CN112478547A - 挑管装置及生物样本库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挑管装置及生物样本库，该挑管装置包括底座、连接于底座的冻存管架部件以及连接于底座的顶管夹管部件。冻存管架部件用于放置样本盒；顶管夹管部件用于顶出放置在样本盒上的冻存管并沿冻存管的周向方向夹取冻存管。其中，冻存管架部件包括用于支撑样本盒的支撑组件和用于固定样本盒的压扣板，压扣板可沿着底座的竖向方向往复移动并压扣于样本盒的顶部以对样本盒进行固定。通过以上结构形式，大大简化了对样本盒的固定的结构形式，进而使得挑管装置更加紧凑、减小了挑管装置的占用空间，同时使用的零部件的数量也大大减少，进而提高了挑管装置运行的稳定性，同时也能节省制造成本。

Description

挑管装置及生物样本库

技术领域

本发明涉及医疗机械领域，特别涉及一种挑管装置及生物样本库。

背景技术

生物样本库是用来长期低温储存重要生物样本的大型装置，通常可以分成几个功能区，存储区，机械区，缓存区。存储区主要用来超低温存储生物样本；机械区中的机构部件用来进行生物样本的抓取运输；缓存区主要是用于存入或提取生物样本时对生物样本进行临时存放并配合其他部件完成生物样本的放入及抓取功能的区域。生物样本通常以冻存管为单位，多支冻存管为一组放置在样本盒中。多个样本盒又通过各种排列形式放置在生物样本库的超低温区，一般可达到-80度以下。通常，在提取某一支特定的冻存管时，需要将样本盒从超低温区提取到缓存区，在缓存区中进行挑管，再将需要的冻存管最终输出，这样能避免整盒冻存管一起取出后，其余不需要冻存管在高温下发生生化反应而导致的样本质量出现问题的情况。

目前，市场上应运而生了一些生物样本库的挑管装置，在中国发明专利申请公开说明书CN 110615275 A中公开了一种挑管装置，这种挑管装置包括平台、中转区、取管区和放管区；其中挑管机构利用了各机械臂的配合，实现了夹取冻存管、顶起冻存管、移动冻存管等动作，完成了整个挑管过程。其中，在取管区、放管区和中转区均设置有用于定位样本盒的样本盒夹具，而且每一个样本盒都需要一个样本盒夹具对样本盒进行定位。样本盒夹具包括夹具体和夹紧机构，夹具体用于放置样本盒，夹紧机构用于固定样本盒。而夹紧机构包括滑块、夹紧件、弹簧及驱动机构等；驱动机构还包括马达、齿轮、齿条等。这种夹紧机构的夹紧件抵靠在样本盒的侧壁上并对样本盒施加一夹紧力，使得夹具体的侧壁和夹紧件同时对样本盒相对的两个侧壁施加相对的夹紧力，从而实现对样本盒的固定作用。试管夹头包括相对滑动设置的滑动件、两个相对滑动设置的夹爪、驱动两个滑动件相对滑动的驱动机构以及驱动两个夹爪闭合的弹性元件。两个夹爪需要两个驱动机构来实现夹爪的滑动功能。

由上可知，这种挑管装置，每个样本盒的固定需要一套夹紧机构，每套夹紧机构包括多个零部件，那么多个样本盒就需要多个包括多个零部件的夹紧机构来实现样本盒的夹紧。同样的，试管夹头的滑动功能的实现也是每个夹爪需要一个驱动机构进行驱动。采用这种结构形式，使得整个设备的零件繁多、占用空间大、不够紧凑，同时由于零部件多，导致系统出问题的概率增大，从而影响了挑管装置使用的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的挑管装置结构复杂、零部件多，导致结构不紧凑、占用空间大、影响装置运行的稳定性的缺陷，提供一种挑管装置及生物样本库。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种挑管装置，包括：

底座；

连接于所述底座的冻存管架部件，所述冻存管架部件用于放置样本盒；

连接于所述底座的顶管夹管部件，所述顶管夹管部件用于顶出放置在所述样本盒上的冻存管并沿所述冻存管的周向方向夹取所述冻存管；其特点在于，

所述冻存管架部件包括用于支撑所述样本盒的支撑组件和用于固定所述样本盒的压扣板，所述支撑组件和所述压扣板上设置有用于避让所述顶管夹管部件的第一镂空部和第二镂空部，所述第一镂空部和所述第二镂空部相互对应且贯通，所述压扣板可沿着所述底座的竖向方向往复移动并压扣于所述样本盒的顶部，所述样本盒上的所述冻存管的顶部和底部分别自所述第二镂空部和所述第一镂空部处露出。

在本方案中，通过支撑组件对样本盒进行支撑，限制样本盒向下的位移；通过将压扣板压扣于样本盒的顶部以对样本盒进行固定，从而避免了当对样本盒上的冻存管的底部施加向上的推力时冻存管带动样本盒向上移动的现象发生，进而提高顶管夹管过程的稳定性。通过压扣板和支撑组件的配合来实现对样本盒进行竖直方向上的固定，采用这种结构形式，通过一个压扣板即可实现对多个样本盒的固定，相对于每个样本盒需要一个夹紧装置对样本盒进行定位的结构，本方案大大简化了对样本盒的固定的结构形式，进而使得挑管装置更加紧凑、减小了挑管装置的占用空间，同时使用的零部件的数量也大大减少，进而提高了挑管装置运行的稳定性，同时也能节省制造成本。

通过在支撑装置上设置第一镂空部，通过在压扣板上设置第二镂空部，使得样本盒上的冻存管的顶部和底部是暴露在外部的，进而方便顶管夹管部件对冻存管进行顶出并夹取。

较佳地，所述支撑组件包括支撑板，所述支撑板上间隔地设置有多个第一镂空部，每一所述第一镂空部对应一个所述样本盒。通过在一支撑板上设置多个第一镂空部，使得同一支撑板上能放置多个样本盒，从而提高了支撑装置的支撑能力，以进一步简化了冻存管架部件的结构，进而进一步减小了挑管装置的占用空间。

较佳地，所述支撑板上设置有支撑部，所述支撑部固定于所述第一镂空部的侧壁，所述支撑部自所述第一镂空部的侧壁向背离所述第一镂空部的侧壁的方向延伸。在本方案中，通过连接在第一镂空部的侧壁上的支撑部实现对样本盒的支撑。

较佳地，所述支撑部的顶面低于所述支撑板的顶面，所述样本盒被支撑于所述支撑部的顶面上。在本方案中，通过将支撑部的顶面设置成低于支撑板的顶面的结构形式，使得支撑部的顶面相对于支撑板是向下凹陷的，进而使得当支撑部上支撑有样本盒时，第一镂空部的侧壁对样本盒在侧向方向上进行限位，进而提高了对样本盒支撑和固定的稳定性。

较佳地，所述支撑部连接于所述第一镂空部的角点处。将支撑部设置在第一镂空部的角点处在保证支撑部对样品盒的支撑功能的同时，使得支撑部占用的位置较少，进而可进一步对样本盒上放置的冻存管进行避让，以使同一样本盒上可放置更多的冻存管，从而提高冻存管架部件放置冻存管的能力，从而间接地简化了冻存管架部件的结构。

较佳地，每一所述第一镂空部上连接有至少三个所述支撑部。换言之，就是在第一镂空部的至少三个顶角处设置支撑部，进而提高支撑部对样本盒支撑的稳定性，在本发明中，第一镂空部的四个顶角处均设置有支撑部，且支撑部的形状为三角形。

