CN112940917B - 自动化细胞培养设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化细胞培养设备，包括支撑框架、在三维空间中移动的机械臂、功能组件、空气过滤装置和电控系统，机械臂设在支撑框架中，电控系统包括带有电源的总控制器，总控制器与机械臂电连接，机械臂上设有操作组件，支撑框架的其中一侧设有进料口；支撑框架上设有第一支撑部，功能组件设在第一支撑部上；机械臂的连接部上设有第一执行端、第二执行端和第三执行端，第一执行端上设有移液装置，第三执行端上设有夹瓶装置；功能组件包括离心机、培养瓶用摇摆装置、显微观察装置、冷藏装置和称重装置。本装置设置机械臂控制操作组件，并配合各个功能组件进行细胞培养流程的操作，自动化程度更高，提高了细胞培养质量和培养效率。

Description

自动化细胞培养设备

技术领域

本发明涉及细胞培养设备技术领域，尤其涉及一种自动化细胞培养设备。

背景技术

生物工程的日益发展给细胞培养带来了更高标准的要求，满足细胞的高一致性、大批量培养已经成为现实所需。

传统的细胞培养装置的设计功能单一，仅限于为细胞提供所需的环境，操作人员人工操作细胞培养装置进行流程化培养时，需要用到不同的设备，这些设备之间不仅因分散设置占用大量空间，而且需要较高的人工参与度，实践中因操作人员经验、手法和习惯的不同极易导致试验结果产生很大差异，严重影响细胞培养质量和培养效率；并且，传统的细胞培养装置自动化程度极低，对流程的操作会耗费操作人员大量时间和心血，无法满足更高效率的培养需求。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术存在的缺陷，提出一种自动化细胞培养设备，包括支撑框架、在三维空间中移动的机械臂、功能组件、空气过滤装置和电控系统，空气过滤装置设在支撑框架的上部，机械臂设在支撑框架中，电控系统包括带有电源的总控制器，总控制器与机械臂电连接，机械臂上设有操作组件，在机械臂的带动下，操作组件对功能组件进行细胞培养过程的连通，功能组件包括离心机，支撑框架的其中一侧设有进料口；支撑框架上设有第一支撑部，功能组件设在第一支撑部上；机械臂上设有连接部，连接部上设有第一执行端、第二执行端和第三执行端，第一执行端上设有移液装置，第三执行端上设有夹瓶装置；功能组件还包括培养瓶用摇摆装置、显微观察装置、冷藏装置和称重装置。本装置设置机械臂控制操作组件，并配合各个功能组件进行细胞培养流程的操作，自动化程度更高，功能更加完善，对培养瓶取用时的精确度更高，运行平稳度更佳，提高了细胞培养质量和培养效率，为培育出高质量、高一致性和批次稳定的细胞提供了保障。

为解决上述技术问题，本发明提出了如下技术方案：

自动化细胞培养设备，包括支撑框架、在三维空间中移动的机械臂、功能组件、空气过滤装置,和电控系统，所述空气过滤装置设在支撑框架的上部，所述机械臂设在支撑框架中，所述电控系统包括带有电源的总控制器，所述总控制器与机械臂电连接，所述机械臂上设有操作组件，在所述机械臂的带动下，所述操作组件对功能组件进行细胞培养过程的连通，所述功能组件包括离心机，所述支撑框架的其中一侧设有进料口；

所述支撑框架上设有第一支撑部，所述第二执行端上设有瓶盖旋拧机构，所述功能组件设在第一支撑部上；

所述机械臂上设有连接部，所述连接部上设有第一执行端、第二执行端和第三执行端，所述第一执行端上设有移液装置，所述第三执行端上设有夹瓶装置；

所述功能组件还包括培养瓶用摇摆装置、显微观察装置、冷藏装置和称重装置。

所述移液装置包括第一支撑板、第一回转气缸、注射装置，所述第一支撑板设在第一执行端上，所述第一回转气缸的底部设在第一支撑板上，所述第一回转气缸上设有第一回转筒，所述第一回转筒与第一回转气缸转动连接，所述注射装置设在第一回转筒上，所述注射装置包括注射泵和设在注射泵下部的针管，所述注射泵与第一回转筒相连接，所述注射泵与总控制器电连接。

所述夹瓶装置包括第三支撑板、夹瓶气缸、至少一对夹臂，所述第三支撑板设在第三执行端上，所述夹瓶气缸设在第三支撑板上，所述夹臂设在夹瓶气缸下部，通过夹瓶气缸使夹臂夹紧或张开，所述夹臂的下部设有第一夹板，所述第一夹板外表面设有横纵交织分布的凹槽。

所述第三执行端上还设有第四Z轴直线模组，所述第四Z轴直线模组包括第四Z轴滑轨、第四Z轴电机、第四Z轴丝杆以及第四Z轴滑块，所述第四Z轴电机与总控制器电连接，所述第四Z轴滑轨后端侧面与第三执行端相连接，所述第四Z轴丝杆设在第四Z轴滑轨上，所述第四Z轴滑块上设有第四Z轴丝杆螺母，所述第四Z轴滑块通过第四Z轴丝杆螺母与第四Z轴丝杆配合，实现所述第四Z轴滑块在第四Z轴滑轨上相对于第四Z轴丝杆移动，所述第四Z轴电机设在第四Z轴滑轨的一端，所述第四Z轴电机的动力输出端与第四Z轴丝杆的一端配合，用以为第四Z轴丝杆提供动力，所述第四Z轴滑块上设有第二摄像装置，所述第二摄像装置包括第二相机支架、第二微型相机，所述第二相机支架设在第四Z轴滑块上，所述第二微型相机设在第二相机支架内，所述第二微型相机与总控制器电连接。

所述培养瓶用摇摆装置包括第一控制器箱，所述第一控制器箱上设有第一上箱盖，所述第一上箱盖上设有摇摆组件，所述摇摆组件包括第一支座、前后摇摆台和左右摇摆台，所述第一支座设在第一上箱盖上，所述第一支座包括一对支腿，所述前后摇摆台设在两个支腿之间，前后摇摆台的侧壁上设有传动部，所述左右摇摆台设在前后摇摆台的上部，所述第一控制器箱中设有驱动组件，所述驱动组件包括第一电机，所述第一电机与传动部配合，实现带动前后摇摆台转动。

所述一对支腿竖向设在第一上箱盖上，两个支腿分别为左支腿、右支腿，所述前后摇摆台的侧壁包括第一左侧壁、第一右侧壁，所述左支腿的上部设有贯穿的第一转轴孔，所述传动部为第一转轴，所述第一转轴一端设在第一左侧壁上，另一端穿设过第一转轴孔后探伸在左支腿的外侧，所述第一右侧壁上设有连接轴，所述第一右侧壁通过连接轴与右支腿转动连接，所述驱动组件还包括第一控制器、电机驱动器，所述第一控制器与电机驱动器电连接，所述电机驱动器与第一电机电连接，所述第一控制器箱内还设有第一气动电磁阀，所述第一气动电磁阀与第一控制器电连接，所述第一控制器与总控制器电连接，所述第一控制器为PLC。

所述前后摇摆台的上部设有上端板，所述上端板上设有第一贯穿孔，所述前后摇摆台内设有第二电机，所述第二电机与电机驱动器电连接，第二电机的动力输出端穿设过第一贯穿孔后，与所述前后摇摆台连接，所述第一电机设在第一控制器箱内，所述第一电机的动力输出端与第一转轴另一端相对应设置，所述第一上箱盖上设有与第一电机的动力输出端和第一转轴另一端均相对应的皮带贯穿孔，所述第一电机的动力输出端设有皮带，所述皮带穿设过皮带贯穿孔，所述第一电机的动力输出端通过皮带与第一转轴另一端动力连接，所述右支腿的上部设有贯穿的第二转轴孔，所述连接轴设在第二转轴孔内，所述第一右侧壁上与第二转轴孔相对应的位置设有第一轴承，所述连接轴一端与第二转轴孔配合，另一端套嵌在第一轴承的内圈中，所述左右摇摆台包括第一顶板、第一底板，所述左右摇摆台内设有第一夹紧气缸，所述第一夹紧气缸通过第一气动电磁阀与气源连接，所述第一夹紧气缸上设有至少一对第一夹爪，通过第一夹紧气缸实现第一夹爪夹紧或张开，所述第一顶板的左右两侧分别设有与两个第一夹爪的运动轨迹相配合的第一贯穿长槽，所述第一夹爪穿设过第一贯穿长槽，在所述上端板上位于第一贯穿孔的一侧设有限位杆，所述第一底板上设有弧形限位槽，所述弧形限位槽的形状与左右摇摆台相对于前后摇摆台转动时限位杆在左右摇摆台上的运动轨迹相配合，所述限位杆嵌置在弧形限位槽中，所述第一顶板上端面的后侧还设有挡板，所述挡板的中部位置设有容置槽，所述容置槽内设有第一光电传感器，所述第一光电传感器与第一控制器电连接。

所述第一上箱盖上还设有翻转组件，所述翻转组件包括第二回转气缸、翻转台，所述第二回转气缸设在第一上箱盖上，所述第二回转气缸上设有第二回转筒，所述第二回转筒相对于第二回转气缸转动，所述翻转台包括盒体、第二夹紧气缸，所述第二夹紧气缸上设有至少一对第二夹爪，通过第二夹紧气缸实现第二夹爪夹紧或张开，所述第二夹紧气缸设在盒体内，所述盒体的上部设有上盒盖，所述盒体的后部和前部分别设有后盒壁和前盒壁，所述第一控制器箱内还设有第二气动电磁阀、第三气动电磁阀，所述第二气动电磁阀、第三气动电磁阀均分别与第一控制器电连接，所述第二回转筒的端部与后盒壁相连接，所述上盒盖上的左右两侧分别设有与两个第二夹爪的运动轨迹相配合的第二贯穿长槽，所述第二夹爪穿设过第二贯穿长槽，所述第二夹紧气缸通过第二气动电磁阀与气源连接，所述第二回转气缸通过第三气动电磁阀与气源连接。

所述冷藏装置包括：

第二控制器箱，包括第二上箱盖、下箱盖，所述第二控制器箱内设有接有电源的第二控制器，所述第二控制器与总控制器电连接；

冷藏箱，设在所述第二控制器箱的上部，所述冷藏箱包括上盖和第二底板、前侧壁和后侧壁以及第二左侧壁和第二右侧壁，所述冷藏箱内设有内胆，所述内胆的上部开口，所述上盖的下端面设有与所述内胆的上部开口轮廓相配合的保温物质凸起，以实现当内胆处于冷藏或保温状态时保温物质凸起的周侧边缘与内胆的上部开口边缘接触密封；

制冷组件，包括半导体制冷片、水管、水箱、水泵、散热排和水冷头，所述半导体制冷片设在内胆的底部，所述半导体制冷片与第二控制器电连接，所述半导体制冷片包括热端面和冷端面，其中，所述冷端面与内胆相连接，所述热端面与水冷头相连接，所述水箱设在第二控制器箱内，所述水泵设在水箱中，所述水箱内设有制冷液，所述水泵与第二控制器电连接，所述散热排设在第二控制器箱下部，所述水泵通过水管与散热排连接，所述散热排通过水管与水冷头连接，所述水冷头通过水管与水箱连接。

所述第二上箱盖上设有第一贯穿开口，所述第二控制器箱内还设有举升组件，所述举升组件包括第四气动电磁阀、第一伸出气缸，所述第一伸出气缸竖向设置在第二控制器箱内，所述第一伸出气缸包括第一伸出气缸本体和设在第一伸出气缸本体中用于实现伸缩动作的活塞杆，所述第四气动电磁阀与第二控制器电连接，所述伸出气缸本体通过第四气动电磁阀与气源相连接，所述第一伸出气缸本体与下箱盖相连接，活塞杆与第二底板的下端面连接，当所述第一伸出气缸处于伸长状态时，所述活塞杆穿设过第一贯穿开口后将冷藏箱顶起，所述上盖、第二底板、前侧壁、后侧壁、第二左侧壁和第二右侧壁的内侧面上均设有隔热棉，所述内胆与第二底板之间还设有内胆支架，用以将内胆支撑在第二底板上，所述内胆中还设有第一托架，所述第一托架上设有第一放置槽。

所述前侧壁的内侧面上设有第三电机、连接座、第二转轴和扇形齿轮，所述第三电机与第二控制器电连接，在前侧壁的上端与电机的动力输出端相对应的位置开设有第三槽口，所述连接座包括分别设在第三槽口两侧的两个L形板，每个L形板均包括相互垂直的长板面和短板面，两个L形板的长板面均与前侧壁的内侧面相连接，两个L形板的短板面相向布置，所述两个L形板的短板面上分别设有第二贯穿孔，所述扇形齿轮上设有轴向的第三转轴孔，所述第二转轴穿设过第二贯穿孔和第三转轴孔，使扇形齿轮转动连接在连接座上，所述扇形轮齿包括上径向端面、下径向端面和弧形端面，所述第三电机的动力输出端与弧形端面上的啮合齿配合，实现带动扇形齿轮转动，所述上径向端面与上盖的底面前端位置连接，当上盖处于盖合状态时，弧形端面的上弧端与第三电机的动力输出端配合，当上盖处于完全打开状态时，弧形端面的下弧端与第三电机的动力输出端配合，所述第一贯穿开口的轮廓尺寸小于第二底板的尺寸。

所述显微观察装置包括基座、载物台、拍照显微镜，所述基座设在第一支撑部上，所述基座的一侧设有导轨，另一侧设有无杆气缸，所述无杆气缸上设有气缸滑块，所述载物台的下部一侧设有第一滑块，所述载物台通过第一滑块与导轨配合，所述载物台的下部另一侧与气缸滑块连接，所述拍照显微镜设在基座上且位于载物台的一侧，所述拍照显微镜与总控制器电连接。

所述瓶盖旋拧机构包括第二支撑板、气动旋转接头、中空管、连接盘、气管、夹爪气缸和至少一对第三夹爪，所述第二支撑板设在第二执行端上，所述气动旋转接头包括气动旋转接头本体和旋转头，所述气动旋转接头本体设在第二支撑板上，所述旋转头与气动旋转接头本体相连接，实现在气动旋转接头本体上转动，所述中空管一端与旋转头连接，另一端与连接盘连接，所述连接盘的中部设有供气管穿过的槽孔，所述中空管与槽孔的内壁面连接，所述连接盘的下部与夹爪气缸连接，所述第三夹爪设在夹爪气缸下部，通过夹爪气缸使第三夹爪夹紧或张开，所述气管一端连接气动旋转接头，另一端穿设过中空管、槽孔后连接至夹爪气缸。

所述瓶盖旋拧机构还包括中空旋转平台，所述中空旋转平台设在第二支撑板上，且，所述中空旋转平台位于气动旋转接头下部，所述中空旋转平台上设有可供外接设备连接的联接盘，所述联接盘的中部设有中空走线孔，所述连接盘设在联接盘的中空走线孔内，且，所述连接盘的外环壁面与中空走线孔的内壁面连接，所述第三夹爪包括连接臂和设在连接臂下部的弧形夹持板，所述连接臂上部与夹爪气缸相连接，所述弧形夹持板与连接臂相连接部位设有容置凹槽，所述弧形夹持板下部设有由多个算盘珠状凸起组合形成的凸起部，沿着所述凸起部中部至凸起部端部方向排列分布的算盘珠状凸起的直径逐渐增大，所述弧形夹持板上还开设有竖向的第三贯穿长槽，所述第二支撑板的一侧还设有第一摄像装置，所述第一摄像装置包括第一相机支架、第一微型相机，所述第一相机支架与第二支撑板相连接，所述第一微型相机设在第一相机支架内。

