CN107523495B - 用于生物热反应的封盖系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生物热反应的封盖系统，其包括至少一个反应管、至少一个吸盘以及至少一个压杆。所述至少一个反应管均包括开口端。所述至少一个吸盘用于吸取至少一个盖子并移动所述至少一个盖子至所述至少一个反应管的所述开口端上。所述至少一个压杆用于将所述至少一个盖子压入所述至少一个反应管的所述开口端中。

Description

用于生物热反应的封盖系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于生物热反应的封盖系统及其方法，特别适用于生物医学产业，用于自动化设备的一种用于生物热反应的封盖系统及其方法。
背景技术
在生物医学实验室中，通常会将反应物置入塑料制的反应管中进行生化反应。通常会密封反应管，以避免受外部环境影响以及维持反应条件的一致性。因为生物热反应,如聚合酶连锁反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)会在90度(摄氏)以上的温度上持续数小时，因此保持气密性是相当重要的。
现有用于PCR的自动设备对于密封反应管有两种方法：1.采用人工进行密封反应管；2.设置特殊规格的塑料管及工具。
在第一种方法中，就是在所述自动化设备运作中，将反应管取出，利用人工进行密封的工作，人工可能造成部分反应管的密封不完全及时间的浪费。
在第二种方法中，如Roch’s COBAS Ampliprep是设计具有螺纹的反应管及盖子，虽然可以确保所述反应管的密封性，但是需要采用转动的机构，且一次只能密封一个反应管；若要同时密封多个反应管，则会需要增加相当多的机构，造成成本的增加。同时，有螺纹的反应管以及盖子也代表较高的生产成本(一般的反应管是没有螺纹的)。
而且，在第二种方法中，虽然相较第一种方法已经是一种完全的自动化设备。然而，有几种问题仍旧存在：1.无法得知盖子是否有被移动到反应管的位置；2.旋转盖子时，可能造成盖子滑落；3.旋转机构容易故障。
因此，需要提出一种用于生物热反应的封盖系统及其方法，以解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述现有技术的问题，本发明通过设置吸盘，所述吸盘在吸取盖子时同时根据压力侦测装置判断所述盖子是否有被吸附起来，确保盖子都可以正确地移动到反应管的上方；以及设置压杆，所述压杆分别对准每一个盖子，而且是做单一方向的直线运动，因此可以精准的将每一个盖子压入每个反应管中。
为达到上述目的，本发明提供一种用于生物热反应的封盖系统，其包括至少一个反应管、至少一个吸盘以及至少一个压杆。
所述至少一个反应管的每一个均包括开口端。所述至少一个吸盘用于吸取至少一个盖子并移动所述至少一个盖子至所述至少一个反应管的所述开口端上。所述至少一个压杆用于将所述至少一个盖子压入对应的所述至少一个反应管的所述开口端中。
在一个优选实施例中，所述的封盖系统还包括压力侦测装置，其用于判断所述至少一个吸盘是否完整吸取所述至少一个盖子。
在一个优选实施例中，所述的封盖系统还包括校正装置，其用于使所述至少一个吸盘能对准所述至少一个盖子进行吸取作业、使所述至少一个盖子能移动到对准所述至少一个反应管的移动作业以及使所述至少一个压杆能对准所述至少一个盖子来进行所述压入作业，以将所述至少一个盖子压入对应的所述至少一个反应管的所述开口端中。
在一个优选实施例中，所述的封盖系统还包括驱动装置，用于驱动所述至少一个压杆进行所述压入作业，以将所述至少一个盖子压入对应的所述至少一个反应管的所述开口端中。
在一个优选实施例中，所述的封盖系统还包括气压装置，用于提供所述至少一个吸盘足够的吸力。
在一个优选实施例中，所述的封盖系统还包括泄压装置，用于消除所述至少一个吸盘的吸力，使所述至少一个盖子脱离所述至少一个吸盘。
在一个优选实施例中，所述生物热反应是在高于90℃的温度下来进行。
为达上述目的，本发明提供一种用于生物热反应的封盖方法，其包括：首先，设置至少一个反应管，所述至少一个反应管的每一个均包括开口端；接着，至少一个吸盘吸取至少一个盖子并移动所述至少一个盖子至所述至少一个反应管的所述开口端上；最后，至少一个压杆将所述至少一个盖子压入对应的所述至少一个反应管的所述开口端中。
在一个优选实施例中，所述的封盖方法还包括：使用压力侦测装置判断所述至少一个吸盘是否完整吸取所述至少一个盖子。
在一个优选实施例中，所述的封盖方法还包括校正装置，其用于使所述至少一个吸盘能对准所述至少一个盖子进行吸取作业、使所述至少一个盖子能移动到对准所述至少一个反应管的移动作业以及使所述至少一个压杆能对准所述至少一个盖子来进行所述压入作业，以将所述至少一个盖子压入对应的所述至少一个反应管的所述开口端中。
在一个优选实施例中，所述的封盖方法还包括驱动装置，用于驱动所述至少一个压杆进行所述压入作业，以将所述至少一个盖子压入对应的所述至少一个反应管的所述开口端中。
