CN106560434A - 吸附式冻存管传递机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸附式冻存管传递机构，其包括吸附式传递机构和真空气动机构，吸附式传递机构和真空气动机构的自动控制装置彼此电气连接；其中，所述吸附式传递机构包括伸缩管机构和固定座，所述伸缩管机构通过固定座与挑管三轴机器人连接；吸附式传递机构与真空气动机构形成一负压气路，吸管的下端部通过负压气路产生的负压与冻存管吸附连接。本发明能够应用于深低温环境，能够将冻存管从冻存盘中单支取出放入，实现了单支冻存管存取样本的全自动化存储过程，保证了生物样本的活性，提高了工作效率以及操作人员的安全系数，有效地避免了相关事故的发生。

Description

吸附式冻存管传递机构
技术领域
本发明涉及一种吸附式冻存管传递机构。
背景技术
以液氮等冷却介质实现的深低温冻存技术可以使生物样本中的血液、干细胞和免疫细胞等生物组织长期保持活性，以方便下一步的研究或实验。深低温冻存技术中常通过冻存管作为生物样本常用的保存或转移载体，冻存管又称菌种保存管、磁珠保存管、磁珠冻存管等。现有技术中一般都是通过手动方式传递转移冻存管，但该方式存在许多弊端：首先在传递转移过程中无法做到全程深低温控制，易影响管中生物样本的活性；其次人工效率低，错误率高；再次，深低温对操作人员存在很大的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中手动传递转移冻存管存在各种缺陷的问题，提供了一种实现了全自动化冻存管单支存取的吸附式冻存管传递机构。
本发明通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供了一种吸附式冻存管传递机构，所述吸附式冻存管传递机构包括吸附式传递机构和真空气动机构，所述吸附式传递机构和所述真空气动机构的自动控制装置彼此电气连接；
其中，所述吸附式传递机构包括伸缩管机构和固定座，所述伸缩管机构包括滑块座、吸管、设于所述吸管的顶端的快速接头、拉杆轴和电缸，所述吸管固定连接于所述滑块座上，所述滑块座滑动连接于所述固定座上，所述滑块座通过所述拉杆轴与所述电缸连接；所述伸缩管机构通过所述固定座与挑管三轴机器人连接，所述电缸与所述挑管三轴机器人电气连接；
所述真空气动机构的进气口通过气管与气源连接，所述真空气动机构的负压接口通过气管与所述快速接头连接；
所述吸附式传递机构与所述真空气动机构形成一负压气路，所述吸管的下端部通过所述负压气路产生的负压与冻存管吸附连接。
本发明中，所述真空气动机构较佳地包括真空发生气路、真空破坏气路和真空发生器；所述真空发生气路包括通过气管相互连接的一空气三联件和一真空发生电磁阀，所述真空破坏气路包括通过气管相互连接的一氮气三联件和一真空破坏电磁阀；所述空气三联件的进气端通过气管与压缩空气气源连接，所述真空发生电磁阀的出气端通过气管与所述真空发生器的进气接口连接；所述氮气三联件的进气端通过气管与氮气气源连接，所述真空破坏电磁阀的出气端通过气管与所述真空发生器的破坏接口连接；所述真空发生器的负压接口通过气管与所述快速接头连接。
本发明中，所述固定座较佳地包括机器人连接板和伸缩管机构固定座；所述伸缩管机构固定座为一长方形框体，所述滑块座可滑动地嵌套于所述伸缩管机构固定座中，所述拉杆轴穿过所述伸缩管机构固定座的上边缘，所述吸管穿过所述伸缩管机构固定座的下边缘；所述伸缩管机构固定座与所述机器人连接板固定连接，所述机器人连接板与所述挑管三轴机器人固定连接；该设计能保证滑块座上下滑动时的定位精度，并使所述吸附式冻存管传递机构与所述挑管三轴机器人连接以实现冻存管的自动化传递。
本发明中，所述伸缩管机构较佳地还包括弹簧接头，所述弹簧接头设于所述快速接头与所述吸管之间，用于避免吸管与被吸附物体之间在滑块座移动时可能产生的的刚性接触。
本发明中，所述伸缩管机构较佳地还包括上导向套，所述上导向套设于所述拉杆轴与所述伸缩管机构固定座的连接处，用于保证滑块座滑动的轴向定位精度。
本发明中，所述伸缩管机构较佳地还包括下导向套，所述下导向套设于所述吸管与所述伸缩管机构固定座的连接处，用于保证滑块座滑动的轴向定位精度。
本发明中，所述伸缩管机构较佳地还包括保护管套，所述保护管套为一圆筒，所述保护管套与所述吸管同轴并固定连接于所述伸缩管机构固定座的下边缘，并形成一供所述吸管通过的通道，以起到对冻存管进行保护和保温的作用。