所述功能组件还包括培养皿传送培养装置，所述培养皿传送培养装置包括适用于培养皿的培养容器、传送组件，所述传送组件设在所述适用于培养皿的培养容器一侧；

所述适用于培养皿的培养容器，包括第一底座、第五电机、托盘和盖体，所述第五电机设在第一底座上，所述第五电机与总控制器电连接，所述第一底座包括第三底板，所述第五电机的动力输出端与托盘的底部连接，所述盖体盖合在托盘上，所述盖体上设有第二贯穿开口，所述盖体上还设有用于盖合第二贯穿开口的盖板；

所述第一底座还包括支撑台，所述支撑台设在第三底板上，所述支撑台的内部设有容置腔室，所述支撑台的上部设有上台板，所述上台板上设有供第五电机的动力输出端穿过的通孔，所述第五电机设在容置腔室中，所述支撑台上设有电加热丝，所述托盘内设有多个培养皿放置槽；

在所述托盘的下部与通孔相对应的位置设有圆台座，所述圆台座上设有第一环状槽，所述第一环状槽与圆台座的外边缘之间形成第一环状侧板；所述上台板上还设有环状固定座，所述环状固定座设在通孔的周侧边缘位置，所述环状固定座内部设有空腔，所述环状固定座上设有与第一环状侧板位置相对应的第二环状槽，所述第二环状槽与环状固定座的内环边缘之间形成第二环状侧板，所述第一环状侧板伸置在第二环状槽中，所述第二环状侧板伸置在第一环状槽中，所述第五电机的动力输出端与圆台座的中部相连接；

所述支撑台的外侧面形成有密封台阶，所述盖体的下部设有与密封台阶相配合的侧壁板，当所述盖体盖合在支撑台上时，所述侧壁板与密封台阶接触密封；

在所述盖体上位于第二贯穿开口一侧的位置设有第二放置槽，在所述第三底板上与第五电机相对应的位置设有第三贯穿开口；

所述传输组件包括承托板、第四支撑板、第三回转气缸、翻转板和承接台，所述第四支撑板立置在承托板的一侧，所述第三回转气缸设在第四支撑板的侧面上，所述翻转板设在第三回转气缸上，所述承接台设在承托板上；

所述翻转板包括第二支座和托台，所述托台设在第二支座上，所述第三回转气缸上设有转盘，所述转盘的端部与第二支座的一侧相连接，所述承接台设在翻转后的托台向下所朝向的位置，所述第三底板的侧面上还设有凸起板，所述承托板设在凸起板上；

所述托台的左右两侧均开设有第一槽口，所述承接台的左右两侧以及前后两侧均开设有第二槽口。

所述称重装置包括：固定座，所述固定座上设有试剂管称重组件，直口瓶称重组件和歪口瓶称重组件。

所述试剂管称重组件包括第二底座、第一称重传感器以及圆筒，所述第二底座设在固定座上，所述第一称重传感器设在第二底座上，所述圆筒设在第一称重传感器上；

所述直口瓶称重组件包括第三底座、第二称重传感器以及方形筒，所述第三底座设在固定座上，所述第二称重传感器设在第三底座上，所述方形筒设在第二称重传感器上；

所述歪口瓶称重组件，包括第四底座、第三称重传感器以及异形容置盒，所述第四底座设在固定座上，所述第三称重传感器设在第四底座上，所述异形容置盒设在第三称重传感器上；

所述第一称重传感器、第二称重传感器、第三称重传感器均分别与总控制器电连接；

所述异形容置盒包括第四底板、相垂直布置且形状和尺寸均相同的A端板和B端板，所述A端板与B端板均倾斜度布置，所述A端板的一端与B端板的一端相交，所述A端板与B端板相交的棱边与第四底板的中部相连接，所述A端板的另一端设有竖向布置的A侧板，所述A端板连接在A侧板右端面的中部，所述B端板的另一端设有竖向布置的B侧板，所述B端板连接在B侧板左端面的中部，所述A侧板的下端与第四底板的左端相连接，所述B侧板的下端与第四底板的右端相连接；所述A端板和B端板的前端面上还设有前侧板，所述前侧板的下部与A端板和B端板相连接形成第一锥状凸起，前侧板上部的左侧与A侧板的前端面相连接，前侧板上部的右侧与B侧板的前端面相连接；所述A端板和B端板的后端面上还设有后侧板，所述后侧板的下部与A端板和B端板相连接形成第二锥状凸起，后侧板上部的左侧与A侧板的后端面相连接，后侧板上部的右侧与B侧板的后端面相连接；所述前侧板与后侧板的形状尺寸均相同，所述A端板、B端板、A侧板的上部、B侧板的上部、前侧板以及后侧板共同形成异形容置空腔；

所述第四底板设在第三称重传感器上。

所述功能组件还包括离心管操作装置，所述离心管操作装置包括第三控制器箱、操作箱，所述操作箱设在第三控制器箱的上部，所述第三控制器箱内设有带有电源的第三控制器、第五气动电磁阀以及第二伸出气缸，所述第三控制器与总控制器电连接，所述第二伸出气缸在第三控制器箱内竖向布置，所述第二伸出气缸上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，所述第二伸出气缸通过第五气动电磁阀与气源连接，所述第三控制器与第五气动电磁阀电连接，所述第三控制器箱的上部设有第一箱盖，所述第一箱盖上设有供活塞杆穿过的第四贯穿开口，所述操作箱的底部设有第五底板，所述活塞杆的端部在第四贯穿开口位置与第五底板相连接，当所述第二伸出气缸处于伸长状态时，所述活塞杆穿设过第四贯穿开口将第五底板顶起，所述操作箱与第三控制器箱在同一侧的棱边处铰接。

所述第一箱盖包括左第一箱盖、右第一箱盖，所述左第一箱盖和右第一箱盖之间竖向设有第一连接板，所述第一连接板的上端与右第一箱盖的左端相连接，所述第一连接板的下端与左第一箱盖的右端相连接；所述第五底板包括左底板、右底板，所述左底板和右底板之间竖向设有第二连接板，所述第二连接板的上端与右底板的左端相连接，所述第二连接板的下端与左底板的右端相连接，所述第一连接板与第二连接板的高度相同，所述第三控制器箱的右侧设有右箱板；

所述右箱板上设有第一轴销座，所述第二伸出气缸的底部通过轴销与第一轴销座转动连接，所述右底板的下端面上设有第二轴销座，第二伸出气缸的活塞杆的端部通过轴销与第二轴销座转动连接，所述操作箱的右侧设有第一右侧板，所述第一右侧板通过合页与右箱板铰接；

所述操作箱内还设有横向布置的挡板支架，所述挡板支架上设有至少一个第三夹紧气缸，所述第三控制器箱内设有第八气动电磁阀，所述第三控制器与第八气动电磁阀电连接，所述第三夹紧气缸通过第八气动电磁阀与气源连接，所述第三夹紧气缸上设有第四夹爪，所述操作箱的上部设有第二顶板，在所述第二顶板上设有与第四夹爪的运动轨迹相配合的第四贯穿长槽，所述第四夹爪穿设过第四贯穿长槽；

所述左底板上设有至少一个第四夹紧气缸，所述第三控制器箱内设有第六气动电磁阀，所述第三控制器与第六气动电磁阀电连接，所述第四夹紧气缸通过第六气动电磁阀与气源连接，所述第四夹紧气缸上设有第五夹爪，在所述挡板支架上与第四夹紧气缸相对应的位置设有第三贯穿孔，在所述第二顶板上与第三贯穿孔相对应的位置设有第四贯穿孔，所述第三贯穿孔、第四贯穿孔的数量均与第四夹紧气缸的数量相同，所述第五夹爪上设有夹块，所述夹块的前端面为弧形凹面，所述夹块的后端面设有卡槽，所述卡槽的宽度与第五夹爪的宽度配合，所述夹块通过卡槽卡嵌在第五夹爪上。

所述功能组件还包括加热装置，所述加热装置包括第四控制器箱、加热箱，所述加热箱设在第四控制器箱的上部，所述第四控制器箱内设有带有电源的第四控制器，所述第四控制器与总控制器电连接，所述加热箱内设有加热容器，所述加热容器上设有加热带，所述加热带与第四控制器电连接，所述加热箱内设有第五夹紧气缸和至少一组第二夹板，所述第四控制器箱内设有第七气动电磁阀，所述第七气动电磁阀与第四控制器电连接，所述第五夹紧气缸通过第七气动电磁阀与气源连接，第二夹板设在第五夹紧气缸上且位于加热容器的上部，所述第五夹紧气缸上设有左夹爪和右夹爪，每组第二夹板均包括相平行布置的左夹板和右夹板，所述左夹板上设有左容置凹槽，所述右夹板上设有与左容置凹槽相对应的右容置凹槽，所述左容置凹槽的数量与右容置凹槽的数量均与加热容器的数量相对应。

所述加热容器至少有一排，每排的加热容器数量至少有一个，第二夹板的组数与加热容器的排数相对应；

所述左夹爪与每组第二夹板中的右夹板相连接，所述右夹爪与每组第二夹板中的左夹板相连接，通过左夹爪带动右夹板向左夹板靠近，以及通过右夹爪带动左夹板向右夹板靠近，使右容置凹槽与左容置凹槽共同形成卡接腔，所述卡接腔位于加热容器的上方；

所述左夹爪的前侧面上设有左连接板，所述左连接板上设有左支撑板，所述左支撑板相对于左夹板垂直布置，每组第二夹板中的右夹板均与左支撑板的上端面相连接；所述右夹爪的后侧面上设有右连接板，所述右连接板上设有右支撑板，所述右支撑板相对于右夹板垂直布置，每组第二夹板中的左夹板均与右支撑板的上端面相连接；

所述加热容器与加热箱之间还设有垫脚，所述垫脚的底部与加热箱相连接，所述垫脚的上部设有与加热容器相配合的第二容置槽，所述加热容器设在第二容置槽内；

所述左容置凹槽和右容置凹槽的槽壁面上均设有防滑层；

所述加热箱的上部设有第三上箱盖，所述第三上箱盖上与加热容器相对应的位置设有第五贯穿孔。

所述功能组件还包括耗材放置装置，所述耗材放置装置包括夹持箱、竖向布置的第三伸出气缸，所述夹持箱内设有夹持组件，所述夹持组件包括拉伸板以及执行夹爪，所述第三伸出气缸上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，所述第三伸出气缸设在拉伸板的下部，活塞杆的顶端与拉伸板下端相连接，拉伸板的两端均设有执行夹爪，所述夹持箱内还设有轴销座，所述执行夹爪通过轴销与轴销座转动连接，所述夹持箱的上部设有第二箱盖，在所述第二箱盖上与执行夹爪相对应的位置设有第五贯穿长槽，所述执行夹爪包括相互倾斜布置的动力臂和操作臂，所述轴销设在动力臂和操作臂连接的位置，所述操作臂穿设过第五贯穿长槽，所述动力臂上设有腰形孔，所述拉伸板的两端均与腰形孔配合，当活塞杆在第三伸出气缸中伸缩带动拉伸板上下移动时，所述执行夹爪在轴销座上摆动以实现所述操作臂在第五贯穿长槽中运动，所述第五贯穿长槽与操作臂的运动轨迹相配合，拉伸板的两端端部中心均设有长条槽，所述长条槽的相对两侧壁之间设有连接杆，所述连接杆嵌置在腰形孔中。

所述夹持组件的下部还设有拖拽板，所述拖拽板设在第三伸出气缸的活塞杆与拉伸板之间，第三伸出气缸的活塞杆的顶端与拖拽板相连接，所述拖拽板与拉伸板相连接，通过活塞杆带动拖拽板运动，进而带动拉伸板移动；

所述夹持箱的底部设有第六底板，所述第六底板的下部设有第二托架，所述第三伸出气缸设在第二托架上，所述第六底板上设有供活塞杆穿过的第五贯穿开口；

所述拖拽板的左侧设有多个第一连接螺栓，所述拖拽板的右侧设有与第一连接螺栓数目相同的第二连接螺栓，所述第二连接螺栓与第一连接螺栓相错开布置，在所述第一连接螺栓的上部以及第二连接螺栓的上部均设有夹持组件，所述第一连接螺栓的上部以及第二连接螺栓的上部分别与拉伸板相连接，其中，定义第一连接螺栓上的任一夹持组件为左夹持组件，第二连接螺栓上的任一夹持组件为右夹持组件，每一个左夹持组件均有一个相对应的右夹持组件与之相错开布置，该其中一个左夹持组件和与其相对应的右夹持组件共同构成一对夹持组件，所述轴销座包括第三轴销座、第四轴销座，所述第三轴销座设在第二箱盖下端面上与执行夹爪相对应的位置，所述夹持箱的左右两侧分别设有第一左侧板、第二右侧板，在所述第一左侧板、第二右侧板上与执行夹爪相对应的位置均设有第四轴销座，在所述第一左侧板、第二右侧板上临近第四轴销座的位置均开设有第四槽口，拉伸板其中一端的执行夹爪通过轴销与第三轴销座转动连接，拉伸板另一端的执行夹爪通过轴销与第四轴销座转动连接；

所述一对夹持组件中相临近的两个执行夹爪上均设有档杆，所述档杆位于该两个执行夹爪的侧端面上，在所述第二箱盖上位于夹持组件两个执行夹爪之间的位置设有第二光电传感器。

所述功能组件还包括耗材传输装置，所述耗材传输包括箱体，所述箱体的下部设有第七底板，所述箱体的左右两侧分别设有第二左侧板、第三右侧板，所述箱体的后侧设有后端板，所述箱体内设有提升组件，所述提升组件包括第五直线模组、升降板，所述第五直线模组包括第五滑轨、第六电机、第五丝杆以及第五滑块，所述第五丝杆设在第五滑轨上，所述第五滑块上设有第五丝杆螺母，所述第五滑块通过第五丝杆螺母与第五丝杆配合，实现所述第五滑块在第五滑轨上相对于第五丝杆移动，所述第六电机设在第五滑轨的一端，所述第六电机与总控制器电连接。所述第六电机的动力输出端与第五丝杆的一端配合，用以为第五丝杆提供动力，所述第五滑轨竖向设在后端板上，所述升降板设在第五滑轨上。

所述箱体内还设有水平输送组件，所述水平输送组件包括前支撑架、后支撑架、第二皮带和第七电机，所述前支撑架设在第七底板的前部，所述后支撑架设在第七底板的后部，所述前支撑架包括一对竖向设在第七底板上的前支腿、前转轴，所述前转轴设在两个前支腿之间，两个前支腿的上部均设有第四转轴孔，两个第四转轴孔内均设有第二轴承，所述前转轴的两端分别与两个第二轴承相配合，实现前转轴在两个前支腿之间转动；所述后支撑架包括一对竖向设在第七底板上的后支腿、后转轴，所述后转轴设在两个后支腿之间，两个后支腿的上部均设有第五转轴孔，两个第五转轴孔内均设有第三轴承，所述后转轴的两端分别与两个第三轴承相配合，实现后转轴在两个后支腿之间转动，所述前转轴上设有主动皮带轮，所述后转轴上设有与主动皮带轮相对应设置的从动皮带轮，所述主动皮带轮通过第二皮带与从动皮带轮相连接，定义其中一个主动皮带轮、与该其中一个主动皮带轮相对应的其中一个从动皮带轮和设在其中一个主动皮带轮上的一个第二皮带共同构成一个皮带轮组，皮带轮组至少有一个，所述前转轴上还设有从动齿轮，所述第七电机设在第七底板上与从动齿轮相对应的位置，所述第七电机的动力输出端与从动齿轮相配合；

所述升降板包括支撑板体和连接板体，所述支撑板体的一端和连接板体的一端相垂直连接，所述连接板体上设有多个贯穿的螺丝孔，所述支撑板体位于后转轴的上方，所述支撑板体上设有长槽口，所述长槽口的槽口方向与第二皮带的布置方向一致，所述长槽口与第二皮带相对应设置，所述第二皮带的端部位于长槽口中，所述长槽口的数量与皮带轮组的数量一致，所述箱体内还设有紫外灯，所述紫外灯设在后端板上；

