CN112894791B - 一种用于深低温的冻存管取管装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于深低温的冻存管取管装置，包括：套管件；运动组件，设在套管件内；夹爪组件，连接于运动组件，用于夹取冻存管，且夹爪组件与运动组件联动，运动组件可驱动夹爪组件在夹持位和放松位之间切换；夹持组件，设置在套管件内，夹持组件与运动组件联动；驱动组件，与运动组件连接，用于驱动运动组件在套管件内上升或下降；运动组件上升，使被夹爪组件夹取的冻存管有部分进入套管件内时，夹持组件夹持冻存管；运动组件下降时，夹持组件释放冻存管。冻存管取管装置中，通过运动组件的联动即可实现夹爪组件的对冻存管的夹持、夹爪组件及冻存管的移动，同时运动组件在运动还可以与夹持组件联动，使夹持组件对冻存管进行夹持。

Description

一种用于深低温的冻存管取管装置

技术领域

本发明涉及夹持工具技术领域，特别是涉及一种用于深低温的冻存管取管装置。

背景技术

生物样本通常存储于低温环境中，可以保持生物样本的生物活性，提高生物样本冷冻再复苏的存活力和发育能力。具体地，生物样本通常存储于冻存管中，在存储过程中，根据收纳及提取的位置变化，需要利用夹取装置对冻存管进行移动。

采用电机机构驱动夹爪夹取冻存管是一种常见的冻存管取管方式，但实际操作中，抓取冻存管的过程中，会存在冻存管不垂直的问题，以及一定掉管风险，且夹爪需实时夹持冻存管防止其掉落，不仅需要保持在指定的位置，消耗较高成本，同时还增加了冻存管掉落的几率。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于深低温的冻存管取管装置，可以降低夹取冻存管的成本，提升冻存管的夹取后的稳定性，避免冻存管掉落。

一种用于深低温的冻存管取管装置，包括：

套管件；

运动组件，设在所述套管件内；

夹爪组件，连接于所述运动组件，用于夹取冻存管，且所述夹爪组件与所述运动组件联动，所述夹爪组件由所述运动组件驱动，以在夹持位和放松位之间切换；

夹持组件，设置在所述套管件内，所述夹持组件与所述运动组件联动；

驱动组件，与所述运动组件连接，用于驱动所述运动组件在所述套管件内上升或下降；

其中所述运动组件上升，使所述夹爪组件由所述放松位切换至所述夹持位以夹持住冻存管，且带动所述夹爪组件夹取的冻存管有部分进入所述套管件内时，所述运动组件驱动所述夹持组件夹持住所述冻存管；

所述运动组件下降时，所述运动组件驱动所述夹持组件释放所述冻存管。

上述冻存管取管装置，冻存管取管装置中，通过运动组件的联动即可实现夹爪组件的对冻存管的夹持、夹爪组件及冻存管的移动，同时运动组件在运动是还可以与夹持组件联动，使夹持组件对冻存管夹持，整体结构精妙，较少使用电子元器件，成本较低，且可以保证在深低温环境下的正常使用。

在其中一个实施例中，所述运动组件包括：升降机构、与所述升降机构连接的推杆，所述升降机构与所述夹爪组件连接，用于带动所述夹爪组件上升或下降；所述推杆与所述夹爪组件联动，并可相对于所述升降机构上升或下降，以使所述夹爪组件在夹持位和放松位之间切换。

在其中一个实施例中，所述升降机构包括：与所述驱动组件连接的第一轴体、与所述推杆同轴设置的第二轴体，所述第一轴体与所述第二轴体之间通过第一弹簧连接，所述第一轴体与所述推杆同步运动，所述第二轴体由所述第一轴体的推动下降至极限位置时，所述第一轴体可带动所述推杆继续下降。

在其中一个实施例中，所述第二轴体为阶梯轴，包括上轴体和下轴体，所述上轴体的外径大于所述下轴体，所述上轴体与所述下轴体之间形成阶梯面，所述下轴体穿过所述夹持组件，所述第二轴体由所述第一轴体的推动下降至极限位置时，所述阶梯面抵持所述夹持组件。

