CN109897768B - 一种微生物自动接种系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种微生物自动接种系统，包括接种台，所述接种台上从左到右依次设有接种针定位机构、接种前消毒装置、冷却箱、取样瓶、试管固定装置和接种后消毒装置，所述接种台上还设有支撑架，支撑架上设有接种针抓取机构，所述接种针抓取机构与支撑架之间滑动连接，接种针抓取机构与支撑架之间设有第一驱动机构；能够提供一个密封的环境，防止污染，降低了劳动强度，提高效率，防止试管摔碎，可靠性好。
Description
技术领域
本发明涉及微生物接种技术领域，具体地说是一种微生物自动接种系统。
背景技术
接种细菌应用接种针(环)来沾取细菌标本，进行接种，在使用接种环时一般用右手持接种针，左手持培养基进行配合，其接种程序可分为：灭菌接种环→稍冷→沾取细菌样品→进行接种(包括：启盖或塞、接种划线、加盖或塞)→进行接种环灭菌等五个程序。
但是现有的接种过程是通过人工接种，人工接种存在以下问题：1、接种过程中手持不稳的话，试管容易掉落摔碎，2、人工接种效率低，接种过中接种针上的细菌容易受到污染，导致接种失败。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种微生物自动接种系统，提供一个密封的环境，防止污染，降低了劳动强度，提高效率，防止试管摔碎，安全可靠。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种微生物自动接种系统，包括接种台，所述接种台上从左到右依次设有接种针定位机构、接种前消毒装置、冷却箱、取样瓶、试管固定装置和接种后消毒装置，所述接种台上还设有支撑架，支撑架上设有接种针抓取机构，所述接种针抓取机构与支撑架之间滑动连接，接种针抓取机构与支撑架之间设有第一驱动机构；
所述接种针定位机构包括第一支架和第一气动夹爪，所述第一气动夹爪内设有第一定位槽，第一定位槽与接种针配合，所述第一气动夹爪上设有第一开口；
所述试管固定装置包括第二支架，试管与第二支架之间活动连接；
所述接种针抓取机构包括升降气缸和第二气缸夹爪，所述升降气缸缸体端与第一驱动机构连接，升降气缸输出端设有连接板，所述第二气缸夹爪缸体端与连接板下端转动连接，第二气缸夹爪与第一开口配合，第二气缸夹爪上设有第二定位槽。
进一步地，所述第一定位槽内设有弧形板，弧形板上下两端与第一定位槽内壁滑动连接，弧形板外侧一端设有连杆，连杆穿出第一气动夹爪并与第一气动夹爪之间滑动连接，连杆上套有压缩弹簧，压缩弹簧一端与弧形板接触，压缩弹簧另一端与第一定位槽内壁接触。
进一步地，所述第一定位槽内壁上设有第一滑槽，弧形板上下两端设有第一滑块，第一滑槽与第一滑块配合，第一定位槽开口处设有挡板。
进一步地，所述接种前消毒装置和接种后消毒装置均采用酒精灯，酒精灯和取样瓶下端均设有定位槽。
所述第二支架上设有转盘，转盘与第二支架之间转动连接，转盘前侧面上设有卡爪，卡爪与试管配合，所述转盘与第二支架之间设有定位机构。
进一步地，所述卡爪为弹性片，卡爪内侧面上设有一层棉垫，转盘上设有拨块；
所述转盘后端面中心处设有第一转轴，第二支架上设有通孔，第一转轴穿过通孔。
进一步地，所述定位机构包括卡扣和卡槽，所述转盘后端面沿转轴均匀的设有四个凹槽，卡扣位于凹槽内，卡槽位于第二支架上，卡槽设有两个，两个卡槽对称的分布在通孔两侧，卡扣与卡槽配合。
进一步地，所述支撑架呈门形，支撑架下端固定在接种台上，支撑架上端设有滑道，滑道内设有第二滑块，滑道内侧设有第二滑槽，第二滑块两端与第二滑槽配合，支撑架左端设有电机，电机输出端通过联轴器连接丝杠，丝杠两端与滑道内壁之间转动连接，丝杠与第二滑块之间螺纹连接，第二滑块与升降气缸缸体端连接。