所述第二右侧板上还设有水平布置的第四伸出气缸，所述第四伸出气缸上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，第四伸出气缸的活塞杆的端部朝向第二左侧板布置，在所述第三右侧板上设有供活塞杆穿过的第六贯穿开口，在所述第三右侧板上位于第六贯穿开口的下部位置设有第三托架，所述第三托架设在第四伸出气缸下部。

所述功能组件还包括二级输送组件，所述第二输送组件设在靠近支撑框架前侧的位置，所述二级输送组件包括第一滑板、第六滑块、第三支座、第八电机、第二滑板、第七滑块、第四托架，所述第八电机设在第三支座上，所述第六滑块设在第三支座的下部，所述第一滑板上设有第六滑轨、第一直齿条，所述第六滑块与第六滑轨配合，在所述第三支座的一侧与第一直齿条相对应的位置设有第六转轴，所述第六转轴的内侧套嵌设有第六齿轮，所述第六转轴的外侧套嵌设有第一皮带轮，所述第六齿轮、第一皮带轮均分别与第六转轴转动连接，所述第六齿轮的外端端部与第一皮带轮的内端端部固定连接，所述第六齿轮与第一直齿条啮合，所述第八电机的动力输出轴上设有第二皮带轮，所述第二皮带轮通过第三皮带与第一皮带轮传动连接，所述第二滑板设在第三支座的上部，所述第二滑板的一侧的前部设有第七转轴，所述第七转轴的内侧套嵌设有第三皮带轮，所述第七转轴的外侧套嵌设有第七齿轮，所述第三皮带轮、第七齿轮均分别与第七转轴转动连接，所述第七齿轮的内端端部与第三皮带轮的外端端部固定连接，在所述第二滑板的一侧与第二皮带轮相对应的位置设有第八转轴，所述第八转轴上套嵌设有第四皮带轮，所述第四皮带轮与第八转轴转动连接，所述第二皮带轮通过第四皮带与第四皮带轮传动连接，所述第四皮带轮通过第五皮带与第三皮带轮转动连接，所述第二滑板上设有第七滑轨，所述第七滑块与第七滑轨相配合，所述第四托架设在第七滑块上，在所述第四托架的下部与第七齿轮相对应的位置设有第二直齿条，所述第七齿轮与第二直齿条啮合，所述第一滑板的下部与第一支撑部相连接；

所述第二皮带轮、第四皮带轮均为多槽皮带轮。

所述支撑框架上还设有第二支撑部，所述第二支撑部包括第一支撑架、第二支撑架，所述第一支撑架设在支撑框架的上部右侧，所述第二支撑架设在支撑框架的上部左侧与第一支撑架相对应的位置；

所述机械臂包括：

X轴直线模组，所述X轴直线模组包括X轴滑轨、X轴电机、X轴丝杆以及X轴滑块，所述X轴丝杆设在X轴滑轨上，所述X轴滑块上设有X轴丝杆螺母，所述X轴滑块通过X轴丝杆螺母与X轴丝杆配合，实现所述X轴滑块在X轴滑轨上相对于X轴丝杆移动，所述X轴电机设在X轴滑轨的一端，所述X轴电机的动力输出端与X轴丝杆的一端配合，用以为X轴丝杆提供动力；

Y轴直线模组，设在所述X轴直线模组上，所述Y轴直线模组与X轴直线模组相垂直，所述Y轴直线模组包括Y轴滑轨、Y轴电机、Y轴丝杆以及Y轴滑块，所述Y轴滑轨的底部与X轴滑块相连接，所述Y轴丝杆设在Y轴滑轨上，所述Y轴滑块上设有Y轴丝杆螺母，所述Y轴滑块通过Y轴丝杆螺母与Y轴丝杆配合，实现所述Y轴滑块在Y轴滑轨上相对于Y轴丝杆移动，所述Y轴电机设在Y轴滑轨的一端，所述Y轴电机的动力输出端与Y轴丝杆的一端配合，用以为Y轴丝杆提供动力；

所述X轴模组设在第一支撑架上，所述第二支撑架上设有第一滑轨，所述第一滑轨与X轴滑轨平行布置；

所述Y轴直线模组一端设在X轴直线模组上，另一端通过第六滑块与第一滑轨配合，实现在第一滑轨上移动；

所述第一支撑部为承重板；

所述连接部为连接框架，所述连接框架设在Y轴滑块上；

所述第一执行端为第一Z轴直线模组，所述第一Z轴直线模组设在连接框架的一端，所述第一Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，所述第一Z轴直线模组包括第一Z轴滑轨、第一Z轴电机、第一Z轴丝杆以及第一Z轴滑块，所述第一Z轴滑轨的底部与连接框架相连接，所述第一Z轴丝杆设在第一Z轴滑轨上，所述第一Z轴滑块上设有第一Z轴丝杆螺母，所述第一Z轴滑块通过第一Z轴丝杆螺母与第一Z轴丝杆配合，实现所述第一Z轴滑块在第一Z轴滑轨上相对于第一Z轴丝杆移动，所述第一Z轴电机设在第一Z轴滑轨的一端，所述第一Z轴电机的动力输出端与第一Z轴丝杆的一端配合，用以为第一Z轴丝杆提供动力；

所述第二执行端为第二Z轴直线模组，所述第二Z轴直线模组设在连接框架的一端，所述第二Z轴直线模组位于第一Z轴直线模组的旁侧，所述第二Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，所述第二Z轴直线模组包括第二Z轴滑轨、第二Z轴电机、第二Z轴丝杆以及第二Z轴滑块，所述第二Z轴滑轨的底部与连接框架相连接，所述第二Z轴丝杆设在第二Z轴滑轨上，所述第二Z轴滑块上设有第二Z轴丝杆螺母，所述第二Z轴滑块通过第二Z轴丝杆螺母与第二Z轴丝杆配合，实现所述第二Z轴滑块在第二Z轴滑轨上相对于第二Z轴丝杆移动，所述第二Z轴电机设在第二Z轴滑轨的一端，所述第二Z轴电机的动力输出端与第二Z轴丝杆的一端配合，用以为第二Z轴丝杆提供动力；

所述第三执行端为第三Z轴直线模组，所述第三Z轴直线模组设在连接框架的另一端，所述第三Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，所述第三Z轴直线模组包括第三Z轴滑轨、第三Z轴电机、第三Z轴丝杆以及第三Z轴滑块，所述第三Z轴滑轨的底部与连接框架相连接，所述第三Z轴丝杆设在第三Z轴滑轨上，所述第三Z轴滑块上设有第三Z轴丝杆螺母，所述第三Z轴滑块通过第三Z轴丝杆螺母与第三Z轴丝杆配合，实现所述第三Z轴滑块在第三Z轴滑轨上相对于第三Z轴丝杆移动，所述第三Z轴电机设在第三Z轴滑轨的一端，所述第三Z轴电机的动力输出端与第三Z轴丝杆的一端配合，用以为第三Z轴丝杆提供动力；

所述X轴电机、Y轴电机、第一Z轴电机、第二Z轴电机和第三Z轴电机均与总控制器电连接。

所述支撑框架为支撑柱结构，支撑柱之间设有透明玻璃罩将所述支撑框架围合形成密闭空间；

所述自动化细胞培养设备还包括空压机，所述空压机设在支撑框架的下部。

上述的自动化细胞培养设备至少具有以下有益效果：

1.本发明中，通过在第一支撑部上设置离心机、培养瓶用摇摆装置、显微观察装置、冷藏装置等功能组件，在支撑框架中设置机械臂，并在机械臂上设置移液装置、夹瓶装置等操作组件与功能组件配合完成细胞培养过程的连通，相比于传统的人工操作的细胞培养箱，本装置自动化程度更高，功能更加完善，对培养瓶取用时的精确度更高，运行平稳度更佳，提高了细胞培养质量和培养效率，为培育出高质量、高一致性和批次稳定的细胞提供了保障。

2.本发明中，通过在机械臂的执行端上设置移液装置，利用机械臂带动移液装置在三维空间移动，移动范围广，自动化程度高，适用于细胞培养中的精细化操作。

3.本发明中，通过设置第一支撑板用于支撑移液装置，由于移液装置体积较大，第一支撑板可以为移液装置提供更大的固定面积，移液装置固定在第一支撑板上更加牢靠；

第一回转气缸的设置可以使针管在纵向平面上绕着第一回转筒转动，以适应对倾斜放置的培养瓶进行吸液操作，尤其需要说明的是，当培养瓶倾斜放置时，其中的细胞培养液可以更为集中且完全地被针管吸取，第一回转气缸的设置使针管吸液动作调整更加精确，适用于多种吸液方式。注射泵具有吸入或者排出培养液的作用。

4.本发明中，通过在机械臂的执行端上设置夹瓶装置，利用机械臂带动夹瓶装置在三维空间移动，移动范围广，自动化程度高，适用于细胞培养中的精细化操作。

5.本发明中，通过设置第三支撑板用于支撑夹瓶装置，由于夹瓶装置体积较大，第三支撑板可以为瓶盖旋拧机构提供更大的固定面积，瓶盖旋拧机构固定在第三支撑板上更加牢靠。夹紧时，夹瓶气缸控制该对夹臂相向运动，带动第一夹板将位于两夹臂之间的培养瓶夹紧；通过设置夹瓶气缸对夹臂的夹紧状态进行控制，结构简单易操作。

6.本发明中，通过在机械臂的执行端上设置第二摄像装置，利用机械臂带动第二摄像装置在三维空间移动，移动范围广，方便实验时对本装置中的培养瓶或者试剂管进行观察和定位，自动化程度高，满足了细胞精细化、自动化培养的需求。

7.本发明的培养瓶用摇摆装置，通过设置左右摇摆台，实现对放置在左右摇摆台上的培养瓶进行左右方向的转动；通过在左右摇摆台下设置前后摇摆台，实现对左右摇摆台进行前后方向的摆动，进而实现对培养瓶进行前后方向的摆动。

相比于传统的仅可实现前后摇摆的摇摆装置，本装置培养瓶可选择的摇摆方向更多，细胞与培养液或者酶的混合效果更佳；并且，使用本装置可以与移液装置、夹瓶装置等其他操作组件相配合，适应移液装置针管不同的吸液方式，譬如当针管倾斜时，调整本装置使培养瓶倾斜，培养瓶瓶嘴对准针管快速吸液，提高了操作效率。

8.本发明的培养瓶用摇摆装置，通过设置翻转组件，利用第二回转气缸带动第二回转筒旋转，进而带动培养瓶旋转，可以实现对培养瓶90度、180度等任意角度的旋转操作，以达到对培养瓶去雾、混匀等操作要求。尤其需要说明的是，利用翻转组件实现培养瓶去雾具有重要意义，当细胞培养到一定状态时，需要对细胞进行观察，由于培养瓶内有培养液，培养液蒸发会在培养瓶上壁面雾化，影响操作人员观察，利用本翻转组件对培养瓶以旋转的方式进行去雾，提高了对细胞培养状态观察的准确性。

9.本发明的冷藏装置，通过在上盖上设置保温物质凸起，方便上盖与内胆进行接触密封；通过设置半导体制冷片，利用半导体制冷片中通过电流大小的不同，对温度实现精确调节；水冷循环回路对半导体制冷片具有降温作用，可以防止半导体制冷片被烧坏，有效保证制冷效果。

10.本发明的冷藏装置，通过设置举升组件，利用举升组件可以将冷藏箱顶起，便于与其他操作组件配合使用，譬如打开冷藏箱进行吸液操作时，将冷藏箱的高度调高，注射泵探伸入冷藏箱内，使吸液直接在冷藏箱内进行。并且，可以根据实际操作要求对冷藏箱的位置进行微调，满足了细胞培养装置的自动化、精细化培养要求，大大提高了细胞培养效率。

11.本发明中，通过设置采用第三电机与扇形齿轮配合的方式将上盖打开，设置方式简单可靠，使用方便，满足了对细胞的自动化培养需求。

12.本发明的显微观察装置，通过设置拍照显微镜对细胞状态进行拍照，方便操作人员对细胞进行计数以及观察。

13.本发明中，通过在机械臂的执行端上设置瓶盖旋拧机构，利用机械臂带动瓶盖旋拧机构在三维空间移动，移动范围广，自动化程度高，适用于细胞培养中的精细化操作。

14.本发明中，通过在第二支撑板的一侧设置第一摄像装置，利用第一摄像装置的照相和定位功能使旋拧瓶盖时更加准确。

15.本发明的培养皿传送培养装置，通过在盖体上设置第二贯穿开口，并设置盖板对第二贯穿开口盖合，可以实现在不打开盖体的情况下通过第二贯穿开口对培养皿取拿，该取用方式简单易操作，可有效避免因整体取下盖板导致培养容器内热量变化较大的问题，譬如，若热量散失较多，会影响培养皿中微生物的生长。

16.本发明的培养皿传送培养装置，通过将承接台设在翻转后的托台向下所朝向的位置，实现了将培养皿翻转180度输送至承接台上，满足了培养皿的翻转需求。进一步的，还可以根据实际需要调整第三回转气缸的转动角度。

17.本发明的称重装置，可以使试剂管、直口瓶以及方口瓶在立置状态下被称重，与移液装置进行配合使用，使吸管方便对试剂盛放容器进行吸液或者滴液操作，满足了细胞培养过程中对培养液定量取用、补充或者更换的需要，精细化程度更高。

18.本发明的离心管操作装置，利用第二伸出气缸伸出带动操作箱上升，同时由于操作箱与第三控制器箱铰接，在第二伸出气缸的顶升作用下，操作箱以铰接位置为轴相对于第三控制器箱摆动设定角度，离心管可以较好地与吸管的吸液或者滴液姿态相配合，满足了细胞培养的精细化、自动化培养需求；

本发明的离心管操作装置，通过设置第四夹爪便于放置取下的离心管瓶盖，有效避免离心管受污染，保证细胞培养质量。

19.本发明的加热装置，通过在加热容器上设置加热带，利用加热带对加热容器进行加热，进而对放置在加热容器中的盛有细胞培养液的试剂管进行加热，实现培养液快速升温。

20.本发明的加热装置，通过在左容置凹槽和右容置凹槽的槽壁面上设置防滑层，可以起到缓冲的作用，有效防止左、右夹板对试剂管夹紧时，左、右夹板与试剂管之间硬接触导致试剂管或夹板受损，同时可以使试剂管在左、右夹板之间受力更均衡，固定更牢靠；

通过在加热容器与加热箱之间设置垫脚，垫脚具有防止加热容器与加热箱相接触的作用，有效防止热量从加热容器流失到加热箱；垫脚通过其上设置的第二容置槽与加热容器相配合，实现加热容器在加热箱中稳固固定。

21.本发明的耗材放置装置，通过设置腰形孔与拉伸板配合，拉伸板相对于执行夹爪上下运动时，连接杆在腰形孔内有一定的摆动量，该腰形孔适应于拉伸板与执行夹爪之间的相对运动，实现了当拉伸板运动时可以同时带动执行夹爪转动；

22.本发明的耗材放置装置，通过设置拉伸板与第三伸出气缸的活塞杆相连接，可以实现通过第三伸出气缸带动拉伸板移动，进而带动执行夹爪在轴销座上转动，当第三伸出气缸的活塞杆向下运动时，拉伸板两端的两个执行夹爪均转动，操作臂向内运动，将放置在两个执行夹爪之间的耗材盛放盒夹紧；当第三伸出气缸的活塞杆向上运动时，拉伸板两端的两个执行夹爪反向转动，操作臂向外张开呈伸展状态，不对耗材盛放盒夹紧。本发明的耗材放置装置可对耗材放置盒牢固固定，避免因注射器与移液器吸头套嵌配合时导致耗材盛放盒易位的问题。

23.本发明的耗材放置装置，通过设置第一连接螺栓与第二连接螺栓相错开布置，进而设置左夹持组件与右夹持组件相错开布置，结构布局紧凑，节省空间，防止左夹持组件夹持物品时干涉右夹持组件的夹持；通过在第一左侧板、第二右侧板上临近第四轴销座的位置均开设有第四槽口，可以使执行夹爪转动时不受两个侧板的影响。

