CN109708947A - 一种生物样本冻存仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种生物样本冻存仪，包括外壳及设在所述外壳内部的冻存系统，所述冻存系统包括安装板及设在所述安装板上的平推机构；所述安装板上设有冻存筒；所述平推机构将进入所述外壳内部的冻存盒推送至所述冻存筒。本发明利用设置在安装板上的平推机构，实现冻存盒的定向推送，利用定向推送的形式，能够方便实现自动化输送的同时，使冻存盒输送过程中，可以在特定的位置进行标记识别，减少输送过程中标记不严格导致的操作误差；利用推送机构将冻存盒移入冻存筒内，实现冻存盒的机械化输送，避免手动输送带来的冻存盒及样本损坏问题。

Description

一种生物样本冻存仪

技术领域

本发明涉及生物样本冻存设备领域，特别涉及一种生物样本冻存仪。

背景技术

样本冻存仪主要用于在生物医学领域内的疫苗、菌毒种、细胞以及人、动物的器官，都可以浸泡于液氮罐储存的液氮中，长期活性保存。

目前的样本大多采用低温存储，在将样本移动到低温存储设备过程中，采用手动移动的方式或连续输送的方式，手动移动方式容易造成冻存盒损坏，并且，手动移送的方式，容易存在冻存盒不方便进行标记的缺陷，非常容易导致操作失误。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种生物样本冻存仪，旨在改善现有手动存放冻存盒导致容易误操作以及容易造成样本损坏的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出的一种生物样本冻存仪，包括外壳及设在所述外壳内部的冻存系统，所述冻存系统包括安装板及设在所述安装板上的平推机构；

所述安装板上设有冻存筒；

所述平推机构将进入所述外壳内部的冻存盒推送至所述冻存筒。

可选地，在所述安装板上设有高度调节机构；

所述高度调节机构用于对进入所述外壳内部的所述冻存盒的高度进行升降调整，以使该所述冻存盒与所述平推机构高度一致。

可选地，所述高度调节机构包括升降板及设置在所述升降板下方的升降驱动装置；

所述冻存盒放置在所述升降板上方；

所述升降板下方设置有升降杆，所述升降驱动装置推动所述升降杆纵向移动，以使所述升降板与所述升降杆同步纵向移动。

可选地，所述升降板上方两侧分别设置有限位挡板；

所述限位挡板之间形成用于输送所述冻存盒的输送通道；

所述输送通道内侧设置有皮带推送装置，所述冻存盒随着所述升降板下降至所述皮带推送装置上时，所述皮带推送装置将所述冻存盒推送至所述平推机构，以使所述平推机构将所述冻存盒推送至所述冻存筒。

可选地，所述皮带推送装置的推送方向与所述平推机构的输送方向在同一平面上。

可选地，所述输送通道与所述平推机构之间设有平移机构；

所述平移机构用于将所述皮带推送装置输出的所述冻存盒输送至所述平推机构；

所述平移机构的输送方向与所述平推机构的输送方向在同一平面上。

可选地，所述平推机构包括设置在所述安装板上的导轨，所述导轨上设有推板；

所述安装板上设有用于推动所述推板沿着所述导轨长度方向滑动的平推驱动组件；

所述推板远离所述导轨一端悬置在所述平移机构上方，以使所述推板沿着所述导轨长度方向滑动时，所述推板将所述平移机构上的所述冻存盒推送至所述冻存筒内。

可选地，所述冻存筒内设有冻存架；

所述冻存架用于摆放所述冻存盒；

所述冻存筒位于所述安装板下方；

所述安装板上设有提升装置，所述提升装置用于带动所述冻存架升降，以使所述平推机构将所述冻存盒移动至所述冻存架上。

可选地，所述安装板上设有横移装置；

所述横移装置用于带动所述提升装置向所述冻存筒的输入口方向移动，以使所述提升装置在所述冻存筒的输入口上方和所述平推机构的输出端往复运动。

可选地，所述所述冻存筒上设有端盖，所述安装板上设有开盖装置；

所述开盖装置用于将所述端盖开启，以使所述平推机构将所述冻存盒推送至所述冻存筒。

本发明技术方案通过采用设置在外壳内部的冻存系统，使得整个冻存系统集成在封闭壳体内，实现冻存盒的封闭存储；利用设置在安装板上的平推机构，实现冻存盒的定向推送，利用定向推送的形式，能够方便实现自动化输送的同时，使冻存盒输送过程中，可以在特定的位置进行标记识别，减少输送过程中标记不严格导致的操作误差；利用推送机构将冻存盒移入冻存筒内，实现冻存盒的机械化输送，避免手动输送带来的冻存盒及样本损坏问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明生物样本冻存仪外部结构示意图；