在其中一个实施例中，所述套管件内固定设置有限位套，所述限位套与所述滚珠固定套之间设有第二弹簧，所述第二弹簧用于使所述滚珠限位套常驻所述第一位置。

在其中一个实施例中，所述第一轴体包括：连接部和缓冲轴，所述连接部与所述驱动组件连接，所述缓冲轴一端与所述连接部通过第三弹簧连接，所述缓冲轴另一端与所述第二轴体通过所述第一弹簧连接。

在其中一个实施例中，所述缓冲轴底部轴向延伸有固定部，所述固定部内形成收纳槽，所述第二轴体有部分进入所述收纳槽，第一弹簧设在收纳槽内，两端分别与所述缓冲轴和所述第二轴体相抵；所述推杆的顶部位于所述收纳槽内与所述第二轴体相抵。

在其中一个实施例中，所述夹爪组件包括：夹爪套管、下固定块和至少两个夹爪，所述夹爪套管与所述升降机构连接，所述下固定块设在所述夹爪套管内，各所述夹爪的中部铰接于所述下固定块，各所述夹爪的顶部均与所述推杆联动；所述推杆上升或下降时，带动各所述夹爪分散或聚拢，以使所述夹爪组件在夹持位和放松位之间切换。

在其中一个实施例中，所述夹爪组件还包括：上固定块、铰接在所述上固定块上的摆杆，所述上固定块与所述推杆连接，所述摆杆与所述夹爪的顶部铰接。

在其中一个实施例中，所述夹爪组件还包括：上固定块、铰接在所述上固定块上的摆杆，所述上固定块与所述推杆连接，所述摆杆与所述夹爪的顶部铰接。

附图说明

图1为一实施例中冻存管取管装置未夹取冻存管时的内部结构图；

图2为图1中A处的局部示意图；

图3为一实施例中，滚珠固定套位于第一位置的结构示意图；

图4为一实施例中，冻存管取管装置夹取并固定冻存管后的内部结构图；

图5为一实施例中，滚珠固定套位于第二位置的结构示意图；

图6为一实施例中，冻存管取管装置夹取并固定冻存管后第一轴体和第二轴体的结构示意图；

图7为图3中B处的结构示意图；

图8为图5中C处的结构示意图。

其中：100、套管件；110、第二限位孔；120、引导槽；121、第一壁；122、引导壁；123、第二壁；130、限位套；

200、运动组件；211、第一轴体；2111、连接部；2112、缓冲轴；2115、第一限位孔；2116、第三弹簧；212、第二轴体；214、下轴体；2121、第一定位孔；220、推杆；

300、夹爪组件；310、夹爪套管；320、下固定块；330、夹爪；340、传动杆；

400、驱动组件；410、驱动件；411、第一齿轮；412、第二齿轮；421、滚珠花键螺母；

500、冻存管；

600、支架；610、电机罩；620、加热模块；

700、夹持组件；710、滚珠固定套；711、通槽；712、第二定位孔；720、滚珠。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的冻存管取管装置，可以将冻存管500夹取并固定，保证冻存管500的夹取稳定性和位置竖直，方便进行下一步的操作。