24.本发明的耗材传输装置，通过设置水平输送组件对耗材盛放盒进行水平方向的运送，通过设置第五直线模组对耗材盛放盒进行提升操作；

耗材传输装置起到将本设备内部与外部连通的作用，通过耗材传输装置可以将耗材盒、培养瓶等从外部输送至承重板上，通过耗材传输装置也可以将用完的耗材盒或培养瓶从设备内部输送至外部；

25.本发明的二级输送组件，第三支座通过第六滑块与第一滑板上的第六滑轨配合，并设置第二皮带轮带动第一皮带轮转动，第六齿轮在第一直齿条209上移动，带动整个第三支座相对于第一滑板移动，完成一级输送；通过在第三支座上设置第二滑板，第四托架通过第七滑块与第二滑板上的第七滑轨配合，并设置第二皮带轮带动第四皮带轮转动，第四皮带轮带动第三皮带轮转动，第二直齿条相对于第七齿轮上移动，带动第四托架在第二滑板上移动，完成二级输送。

由于第二皮带轮同时带动第六齿轮和第七齿轮转动，因此一级输送和二级输送的过程是同时进行的，第六齿轮相对于第一直齿条的移动距离与第七齿轮相对于第二直齿条的移动距离相同，使第四托架相对于第一滑板的伸长长度更长，输送组件完成输送运动的整体协调性更好。

25.本发明中，Y轴直线模组通过第六滑块支撑在第一滑轨上，通过第六滑块与第一滑轨的配和，Y轴直线模组一端在X轴直线模组上移动时，另一端同步在第一滑轨上移动。第一滑轨的支撑作用保证了Y轴直线模组在X轴直线模组上移动时的稳定性，防止因Y轴直线模组与X轴滑块只有一个着力点导致其固定不稳。

26.本发明中，通过在X轴直线模组上设置Y轴直线模组，并在Y轴模直线块上设置连接框架，利用连接框架固定第一Z轴直线模组、第二Z轴直线模组、第三Z轴直线模组，利用多个直线模组之间的配合完成各个操作组件在空间中的前后、左右以及上下方向移动，满足了细胞培养的自动化、精细化操作要求。

27.本发明中，通过设置空气过滤装置用于过滤颗粒灰尘及悬浮物，使设备内部保持环境的清洁，防止杂质对培养液造成污染。

28.本发明中，通过在支撑柱之间设置透明玻璃罩将支撑框架围合形成密闭空间，密闭空间为细胞培养提供了较为封闭的环境，可保持设备内部清洁，维持设备内温度的稳定。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的自动化细胞培养设备整体结构等轴测图；

图2是本发明实施例的机械臂与支撑框架的位置关系示意图；

图3是本发明实施例的各个功能组件在承重板上的位置关系示意图；

图4是本发明实施例的机械臂的其中一个等轴测图；

图5是本发明实施例的机械臂的另一个等轴测图；

图6是本发明实施例的机械臂的另一个等轴测图；

图7是本发明实施例的机械臂的整体结构示意图；

图8是本发明实施例的移液装置在机械臂上的位置示意图；

图9是本发明实施例的夹臂与第一夹板的位置关系示意图；

图10是本发明实施例的第四Z轴直线模组与第二摄像装置的位置关系示意图；

图11是本发明实施例的夹瓶装置与第二摄像装置的位置关系示意图；

图12是本发明实施例的瓶盖旋拧机构整体结构等轴测图；

图13是本发明实施例的中空管与连接盘的位置关系示意图；

图14是本发明实施例的中空走线孔在旋转台上的位置关系示意图；

图15是本发明实施例的弧形夹持板与连接臂的位置关系示意图；

图16是本发明实施例的培养瓶用摇摆装置其中一个整体结构等轴测图；

图17是本发明实施例的培养瓶用摇摆装置另一个整体结构等轴测图；

图18是本发明实施例的培养瓶用摇摆装置另一个整体结构等轴测图；

图19是本发明实施例的第一贯穿孔在上端板上的位置示意图；

图20是本发明实施例的连接轴与右支腿的位置关系示意图；

图21是本发明实施例的冷藏装置其中一个整体结构等轴测图；

图22是本发明实施例的冷藏装置的第一贯穿开口在第二上箱盖上的位置示意图；

图23是本发明实施例的第三电机带动上盖打开时的位置关系示意图；

图24是本发明实施例的第三电机带动上盖盖合时的位置关系示意图；

图25是本发明实施例的上盖与扇形齿轮的位置关系示意图；

图26是本发明实施例的第三电机与前侧壁的位置关系示意图；

图27是本发明实施例的第三电机与扇形齿轮的位置关系示意图；

图28是本发明实施例的扇形齿轮整体结构示意图；

图29是本发明实施例的第一托架整体结构示意图；

图30是本发明实施例的显微观察装置其中一个整体结构等轴测图；

图31是本发明实施例的显微观察装置另一个整体结构等轴测图；

图32是本发明实施例的培养皿传送培养装置整体结构等轴测图；

图33是本发明实施例的支撑台、电加热丝以及托盘的位置关系示意图；

图34是本发明实施例的第五电机在第三底板上的位置关系示意图；

图35是本发明实施例的凸起板与第三底板的位置关系示意图；

图36是本发明实施例的密封台阶与支撑台的位置关系示意图；

图37是本发明实施例的环状固定座与支撑台的位置关系示意图；

图38是本发明实施例的圆台座与托盘的位置关系示意图；

图39是本发明实施例的称重装置整体结构示意图；

图40是本发明实施例的试剂管称重组件整体结构示意图；

图41是本发明实施例的直口瓶称重组件整体结构示意图；

图42是本发明实施例的歪口瓶称重组件其中一个等轴测图；

图43是本发明实施例的歪口瓶称重组件另一个等轴测图；

图44是本发明实施例的离心管操作装置整体结构等轴测图；

图45是本发明实施例的第一轴销座与右箱板的位置关系示意图；

图46是本发明实施例的操作箱相对于第三控制器箱倾斜转动时的整体结构等轴测图；

图47是本发明实施例的夹块的整体结构等轴测图；

图48是本发明实施例的左夹板与右夹板的位置关系示意图；

图49是本发明实施例的第五夹紧气缸与第四控制器箱的位置关系示意图；

图50是本发明实施例的加热装置整体结构等轴测图；

图51是本发明实施例的左、右夹板与第五夹紧气缸的位置关系示意图；

图52是本发明实施例的第二容置槽在垫脚上的位置示意图；

图53是本发明实施例的右支撑板与右夹爪的位置关系示意图；

图54是本发明实施例的第五夹紧气缸整体结构示意图；

图55是本发明实施例的耗材放置装置其中一个整体结构等轴测图；

图56是本发明实施例的耗材放置装置另一个整体结构等轴测图；

图57是本发明实施例的夹持组件在夹持箱中的位置示意图；

图58是本发明实施例的第三伸出气缸与第二托架的位置关系示意图；

图59是本发明实施例的耗材放置装置整体结构俯视图；

图60是本发明实施例的第一连接螺栓、第二连接螺栓与拖拽板之间的位置关系示意图；

图61是本发明实施例的第五贯穿开口在第六底板上的位置示意图；

图62是本发明实施例的腰形孔在执行夹爪上的位置示意图；

图63是本发明实施例的连接杆在拉伸板上的位置示意图；

图64是本发明实施例的耗材传输装置整体结构等轴测图；

图65是本发明实施例的第五直线模组与后端板的位置关系示意图；

图66是本发明实施例的第三右侧板与第四伸出气缸的位置关系示意图；

图67是本发明实施例的升降板整体结构示意图；

图68是本发明实施例的升降板与第五直线模组的位置关系示意图；

图69是本发明实施例的二级输送组件其中一个整体结构等轴测图；

图70是本发明实施例的二级输送组件另一个整体结构等轴测图；

其中，10-支撑框架，11-空气过滤装置，12-总控制器，13-第一支撑部，14-离心机，15-第一滑轨，16-第六滑块，17-连接框架，18-第一支撑架，19-第二支撑架，30-机械臂，310-X轴滑轨，311-X轴电机，312-X轴滑块，320-Y轴滑轨，321-Y轴电机，322-Y轴滑块，330-第一Z轴滑轨，331-第一Z轴电机，332-第一Z轴滑块，333-移液装置，3331-第一支撑板，3332-第一回转气缸，3333-注射泵，3334-第一回转筒，3335-针管，340-第二Z轴滑轨，341-第二Z轴电机，342-第二Z轴滑块，343-第二支撑板，3431-第一相机支架，3432-第一微型相机，344-气动旋转接头，3441-气动旋转接头本体，3442-旋转头，345-中空旋转平台，3453-旋转台，3454-中空走线孔，346-气管，347-夹爪气缸，348-第三夹爪，3481-连接臂，3482-弧形夹持板，3483-容置凹槽，3484-算盘珠状凸起，3485-凸起部，3486-第三贯穿长槽，349-中空管，3491-连接盘，3492-槽孔，350-第三Z轴滑轨，351-第三Z轴电机，352-第三Z轴滑块，353-第三支撑板，354-夹瓶气缸，355-夹臂，3551-第一夹板，3552-凹槽，360-第四Z轴滑轨，361-第四Z轴电机，362-第四Z轴滑块，363-第二相机支架，364-第二微型相机，40-第一控制器箱，401-第一上箱盖，402-皮带贯穿孔，410-前后摇摆台，411-第一左侧壁，412-第一右侧壁，4121-第一轴承，413-第一转轴，414-上端板，4141-第一贯穿孔，4142-限位杆，415-第二电机，416-连接轴，420-左右摇摆台，421-第一顶板，4211-第一贯穿长槽，4212-挡板，4213-第一容置槽，4214-第一光电传感器，422-第一底板，4221-弧形限位槽，423-第一夹紧气缸，424-第一夹爪，430-左支腿，4301-第一转轴孔，431-右支腿，4311-第二转轴孔，440-第一电机，441-第一控制器，442-电机驱动器，4431-第一气动电磁阀，4432-第二气动电磁阀，4433-第三气动电磁阀，450-第二回转气缸，4501-第二回转筒，451-盒体，4511-上盒盖，4512-前盒壁，4513-第二贯穿长槽，452-第二夹紧气缸，453-第二夹爪，50-冷藏装置，510-第二控制器箱，511-第二上箱盖，5111-第一贯穿开口，512-下箱盖，513-第二控制器，514-第一伸出气缸，5141-第一伸出气缸本体，515-第四气动电磁阀，520-冷藏箱，521-上盖，522-第二底板，523-前侧壁，524-后侧壁，525-第二左侧壁，526-第二右侧壁，527-内胆，528-保温物质凸起，530-制冷组件，531-半导体制冷片，532-水箱，533-散热排，534-水冷头，540-内胆支架，550-第一托架，551-第一放置槽，570-第三电机，571-L形板，5711-长板面，5712-短板面，5713-第二贯穿孔，572-第二转轴，573-扇形齿轮，5731-第三转轴孔，5732-上径向端面，5733-下径向端面，5734-弧形端面，574-第三槽口，60-固定座，610-第二底座，611-第一称重传感器，612-圆筒，620-第三底座，621-第二称重传感器，622-方形筒，630-第四底座，631-第三称重传感器，632-异形容置盒，6321-第四底板，6322-A端板，6323-B端板，6324-A侧板，6325-B侧板，6326-前侧板，6327-第一锥状凸起，6328-后侧板，70-耗材放置装置，710-夹持箱，711-拉伸板，712-执行夹爪，7121-动力臂，7122-操作臂，7124-腰形孔，7131-第三轴销座，7132-第四轴销座，714-第二箱盖，715-第五贯穿长槽，716-长条槽，717-连接杆，718-拖拽板，719-第六底板，720-第二托架，721-第五贯穿开口，722-第一连接螺栓，723-第二连接螺栓，724-第一左侧板，725-第二右侧板，727-档杆，729-第二光电传感器，730-第三伸出气缸，80-耗材传输装置，810-箱体，811-第七底板，812-第二左侧板，813-第三右侧板，814-后端板，815-升降板，8151-支撑板体，8152-连接板体，8153-螺丝孔，8154-长槽口，816-第五滑轨，817-第六电机，818-第五滑块，819-第二皮带，820-第七电机，821-前支腿，822-前转轴，823-第四转轴孔，824-第二轴承，825-后支腿，826-后转轴，827-第五转轴孔，828-第三轴承，829-主动皮带轮，830-从动皮带轮，831-从动齿轮，832-第四伸出气缸，834-第六贯穿开口，835-第三托架，836-紫外灯，837-放置口，90-第三底板，91-支撑台，911-上台板，912-通孔，92-第五电机，93-托盘，94-盖体，95-第二贯穿开口，96-盖板，97-电加热丝，98-培养皿放置槽，99-圆台座，991-第一环状槽，992-第一环状侧板，100-环状固定座，101-第二环状槽，102-第二环状侧板，103-密封台阶，104-侧壁板，105-第二放置槽，106-第三贯穿开口，107-承托板，108-第四支撑板，109-第三回转气缸，110-承接台，111-第二支座，112-托台，113-转盘，114-凸起板，115-第一槽口，116-第二槽口，120-第三控制器箱，121-第三控制器,122-第五气动电磁阀，123-第二伸出气缸，1241-左箱盖，1242-右箱盖，1243-第一连接板，125-第四贯穿开口，126-右箱板，1261-第一轴销座，128-第六气动电磁阀，129-第八气动电磁阀，130-操作箱，1311-左底板，1312-右底板，1313-第二连接板，1314-第二轴销座，132-第一右侧板，133-合页，134-挡板支架，135-第三夹紧气缸，1351-第四夹爪，136-第二顶板，1361-第四贯穿长槽，137-第四夹紧气缸，1371-第五夹爪，138-第三贯穿孔，139-第四贯穿孔，140-夹块，141-卡槽，150-第四控制器箱，151-第四控制器，152-第七气动电磁阀，160-加热箱，161-加热容器，1611-加热带，162-第五夹紧气缸，1621-左夹爪，1622-右夹爪，1631-左夹板，1632-右夹板，1633-左容置凹槽，1634-右容置凹槽，164-左连接板，165-左支撑板，166-右连接板，167-右支撑板，168-垫脚，169-第二容置槽，170-第三上箱盖，171-第五贯穿孔，200-第一滑板，201-第六滑块，202-第三支座，203-第八电机，204-第二滑板，205-第七滑块，206-第四托架，208-第六滑轨，209-第一直齿条，210-第六转轴，211-第六齿轮，212-第一皮带轮，213-第二皮带轮，214-第七转轴，215-第三皮带轮，216-第七齿轮，217-第八转轴，218-第四皮带轮，219-第七滑轨，220-第二直齿条，240-基座，241-载物台，242-拍照显微镜,243-导轨，244-无杆气缸，245-气缸滑块，246-第一滑块，247-空压机。

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。

请参照图1-图70所示，自动化细胞培养设备，包括支撑框架10、在三维空间中移动的机械臂30、功能组件、空气过滤装置11,和电控系统，本实施例所使用的空气过滤装置为HEPA高效空气过滤器，空气过滤装置具有过滤颗粒灰尘及悬浮物的作用，使设备内部保持环境的清洁，防止杂质对培养液造成污染。空气过滤装置11设在支撑框架10的上部，机械臂30设在支撑框架10中，电控系统包括带有电源的总控制器12，总控制器12与机械臂30电连接，机械臂30上设有操作组件，在机械臂30的带动下，操作组件对功能组件进行细胞培养过程的连通，功能组件包括离心机14，支撑框架10的其中一侧设有进料口；

