CN112340686B - 液体全自动分装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体全自动分装设备，包括上料机构、横向搬运机构组件、出料机构、机架、磁珠摇匀及灌装机构、试剂灌装机构和封膜机构；机架上设置有五个工位；上料机构、磁珠摇匀及灌装机构、试剂灌装机构、封膜机构、出料机构分别设置在第一至第五工位；所述磁珠摇匀及灌装机构包括电机、搅拌桶、磁珠盘、移液枪和枪头盒；电机的底座固定在机架上，搅拌桶支架固定在电机的输出轴上，所述的搅拌桶固定在搅拌桶支架上；所述的磁珠盘设置在搅拌桶的出料口下方，并与固定在机架上的滑轨构成滑动副；滑轨垂直于上料机构输送方向布置。本发明实现液体分装全自动化，相比人工操作或半自动化操作，提高了液体分装效率和封装质量，同时减少了污染源。

Description

液体全自动分装设备

技术领域

本发明属于生命科学设备领域，具体涉及一种液体全自动分装设备。

背景技术

深孔板在生物研究、医院、科研所、畜牧水产养殖、食品加工等相关领域非常广泛，用于处理、转移和储存液体样本。但是，目前深孔板在处理、转移和储存液体样本时都是通过人工操作或者半自动化操作，而且现在实际应用中主要还是以人工操作为主，比如人工摇匀磁珠、人工灌装磁珠、人工灌装试剂以及灌液后的人工封膜；人工操作效率低下，劳动强度大，容易产生对产品的人为污染，或者个别有一定酸碱性试剂由于操作不当可能对人造成伤害。可见，亟需一种液体全自动分装设备。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种液体全自动分装设备。

本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种液体全自动分装设备，包括上料机构、横向搬运机构组件、磁珠摇匀及灌装机构、试剂灌装机构、封膜机构、出料机构和机架；横向搬运机构组件、磁珠摇匀及灌装机构、试剂灌装机构和封膜机构均由控制器控制；机架上设置有五个工位；上料机构设置在第一工位，向横向搬运机构组件输送深孔板；横向搬运机构组件向第二工位、第三工位、第四工位及第五工位输送深孔板；磁珠摇匀及灌装机构设置在第二工位，试剂灌装机构设置在第三工位，封膜机构设置在第四工位，出料机构设置在第五工位；所述磁珠摇匀及灌装机构包括电机、搅拌桶、磁珠盘、移液枪和枪头盒；电机的底座固定在机架上，搅拌桶支架固定在电机的输出轴上，所述的搅拌桶固定在搅拌桶支架上；所述的磁珠盘设置在搅拌桶的出料口下方，并与固定在机架上的滑轨构成滑动副；滑轨垂直于上料机构输送方向布置。

优选地，所述的磁珠摇匀及灌装机构还包括第一滚珠丝杆型直线模组、第二滚珠丝杆型直线模组和第三滚珠丝杆型直线模组；搅拌桶内的活塞由气泵驱动；磁珠盘由第一气缸驱动；机架上设有超声波液位传感器；第一滚珠丝杆型直线模组沿平行于上料机构输送方向水平设置，第二滚珠丝杆型直线模组竖直设置；第一滚珠丝杆型直线模组驱动第二滚珠丝杆型直线模组；第二滚珠丝杆型直线模组驱动移液枪；移液枪的活塞由第二气缸驱动；枪头盒与机架构成滑动副，并由第三滚珠丝杆型直线模组驱动；第三滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构输送方向布置；枪头盒内放置有枪头。

优选地，所述的试剂灌装机构包括液罐盒、液罐、注射头支架、注射头、第四滚珠丝杆型直线模组、移动架、第五滚珠丝杆型直线模组和第六滚珠丝杆型直线模组；所述的液罐盒置于机架上，液罐盒内放置六个以上液罐，每个液罐与两个注射泵的进液口连通；六个注射头组沿平行于上料机构输送方向排布，每个注射头组包括四个注射头；同个注射头组的每两个注射头与一个注射泵的两个出液口分别经管道连通；注射头组中的各个注射头沿垂直于上料机构输送方向排布；所有注射头固定在注射头支架上；注射头支架由第四滚珠丝杆型直线模组驱动；第四滚珠丝杆型直线模组竖直设置；第五滚珠丝杆型直线模组沿平行于上料机构输送方向设置，移动架由第五滚珠丝杆型直线模组驱动；第六滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构输送方向水平设置，第五滚珠丝杆型直线模组由第六滚珠丝杆型直线模组驱动。