图2为图1内部整体结构示意图；

图3为本发明生物样本冻存仪冻存盒输送系统结构示意图；

图4为图3中高度调节机构立体结构示意图；

图5为图4左视图；

图6为图3中的输送通道示意图；

图7为图3中平移机构结构示意图；

图8为图3中平推机构结构示意图；

图9为图3中档位机构结构示意图；

图10为图3中水平输送机构整体结构示意图；

图11为图10中输入端调节机构示意图

图12为本发明冻存架结构示意图；

图13为图1中提升机构结构示意图

图14为图13中升降台结构示意图；

图15为图13中抓取装置结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	外壳	101	输入口
102	封闭门	10	安装板
				20	平推机构	21	推板
22	平推驱动组件	23	导轨
				24	电机	25	档杆
30	高度调节机构	31	升降板
				32	升降杆	33	升降驱动装置
34	升降底座	40	输送通道
				41	限位挡板	42	皮带推送装置
50	平移机构	60	提升装置
				61	冻存架	62	提升支架
63	提升驱动组件	64	升降台
				65	贯通孔	66	定位板
67	抓取装置	68	异形定位块
				69	定位孔	70	横移装置
80	控制系统	81	电源系统
				90	冻存筒	91	端盖
92	开盖装置	93	封闭门驱动组件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1和图2，图1为本发明生物样本冻存仪外部结构示意图，图2为图1内部结构示意图；本发明提出一种生物样本冻存仪，包括外壳100及设在所述外壳100内部的冻存系统，所述冻存系统包括安装板10及设在所述安装板10上的平推机构20；所述安装板10上设有冻存筒90；所述平推机构20将进入所述外壳100内部的冻存盒推送至所述冻存筒90。

所述安装板10用于支撑所述平推机构20，同时将所述冻存筒90与所述平推机构20相互分开。常见的冻存筒90上均设置有开口，用于放入冻存盒，本发明中，在所述外壳100上设置输入口101，在所述输入口101上设置封闭门102，在需要放入冻存盒时，打开所述封闭门102，将所述冻存盒置于所述平推机构20上，利用所述平推机构20将所述冻存盒推送到所述冻存筒90内，实现冻存盒的输入。

所述平推机构20沿固定轨迹平推所述冻存盒移送，该固定轨迹所在平面为操作平面，本发明在输送过程中，使所述冻存盒的操作平面与冻存筒90中放置所述冻存盒的高度一致。

由于所述冻存系统完全位于所述外壳100内部，在输送时，完全依靠所述平推机构20的机械化定向输送，可以避免现有手动输送的方式存在的容易损坏冻存盒的问题；本发明可以在所述平推机构20上设置扫描机构，用于对所述冻存盒进行标记，由于所述平推机构20的输送轨迹是可以相对固定的，因此在输送过程中，可以在特定位置对所述冻存盒进行扫描标记，进而避免现有人工标记存在的标记失误的问题，进而有助于提高冻存盒的标记准确性。

在安装时，可以将所述平推机构20设置为平行于水平面，在输送所述冻存盒时，如果所述平推机构20的操作平面与冻存盒在冻存筒90中存放的位置不在同一平面上时，可以将所述冻存筒90设置为高度可调结构，也可以使所述平推机构20为高度可调结构。

为了方便集成化控制，本发明在所述外壳内部设置电源系统81和控制系统80，所述电源系统81用于对外壳100内各部件供电，所述控制系统80用于控制各系统的运行，实现整个系统的自动集成化控制。所述电源系统81和所述控制系统80的安装位置，可以根据所述外壳100的具体形状来确定。

为了提高外壳100的密封性，本发明在所述封闭门102上设置有封闭门驱动组件93，利用封闭门驱动组件93驱动所述封闭门102启闭，在不需要放入冻存盒操作时，可以利用封闭门驱动组件93将所述封闭门102关闭。作为优选，所述封闭门驱动组件93设置在所述外壳100内部，使其安装在所述安装板10上，可以采用电机、气缸、电缸等驱动装置作为封闭门驱动组件93，实现封闭门102的自动启闭。

请参阅图3，图3为本发明生物样本冻存仪冻存盒输送系统结构示意图；本发明所述冻存筒90可以采用液氮罐，作为优选，所述所述冻存筒90上设有端盖91，所述安装板上设有开盖装置92；所述开盖装置92用于将所述端盖91开启，以使所述平推机构20将所述冻存盒90推送至所述冻存筒90。所述端盖91可以采用现有的液氮罐密封盖，也可以根据需要设计。