较佳地，所述第一镂空部的侧壁上设置有缺口，所述缺口将所述第一镂空部与外部贯通。在第一镂空部的侧壁上设置一贯通的缺口，当机械手将样本盒放置在支撑板上时，便于对机械手进行避让，为机械手的运行提供操作空间。

较佳地，所述支撑组件还包括框架，所述支撑板固定于所述框架的顶部，所述框架与所述底座连接，所述框架可沿着所述底座的横向方向来回移动。框架对支撑板起支撑作用，通过将框架设置成沿着底座的横向方向来回移动的形式，以实现支撑组件能沿着底座的横向方向来回移动，进而实现样本盒相对于底座在横向方向上的位移是可调节的，以方便顶管夹管部件对样本盒上不同的冻存管进行顶出及夹取。

较佳地，所述压扣板上间隔地设置有多个所述第二镂空部。通过在压扣板上设置多个第二镂空部以实现压扣板对多个样本盒进行固定，进而简化冻存管架部件的结构，从而节省挑管装置的占用空间。

较佳地，所述压扣板上还设置有压扣部，所述压扣部连接于所述第二镂空部的侧壁并向背离所述第二镂空部的侧壁的方向延伸。通过设置压扣部，当需要对样本盒进行固定时，通过将压扣部压设在样本盒的顶部以实现对样本盒的限位。

较佳地，所述压扣部的底面高于所述压扣板的底面，所述压扣部的底面用于压固所述样本盒的顶部。压扣部的底面高于压扣板的底面，使得压扣部是相对于压扣板是向上凹陷的，进而使得当压扣部对样本盒进行压固时，第二镂空部的侧壁能对样本盒的侧壁进行限位，简言之，压扣部和第二镂空部对样本盒在向上的方向、横向方向和前后方向均进行了限位，进而提高了对样本盒固定的稳定性。

较佳地，所述挑管装置还包括第一传动组件，所述压扣板通过所述第一传动组件与所述支撑组件连接，所述压扣板沿着所述底座的竖向方向来回移动。通过第一传动组件对压扣板的在竖向方向上的移动提供传动力，将压扣板设置成沿竖向方向来回移动的形式，使得压扣板能沿靠近支撑板或者远离支撑板的方向移动，进而便于实现对样本盒的固定和松开。

较佳地，所述第一传动组件包括与第一电机连接的第一驱动件和与所述压扣板连接的第一传动件，所述第一电机固定于所述支撑组件，所述第一驱动件驱动所述第一传动件沿着竖向方向往复运动。

较佳地，所述第一驱动件为齿轮，所述第一传动件为齿条，所述齿轮连接于所述第一电机的转动轴，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条连接于所述压扣板。采用齿轮齿条的传动形式，具有承载力大、传动精度高的优点，在本方案中，采用齿轮齿条传动可合理的对第一电机的位置进行布置，进而可进一步提高冻存管架部件各部件布置的紧凑性。

较佳地，所述第一传动组件还包括一连接板，所述齿条固定于所述连接板一侧，所述压扣板的一端固定于所述连接板的顶部。通过将齿条固定在连接板上，有利于提高齿条的强度进而提高冻存管架部件的寿命，同时也具有合理布局其他部件的作用。

较佳地，所述挑管装置还包括第一导向限位组件，所述第一导向限位组件与所述压扣板和所述支撑组件连接，所述第一导向限位组件对所述压扣板的运行进行导向和限位。通过设置第一导向限位组件对压扣板在竖向方向上的移动起导向作用，并对压扣板在纵向方向上进行限位，进而提高了压扣板运行的稳定性。

较佳地，所述第一导向限位组件包括第一滑块和第一滑槽，所述第一滑槽设置于所述压扣板上，所述第一滑块连接于所述支撑组件；或者，

所述第一滑块连接于所述压扣板，所述第一滑槽设置于所述支撑组件上；

所述第一滑槽和所述第一滑块均沿着所述支撑组件的竖向方向延伸，所述第一滑块滑设于所述第一滑槽内。

在本方案中，通过滑块滑槽的结构形式对压扣板的运行进行导向和限位，结构简单、零部件少、便于安装和布局，在提高压扣板运行的稳定性的同时具有便于合理布局进而提高冻存管架部件的结构紧凑性的优点。

较佳地，所述第一导向限位组件还包括第一限位件，所述第一限位件固定于所述第一滑块或者所述第一滑槽延伸方向的两端，所述第一限位件限制所述第一滑块与所述第一滑槽相互脱离。通过第一限位件在压扣板的运行方向的两端对压扣板进行限位，防止压扣板脱离于支撑组件，进而提高了压扣板运行的稳定性。

较佳地，所述顶管夹管部件包括用于周向夹取所述冻存管的夹管组件，所述夹管组件包括卡盘和两个相对设置的夹取件，两个所述夹取件均连接于所述卡盘，两个所述夹取件随着所述卡盘的转动向彼此靠近或彼此远离的方向移动。

在本方案中，通过卡盘的转动实现两个夹取件之间的距离的变化，进而实现对冻存管的夹取和松开。通过一转动机构即可实现冻存管的夹紧和松开的功能，进而简化了夹管组件的结构，从而使得整个挑管装置更加紧凑以节约空间。

较佳地，所述卡盘上设置有两个第一滑道和第二滑道，两个所述夹取件分别滑设于所述第一滑道和所述第二滑道内。第一滑道和第二滑道对两个夹取件之间的位置变化起导向和限位作用，同时第一滑道和第二滑道对夹取件的位移变化提供驱动力。

较佳地，所述第一滑道包括第一起始端和第一终止端，所述第一滑道的轨迹自所述第一起始端延伸至所述第一终止端，所述轨迹上的任一点距离所述卡盘的中心的距离自所述第一起始端朝向所述第一终止端的方向逐渐减小；

所述第二滑道包括第二起始端和第二终止端，所述第二滑道的轨迹自所述第二起始端延伸至所述第二终止端，所述轨迹上的任一点距离所述卡盘的中心的距离自所述第二起始端朝向所述第二终止端的方向逐渐减小。

在本方案中，通过将第一滑道和第二滑道设置成以上的结构形式，两个夹取件之间的距离通过第一滑道和第二滑道的轨迹的变化而变化。

较佳地，所述第一起始端、所述卡盘的中心及所述第二起始端所在的直线为第一轴线；

所述第一终止端、所述卡盘的中心及所述第二终止端所在的直线为第二轴线；

所述第一轴线与所述第二轴线垂直。

在本方案中，当两个夹取件分别位于第一起始端和第二起始端时，两个夹取件之间的距离最大；当两耳夹取件分别位于第一终止端和第二终止端时，两个夹取件之间的距离最小；夹取件分别从第一起始端向第一终止端移动、第二起始端向第二终止端移动的过程，是夹取件之间的距离变小的过程，反之是变大的过程。采用这样的结构，只需正转或者反转卡盘即可实现夹取件之间的距离的变小或者增大，所使用的零部件少，便于布局各部件之间的位置，有利于提高顶管夹管装置的紧凑性。

较佳地，所述夹取件包括夹持臂和夹块，所述夹持臂的一端滑设于所述第一滑道或者所述第二滑道内，所述夹块固定于所述夹持臂的另一端。通过夹持臂与第一滑道和第二滑道的配合以带动夹块对冻存管的夹取和松开，夹持臂便于实现夹块与卡盘的连接。