本发明中，所述吸管的下端部较佳地为锥形，以减少对冻存管的定位精度要求。
本发明中，所述滑块座、所述上导向套和所述下导向套较佳地均由聚四氟乙烯制成；聚四氟乙烯材料的低摩擦系数使其具有良好的自润滑性，且其耐低温性可达-200℃，能够很好地替代不能在深低温下工作的普通轴承，保证了吸管上下运动的稳定性。
本发明中，所述电缸为本领域常规使用的电缸，用于驱动整个机构做上下伸缩运动。
本发明中，所述空气三联件和所述氮气三联件均为本领域常规使用的气源三联件，用于进气的调压和过滤。
本发明中，所述真空发生电磁阀和所述真空发生电磁阀均为本领域常规使用的真空电磁阀，用于通过集成自动控制系统控制气路。
本发明中，所述真空发生器为本领域常规使用的的真空发生器，一般为带有过滤器的真空发生器，其接口包括进气接口、排气接口、负压接口和破坏接口；所述真空发生器用于使气路内部产生负压以吸附冻存管，当连接有真空破坏气路时，还能通过集成自动控制系统实现冻存管的自动脱落。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供了一种能够应用于深低温环境的吸附式冻存管传递机构，其集成了自动控制系统，能够将冻存管从冻存盘中单支取出放入，实现了单支冻存管存取样本的全自动化存储过程，保证了生物样本的活性，提高了工作效率以及操作人员的安全系数，有效地避免了相关事故的发生。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的吸附式传递机构结构示意图。
图3为本发明较佳实施例的真空气动机构结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示，本发明提供了一种吸附式冻存管传递机构，包括吸附式传递机构1和真空气动机构2，所述吸附式传递机构1和所述真空气动机构2的自动控制装置彼此电气连接；
如图2所示，吸附式传递机构包括了伸缩管机构11和固定座12。所述伸缩管机构11包括滑块座111、快速接头112、弹簧接头113、吸管114、拉杆轴115、电缸116、上导向套117、下导向套118和保护套管119，所述固定座12包括机器人连接板121和伸缩管机构固定座122；所述吸管114固定连接于所述滑块座111上，所述滑块座111滑动连接于所述固定座12上，所述滑块座111通过所述拉杆轴115与所述电缸116连接；所述伸缩管机构11通过所述固定座12与挑管三轴机器人连接，所述电缸116与所述挑管三轴机器人电气连接；拉杆轴115由上导向套117轴向固定于伸缩机构固定座122上，吸管114由下导向套118轴向固定于伸缩机构固定座122上；所述吸管114的下端部为锥形；所述伸缩管机构固定座122为一长方形框体，所述滑块座111可滑动地嵌套于所述伸缩管机构固定座122中，所述拉杆轴115穿过所述伸缩管机构固定座122的上边缘，所述吸管114穿过所述伸缩管机构固定座122的下边缘；所述伸缩管机构固定座122与所述机器人连接板121固定连接，所述机器人连接板121与所述挑管三轴机器人固定连接；滑块座111、上导向套117和下导向套118采用聚四氟乙烯材料制作。
如图3所示，真空气动机构包括真空发生气路21、真空破坏气路22和真空发生器23；所述真空发生气路21包括通过气管相互连接的一空气三联件211和一真空发生电磁阀212，所述真空破坏气路22包括通过气管相互连接的一氮气三联件221和一真空破坏电磁阀222；所述空气三联件211的进气端通过气管与压缩空气气源连接，所述真空发生电磁阀212的出气端通过气管与所述真空发生器23的进气接口连接；所述氮气三联件221的进气端通过气管与氮气气源连接，所述真空破坏电磁阀222的出气端通过气管与所述真空发生器23的破坏接口连接；结合图1可知，所述真空发生器23的负压接口通过气管与所述快速接头112连接。
本发明的工作原理简述如下：
当吸附冻存管时，真空发生气路21通过空气三联件211过滤掉压缩空气中的水份，调整气压后与真空发生电磁阀212接通，再连接于真空发生器23上，真空发生器23通过快速接头112使气管内产生负压；随后，电缸116驱动拉杆轴115，使吸管114从保护套管119中伸出，气路中产生的负压使冻存管圆顶部吸附在吸管114下端部，吸管114缩回，使冻存管进入保护套管119内进行转移，保护套管119防止转移传递过程中外界对冻存管的损伤，同时吸入环境中的冷气使冻存管在转移过程中始终处于低温状态下，避免了损伤样本活性度。整个机构通过机器人连接板121与挑管三轴机器人相连，转移传递冻存管。