优选地，所述的封膜机构包括第三气缸、竖直块、第四气缸、真空发生器、吸盘、铝膜架、第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组、第九滚珠丝杆型直线模组、第十滚珠丝杆型直线模组和CCD相机；第三气缸的缸体固定在机架上，第三气缸的活塞杆竖直设置，并与竖直块固定；第四气缸的缸体固定在竖直块上，第四气缸的活塞杆沿平行于上料机构输送方向布置，并与吸盘固定；吸盘由真空发生器提供负压；所述的铝膜架固定在机架上；第七滚珠丝杆型直线模组的滑台对准铝膜架开设的中心孔；第八滚珠丝杆型直线模组竖直设置，加热器由第八滚珠丝杆型直线模组驱动；第九滚珠丝杆型直线模组设置在第八滚珠丝杆型直线模组下方，且沿平行于上料机构输送方向布置；第十滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构输送方向水平设置，CCD相机由第十滚珠丝杆型直线模组驱动。

优选地，所述的电机、真空发生器以及第一滚珠丝杆型直线模组、第二滚珠丝杆型直线模组、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组、第五滚珠丝杆型直线模组、第六滚珠丝杆型直线模组、第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组、第九滚珠丝杆型直线模组、第十滚珠丝杆型直线模组和搬运机构总驱直线模组的马达分别经驱动器与控制器连接；第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸分别经换向阀与控制器连接，气泵出口处设有与控制器连接的控制阀；CCD相机和超声波液位传感器的信号输出端均与控制器连接；控制器还连接有报警器，当控制器判断CCD相机拍摄的照片中深孔板内某个孔液位高度与预设高度差值超过阈值时，控制报警器报警。

优选地，横向搬运机构组件第一次正反向平移过程中，试剂灌装机构和封膜机构不动作，横向搬运机构组件第一次正反向平移到横向搬运机构组件第二次正反向平移的过程中，封膜机构不动作。

优选地，所述的横向搬运机构组件包括搬运机构总驱直线模组、第一搬运机构、第二搬运机构、第三搬运机构和第四搬运机构；所述的搬运机构总驱直线模组驱动四个搬运机构沿平行于上料机构输送方向同步平移。

优选地，所述的第一滚珠丝杆型直线模组、第二滚珠丝杆型直线模组、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组、第五滚珠丝杆型直线模组、第六滚珠丝杆型直线模组、第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组、第九滚珠丝杆型直线模组、第十滚珠丝杆型直线模组以及搬运机构总驱直线模组均为单轴直线模组，均包括滚珠丝杆、滑台、直线导轨、支撑座、联轴器和马达；马达的输出轴与滚珠丝杆的丝杆通过联轴器连接，滚珠丝杆的丝杆与支撑座构成转动副；支撑座固定在机架上；滚珠丝杆上的螺母与直线导轨构成滑动副；滑台与滚珠丝杆上的螺母固定。

优选地，所述的第一搬运机构和第四搬运机构均包括第十一滚珠丝杆型直线模组、第十二滚珠丝杆型直线模组和第一气缸夹爪；所述的第一气缸夹爪由第十二滚珠丝杆型直线模组驱动，第十二滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构输送方向水平布置；第十一滚珠丝杆型直线模组竖直布置，第十二滚珠丝杆型直线模组由第十一滚珠丝杆型直线模组驱动；所述的第二搬运机构和第三搬运机构均包括第十三滚珠丝杆型直线模组和第二气缸夹爪；第十三滚珠丝杆型直线模组竖直设置，第二气缸夹爪由第十三滚珠丝杆型直线模组驱动；第一气缸夹爪和第二气缸夹爪均通过自身携带的第五气缸实现夹爪的开合。第十一滚珠丝杆型直线模组、第十二滚珠丝杆型直线模组和第十三滚珠丝杆型直线模组的马达分别经驱动器与控制器连接；第一气缸夹爪和第二气缸夹爪自身携带的第五气缸分别经换向阀与控制器连接。

优选地，各注射泵分别由一个控制阀实现进液与两个工位出液的切换，该控制阀由注射泵自带的控制单元控制，控制单元与控制器通信。

优选地，所述的上料机构和出料机构均为由电机驱动的带传动机构。

本发明具有的有益效果：

本发明实现液体分装全自动化，相比人工操作或者半自动化操作，提高了液体分装效率和封装质量，同时减少了污染源。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体图；