较佳地，所述挑管装置还包括支撑件和第二电机，所述第二电机固定于所述支撑件，所述卡盘的中心与所述第二电机的输出轴连接。支撑件用于支撑卡盘和第二电机，同时也便于布局第二导向限位组件。

较佳地，所述挑管装置还包括第二导向限位组件，所述夹持臂和所述支撑件均连接于所述第二导向限位组件，所述第二导向限位组件对两个所述夹持臂的相互远离或者相互靠近起导向作用，所述第二导向限位组件限制两个所述夹持臂在竖向方向上不产生位移。在本方案中，将两个所述夹持臂的相互远离或者相互靠近的方向定义为夹持方向。通过第二导向限位组件对夹持臂进行限位的另外一个作用是：在卡盘旋转的时候第一滑道和第二滑道对夹持臂施加一切向力，切向力分解为竖直方向的作用力和夹持方向上的作用力，若在竖向方向上不对夹持臂进行限位，那么在切向力分解的竖直方向的作用力下，夹持臂随着卡盘旋转。而设置第二导向限位组件用于抵消切向力分解在竖向方向上的作用力，使得第一滑道和第二滑道只对夹持臂施加夹持方向上的力，进而保证夹块对冻存管夹持和松开的可靠性。第二导向限位组件在夹持方向上对夹持臂的移动进行导向，以使得夹持臂的运行更加平稳。

较佳地，所述顶管夹管部件还包括用于顶出所述冻存管的顶管组件，所述顶管组件与所述夹管组件连接。顶管组件用于顶出放置在样本盒上的冻存管，以保证夹取装置能夹取到相应的冻存管。

较佳地，所述顶管组件包括上顶杆和下顶杆，所述上顶杆的底端与所述下顶杆的顶端相对设置，并且两者在竖向方向上的投影重合。上顶杆和下顶杆在竖向方向的投影重合以保证顶管组件在顶出冻存管时上、下顶杆能同时作用力于冻存管的顶部和底部，进而保证在顶出过程中冻存管不会倾倒。

较佳地，所述上顶杆和所述下顶杆可分别沿着所述竖向方向往复运动。将上顶杆和下顶杆在竖向方向的运动方式设置为相互独立的形式，在保证对冻存管的顶出和松开运行的情况下，具有便于控制上、下顶杆对冻存管施加的力度，进而防止对冻存管的作用力过大而损坏冻存管的现象发生。

较佳地，所述顶管组件还包括顶杆套，所述上顶杆套设于所述顶杆套内，所述上顶杆可沿着所述顶杆套的轴线方向往复运动。通过将上顶杆设置成相对于顶杆套的轴线方向往复运动的形式，以对上顶杆的移动进行微调，进一步防止对冻存管用力过大损坏冻存管的现象发生。

较佳地，所述挑管装置还包括第二传动组件，所述顶管夹管部件通过所述第二传动组件与所述底座连接，所述第二传动组件用于驱动所述顶管夹管部件沿着所述底座的纵向方向往复运动。通过第二传动组件实现顶管夹管部件相对于底座在纵向方向上移动，进而保证顶管夹管部件能顶出并夹取到位于支撑板上的不同位置上的冻存管，进而保证挑管的可靠性。

较佳地，所述第二传动组件包括第二驱动件和第二传动件，所述第二驱动件连接于所述底座，所述顶管夹管部件固定于所述第二传动件，所述第二驱动件用于驱动所述第二传动件移动。

较佳地，所述第二驱动件包括驱动轮和从动轮，所述驱动轮与第三电机的输出轴连接；所述第二传动件为传动带，所述传动带的两端分别套设于所述驱动轮和所述从动轮上，所述传动带的内表面与所述驱动轮和所述从动轮啮合。采用传动带的形式进行传动，使得顶管夹管部件在纵向方向上的允许的运动距离更加宽泛；而且传动带传动具有无噪声、能缓冲、吸振的优点。

较佳地，所述挑管装置还包括限位件，两个所述限位件连接于所述底座的顶部并分别位于所述第二传动组件的两端，所述限位件限制所述顶管夹管部件在所述纵向方向上的行程。通过限位件对第二传动组件进行限位，以保证顶管夹管部件运行的稳定性。

较佳地，所述挑管装置还包括第三导向限位组件，所述顶管夹管部件和所述底座均与所述第三导向限位组件连接，所述第三导向限位组件对所述顶管夹管部件沿着所述底座的纵向方向的移动进行导向，所述第三导向限位组件对所述顶管夹管部件在竖向方向上进行限位。

一种生物样本库，其特点在于，其包括如上所述的挑管装置。

在本方案中，通过在生物样本库中设置本发明所述的挑管装置，具有结构简单、紧凑、运行稳定的优点。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明的挑管装置，通过支撑组件对样本盒进行支撑，限制样本盒向下的位移；通过将压扣板压扣于样本盒的顶部以对样本盒进行固定，从而避免了当对样本盒上的冻存管的底部施加向上的推力时冻存管带动样本盒向上移动的现象发生，进而提高顶管夹管过程的稳定性。通过压扣板和支撑组件的配合来实现对样本盒进行竖直方向上的固定，采用这种结构形式，通过一个压扣板即可实现对多个样本盒的固定，相对于每个样本盒需要一个夹紧装置对样本盒进行定位的结构，本方案大大简化了对样本盒的固定的结构形式，进而使得挑管装置更加紧凑、减小了挑管装置的占用空间，同时使用的零部件的数量也大大减少，进而提高了挑管装置运行的稳定性，同时也能节省制造成本。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的生物样本库中的缓冲区的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的在支撑组件上放置样本盒后的未对样本盒进行固定时的挑管装置的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的在支撑组件上放置样本盒后的对样本盒进行固定后的挑管装置的结构示意图。