其中冻存管取管装置包括：套管件100、运动组件200、夹爪组件300、夹持组件700和驱动组件400，其中运动组件200和夹持组件700设在套管件100内，夹爪组件300可以位于套管件100外，用于夹取冻存管500，运动组件200与夹爪组件300连接并联动，可以带动夹爪组件300夹取冻存管500并带动夹爪组件300和冻存管500移动。夹持组件700用于夹持被夹爪组件300夹取的冻存管500，以固定冻存管500，驱动组件400用于驱动运动组件200上升或下降；夹持组件700与运动组件200联动，运动组件200在带动夹取有冻存管500的夹爪组件300上升进入套管件100内时，可以驱动夹持组件700将冻存管500夹持，同时运动组件200下降时，也可以驱动夹持组件700将冻存管500释放。冻存管取管装置中，通过运动组件200的运动即可实现夹爪组件300的对冻存管500的夹持、夹爪组件300及冻存管500的移动以及夹持组件700对冻存管500的夹持，整体结构精妙，较少使用电子元器件，成本较低，且可以保证在深低温环境下的正常使用。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，运动组件200包括：升降机构、与所述升降机构连接的推杆220，升降机构与夹爪组件300连接，用于带动夹爪组件300上升或下降，推杆220可以相对与升降机构上升或下降，推杆220与夹爪组件300联动，推杆220在相对于升降机构上升或下降时，夹爪组件300会在夹持位和放松位之间切换，夹爪组件300位于夹持位时可以夹持冻存管500，用于放松位时释放冻存管500。推杆220移动时可以驱动夹爪组件300夹持或释放冻存管500。

具体地，一实施例中，推杆220可以额外连接一驱动组件，即升降机构与推杆220分别运动，两者运动无关联，升降机构用于带动夹爪组件300移动，推杆220用于带动夹爪组件300夹持或放松冻存管500，实现冻存管500的夹取或移动。而本实施例中，推杆220与升降机构同轴设置，且可相对滑动，升降机构在移动时会带动推杆220移动，推杆220也可以与夹爪组件300同步运动，也可以与夹爪组件300相对运动。结合图1和图6所示，其中升降机构包括：与驱动组件400连接的第一轴体211、与推杆220同轴设置的第二轴体212，第二轴体212与夹爪组件300连接，第一轴体211在驱动组件400的驱动下运动，第一轴体211可以带动第二轴体212和推杆220下降，其中第一轴体211和第二轴体212之间通过第一弹簧连接，第一轴体211下降时，第一轴体211的作用力通过第一弹簧传递给第二轴体212，起到了一定的缓冲作用。第二轴体212与夹爪组件300连接，可以带动夹爪组件300上下移动，第一弹簧的设置可以对夹爪组件300的升降起到缓冲作用；第一轴体211在移动时，可以同时带动推杆220和第二轴体212移动，此时推杆220和夹爪组件300同步移动，不会发生相对移动，推杆220无法带动夹爪组件300切换位置进行夹取或放松。

其中，第二轴体212下降时具有极限位置，在第二轴体212由第一轴体211驱动下降至极限位置时，如图1和图6所示，第二轴体212无法继续下降，夹爪组件300也无法继续运动，但第一轴体211可以继续下降，下降的第一轴体211将第一弹簧压缩，但不会带动第二轴体212移动。推杆220的顶端抵持在第一轴体211上，继续下降的第一轴体211可以带动推杆220继续下降，使推杆220与第二轴体212及夹爪组件300相对移动，使夹爪组件300在夹持位和放松位之间切换。

其中如图1和图2所示，套管件100上端设有支架600，驱动组件400设在支架600上，驱动机构可以包括：驱动件410、连接在驱动件410和运动组件200之间的传动组件，驱动件410可以为电机、气缸等驱动部件，本实施方式中，驱动件410为电机，具体的可以为步进电机，步进电机具有启动、停止可控，转数控制准确的优势，电机可以通过电子元件控制进行工作。传动组件与运动组件200相连，可以将电机的带动下驱动运动组件200上升或下降。本实施方式中，电机的输出端连接有第一齿轮411，传动组件包括：与第一齿轮411啮合的第二齿轮412、与第二齿轮412固定的第一转动位移件、与套管件100固定连接的第二转动位移件；其中第一转动位移件和第二转动位移件可相对转动，并在相对转动时发生上下相对移动，第一转动位移件和第二转动位移件可以其中一个为滚珠花键轴，另一个为滚珠花键螺母421；也可以分别为丝杆和丝杆螺母，本实施方式中，与第二齿轮412连接的第一转动位移件为滚珠花键螺母421，第二转动位移件为滚珠花键轴，滚珠花键轴可以与运动组件200固定连接，本实施例中，运动组件200作为运动组件200的一部分。电机启动时，第一齿轮411转动，带动与之啮合的第二齿轮412转动，第二齿轮412与滚珠花键螺母421固定，带动滚珠花键螺母421转动，滚珠花键螺母421与滚珠花键轴相对转动，使滚珠花键轴发生向上或向下的位移，从而完成了运动组件200的驱动。使得电机在转动时，可以通过传动组件带动运动组件200上下移动。值得注意的是，由于冻存管取管装置的使用环境为深低温环境，具体为-℃以下的低温环境，电机和电子元件在深低温环境下工作的效果和寿命会降低。本实施方式中的支架600上设有电机罩610，电机罩610与支架600形成一封闭空间，电机设在该封闭空间内，电机罩610内设有加热模块620，加热模块620可以在封闭空间内发出热量，使电机的工作环境温度提升至适合电机和电子元件工作的温度，保证电机的工作效率和工作寿命。