图2为本发明中磁珠摇匀及灌装机构的结构立体图；

图3为本发明中磁珠摇匀及灌装机构去除枪头盒和第三滚珠丝杆型直线模组后的立体图；

图4为本发明中试剂灌装机构的结构立体图；

图5为本发明中封膜机构的结构立体图；

图6为本发明中横向搬运机构组件的结构立体图。

【附图标记说明】

1：上料机构；2：第一搬运机构；

3：磁珠摇匀及灌装机构；3-1：电机；3-2：搅拌桶；3-3：磁珠盘；3-4：第一滚珠丝杆型直线模组；3-5：第二滚珠丝杆型直线模组；3-6：移液枪；3-7：枪头盒；

4：第二搬运机构；

5：试剂灌装机构；5-1：液罐盒；5-2：液罐；5-3：注射头支架；5-4：注射头；5-5：第四滚珠丝杆型直线模组；5-6：移动架；5-7：第五滚珠丝杆型直线模组；5-8：第六滚珠丝杆型直线模组；

6：第三搬运机构；

7：封膜机构；7-1：第三气缸；7-2：竖直块；7-3：第四气缸；7-4：第十滚珠丝杆型直线模组；7-5：CCD相机；7-6：铝膜架；7-7：第七滚珠丝杆型直线模组；7-8：第八滚珠丝杆型直线模组；7-9：第九滚珠丝杆型直线模组；

8：第四搬运机构；9：出料机构；10：机架；11：第十一滚珠丝杆型直线模组；12：第十二滚珠丝杆型直线模组；13：第一气缸夹爪；14：第十三滚珠丝杆型直线模组；15：第二气缸夹爪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，液体全自动分装设备，包括上料机构1、横向搬运机构组件、磁珠摇匀及灌装机构3、试剂灌装机构5、封膜机构7、出料机构9和机架10；横向搬运机构组件、磁珠摇匀及灌装机构3、试剂灌装机构5和封膜机构7均由控制器控制；机架10上（沿X轴）设置有五个工位；上料机构1设置在第一工位，（沿Y轴）向横向搬运机构组件输送深孔板；横向搬运机构组件沿横向（沿X轴）向第二工位、第三工位、第四工位及第五工位输送深孔板；磁珠摇匀及灌装机构3设置在第二工位，将磁珠灌装到深孔板上；试剂灌装机构5设置在第三工位，将试剂灌装到深孔板上；封膜机构7设置在第四工位，将铝膜封在深孔板上；出料机构9设置在第五工位，（沿Y轴）输出成品；横向搬运机构组件包括搬运机构总驱直线模组、第一搬运机构2、第二搬运机构4、第三搬运机构6和第四搬运机构8；搬运机构总驱直线模组驱动四个搬运机构（沿X轴）同步正向平移一个工位（第一搬运机构2和第四搬运机构8中第十一滚珠丝杆型直线模组11的支撑座以及第二搬运机构4和第三搬运机构6中第十三滚珠丝杆型直线模组14的支撑座均固定在搬运机构总驱直线模组的滑台上），实现前四个工位上深孔板的一次性同步搬运，从而将前四个工位上的各个深孔板依次往后搬运到下一个工位；四个搬运机构（沿X轴）同步反向平移一个工位实现复位；其中，第一搬运机构2将深孔板（沿X轴）从第一工位搬运到第二工位，第二搬运机构4将深孔板从第二工位搬运到第三工位，第三搬运机构6将深孔板从第三工位搬运到第四工位，第四搬运机构8将深孔板从第四工位搬运到第五工位。需要说明的是，控制器可以设置为：本发明设备刚启动到横向搬运机构组件第一次正反向平移的过程中，试剂灌装机构5和封膜机构7不动作，横向搬运机构组件第一次正反向平移到横向搬运机构组件第二次正反向平移的过程中，封膜机构7不动作，原因是横向搬运机构组件最开始一次正反向平移时第三工位和第四工位上均没有深孔板，第二次正反向平移时第四工位上没有深孔板，若试剂灌装机构5和封膜机构7动作会浪费材料。

