CN110042044B - 一种微生物发酵过程的优化控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物发酵过程的优化控制设备，主要包括：机身包含滑动腔、操作腔、抓取腔以及传动腔；运输装置包括滑动架、第一螺纹孔以及第一螺纹杆；振动装置包括物料槽、固定块、转动腔、花键套、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及偏心轮；抓取装置包括导滑槽、滑动块、支撑块、齿轮腔、第一滑动孔、第一滑动杆以及齿条。设备能够将无菌培养皿自动送至与抓取腔平齐处而不带入其他杂菌污染原始菌种，同时设备能够实现菌种的自动抓取与释放，全程自动化操作，更加方便易于操作，具有较高可靠性。

Description

一种微生物发酵过程的优化控制设备

技术领域

本发明涉及一种微生物发酵过程的优化控制设备，主要涉及生物发酵技术领域。

背景技术

人们在使用生物发酵过程中，为了优化控制微生物发酵过程，常常设置一个优化控制设备用于原始菌种培养，从而防止原始菌种被污染，但传统的优化控制设备操作不方便，往往在菌种取拿过程中容易掺入杂菌，导致微生物发酵优化不明显，因此有必要设计一种微生物发酵过程的优化控制设备解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种微生物发酵过程的优化控制设备，克服上述缺点，从而提高设备可靠性。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种微生物发酵过程的优化控制设备，主要包括：

机身包含滑动腔、操作腔、抓取腔以及传动腔，所述操作腔设置于所述机身左侧，所述滑动腔设置于所述机身右侧端壁内，所述滑动腔与所述操作清之间连通设置有进料孔，所述抓取腔设置于所述滑动腔左侧端壁内，所述滑动腔与所述抓取腔之间连通设置有取料孔，所述传动腔设置于所述滑动腔底壁内；

运输装置包括滑动架、第一螺纹孔以及第一螺纹杆，所述滑动架滑动设置于所述滑动腔内，所述滑动腔内设置有上下贯通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内螺纹配合连接有上下延伸的第一螺纹杆；

振动装置包括物料槽、固定块、转动腔、花键套、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及偏心轮，所述物料槽可滑动的设置于所述抓取腔内，所述物料槽底壁上固定连接有固定块，所述转动腔设置于所述固定块内，所述花键套转动设置于所述转动腔底壁内，所述第一锥齿轮固定设置于所述转动腔内的所述花键套末端，所述转动腔前后端壁内转动设置有前后对称的第一转轴，所述第二锥齿轮设置于所述转动腔内的所述第一转轴末端，所述偏心轮设置于所述第一转轴远离所述转动腔一侧末端；

抓取装置包括导滑槽、滑动块、支撑块、齿轮腔、第一滑动孔、第一滑动杆以及齿条，所述导滑槽设置于所述抓取腔前后端壁内，所述滑动块滑动设置于所述导滑槽内，所述支撑块设置于所述滑动块下方，所述滑动块与所述支撑块之间由左右对称的第二弹簧连接，所述齿轮腔设置于所述支撑块内，所述第一滑动孔设置于所述齿轮腔左右端壁内，所述第一滑动杆滑动设置于所述第一滑动孔内，所述齿条固定设置于所述第一滑动杆前侧端壁上。

进一步地，所述齿轮腔内转动设置有上下延伸的螺纹套，所述螺纹套顶部与所述齿轮腔顶壁间弹性设置有扭簧，所述螺纹套底壁内设置有开口向下的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔底部末端固定设置有圆形块，所述圆形块左右两侧铰接连接有半圆球，所述半圆球与所述支撑块底壁间铰接连接有铰接杆，第三齿轮固定设置于所述齿轮腔内的所述螺纹套外表面，所述第三齿轮与所述齿条啮合。

进一步地，所述运输装置还包括第一齿轮、空腔以及培养皿，所述第一螺纹杆底部末端伸入所述传动腔内，所述第一齿轮固定设置于所述传动腔内的所述第一螺纹杆末端，所述空腔设置于所述滑动架左侧端壁内，所述培养皿放置于所述空腔底壁上。

进一步地，所述振动装置还包括凹槽、花键孔、花键轴、皮带腔、第一带轮、第二带轮以及第二齿轮，所述物料槽底壁与所述抓取腔之间设置有左右对称的第一弹簧，所述凹槽设置于所述物料槽顶壁内，花键孔设置于所述花键套底壁内，所述皮带腔位于所述抓取腔底壁内，所述花键轴转动设置于所述皮带腔与所述抓取腔之间，所述抓取腔内的所述花键轴顶部末端伸入所述花键孔内且与之花键配合。