请参照图1-图3，支撑框架10上设有第一支撑部13，功能组件设在第一支撑部13上；

机械臂30上设有连接部，连接部上设有第一执行端、第二执行端和第三执行端，第一执行端上设有移液装置333，第二执行端上设有瓶盖旋拧机构，第三执行端上设有夹瓶装置；

功能组件还包括培养瓶用摇摆装置、显微观察装置、冷藏装置50和称重装置。

相比于传统的人工操作的细胞培养箱，本装置设置机械臂控制操作组件，并配合各个功能组件进行细胞培养流程的操作，自动化程度更高，功能更加完善，对培养瓶取用时的精确度更高，运行平稳度更佳，提高了细胞培养质量和培养效率，为培育出高质量、高一致性和批次稳定的细胞提供了保障。

本实施例所使用的机械臂在本领域中普遍被称作“机器人”，机械臂可以不限具体的分类，例如可以是现有的三轴、四轴、六轴、九轴机器人。

请参照图4-图8，移液装置333包括第一支撑板3331、第一回转气缸3332、注射装置，第一支撑板3331设在第一执行端上，第一回转气缸3332的底部设在第一支撑板3331上，第一回转气缸3332上设有第一回转筒3334，第一回转筒3334与第一回转气缸3332转动连接，注射装置设在第一回转筒3334上，注射装置包括注射泵3333和设在注射泵下部的针管3335，注射泵3333与第一回转筒3334相连接。

本实施例中注射泵与总控制器电连接。

通过在机械臂的执行端上设置移液装置，利用机械臂带动移液装置在三维空间移动，移动范围广，自动化程度高，适用于细胞培养中的精细化操作。

第一支撑板3331具有支撑移液装置的作用，由于移液装置体积较大，第一支撑板可以为移液装置提供更大的固定面积，移液装置固定在第一支撑板3331上更加牢靠。第一回转气缸3332的设置可以使针管3335在纵向平面上绕着第一回转筒3334转动，以适应对倾斜放置的培养瓶进行吸液操作，尤其需要说明的是，当培养瓶倾斜放置时，其中的细胞培养液可以更为集中且完全地被针管3335吸取，第一回转气缸3332的设置使针管3335吸液动作调整更加精确，适用于多种吸液方式。注射泵3333具有吸入或者排出培养液的作用。

请参照图4-图9，图10，夹瓶装置包括第三支撑板353、夹瓶气缸354、至少一对夹臂355，第三支撑板353设在第三执行端上，夹瓶气缸354设在第三支撑板353上，夹臂355设在夹瓶气缸354下部，通过夹瓶气缸354使夹臂355夹紧或张开，夹臂355的下部设有第一夹板3551，第一夹板3551外表面设有横纵交织分布的凹槽3552。凹槽3552的设置可以使第一夹板夹持培养瓶时摩擦力更大，夹持更稳定。

本实施例中夹瓶气缸通过气动电磁阀与气源连接。

通过在机械臂的执行端上设置夹瓶装置，利用机械臂带动夹瓶装置在三维空间移动，移动范围广，自动化程度高，适用于细胞培养中的精细化操作。

第三支撑板353具有支撑夹瓶装置的作用，由于夹瓶装置体积较大，第三支撑板353可以为瓶盖旋拧机构提供更大的固定面积，瓶盖旋拧机构固定在第三支撑板353上更加牢靠。夹紧时，夹瓶气缸354控制该对夹臂355相向运动，带动第一夹板3551将位于两夹臂之间的培养瓶夹紧；通过设置夹瓶气缸354对夹臂355的夹紧状态进行控制，结构简单易操作。

请参照图4-图8，图10-图11，第三执行端上还设有第四Z轴直线模组，第四Z轴直线模组包括第四Z轴滑轨360、第四Z轴电机361、第四Z轴丝杆(图未示)以及第四Z轴滑块362，第四Z轴电机361与总控制器电连接，第四Z轴滑轨360后端侧面与第三执行端相连接，第四Z轴丝杆设在第四Z轴滑轨360上，第四Z轴滑块362上设有第四Z轴丝杆螺母(图未示)，第四Z轴滑块362通过第四Z轴丝杆螺母与第四Z轴丝杆配合，实现第四Z轴滑块在第四Z轴滑轨上相对于第四Z轴丝杆移动，第四Z轴电机361设在第四Z轴滑轨的一端，第四Z轴电机的动力输出端与第四Z轴丝杆的一端配合，用以为第四Z轴丝杆提供动力，第四Z轴滑块362上设有第二摄像装置，第二摄像装置包括第二相机支架363、第二微型相机364，第二相机支架363设在第四Z轴滑块362上，第二微型相机364设在第二相机支架363内，第二微型相机与总控制器电连接。

使用时，可以将第二微型相机364与外部的控制显示端电连接，利用第二微型相机的摄像功能对培养瓶直观观察，以及利用第二微型相机的摄像功能调整夹瓶装置的移动位置，使对培养瓶的夹持更为精确。

通过在机械臂的执行端上设置第二摄像装置，利用机械臂带动第二摄像装置在三维空间移动，移动范围广，方便实验时对本装置中的培养瓶或者试剂管进行观察和定位，自动化程度高，满足了细胞精细化、自动化培养的需求。

请参照图1-图3，图16-图20,培养瓶用摇摆装置包括第一控制器箱40，第一控制器箱40上设有第一上箱盖401，第一上箱盖401上设有摇摆组件，摇摆组件包括第一支座、前后摇摆台410和左右摇摆台420，第一支座设在第一上箱盖401上，第一支座包括一对支腿，前后摇摆台410设在两个支腿之间，前后摇摆台410的侧壁上设有传动部，左右摇摆台420设在前后摇摆台410的上部，第一控制器箱40中设有驱动组件，驱动组件包括第一电机440，第一电机440与传动部配合，实现带动前后摇摆台410转动。

通过设置左右摇摆台420，实现对放置在左右摇摆台420上的培养瓶进行左右方向的转动；通过在左右摇摆台420下设置前后摇摆台410，实现对左右摇摆台420进行前后方向的摆动，进而实现对培养瓶进行前后方向的摆动。

相比于传统的仅可实现前后摇摆的摇摆装置，本装置培养瓶可选择的摇摆方向更多，细胞与培养液或者酶的混合效果更佳；并且，使用本装置可以与移液装置、夹瓶装置等其他操作组件相配合，适应移液装置针管不同的吸液方式，譬如当针管倾斜时，调整本装置使培养瓶倾斜，培养瓶瓶嘴对准针管快速吸液，提高了操作效率。

一对支腿竖向设在第一上箱盖401上，两个支腿分别为左支腿430、右支腿431，前后摇摆台410的侧壁包括第一左侧壁411、第一右侧壁412，左支腿430的上部设有贯穿的第一转轴孔4301，传动部为第一转轴413，第一转轴413一端设在第一左侧壁411上，另一端穿设过第一转轴孔4301后探伸在左支腿430的外侧，第一右侧壁412上设有连接轴416，第一右侧壁412通过连接轴416与右支腿431转动连接，驱动组件还包括第一控制器441、电机驱动器442，第一控制器441与电机驱动器442电连接，电机驱动器442与第一电机440电连接，第一控制器箱40内还设有第一气动电磁阀4431，第一气动电磁阀4431与第一控制器441电连接，第一控制器与总控制器电连接，第一控制器441为PLC。

通过在左侧壁411上设置转轴413与左支腿430转动连接，以及通过在右侧壁412上设置连接轴416与右支腿431转动连接，实现了前后摇摆台410在两个支腿上前后摆动。

前后摇摆台410的上部设有上端板414，上端板414上设有第一贯穿孔4141，前后摇摆台410内设有第二电机415，第二电机415与电机驱动器442电连接，第二电机415的动力输出端穿设过第一贯穿孔4141后，与前后摇摆台410连接，第一电机440设在第一控制器箱40内，第一电机440的动力输出端与第一转轴413另一端相对应设置，第一上箱盖401上设有与第一电机440的动力输出端和第一转轴413另一端均相对应的皮带贯穿孔402，第一电机440的动力输出端设有皮带(图未示)，皮带穿设过皮带贯穿孔402，第一电机440的动力输出端通过皮带与第一转轴413另一端动力连接，右支腿431的上部设有贯穿的第二转轴孔4311，连接轴416设在第二转轴孔4311内，第一右侧壁412上与第二转轴孔4311相对应的位置设有第一轴承4121，连接轴416一端与第二转轴孔4311配合，另一端套嵌在第一轴承4121的内圈中，左右摇摆台420包括第一顶板421、第一底板422，左右摇摆台420内设有第一夹紧气缸423，第一夹紧气缸423通过第一气动电磁阀4431与气源连接，第一夹紧气缸423上设有至少一对第一夹爪424，通过第一夹紧气缸423实现第一夹爪424夹紧或张开，第一顶板421的左右两侧分别设有与两个第一夹爪424的运动轨迹相配合的第一贯穿长槽4211，第一夹爪424穿设过第一贯穿长槽4211，夹紧时，第一夹紧气缸423控制第一夹爪424收缩，对放置在两夹爪之间的培养瓶夹紧，第一贯穿长槽4211为第一夹爪424提供了移动时的空间。

在上端板414上位于第一贯穿孔4141的一侧设有限位杆4142，第一底板422上设有弧形限位槽4221，弧形限位槽4221的形状与左右摇摆台相对于前后摇摆台转动时限位杆在左右摇摆台上的运动轨迹相配合，限位杆4142嵌置在弧形限位槽4221中，第一顶板421上端面的后侧还设有挡板4212，挡板4212的中部位置设有第一容置槽4213，第一容置槽4213内设有第一光电传感器4214，第一光电传感器4214与第一控制器电连接。

第一光电传感器4214具有监测培养瓶放置状态的作用，譬如监测培养瓶与挡板4212之间的距离远近以及距离变化，方便操作人员判断培养瓶的放置状态。

弧形限位槽4221对限位杆4142有限位的作用，使左右摇摆台420在前后摇摆台410上转动时更加稳定牢靠；并且，当限位杆4142移动至弧形限位槽4221两端的极限位置时，可以防止左右摇摆台420旋转过度。

第一上箱盖401上还设有翻转组件，翻转组件包括第二回转气缸450、翻转台，第二回转气缸450设在第一上箱盖401上，第二回转气缸450上设有第二回转筒4501，第二回转筒4501相对于第二回转气缸450转动，翻转台包括盒体451、第二夹紧气缸452，第二夹紧气缸452上设有至少一对第二夹爪453，通过第二夹紧气缸452实现第二夹爪453夹紧或张开，第二夹紧气缸452设在盒体451内，盒体451的上部设有上盒盖4511，盒体451的后部和前部分别设有后盒壁(图未示)和前盒壁4512，第一控制器箱内还设有第二气动电磁阀4432、第三气动电磁阀4433，第二气动电磁阀4432、第三气动电磁阀4433均分别与第一控制器电连接，第二回转筒4501的端部与后盒壁相连接，上盒盖4511上的左右两侧分别设有与两个第二夹爪453的运动轨迹相配合的第二贯穿长槽4513，第二夹爪453穿设过第二贯穿长槽4513，第二夹紧气缸452通过第二气动电磁阀4432与气源连接，第二回转气缸450通过第三气动电磁阀4433与气源连接。

本培养瓶用摇摆装置既可以实现对培养瓶的翻转操作，又可以实现对培养瓶的前后和左右摇摆操作。

对培养瓶翻转操作时，第二夹爪453夹紧培养瓶，该夹紧方式简单可靠，实用性强；第二回转气缸450带动第二回转筒4501旋转，进而带动培养瓶旋转。利用第二回转气缸450可以实现对培养瓶90度、180度等任意角度的旋转操作，以达到对培养瓶去雾、混匀等操作要求。尤其需要说明的是，利用翻转组件实现培养瓶去雾具有重要意义，当细胞培养到一定状态时，需要对细胞进行观察，由于培养瓶内有培养液，培养液蒸发会在培养瓶上壁面雾化，影响操作人员观察，利用本翻转组件对培养瓶以旋转的方式进行去雾，提高了对细胞培养状态观察的准确性。

请参照图1-图3，图21-图29，冷藏装置50包括：

第二控制器箱510，包括第二上箱盖511、下箱盖512，第二控制器箱510内设有接有电源的第二控制器513，第二控制器513与总控制器12电连接；

冷藏箱520，设在第二控制器箱510的上部，冷藏箱520包括上盖521和第二底板522、前侧壁523和后侧壁524以及第二左侧壁525和第二右侧壁526，冷藏箱520内设有内胆527，内胆527的上部开口，上盖521的下端面设有与内胆的上部开口轮廓相配合的保温物质凸起528，以实现当内胆处于冷藏或保温状态时保温物质凸起528的周侧边缘与内胆527的上部开口边缘接触密封；本实施例所使用的保温物质凸起可以是保温棉，也可以是其他具有保温或者隔热性能的材料所加工形成的凸起部。

制冷组件530，包括半导体制冷片531、水管(图未示)、水箱532、水泵(图未示)、散热排533和水冷头534，半导体制冷片531设在内胆527的底部，半导体制冷片531与第二控制器513电连接，半导体制冷片531包括热端面和冷端面，其中，冷端面与内胆527相连接，热端面与水冷头534相连接，水箱532设在第二控制器箱510内，水泵设在水箱532中，水箱532内设有制冷液，水泵与第二控制器513电连接，散热排533设在第二控制器箱510下部，水泵通过水管与散热排533连接，散热排533通过水管与水冷头534连接，水冷头534通过水管与水箱532连接，水泵、水管、散热排533、水冷头534和水箱532共同形成水冷循环回路。

本发明的冷藏装置通过在上盖521上设置保温物质凸起528，方便上盖521与内胆527进行接触密封。本发明的冷藏装置通过设置半导体制冷片531，利用半导体制冷片531中通过电流大小的不同，对温度实现精确调节；相比于传统的仅设置半导体制冷片实现降温的方式，本发明的水冷循环回路对半导体制冷片具有降温作用，可以防止半导体制冷片被烧坏，有效保证制冷效果。

第二上箱盖511上设有第一贯穿开口5111，第二控制器箱510内还设有举升组件，举升组件包括第四气动电磁阀515、第一伸出气缸514，第一伸出气缸514竖向设置在第二控制器箱510内，第一伸出气缸514包括第一伸出气缸本体5141和设在第一伸出气缸本体5141中用于实现伸缩动作的活塞杆，第四气动电磁阀515与第二控制器电连接，伸出气缸本体通过第四气动电磁阀515与气源相连接，第一伸出气缸本体5141与下箱盖512相连接，活塞杆与第二底板522的下端面连接，当第一伸出气缸514处于伸长状态时，活塞杆穿设过第一贯穿开口5111后将冷藏箱520顶起，上盖521、第二底板522、前侧壁523、后侧壁524、第二左侧壁525和第二右侧壁526的内侧面上均设有隔热棉(图未示)，隔热棉配合内胆527，形成双重保温，保温效果更佳。

内胆527与第二底板之间还设有内胆支架540，用以将内胆527支撑在第二底板522上，内胆527中还设有第一托架550，第一托架550上设有第一放置槽551。内胆支架540设在内胆527与第二底板522之间，使第二底板522与内胆527之间形成了容置空间，进而为水冷头、半导体制冷片的设置提供了空间。

本实施例中第一托架550有双层，两层第一托架550上的第一放置槽551相对应设置。第一放置槽即是在第一托架上开设的用于放置培养瓶或者试剂管的槽，方便冷藏箱中放置多种类型的培养器皿。

通过设置第一贯穿开口5111，为第一伸出气缸514提供了举升的空间。

利用举升组件可以将冷藏箱520顶起，便于与其他操作组件配合使用，譬如打开冷藏箱进行吸液操作时，将冷藏箱的高度调高，注射泵探伸入冷藏箱内，使吸液直接在冷藏箱内进行。并且，可以根据实际操作要求对冷藏箱的位置进行微调，满足了细胞培养装置的自动化、精细化培养要求，大大提高了细胞培养效率。