进一步地，所述连接板下端设有套筒，套筒内设有第二转轴，第二气缸夹爪缸体端与第二转轴连接，第二转轴前端设有拨杆，连接板前端设有气缸，气缸活塞杆端与拨杆铰接。
进一步地，所述取样瓶和试管固定装置外侧设有壳体，所述壳体和冷却箱两端均设有第二开口，支撑架穿过第二开口上端，第二开口上端与支撑架之间设有密封棉，第二开口下端设有挡帘，壳体前端与第二支架对应的位置设有开关门。
本发明的有益效果是：
1、本发明在接种台上从左到右依次设有接种针定位机构、接种前消毒装置、冷却箱、取样瓶、试管固定装置和接种后消毒装置，所述接种台上还设有支撑架，支撑架上设有接种针抓取机构，所述接种针抓取机构与支撑架之间滑动连接，接种针抓取机构与支撑架之间设有第一驱动机构，人工将接种针放置到第一定位槽内，实现接种针定位，之后接种针抓取机构的第二气缸夹爪抓取到接种针，第二气缸夹爪将接种针移动到接种前消毒装置处进行消毒，之后第二气缸夹爪将接种针抓取到冷却箱内进行冷却，接种针冷却后第二气缸夹爪将接种针抓取到取样瓶上方，并且第二气缸夹爪转动90度，此时接种针垂直，升降气缸驱动接种针下降，在取样瓶内沾取到细菌后，第二气缸夹爪将接种针插入到试管内，进行接种，之后第二气缸夹爪将接种针移动到接种后消毒装置上方进行消毒完成接种，实现了自动接种，降低了劳动强度；在接种消毒过程中不需要人工手持，降低了劳动强度；试管固定，防止试管等玻璃制品摔碎，安全可靠。
2、本发明中试管固定装置包括第二支架，试管与第二支架之间活动连接，将试管安装在第二支架上，试管可在第二支架上转动，即可完成水平插针接种，也可完成竖直插针接种，适用于多种方式接种，实用性好。
3、本发明中第一定位槽内设有弧形板，弧形板上下两端与第一定位槽内壁滑动连接，弧形板外侧一端设有连杆，连杆穿出第一气动夹爪并与第一气动夹爪之间滑动连接，连杆上套有压缩弹簧，压缩弹簧一端与弧形板接触，压缩弹簧另一端与第一定位槽内壁接触。安装接种针时，将接种针放置在第一定位槽，接种针与弧形板配合，当弧形板克服压缩弹簧的弹力向右移动一端距离，并在压缩弹簧的作用下压紧接种针，可以自动适应不同尺寸的接种针，实用性好。
4、本发明中第一定位槽开口处设有挡板，挡板起到限位作用，防止弧形板掉落，安装可靠。
5、本发明中定位机构包括卡扣和卡槽，所述转盘后端面沿转轴均匀的设有四个凹槽，既每个凹槽与中心之间的夹角为90度，卡扣位于凹槽内，卡槽位于第二支架上，卡槽设有两个，两个卡槽对称的分布在通孔两侧，卡扣与卡槽配合，卡扣和卡槽能够实现转盘的转动定位，并且能够保证转盘每次转动的角度为90度，精度高，方便水平插针法和竖直插针法之间的切换，实用性好。
6、本发明中取样瓶和试管固定装置外侧设有壳体，所述壳体和冷却箱两端均设有第二开口，支撑架穿过第二开口上端，第二开口上端与支撑架之间设有密封棉，第二开口下端设有挡帘，密封棉和挡帘起到密封的作用，给接种提供一个相对密封的环境，防止接种过程中接种针上的细菌收到污染，导致接种失败，可靠性好，挡帘在提供密封环境的同时不会影响第二气缸夹爪输送接种针。
7、本发明中连接板下端设有套筒，套筒内设有第二转轴，第二气缸夹爪缸体端与第二转轴连接，第二转轴前端设有拨杆，连接板前端设有气缸，气缸活塞杆端与拨杆铰接，气缸通过拨杆驱动第二转轴转动，进而驱动第二气缸夹爪转动，实现接种针的转动，方便接种针消毒和取样，实用性好。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为图2中A处局部放大图；
图4为图2中B处局部放大图；
图5为本发明主视图；
图6为本发明第一定位槽处剖视图；
图7为本发明试管安装处剖结构示意图；
图8为本发明转盘结构示意图；
图9为本发明支架上端结构示意图。