当需取下冻存管时，真空破坏气路22通过氮气三联件221调整气压后与真空破坏电磁阀222接通，再连接于真空发生器23的破坏接口上，从真空破坏气路22中吹入氮气，使气管中的真空得以破坏，冻存管从吸管下端部脱落。
根据实际使用环境的不同以及具体的使用要求，本实施例可通过人工手动操作控制系统的方式实现，亦可通过自动控制系统实现。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述吸附式冻存管传递机构包括吸附式传递机构和真空气动机构，所述吸附式传递机构和所述真空气动机构的自动控制装置彼此电气连接；
其中，所述吸附式传递机构包括伸缩管机构和固定座，所述伸缩管机构包括滑块座、吸管、设于所述吸管的顶端的快速接头、拉杆轴和电缸，所述吸管固定连接于所述滑块座上，所述滑块座滑动连接于所述固定座上，所述滑块座通过所述拉杆轴与所述电缸连接；所述伸缩管机构通过所述固定座与挑管三轴机器人连接，所述电缸与所述挑管三轴机器人电气连接；
所述真空气动机构的进气口通过气管与气源连接，所述真空气动机构的负压接口通过气管与所述快速接头连接；
所述吸附式传递机构与所述真空气动机构形成一负压气路，所述吸管的下端部通过所述负压气路产生的负压与冻存管吸附连接。
2.如权利要求1所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述真空气动机构包括真空发生气路、真空破坏气路和真空发生器；所述真空发生气路包括通过气管相互连接的一空气三联件和一真空发生电磁阀，所述真空破坏气路包括通过气管相互连接的一氮气三联件和一真空破坏电磁阀；所述空气三联件的进气端通过气管与压缩空气气源连接，所述真空发生电磁阀的出气端通过气管与所述真空发生器的进气接口连接；所述氮气三联件的进气端通过气管与氮气气源连接，所述真空破坏电磁阀的出气端通过气管与所述真空发生器的破坏接口连接；所述真空发生器的负压接口通过气管与所述快速接头连接。
3.如权利要求1所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述固定座包括机器人连接板和伸缩管机构固定座；所述伸缩管机构固定座为一长方形框体，所述滑块座可滑动地嵌套于所述伸缩管机构固定座中，所述拉杆轴穿过所述伸缩管机构固定座的上边缘，所述吸管穿过所述伸缩管机构固定座的下边缘；所述伸缩管机构固定座与所述机器人连接板固定连接，所述机器人连接板与所述挑管三轴机器人固定连接。
4.如权利要求1所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述伸缩管机构还包括弹簧接头，所述弹簧接头设于所述快速接头与所述吸管之间。
5.如权利要求3所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述伸缩管机构还包括上导向套，所述上导向套设于所述拉杆轴与所述伸缩管机构固定座的连接处。
6.如权利要求3所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述伸缩管机构还包括下导向套，所述下导向套设于所述吸管与所述伸缩管机构固定座的连接处。
7.如权利要求3所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述伸缩管机构还包括保护管套，所述保护管套为一圆筒，所述保护管套与所述吸管同轴并固定连接于所述伸缩管机构固定座的下边缘，并形成一供所述吸管通过的通道。
8.如权利要求1所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述吸管的下端部为锥形。
9.如权利要求5所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述滑块座和所述上导向套均由聚四氟乙烯制成。
10.如权利要求6所述的吸附式冻存管传递机构，其特征在于，所述下导向套由聚四氟乙烯制成。
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