图4为本发明较佳实施例的在支撑组件上未放置样本盒时的挑管装置的结构示意图。

图5为本发明较佳实施例的在支撑组件上未放置样本盒时的从另一方向视角下的挑管装置的结构示意图。

图6为本发明较佳实施例的挑管装置的底座的结构示意图。

图7为本发明较佳实施例的在支撑组件上放置样本盒并对样本盒进行固定后的冻存管架部件的结构示意图。

图8为本发明较佳实施例的在支撑组件上未放置样本盒的状态下的冻存管架部件的结构示意图。

图9为本发明较佳实施例的在冻存管架部件中的支撑组件的结构示意图。

图10为本发明较佳实施例的支撑组件中的支撑板的结构示意图。

图11为本发明较佳实施例的支撑组件中的框架的结构示意图。

图12为本发明较佳实施例的压扣板与连接板连接后的结构示意图。

图13为本发明较佳实施例的顶管夹管部件的结构示意图。

图14为本发明较佳实施例的顶管组件的结构示意图。

图15为本发明较佳实施例的顶管组件的另一结构示意图。

图16为本发明较佳实施例的顶管组件中的顶管支架的结构示意图。

图17为本发明较佳实施例的顶管组件中的上顶管与上顶管的驱动装置连接后的结构示意图。

图18为本发明较佳实施例的顶管组件中的下顶管的结构示意图。

图19为本发明较佳实施例的夹管组件的结构示意图。

图20为本发明较佳实施例的夹管组件中的卡盘与支撑件连接后的结构示意图。

图21为本发明较佳实施例的夹管组件中的两个夹取件相对位置的结构示意图。

图22为本发明较佳实施例的夹管组件中的卡盘的结构示意图。

图23为本发明较佳实施例的夹管组件中的夹取件处于夹取状态下的结构示意图。

图24为本发明较佳实施例的夹管组件中的夹取件处于松开状态下的结构示意图。

图25为本发明较佳实施例的缓冲区的机械手5将样本盒放置在挑管装置上的结构示意图。

附图标记说明：

暂存区1

挑管装置2

底座20

冻存管架部件21

支撑组件211

支撑板2111

第一镂空部2111a

支撑部2111b

缺口2111c

框架2112

底板2112a

侧板2112b

支撑柱2112c

压扣板212

第二镂空部2121

压扣部2122

连接板213

长通槽2131

顶管夹管部件22

顶管组件221

上顶杆2211

下顶杆2212

顶杆套2213

顶管支架2214

夹管组件222

支撑件2221

卡盘2222

第一滑道2222a

第一起始端2222a₁

第一终止端2222a₂

第二滑道2222b

第二起始端2222b₁

第二终止端2222b₂

夹取件2223

夹持臂2223a

夹块2223b

第二电机223

第一传动组件23

第一电机231

第一传动件232

第一驱动件233

第一导向限位组件24

第一滑块241

第一滑槽242

第一限位件243

第三导向限位组件25

第二传动组件26

皮带261

驱动轮262

从动轮263

第三电机264

连接块265

第二限位件27

第二导向限位组件28

扫码区3

出库区4

机械手5

铲盘50

样本盒6

冻存管7

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图2至图24所示，本实施例提供一种挑管装置2，该挑管装置2包括底座20、连接于底座20的冻存管架部件21以及连接于底座20的顶管夹管部件22。冻存管架部件21用于放置样本盒6；顶管夹管部件22用于顶出放置在样本盒6上的冻存管7并沿冻存管7的周向方向夹取冻存管7。其中，冻存管架部件21包括用于支撑样本盒6的支撑组件211和用于固定样本盒6的压扣板212，支撑组件211和压扣板212上设置有用于避让顶管夹管部件22的第一镂空部2111a和第二镂空部2121，第一镂空部2111a和第二镂空部2121相互对应且贯通，压扣板212可沿着底座20的竖向方向往复移动并压扣于样本盒6的顶部，样本盒6上的冻存管7的顶部和底部分别自第二镂空部2121和第一镂空部2111a处露出。

在本实施例中，通过支撑组件211对样本盒6进行支撑，限制样本盒6向下的位移；通过将压扣板212压扣于样本盒6的顶部以对样本盒6进行固定，从而避免了当对样本盒6上的冻存管7的底部施加向上的推力时冻存管7带动样本盒6向上移动的现象发生，进而提高顶管夹管过程的稳定性。通过压扣板212和支撑组件211的配合来实现对样本盒6进行竖直方向上的固定，采用这种结构形式，通过一个压扣板212即可实现对多个样本盒6的固定，相对于每个样本盒6需要一个夹紧装置对样本盒6进行定位的结构，本方案大大简化了对样本盒6的固定的结构形式，进而使得挑管装置2更加紧凑、减小了挑管装置2的占用空间，同时使用的零部件的数量也大大减少，进而提高了挑管装置2运行的稳定性，同时也能节省制造成本。

通过在支撑装置上设置第一镂空部2111a，通过在压扣板212上设置第二镂空部2121，使得样本盒6上的冻存管7的顶部和底部是暴露在外部的，进而方便顶管夹管部件22对冻存管7进行顶出并夹取。

需要说明的是，在本实施例中，对于压扣板212与支撑装置的相互靠近和远离的方式不限于通过压扣板212在竖向方向上的移动来实现，也可以通过支撑组件211在竖向方向上的移动来实现。当然，前者为一种更加优选的方案，这是因为，支撑组件211包括支撑板2111和框架2112，支撑板2111用于放置并支撑样本盒6。支撑板2111固定于框架2112的顶部，框架2112对支撑板2111起支撑作用。因此通过压扣板212的竖向运动来实现压扣板212对样品盒的固定，一方面是由于框架2112对支撑板2111的支撑使得支撑板2111能承受较大的压力，进而提高对样本盒6的固定的稳定性；另一方面，压扣板212零部件少、结构简单便于实现往复移动，也便于第一传动组件23的布局。框架2112与底座20连接，框架2112可沿着底座20的横向方向来回移动。通过将框架2112设置成沿着底座20的横向方向来回移动的形式，以实现支撑组件211能沿着底座20的横向方向来回移动，进而实现样本盒6相对于底座20在横向方向上的位移是可调节的，以方便顶管夹管部件22对样本盒上不同的冻存管7进行顶出及夹取。

对于框架2112相对于底座20在横向方向上移动的传动方式不做限定，可以为丝杠传动、传动带传动，也可以为齿轮齿条传动，在本实施例中，采用齿轮齿条传动形式。而且为了提高框架2112相对于底座20在横向方向上移动的稳定性，框架2112和底座20之间，在齿轮齿条的一侧还设置有用于对框架2112的运动起导向作用的滑块和滑槽，滑块和滑槽的延伸方向沿着横向方向。

当然，对于框架2112的结构形式不做限制，在本实施例中，框架2112包括底板2112a、侧板2112b及多个支撑柱2112c，支撑柱2112c为“回”字型结构，支撑柱2112c的底部固定连接于底板2112a，多个支撑柱2112c间隔设置，支撑板2111固定于支撑柱2112c的顶部。其中在两个相邻的第一镂空部2111a之间的支撑板2111的下方也设置有支撑柱2112c以对支撑板2111的强度进行加强。侧板2112b与底板2112a及支撑柱2112c的侧壁固定，侧板2112b上设置有一U型凹槽，U型凹槽的开口朝向底板2112a和支撑柱2112c。在侧板2112b上设置U型凹槽便于布局下文中第一传动组件23和第一导向限位组件24。

在本实施例中，支撑板2111上间隔地设置有多个第一镂空部2111a，每一第一镂空部2111a对应一个样本盒6。相应的，压扣板212上间隔地设置有多个第二镂空部2121。通过在一支撑板2111上设置多个第一镂空部2111a，使得同一支撑板2111上能放置多个样本盒6，从而提高了支撑装置的支撑能力，以进一步简化了冻存管架部件21的结构，进而进一步减小了挑管装置2的占用空间。通过在压扣板212上设置多个第二镂空部2121以实现压扣板212对多个样本盒6进行固定，也简化了冻存管架部件21的结构，从而节省挑管装置2的占用空间。

其中，第一镂空部2111a和第二镂空部2121主要用于对顶管夹管装置进行让位，以便于顶出冻存管并夹取冻存管7。因此对于第一镂空部2111a和第二镂空部2121的大小及形状不做限制，只要能实现将放置于样本盒6上的任何位置的冻存管7的顶部和底部暴露即可。而对于支撑板2111与样本盒6的支撑方式也不做限制，可以是直接将样本盒6放置在第一镂空部2111a对应的支撑板2111的顶面上，然后通过压扣板212对样本盒6施加的压力对样本盒进行固定。