前侧壁523的内侧面上设有第三电机570、连接座、第二转轴572和扇形齿轮573，第三电机570与第二控制器电连接，在前侧壁的上端与电机的动力输出端相对应的位置开设有第三槽口574，连接座包括分别设在第三槽口574两侧的两个L形板571，每个L形板571均包括相互垂直的长板面5711和短板面5712，两个L形板的长板面5711均与前侧壁523的内侧面相连接，两个L形板571的短板面5712相向布置，两个L形板的短板面5712上分别设有第二贯穿孔5713，扇形齿轮573上设有轴向的第三转轴孔5731，第二转轴572穿设过第二贯穿孔5713和第三转轴孔5731，使扇形齿轮573转动连接在连接座上，扇形轮齿573包括上径向端面5732、下径向端面5733和弧形端面5734，第三电机570的动力输出端与弧形端面5734上的啮合齿配合，实现带动扇形齿轮573转动，上径向端面5732与上盖521的底面前端位置连接，当上盖521处于盖合状态时，弧形端面5734的上弧端与第三电机570的动力输出端配合，当上盖521处于完全打开状态时，弧形端面5734的下弧端与第三电机570的动力输出端配合，第一贯穿开口5111的轮廓尺寸小于第二底板522的尺寸。

第一贯穿开口5111的轮廓尺寸小于第二底板522的尺寸。当第一伸出气缸514处于收缩状态时，冷藏箱520与第二控制器箱510的第二上箱盖511相接触，第二上箱盖511对冷藏箱520有支撑的作用，可以进一步提高收缩状态时冷藏箱520在第二控制器箱510上的稳定性。

采用第三电机570与扇形齿轮573配合的方式将上盖521打开，设置方式简单可靠，使用方便，满足了对细胞的自动化培养需求。

本发明的冷藏装置既可以实现冷藏箱箱盖自动打开，又可以调整冷藏箱的高度，还通过设置半导体制冷片实现对冷藏箱中温度的精确调节，满足了对细胞的精细化、自动化培养需求，培养效率更高。

请参照图1-图3，图30-图31，显微观察装置包括基座240、载物台241、拍照显微镜242，基座240设在第一支撑部13上，基座240的一侧设有导轨243，另一侧设有无杆气缸244，无杆气缸244上设有气缸滑块245，载物台241的下部一侧设有第一滑块246，载物台240通过第一滑块246与导轨243配合，载物台241的下部另一侧与气缸滑块245连接，拍照显微镜242设在基座240上且位于载物台的一侧，拍照显微镜242与总控制器电连接。

本实施例中，无杆气缸244通过气动电磁阀与气源连接。

通过设置无杆气缸244带动载物台241在基座240上移动，方便对培养瓶进行观察位置的调整；并且，当将培养瓶放置在载物台上时，可以利用无杆气缸带动载物台移出拍照显微镜的正下方，方便与夹瓶装置配合接取培养瓶。

利用拍照显微镜242对细胞状态进行拍照，方便操作人员对细胞进行计数以及观察。

请参照图4-图8，图12-图15，第二执行端上设有瓶盖旋拧机构，瓶盖旋拧机构包括第二支撑板343、气动旋转接头344、中空管349、中空旋转平台345、气管346、夹爪气缸347和至少一对第三夹爪348，第二支撑板343设在第二执行端上，气动旋转接头344包括气动旋转接头本体3441和旋转头3442，气动旋转接头本体3441设在第二支撑板343上，旋转头3442与气动旋转接头本体3441相连接，实现在气动旋转接头本体3441上转动，中空旋转平台345设在第二支撑板343上，且，中空旋转平台345位于气动旋转接头344下部，中空旋转平台345包括第四电机3451、旋转平台安装架3452和旋转台3453，旋转平台安装架3452设在第二支撑板343上，旋转台3453设在旋转平台安装架3452上，第四电机3451设在旋转平台安装架3452上，旋转台3453上设有中空走线孔3454，中空管349下部设有一连接盘3491，连接盘3491中部设有贯穿的槽孔3492，中空管349与槽孔的壁面连接，连接盘3491设在旋转台3453的中空走线孔3454内，且，连接盘3491的外环壁面与中空走线孔3454的内环面连接，连接盘3491的下部与夹爪气缸347上端连接，第三夹爪设在夹爪气缸347下部，通过夹爪气缸347使第三夹爪348夹紧或张开，气管346一端连接气动旋转接头344，另一端穿设过中空管349、槽孔3492后连接至夹爪气缸347。

第二支撑板343具有支撑瓶盖旋拧机构的作用，由于瓶盖旋拧机构体积较大，第二支撑板343可以为瓶盖旋拧机构提供更大的固定面积，瓶盖旋拧机构固定在第二支撑板343上更加牢靠；

旋转头3442转动可以带动旋转台3453转动，进而带动夹爪气缸347转动，以完成瓶盖旋拧机构的旋拧动作。通过设置夹爪气缸347对第三夹爪348的夹紧状态进行控制，结构简单易操作。

瓶盖旋拧机构包括第二支撑板343、气动旋转接头344、中空管349、连接盘3491、气管346、夹爪气缸347和至少一对第三夹爪348，第二支撑板343设在第二执行端上，气动旋转接头344包括气动旋转接头本体3441和旋转头3442，气动旋转接头本体3441设在第二支撑板343上，旋转头3442与气动旋转接头本体3441相连接，实现在气动旋转接头本体3441上转动，中空管349一端与旋转头3442连接，另一端与连接盘3491连接，连接盘3491的中部设有供气管346穿过的槽孔3492，中空管349与槽孔3492的内壁面连接，连接盘3491的下部与夹爪气缸347连接，第三夹爪348设在夹爪气缸347下部，通过夹爪气缸347使第三夹爪348夹紧或张开，气管346一端连接气动旋转接头344，另一端穿设过中空管349、槽孔3492后连接至夹爪气缸347。

瓶盖旋拧机构还包括中空旋转平台345，中空旋转平台345设在第二支撑板343上，且，中空旋转平台345位于气动旋转接头344下部，中空旋转平台345上设有可供外接设备连接的联接盘3453，联接盘3453的中部设有中空走线孔3454，连接盘3491设在联接盘3453的中空走线孔3454内，且，连接盘3491的外环壁面与中空走线孔3454的内壁面连接，本实施例中所使用的中空旋转平台为现有技术，是一种在中空旋转平台的电机带动下联接盘可以转动的装置，本实施例中所使用的中空旋转平台譬如可以是freud品牌的TXB型号，还可以是ZPY/台众品牌的HK060型号，在此不再赘述。尤其需要说明是是，将中空旋转平台应用在本瓶盖旋拧机构中意义非凡，使用时，中空旋转平台的电机带动联接盘3453转动，进而带动连接盘3491转动，同时旋转头3442带动中空管349转动，如此中空管349的旋转更加稳定。第三夹爪348包括连接臂3481和设在连接臂下部的弧形夹持板3482，连接臂3481上部与夹爪气缸347相连接，弧形夹持板3482与连接臂相连接部位设有容置凹槽3483，弧形夹持板3482下部设有由多个算盘珠状凸起3484组合形成的凸起部3485，沿着凸起部中部至凸起部端部方向排列分布的算盘珠状凸起的直径逐渐增大，弧形夹持板3482上还开设有竖向的第三贯穿长槽3486，

弧形夹持板3482适应于瓶盖的形状，可以更好地与瓶盖配合，方便对瓶盖进行夹持；容置凹槽3483的设置使弧形夹持板3482可以更好地与培养瓶瓶盖上部的凸缘配合，增加夹持时的着力点，使夹持更加牢固稳定；排列分布的算盘珠状凸起3484使弧形夹持板3482与瓶盖接触时摩擦力更大，并且，算盘珠状凸起3484的凸起端顶持在培养瓶瓶盖外部，增加了旋拧时的着力点；沿着凸起部3485中部至凸起部端部方向排列分布的算盘珠状凸起3484的直径逐渐增大，使凸起部3485与瓶盖接触的表面形成弧形轮廓，可以更好地与瓶盖侧部弧形边沿配合，便于夹持和旋拧。竖向的贯穿长槽3486可以使本装置方便操作人员观察夹持操作时瓶盖在互相夹持板上的固定位置。

通过在机械臂的执行端上设置瓶盖旋拧机构，利用机械臂带动瓶盖旋拧机构在三维空间移动，移动范围广，自动化程度高，适用于细胞培养中的精细化操作。

第二支撑板343的一侧还设有第一摄像装置，第一摄像装置包括第一相机支架3431、第一微型相机3432，第一相机支架3431与第二支撑板343相连接，第一微型相机3432设在第一相机支架3431内。利用第一摄像装置的照相和定位功能使旋拧瓶盖时更加准确。

请参照图1-图3，图32-图38，功能组件还包括培养皿传送培养装置，培养皿传送培养装置包括适用于培养皿的培养容器、传送组件，传送组件设在适用于培养皿的培养容器一侧；

适用于培养皿的培养容器，包括第一底座、第五电机92、托盘93和盖体94，第五电机92设在第一底座上，第五电机与总控制器电连接，第一底座包括第三底板90，第五电机92的动力输出端与托盘93的底部连接，盖体94盖合在托盘93上，盖体94上设有第二贯穿开口95，盖体94上还设有用于盖合第二贯穿开口95的盖板96；

通过在盖体94上设置第二贯穿开口95，并设置盖板96对第二贯穿开口95盖合，可以实现在不打开盖体94的情况下通过第二贯穿开口对培养皿取拿，该取用方式简单易操作，可有效避免因整体取下盖板96导致培养容器内热量变化较大的问题，譬如，若热量散失较多，会影响培养皿中微生物的生长。

第一底座还包括支撑台91，支撑台91设在第三底板90上，支撑台91的内部设有容置腔室，支撑台91的上部设有上台板911，上台板911上设有供第五电机的动力输出端穿过的通孔912，第五电机92设在容置腔室中，支撑台91上设有电加热丝97，托盘93内设有多个培养皿放置槽98；

通过设置容置空腔，便于布置第五电机92；通过设置通孔912，可以使第五电机92的动力输出端穿设过通孔后与托盘93连接；通过设置电加热丝97，实现为托盘93加热，对培养容器进行温度的调节。

在托盘93的下部与通孔相对应的位置设有圆台座99，圆台座99上设有第一环状槽991，第一环状槽991与圆台座99的外边缘之间形成第一环状侧板992；上台板911上还设有环状固定座100，环状固定座100设在通孔的周侧边缘位置，环状固定座100内部设有空腔，环状固定座100上设有与第一环状侧板992位置相对应的第二环状槽101，第二环状槽101与环状固定座100的内环边缘之间形成第二环状侧板102，第一环状侧板992伸置在第二环状槽101中，第二环状侧板102伸置在第一环状槽101中，第五电机92的动力输出端与圆台座99的中部相连接；

本实施例中第一环状侧板992和第二环状侧板102均具有限位作用，可以进一步保证第五电机92带动托盘93转动时的稳定性。

支撑台91的外侧面形成有密封台阶103，盖体94的下部设有与密封台阶相配合的侧壁板104，当盖体94盖合在支撑台91上时，侧壁板104与密封台阶103接触密封；密封台阶103与侧壁板104的配合可以使支撑台91与盖体94之间更好地密封接触，防止热量散失，保证培养容器内温度恒定。

在盖体94上位于第二贯穿开口95一侧的位置设有第二放置槽105，第二放置槽105可以用来存放盖板96，在第三底板上与第五电机92相对应的位置设有第三贯穿开口106；当第五电机92需要接通外部电源时，可以将导线通过第三贯穿口106后与第五电机连接。

外部导线可以通过第二贯穿开口106与电机92连接。

传输组件包括承托板107、第四支撑板108、第三回转气缸109、翻转板和承接台110，第四支撑板108立置在承托板107的一侧，第三回转气缸109设在第四支撑板108的侧面上，翻转板设在第三回转气缸109上，承接台110设在承托板107上；设置承托板107可以方便对培养皿进行翻转、输送操作，提高了细胞培养效率，满足了细胞精细化、自动化的培养需求。

翻转板包括第二支座111和托台112，托台112设在第二支座111上，第三回转气缸109上设有转盘113，转盘113的端部与第二支座111的一侧相连接，承接台110设在翻转后的托台向下所朝向的位置，第三底板的侧面上还设有凸起板114，承托板107设在凸起板114上；在回转气缸上设有转盘是本领域中的常规技术。将承接台110设在翻转后的托台向下所朝向的位置，实现了将培养皿翻转180度输送至承接台上。进一步的，还可以根据实际需要调整第三回转气缸的转动角度。

托台112的左右两侧均开设有第一槽口115，承接台的左右两侧以及前后两侧均开设有第二槽口116。第一槽口115的设置便于放置在托台112上的培养皿被夹取，以及，第二槽口116的设置便于放置在承接台110上的培养皿被夹取，实用性更强。

本发明的培养皿传送培养满足了培养皿的翻转需求，提高了细胞培养效率，具有保温效果好、密封效果好以及方便取用的优点。

请参照图1-图3，图39-图43，称重装置包括：固定座60，固定座60上设有试剂管称重组件，直口瓶称重组件和歪口瓶称重组件。

试剂管称重组件包括第二底座610、第一称重传感器611以及圆筒612，第二底座610设在固定座60上，第一称重传感器611设在第二底座610上，圆筒612设在第一称重传感器611上；

直口瓶称重组件包括第三底座620、第二称重传感器621以及方形筒622，第三底座620设在固定座60上，第二称重传感器621设在第三底座620上，方形筒622设在第二称重传感器621上；

歪口瓶称重组件，包括第四底座630、第三称重传感器631以及异形容置盒632，第四底座设在固定座60上，第三称重传感器631设在第四底座630上，异形容置盒632设在第三称重传感器631上；

第一称重传感器611、第二称重传感器621、第三称重传感器631均分别与总控制器电连接；

通过设置三个称重组件方便对试剂管、直口瓶以及斜口瓶进行称重，三个称重传感器将检测到的数据反馈至总控制器，便于操作人员直观监测试剂盛放容器中培养液的质量。

异形容置盒632包括第四底板6321、相垂直布置且形状和尺寸均相同的A端板6322和B端板6323，A端板6322与B端板6323均倾斜45度布置，A端板6322的一端与B端板6323的一端相交，A端板6322与B端板6323相交的棱边与第四底板6321的中部相连接，A端板6322的另一端设有竖向布置的A侧板6324，A端板6322连接在A侧板6324右端面的中部，B端板6323的另一端设有竖向布置的B侧板6325，B端板6323连接在B侧板6325左端面的中部，A侧板6324的下端与第四底板6321的左端相连接，B侧板6325的下端与第四底板6321的右端相连接；A端板6322和B端板6323的前端面上还设有前侧板6326，前侧板6326的下部与A端板6322和B端板6323相连接形成第一锥状凸起6327，前侧板6326上部的左侧与A侧板6324的前端面相连接，前侧板6326上部的右侧与B侧板6325的前端面相连接；A端板6322和B端板6323的后端面上还设有后侧板6328，后侧板6328的下部与A端板6322和B端板6323相连接形成第二锥状凸起(图未示)，后侧板6328上部的左侧与A侧板6324的后端面相连接，后侧板6328上部的右侧与B侧板6325的后端面相连接；前侧板6326与后侧板6328的形状尺寸均相同，A端板6322、B端板6323、A侧板6324的上部、B侧板6325的上部、前侧板6326以及后侧板6328共同形成异形容置空腔；

第四底板6321设在第三称重传感器631上。

本实施例中A端板、B端板、A侧板、B侧板均为方形块板。

通过设置A端板6322与B端板6323倾斜45度，以适应歪口瓶的瓶体形状，使称重时歪口瓶保持立置状态，方便使用；本装置的异形容置空腔与歪口瓶的形状相配合，可以实现歪口瓶在立置状态下被称重。

本发明的称重装置可以使试剂管、直口瓶以及方口瓶在立置状态下被称重，与移液装置进行配合使用，使吸管方便对试剂盛放容器进行吸液或者滴液操作，满足了细胞培养过程中对培养液定量取用、补充或者更换的需要，精细化程度更高。

