CN109129550A - 一种冻存盒夹持装置 - Google Patents
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Abstract
一种冻存盒夹持装置，其包括：一固定架，包括，固定板、固定框；升降框架，插置于固定框内，升降框架背面设齿条，其两侧面中部设升降导向滑轨及升降导向滑块，该升降导向滑块顶面连接于固定框内壁；驱动电机，设置固定板的背面，其输出轴自固定板下部的通孔伸出，输出轴端部设置驱动齿轮，该驱动齿轮与所述齿条啮合；剪叉式升降装置；卡夹装置，设置于所述剪叉式升降装置下端；一控制器，所述驱动电机、步进电机、卡夹装置分别电性连接该控制器。本发明实现冻存盒夹持装置快速提取或存放冻存盒的问题，提高提取或存放冻存盒效率，降低低温下存取造成电器元件损坏的风险，同时实现中转过程中冻存盒的保冷问题。
Description
技术领域
本发明属于冻存盒及冻存管存取的技术领域，特别涉及一种冻存盒夹持装置。
背景技术
目前，生物样本冻存管存取已实现自动化操作，而真空吸取是取管时经常采用的方式。常规的吸管机构移动至冻存管存储区域后，会吸出所需的冻存管并移动中转罐或中转箱中，提取冻存管的时间较长，取管效率较低。冻存盒可存放更多冻存管，但是现有技术中夹持冻存盒的机械臂由于元器件过多，在低温下运行操作易造成元器件损伤，从而影响存取效率，而且在存取过程中不能实现冻存盒的保冷功能，易造成生物样本损伤。
以上普通的冻存盒存取机构不能实现快速提取或存放冻存盒，而且取管过程中生物样本的常温环境暴露易对生物样本造成损伤。
发明内容
本发明的目的在于设计一种冻存盒夹持装置，实现冻存盒夹持装置快速提取或存放冻存盒的问题，提高提取或存放冻存盒效率，降低低温下存取造成电器元件损坏的风险，同时实现中转过程中冻存盒的保冷问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种冻存盒夹持装置，其包括：一固定架，包括，固定板，其固定板下部设通孔；固定框，U形，设置于所述固定板的前面下部；升降框架，其为一个上下开口的箱体结构，插置于所述固定架的固定框内，升降框架对应固定板的背面沿长度方向设齿条；升降框架两侧面中部沿长度方向设升降导向滑轨及升降导向滑块，该升降导向滑块顶面连接于所述固定框的内壁；所述升降框架的前面上部设两个安装通孔；所述升降框架的上方设一可感测冻存盒的传感器；
驱动电机，设置所述固定板的背面，其输出轴自所述固定板下部的通孔伸出，输出轴端部设置驱动齿轮，该驱动齿轮与所述齿条啮合，以此带动所述升降框架上下运动；剪叉式升降装置，设置于所述升降框架内；卡夹装置，设置于所述剪叉式升降装置下端；一控制器，所述驱动电机、步进电机、卡夹装置分别电性连接该控制器。
优选的，所述的剪叉式升降装置，包括：剪叉式升降架，设置于所述升降框架内，其上部两端分别连接一剪叉滑动块，该两剪叉滑动块两端滑设于两剪叉滑动轴，该两剪叉滑动轴平行设置于所述升降框架内上部；两剪叉滑动块的中部穿设一正反丝杠；步进电机，其输出轴联接所述正反丝杆。
优选的，所述的剪叉式升降装置，包括，剪叉式升降架，设置于所述升降框架内；一驱动气缸，设置于所述升降框架内，其活塞杆端部连接所述剪叉式升降架。
优选的，所述卡夹装置包括：卡夹框架，为箱体结构，套设于所述剪叉式升降架下端，卡夹框架下端设底板；两卡夹，枢轴连接于所述卡夹框架底板两侧，卡夹中部向上凸起形成一连接部；两活动板，两活动板下端部活动连接所述两卡夹中部的连接部；磁铁框架，设置于所述卡夹框架的底板上端面中央；所述两活动板上端部伸入该磁铁框架内；框架式电磁铁，设置于所述磁铁框架内，框架式电磁铁内设一动铁芯，该动铁芯下端设容置槽，所述两活动板上端部伸入该容置槽，并通过一连接轴穿设连接所述动铁芯；所述框架式电磁铁与所述控制器电性连接。
优选的，所述剪叉式升降架的两侧上下分别设一滚动轴承，对应的，所述升降框架内壁上部中央轴向设置一与所述滚动轴承配合的带凹槽的导柱，所述卡夹框架内壁上部中央轴向设导槽。
优选的，所述卡夹框架的两侧外壁中央分别竖直设置至少一滑轮，对应的，所述升降框架内壁中央下部分别竖直设置一与该滑轮配合的导向柱。
优选的，所述剪叉式升降装置中的步进电机输出轴端部及所述正反丝杠的一端部分别设一同步带轮，并通过一同步带联接。
优选的，所述正反丝杠的两侧设轴承和轴承座，该轴承座固定于所述升降框架内壁。
优选的，所述固定板下部的通孔旁设位置传感器，所述升降框架的内壁上端口处设一深度传感器，所述位置传感器、深度传感器分别与所述控制器电性连接。
所述卡夹框架为保温体，其材质为PIR、PUR、EPP、EPS、气凝胶或真空绝热板，用于提取的冻存盒降低温度回升速率，减少生物样本损坏的风险。