为了实现对样本盒6更好的支撑的同时进一步节省空间，在本实施例中，支撑板2111上设置有支撑部2111b，支撑部2111b固定于第一镂空部2111a的侧壁，支撑部2111b自第一镂空部2111a的侧壁向背离第一镂空部2111a的侧壁的方向延伸。通过连接在第一镂空部2111a的侧壁上的支撑部2111b实现对样本盒6的支撑。支撑部2111b的顶面低于支撑板2111的顶面，样本盒6被支撑于支撑部2111b的顶面上。通过将支撑部2111b的顶面设置成低于支撑板2111的顶面的结构形式，使得支撑部2111b的顶面相对于支撑板2111是向下凹陷的，进而使得当支撑部2111b上支撑有样本盒6时，第一镂空部2111a的侧壁对样本盒6在侧向方向上进行限位，进而提高了对样本盒6支撑和固定的稳定性。

进一步地，支撑部2111b连接于第一镂空部2111a的角点处。将支撑部2111b设置在第一镂空部2111a的角度处在保证支撑部2111b对样品盒的支撑功能的同时，使得支撑部2111b占用的位置较少，进而可进一步对样本盒6上放置的冻存管7进行避让，以使同一样本盒6上可放置更多的冻存管7，从而提高冻存管架部件21放置冻存管7的能力，从而间接地简化了冻存管架部件21的结构。

而且，每一第一镂空部2111a上连接有至少三个支撑部2111b。换言之，就是在第一镂空部2111a的至少三个顶角处设置支撑部2111b，进而提高支撑部2111b对样本盒6支撑的稳定性，在本实施例中，第一镂空部2111a的四个顶角处均设置有支撑部2111b，且支撑部2111b的形状为三角形。

在本实施例中，在第一镂空部2111a的侧壁上设置有一缺口2111c，缺口2111c将第一镂空部2111a与外部贯通，换言之，将第一镂空部2111a设置成类似于U型状。在第一镂空部2111a的侧壁上设置一贯通的缺口2111c，当机械手5将样本盒6放置在支撑板2111上时，便于对机械手5进行避让，为机械手5的运行提供操作空间。当然为了实现对支撑部2111b的连接，缺口2111c的两侧并不是与侧壁平齐的，而是向内伸出了一部分，以增强支撑部2111b与支撑板2111连接处的强度。

为了进一步提高压扣板212对样本盒6的固定，同时合理布局第二镂空部2121的大小，在本实施例中，压扣板212上还设置有压扣部2122，压扣部2122连接于第二镂空部2121的侧壁并向背离第二镂空部2121的侧壁的方向延伸。通过设置压扣部2122，当需要对样本盒6进行固定时，通过将压扣部2122压设在样本盒6的顶部以实现对样本盒6的限位。

进一步地，压扣部2122的底面高于压扣板212的底面，压扣部2122的底面用于压固样本盒6的顶部。压扣部2122的底面高于压扣板212的底面，使得压扣部2122是相对于压扣板212是向上凹陷的，进而使得当压扣部2122对样本盒6进行压固时，第二镂空部2121的侧壁能对样本盒6的侧壁进行限位，简言之，压扣部2122和第二镂空部2121对样本盒6在向上的方向、横向方向和前后方向均进行了限位，进而提高了对样本盒6固定的稳定性。

在本实施例中，为了实现压扣板212在竖向方向上的往复运动，挑管装置2还包括第一传动组件23，压扣板212通过第一传动组件23与支撑组件211连接，压扣板212沿着底座20的竖向方向来回移动。通过第一传动组件23对压扣板212的在竖向方向上的移动提供传动力，将压扣板212设置成沿竖向方向来回移动的形式，使得压扣板212能沿靠近支撑板2111或者远离支撑板2111的方向移动，进而便于实现对样本盒6的固定和拿取。

第一传动组件23包括与第一电机231连接的第一驱动件233和与压扣板连接的第一传动件232，第一电机231固定于支撑组件211，第一驱动件233驱动第一传动件232沿着竖向方向往复运动。其中，第一驱动件233为齿轮，第一传动件232为齿条，齿轮连接于第一电机231的转动轴，齿条与齿轮啮合，齿条连接于压扣板212。采用齿轮齿条的传动形式，具有承载力大、传动精度高的优点，在本方案中，采用齿轮齿条传动可合理的对第一电机231的位置进行布置，进而可进一步提高冻存管架部件21各部件布置的紧凑性。

第一传动组件23还包括一连接板213，齿条固定于连接板213一侧，压扣板212固定于连接板213的顶部。通过将齿条固定在连接板213上，有利于提高齿条的强度进而提高冻存管架部件21的寿命，同时也具有合理布局其他部件的作用。为了使得齿轮和齿条的结构布置的更为合理，在本实施例中，连接板213为一L型的板状件，如图12所述，L型的板状件的短边作为顶部与压扣板212通过螺栓固定连接；其长边上开口一长通槽2131，长通槽2131的长度方向与连接板213的高度方向一致，齿条固定连接在长通槽2131的竖向方向的侧壁上。第一电机231固定于框架2112的侧板2112b的外侧，齿轮与第一电机231的输出轴连接，并位于U型凹槽内。连接件滑设于U型凹槽内，齿轮与齿条啮合。通过齿轮的转动驱动连接板213沿着竖向方向往复移动，进而实现压扣板212在竖向方向上的移动。

挑管装置2还包括第一导向限位组件24，第一导向限位组件24与压扣板212和支撑组件211连接，第一导向限位组件24对压扣板212的运行进行导向和限位。通过设置第一导向限位组件24对压扣板212在竖向方向上的移动起导向作用，并对压扣板212在纵向方向上进行限位，进而提高了压扣板212运行的稳定性。

进一步地，第一导向限位组件24包括第一滑块241和第一滑槽242，第一滑槽242设置于压扣板212上，第一滑块241连接于支撑组件211；或者，第一滑块241连接于压扣板212，第一滑槽242设置于支撑组件211上；第一滑槽242和第一滑块241均沿着竖向方向延伸，第一滑块241滑设于第一滑槽242内。通过滑块滑槽的结构形式对压扣板212的运行进行导向和限位，结构简单、零部件少、便于安装和布局，在提高压扣板212运行的稳定性的同时具有便于合理布局进而提高冻存管架部件21的结构紧凑性的优点。

在本实施例中，第一滑槽242开设在一板状件上，然后将此板状件固定连接在连接件上；第一滑块241固定连接在侧板2112b上朝向U型凹槽的一侧。第一导向限位组件24还包括第一限位件243，第一限位件243固定于第一滑块241或者第一滑槽242延伸方向的两端，第一限位件243限制第一滑块241与第一滑槽242相互脱离。通过第一限位件243在压扣板212的运行方向的两端对压扣板212进行限位，防止压扣板212脱离于支撑组件211，进而提高了压扣板212运行的稳定性。在本实施例中，第一限位件243固定连接在第一滑块241的上下两端。

顶管夹管部件22包括用于周向夹取冻存管7的夹管组件222，夹管组件222包括卡盘2222和两个夹取件2223，两个夹取件2223均连接于卡盘2222，两个夹取件2223随着卡盘2222的转动向彼此靠近或彼此远离的方向移动。通过卡盘2222的转动实现两个夹取件2223之间的距离的变化，进而实现对冻存管7的夹取和松开。通过一转动机构即可实现冻存管7的夹紧和松开的功能，进而简化了夹管组件222的结构，从而使得整个挑管装置2更加紧凑以节约空间。

其中，卡盘2222上设置有两个第一滑道2222a和第二滑道2222b，两个夹取件2223分别滑设于第一滑道2222a和第二滑道2222b内。第一滑道2222a和第二滑道2222b对两个夹取件2223之间的位置变化起导向和限位作用，同时第一滑道2222a和第二滑道2222b对夹取件2223的位移变化提供驱动力。