进一步地，所述第一带轮固定设置于所述皮带腔内的所述花键轴末端，所述皮带腔与所述传动腔之间转动设置有第二转轴，所述第二带轮设置于所述皮带腔内的所述第二转轴末端，所述第二带轮与所述第一带轮之间由皮带传动配合连接，所述第二齿轮固定设置于所述传动腔内的所述第二转轴末端。

进一步地，所述传动腔底壁内设置有第一马达，所述第一马达输出轴末端固定设置有与所述第一齿轮以及第二齿轮配合的扇形齿轮。

进一步地，所述抓取装置还包括第三螺纹孔、第三螺纹杆，所述第三螺纹孔设置于所述滑动块内，所述第三螺纹孔内螺纹配合连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆左侧末端与固定设置于所述抓取腔左侧端壁内的第二马达，第二滑动孔对称设置于所述滑动块内，所述第二滑动杆滑动设置于所述第二滑动孔内，前后两个所述第二滑动杆之间转动设置有滚轮。

进一步地，所述滑动腔左侧端壁内设置有杀菌装置。

本发明的有益效果 ：设备能够将无菌培养皿自动送至与抓取腔平齐处而不带入其他杂菌污染原始菌种，同时设备能够实现菌种的自动抓取与释放，全程自动化操作，更加方便易于操作，具有较高可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明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获得其他的附图。

图 1 是本发明的设备整体结构示意图 。

图 2 是图1中A的放大结构功能图。

图 3 是图2中B-B的结构功能图。

图 4 是图2中C-C的结构功能图。

图 5 是图2中D的放大结构功能图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图 1-5所述的一种微生物发酵过程的优化控制设备，主要包括机身10、运输装置200、振动装置300以及抓取装置400。

所述机身10包含滑动腔32、操作腔33、抓取腔24以及传动腔21，所述操作腔33设置于所述机身10左侧，所述滑动腔32设置于所述机身10右侧端壁内，所述滑动腔32与所述操作清33之间连通设置有进料孔30，所述抓取腔24设置于所述滑动腔32左侧端壁内，所述滑动腔32与所述抓取腔24之间连通设置有取料孔23，所述传动腔21设置于所述滑动腔32底壁内，所述滑动腔32左侧端壁内设置有杀菌装置25。

所述运输装置200包括滑动架28、第一螺纹孔27、第一螺纹杆26、第一齿轮22、空腔29以及培养皿31，所述滑动架28滑动设置于所述滑动腔32内，所述滑动腔32内设置有上下贯通的第一螺纹孔27，所述第一螺纹孔27内螺纹配合连接有上下延伸的第一螺纹杆26，所述第一螺纹杆26底部末端伸入所述传动腔21内，所述第一齿轮22固定设置于所述传动腔21内的所述第一螺纹杆26末端，所述空腔29设置于所述滑动架28左侧端壁内，所述培养皿31放置于所述空腔29底壁上。

所述振动装置300包括物料槽62、固定块64、转动腔41、花键套48、第一锥齿轮42、第二锥齿轮40、偏心轮55、凹槽63、花键孔39、花键轴43、皮带腔13、第一带轮14、第二带轮18以及第二齿轮16，所述物料槽62可滑动的设置于所述抓取腔24内，所述物料槽62底壁上固定连接有固定块64，所述转动腔41设置于所述固定块64内，所述花键套48转动设置于所述转动腔41底壁内，所述第一锥齿轮42固定设置于所述转动腔41内的所述花键套48末端，所述转动腔41前后端壁内转动设置有前后对称的第一转轴56，所述第二锥齿轮40设置于所述转动腔41内的所述第一转轴56末端，所述偏心轮55设置于所述第一转轴56远离所述转动腔41一侧末端，所述物料槽62底壁与所述抓取腔24之间设置有左右对称的第一弹簧46，所述凹槽63设置于所述物料槽62顶壁内，花键孔39设置于所述花键套48底壁内，所述皮带腔13位于所述抓取腔24底壁内，所述花键轴43转动设置于所述皮带腔13与所述抓取腔24之间，所述抓取腔24内的所述花键轴43顶部末端伸入所述花键孔39内且与之花键配合，所述第一带轮14固定设置于所述皮带腔13内的所述花键轴43末端，所述皮带腔13与所述传动腔21之间转动设置有第二转轴17，所述第二带轮18设置于所述皮带腔13内的所述第二转轴17末端，所述第二带轮18与所述第一带轮14之间由皮带15传动配合连接，所述第二齿轮16固定设置于所述传动腔21内的所述第二转轴17末端，所述传动腔21底壁内设置有第一马达19，所述第一马达19输出轴末端固定设置有与所述第一齿轮22以及第二齿轮16配合的扇形齿轮20。