结合图1、图2与图6，第一轴体211包括：连接部2111和缓冲轴2112，连接部2111与驱动组件400连接，连接部2111为滚珠花键轴，驱动组件400可以驱动连接部2111上升或下降，以驱动第一轴体211的上升和下降，缓冲轴2112一端与连接部2111通过第三弹簧2116连接，另一端与第二轴体212通过第一弹簧连接，具体地，缓冲轴2112顶端与连接部2111通过第三弹簧2116连接，底端与第二轴体212通过第一弹簧连接，连接部2111在驱动组件400的驱动下向下移动，将第三弹簧2116压缩，压缩第三弹簧2116后，第三弹簧2116通过弹性将作用力传递给缓冲轴2112，缓冲轴2112下降时，将作用力传递给第一弹簧，第一弹簧压缩后将作用力传递给第二轴体212，带动第二轴体212下降。

同时推杆220顶端设置有台阶面，推杆220顶端的台阶面与第二轴体212之间设有第四弹簧，第四弹簧将推杆220顶端抵持在缓冲轴2112的底部，缓冲轴2112下降时，会推动推杆220向下移动，从而实现推杆220的移动，同时第四弹簧会对推杆220的下降进行缓冲。因此驱动组件400工作，驱动连接部2111下降时，缓冲轴2112会在连接部2111推动下向下移动，同时推动推杆220和第二轴体212向下移动。缓冲轴2112底部轴向延伸有固定部，固定部内形成收纳槽，第二轴体212有部分进入收纳槽，第一弹簧设在收纳槽内，两端分别与缓冲轴2112和第二轴体212相抵；推杆220的顶部位于收纳槽内与第一轴体211相抵。因此推杆220和第二轴体212的顶部位于收纳槽内，保证第一轴体211与第二轴体212的同轴运动，同时保证第一弹簧和第四弹簧轴线稳定。

第二轴体212为阶梯轴，包括上轴体和下轴体214，上轴体的外径大于下轴体214，上轴体与下轴体214之间形成阶梯面，下轴体214穿过夹持组件700，上轴体位于夹持组件700上方，且阶梯面的外径大于夹持组件700的外径，使得上轴体在下降时无法通过夹持组件700。在第一轴体211下降推动推杆220和第二轴体212下降时，上轴体和下轴体214同步下降，当上轴体的阶梯面抵持于夹持组件700的顶部时，第二轴体212到达极限位置，无法继续向下移动，第一轴体211继续向下移动时，会压缩第一弹簧，第二轴体212底部与夹持组件700抵持，使得第一弹簧无法将作用力传递给第二轴体212，第二轴体212位置不变，但向下的第一轴体211会推动推杆220下降，因此在第二轴体212到达极限位置后，第一轴体211继续下降，推动推杆220下移，第二轴体212位置不变，产生了推杆220与第二轴体212的相对移动。第二轴体212位置不变使得夹爪组件300的位置不会变化，推杆220相对于夹爪组件300移动来使夹爪组件300在夹持位和放松位之间切换。本实施例中通过第二轴体212的阶梯面的设置，使第一轴体211在下降的过程中一段距离内为同时推动第二轴体212和推杆220移动，另一段距离为单独推动推杆220移动。实现了推杆220与第二轴体212的同步运动和分别运动。使用机械结构的方式达到了推杆220和第二轴体212同步驱动和独立驱动的效果，省去了在推杆220上设置驱动组件400，节省了取管装置的成本。

