CN104459173B - 一种样品传送设备及样品传送系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种样品传送设备及样品传送系统，所述样品传送设备设置于样品处理仪器上，操作简单，方便高效，能够帮助实现样品的完全自动化处理。该样品传送设备包括推送装置、导向装置、样品架和取样针；所述推送装置和所述导向装置设置于所述样品处理仪的外壳上，所述样品架设置在所述导向装置上，所述取样针设置在所述推送装置上，所述推送装置适于推动所述样品架在所述导向装置上移动。
Description
技术领域
本发明涉及无机化学分析、有机化学分析和生化分析领域的样品处理设备领域，尤其涉及一种样品传送设备及样品传送系统。
背景技术
在食品分析、药物分析、毒物分析、基因组学、蛋白质组学、代谢组学研究等领域，样品往往需要在不同的仪器上进行处理分析，才能获得最终所需的成分及数据。现在样品处理分析设备基本上都是仪化功能割分，操作者不能离开设备并且还要人为的将样品转移到下一个样品处理仪，消耗大量的人力，而且样品在中转过程可能会出现认为错误或意外，无法实现样品高效、稳定的自动化处理。
因此，开发自动化和智能化的样品传送设备，使其能够应用在样品处理仪器上，快速有效地解决样品处理问题已经成为当务之急。
发明内容
本发明解决的技术问题是现有技术中样品需要人工从一个处理设备转移到下个处理设备，各设备之间无法做到无缝对接和全程自动化处理样品，而提供一种样品传送设备及样品传送系统，操作简单，方便高效。
本发明提供了一种样品传送设备，设置于样品处理仪器，包括推送装置、导向装置、样品架和取样针；所述推送装置和所述导向装置设置于所述样品处理仪的外壳上，所述样品架设置在所述导向装置上，所述取样针设置在所述推送装置上，所述推送装置适于推动所述样品架在所述导向装置上移动。
上述传送设备中，进一步包括控制模块，所述推送装置与所述控制模块电连接。
上述传送设备中，所述推送装置为三轴式机械臂，或两轴式机械臂，或电动丝杆，或电动推杆。
上述传送设备中，所述导向装置为承接式导轨。
上述传送设备中，进一步包括监测模块，所述监测模块和所述控制模块电连接。
上述传送设备中，所述监测模块为光学传感器、或微动开关、或电容式传感器、或电阻式传感器、或磁力霍尔开关。
上述传送设备中，进一步包括通讯模块，所述通讯模块和所述控制模块、所述监测模块电连接。
上述传送设备中，所述通讯模块为支持TCP/IP协议、或485协议、或CAN协议的通讯模块。
上述传送设备中，所述样品架上具有样品标识。
上述传送设备中，所述样品标识为助记符，或支持RFID图像识别的识别系统。
本发明提供了一种样品传送系统，包括中控端以及至少两个分别设置在样品处理仪上的样品传送设备，所述每个样品传送设备包括：
推送装置、导向装置、样品架和取样针，所述推送装置和所述导向装置设置于所述样品处理仪的外壳上，所述样品架设置在所述导向装置上，所述取样针设置在所述推送装置上，所述推送装置适于推动所述样品架在所述导向装置上移动；所述样品传送设备与所述中控端电连接；
各所述样品传送设备之间通过所述导向装置相互连接。
上述样品传送系统中，所述样品传送设备进一步包括控制模块、监测模块和/或通讯模块；
所述控制模块通过所述通讯模块与所述中控端通讯连接/或直接与所述中控端电连接。
上述样品传送系统中，包括三个分别设置在均质样品处理仪、氮吹浓缩样品处理仪和固相萃取样品处理仪上的所述样品传送设备。
本发明提供了一种样品传送设备及具有该设备的样品传送系统，可设置于样品处理仪上，通过设置推送装置和导向装置，在保证各个样品处理仪可以单独工作的同时又可以实现样品处理流程的无缝结合，能够实现全程自动化，在无人状态下就可以获得样品测试结果，而且可靠性高，能够避免人为操作可能造成的失误或意外，大大提高了检测准确性，实现操作的规范性和可控性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种样品传送设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种推送装置的结构示意图；