请参照图1-图3，图44-图47，功能组件还包括离心管操作装置，离心管操作装置包括第三控制器箱120、操作箱130，操作箱130设在第三控制器箱120的上部，第三控制器箱120内设有带有电源的第三控制器121、第五气动电磁阀122以及第二伸出气缸123，第三控制器与总控制器电连接，第二伸出气缸123在第三控制器箱120内竖向布置，第二伸出气缸123上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，第二伸出气缸123通过第五气动电磁阀122与气源连接，第三控制器121与第五气动电磁阀122电连接，第三控制器箱120的上部设有第一箱盖，第一箱盖上设有供活塞杆穿过的第四贯穿开口125，操作箱130的底部设有第五底板，活塞杆的端部在第四贯穿开口位置与第五底板相连接，当第二伸出气缸123处于伸长状态时，活塞杆穿设过第四贯穿开口125将第五底板顶起，操作箱130与第三控制器箱120在同一侧的棱边处铰接。

本发明的离心管操作装置利用第二伸出气缸123伸出带动操作箱130上升，同时由于操作箱与第三控制器箱铰接，在第二伸出气缸的顶升作用下，操作箱130以铰接位置为轴相对于第三控制器箱120摆动设定角度，离心管可以较好地与吸管的吸液或者滴液姿态相配合，满足了细胞培养的精细化、自动化培养需求。

第一箱盖包括左第一箱盖1241、右第一箱盖1242，左第一箱盖1241和右第一箱盖1242之间竖向设有第一连接板1243，第一连接板1243的上端与右第一箱盖1242的左端相连接，第一连接板1243的下端与左第一箱盖1241的右端相连接；第五底板包括左底板1311、右底板1312，左底板1311和右底板1312之间竖向设有第二连接板1313，第二连接板1313的上端与右底板1312的左端相连接，第二连接板1313的下端与左底板1311的右端相连接，第一连接板1243与第二连接板1313的高度相同，第三控制器箱120的右侧设有右箱板126；

右箱板126上设有第一轴销座1261，第二伸出气缸123的底部通过轴销与第一轴销座1261转动连接，右底板1312的下端面上设有第二轴销座1314，第二伸出气缸的活塞杆的端部通过轴销与第二轴销座1314转动连接，操作箱130的右侧设有第一右侧板132，第一右侧板132通过合页133与右箱板132铰接；

操作箱130内还设有横向布置的挡板支架134，挡板支架134上设有至少一个第三夹紧气缸135，第三控制器箱120内设有第八气动电磁阀129，第三控制器121与第八气动电磁阀129电连接，第三夹紧气缸135通过第八气动电磁阀129与气源连接，第三夹紧气缸135上设有第四夹爪1351，操作箱130的上部设有第二顶板136，在第二顶板136上设有与第四夹爪的运动轨迹相配合的第四贯穿长槽1361，第四夹爪穿设过第四贯穿长槽1361；本装置通过设置第四夹爪1351便于放置取下的离心管瓶盖，有效避免离心管受污染，保证细胞培养质量。

左底板1311上设有至少一个第四夹紧气缸137，第三控制器箱120内设有第六气动电磁阀128，第三控制器121与第六气动电磁阀128电连接，第四夹紧气缸137通过第六气动电磁阀128与气源连接，第四夹紧气缸137上设有第五夹爪1371，在挡板支架134上与第四夹紧气缸137相对应的位置设有第三贯穿孔138，在第二顶板136上与第三贯穿孔138相对应的位置设有第四贯穿孔139，第三贯穿孔138、第四贯穿孔139的数量均与第四夹紧气缸137的数量相同，通过设置第四夹紧气缸137用于夹持离心管，第三贯穿孔138和第四贯穿孔139的设置可以保证离心管放置的垂直度。

第五夹爪1371上设有夹块140，夹块140的前端面为弧形凹面，夹块的后端面设有卡槽141，卡槽141的宽度与第五夹爪1371的宽度配合，夹块140通过卡槽141卡嵌在第五夹爪1371上。

本实施例所使用的夹块140为橡胶材质夹块，橡胶材质夹块具有防滑以及夹持时使离心管受力更均衡的作用；弧形凹面的设置可以使夹块140更好地与瓶盖的弧形侧壁相配合，夹持更加稳定牢靠；卡槽141的设置方便第五夹爪1371与夹块140相连接，并且连接稳定可靠。

请参照图1-图3，图48-图54，功能组件还包括加热装置，加热装置包括第四控制器箱150、加热箱160，加热箱160设在第四控制器箱150的上部，第四控制器箱150内设有带有电源的第四控制器151，第四控制器与总控制器电连接，加热箱160内设有加热容器161，加热容器161上设有加热带1611，加热带1611与第四控制器151电连接，加热箱160内设有第五夹紧气缸162和至少一组第二夹板，第四控制器箱150内设有第七气动电磁阀152，第七气动电磁阀152与第四控制器151电连接，第五夹紧气缸162通过第七气动电磁阀152与气源连接，第二夹板设在第五夹紧气缸162上且位于加热容器161的上部，第五夹紧气缸162上设有左夹爪1621和右夹爪1622，每组第二夹板均包括相平行布置的左夹板1631和右夹板1632，左夹板1631上设有左容置凹槽1633，右夹板1632上设有与左容置凹槽1633相对应的右容置凹槽1634，左容置凹槽1633的数量与右容置凹槽1634的数量均与加热容器161的数量相对应，左容置凹槽和右容置凹槽的槽壁面上均设有防滑层。

本实施例所使用的防滑层还具有缓冲的作用，有效防止左、右夹板对试剂管夹紧时，左、右夹板与试剂管之间硬接触导致试剂管或夹板受损，同时可以使试剂管在左、右夹板之间受力更均衡，固定更牢靠。本实施例所使用的防滑层为硅胶垫。

本实施例中加热带1611整体或者部分包覆在加热容器161的外部，根据实际需要选择。

本实施例所使用的加热容器161为导热材料，譬如钢筒。

加热容器161至少有一排，每排的加热容器数量至少有一个，第二夹板的组数与加热容器161的排数相对应；在本实施例中，该至少一排加热容器161在加热箱160中均匀布置。

左夹爪1621与每组第二夹板中的右夹板1632相连接，右夹爪1622与每组第二夹板中的左夹板1631相连接，通过左夹爪1621带动右夹板1632向左夹板1631靠近，以及通过右夹爪1622带动左夹板1631向右夹板1632靠近，使右容置凹槽1634与左容置凹槽1633共同形成卡接腔，卡接腔位于加热容器161的上方；本实施例中左夹板与右夹板之间相间分布，即按照左夹板、右夹板、左夹板、右夹板的方式排布。

左夹爪1621的前侧面上设有左连接板164，左连接板164上设有左支撑板165，左支撑板165相对于左夹板1631垂直布置，每组第二夹板163中的右夹板1632均与左支撑板165的上端面相连接，本实施例中左支撑板与右夹板之间的连接方式可以是，在左支撑板和每组夹板中的右夹板上分别开设相对应的螺丝孔，螺栓穿设过左支撑板和右夹板上的螺丝孔将两者紧固，也可以采用粘合等其他连接方式；

右夹爪1632的后侧面上设有右连接板166，右连接板166上设有右支撑板167，右支撑板167相对于右夹板1632垂直布置，每组第二夹板中的左夹板1631均与右支撑板167的上端面相连接；本实施例中右支撑板与左夹板之间的连接方式可以是，在右支撑板和每组夹板中的左夹板上分别开设相对应的螺丝孔，螺栓穿设过右支撑板和左夹板上的螺丝孔将两者紧固，也可以采用粘合等其他连接方式。

使用时，第五夹紧气缸162控制两个夹爪张开，其中左夹爪1621向左运动，左支撑板165带动每组第二夹板中的右夹板1632向左运动；同时右夹爪1632向右运动，右支撑板167带动每组第二夹板中的左夹板1631向右运动，如此每组第二夹板中的左夹板1631和右夹板1632相靠近，右容置凹槽1634与左容置凹槽1633共同形成的卡接腔对放置在加热容器中的试剂管进行限位，进一步保证了试剂管在加热容器中固定的稳定性。

加热容器161与加热箱160之间还设有垫脚168，垫脚168的底部与加热箱160相连接，垫脚168的上部设有与加热容器161相配合的第二容置槽169，加热容器161设在第二容置槽169内，实现加热容器161与垫脚168过盈配合；

垫脚168具有防止加热容器161与加热箱160相接触的作用，有效防止热量从加热容器流失到加热箱；垫脚168通过其上设置的第二容置槽169与加热容器161相配合，实现加热容器161在加热箱160中稳固固定；

加热箱160的上部设有第三上箱盖170，第三上箱盖170上与加热容器161相对应的位置设有第五贯穿孔171。

第三上盖170上的第五贯穿孔171起到对放置在加热容器161中的待加热物品譬如试剂管进一步固定的作用，可以保持试剂管放置的垂直度。

请参照图1-图3，图55-图63，功能组件还包括耗材放置装置70，耗材放置装置包括夹持箱710、竖向布置的第三伸出气缸730，夹持箱710内设有夹持组件，夹持组件包括拉伸板711以及执行夹爪712，第三伸出气缸730上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，第三伸出气缸设在拉伸板711的下部，活塞杆的顶端与拉伸板711下端相连接，拉伸板711的两端均设有执行夹爪712，夹持箱710内还设有轴销座，执行夹爪712通过轴销与轴销座转动连接，夹持箱710的上部设有第二箱盖714，在第二箱盖714上与执行夹爪712相对应的位置设有第五贯穿长槽715，执行夹爪712包括相互倾斜布置的动力臂7121和操作臂7122，轴销设在动力臂7121和操作臂7122连接的位置，操作臂7122穿设过第五贯穿长槽715，动力臂7121上设有腰形孔7124，拉伸板711的两端均与腰形孔7124配合，当活塞杆在第三伸出气缸730中伸缩带动拉伸板711上下移动时，执行夹爪712在轴销座上摆动以实现操作臂7122在第五贯穿长槽715中运动，第五贯穿长槽715与操作臂7122的运动轨迹相配合，拉伸板711的两端端部中心均设有长条槽716，长条槽716的相对两侧壁之间设有连接杆717，连接杆717嵌置在腰形孔7124中。

通过设置腰形孔7124与拉伸板711配合，拉伸板711相对于执行夹爪712上下运动时，连接杆717在腰形孔7124内有一定的摆动量，该腰形孔7124适应于拉伸板711与执行夹爪712之间的相对运动，实现了当拉伸板711运动时可以同时带动执行夹爪712转动。

本实施例中动力臂7121与操作臂7122之间可以是呈90°设置，也可以是其他倾斜角度，根据实际需要设定加工。

通过设置拉伸板711与第三伸出气缸730的活塞杆相连接，可以实现通过第三伸出气缸带动拉伸板711移动，进而带动执行夹爪712在轴销座上转动，当第三伸出气缸的活塞杆向下运动时，拉伸板711两端的两个执行夹爪712均转动，操作臂7122向内运动，将放置在两个执行夹爪之间的耗材盛放盒夹紧；当第三伸出气缸的活塞杆向上运动时，拉伸板711两端的两个执行夹爪712反向转动，操作臂7122向外张开呈伸展状态，不对耗材盛放盒夹紧。本发明的耗材放置装置可对耗材放置盒牢固固定，避免因注射器与移液器吸头套嵌配合时导致耗材盛放盒易位的问题。

夹持组件的下部还设有拖拽板718，拖拽板718设在第三伸出气缸的活塞杆与拉伸板711之间，第三伸出气缸的活塞杆的顶端与拖拽板718相连接，本实施例中第三伸出气缸的活塞杆顶端可以是通过设置螺栓与拖拽板相连接。拖拽板718与拉伸板711相连接，通过活塞杆带动拖拽板718运动，进而带动拉伸板711移动；

夹持箱710的底部设有第六底板719，第六底板的下部设有第二托架720，第三伸出气缸730设在第二托架720上，第六底板719上设有供活塞杆穿过的第五贯穿开口721；第三伸出气缸的活塞杆顶端穿设过第五贯穿开口721后，连接在拖拽板718的下部。

拖拽板718的左侧设有多个第一连接螺栓722，拖拽板718的右侧设有与第一连接螺栓数目相同的第二连接螺栓723，第二连接螺栓723与第一连接螺栓722相错开布置，在第一连接螺栓722的上部以及第二连接螺栓723的上部均设有夹持组件，第一连接螺栓722的上部以及第二连接螺栓723的上部分别与拉伸板711相连接，其中，定义第一连接螺栓722上的任一夹持组件为左夹持组件，第二连接螺栓723上的任一夹持组件为右夹持组件，每一个左夹持组件均有一个相对应的右夹持组件与之相错开布置，该其中一个左夹持组件和与其相对应的右夹持组件共同构成一对夹持组件，轴销座包括第三轴销座7131、第四轴销座7132，第三轴销座7131设在第二箱盖下端面上与执行夹爪712相对应的位置，夹持箱710的左右两侧分别设有第一左侧板724、第二右侧板725，在第一左侧板724、第二右侧板725上与执行夹爪712相对应的位置均设有第四轴销座7132，在第一左侧板724、第二右侧板725上临近第四轴销座7132的位置均开设有第四槽口726，拉伸板711其中一端的执行夹爪712通过轴销与第三轴销座7131转动连接，拉伸板711另一端的执行夹爪通过轴销与第四轴销座7132转动连接；

通过设置第一连接螺栓722与第二连接螺栓723相错开布置，进而设置左夹持组件与右夹持组件相错开布置，结构布局紧凑，节省空间，防止左夹持组件夹持物品时干涉右夹持组件的夹持；通过在第一左侧板724、第二右侧板725上临近第四轴销座7132的位置均开设有第四槽口726，可以使执行夹爪转动时不受两个侧板的影响。

一对夹持组件中相临近的两个执行夹爪上均设有档杆727，档杆727位于该两个执行夹爪的侧端面上，本实施例中档杆727设在左夹持组件的右端执行夹爪、右夹紧组件的左端执行夹爪上，如此当左夹持组件的右端执行夹爪转动时，右夹紧组件的左端执行夹爪上的档杆对其有限位作用，防止其转动角度过大；当右夹持组件的左端执行夹爪转动时，左夹紧组件的右端执行夹爪上的档杆对其有限位作用，防止其转动角度过大。

在第二箱盖上位于夹持组件两个执行夹爪之间的位置设有第二光电传感器729，第二光电传感器729与总控制器电连接，具有监测耗材盛放盒有无的作用。

工作过程中，当不需要夹紧耗材放置盒时，第三伸出气缸730带动活塞杆收缩，进而带动拖拽板718向下运动，拖拽板718带动每个夹持组件的拉伸板711向下运动，拉伸板711带动执行夹爪712转动，操作臂7122处于伸展张开状态；当需要夹紧耗材放置盒时，第三伸出气缸730带动活塞杆向上伸出，进而带动拖拽板718向上运动，拖拽板718带动每个夹持组件的拉伸板711向上运动，拉伸板711带动执行夹爪712反向转动，操作臂7122处于夹紧状态。

请参照图1-图3，图64-图68，功能组件还包括耗材传输装置80，在第一支撑部13上设有贯穿第一支撑部的放置口837，耗材传输装置设在放置口837中，耗材放置装置80的下半部分位于第一支撑部13的下部，耗材放置装置80的上半部分位于第一支撑部13的上部；

耗材传输包括箱体810，箱体810的下部设有第七底板811，箱体810的左右两侧分别设有第二左侧板812、第三右侧板813，箱体810的后侧设有后端板814，箱体810内设有提升组件，提升组件包括第五直线模组、升降板815，第五直线模组包括第五滑轨816、第六电机817、第五丝杆以及第五滑块818，第五丝杆设在第五滑轨816上，第五滑块818上设有第五丝杆螺母，第五滑块818通过第五丝杆螺母与第五丝杆配合，实现第五滑块818在第五滑轨816上相对于第五丝杆移动，第六电机817设在第五滑轨816的一端，第六电机与总控制器电连接。第六电机817的动力输出端与第五丝杆的一端配合，用以为第五丝杆提供动力，第五滑轨816竖向设在后端板814上，升降板815设在第五滑轨816上。