另外值得注意的是，第二轴体212在收纳槽内的位置上开设有第一定位孔2121，固定部上开设有第一限位孔2115，第一限位孔2115的内径大于第一定位孔2121，第一定位孔2121与第一限位孔2115之间通过销轴固定，同时贯穿第一定位孔2121和第一限位孔2115的销轴用于限制第二轴体212与第一轴体211的位置关系。在第二轴体212下降未达到极限位置时，在销轴位于第一定位孔2121的底部，第一轴体211和第二轴体212同步运动，销轴位置不变。在第二轴体212达到极限位置后，第二轴体212无法下降，第一轴体211继续下降，因此第一轴体211和第二轴体212发生相对运动，销轴会逐渐向上移动，至第一限位孔2115的顶部后，在销轴的作用下，第一轴体211也无法继续下降。因此，第一定位孔2121、第一限位孔2115和销轴的设置用来限制第一轴体211和第二轴体212相对位置的距离，即限制推杆220下移的距离。使得推杆220不会移动距离过大，对夹爪组件300造成破坏。

结合图1、图3和图6所示，夹爪组件300包括：夹爪套管310、下固定块320和至少两个夹爪330，夹爪套管310与升降机构连接，具体与第二轴体212连接，下固定块320设在夹爪套管310内，各夹爪330的中部铰接于下固定块320，各夹爪330的顶部均与推杆220联动；推杆220上升或下降时，带动各夹爪330分散或聚拢，以使夹爪组件300在夹持位和放松位之间切换。其中夹爪套管310与第二轴体212的底部连接，具体连接方式可以为螺纹连接或固定销连接等，本实施例中不做具体限定，保证夹爪套管310可以与第二轴体212同步运动即可。推杆220进入夹爪套管310内与夹爪330顶部连接。

夹爪330中部铰接于固定块，顶部与推杆220联动，推杆220在上升或者下降时，推杆220会因为上下移动来驱动夹爪330摆动，夹爪330至少有两个，各夹爪330摆动时可以分散或相互聚拢，实现对冻存管500的夹取或释放。本实施例中，推杆220与夹爪330的顶部之间连接有传动杆340，推杆220与传动杆340之间铰接，传动杆340与夹爪330之间铰接。推杆220、传动杆340、夹爪330与下固定块320形成连杆系统，推杆220在移动时可以通过传动杆340驱动夹爪330摆动，传动杆340的设置使得推杆220与夹爪330之间的距离增加，便于夹爪330的设置，避免出现多个夹爪330与推杆220连接，连接太过紧凑，导致传动效果不好或夹爪330顶部相互干涉的情况发生。

值得注意的是，夹爪330具有夹持面，本实施例中，夹持面设在各夹爪330背离夹爪套管310的轴线一侧。即夹爪330通过外侧面对冻存管500进行夹持，在准备夹持时，各夹爪330聚拢，冻存管500的管帽顶部具有一空腔，聚拢的夹爪330进入空腔内，再张开将冻存管500夹持。因此夹爪组件300在各夹爪330聚拢时处于放松位，在夹爪330张开时处于夹持位。在冻存管500存储板上，各个冻存管500的距离较近，间隙较小，对夹爪330从外侧夹持冻存管500限制较大，本实施例中从内侧夹持冻存管500，可以将冻存管500稳定夹持，同时不受限于冻存管500之间的距离。