如图2和图3所示，磁珠摇匀及灌装机构3包括电机3-1、搅拌桶3-2、磁珠盘3-3、第一滚珠丝杆型直线模组3-4、第二滚珠丝杆型直线模组3-5、移液枪3-6、第三滚珠丝杆型直线模组和枪头盒3-7；电机3-1的底座固定在机架上，搅拌桶支架固定在电机3-1的输出轴上；搅拌桶3-2通过螺栓固定在搅拌桶支架上；搅拌桶内的活塞由气泵驱动；磁珠盘3-3设置在搅拌桶的出料口下方，并与固定在机架上的滑轨构成滑动副；滑轨垂直于上料机构1输送方向布置；磁珠盘由第一气缸驱动；机架上设有超声波液位传感器，检测磁珠盘3-3的液位高度；第一滚珠丝杆型直线模组水平设置，第二滚珠丝杆型直线模组竖直设置；第一滚珠丝杆型直线模组驱动第二滚珠丝杆型直线模组（连同移液枪一起）沿平行于上料机构1输送方向水平移动（第二滚珠丝杆型直线模组的支撑座固定在第一滚珠丝杆型直线模组的滑台上，移液枪固定在第二滚珠丝杆型直线模组的滑台上）；第二滚珠丝杆型直线模组驱动移液枪上下移动；移液枪的活塞由第二气缸驱动；枪头盒3-7与机架构成滑动副，并由第三滚珠丝杆型直线模组驱动（枪头盒3-7固定在第三滚珠丝杆型直线模组的滑台上）；第三滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构1输送方向布置；枪头盒内放置有枪头。

如图4所示，试剂灌装机构5包括液罐盒5-1、液罐5-2、注射头支架5-3、注射头5-4、第四滚珠丝杆型直线模组5-5、移动架5-6、第五滚珠丝杆型直线模组5-7和第六滚珠丝杆型直线模组5-8；液罐盒5-1置于机架上，液罐盒5-1内放置六个以上液罐5-2，每个液罐5-2与两个注射泵的进液口连通；六个注射头组（注射过程中有一个注射头组不注射试剂）沿平行于上料机构1输送方向排布，每个注射头组包括四个注射头5-4；同个注射头组的每两个注射头5-4与一个注射泵的两个出液口分别经管道连通；注射头组中的各个注射头5-4沿垂直于上料机构1输送方向排布；所有注射头5-4固定在注射头支架5-3上；注射头支架5-3由第四滚珠丝杆型直线模组5-5驱动（注射头支架5-3固定在第四滚珠丝杆型直线模组5-5的滑台上）；第四滚珠丝杆型直线模组5-5竖直设置；移动架5-6由第五滚珠丝杆型直线模组5-7驱动沿平行于上料机构1输送方向移动（移动架5-6固定在第五滚珠丝杆型直线模组5-7的滑台上）；第六滚珠丝杆型直线模组5-8驱动第五滚珠丝杆型直线模组5-7（连同移动架5-6）沿垂直于上料机构1输送方向水平移动（第五滚珠丝杆型直线模组5-7的支撑座固定在第六滚珠丝杆型直线模组5-8的滑台上）。

如图5所示，封膜机构7包括第三气缸7-1、竖直块7-2、第四气缸7-3、真空发生器、吸盘、铝膜架7-6、第七滚珠丝杆型直线模组7-7、第八滚珠丝杆型直线模组7-8、第九滚珠丝杆型直线模组7-9、第十滚珠丝杆型直线模组7-4和CCD相机7-5；第三气缸7-1的缸体固定在机架上，第三气缸7-1的活塞杆与竖直块7-2固定；第四气缸7-3的缸体固定在竖直块7-2上，第四气缸7-3的活塞杆与吸盘固定，驱动吸盘沿平行于上料机构1输送方向移动；吸盘由真空发生器提供负压；铝膜架7-6固定在机架上，铝膜架7-6内叠放有多层铝膜；第七滚珠丝杆型直线模组7-7的滑台对准铝膜架7-6开设的中心孔，第七滚珠丝杆型直线模组7-7的滑台可穿过铝膜架7-6的中心孔驱动铝膜升降；第八滚珠丝杆型直线模组7-8驱动加热器升降（加热器固定在第八滚珠丝杆型直线模组7-8的滑台上）；第九滚珠丝杆型直线模组7-9设置在第八滚珠丝杆型直线模组7-8下方，且沿平行于上料机构1输送方向布置；第十滚珠丝杆型直线模组7-4驱动CCD相机7-5沿垂直于上料机构1输送方向水平移动（CCD相机7-5固定在第十滚珠丝杆型直线模组7-4的滑台上）。

第一滚珠丝杆型直线模组3-4、第二滚珠丝杆型直线模组3-5、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组5-5、第五滚珠丝杆型直线模组5-7、第六滚珠丝杆型直线模组5-8、第七滚珠丝杆型直线模组7-7、第八滚珠丝杆型直线模组7-8、第九滚珠丝杆型直线模组7-9、第十滚珠丝杆型直线模组7-4以及搬运机构总驱直线模组均为单轴直线模组，均包括滚珠丝杆、滑台、直线导轨、支撑座、联轴器和马达；马达的输出轴与滚珠丝杆的丝杆通过联轴器连接，滚珠丝杆的丝杆与支撑座构成转动副；支撑座固定在机架上；滚珠丝杆上的螺母与直线导轨构成滑动副；滑台与滚珠丝杆上的螺母固定。