所述开盖装置92，可以采用驱动机构带动抓取装置抓取所述端盖91，所述抓取装置可以采用夹持式结构，也可以采用吸附式结构，采用夹持式结构时，所述抓取装置夹持在所述端盖91外部端面上，利用驱动机构带动所述抓取装置移动，使所述端盖91与所述抓取装置同步移动，直到所述端盖91从所述冻存筒90上移开；当采用吸附式结构时，利用驱动机构将所述吸附式抓取装置推送至所述端盖91外部，使所述吸附式抓取装置吸附所述端盖91外部表面，利用驱动机构带动所述吸附式抓取装置和所述端盖91同步运动即可。

所述驱动机构，可以采用直线运行机构，也可以采用如图2中所示曲线运动机构，在采用曲线运动机构时，能够在水平方向上缩小所述开盖装置占用空间。

请参阅图4和图5，图4为图3中高度调节机构立体结构示意图，图5为图4左视图，可选地，在所述安装板10上设有高度调节机构30；所述高度调节机构30用于对进入所述外壳100内部的所述冻存盒的高度进行升降调整，以使该所述冻存盒与所述平推机构20高度一致。当进入所述输入口101的所述冻存盒与所述平推机构20的操作平面存在高度差时，可以先将所述冻存盒置于所述高度调节机构30上，利用所述高度调节机构30的升降，改变所述冻存盒的高度，使所述冻存盒达到与所述操作平面同一平面位置，此时将所述冻存盒输送到所述平推机构20处，利用所述平推机构20将所述冻存盒推送到所述冻存筒90内。

本发明可选地，所述高度调节机构30包括升降板31及设置在所述升降板31下方的升降驱动装置33；所述冻存盒放置在所述升降板31上方；所述升降板31下方设置有升降杆32，所述升降驱动装置33推动所述升降杆32纵向移动，以使所述升降板31与所述升降杆32同步纵向移动。本发明可以采用滚珠丝杠机构作为升降驱动装置33，在滚珠丝杠机构一侧设置升降底座34，在所述滚珠丝杠机构上设置导轨柱，将所述导轨柱贯穿所述升降底座34，使所述升降杆32固定在所述升降底座34上，当所述滚珠丝杠机构运行时，所述升降底座34沿着所述导轨柱高度方向运动，实现所述升降底座34的定向移动，进而实现所述升降板31的定向位移。在将所述冻存盒放置在所述升降板31上时，所述冻存盒随着所述升降板31同步位移，直到所述冻存盒达到所述操作平面高度。

请参阅图6，图6为图3中的输送通道示意图；本发明可选地，所述升降板31上方两侧分别设置有限位挡板41；所述限位挡板41之间形成用于输送所述冻存盒的输送通道40；所述输送通道40内侧设置有皮带推送装42置，所述冻存盒随着所述升降板31下降至所述皮带推送装置42上时，所述皮带推送装置42将所述冻存盒推送至所述平推机构20，以使所述平推机构20将所述冻存盒推送至所述冻存筒90。

当所述皮带推送装置42为设置在所述输送通道40内靠近所述限位挡板41处时，所述升降板31可以为设置在所述输送通道40中部的板结构；当所述皮带推送装置42为设置在所述输送通道40中部时，所述升降板31可以为平行设置在所述皮带推送装置42两侧的2个对称的板结构，其具体位置可以根据所述皮带推送装置42的位置来确定。本发明可以在所述限位挡板41外部设置电机，用于驱动所述皮带推送装置42的运行。

作为优选，所述皮带推送装置的推送方向与所述平推机构的输送方向在同一平面上。当所述冻存盒随着所述升降板31移动到所述皮带推送装置42上时，所述皮带推送装置42将所述冻存盒推送到所述平推机构20，通过使两者位于同一平面上，能够避免在推送过程中，对所述冻存盒产生振动。在整个输送过程中，所述冻存盒始终保持相对稳定状态，在所述升降板31运行时，所述冻存盒的下端面能够缓慢置于所述皮带推送装置42上表面，在皮带推送装置42推送所述冻存盒移动时，所述冻存盒始终保持在所述操作平面上移动，保证整个输送过程中冻存盒保持稳定，尽可能少的对冻存盒产生振动，进而有效避免输送导致的冻存盒及样本损坏。

请参阅图7，图7为图3中平移机构结构示意图，本发明可选地，所述输送通道40与所述平推机构20之间设有平移机构50；所述平移机构50用于将所述皮带推送装置42输出的所述冻存盒输送至所述平推机构20；所述平移机构50的输送方向与所述平推机构20的输送方向在同一平面上。即，所述平移机构50运行时，所述冻存盒始终保持在所述操作平面上移动。