所述抓取装置400包括导滑槽11、滑动块53、支撑块38、齿轮腔58、第一滑动孔59、第一滑动杆60、第三齿轮57、第三螺纹孔35、第三螺纹杆54以及齿条65，所述导滑槽11设置于所述抓取腔24前后端壁内，所述滑动块53滑动设置于所述导滑槽11内，所述支撑块38设置于所述滑动块53下方，所述滑动块53与所述支撑块38之间由左右对称的第二弹簧52连接，所述齿轮腔58设置于所述支撑块38内，所述第一滑动孔59设置于所述齿轮腔58左右端壁内，所述第一滑动杆60滑动设置于所述第一滑动孔59内，所述齿条65固定设置于所述第一滑动杆60前侧端壁上，所述齿轮腔58内转动设置有上下延伸的螺纹套50，所述螺纹套50顶部与所述齿轮腔58顶壁间弹性设置有扭簧37，所述螺纹套50底壁内设置有开口向下的第二螺纹孔39，所述第二螺纹孔39底部末端固定设置有圆形块49，所述圆形块49左右两侧铰接连接有半圆球47，所述半圆球47与所述支撑块38底壁间铰接连接有铰接杆48，第三齿轮57固定设置于所述齿轮腔58内的所述螺纹套50外表面，所述第三齿轮57与所述齿条65啮合，所述第三螺纹孔35设置于所述滑动块53内，所述第三螺纹孔35内螺纹配合连接有第三螺纹杆54，所述第三螺纹杆54左侧末端与固定设置于所述抓取腔24左侧端壁内的第二马达12，第二滑动孔61对称设置于所述滑动块53内，所述第二滑动杆36滑动设置于所述第二滑动孔61内，前后两个所述第二滑动杆36之间转动设置有滚轮34。

整个装置的机械动作的顺序 ：

1 ：将培养皿31置于所述空腔29内，此时启动所述第一马达19转动，从而带动所述扇形齿轮20转动，从而带动所述第一齿轮22转动，从而带动所述第一螺纹杆26转动，从而带动所述滑动架28下移，此时所述滑动架28下移至与所述灭菌装置25对齐时，所述灭菌装置25将所述空腔29内细菌杀除，从而保证外界杂菌不进入所述抓取腔24内污染原始菌种；

2 ：当所述扇形齿轮20转动转动与所述第二齿轮16啮合时，所述扇形齿轮20转动带动所述第二齿轮16转动，从而带动所述第二带轮18转动，从而带动所述第一带轮13转动，从而带动所述花键轴43转动，从而带动所述花键套48转动，从而带动所述第一锥齿轮42转动，从而带动所述第二锥齿轮40转动，从而带动所述偏心轮55转动，所述偏心轮55转动带动所述物料槽62上下振动，从而保证所述物料槽62内菌种较平，方便抓取；

3 ：当所述扇形齿轮20转动再次与所述第一齿轮22啮合时，所述滑动架28下移，所述空腔29与所述取料孔23对齐时，启动所述第二马达12转动带动所述第三螺纹杆54转动，所述第三螺纹杆54转动带动所述滑动块53左移，由于所述滚轮34与所述抓取腔24顶壁斜面抵接，所述滑动块53左移带动所述支撑块38下移插入所述凹槽63内，当所述第一滑动杆60与所述抓取腔24左侧端壁抵接时，所述第一滑动杆60右移，从而带动所述齿条65右移，从而带动所述第三齿轮57转动，从而带动所述螺纹套50转动，从而带动所述第二螺纹杆51下移，从而推动左右两个所述半圆球47张开，当所述支撑块38与所述抓取腔24左侧端壁抵接时，所述齿条65与所述第三齿轮57分离，此时所述扭簧37带动所述螺纹套50反转，从而带动所述第二螺纹杆51上移，从而带动所述左右两个半圆球47合拢，从而将菌种抓取；