电机3-1、真空发生器以及第一滚珠丝杆型直线模组3-4、第二滚珠丝杆型直线模组3-5、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组5-5、第五滚珠丝杆型直线模组5-7、第六滚珠丝杆型直线模组5-8、第七滚珠丝杆型直线模组7-7、第八滚珠丝杆型直线模组7-8、第九滚珠丝杆型直线模组7-9、第十滚珠丝杆型直线模组7-4和搬运机构总驱直线模组的马达分别经驱动器与控制器连接；第一气缸、第二气缸、第三气缸7-1和第四气缸7-3分别经换向阀与控制器连接，气泵出口处设有与控制器连接的控制阀；各注射泵分别由一个（三位三通）控制阀实现进液与两个工位出液的切换，该控制阀由注射泵自带的控制单元控制，控制单元与控制器通信；作为优选实施例，注射泵采用Cavro XCalibur Pump (XC)系列注射泵；超声波液位传感器的信号输出端与控制器连接；作为优选实施例，控制器还连接有报警器，当控制器判断CCD相机7-5拍摄的照片中深孔板内某个孔液位高度与预设高度差值超过阈值时，控制报警器报警。

如图6所示，作为优选实施例，第一搬运机构2和第四搬运机构8均包括第十一滚珠丝杆型直线模组11、第十二滚珠丝杆型直线模组12和第一气缸夹爪13；第十一滚珠丝杆型直线模组11的支撑座固定在搬运机构总驱直线模组的滑台上；第一气缸夹爪13由第十二滚珠丝杆型直线模组12驱动沿垂直于上料机构1输送方向移动（第一气缸夹爪13固定在第十二滚珠丝杆型直线模组12的滑台上）；第十一滚珠丝杆型直线模组11驱动第十二滚珠丝杆型直线模组12升降（第十二滚珠丝杆型直线模组12的支撑座固定在第十一滚珠丝杆型直线模组11的滑台上）；第二搬运机构4和第三搬运机构6均包括第十三滚珠丝杆型直线模组14和第二气缸夹爪15；第十三滚珠丝杆型直线模组14的支撑座固定在搬运机构总驱直线模组的滑台上；第十三滚珠丝杆型直线模组14驱动第二气缸夹爪15升降（第二气缸夹爪15固定在第十三滚珠丝杆型直线模组14的的滑台上）；第一气缸夹爪13和第二气缸夹爪15均通过自身携带的第五气缸实现夹爪的开合。第十一滚珠丝杆型直线模组11、第十二滚珠丝杆型直线模组12和第十三滚珠丝杆型直线模组14均包括滚珠丝杆、滑台、直线导轨、支撑座、联轴器和马达；第十一滚珠丝杆型直线模组11、第十二滚珠丝杆型直线模组12和第十三滚珠丝杆型直线模组14的马达分别经驱动器与控制器连接；第一气缸夹爪13和第二气缸夹爪15自身携带的第五气缸分别经换向阀与控制器连接。

作为优选实施例，上料机构1和出料机构9均选用由电机驱动的带传动机构，当然也可以选用由电机驱动且传动链为链板形式的链传动机构。

作为优选实施例，移液枪3-6采用德国艾本德股份公司的八道移液枪。

该液体全自动分装设备的工作原理如下：

上料机构1间歇性向横向搬运机构组件输送深孔板，作为优选实施例，上料机构1同时输送两排深孔板；第一搬运机构2和第四搬运机构8的第一气缸夹爪13各自夹取对应工位上的深孔板，同时第二搬运机构4和第三搬运机构6的第二气缸夹爪15各自夹取对应工位上的深孔板；且第一搬运机构2的第一气缸夹爪13相邻两次夹取时通过第十二滚珠丝杆型直线模组12切换到不同排深孔板所在位置；然后搬运机构总驱直线模组驱动四个搬运机构（沿X轴）同步正向平移一个工位，实现前四个工位上深孔板的一次性同步搬运，从而将前四个工位上的各个深孔板依次往后搬运到下一个工位；接着，各第一气缸夹爪13和第二气缸夹爪15的夹爪松开，搬运机构总驱直线模组驱动四个搬运机构（沿X轴）同步反向平移一个工位实现复位。第四搬运机构8的第一气缸夹爪13夹取到第五工位的出料机构9上的深孔板是成品，且第四搬运机构8的第一气缸夹爪13相邻两次夹取时通过第十二滚珠丝杆型直线模组12将深孔板置于出料机构9的不同排位置；出料机构9不断输出成品。