第二轴体212下移至极限位置后，夹爪组件300露出于套管件100外部，推杆220继续下移，推杆220与各夹爪330联动，使各夹爪330相互靠拢，切换至放松位。三轴机构启动取管装置移动至指定的冻存管500上方后下降，使聚拢的各夹爪330进入指定冻存管500的顶部空腔中。在各夹爪330进入冻存管500顶部空腔内后，此时销轴位于第一限位孔2115的顶部，驱动组件400带动第一轴体211上移，第一轴体211上移时，第一弹簧被逐渐释放，推杆220顶部与第一轴体211的底部抵持，也随第一轴体211上升。第一轴体211与第二轴体212相对运动，销轴在第一限位孔2115内逐渐上向下运动，运动过程中在第一弹簧未被完全释放，第二轴体212位置不变，夹爪组件300的位置不变。而推杆220上移，带动联动的各个夹爪330向四周张开，张开的夹爪330达到夹持位，夹爪330的夹持面与冻存管500顶部空腔的内壁相抵，完成对冻存管500的夹持。此时夹爪330与冻存管500固定，将推杆220位置固定，第一轴体211继续向上移动时，推杆220不会随之向上。

其中，在夹爪组件300切换到夹持位后，销轴到达第一限位孔2115的底部，第一轴体211继续上升时，会通过销轴带动第二轴体212同步上升，由于第二轴体212与夹爪组件300固定连接，第二轴体212与夹爪组件300会带动冻存管500上升，进入套管件100内，由夹持组件700进行夹持。

其中，如图4、图5和图7所示，夹持组件700包括：滚珠固定套710、设在滚珠固定套710周侧的多个滚珠720，滚珠固定套710的周侧上开设有通槽711，滚珠固定套710上开设有第二定位孔712，套管件100上开设有第二限位孔110，第二限位孔110的内径大于第二定位孔712的内径，第二定位孔712和第二限位孔110之间通过销轴连接固定。使得滚珠固定套710具有第一位置和第二位置，当销轴位于第二限位孔110的底部位置时，滚珠固定套710位于第一位置，当销轴位于第二限位孔110的顶部位置时，滚珠固定套710位于第二位置。其中当滚珠固定套710位于第一位置时，滚珠720回缩到通槽711内；滚珠固定套710位于第二位置时，滚珠720有部分凸出于滚珠固定套710的通槽711，夹持位于滚珠固定套710内的冻存管500。

如图2、图3和图5所示，套管件100内设有限位套130，限位套130设在套管件100内并高于滚珠固定套710，限位套130位置固定，本实施例中，限位套130的高度位于缓冲轴2112与连接部2111的连接处，当然，限位套130也可以设在其他位置，本实施例中不做具体限定。限位套130与滚珠固定套710之间设有第二弹簧，第二弹簧用于使滚珠固定套710常驻第一位置，使滚珠720不凸出于通槽711内，夹持组件700和冻存管500可以正常进入滚珠固定套710内。其中滚珠固定套710顶部设有垫片，垫片用于与第二弹簧以及上轴体的台阶面抵持，保护滚珠固定套710。

另外值得注意的是，如图5和图6所示，夹爪套管310与下轴体214套接，下轴体214上移到一定位置时，夹爪套管310与滚珠固定套710抵持，使得滚珠固定套710可以随第一轴体211继续上升，在另一个实施例中，带动滚珠固定套710提升，销轴从第二限位孔110的底部移动至第二限位孔110的顶部，使滚珠固定套710从第一位置切换至第二位置；下轴体214上可以设置凸起部，上移时通过凸起部抵持滚珠固定套710而带动滚珠固定套710移动。滚珠固定套710从第一位置切换至第二位置时，各滚珠720相互靠近，分别通过各自对应的通槽711进入滚珠固定套710内夹持冻存管500。其中下轴体214的凸起部与滚珠固定套710抵持时，夹持组件700进入滚珠固定套710内，且冻存管500有部分或者全部进入滚珠固定套710内，在滚珠固定套710从第一位置切换至第二位置时，冻存管500有部分位于滚珠固定套710之间可被夹持。