优选的，所述连接轴的两侧设挡片，对应的，所述磁铁框架的内壁两侧设挡块，以此控制连接轴转动范围。
本发明的有益效果：
本发明实现冻存盒夹持装置快速提取或存放冻存盒，提高提取或存放冻存盒效率，降低低温下存取造成电器元件损坏的风险，同时实现中转过程中冻存盒的保冷问题。
附图说明
图1为本发明实施例的立体图1；
图2为本发明实施例的立体图2；
图3为本发明实施例的立体分解图1；
图4为本发明实施例的立体分解图2；
图5为本发明实施例中剪叉式升降装置的立体分解图1；
图6为本发明实施例中卡夹装置的立体分解图1；
图7为本发明实施例中卡夹装置的立体分解图2；
图8为本发明实施例中剪叉式升降装置的立体分解图2。
具体实施方式
参见图1～图7，本发明的一种冻存盒夹持装置，其包括：
一固定架1，包括，
固定板11，其下部设通孔111；
固定框12，U形，设置于所述固定板11前面下部；
升降框架2，其为一个上下开口的箱体结构，插置于所述固定架12的固定框12内，升降框架2对应固定板11的背面沿长度方向设齿条3；升降框架2两侧面中部沿长度方向设升降导向滑轨21及升降导向滑块22，该升降导向滑块22顶面连接于所述固定框12的内壁；所述升降框架2的前面上部设两个安装通孔23、23’；
驱动电机4，设置所述固定板11的背面，其输出轴自所述固定板11下部的通孔111伸出，输出轴端部设置驱动齿轮5，该驱动齿轮5与所述齿条3啮合，以此带动所述升降框架2上下运动；
剪叉式升降装置6，包括：
剪叉式升降架61，设置于所述升降框架2内，其上部两端分别连接一剪叉滑动块62、62’，该两剪叉滑动块62、62’两端滑设于两剪叉滑动轴63、63’，该两剪叉滑动轴63、63’平行设置于所述升降框架2内上部；两剪叉滑动块62、62’的中部穿设一正反丝杠64；
步进电机65，其输出轴联接所述正反丝杆64；
卡夹装置7，设置于所述剪叉式升降机架61下端；
一控制器(图中未示)，所述驱动电机、步进电机、卡夹装置分别电性连接该控制器。
优选的，所述卡夹装置7包括：
卡夹框架71，为箱体结构，套设于所述剪叉式升降架61下端，卡夹框架71下端设底板711；
两卡夹72、72’，枢轴连接于所述卡夹框架底板711两侧，卡夹72、72’中部向上凸起形成一连接部721、721’；两卡夹72、72’夹持冻存盒100；
两活动板73、73’，两活动板73、73’下端部活动连接所述两卡夹72、72’中部的连接部721、721’；
磁铁框架74，设置于所述卡夹框架71的底板711上端面中央；所述两活动板73、73’上端部伸入该磁铁框架74内；
框架式电磁铁75，设置于所述磁铁框架74内，框架式电磁铁75内设一动铁芯751，该动铁芯751下端设容置槽7511，所述两活动板73、73’上端部伸入该容置槽7511，并通过一连接轴76穿设连接所述动铁芯751；所述框架式电磁铁75与所述控制器电性连接。
优选的，所述剪叉式升降架61的两侧上下分别设一滚动轴承8、8’(以剪叉式升降架61一侧为例，下同)，对应的，所述升降框架2内壁上部中央轴向设置一与所述滚动轴承8配合的带凹槽的导柱24，所述卡夹框架71内壁上部中央轴向设导槽712。
优选的，所述卡夹框架71的两侧外壁中央分别竖直设置两滑轮9(以一侧滑轮9为例，下同)，对应的，所述升降框架2内壁中央下部分别竖直设置一与该滑轮9配合的导向柱10。
优选的，所述剪叉式升降装置6中的步进电机65输出轴端部及所述正反丝杠64的一端部分别设一同步带轮66、66’，并通过一同步带67联接。
优选的，所述正反丝杠64的两侧设轴承和轴承座69、69’，该轴承座69、69’固定于所述升降框架2内壁。
优选的，所述固定板11下部的通孔111旁设位置传感器15，所述升降框架2的内壁上端口处设一深度传感器16，所述位置传感器15、深度传感器16分别与所述控制器电性连接。
优选的，所述连接轴76的两侧设挡片761、761’，对应的，所述磁铁框架74的内壁两侧设挡块77、77’，以此控制连接轴76转动范围。
参见图8，本发明所述的剪叉式升降装置6，包括，剪叉式升降架61，设置于所述升降框架2内；一驱动气缸68，设置于所述升降框架2内，其活塞杆端部连接所述剪叉式升降架61。
工作原理：
将本发明通过其固定架固定于三维移动机构。