图3是本发明方法实施例提供的一种承接轨道的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种样品前处理传送系统的结构示意图；
图5本发明实施例提供的一种样品前处理传送系统的框架结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种样品前处理过程的流程图。
附图标记：1-推送装置，2-导向装置，3-样品架，4-取样针，5-控制模块，6-监测模块，7-通讯模块，8-中控端，11-竖直部分，12-水平部分，13-滑槽。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。
图1是本发明实施例提供的一种样品传送设备的结构示意图。该样品传送设备包括推送装置1、导向装置2、样品架3和取样针4；所述推送装置1和所述导向装置2设置于所述样品处理仪的外壳上，所述样品架3设置在所述导向装置2上，所述取样针4设置在所述推送装置1上，所述推送装置1适于推动所述样品架3在所述导向装置2上移动。
在本发明一实施例中，所述样品传送设备进一步包括控制模块5，控制模块5设置于所述样品处理仪的外壳内，所述推送装置1与所述控制模块5电连接。
在本发明一实施例中，所述推送装置1可以为三轴式机械臂，或两轴式机械臂，或电动丝杆，或电动推杆。在本发明一具体实施例中，所述推送装置1为XYZ三轴式机械臂，如图2所示，所述机械臂包括相互垂直连接的竖直部分11和水平部分12、以及驱动竖直部分11和水平部分12运动的电机和电缸，在各处理仪的本体上设置有滑槽13，水平部分12的安装端设置于滑槽13中，从而带动所述机械臂沿X轴运动，在电缸的作用下竖直部分11可沿Y轴、Z轴方向运动，以控制取样针4在不同的样品架中移取样品。
在本发明一实施例中，如图3所示，所述导向装置2为承接式导轨，当该装置设置于样品处理仪上时，能够使各个仪器进行无缝接合。这样样品能够安全平稳地在不同的处理仪中间进行转移，不会出现卡位的现象。本领域技术人员可以理解，各个处理仪之间的导向装置2的截面形状要相互配合设计，以使各导向装置2在进行承接过程中能够实现完全接合，以顺畅地将样品转移到下一仪器。例如，所述导轨可以选用圆形导轨、方形导轨或其它形式导轨等。
本领域技术人员可以理解，本发明中推送装置1和导向装置2是配合使用的，从而将样品在不同的处理仪之间进行转移。
在本发明一实施例中，所述样品传送设备进一步包括监测模块6，所述监测模块6和所述控制模块5电连接，所述监测模块6为光学传感器、或微动开关、或电容式传感器、或电阻式传感器、或磁力霍尔开关。此时，所述样品传送设备进一步包括通讯模块7，所述通讯模块7和所述控制模块5、所述监测模块6电连接，所述通讯模块可以为支持TCP/IP协议、或485协议、或CAN协议的通讯模块。
在本发明一实施例中，所述样品架3上设有样品标识用于识别样品，所述样品标识可以为助记符，或支持RFID图像识别的识别系统。
本领域技术人员可以理解，所述样品架3的形状不做限定，可以是圆形、方形或者是多边形。所述取样针4可以与管路进行密封连接，也可以作为上一个处理仪推送到下一个处理仪的衔接动作结合点。
本领域技术人员可以理解，数个上述样品传送设备可设置于不同的样品分析处理仪器上，使各样品处理仪能够实现无缝对接，从而构成一个样品传送系统，方便自动完成处理分析的任务。由于本发明中所述的各个样品处理仪的功能并不是唯一限定的，本领域技术人员可以通过设置对各个样品处理仪的功能进行替换和调试，以完成不同的工作任务，本发明对其具体功能不做限定。
图4是本发明实施例提供的一种样品前处理传送系统的结构示意图。所谓样品前处理是指对样品进行适当的处理，将待测组分从中分离出来，使待测组分转变成可以测定的形式，从而进行定量和定性分析。此样品前处理系统包括中控端8，三个样品处理仪及其分别设置于这三个样品处理仪上的样品传送设备，三个样品处理仪分别为均质样品处理仪A、氮吹浓缩样品处理仪B和固相萃取样品处理仪C，所述均质样品处理仪A、所述氮吹浓缩样品处理仪B和所述固相萃取样品处理仪C通过各自的所述导向装置2依次连接。