通过采用平移机构50，能够方便所述冻存盒从所述输送通道40到所述平推机构20之间的转移，同时，可以在所述平推机构20的输入侧预留空间，方便预留安装所述平推机构20的位置，使所述冻存盒能够更方便的输送到所述平推机构20的操作范围。所述平移机构50可以采用皮带机构，利用电机带动所述皮带机构运行。

请参阅图8，图8为图3中平推机构结构示意图，本发明可选地，所述平推机构20包括设置在所述安装板10上的导轨23，所述导轨23上设有推板21；所述安装板10上设有用于推动所述推板21沿着所述导轨23长度方向滑动的平推驱动组件22；所述推板21远离所述导轨23一端悬置在所述平移机构50上方，以使所述推板21沿着所述导轨23长度方向滑动时，所述推板21将所述平移机构50上的所述冻存盒推送至所述冻存筒90内。所述导轨23的安装方向可以根据所述平移机构50与所述冻存筒90之间的相对角度来确定。

当所述平推驱动组件22推动所述推板21相对运动时，所述推板21将所述冻存盒从所述平移机构50上输出。通过采用导轨23来限定所述推板21的移动轨迹，能够实现所述冻存盒的定向移动。由于所述推板21悬置在所述平移机构50上方，在运行时，能够节省空间，方便各部件的空间布局，有助于使整个冻存仪小型化。

请参阅图9，图9为图3中档位机构结构示意图；为了方便限定所述冻存盒在所述平移机构50上的位置，本发明可选地，在所述平移机构50上设置有档杆25，使所述档杆25悬置在所述平移机构50上，所述档杆25的长度方向垂直于所述平移机构50的输送方向，使所述档杆25将所述平移机构50上方的操作平面分成两部分，当连续输送两个冻存盒时，可以利用电机24带动所述档杆25，使所述档杆25位于两个冻存盒之间，此时可以将两个冻存盒分开，利用所述推板21将其中一个所述冻存盒推出；也可以使所述推板21的长度方向沿所述平移机构50的输送方向设置，在所述推板21上设置多个推送部，在启动所述推板21时，所述推板21上的多个推送部分别贴合在所述档杆25两侧的所述冻存盒上，使两个冻存盒同步从所述平移机构50上推出。

请参阅图10和图11，图10为图3中水平输送机构整体结构示意图，图11为图10中输入端调节机构示意图；本发明可以将所述高度调节机构30、所述输送通道40、所述平移机构50、所述档杆25及所述平推机构20形成如图10中所示水平输送机构，利用所述高度调节机构30实现所述冻存盒的高度调节，利用所述输送通道40及其内部组件将所述冻存盒输送到所述平移机构50，利用平推机构20将所述平移机构50上连续输送的冻存盒推送到所述冻存筒90内。

请参阅图12和图13，图12为本发明冻存架结构示意图，图13为图1中提升机构结构示意图；本发明可选地，所述冻存筒90内设有冻存架61；所述冻存架61用于摆放所述冻存盒；所述冻存筒90位于所述安装板10下方；所述安装板10上设有提升装置60，所述提升装置60用于带动所述冻存架61升降，以使所述平推机构20将所述冻存盒移动至所述冻存架61上。

通过设置冻存架61，可以使所述冻存盒可以纵向多层放置在所述冻存筒90内，实现有规律摆放。

所述提升装置60与所述冻存架61相连接，在需要存放冻存盒时，利用所述提升装置60将所述冻存架61从所述冻存筒90内提出，再利用平推机构20将所述冻存盒推入所述冻存架61特定位置处。

所述提升装置60可以为如图13中所示结构，在所述安装板10上设置提升支架60，在所述提升支架62上设置提升驱动组件63，在所述提升驱动组件63上设置升降台64，在所述升降台64上设置抓取装置67，利用所述提升驱动组件63带动所述升降台64沿着所述提升支架62高度方向运动，利用所述抓取装置67抓取所述冻存盒61，实现所述冻存盒61的高度调整。

所述提升驱动组件63可以采用滚珠丝杠机构，将所述升降台64安装在所述滚珠丝杠机构上，实现所述升降台64的定向移动。

请参阅图14，图14为图13中升降台结构示意图，所述升降台64可以采用如图14中的结构形式，在所述升降台64上设置贯通孔65，在所述提升支架62上设置定位板66，所述定位板66沿所述提升支架62高度方向设置，所述升降台64在所述提升驱动组件63的带动下相对运动时，所述定位板66始终位于所述贯通孔65内，从而起到限定所述升降台64移动轨迹的效果。