本实施方式中，如图7和图8所示，套管件100的内壁开设有引导槽120，滚珠固定套710在第一位置与第二位置之间切换的过程中，引导槽120始终与通槽711连通，形成一连通空间，滚珠720设在连通空间内，其中滚珠720为硬质球形滚珠720，可以为任意材料制成，作为优选的本实施方式中的滚珠720为金属滚珠720，滚珠720一部分位于引导槽120内，一部分位于通槽711内。在滚珠固定套710从第一位置向第二位置移动时，滚珠固定套710上升，会带动通槽711内的滚珠720上升，滚珠720上升时，引导槽120会推动滚珠720向通槽711内移动，使滚珠720进入通槽711内夹持冻存管500。在一些实施例中，引导槽120可以为设有多个，各个引导槽120分别与各个通槽711对应。本实施方式中，引导槽120开设有一个，呈环形，开设套管件100的内壁，各通槽711均与引导槽120相对。只开设一个引导槽120使套管件100加工更加方便易行，同时避免因滚珠固定套710发生转动造成引导槽120与通槽711无法对齐的情况发生。各通槽711与引导槽120之间分别形成了多个连通空间，每个连通空间内均设有一个滚珠720。

引导槽120具有：自下而上设置的第一壁121、引导壁122和第二壁123，第一壁121和第二壁123竖直设置，引导壁122倾斜设置。结合图3和图7，滚珠固定套710位于第一位置时，滚珠固定套710与滚珠720的位置不变，图7示出了滚珠720的位置，滚珠720与所述第一壁121相抵，滚珠720有部分位于所述通槽711内；滚珠固定套710运动到第二位置时，如图7和图8所示，滚珠720与所述第二壁123相抵，图8示出了滚珠720的位置，滚珠720有部分穿过通槽711夹持冻存管500；滚珠固定套710从第一位置向第二位置移动时，所述滚珠720从所述第一壁121通过所述引导壁122滚动至与所述第二壁123相抵，引导壁122倾斜设置，可以朝夹爪组件300内部推动滚珠720，使滚珠720进入通槽711内夹持冻存管500。而滚珠固定套710在位于第二位置后，或位于第一位置时，滚珠720与竖直的第二壁123或第一壁121相抵使滚珠720的位置稳定，不会继续夹紧冻存管500或释放冻存管500，避免造成冻存管500的损坏。只有在滚珠固定套710上升时，各个滚珠720才会在引导壁122的作用下相互靠拢。滚珠720与引导壁122的设置具有结构简单，成本低，传动效果好且不会受到深低温环境的影响的良好效果。

因此，本实施例中的方案可以稳定的夹取冻存管500，并将冻存管500夹持固定，保证冻存管500的竖直位置，方便冻存管500的存放。

在夹持固定冻存管500后，本实施例中的冻存管取管装置还可以进行冻存管500的释放。其中，冻存管500被固定时，滚珠固定套710位于第二位置，此时夹爪套管310抵持在滚珠固定套710的底部，而上轴体的台阶面与滚珠固定套710具有一定距离。在释放冻存管500时，驱动组件400驱动第一轴体211下降，第一轴体211推动第二轴体212下降，第二轴体212下降时，夹爪套管310也随之下降，不再从下方抵持滚珠固定套710，滚珠固定套710在第二弹簧的作用力下下降，滚珠固定套710切换至第一位置，滚珠720放松，不再夹持冻存管500，使得冻存管500和夹持组件700可以继续下降，将冻存管500移出套管件100。直至第二轴体212移动到极限位置。第一轴体211可以推动推杆220继续下移，使夹爪330聚拢，完成冻存管500的释放。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于深低温的冻存管取管装置，其特征在于，包括：

套管件；

运动组件，设在所述套管件内，所述运动组件包括升降机构、与所述升降机构连接的推杆,所述升降机构包括第一轴体、与所述推杆同轴设置的第二轴体，所述第一轴体与所述第二轴体通过第一弹簧连接；

