CN106483317B - 一种自动化样品收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化样品收集装置，包括收集瓶的支撑体、连接收集瓶的管路、与管路配合的蠕动泵，所述的管路另一端设有与样品瓶配合的针头，作为改进，还包括放置定位样品瓶的置瓶架，与置瓶架相对滑移的碰撞挤压打开样品瓶口开瓶挡板，驱动针头与置瓶架相对升降完成针头插拔的升降机构，驱动置瓶架相对于开瓶挡板、针头间歇行走或驱动开瓶挡板、针头相对于置瓶架间歇行走或同时驱动开瓶挡板、针头与置瓶架相对间歇行走的行走驱动机构，所述的开瓶挡板设置于针头的前侧。本发明样品瓶送料、开瓶、针头插拔，实现液体或干粉自动化溶解收集，样品收集过程不需要人工干预。

Description

一种自动化样品收集装置

技术领域

本发明主要涉及一种自动化样品收集装置，尤其是一种适用瓶装样品无菌检查的，可自动进行产品收集的装置。

背景技术

全封闭集菌培养器早已经在无菌检查领域广泛应用，例如药品，医疗器械及无菌原料是否无菌。当检测小瓶装样品时，现有方法是手动逐一过滤，或者手动逐一收集到一大容器后统一过滤，操作量大，当样品为干粉时，还需手动添加溶解液体，工作量更大。而且逐一过滤，工作效率低下分配不均匀。

发明内容

本发明的为解决现有技术在使用中存在的不足，提供一种能够自动化进行样品富集的设备，实现将样品瓶中的液体或干粉自动化溶解收集。

本发明解决现有问题的技术方案是：一种自动化样品收集装置，包括收集瓶的支撑体、连接收集瓶的管路、与管路配合的蠕动泵，所述的管路另一端设有与样品瓶配合的针头，作为改进，还包括放置定位样品瓶的置瓶架，与置瓶架相对滑移的碰撞挤压打开样品瓶口开瓶挡板，驱动针头与置瓶架相对升降完成针头插拔的升降机构，驱动置瓶架相对于开瓶挡板、针头间歇行走或驱动开瓶挡板、针头相对于置瓶架间歇行走或同时驱动开瓶挡板、针头与置瓶架相对间歇行走的行走驱动机构，所述的开瓶挡板设置于针头的前侧。

作为进一步改进，所述的针头下方设置有样品瓶的止挡架，所述的止挡架与针头之间可相对滑移，上述的针头设有驱动针头翻转的翻转机构。

作为进一步改进，所述的开瓶挡板位于样品瓶的行走路径处对应处设有弹性挡块。上述的开瓶挡板设有加热器或火焰喷射器。

作为进一步改进，所述的针头设有定位的针头支架，所述的升降机构驱动针头支架升降带动针头与样品瓶脱离或配合；所述的止挡架上位于针头对应处设有豁口。上述的行走驱动机构包括支撑置瓶架滑移的底座及滑移驱动器。上述的置瓶架上位于行走方向上间隔定位设置样品瓶。上述的置瓶架上位于行走方向上设有间隔的槽。

作为进一步改进，所述的支撑体上设有驱动收集瓶翻转的翻瓶装置。

作为进一步改进，所述的蠕动泵为可逆转的蠕动泵。

本发明与现有技术相比较，设置驱动针头与置瓶架相对升降完成针头插拔的升降机构、挤压折断打开样品瓶口的开瓶挡板、控制行走驱动机构驱动置瓶架依次相对间歇行走过开瓶挡板开瓶处与相对升降的针头配合，其有益效果是样品瓶送料、开瓶、针头插拔，实现液体或干粉自动化溶解收集，样品收集过程不需要人工干预。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明安瓿瓶的结构示意图。

图3是图2 a处的放大示意图。

具体实施方式

参见图1-3，本实施案例包括收集瓶的支撑体1、连接收集瓶2的管路3、与管路3配合的蠕动泵4，管路3另一端设有与样品瓶5配合的针头31。蠕动泵4为可逆转的蠕动泵4。管路3可适用于普通的收集管路。

还包括放置定位样品瓶5的置瓶架6，与置瓶架6相对滑移的碰撞挤压打开样品瓶口的开瓶挡板8，驱动针头31与置瓶架6相对升降完成针头插拔的升降机构7，驱动置瓶架6相对于开瓶挡板8、针头31间歇行走或驱动开瓶挡板8、针头31相对于置瓶架6间歇行走或同时驱动开瓶挡板8、针头31与置瓶架6相对间歇行走的行走驱动机构，开瓶挡板8设置于针头31的前侧。置瓶架6上可设置定位样品瓶5的定位结构，定位结构可以是定位孔或定位样品瓶5的架子，本实施案例中，以置瓶孔63为例放置定位样品瓶5。

开瓶挡板8上位于样品瓶5的行走路径对应处设有与样品瓶5上端相适应的止挡凹槽81。开瓶挡板8位于样品瓶5的行走路径对应处设有弹性挡块82，弹性挡块82可单独使用，也可设置于止挡凹槽81外面，最好成对设置，中间预留出通过口。弹性挡块82可避免折断后的部分飞溅。开瓶挡板8可设有加热器或火焰喷射器，以减小污染风险。加热器或火焰喷射器可设置于开瓶挡板8下方。