图中：接种台1，冷却箱2，取样瓶3，支撑架4，第一支架5，第一气动夹爪6，第一定位槽7，第一开口8，第二支架9，试管10，升降气缸11，第二气缸夹爪12，连接板13，第二定位槽14，酒精灯15，定位槽16，弧形板17，连杆18，压缩弹簧19，第一滑槽20，第一滑块21，挡板22，转盘23，卡爪24，棉垫25，拨块26，第一转轴27，通孔28，卡扣29，卡槽30，凹槽31，滑道32，第二滑块33，第二滑槽34，电机35，丝杠36，套筒37，第二转轴38，拨杆39，气缸40，壳体41，第二开口42，密封棉43，挡帘44，开关门45。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
为方便描述，现定义坐标系如图1所示。
如图1至图5所示，一种微生物自动接种系统，包括接种台1，所述接种台1上从左到右依次设有接种针定位机构、接种前消毒装置、冷却箱2、取样瓶3、试管固定装置和接种后消毒装置，所述接种台1上还设有支撑架4，支撑架4上设有接种针抓取机构，所述接种针抓取机构与支撑架4之间滑动连接，接种针抓取机构与支撑架4之间设有第一驱动机构。
如图1和图2所示，所述接种前消毒装置和接种后消毒装置均采用酒精灯15，酒精灯15和取样瓶3下端均设有定位槽16，定位槽16固定在接种台1上，通过定位槽16实现酒精灯15和取样瓶3定位，提高精度，方便接种针的消毒和取样，可靠性好。
如图2和图3所示，所述接种针定位机构包括第一支架5和第一气动夹爪6，第一气动夹爪6为现有技术，在此不做过多赘述，所述第一气动夹爪6内设有第一定位槽7，第一定位槽7与接种针配合，所述第一气动夹爪6上设有第一开口8。
如图6所示，所述第一定位槽7内设有弧形板17，弧形板17上下两端与第一定位槽7内壁滑动连接，弧形板17外侧一端设有连杆18，连杆18穿出第一气动夹爪6并与第一气动夹爪6之间滑动连接，连杆18上套有压缩弹簧19，压缩弹簧19一端与弧形板17接触，压缩弹簧19另一端与第一定位槽7内壁接触。安装接种针时，将接种针放置在第一定位槽7，接种针与弧形板17配合，当弧形板17克服压缩弹簧19的弹力向右移动一端距离，并在压缩弹簧19的作用下压紧接种针，可以自动适应不同尺寸的接种针，实用性好。所述第一定位槽7内壁上设有第一滑槽20，弧形板17上下两端设有第一滑块21，第一滑槽20与第一滑块21配合，第一定位槽7开口处设有挡板22，挡板22与第一气动夹爪6之间通过螺钉连接，挡板22起到限位作用，防止弧形板17掉落，可靠性好。
如图5、图7至图9所示，所述试管固定装置包括第二支架9，试管10与第二支架9之间活动连接，将试管10安装在第二支架9上，试管10可在第二支架9上转动，即可完成水平插针接种，也可完成竖直插针接种，实用性好。
图7至图9所示，所述第二支架9上设有转盘23，转盘23与第二支架9之间转动连接，转盘23前侧面上设有卡爪24，卡爪24上设有圆环段，卡爪24与试管10配合，卡爪24开口处设有倒角，通过卡爪24夹住试管10，实现试管10的固定，所述转盘23与第二支架9之间设有定位机构。所述卡爪24为弹性片，卡爪24内侧面上设有一层棉垫25，棉垫25能够更好的保护试管10，防止试管10损坏，转盘23上设有拨块26，拨块26能够帮助转动转盘23，实用性好；所述转盘23后端面中心处设有第一转轴27，第二支架9上设有通孔28，第一转轴27穿过通孔28，第一转轴27端部设有螺钉，转盘23在通孔28内转动，并通过螺钉固定。
图7至图9所示，所述定位机构包括卡扣29和卡槽30，所述转盘23后端面沿转轴均匀的设有四个凹槽31，既每个凹槽31与中心之间的夹角为90度，卡扣29位于凹槽31内，卡槽30位于第二支架9上，卡槽30设有两个，两个卡槽30对称的分布在通孔28两侧，卡扣29与卡槽30配合，卡扣29和卡槽30能够实现转盘23的转动定位，并且能够保证转盘23每次转动的角度为90度，方便水平插针法和竖直插针法之间的切换，实用性好。