夹爪组件，连接于所述运动组件，用于夹取冻存管，且所述夹爪组件与所述运动组件联动，所述夹爪组件由所述运动组件驱动，所述夹爪组件包括夹爪套管、下固定块和至少两个夹爪，所述夹爪套管与所述第二轴体连接，所述下固定块设在所述夹爪套管内，各所述夹爪的中部铰接于所述下固定块，各所述夹爪的顶部均与所述推杆联动，所述推杆上升或下降时，带动各所述夹爪分散或聚拢，以使所述夹爪组件在夹持位和放松位之间切换；

夹持组件，设置在所述套管件内，所述夹持组件与所述运动组件联动；

驱动组件，与所述运动组件的第一轴体连接，用于驱动所述运动组件在所述套管件内上升或下降；

其中所述运动组件上升，使所述夹爪组件由所述放松位切换至所述夹持位以夹持住冻存管，且带动所述夹爪组件夹取的冻存管有部分进入所述套管件内时，所述运动组件驱动所述夹持组件夹持住所述冻存管；

所述运动组件下降时，所述运动组件驱动所述夹持组件释放所述冻存管；

所述第一轴体能够在所述驱动组件的驱动下带动所述第二轴体与所述推杆同步运动，所述第二轴体由所述第一轴体的推动下降至极限位置时，所述推杆的顶端抵持在所述第一轴体上，所述第一轴体可带动所述推杆继续下降，使所述推杆与所述第二轴体相对移动。

2.根据权利要求1所述的冻存管取管装置，其特征在于，所述第二轴体为阶梯轴，包括上轴体和下轴体，所述上轴体的外径大于所述下轴体，所述上轴体与所述下轴体之间形成阶梯面，所述下轴体穿过所述夹持组件，所述第二轴体由所述第一轴体的推动下降至极限位置时，所述阶梯面抵持所述夹持组件。

3.根据权利要求2所述的冻存管取管装置，其特征在于，所述夹持组件包括：滚珠固定套、设在所述滚珠固定套周侧的多个滚珠，所述滚珠固定套的周侧上开设有通槽，所述滚珠固定套具有第一位置和第二位置，所述滚珠固定套从所述第一位置切换至所述第二位置时，各所述滚珠相互靠近，分别通过各自对应的通槽进入所述滚珠固定套内夹持所述冻存管。

4.根据权利要求3所述的冻存管取管装置，其特征在于，所述套管件内固定设置有限位套，所述限位套与所述滚珠固定套之间设有第二弹簧，所述第二弹簧用于使所述滚珠固定套常驻所述第一位置。

5.根据权利要求1所述的冻存管取管装置，其特征在于，所述第一轴体包括：连接部和缓冲轴，所述连接部与所述驱动组件连接，所述缓冲轴一端与所述连接部通过第三弹簧连接，所述缓冲轴另一端与所述第二轴体通过所述第一弹簧连接。

6.根据权利要求5所述的冻存管取管装置，其特征在于，所述缓冲轴底部轴向延伸有固定部，所述固定部内形成收纳槽，所述第二轴体有部分进入所述收纳槽，第一弹簧设在收纳槽内，两端分别与所述缓冲轴和所述第二轴体相抵；所述推杆的顶部位于所述收纳槽内与所述第一轴体相抵。

7.根据权利要求6所述的冻存管取管装置，其特征在于，所述第二轴体开设有第一定位孔，所述固定部上开设有第一限位孔，所述第一限位孔的内径大于所述第一定位孔，所述第一定位孔与所述第一限位孔之间通过销轴固定，同时贯穿所述第一定位孔和所述第一限位孔的所述销轴用于限制所述第二轴体与所述第一轴体的位置关系。

8.根据权利要求1所述的冻存管取管装置，其特征在于，所述夹爪具有夹持面，所述夹持面设在各所述夹爪背离所述夹爪套管的轴线的一侧。

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