本实施案例中，针头31设有定位的针座71，升降机构7驱动针座71升降带动针头31与样品瓶5脱离或配合，升降机构7可以是液压、气压杆或丝杠。为了扩展本发明的应用范围，针头31下方设有样品瓶5的止挡架9，止挡架9上位于针头31对应处设有豁口91，可在使用西林瓶时用作针头31的插拔。为了能将样品瓶5中的液体抽干，针头31设有驱动针头31翻转的翻转机构32，该翻转机构32包括连接升降机构7并驱动升降机构7旋转的电机。

当然，为了便于实现自动化快速操作，针头31可通过多轴联动的机械手抓取控制针头31完成相应的动作，如x、y、z三、四或六轴联动，机械手可以多轴同时动作，也可以按照相应的操作需求，依次动作。这样就可简化行走机构的动作。当然也可以用现在的行走机构。上述的针座71及其驱动的部分也可以看做一种简单的机械手。

行走驱动机构包括支撑置瓶架6滑移的底座61及滑移驱动器，置瓶架6可通过一滑移驱动器驱动运行于底座61上，开瓶挡板8、止挡架9可依次设置于底座61上位于样品瓶5的行走路径上，针头31通过升降机构7设置于止挡架9上方等待与置瓶架6上的样品瓶5配合。当然针头31及开瓶挡板8也可设置滑移的驱动，即置瓶架6静止，针头31及开瓶挡板8行走滑移。置瓶架6上位于送料方向上间隔定位设置样品瓶5。置瓶架6上位于行走方向上设有间隔的槽62，该槽62可为通透或不通透的槽。

本实施案例中，支撑体1上设有驱动收集瓶翻转的翻瓶装置。翻瓶装置包括固定收集瓶2的固定架、驱动固定架旋转倒置收集瓶2的驱动结构。驱动结构可优选为步进或伺服电机，固定架可以抱紧夹持固定收集瓶2，也可以用相应的卡具卡住收集瓶2适当位置以固定收集瓶2。

固定架包括的相互配合固定样瓶的上架11、下架12、上、下架11、12的支撑，驱动结构连接于支撑体上。上架11可用于固定瓶身或瓶口，下架12可用于固定瓶底或瓶身。

上架11与下架12之间设有可调节距离间距的调节结构，调节结构包括齿条13、对应连接上、下架11、12的两个滑块14，滑块14上设有与齿条13齿咬合的插销15，齿条13及滑块14构成了上、下架11、12的支撑。

本发明装置使用时，升降机构7提升针头31位于上端为初始默认状态，可将经过切割的样品瓶5放置于置瓶架6的置瓶孔63内，置瓶架6上设有至少一个置瓶孔63，为了提高效率，置瓶孔63可设置多个纵横排列于置瓶架6上，针头31最好成排设置与同排的置瓶孔63一一对应。

装置启动后，驱动器驱动置瓶架6首先经过开瓶挡板8，如图2，样品瓶5为安瓿瓶，安瓿瓶针头31可优先采用弹性针头。样品瓶5上端碰到开瓶挡板8，首先触及的弹性挡块82变形，样品瓶5上端陷入挡块的凹槽81内，样品瓶5被开瓶，开瓶挡块82回弹，样品瓶5上端被关闭在止挡凹槽81与弹性挡块82内，置瓶架6继续向前运行，样品瓶5受到挤压，上端被折断并被阻挡于弹性挡块82的凹槽81内，不会弹出，随着置瓶架6继续运行，掉落到后方的槽62内，置瓶架6运行至针头31下方暂停止，最好是样品瓶5瓶口恰好位于豁口91内，以便于将要下行的针头31能从豁口91内插入样品瓶5，可通过限位开关定位置瓶架6。升降机构7启动驱动针头31下行至针头31插入打开的样品瓶5内，蠕动泵4运行，将样品瓶5中液体吸出富集到管路收集瓶2中后，升降机构7驱动针头31上行至初始位置，整个置瓶架6前行平移一个工位，以便开始下一个或排样品的收集。

如果样品为干粉，先将收集瓶2中的液体抽取至样品瓶5中，然后同液体处理，如干粉难溶，可将液体往复抽送辅助溶解。也可以将液体抽送入后转移至下一工位，等溶解后再取出液体。