在一个优选实施例中，所述的封盖方法还包括气压装置，用于提供所述至少一个吸盘足够的吸力。
在一个优选实施例中，使用泄压装置消除所述至少一个吸盘的吸力，使所述至少一个盖子脱离所述至少一个吸盘。
在一个优选实施例中，所述生物热反应是在高于90℃的温度下来进行。
相较现有技术，本发明通过设置吸盘，所述吸盘在吸取盖子时根据压力侦测装置判断所述盖子是否有被吸附起来，确保盖子都可以正确地移动到反应管的上方；以及设置压杆，所述压杆分别对准每一个盖子，而且是做单一方向的直线运动，因此可以精准地将每一个盖子压入每个反应管中。
附图说明
图1是本发明的封盖系统的第一优选实施例的分解示意图；
图2是本发明的封盖系统的第二优选实施例的分解示意图；
图3是本发明的第一优选实施例的封盖方法的流程图；以及
图4是本发明的第二优选实施例的封盖方法的流程图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以说明本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
图1是本发明的第一优选实施例的封盖系统100的分解示意图。所述封盖系统100包括至少一个反应管110、至少一个吸盘120、至少一个压杆140、校正装置160、气压装置180以及泄压装置190。
所述至少一个反应管110的每一个均包括开口端112。详细地，所述开口端112是用于收容要进行生物热反应的物质。所述生物热反应是在高于90℃的温度下来进行。所述至少一个吸盘120用于吸取至少一个盖子130并移动所述至少一个盖子130至所述至少一个反应管110的所述开口端112上。所述泄压装置190用于消除所述至少一个吸盘120的吸力，使所述至少一个盖子130脱离所述至少一个吸盘120。因为在所述至少一个吸盘120的吸力为消除前，所述至少一个盖子130无法脱离所述至少一个吸盘120，若是使用外部力量分离所述至少一个吸盘120以及所述至少一个盖子130，可能会造成所述至少一个盖子130及/或所述至少一个吸盘120的损坏，进而使气体密封性降低。通过所述泄压装置190将所述至少一个吸盘120与所述至少一个盖子130之间的压力回复到与外界的压力相同，便可以使所述至少一个盖子130自动脱离所述至少一个吸盘120。详细地，所述至少一个盖子130一旦确实压入所述至少一个反应管110，便能够确保所述至少一个反应管110的气密。所述至少一个压杆140用于将所述至少一个盖子130压入对应的所述至少一个反应管110的所述开口端112中。选择地，根据不同的机构设计，可以同时压入多个反应管110或单个反应管110。
所述校正装置160用于使所述至少一个吸盘120能对准所述至少一个盖子130进行吸取作业，使所述至少一个盖子130能移动到对准所述至少一个反应管110的移动作业以及使所述至少一个压杆140能对准所述至少一个盖子130来进行所述压入作业，以将所述至少一个盖子130压入对应的所述至少一个反应管110的所述开口端112中。
详细地，所述校正装置160可以通过雷射进行定位。所述驱动装置170用于驱动所述至少一个压杆140进行所述压入作业，以将所述至少一个盖子130压入对应的所述至少一个反应管110的所述开口端112中。详细地，所述驱动装置170可以是气动装置、油压装置的其中一个或其组合。所述气压装置180用于提供所述至少一个吸盘120足够的吸力。详细地，所述气压装置180可以是真空泵浦或可抽取气体的装置。
优选地，所述驱动装置170也可以整合至所述气压装置180之中，通过所述气压装置180提供动力至所述压杆140进行所述压入作业，以将所述至少一个盖子130压入对应的所述至少一个反应管110的所述开口端112中。
实际操作上，首先，将反应物置入所述至少一个反应管110；接着，所述校正装置160先定位所述至少一个反应管110的位置；接着，所述至少一个吸盘120吸取所述至少一个盖子130并移动所述至少一个盖子130至所述至少一个反应管110的所述开口端112上(仅靠着，尚未封盖)；接着，所述泄压装置190消除所述至少一个吸盘120的吸力，使所述至少一个盖子130脱离所述至少一个吸盘120；接着，所述至少一个压杆140将所述至少一个盖子130同步压入所述至少一个反应管的所述开口端中，形成气密密封。接着便可以进行后续的生化实验。在上述操作过程中，通过所述至少一个压杆140的直线运作(下压动作)，能够让自动化生物热反应设备完全的自动化且提高封盖的速度。一般而言，超过摄氏90度的生物热反应对于气密密封的要求很高，而本发明的封盖系统能够形成气密密封，使反应管能安全地进行高温(超过摄氏90度)的生物热反应安全。