其中，所述均质样品处理仪A、氮吹浓缩样品处理仪B和固相萃取样品处理仪C上均设置有样品传送设备，所述样品传送设备包括推送装置1、导向装置2、样品架3和取样针4，所述样品架3设置在所述导向装置2上，所述取样针4设置在所述推送装置1上，每个处理仪之间通过所述导向装置2依次连接。
本领域技术人员可以理解，每一个样品处理仪和设置于其上的样品传送设备作为一个整体还可以包括控制模块5、监测模块6和通讯模块7，该控制模块5、监测模块6和通讯模块7可以设置于样品传送设备上(如图5所示)，也可以设置于样品处理仪上，所述控制模块5、所述监测模块6、所述通讯模块7相互电连接，控制模块5通过通讯模块7与中控端8电连接。
在样品进行处理的过程中，由监测模块6获取当前样品的处理状态，并发送给通讯模块7，之后通讯模块7将样品的处理状态实时反馈给中控端8。如果样品处理或转移过程中，出现任何异常情况，中控端8可以发出指令进行调试，甚至发出停止指令。同时，当一个处理仪结束处理工作，中控端8也可以发出进行下一处理工作的指令，通过通讯模块7将信号传送至相关样品传送设备中的控制模块5，控制模块5即可控制推送装置1和导向装置2等将样品传送至下一个处理仪中。
本领域技术人员可以理解，所述中控端8具有数据处理，逻辑运算和容错报警功能，所述通讯模块7具有数据处理与传送和容差的功能。使用者也可以对二者功能进行设计以完成不同功能。
图6是本发明实施例提供的一种样品前处理过程的流程图。在实际样品前处理过程中，使用者将待处理的样品(盛有样品的试管)放在样品架3上，同时启动设备电源，整个系统即进入工作状态，具体包括以下步骤：
步骤101：对样品进行均质处理。由均质样品处理仪A对样品进行均质处理，包括：将盛放有待处理样品的样品架3放置于均质样品处理仪A的处理位置上。
步骤102：均质样品处理仪A对样品进行均质处理。
本领域技术人员可以理解，所谓均质处理是将实验样本和溶液或溶剂混合均匀，达到实验所要求的标准溶液，该过程省略了需要人工混合的步骤，而且避免了人工混合不均匀的问题。
本领域技术人员也可以理解，在这个步骤102中，也可以先通过取样针4吸取部分样品再进行均质处理。
步骤103：对经过均质处理的样品进行浓缩处理。由氮吹浓缩样品处理仪B对经过均质处理的样品进行浓缩处理，包括：经过均质处理的样品被均质样品处理仪A的推送装置1沿着均质样品处理仪A的导向装置2推到氮吹浓缩处理仪B的处理位置，氮吹浓缩处理仪B的取样针4将所需样品吸取并转移到氮吹浓缩处理仪B的样品架3中。
步骤104：氮吹浓缩处理仪B开通氮气阀将样品进行浓缩。
本领域技术人员可以理解，由于均质处理过的样品底部可能存在一些不溶物及杂质，氮吹浓缩处理仪B的推送装置1可以控制取样针4只吸取上清液进行浓缩。
步骤105：对经过浓缩处理的样品进行纯化处理。由固相萃取样品处理仪C对经过浓缩处理的样品进行纯化处理，包括：经过浓缩处理的样品被氮吹浓缩处理仪B的推送装置1沿着氮吹浓缩处理仪B的导向装置2推到固相萃取样品处理仪C的处理位置。
步骤106：固相萃取样品处理仪C的取样针4将样品转移到固相萃取柱中进行样品纯化处理。
步骤107：纯化处理完成后，固相萃取样品处理仪C的推送装置1将纯化后的样品收集到固相萃取样品处理仪C的样品架3中，此时已经通过全程自动化拿到我们想要的纯化后的样品。整个样品前处理工作就已完成，接下来，可以通过色谱、光谱、质谱等分析仪器进一步对样品进行分析处理。同样，中控端8也可以控制相应的色谱、光谱、质谱等分析仪器的操作，如图2所示。
在其他实施例中，样品传送系统中还可增设一个分析仪器，对经过样品前处理的样品进行后续分析处理。
在处理过程中所使用的各个处理仪的推送装置，导向装置，取样针和样品架不是同一个，但是为了方便，都以同一标记在附图中表示。本领域技术人员可以理解，使用者也可以对同一个仪设置多个推送装置、取样针或样品架等，方便批量操作。