进一步地，第一滑道2222a包括第一起始端2222a₁和第一终止端2222a₂，第一滑道2222a的轨迹自第一起始端2222a₁延伸至第一终止端2222a₂，轨迹上的任一点距离卡盘2222的中心的距离自第一起始端2222a₁朝向第一终止端2222a₂的方向逐渐减小；第二滑道2222b包括第二起始端2222b₁和第二终止端2222b₂，第二滑道2222b的轨迹自第二起始端2222b₁延伸至第二终止端2222b₂，轨迹上的任一点距离卡盘2222的中心的距离自第二起始端2222b₁朝向第二终止端2222b₂的方向逐渐减小。通过将第一滑道2222a和第二滑道2222b设置成以上的结构形式，两个夹取件2223之间的距离通过第一滑道2222a和第二滑道2222b的轨迹的变化而变化。

第一起始端2222a₁、卡盘2222的中心及第二起始端2222b₁所在的直线为第一轴线；第一终止端2222a₂、卡盘2222的中心及第二终止端2222b₂所在的直线为第二轴线；第一轴线与第二轴线垂直。当两个夹取件2223分别位于第一起始端2222a₁和第二起始端2222b₁时，两个夹取件2223之间的距离最大；当两耳夹取件2223分别位于第一终止端2222a₂和第二终止端2222b₂时，两个夹取件2223之间的距离最小；夹取件2223分别从第一起始端2222a₁向第一终止端2222a₂移动、第二起始端2222b₁向第二终止端2222b₂移动的过程，是夹取件2223之间的距离变小的过程，反之是变大的过程。采用这样的结构，只需正转或者反转卡盘2222即可实现夹取件2223之间的距离的变小或者增大，所使用的零部件少，便于布局各部件之间的位置，有利于提高顶管夹管装置的紧凑性。

其中，夹取件2223包括夹持臂2223a和夹块2223b，夹持臂2223a的一端滑设于第一滑道2222a或者第二滑道2222b内，夹块2223b固定于夹持臂2223a的另一端。通过夹持臂2223a与第一滑道2222a和第二滑道2222b的配合以带动夹块2223b对冻存管7的夹取和松开，夹持臂2223a便于实现夹块2223b与卡盘2222的连接。在本实施例中，如图21所示，夹持臂2223a的顶端设置有一圆柱形结构，此圆柱形结构连接在第一滑道2222a或者第二滑道2222b内，第一滑道2222a和第二滑道2222b的深度方向上设置有台阶，此台阶用于对圆柱形结构进行限位。

挑管装置2还包括支撑件2221和第二电机223，第二电机223固定于支撑件2221，卡盘2222的中心与第二电机223的输出轴连接。其中，支撑件2221为一板状件，此支撑件2221与顶管组件221固定连接。支撑件2221用于支撑卡盘2222和第二电机223，同时也便于布局第二导向限位组件28。

为了对夹持臂2223a进行竖向方向上的限位，挑管装置2还包括第二导向限位组件28，夹持臂2223a和支撑件2221均连接于第二导向限位组件28，第二导向限位组件28对两个夹持臂2223a的相互远离或者相互靠近起导向作用，第二导向限位组件28限制两个夹持臂2223a在竖向方向上不产生位移。将两个夹持臂2223a的相互远离或者相互靠近的方向定义为夹持方向。通过第二导向限位组件28对夹持臂2223a进行限位的另外一个作用是：在卡盘2222旋转的时候第一滑道2222a和第二滑道2222b对夹持臂2223a施加一切向力，切向力分解为竖直方向的作用力和夹持方向上的作用力，若在竖向方向上不对夹持臂2223a进行限位，那么在切向力分解的竖直方向的作用力下，夹持臂2223a随着卡盘2222旋转。而设置第二导向限位组件28用于抵消切向力分解在竖向方向上的作用力，使得第一滑道2222a和第二滑道2222b只对夹持臂2223a施加夹持方向上的力，进而保证夹块2223b对冻存管夹持和松开的可靠性。第二导向限位组件28在夹持方向上对夹持臂2223a的移动进行导向，以使得夹持臂2223a的运行更加平稳。如图21所示，第二导向限位组件28包括第二滑槽和第二滑块，第二滑槽设置在夹持臂上，第二滑块设置在支撑件2221上，第二滑槽沿着第二滑块的延伸方向来回滑动。

在本实施例中，顶管夹管部件22还包括用于顶出冻存管7的顶管组件221，顶管组件221与夹管组件222连接。顶管组件221包括顶管支架2214，夹管组件222的支撑件2221与顶管支架2214固定。顶管组件221用于顶出放置在样本盒6上的冻存管7，以保证夹取装置能夹取到相应的冻存管7。其中，顶管组件221包括上顶杆2211和下顶杆2212，上顶杆2211的底端与下顶杆2212的顶端相对设置，并且两者在竖向方向上的投影重合。上顶杆2211和下顶杆2212在竖向方向的投影重合以保证顶管组件在顶出冻存管7时上、下顶杆2212能同时作用力于冻存管7的顶部和底部，进而保证在顶出过程中冻存管7不会倾倒。对于上顶杆2211和下顶杆2212的结构形式不做限制，可以都为杆状件，也可以采用其他结构形式。在本实施例中，在上顶杆2211的底部连接一个吸头，当下顶杆2212将所需要的冻存管7顶出后，可利用上顶杆2211上的吸头吸附冻存管7的顶部。采用这种结构形式，结构简单，顶出时对冻存管7产生的作用力小，而且也便于控制程序进行操作。当然为了进一步防止在上、下顶杆2212顶管时用力过猛而损坏冻存管7的现象发生，在上、下顶杆2212上还会设置相应的缓冲件，例如安装缓冲弹簧，将上、下顶杆2212设置成软质材质的，如橡胶材质的等。

上顶杆2211和下顶杆2212可分别沿着竖向方向往复运动。将上顶杆2211和下顶杆2212在竖向方向的运动方式设置为相互独立的形式，在保证对冻存管7的顶出和松开运行的情况下，具有便于控制上、下顶杆2212对冻存管7施加的力度，进而防止对冻存管7的作用力过大而损坏冻存管7的现象发生。在本实施例中，顶管组件还包括顶杆套2213，上顶杆2211套设于顶杆套2213内，上顶杆2211可沿着顶杆套2213的轴线方向往复运动。通过将上顶杆2211设置成相对于顶杆套2213的轴线方向往复运动的形式，以对上顶杆2211的移动进行微调，进一步防止对冻存管7用力过大损坏冻存管7的现象发生。

挑管装置2还包括第二传动组件26，顶管夹管部件22通过第二传动组件26与底座20连接，第二传动组件26用于驱动顶管夹管部件22沿着底座20的纵向方向往复运动。通过第二传动组件26实现顶管夹管部件22相对于底座20在纵向方向上移动，进而保证顶管夹管部件22能顶出并夹取到位于支撑板2111上的不同位置上的冻存管7，进而保证挑管的可靠性。