通过限定所述升降台64的移动轨迹，能够使所述升降台64保持恒定的运动轨迹，方便所述冻存架61与所述冻存盒的准确定位，同时避免所述冻存盒产生不必要的位移，方便读取冻存盒的信息。

请参阅图图15，图15为图13中抓取装置结构示意图；所述抓取装置可以采用夹持式结构，也可以采用吸附式结构，本发明可选地，所述抓取装置67上设置有电机，在所述电机的电机轴上设置异形定位块68，当所述电机运行时，带动所述异形定位块68转动。同时在所述冻存架61上设置定位孔69，使所述定位孔69为异型孔，当所述异形定位块68与所述定位孔69对齐时，下移所述抓取装置67，使所述异形定位块68插入所述定位孔69内，此时利用所述电机转动所述异形定位块68，使所述异形定位块68与所述定位孔69相互错开，此时利用所述提升驱动组件63带动所述升降台64移动，实现所述冻存架61的同步位移。

请继续参阅图2和图3，可选地，所述安装板10上设有横移装置70；所述横移装置70用于带动所述提升装置60向所述冻存筒90的输入口方向移动，以使所述提升装置60在所述冻存筒90的输入口上方和所述平推机构20的输出端往复运动。所述横移装置70可以采用电缸、气缸、电机等组件，能够实现所述提升装置60整体位移即可。

通过采用横移装置70，可以实现所述提升装置60的整体位移，在所述冻存筒90内分布多组冻存架61时，可以根据所述冻存架61的位置调整所述提升装置60的位置。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物样本冻存仪，包括外壳及设在所述外壳内部的冻存系统，其特征在于，所述冻存系统包括安装板及设在所述安装板上的平推机构；

所述安装板上设有冻存筒；

所述平推机构将进入所述外壳内部的冻存盒推送至所述冻存筒。

2.如权利要求1所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，在所述安装板上设有高度调节机构；

所述高度调节机构用于对进入所述外壳内部的所述冻存盒的高度进行升降调整，以使该所述冻存盒与所述平推机构高度一致。

3.如权利要求2所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，所述高度调节机构包括升降板及设置在所述升降板下方的升降驱动装置；

所述冻存盒放置在所述升降板上方；

所述升降板下方设置有升降杆，所述升降驱动装置推动所述升降杆纵向移动，以使所述升降板与所述升降杆同步纵向移动。

4.如权利要求3所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，所述升降板上方两侧分别设置有限位挡板；

所述限位挡板之间形成用于输送所述冻存盒的输送通道；

所述输送通道内侧设置有皮带推送装置，所述冻存盒随着所述升降板下降至所述皮带推送装置上时，所述皮带推送装置将所述冻存盒推送至所述平推机构，以使所述平推机构将所述冻存盒推送至所述冻存筒。

5.如权利要求4所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，所述皮带推送装置的推送方向与所述平推机构的输送方向在同一平面上。

6.如权利要求5所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，所述输送通道与所述平推机构之间设有平移机构；

所述平移机构用于将所述皮带推送装置输出的所述冻存盒输送至所述平推机构；

所述平移机构的输送方向与所述平推机构的输送方向在同一平面上。

7.如权利要求6所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，所述平推机构包括设置在所述安装板上的导轨，所述导轨上设有推板；

所述安装板上设有用于推动所述推板沿着所述导轨长度方向滑动的平推驱动组件；

所述推板远离所述导轨一端悬置在所述平移机构上方，以使所述推板沿着所述导轨长度方向滑动时，所述推板将所述平移机构上的所述冻存盒推送至所述冻存筒内。

8.如权利要求2-7任一项所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，所述冻存筒内设有冻存架；

所述冻存架用于摆放所述冻存盒；

所述冻存筒位于所述安装板下方；

所述安装板上设有提升装置，所述提升装置用于带动所述冻存架升降，以使所述平推机构将所述冻存盒移动至所述冻存架上。

9.如权利要求8所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，所述安装板上设有横移装置；

所述横移装置用于带动所述提升装置向所述冻存筒的输入口方向移动，以使所述提升装置在所述冻存筒的输入口上方和所述平推机构的输出端往复运动。

10.如权利要求1所述的一种生物样本冻存仪，其特征在于，所述冻存筒上设有端盖，所述安装板上设有开盖装置；

所述开盖装置用于将所述端盖开启，以使所述平推机构将所述冻存盒推送至所述冻存筒。