一内支架(42a)安装在第一内滑轨(41a)上，相互之间相滑动配合，第一内齿轮(44a)与第一内电机(43a)相互连接后安装在第一内支架(42a)上，第一内齿轮(44a)与左齿形轨(4)相啮合，第一加样器(45a)与第一内支架(42a)相连接；

第二外支架(62)安装在第二外滑轨(61)上，相互之间相滑动配合，第二外齿轮(64)与第二外电机(63)相互连接后安装在第二外支架(62)上，第二外齿轮(64)与右齿形轨(6)相啮合，第二夹持器(65)与第二外支架(62)相连接；

第二内支架(62a)安装在第二内滑轨(61a)上，相互之间相滑动配合，第二内齿轮(64a)与第二内电机(63a)相互连接后安装在第二内支架(62a)上，第二内齿轮(64a)与右齿形轨(6)相啮合，第二加样器(65a)与第二内支架(62a)相连接。

3、根据权利要求2所述的生物安全加样装置，其特征在于：所述左齿形轨(4)分别为顶部开设齿条和内侧壁开设有齿条的形式，所述右齿形轨(6)分别为顶部开设齿条和内侧壁开设有齿条的形式，第一外齿轮(44)与左齿形轨(4)顶部上的齿条相啮合，第一内齿轮(44a)与左齿形轨(4)内侧壁上的齿条相啮合，第二外齿轮(64)与右齿形轨(6)顶部上的齿条相啮合，第二内齿轮(64a)与右齿形轨(6)内侧壁上的齿条相啮合。

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