所述接种针抓取机构包括升降气缸11和第二气缸夹爪12，所述升降气缸11缸体端与第一驱动机构连接，升降气缸11输出端设有连接板13，所述第二气缸夹爪12缸体端与连接板13下端转动连接，第二气缸夹爪12与第一开口8配合，第一开口8方便第二气缸夹爪12抓取接种针，实用性好，第二气缸夹爪12上设有第二定位槽14。
如图2和图5所示，所述支撑架4呈门形，支撑架4下端固定在接种台1上，支撑架4上端设有滑道32，滑道32内设有第二滑块33，滑道32内侧设有第二滑槽34，第二滑块33两端与第二滑槽34配合，第二滑块33在滑道32内可沿第二滑槽34左右移动，支撑架4左端设有电机35，电机35输出端通过联轴器连接丝杠36，丝杠36两端与滑道32内壁之间转动连接，丝杠36与第二滑块33之间螺纹连接，第二滑块33与升降气缸11缸体端通过螺栓连接，电机35通过导线与PLC控制器连接，通过PLC控制器控制电机35运行，电机35通过丝杠36驱动第二滑块33的左右移动，从而带动升降气缸11左右移动，实现接种针的移动。
如图2、图4和图5所示，连接板13上设有横板和竖板，升降气缸11活塞杆端与横板连接，竖板与升降气缸11缸体之间通过导轨滑块副滑动连接，所述连接板13下端设有套筒37，套筒37内设有第二转轴38，第二转轴38在套筒37内转动，第二气缸夹爪12缸体端与第二转轴38连接，第二转轴38前端设有拨杆39，连接板13前端设有气缸40，气缸40活塞杆端与拨杆39铰接，气缸40通过拨杆39驱动第二转轴38转动，进而驱动第二气缸夹爪12转动，实现接种针的转动，方便接种针消毒和取样，实用性好。
第一气动夹爪6、升降气缸11、第二气缸夹爪12和气缸40均通过气管与气源连接，气管上设有电磁阀，电磁阀通过导线与PLC控制器连接，通过PLC控制器空气气缸活塞杆的伸缩，此为现有技术，在此不做过多赘述。
如图1和图2所示，所述取样瓶3和试管固定装置外侧设有壳体41，所述壳体41和冷却箱2两端均设有第二开口42，第二开口42呈T形，支撑架4穿过第二开口42上端，第二开口42上端与支撑架4之间设有密封棉43，第二开口42下端设有挡帘44，密封棉43和挡帘44起到密封的作用，给接种提供一个相对密封的环境，防止接种过程中接种针上的细菌收到污染，导致接种失败，可靠性好，挡帘44不会影响第二气缸夹爪12输送接种针，壳体41前端与第二支架9对应的位置设有开关门45，开关门45方便拿取试管，方便封堵试管。
使用时，人工将接种针放置到第一定位槽7内，启动夹爪夹紧，实现接种针定位，之后接种针抓取机构移动到第一气动夹爪6上方，升降气缸11下降，第二气缸夹爪12抓取到接种针，此时接种针位于第二定位槽14内，第二气缸夹爪12将接种针移动到接种前消毒装置处进行消毒，直至接种针被烧红，之后第二气缸夹爪12将接种针抓取到冷却箱2内进行冷却，接种针冷却后第二气缸夹爪12将接种针抓取到取样瓶3上方，并且第二气缸夹爪12转动90度，此时接种针垂直，升降气缸11驱动接种针下降，在取样瓶3内沾取到细菌后，第二气缸夹爪12将接种针插入到试管内，进行接种，之后第二气缸夹爪12将接种针移动到接种后消毒装置上方进行消毒完成接种，实现了自动接种，降低了劳动强度；在接种消毒过程中不需要人工手持，降低了劳动强度，防止试管等玻璃制品摔碎，实用性好，安全可靠。
在对本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (7)
1.一种微生物自动接种系统，包括接种台(1)，其特征是，所述接种台(1)上从左到右依次设有接种针定位机构、接种前消毒装置、冷却箱(2)、取样瓶(3)、试管固定装置和接种后消毒装置，所述接种台(1)上还设有支撑架(4)，支撑架(4)上设有接种针抓取机构，所述接种针抓取机构与支撑架(4)之间滑动连接，接种针抓取机构与支撑架(4)之间设有第一驱动机构，第一驱动机构安装在支撑架(4)上，第一驱动机构输出端与接种针抓取机构连接；