第二工位处，在上料机构1刚开始工作时，移液枪3-6就预先吸取枪头盒3-7内的枪头，并且搅拌桶3-2内的磁珠预先灌到磁珠盘3-3中；移液枪3-6预先吸取枪头盒3-7内枪头的过程具体为：第三滚珠丝杆型直线模组将枪头盒3-7输送到移液枪3-6正下方，移液枪3-6在第二滚珠丝杆型直线模组3-5带动下吸取枪头盒3-7内的枪头，然后枪头盒3-7复位；搅拌桶3-2内的磁珠预先灌到磁珠盘3-3中的过程具体为：磁珠摇匀及灌装机构3的电机3-1驱动搅拌桶3-2，从而搅拌搅拌桶3-2内的磁珠，搅拌时仿造人工，摆动的角度不低于180度，搅拌完成后，气泵驱动搅拌桶3-2内的活塞将磁珠灌到磁珠盘3-3中；第二工位处，搬运机构总驱直线模组每次正向平移输送深孔板过程中，第一气缸驱动磁珠盘3-3从搅拌桶3-2下方移出，第一滚珠丝杆型直线模组3-4和第二滚珠丝杆型直线模组3-5驱动移液枪3-6插入磁珠盘3-3内，第二气缸驱动使得移液枪3-6从磁珠盘3-3内吸取磁珠，移液枪3-6吸取磁珠后，第一气缸驱动磁珠盘3-3回到搅拌桶3-2下方；当超声波液位传感器检测到磁珠盘3-3内磁珠的液位高度低于预设高度时，磁珠摇匀及灌装机构3的电机3-1驱动搅拌桶3-2，从而搅拌搅拌桶3-2内的磁珠，搅拌完成后，气泵驱动搅拌桶3-2内的活塞将磁珠灌到磁珠盘3-3中；在深孔板到达后，第一滚珠丝杆型直线模组3-4和第二滚珠丝杆型直线模组3-5驱动移液枪3-6将磁珠灌装到深孔板上。作为优选实施例，采用8×12孔深孔板，磁珠灌装到第6排和第12排共16个孔内。

第三工位处，深孔板被放置在移动架5-6上，试剂灌装机构5的第五滚珠丝杆型直线模组5-7和第六滚珠丝杆型直线模组5-8驱动移动架5-6上的深孔板定位在注射头5-4下方，第四滚珠丝杆型直线模组5-5驱动注射头5-4下降，注射泵将液罐5-2内的试剂抽给注射头5-4，注射头5-4将试剂灌装到深孔板上；作为优选实施例，采用8×12孔深孔板，磁珠已经灌装到第6排和第12排孔内，每次给五个注射头组的注射头抽试剂，分四次将试剂灌装到深孔板上除灌装有磁珠的孔以外的其它各个孔内，每次灌装连续5排的20个孔；每次灌装后，第五滚珠丝杆型直线模组5-7和第六滚珠丝杆型直线模组5-8都要驱动移动架5-6上的深孔板重新定位。深孔板全部灌装完成后，试剂灌装机构5复位。