图2是本发明的第二优选实施例的封盖系统200的分解示意图。本优选实施例与第一优选实施例的差异在于：增加压力侦测装置150。第一优选实施例因为采用气压装置180进行吸取所述至少一个盖子，所以可能会有部分盖子没有被吸到的情况发生。所述压力侦测装置180用于判断所述至少一个吸盘120是否完整吸取所述至少一个盖子130。详细地，当所述至少一个吸盘120完整地吸取所述至少一个盖子130时，所述压力侦测装置180侦测到特定真空度；反之，当所述至少一个吸盘120没有吸取所述至少一个盖子130时，所述压力侦测装置180会侦测到大气压力，操作人员便可以发现错误，进行修正。
图3绘示本发明的第一优选实施例的封盖方法的流程图(组件符号请参考图1)。首先，执行步骤S01，设置至少一个反应管110，所述至少一个反应管110的每一个均包括开口端112；接着，执行步骤S02，至少一个吸盘120吸取至少一个盖子130并移动所述至少一个盖子130至所述至少一个反应管110的所述开口端112上；接着，执行步骤S03，使用泄压装置190消除所述至少一个吸盘120的吸力，使所述至少一个盖子130脱离所述至少一个吸盘120；最后，执行步骤S04，至少一个压杆140将所述至少一个盖子130压入对应的所述至少一个反应管110的所述开口端112中。
图4是本发明的第二优选实施例的封盖方法的流程图(组件符号请参考图2)。本优选实施例与第一优选实施例的差异在于：在步骤S02以及步骤S03之间还包括：步骤S05，使用压力侦测装置150判断所述至少一个吸盘120是否完整吸取所述至少一个盖子130。详细地，若是，即当所述至少一个吸盘120完整地吸取所述至少一个盖子130时，所述压力侦测装置180侦测到一特定真空度，接着执行步骤S03；反之，若否，即当所述至少一个吸盘120没有吸取所述至少一个盖子130时，所述压力侦测装置180会侦测到大气压力，操作人员便可以发现错误，进行修正，而非继续执行步骤S03，造成设备的损坏。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可做出各种的更改和润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求范围所界定的为准。

Claims (12)

1.一种用于生物热反应的封盖系统，其特征在于，包括：
至少一反应管，所述至少一反应管之每一者均包括一开口端；
至少一吸盘，用于吸取至少一盖子并移动所述至少一盖子至所述至少一反应管的所述开口端上；
一泄压装置，用于消除所述至少一吸盘的吸力，使所述至少一盖子脱离所述至少一吸盘；以及
至少一压杆，用于将所述至少一盖子随着所述至少一压杆的向下移动而压入对应的所述至少一反应管的所述开口端中。
2.如权利要求1所述的封盖系统，其特征在于，还包括一压力侦测装置，用于判断所述至少一吸盘是否完整吸取所述至少一盖子。
3.如权利要求1所述的封盖系统，其特征在于，还包括一校正装置，用于使所述至少一吸盘能对准所述至少一盖子进行吸取作业、使所述至少一盖子能移动到对准所述至少一反应管的一移动作业以及使所述至少一压杆能对准所述至少一盖子来进行所述压入作业，以将所述至少一盖子压入对应的所述至少一反应管的所述开口端中。
4.如权利要求1所述的封盖系统，其特征在于，还包括一驱动装置，用于驱动所述至少一压杆进行所述压入作业，以将所述至少一盖子压入对应的所述至少一反应管的所述开口端中。
5.如权利要求1所述的封盖系统，其特征在于，还包括一气压装置，用于提供所述至少一吸盘足够的吸力。
6.如权利要求1所述的封盖系统，其特征在于，所述封盖系统是用于超过摄氏90度以上的生物热反应。
7.一种用于生物热反应的封盖方法，其特征在于，包括：
设置至少一反应管，所述至少一反应管之每一者均包括一开口端；
至少一吸盘吸取至少一盖子并移动所述至少一盖子至所述至少一反应管的
所述开口端上；
使用一泄压装置消除所述至少一吸盘的吸力，使所述至少一盖子脱离所述至少一吸盘；以及
至少一压杆将所述至少一盖子随着所述至少一压杆的向下移动而压入对应的所述至少一反应管的所述开口端中。
8.如权利要求7所述的封盖方法，其特征在于，还包括：
使用一压力侦测装置判断所述至少一吸盘是否完整吸取所述至少一盖子。
9.如权利要求7所述的封盖方法，其特征在于，还包括一校正装置，用于使所述至少一吸盘能对准所述至少一盖子进行吸取作业、使所述至少一盖子能移动到对准所述至少一反应管的一移动作业以及使所述至少一压杆能对准所述至少一盖子来进行所述压入作业，以将所述至少一盖子压入对应的所述至少一反应管的所述开口端中。
10.如权利要求7所述的封盖方法，其特征在于，还包括一驱动装置，用于驱动所述至少一压杆进行所述压入作业，以将所述至少一盖子压入对应的所述至少一反应管的所述开口端中。
11.如权利要求7所述的封盖方法，其特征在于，还包括一气压装置，用于提供所述至少一吸盘足够的吸力。
12.如权利要求7所述的封盖方法，其特征在于，所述封盖系统是用于超过摄氏90度以上的生物热反应。
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