本发明实施例提供的样品传送系统，其设置方法简单，能够全自动完成对样品的处理工作，效率和准确性高，因而去除了传统的手工操作，解放了劳动力。
本说明书上文中结合具体实施方式对本发明进行了阐释，但应理解，这些描述和阐释只是为了更好地理解本发明，而不构成对本发明的任何限定。本领域技术人员在阅读了本申请说明书之后可对本发明的具体实施方式进行必要的改动而不脱离本发明的精神和范围。本发明的保护范围由所附的权利要求书限定，并且涵盖了权利要求的等同变换。
Claims (12)
1.一种样品传送设备，设置于样品处理仪上，其特征在于，包括推送装置(1)、导向装置(2)、样品架(3)和取样针(4)；所述推送装置(1)和所述导向装置(2)设置于所述样品处理仪的外壳上，所述样品架(3)设置在所述导向装置(2)上，所述取样针(4)设置在所述推送装置(1)上，所述推送装置(1)适于推动所述样品架(3)在所述导向装置(2)上移动；
所述推送装置(1)为三轴式机械臂，所述三轴式机械臂包括相互垂直连接的竖直部分(11)和水平部分(12)、以及驱动竖直部分(11)和水平部分(12)运动的电机和电缸，在处理仪的本体上设置有滑槽(13)，水平部分(12)的安装端设置于滑槽(13)中，从而带动所述三轴式机械臂沿X轴运动，在电缸的作用下竖直部分(11)可沿Y轴、Z轴方向运动，以控制取样针(4)在不同的样品架(3)中移取样品。
2.根据权利要求1所述的样品传送设备，其特征在于，进一步包括控制模块(5)，所述推送装置(1)与所述控制模块(5)电连接。
3.根据权利要求2所述的样品传送设备，其特征在于，所述导向装置(2)为承接式导轨。
4.根据权利要求3所述的样品传送设备，其特征在于，进一步包括监测模块(6)，所述监测模块(6)和所述控制模块(5)电连接。
5.根据权利要求4所述的样品传送设备，其特征在于，所述监测模块(5)为光学传感器、或微动开关、或电容式传感器、或电阻式传感器、或磁力霍尔开关。
6.根据权利要求4或5所述的样品传送设备，其特征在于，进一步包括通讯模块(7)，所述通讯模块(7)和所述控制模块(5)、所述监测模块(6)电连接。
7.根据权利要求6所述的样品传送设备，其特征在于，所述通讯模块(7)为支持TCP/IP协议、或485协议、或CAN协议的通讯模块。
8.根据权利要求7所述的样品传送设备，其特征在于，所述样品架(3)上具有样品标识。
9.根据权利要求8所述的样品传送设备，其特征在于，所述样品标识为助记符，或支持RFID图像识别的识别系统。
10.一种样品传送系统，其特征在于，包括中控端(8)以及至少两个分别设置在样品处理仪上的样品传送设备，所述每个样品传送设备包括：
推送装置(1)、导向装置(2)、样品架(3)和取样针(4)，所述推送装置(1)和所述导向装置(2)设置于所述样品处理仪的外壳上，所述样品架(3)设置在所述导向装置(2)上，所述取样针(4)设置在所述推送装置(1)上，所述推送装置(1)适于推动所述样品架(3)在所述导向装置(2)上移动；
所述推送装置(1)为三轴式机械臂，所述三轴式机械臂包括相互垂直连接的竖直部分(11)和水平部分(12)、以及驱动竖直部分(11)和水平部分(12)运动的电机和电缸，在处理仪的本体上设置有滑槽(13)，水平部分(12)的安装端设置于滑槽(13)中，从而带动所述三轴式机械臂沿X轴运动，在电缸的作用下竖直部分(11)可沿Y轴、Z轴方向运动，以控制取样针(4)在不同的样品架(3)中移取样品；
所述样品传送设备与所述中控端(8)电连接；
各所述样品传送设备之间通过所述导向装置(2)相互连接。
11.根据权利要求10所述的样品传送系统，其特征在于，所述样品传送设备进一步包括控制模块(5)、监测模块(6)和/或通讯模块(7)；
所述控制模块(5)通过所述通讯模块(7)与所述中控端(8)通讯连接/或直接与所述中控端(8)电连接。
12.根据权利要求11所述的样品传送系统，其特征在于，包括三个分别设置在均质样品处理仪、氮吹浓缩样品处理仪和固相萃取样品处理仪上的所述样品传送设备。
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