所述接种针定位机构包括第一支架(5)和第一气动夹爪(6)，所述第一气动夹爪(6)内设有第一定位槽(7)，第一定位槽(7)与接种针配合，所述第一气动夹爪(6)上设有第一开口(8)，所述第一定位槽(7)内设有弧形板(17)，弧形板(17)上下两端与第一定位槽(7)内壁滑动连接，弧形板(17)外侧一端设有连杆(18)，连杆(18)穿出第一气动夹爪(6)并与第一气动夹爪(6)之间滑动连接，连杆(18)上套有压缩弹簧(19)，压缩弹簧(19)一端与弧形板(17)接触，压缩弹簧(19)另一端与第一定位槽(7)内壁接触；
所述试管固定装置包括第二支架(9)，试管(10)与第二支架(9)之间活动连接，所述第二支架(9)上设有转盘(23)，转盘(23)与第二支架(9)之间转动连接，转盘(23)前侧面上设有卡爪(24)，卡爪(24)与试管(10)配合，所述转盘(23)与第二支架(9)之间设有定位机构；
所述接种针抓取机构包括升降气缸(11)和第二气缸夹爪(12)，所述升降气缸(11)缸体端与第一驱动机构连接，升降气缸(11)输出端设有连接板(13)，所述第二气缸夹爪(12)缸体端与连接板(13)下端转动连接，第二气缸夹爪(12)与第一开口(8)配合，第二气缸夹爪(12)上设有第二定位槽(14)，所述连接板(13)下端设有套筒(37)，套筒(37)内设有第二转轴(38)，第二气缸夹爪(12)缸体端与第二转轴(38)连接，第二转轴(38)前端设有拨杆(39)，连接板(13)前端设有气缸(40)，气缸(40)活塞杆端与拨杆(39)铰接。
2.如权利要求1所述的一种微生物自动接种系统，其特征在于，所述第一定位槽(7)内壁上设有第一滑槽(20)，弧形板(17)上下两端设有第一滑块(21)，第一滑槽(20)与第一滑块(21)配合，第一定位槽(7)开口处设有挡板(22)。
3.如权利要求1所述的一种微生物自动接种系统，其特征在于，所述接种前消毒装置和接种后消毒装置均采用酒精灯(15)，酒精灯(15)和取样瓶(3)下端均设有定位槽(16)。
4.如权利要求3所述的一种微生物自动接种系统，其特征在于，所述卡爪(24)为弹性片，卡爪(24)内侧面上设有一层棉垫(25)，转盘(23)上设有拨块(26)；
所述转盘(23)后端面中心处设有第一转轴(27)，第二支架(9)上设有通孔(28)，第一转轴(27)穿过通孔(28)。
5.如权利要求3所述的一种微生物自动接种系统，其特征在于，所述定位机构包括卡扣(29)和卡槽(30)，所述转盘(23)后端面沿转轴均匀的设有四个凹槽(31)，卡扣(29)位于凹槽(31)内，卡槽(30)位于第二支架(9)上，卡槽(30)设有两个，两个卡槽(30)对称的分布在通孔(28)两侧，卡扣(29)与卡槽(30)配合。
6.根据权利要求1所述的一种微生物自动接种系统，其特征是，所述支撑架(4)下端固定在接种台(1)上，支撑架(4)上端设有滑道(32)，滑道(32)内设有第二滑块(33)，滑道(32)内侧设有第二滑槽(34)，第二滑块(33)两端与第二滑槽(34)配合，支撑架(4)左端设有电机(35)，电机(35)输出端通过联轴器连接丝杠(36)，丝杠(36)两端与滑道(32)内壁之间转动连接，丝杠(36)与第二滑块(33)之间螺纹连接，第二滑块(33)与升降气缸(11)缸体端连接。
7.根据权利要求1所述的一种微生物自动接种系统，其特征是，所述取样瓶(3)和试管固定装置外侧设有壳体(41)，所述壳体(41)和冷却箱(2)两端均设有第二开口(42)，支撑架(4)穿过第二开口(42)上端，第二开口(42)上端与支撑架(4)之间设有密封棉(43)，第二开口(42)下端设有挡帘(44)，壳体(41)前端与第二支架(9)对应的位置设有开关门(45)。
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