第四工位处，深孔板被放置在第九滚珠丝杆型直线模组7-9的滑台上，封膜机构7的第九滚珠丝杆型直线模组7-9将深孔板定位到CCD相机7-5下方，CCD相机7-5对深孔板内的磁珠和试剂液位高度进行拍摄，若控制器判断CCD相机7-5拍摄的照片中深孔板内各个孔液位高度与预设高度差值均未超过阈值时，则控制第九滚珠丝杆型直线模组7-9将深孔板定位到加热器正下方，第三气缸7-1和第四气缸7-3驱动吸盘定位到铝膜架7-6处，吸盘在真空发生器的负压作用下吸取一片铝膜，并将铝膜覆在深孔板上；第七滚珠丝杆型直线模组7-7每经过预设时间驱动铝膜上升一次，避免吸盘与铝膜间距过大；接着，真空发生器关闭使得铝膜脱离真空吸嘴，第三气缸7-1和第四气缸7-3驱动吸盘离开深孔板位置；然后，第八滚珠丝杆型直线模组7-8驱动加热器下降，将铝膜压在深孔板上并热封；最后，第十滚珠丝杆型直线模组7-4、第八滚珠丝杆型直线模组7-8、第九滚珠丝杆型直线模组7-9、第三气缸7-1和第四气缸7-3均复位。若控制器判断CCD相机7-5拍摄的照片中深孔板内某个孔液位高度与预设高度差值超过阈值时，则控制报警器报警，并控制第一滚珠丝杆型直线模组3-4、第二滚珠丝杆型直线模组3-5、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组5-5、第五滚珠丝杆型直线模组5-7、第六滚珠丝杆型直线模组5-8、第十滚珠丝杆型直线模组7-4、第八滚珠丝杆型直线模组7-8、第九滚珠丝杆型直线模组7-9和搬运机构总驱直线模组的马达停转（若第七滚珠丝杆型直线模组7-7的马达也在转动，则一并停转），第三气缸7-1和第四气缸7-3停止运动；人工取出液位高度不合格的深孔板后，通过控制器将第十滚珠丝杆型直线模组7-4、第八滚珠丝杆型直线模组7-8、第九滚珠丝杆型直线模组7-9、第三气缸7-1和第四气缸7-3复位，并控制第一滚珠丝杆型直线模组3-4、第二滚珠丝杆型直线模组3-5、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组5-5、第五滚珠丝杆型直线模组5-7、第六滚珠丝杆型直线模组5-8和搬运机构总驱直线模组的马达继续转动；第十滚珠丝杆型直线模组7-4、第八滚珠丝杆型直线模组7-8、第九滚珠丝杆型直线模组7-9、第三气缸7-1和第四气缸7-3复位后，等待接收上一工位的深孔板。作为优选实施例，CCD相机7-5分四次对深孔板内的磁珠和试剂液位高度进行拍摄，每次拍摄后，第九滚珠丝杆型直线模组7-9驱动深孔板重新定位，或第十滚珠丝杆型直线模组7-4驱动CCD相机7-5重新定位。

Claims (10)

1.一种液体全自动分装设备，包括上料机构、横向搬运机构组件、出料机构和机架，其特征在于：还包括磁珠摇匀及灌装机构、试剂灌装机构和封膜机构；横向搬运机构组件、磁珠摇匀及灌装机构、试剂灌装机构和封膜机构均由控制器控制；机架上设置有五个工位；上料机构设置在第一工位，向横向搬运机构组件输送深孔板；横向搬运机构组件向第二工位、第三工位、第四工位及第五工位输送深孔板；磁珠摇匀及灌装机构设置在第二工位，试剂灌装机构设置在第三工位，封膜机构设置在第四工位，出料机构设置在第五工位；

所述磁珠摇匀及灌装机构包括电机、搅拌桶、磁珠盘、移液枪、枪头盒、第一滚珠丝杆型直线模组、第二滚珠丝杆型直线模组和第三滚珠丝杆型直线模组；电机的底座固定在机架上，搅拌桶支架固定在电机的输出轴上，所述的搅拌桶固定在搅拌桶支架上；所述的磁珠盘设置在搅拌桶的出料口下方，并与固定在机架上的滑轨构成滑动副；滑轨垂直于上料机构输送方向布置；第一滚珠丝杆型直线模组沿平行于上料机构输送方向水平设置，第二滚珠丝杆型直线模组竖直设置，第三滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构输送方向布置。

2.根据权利要求1所述的液体全自动分装设备，其特征在于：搅拌桶内的活塞由气泵驱动；磁珠盘由第一气缸驱动；机架上设有超声波液位传感器；第一滚珠丝杆型直线模组驱动第二滚珠丝杆型直线模组；第二滚珠丝杆型直线模组驱动移液枪；移液枪的活塞由第二气缸驱动；枪头盒与机架构成滑动副，并由第三滚珠丝杆型直线模组驱动；枪头盒内放置有枪头。

3.根据权利要求2所述的液体全自动分装设备，其特征在于：所述的试剂灌装机构包括液罐盒、液罐、注射头支架、注射头、第四滚珠丝杆型直线模组、移动架、第五滚珠丝杆型直线模组和第六滚珠丝杆型直线模组；所述的液罐盒置于机架上，液罐盒内放置六个以上液罐，每个液罐与两个注射泵的进液口连通；六个注射头组沿平行于上料机构输送方向排布，每个注射头组包括四个注射头；同个注射头组的每两个注射头与一个注射泵的两个出液口分别经管道连通；注射头组中的各个注射头沿垂直于上料机构输送方向排布；所有注射头固定在注射头支架上；注射头支架由第四滚珠丝杆型直线模组驱动；第四滚珠丝杆型直线模组竖直设置；第五滚珠丝杆型直线模组沿平行于上料机构输送方向设置，移动架由第五滚珠丝杆型直线模组驱动；第六滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构输送方向水平设置，第五滚珠丝杆型直线模组由第六滚珠丝杆型直线模组驱动。