运行过程中，支撑体1上的翻瓶装置可根据工艺的要求需要翻转收集瓶2瓶口朝上或朝下或者适度倾斜。

本发明结构可适用于安瓿瓶及西林瓶。

样品瓶5如果是装干粉的安瓿瓶：同对液体操作，针头31向下运行后翻转收集瓶2向安瓿瓶内通过蠕动泵4送入液体，溶解后再抽取液体。

样品瓶5如果是装干粉的西林瓶，如图1所示，取样针头31可为带过滤器的双芯针头，装置运行，西林瓶从开瓶挡板8下端经过，到针头31下方后升降机构驱动针头31插入，西林瓶止挡架9向后移动一段距离，或置瓶架6和升降机构7向前移动，使得针头31插入西林瓶和抬起针头31的时候不会与止挡架9产生干涉。抬起针头31高度大于置瓶孔高度，样品瓶5抬起至瓶底超出置瓶孔高度才可通过翻转机构32翻转，以便于将西林瓶中的液体能全部收集到收集瓶2中。翻转收集瓶2瓶口朝下向西林瓶内通过蠕动泵4送入液体溶解干粉，干粉溶解后抬起针头31，西林瓶由于摩擦停留在针头31上，反向启动蠕动泵4，翻转收集瓶2瓶口朝上，同时通过翻转机构将插入针头31的样品瓶连同针座71一起翻转，针座71往后方空间富余一侧翻转，不往开瓶挡板8一侧转，将液体转移到收集瓶2中。然后针座71再正向翻转回来，然后升降机构将插入西林瓶的针头31向下移动，将空西林瓶放回置瓶孔中。为了西林瓶便于快速放置，作为另一种方案，置瓶架6可向前行走使最近的槽62至针头31下方便于针头31回转后恰好将西林瓶放置于槽62内。西林瓶止挡架9向前移动回位，或置瓶架6和升降机构7向后移动回位，使得针头31向上拔出时，西林瓶被止挡架9挡住，最终脱离针头。如干粉难溶，可将液体往复抽送辅助溶解或者抬起针头往复转动辅助摇匀。

西林瓶取样针头和收集瓶针头均可选择带过滤器的双芯针头或取样针头和空气过滤器单独分别插入西林瓶和收集瓶2。

样品瓶5如果是装液体的西林瓶：装置运行，取样针头31可选为带过滤器的双芯针头，装置运行，西林瓶止挡架9先向后移动一段距离，或置瓶架6和升降机构7向前移动，使得针头31插入西林瓶和抬起针头31的时候不会与止挡架9产生干涉。抬起针头31高度大于置瓶孔高度，样品瓶抬起至瓶底超出置瓶孔高度才可翻转。西林瓶从开瓶挡板8下端经过，到针头31下端后针头31插入，然后抬起针头31，西林瓶由于摩擦停留在针头31上，反向启动蠕动泵4，同时通过翻转机构32将插入针头31的样品瓶连同针座71一起翻转。针座71往后方空间富余一侧翻转、不往开瓶挡板8一侧转，将液体转移到收集瓶2中。然后针座71再正向翻转回来，然后升降机构将插入西林瓶的针头31向下移动，将空西林瓶放回置瓶孔中。西林瓶止挡架9向前移动回位，或置瓶架6和升降机构7向后移动回位，使得针头向上拔出时，西林瓶被止挡架9挡住，最终脱离针头。

如果收集瓶2中使用取样长针头浸没到液面以下，则无需翻转收集瓶2；如果使用长度足够的取样针，其针头31可接触到样品瓶瓶底，则也无需翻转样品瓶5及针座71。

Claims (9)

1.一种自动化样品收集装置，包括收集瓶的支撑体、连接收集瓶的管路、与管路配合的蠕动泵，所述的管路另一端设有与样品瓶配合的针头，其特征在于：还包括放置定位样品瓶的置瓶架，与置瓶架相对滑移的碰撞挤压打开样品瓶口开瓶挡板，驱动针头与置瓶架相对升降完成针头插拔的升降机构，驱动置瓶架相对于开瓶挡板、针头间歇行走或驱动开瓶挡板、针头相对于置瓶架间歇行走或同时驱动开瓶挡板、针头与置瓶架相对间歇行走的行走驱动机构，所述的开瓶挡板设置于针头的前侧，所述的针头下方设置有样品瓶的止挡架，所述的止挡架与针头之间可相对滑移。

2.如权利要求1所述的自动化样品收集装置，其特征在于：所述的开瓶挡板上位于样品瓶的行走路径对应处设有与样品瓶上端相适应的止挡凹槽。

3.如权利要求1或2所述的自动化样品收集装置，其特征在于：所述的开瓶挡板位于样品瓶的行走路径处对应处设有弹性挡块。

4.如权利要求3所述的自动化样品收集装置，其特征在于：所述的开瓶挡板设有加热器或火焰喷射器。

5.如权利要求1所述的自动化样品收集装置，其特征在于：所述的针头设有定位的针座，所述的升降机构驱动针座升降带动针头与样品瓶脱离或配合；所述的止挡架上位于针头对应处设有豁口；所述的针头设有驱动针头翻转的翻转机构。

6.如权利要求1所述的自动化样品收集装置，其特征在于：所述的置瓶架上位于行走方向上间隔定位设置样品瓶。

7.如权利要求1或6所述的自动化样品收集装置，其特征在于：所述的置瓶架上位于行走方向上设有间隔的槽。

8.如权利要求1所述的自动化样品收集装置，其特征在于：所述的支撑体上设有驱动收集瓶翻转的翻瓶装置。

9.如权利要求1所述的自动化样品收集装置，其特征在于：所述的蠕动泵为可逆转的蠕动泵。