4 ：当抓取完成后，启动所述第二马达12反向转动，从而带动所述第三螺纹杆54转动，从而带动所述滑动块53右移，由于所述滚轮34与所述抓取腔24顶壁斜面抵接，所述滑动块53右移带动所述支撑块38上移移，当所述第一滑动杆60与所述空腔29右侧端壁抵接时，所述第一滑动杆60左移，从而带动所述齿条65左移，从而带动所述第三齿轮57转动，从而带动所述螺纹套50转动，从而带动所述第二螺纹杆51下移，从而推动左右两个所述半圆球47张开，当所述支撑块38与所述空腔29右侧端壁抵接时，所述齿条65与所述第三齿轮57分离，此时所述扭簧37带动所述螺纹套50反转，从而带动所述第二螺纹杆51上移，从而带动所述左右两个半圆球47合拢，从而将菌种放置在所述培养皿31内，此时启动所述第一马达19反向转动，从而将所述培养皿31内菌种送到所述进料孔30处，方便取拿。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1. 一种微生物发酵过程的优化控制设备，主要包括：机身包含滑动腔、操作腔、抓取腔以及传动腔，其特征在于 ：所述操作腔设置于所述机身左侧，所述滑动腔设置于所述机身右侧端壁内，所述滑动腔与所述操作清之间连通设置有进料孔，所述抓取腔设置于所述滑动腔左侧端壁内，所述滑动腔与所述抓取腔之间连通设置有取料孔，所述传动腔设置于所述滑动腔底壁内；

运输装置包括滑动架、第一螺纹孔以及第一螺纹杆，所述滑动架滑动设置于所述滑动腔内，所述滑动腔内设置有上下贯通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内螺纹配合连接有上下延伸的第一螺纹杆；

振动装置包括物料槽、固定块、转动腔、花键套、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及偏心轮，所述物料槽可滑动的设置于所述抓取腔内，所述物料槽底壁上固定连接有固定块，所述转动腔设置于所述固定块内，所述花键套转动设置于所述转动腔底壁内，所述第一锥齿轮固定设置于所述转动腔内的所述花键套末端，所述转动腔前后端壁内转动设置有前后对称的第一转轴，所述第二锥齿轮设置于所述转动腔内的所述第一转轴末端，所述偏心轮设置于所述第一转轴远离所述转动腔一侧末端；

抓取装置包括导滑槽、滑动块、支撑块、齿轮腔、第一滑动孔、第一滑动杆以及齿条，所述导滑槽设置于所述抓取腔前后端壁内，所述滑动块滑动设置于所述导滑槽内，所述支撑块设置于所述滑动块下方，所述滑动块与所述支撑块之间由左右对称的第二弹簧连接，所述齿轮腔设置于所述支撑块内，所述第一滑动孔设置于所述齿轮腔左右端壁内，所述第一滑动杆滑动设置于所述第一滑动孔内，所述齿条固定设置于所述第一滑动杆前侧端壁上；

所述齿轮腔内转动设置有上下延伸的螺纹套，所述螺纹套顶部与所述齿轮腔顶壁间弹性设置有扭簧，所述螺纹套底壁内设置有开口向下的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔底部末端固定设置有圆形块，所述圆形块左右两侧铰接连接有半圆球，所述半圆球与所述支撑块底壁间铰接连接有铰接杆，第三齿轮固定设置于所述齿轮腔内的所述螺纹套外表面，所述第三齿轮与所述齿条啮合；

所述运输装置还包括第一齿轮、空腔以及培养皿，所述第一螺纹杆底部末端伸入所述传动腔内，所述第一齿轮固定设置于所述传动腔内的所述第一螺纹杆末端，所述空腔设置于所述滑动架左侧端壁内，所述培养皿放置于所述空腔底壁上；

所述振动装置还包括凹槽、花键孔、花键轴、皮带腔、第一带轮、第二带轮以及第二齿轮，所述物料槽底壁与所述抓取腔之间设置有左右对称的第一弹簧，所述凹槽设置于所述物料槽顶壁内，花键孔设置于所述花键套底壁内，所述皮带腔位于所述抓取腔底壁内，所述花键轴转动设置于所述皮带腔与所述抓取腔之间，所述抓取腔内的所述花键轴顶部末端伸入所述花键孔内且与之花键配合；

所述第一带轮固定设置于所述皮带腔内的所述花键轴末端，所述皮带腔与所述传动腔之间转动设置有第二转轴，所述第二带轮设置于所述皮带腔内的所述第二转轴末端，所述第二带轮与所述第一带轮之间由皮带传动配合连接，所述第二齿轮固定设置于所述传动腔内的所述第二转轴末端；

所述传动腔底壁内设置有第一马达，所述第一马达输出轴末端固定设置有与所述第一齿轮以及第二齿轮配合的扇形齿轮；

所述抓取装置还包括第三螺纹孔、第三螺纹杆，所述第三螺纹孔设置于所述滑动块内，所述第三螺纹孔内螺纹配合连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆左侧末端与固定设置于所述抓取腔左侧端壁内的第二马达，第二滑动孔对称设置于所述滑动块内，所述第二滑动杆滑动设置于所述第二滑动孔内，前后两个所述第二滑动杆之间转动设置有滚轮；

所述滑动腔左侧端壁内设置有杀菌装置。

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