第二传动组件26包括第二驱动件和第二传动件，第二驱动件连接于底座20，顶管夹管部件22固定于第二传动件，第二驱动件用于驱动第二传动件移动。第二驱动件包括驱动轮262和从动轮263，驱动轮262与第三电机264的输出轴连接；第二传动件为传动带，传动带的两端分别套设于驱动轮262和从动轮263上，传动带的内表面与驱动轮262和从动轮263啮合。采用传动带的形式进行传动，使得顶管夹管部件22在纵向方向上的允许的运动距离更加宽泛；而且传动带传动具有无噪声、能缓冲、吸振的优点。在本实施例中，传动带采用皮带261，皮带261的内侧设置有齿槽，皮带261上的齿槽与驱动轮262和从动轮263上的齿啮合。在皮带261朝向冻存管架部件21的一侧设置有一连接块265，连接块265上设置有凸齿，连接块265上的凸齿与皮带261内侧的齿槽啮合，顶管夹管部件22上设置有一固定块，固定块上设置有凹槽，皮带261被压设于固定块上的凹槽内，固定块与连接块265螺栓固定连接。固定块和连接块265将皮带261压紧在凹槽内。通过第二电机223控制驱动轮的正转和反转，从而实现顶管夹管部件22在纵向方向上的往复移动。

如图6所示，挑管装置2还包括第二限位件27，两个第二限位件27连接于底座20的顶部并分别位于第二传动组件26的两端，第二限位件27限制顶管夹管部件22在纵向方向上的行程。通过第二限位件27对第二传动组件26进行限位，以保证顶管夹管组件222运行的稳定性。

挑管装置2还包括第三导向限位组件25，顶管夹管部件22和底座20均与第三导向限位组件25连接，第三导向限位组件25对顶管夹管部件22沿着底座20的纵向方向的移动进行导向，第三导向限位组件对顶管夹管部件22在竖向方向上进行限位。

在本实施例中，整个挑管装置2的整体布局如下：冻存管架部件21通过齿轮齿条与底座20沿着底座20的横向方向传动连接，使得冻存管架部件21能沿着底座20的横向方向来回移动；顶管夹管部件22通过第二传动组件26与底座20连接，并使得顶管夹管部件22能沿着纵向方向来回移动。这就使得通过冻存管架部件21及顶管夹管部件22的移动能实现对不同位置上的样本盒6进行挑选。顶管夹管部件22位于底座20的横向方向上的一端，并在竖向方向上是高于冻存管架部件21的顶部。冻存管架部件21中的压扣板212通过第一传动组件23与冻存管架部件21的框架连接，第一传动组件23位于框架上背离顶管夹管部件22的一端。第一传动组件23驱动压扣板212沿着竖向方向移动，以实现压扣板212对样本盒6的固定或者远离样本盒6。当需要将样本盒6上某一位置的冻存管进行夹取时，通过移动冻存管架部件21使得需要挑选的冻存管7在横向方向上位于顶管夹管部件22的下方，然后通过移动顶管夹管部件22使得上顶杆2211和下顶杆2212分别位于该冻存管7的正上方和正下方，然后将下顶杆2212向上移动，将上顶杆2211向下移动，当上、下顶杆2212将冻存管7顶住时，同时向上移动上、下顶杆2212将冻存管7顶出至设定的位置。然后第三电机264运转，通过第三电机264带动卡盘2222转动，使得夹块2223b将冻存管7周向夹住，然后上、下顶杆2212复位，最后通过冻存管架部件21和顶管夹管部件22的移动，将夹取到的冻存管放置在样本盒6上指定的位置。

在本实施例提供挑管装置2中，挑管装置2的挑管动作是通六个轴的直线运动和一个轴的旋转运动的配合来实现的。具体六个轴的直线运动为：轴一为冻存管架部件21相对于底座20沿着横向方向的移动；轴二为压扣板212相对于支撑组件211及底座20沿着竖向方向的移动；轴三为顶管夹管部件22相对于底座20沿着纵向方向的移动；轴四为上顶杆2211相对于顶管支架2214沿着竖向方向的移动；轴五为上顶杆2211相对于顶管套沿着竖向方向的移动；轴六为下顶杆2212相对于顶管支架2214沿着竖向方向的移动；轴七为卡盘2222的转动。其中轴一至轴六的传动可以采用齿轮齿条的传动方式、丝杠传动方式或者是皮带261传动方式。在本实施例中，轴一、轴二、轴三及轴七的传动方式已做详细介绍。轴四和轴六采用齿轮齿条传动，周五采用丝杠传动。整个挑管装置2通过以上七轴的配合实现挑管、夹管、放管的工作的运行，利用直线运动机构和转动机构的组合，实现了挑管装置2的紧凑化设置并节约了空间。

本实施例还提供一种生物样本库，其包括如上的挑管装置2。通过在生物样本库中设置本发明的挑管装置2，具有结构简单、紧凑、运行稳定的优点。在本实施例中，如图1和图25所示，挑管装置2设置在生物样本库的缓存区，生物样本库的缓存区包括暂存区1、挑管区、扫码区3和出库区4。其中，挑管装置2设置在挑管区，挑管区的下方为暂存区1，挑管区的上方为扫码区3，扫码区3的上方为出库区4。各个区相对独立，方便模块化设计，也便于安装。样本盒6在各区的转移通过机械手5来实现，机械手5的铲盘50将出库区4上的装有冻存管7的样本盒6进而暂存区1的未装冻存管7的样本盒6分别放置在挑管装置2的冻存管架部件21上的支撑板2111上，将样本盒6放置在不同位置时，通过冻存管架部件21相对于底座20的横向运动来实现。放置完样本盒6后进入挑管过程，在正式挑管前，通过将压扣板212下移并压扣在样本盒上，对样本盒进行固定，保证样本盒的稳定性进而避免影响挑管过程。具体的挑管过程如上所述。当夹块2223b夹取到顶出的冻存管后将冻存管放置在空样本盒中，即完成一个冻存管的挑管过程。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (35)

1.一种挑管装置，包括：

底座；

连接于所述底座的冻存管架部件，所述冻存管架部件用于放置样本盒；

连接于所述底座的顶管夹管部件，所述顶管夹管部件用于顶出放置在所述样本盒上的冻存管并沿所述冻存管的周向方向夹取所述冻存管；其特征在于，

所述冻存管架部件包括用于支撑所述样本盒的支撑组件和用于固定所述样本盒的压扣板，所述支撑组件和所述压扣板上设置有用于避让所述顶管夹管部件的第一镂空部和第二镂空部，所述第一镂空部和所述第二镂空部相互对应且贯通，所述压扣板可沿着所述底座的竖向方向往复移动并压扣于所述样本盒的顶部，所述样本盒上的所述冻存管的顶部和底部分别自所述第二镂空部和所述第一镂空部处露出。

2.如权利要求1所述的挑管装置，其特征在于，所述支撑组件包括支撑板，所述支撑板上间隔地设置有多个所述第一镂空部，每一所述第一镂空部对应一个所述样本盒。

3.如权利要求2所述的挑管装置，其特征在于，所述支撑板上设置有支撑部，所述支撑部固定于所述第一镂空部的侧壁，所述支撑部自所述第一镂空部的侧壁向背离所述第一镂空部的侧壁的方向延伸。

4.如权利要求3所述的挑管装置，其特征在于，所述支撑部的顶面低于所述支撑板的顶面，所述样本盒被支撑于所述支撑部的顶面上。

5.如权利要求4所述的挑管装置，其特征在于，所述支撑部连接于所述第一镂空部的角点处。

6.如权利要求5所述的挑管装置，其特征在于，每一所述第一镂空部上连接有至少三个所述支撑部。

7.如权利要求2所述的挑管装置，其特征在于，所述第一镂空部的侧壁上设置有缺口，所述缺口将所述第一镂空部与外部贯通。

8.如权利要求2所述的挑管装置，其特征在于，所述支撑组件还包括框架，所述支撑板固定于所述框架的顶部，所述框架与所述底座连接，所述框架可沿着所述底座的横向方向来回移动。