4.根据权利要求3所述的液体全自动分装设备，其特征在于：所述的封膜机构包括第三气缸、竖直块、第四气缸、真空发生器、吸盘、铝膜架、第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组、第九滚珠丝杆型直线模组、第十滚珠丝杆型直线模组和CCD相机；第三气缸的缸体固定在机架上，第三气缸的活塞杆竖直设置，并与竖直块固定；第四气缸的缸体固定在竖直块上，第四气缸的活塞杆沿平行于上料机构输送方向布置，并与吸盘固定；吸盘由真空发生器提供负压；所述的铝膜架固定在机架上；第七滚珠丝杆型直线模组的滑台对准铝膜架开设的中心孔；第八滚珠丝杆型直线模组竖直设置，加热器由第八滚珠丝杆型直线模组驱动；第九滚珠丝杆型直线模组设置在第八滚珠丝杆型直线模组下方，且沿平行于上料机构输送方向布置；第十滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构输送方向水平设置，CCD相机由第十滚珠丝杆型直线模组驱动。

5.根据权利要求4所述的液体全自动分装设备，其特征在于：所述的横向搬运机构组件包括搬运机构总驱直线模组、第一搬运机构、第二搬运机构、第三搬运机构和第四搬运机构；所述的电机、真空发生器以及第一滚珠丝杆型直线模组、第二滚珠丝杆型直线模组、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组、第五滚珠丝杆型直线模组、第六滚珠丝杆型直线模组、第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组、第九滚珠丝杆型直线模组、第十滚珠丝杆型直线模组和搬运机构总驱直线模组的马达分别经驱动器与控制器连接；第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸分别经换向阀与控制器连接，气泵出口处设有与控制器连接的控制阀；CCD相机和超声波液位传感器的信号输出端均与控制器连接；控制器还连接有报警器，当控制器判断CCD相机拍摄的照片中深孔板内某个孔液位高度与预设高度差值超过阈值时，控制报警器报警。

6.根据权利要求4所述的液体全自动分装设备，其特征在于：横向搬运机构组件第一次正反向平移过程中，试剂灌装机构和封膜机构不动作，横向搬运机构组件第一次正反向平移到横向搬运机构组件第二次正反向平移的过程中，封膜机构不动作。

7.根据权利要求5所述的液体全自动分装设备，其特征在于：所述的搬运机构总驱直线模组驱动四个搬运机构沿平行于上料机构输送方向同步平移。

8.根据权利要求7所述的液体全自动分装设备，其特征在于：所述的第一滚珠丝杆型直线模组、第二滚珠丝杆型直线模组、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组、第五滚珠丝杆型直线模组、第六滚珠丝杆型直线模组、第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组、第九滚珠丝杆型直线模组、第十滚珠丝杆型直线模组以及搬运机构总驱直线模组均为单轴直线模组，均包括滚珠丝杆、滑台、直线导轨、支撑座、联轴器和马达；马达的输出轴与滚珠丝杆的丝杆通过联轴器连接，滚珠丝杆的丝杆与支撑座构成转动副；支撑座固定在机架上；滚珠丝杆上的螺母与直线导轨构成滑动副；滑台与滚珠丝杆上的螺母固定。

9.根据权利要求7所述的液体全自动分装设备，其特征在于：所述的第一搬运机构和第四搬运机构均包括第十一滚珠丝杆型直线模组、第十二滚珠丝杆型直线模组和第一气缸夹爪；所述的第一气缸夹爪由第十二滚珠丝杆型直线模组驱动，第十二滚珠丝杆型直线模组沿垂直于上料机构输送方向水平布置；第十一滚珠丝杆型直线模组竖直布置，第十二滚珠丝杆型直线模组由第十一滚珠丝杆型直线模组驱动；所述的第二搬运机构和第三搬运机构均包括第十三滚珠丝杆型直线模组和第二气缸夹爪；第十三滚珠丝杆型直线模组竖直设置，第二气缸夹爪由第十三滚珠丝杆型直线模组驱动；第一气缸夹爪和第二气缸夹爪均通过自身携带的第五气缸实现夹爪的开合；第十一滚珠丝杆型直线模组、第十二滚珠丝杆型直线模组和第十三滚珠丝杆型直线模组的马达分别经驱动器与控制器连接；第一气缸夹爪和第二气缸夹爪自身携带的第五气缸分别经换向阀与控制器连接。

10.根据权利要求4-6任一项所述的液体全自动分装设备，其特征在于：各注射泵分别由一个控制阀实现进液与两个工位出液的切换，控制阀由注射泵自带的控制单元控制，控制单元与控制器通信。

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