当使用者需要提取冻存盒时，三维移动机构带动冻存盒夹持装置移动至液氮罐待提取冻存盒的正上方，控制器启动驱动电机，驱动电机带动齿轮转动，从而驱动升降框架向下导向滑动，当升降框架向下移动时，深度传感器感应到位置传感器的位置时，传输信号给控制器，控制器使得驱动电机停转，升降框架停止；然后驱动剪叉式升降装置启动，驱动剪叉式升降架向下运动，运动至一定深度后，深度传感器将运动深度信号传输给控制器，控制器使得剪叉式升降架停止，然后此时卡夹框架底板顶住冻存盒的两侧端面，此时给框架式电磁铁通电，框架式电磁铁内的动铁芯向上移动，从而提起卡夹的一端，从而卡夹加紧冻存盒，控制器启动剪叉式升降架，使得剪叉式升降架向上收缩运动，从而将冻存盒提起并向上运动至卡夹框架内，由于卡夹框架内材料为保温材料，可以更好的起到保冷功能，然后运动至移动位置后，驱动剪叉式升降架停止，驱动电机启动并驱动升降框架向上移动，移动至设定高度时，位置传感器检测到设定高度，并将信号传输给控制器，控制器使得驱动电机停止，此时，冻存盒的提取工作完成。
Claims (11)
1.一种冻存盒夹持装置，其特征在于，包括：
一固定架，包括，
固定板，其下部设通孔；
固定框，U形，设置于所述固定板前面下部；
升降框架，其为一个上下开口的箱体结构，插置于所述固定架的固定框内，升降框架对应固定板的背面沿长度方向设齿条；升降框架两侧面中部沿长度方向设升降导向滑轨及升降导向滑块，该升降导向滑块顶面连接于所述固定框的内壁；所述升降框架的前面上部设两个安装通孔；
驱动电机，设置所述固定板的背面，其输出轴自所述固定板下部的通孔伸出，输出轴端部设置驱动齿轮，该驱动齿轮与所述齿条啮合，以此带动所述升降框架上下运动；
剪叉式升降装置，设置于所述升降框架内；
卡夹装置，设置于所述剪叉式升降装置下端；
一控制器，所述驱动电机、步进电机、卡夹装置分别电性连接该控制器。
2.如权利要求1所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述的剪叉式升降装置，包括：
剪叉式升降架，设置于所述升降框架内，其上部两端分别连接一剪叉滑动块，该两剪叉滑动块两端滑设于两剪叉滑动轴，该两剪叉滑动轴平行设置于所述升降框架内上部；两剪叉滑动块的中部穿设一正反丝杠；
步进电机，其输出轴联接所述正反丝杆。
3.如权利要求1所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述的剪叉式升降装置，包括，剪叉式升降架，设置于所述升降框架内；一驱动气缸，设置于所述升降框架内，其活塞杆端部连接所述剪叉式升降架。
4.如权利要求1所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述卡夹装置包括：
卡夹框架，为箱体结构，套设于所述剪叉式升降架下端，卡夹框架下端设底板；
两卡夹，枢轴连接于所述卡夹框架底板两侧，卡夹中部向上凸起形成一连接部；
两活动板，两活动板下端部活动连接所述两卡夹中部的连接部；
磁铁框架，设置于所述卡夹框架的底板上端面中央；所述两活动板上端部伸入该磁铁框架内；
框架式电磁铁，设置于所述磁铁框架内，框架式电磁铁内设一动铁芯，该动铁芯下端设容置槽，所述两活动板上端部伸入该容置槽，并通过一连接轴穿设连接所述动铁芯；所述框架式电磁铁与所述控制器电性连接。
5.如权利要求1所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述剪叉式升降架的两侧上下分别设一滚动轴承，对应的，所述升降框架内壁上部中央轴向设置一与所述滚动轴承配合的带凹槽的导柱，所述卡夹框架内壁上部中央轴向设导槽。
6.如权利要求1所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述卡夹框架的两侧外壁中央分别竖直设置至少一滑轮，对应的，所述升降框架内壁中央下部分别竖直设置一与该滑轮配合的导向柱。
7.如权利要求1所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述剪叉式升降装置中的步进电机输出轴端部及所述正反丝杠的一端部分别设一同步带轮，并通过一同步带联接。
8.如权利要求1或5所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述正反丝杠的两侧设轴承和轴承座，该轴承座固定于所述升降框架内壁。
9.如权利要求1所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述固定板下部的通孔旁设位置传感器，所述升降框架的内壁上端口处设一深度传感器，所述位置传感器、深度传感器分别与所述控制器电性连接。
10.如权利要求2所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述卡夹框架为保温体，其材质为PIR、PUR、EPP、EPS、气凝胶或真空绝热板。
11.如权利要求2所述的冻存盒夹持装置，其特征在于，所述连接轴的两侧设挡片，对应的，所述磁铁框架的内壁两侧设挡块。
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