9.如权利要求1所述的挑管装置，其特征在于，所述压扣板上间隔地设置有多个所述第二镂空部。

10.如权利要求9所述的挑管装置，其特征在于，所述压扣板上还设置有压扣部，所述压扣部连接于所述第二镂空部的侧壁并向背离所述第二镂空部的侧壁的方向延伸。

11.如权利要求10所述的挑管装置，其特征在于，所述压扣部的底面高于所述压扣板的底面，所述压扣部的底面用于压固所述样本盒的顶部。

12.如权利要求1-11中任意一项所述的挑管装置，其特征在于，所述挑管装置还包括第一传动组件，所述压扣板通过所述第一传动组件与所述支撑组件连接，所述压扣板沿着所述底座的竖向方向来回移动。

13.如权利要求12所述的挑管装置，其特征在于，所述第一传动组件包括与第一电机连接的第一驱动件和与所述压扣板连接的第一传动件，所述第一电机固定于所述支撑组件，所述第一驱动件驱动所述第一传动件沿着竖向方向往复运动。

14.如权利要求13所述的挑管装置，其特征在于，所述第一驱动件为齿轮，所述第一传动件为齿条，所述齿轮连接于所述第一电机的转动轴，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条连接于所述压扣板。

15.如权利要求14所述的挑管装置，其特征在于，所述第一传动组件还包括一连接板，所述齿条固定于所述连接板一侧，所述压扣板一端固定于所述连接板的顶部。

16.如权利要求12所述的挑管装置，其特征在于，所述挑管装置还包括第一导向限位组件，所述第一导向限位组件与所述压扣板和所述支撑组件连接，所述第一导向限位组件对所述压扣板的运行进行导向和限位。

17.如权利要求16所述的挑管装置，其特征在于，所述第一导向限位组件包括第一滑块和第一滑槽，所述第一滑槽设置于所述压扣板上，所述第一滑块连接于所述支撑组件；或者，

所述第一滑块连接于所述压扣板，所述第一滑槽设置于所述支撑组件上；

所述第一滑槽和所述第一滑块均沿着所述支撑组件的竖向方向延伸，所述第一滑块滑设于所述第一滑槽内。

18.如权利要求17所述的挑管装置，其特征在于，所述第一导向限位组件还包括第一限位件，所述第一限位件固定于所述第一滑块或者所述第一滑槽延伸方向的两端，所述第一限位件限制所述第一滑块与所述第一滑槽相互脱离。

19.如权利要求1-11中任意一项所述的挑管装置，其特征在于，所述顶管夹管部件包括用于周向夹取所述冻存管的夹管组件，所述夹管组件包括卡盘和两个相对设置的夹取件，两个所述夹取件均连接于所述卡盘，两个所述夹取件随着所述卡盘的转动向彼此靠近或彼此远离的方向移动。

20.如权利要求19所述的挑管装置，其特征在于，所述卡盘上设置有两个第一滑道和第二滑道，两个所述夹取件分别滑设于所述第一滑道和所述第二滑道内。

21.如权利要求20所述的挑管装置，其特征在于，

所述第一滑道包括第一起始端和第一终止端，所述第一滑道的轨迹自所述第一起始端延伸至所述第一终止端，所述轨迹上的任一点距离所述卡盘的中心的距离自所述第一起始端朝向所述第一终止端的方向逐渐减小；

所述第二滑道包括第二起始端和第二终止端，所述第二滑道的轨迹自所述第二起始端延伸至所述第二终止端，所述轨迹上的任一点距离所述卡盘的中心的距离自所述第二起始端朝向所述第二终止端的方向逐渐减小。

22.如权利要求21所述的挑管装置，其特征在于，

所述第一起始端、所述卡盘的中心及所述第二起始端所在的直线为第一轴线；

所述第一终止端、所述卡盘的中心及所述第二终止端所在的直线为第二轴线；

所述第一轴线与所述第二轴线垂直。

23.如权利要求21所述的挑管装置，其特征在于，所述夹取件包括夹持臂和夹块，所述夹持臂的一端滑设于所述第一滑道或者所述第二滑道内，所述夹块固定于所述夹持臂的另一端。

24.如权利要求23所述的挑管装置，其特征在于，所述挑管装置还包括支撑件和第二电机，所述第二电机固定于所述支撑件，所述卡盘的中心与所述第二电机的输出轴连接。

25.如权利要求24所述的挑管装置，其特征在于，所述挑管装置还包括第二导向限位组件，所述夹持臂和所述支撑件均连接于所述第二导向限位组件，所述第二导向限位组件对两个所述夹持臂的相互远离或者相互靠近其导向作用，所述第二导向限位组件限制两个所述夹持臂在竖向方向上不产生位移。

26.如权利要求19所述的挑管装置，其特征在于，所述顶管夹管部件还包括用于顶出所述冻存管的顶管组件，所述顶管组件与所述夹管组件连接。

27.如权利要求26所述的挑管装置，其特征在于，所述顶管组件包括上顶杆和下顶杆，所述上顶杆的底端与所述下顶杆的顶端相对设置，并且两者在竖向方向上的投影重合。

28.如权利要求27所述的挑管装置，其特征在于，所述上顶杆和所述下顶杆可分别沿着所述底座的竖向方向往复运动。

29.如权利要求27所述的挑管装置，其特征在于，所述顶管组件还包括顶杆套，所述上顶杆套设于所述顶杆套内，所述上顶杆可沿着所述顶杆套的轴线方向往复运动。

30.如权利要求1-11中任意一项所述的挑管装置，其特征在于，所述挑管装置还包括第二传动组件，所述顶管夹管部件通过所述第二传动组件与所述底座连接，所述第二传动组件用于驱动所述顶管夹管部件沿着所述底座的纵向方向往复运动。

31.如权利要求30所述的挑管装置，其特征在于，所述第二传动组件包括第二驱动件和第二传动件，所述第二驱动件连接于所述底座，所述顶管夹管部件固定于所述第二传动件，所述第二驱动件用于驱动所述第二传动件移动。

32.如权利要求31所述的挑管装置，其特征在于，所述第二驱动件包括驱动轮和从动轮，所述驱动轮与第三电机的输出轴连接；所述第二传动件为传动带，所述传动带的两端分别套设于所述驱动轮和所述从动轮上，所述传动带的内表面与所述驱动轮和所述从动轮啮合。

33.如权利要求30所述的挑管装置，其特征在于，所述挑管装置还包括限位件，两个所述限位件连接于所述底座的顶部并分别位于所述第二传动组件的两端，所述限位件限制所述顶管夹管部件在所述纵向方向上的行程。

34.如权利要求1-11中任意一项所述的挑管装置，其特征在于，所述挑管装置还包括第三导向限位组件，所述顶管夹管部件和所述底座均与所述第三导向限位组件连接，所述第三导向限位组件对所述顶管夹管部件沿着所述底座的纵向方向的移动进行导向，所述第三导向限位组件对所述顶管夹管部件在竖向方向上进行限位。

35.一种生物样本库，其特征在于，其包括如权利要求1-34中任意一项所述的挑管装置。

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