箱体810内还设有水平输送组件，水平输送组件包括前支撑架、后支撑架、第二皮带819和第七电机820，前支撑架设在第七底板811的前部，后支撑架设在第七底板811的后部，前支撑架包括一对竖向设在第七底板811上的前支腿821、前转轴822，前转轴822设在两个前支腿821之间，两个前支腿821的上部均设有第四转轴孔823，两个第四转轴孔823内均设有第二轴承824，前转轴822的两端分别与两个第二轴承824相配合，实现前转轴822在两个前支腿821之间转动，本实施例中前转轴的两端分别与两个第二轴承的内圈面过盈配合；后支撑架包括一对竖向设在第七底板811上的后支腿825、后转轴826，后转轴826设在两个后支腿825之间，两个后支腿825的上部均设有第五转轴孔827，两个第五转轴孔827内均设有第三轴承828，后转轴826的两端分别与两个第三轴承828相配合，实现后转轴826在两个后支腿825之间转动，本实施例中后转轴的两端分别与两个第三轴承的内圈面过盈配合，前转轴822上设有主动皮带轮829，后转轴826上设有与主动皮带轮829相对应设置的从动皮带轮830，主动皮带轮829通过第二皮带819与从动皮带轮830相连接，定义其中一个主动皮带轮829、与该其中一个主动皮带轮相对应的其中一个从动皮带轮830和设在其中一个主动皮带轮上的一个第二皮带819共同构成一个皮带轮组，皮带轮组至少有一个，前转轴822上还设有从动齿轮831，第七电机820设在第七底板811上与从动齿轮831相对应的位置，第七电机820的动力输出端与从动齿轮831相配合；本实施例中，可以在第七电机的动力输出端上设置主动齿轮，利用主动齿轮与从动齿轮831啮合带动从动齿轮831转动。

升降板815包括支撑板体8151和连接板体8152，支撑板体8151的一端和连接板体8152的一端相垂直连接，连接板体8152上设有多个贯穿的螺丝孔8153，支撑板体8151位于后转轴826的上方，支撑板体8251上设有长槽口8154，长槽口8154的槽口方向与第二皮带的布置方向一致，长槽口8154与第二皮带相对应设置，第二皮带的端部位于长槽口8154中，长槽口8154的数量与皮带轮组的数量一致，箱体810内还设有紫外灯836，紫外灯836设在后端板814上；

通过在连接板体8152上设置螺丝孔8153，可以方便将连接板体8152固定在第五滑块818上，使用时，利用螺丝(图未示)穿设过螺丝孔8153拧紧在第五滑块818上将连接板体8152与第五滑块818紧固；紫外灯可以对运送提升过程中的耗材盛放盒进行杀菌消毒。

第二右侧板725上还设有水平布置的第四伸出气缸832，第四伸出气缸832上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，第四伸出气缸832的活塞杆的端部朝向第二左侧板812布置，在第三右侧板813上设有供活塞杆穿过的第六贯穿开口834，在第三右侧板813上位于第六贯穿开口834的下部位置设有第三托架835，第三托架835设在第四伸出气缸832下部；

通过设置第四伸出气缸832，可以对输送或者提升过程中的耗材盛放盒进行顶紧，方便操作人员对被顶紧的耗材盛放盒进一步处理，譬如临时对耗材添加或取拿。第三托架835具有支撑第四伸出气缸832的作用，本实施例所使用的第三托架835为L形板，第三托架的一端固定在第三右侧板上，另一端与第四伸出气缸连接。

本发明的耗材传输装置设置水平输送组件对耗材盛放盒进行水平方向的运送，设置第五直线模组对耗材盛放盒进行提升操作。

本发明的耗材传输装置80可以将位于第一支撑部13下部的耗材放置盒输送至第一支撑部13的上部，使用时，第二皮带将耗材放置盒输送至升降板815，第五滑块818带动升降板815上升；当需要更换耗材放置盒时，第五滑块818带动升降板815下降，将升降板815上的耗材放置盒从第一支撑部上移出。

请参照图1-图3，图69-图70，功能组件还包括二级输送组件，第二输送组件设在靠近进料口的位置，本实施例中，划定支撑框架的其中一侧为进料口，将二级输送组件设在靠近进料口位置方便与外部对接。二级输送组件包括第一滑板200、第六滑块201、第三支座202、第八电机203、第二滑板204、第七滑块205、第四托架206，第八电机203设在第三支座202上，第六滑块201设在第三支座202的下部，第一滑板200上设有第六滑轨208、第一直齿条209，第六滑块201与第六滑轨208配合，在第三支座202的一侧与第一直齿条209相对应的位置设有第六转轴210，第六转轴210的内侧套嵌设有第六齿轮211，第六转轴210的外侧套嵌设有第一皮带轮212，第六齿轮211、第一皮带轮212均分别与第六转轴210转动连接，第六齿轮的外端端部与第一皮带轮的内端端部固定连接，实现第六齿轮与第一皮带轮同步转动，第六齿轮211与第一直齿条209啮合，第八电机203的动力输出轴上设有第二皮带轮213，第二皮带轮213通过第三皮带与第一皮带轮212传动连接，第二滑板204设在第三支座202的上部，第二滑板204的一侧的前部设有第七转轴214，第七转轴214的内侧套嵌设有第三皮带轮215，第七转轴214的外侧套嵌设有第七齿轮216，第三皮带轮215、第七齿轮216均分别与第七转轴转动连接，第七齿轮的内端端部与第三皮带轮的外端端部固定连接，实现第七齿轮与第三皮带轮同步转动，在第二滑板的一侧与第二皮带轮213相对应的位置设有第八转轴217，第八转轴217上套嵌设有第四皮带轮218，第四皮带轮218与第八转轴217转动连接，第二皮带轮213通过第四皮带与第四皮带轮218传动连接，第四皮带轮218通过第五皮带与第三皮带轮215转动连接，第二滑板204上设有第七滑轨219，第七滑块205与第七滑轨219相配合，第四托架206设在第七滑块205上，在第四托架206的下部与第七齿轮216相对应的位置设有第二直齿条220，第七齿轮216与第二直齿条220啮合，第一滑板200的下部与第一支撑部13相连接。

第二皮带轮、第四皮带轮均为多槽皮带轮。

第三支座202通过第六滑块201与第一滑板200上的第六滑轨208配合，并设置第二皮带轮213带动第一皮带轮212转动，第六齿轮211在第一直齿条209上移动，带动整个第三支座202相对于第一滑板200移动，完成一级输送；通过在第三支座202上设置第二滑板204，第四托架206通过第七滑块205与第二滑板204上的第七滑轨219配合，并设置第二皮带轮213带动

第四皮带轮218转动，第四皮带轮218带动第三皮带轮215转动，第二直齿条220相对于第七齿轮216上移动，带动第四托架206在第二滑板204上移动，完成二级输送。本实施例中由于第二皮带轮213同时带动第六齿轮211和第七齿轮216转动，因此一级输送和二级输送的过程是同时进行的，第六齿轮211相对于第一直齿条209的移动距离与第七齿轮216相对于第二直齿条220的移动距离相同，使第四托架206相对于第一滑板200的伸长长度更长，输送组件完成输送运动的整体协调性更好。

本实施例中第六转轴210与第六齿轮211、第一皮带轮212的连接方式，第二皮带轮213与第八电机203的动力输出轴的连接方式，第八转轴217与第四皮带轮218的连接方式，以及第七转轴214与第七齿轮216、第三皮带轮215的连接方式，上述的连接方式可以是，在第六齿轮、第一皮带轮中设置轴承，轴承的内圈面套嵌固定在第六转轴上；在第二皮带轮中设置轴承，轴承的内圈面套嵌固定在第八电机的动力输出轴上；在第四皮带轮中设置轴承，轴承的内圈面套嵌固定在第八转轴上；在第七齿轮、第三皮带轮中设置轴承，轴承的内圈面套嵌固定在第七转轴上。

请参照图1-图70，支撑框架10上还设有第二支撑部，第二支撑部包括第一支撑架18、第二支撑架19，第一支撑架18设在支撑框架10的上部右侧，第二支撑架19设在支撑框架的上部左侧与第一支撑架相对应的位置；

机械臂30包括：

X轴直线模组，X轴直线模组包括X轴滑轨310、X轴电机311、X轴丝杆(图未示)以及X轴滑块312，X轴丝杆设在X轴滑轨310上，X轴滑块312上设有X轴丝杆螺母，X轴滑块312通过X轴丝杆螺母与X轴丝杆配合，实现X轴滑块312在X轴滑轨310上相对于X轴丝杆移动，X轴电机311设在X轴滑轨310的一端，X轴电机311的动力输出端与X轴丝杆的一端配合，用以为X轴丝杆提供动力；

Y轴直线模组，设在X轴直线模组上，Y轴直线模组与X轴直线模组相垂直，Y轴直线模组包括Y轴滑轨320、Y轴电机321、Y轴丝杆(图未示)以及Y轴滑块322，Y轴滑轨320的底部与X轴滑块312相连接，Y轴丝杆设在Y轴滑轨320上，Y轴滑块312上设有Y轴丝杆螺母，Y轴滑块312通过Y轴丝杆螺母与Y轴丝杆配合，实现Y轴滑块312在Y轴滑轨320上相对于Y轴丝杆移动，Y轴电机321设在Y轴滑轨320的一端，Y轴电机321的动力输出端与Y轴丝杆的一端配合，用以为Y轴丝杆提供动力；

X轴模组设在第一支撑架18上，第二支撑架19上设有第一滑轨15，第一滑轨15与X轴滑轨310平行布置；

Y轴直线模组一端设在X轴直线模组上，另一端通过第六滑块16与第一滑轨15配合，实现在第一滑轨15上移动；本实施例中，Y轴滑轨320与第六滑块16相连接。

Y轴直线模组通过第六滑块16支撑在第一滑轨15上，通过第六滑块16与第一滑轨15的配和，Y轴直线模组一端在X轴直线模组上移动时，另一端同步在第一滑轨15上移动。第一滑轨15的支撑作用保证了Y轴直线模组在X轴直线模组上移动时的稳定性，防止因Y轴直线模组与X轴滑块312只有一个着力点导致其固定不稳。

第一支撑部13为承重板；

连接部为连接框架17，连接框架17设在Y轴滑块312上；

第一执行端为第一Z轴直线模组，第一Z轴直线模组设在连接框架17的一端，第一Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，第一Z轴直线模组包括第一Z轴滑轨330、第一Z轴电机331、第一Z轴丝杆(图未示)以及第一Z轴滑块332，第一Z轴滑轨的330底部与连接框架17相连接，第一Z轴丝杆设在第一Z轴滑轨330上，第一Z轴滑块332上设有第一Z轴丝杆螺母，第一Z轴滑块332通过第一Z轴丝杆螺母与第一Z轴丝杆配合，实现第一Z轴滑块332在第一Z轴滑轨上相对于第一Z轴丝杆移动，第一Z轴电机331设在第一Z轴滑轨330的一端，第一Z轴电机331的动力输出端与第一Z轴丝杆的一端配合，用以为第一Z轴丝杆提供动力；

第二执行端为第二Z轴直线模组，第二Z轴直线模组设在连接框架17的一端，第二Z轴直线模组位于第一Z轴直线模组的旁侧，第二Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，第二Z轴直线模组包括第二Z轴滑轨340、第二Z轴电机341、第二Z轴丝杆(图未示)以及第二Z轴滑块342，第二Z轴滑轨340的底部与连接框架17相连接，第二Z轴丝杆设在第二Z轴滑轨340上，第二Z轴滑块342上设有第二Z轴丝杆螺母，第二Z轴滑块342通过第二Z轴丝杆螺母与第二Z轴丝杆配合，实现第二Z轴滑块在第二Z轴滑轨上相对于第二Z轴丝杆移动，第二Z轴电机341设在第二Z轴滑轨340的一端，第二Z轴电机341的动力输出端与第二Z轴丝杆的一端配合，用以为第二Z轴丝杆提供动力；

第三执行端为第三Z轴直线模组，第三Z轴直线模组设在连接框架17的另一端，第三Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，第三Z轴直线模组包括第三Z轴滑轨350、第三Z轴电机351、第三Z轴丝杆(图未示)以及第三Z轴滑块352，第三Z轴滑轨350的底部与连接框架17相连接，第三Z轴丝杆设在第三Z轴滑轨350上，第三Z轴滑块352上设有第三Z轴丝杆螺母，第三Z轴滑块352通过第三Z轴丝杆螺母与第三Z轴丝杆配合，实现第三Z轴滑块352在第三Z轴滑轨350上相对于第三Z轴丝杆移动，第三Z轴电机351设在第三Z轴滑轨350的一端，第三Z轴电机351的动力输出端与第三Z轴丝杆的一端配合，用以为第三Z轴丝杆提供动力；

X轴电机311、Y轴电机321、第一Z轴电机331、第二Z轴电机341和第三Z轴电机351均与总控制器电连接。

本发明通过在X轴直线模组上设置Y轴直线模组，并在Y轴模直线块上设置连接框架，利用连接框架固定第一Z轴直线模组、第二Z轴直线模组、第三Z轴直线模组，利用多个直线模组之间的配合完成各个操作组件在空间中的前后、左右以及上下方向移动，满足了细胞培养的自动化、精细化操作要求。

本实施例中，第一支撑板与第一Z轴滑块332相连接，第二支撑板与第二Z轴滑块342相连接，第三支撑板与第三Z轴滑块352相连接，第四Z轴滑轨360后端侧面与第三Z轴滑轨350相连接。

请参照图1-图3，支撑框架10为支撑柱结构，支撑柱之间设有透明玻璃罩将支撑框架10围合形成密闭空间。

密闭空间为细胞培养提供了较为封闭的环境，可保持设备内部清洁，维持设备内温度的稳定。

本实施例所使用的离心机14为本领域中的现有技术，譬如可以是湘仪L550台式低速大容量离心机，在此不再赘述。

自动化细胞培养设备还包括空压机247，空压机247设在支撑框架10的下部。

本实施例所使用的气源，可以是内部气源譬如空压机，也可以使用外部气源。

本发明在使用时，移液装置在X轴直线模组、Y轴直线模组以及第一Z轴直线模组的带动下，连通各个功能组件，配合功能组件对培养瓶、试剂管进行培养液的吸取、滴液操作；

夹瓶装置在X轴直线模组、Y轴直线模组以及第三Z轴直线模组的带动下，连通各个功能组件，配合功能组件对培养瓶进行平移、举升等搬运操作；

瓶盖旋拧机构在X轴直线模组、Y轴直线模组以及第二Z轴直线模组的带动下，连通各个功能组件，配合功能组件对培养瓶、试剂管进行瓶盖拧松、拧紧、夹持等操作；

各个功能组件均用于完成细胞培养过程中特定的功能，其中：

离心机可以对试剂管中的培养液进行离心操作，使培养液与细胞分离；

培养瓶用摇摆装置可以对培养瓶进行前后或左右摇摆，使细胞与培养液或每的混合效果更佳；翻转组件对培养瓶进行翻转操作，以达到对培养瓶去雾、混匀等操作；

冷藏装置可以用于存放培养瓶，通过温度的精确调节满足细胞培养在不同条件下的温度需求；

显微观察装置可以对细胞状态进行拍照，方便操作人员计数以及观察；

培养皿传送培养装置可以为培养皿提供翻转需求，以及为细胞提供温度可调控的存放空间；

称重装置可以对试剂管、直口瓶、歪口瓶进行立置状态下的称重操作；

离心管操作装置在具有试剂管存放功能的基础上，还可以与操作组件譬如移液装置配合方便进行吸液、滴液操作。

加热装置用于存放试剂管以及对试剂管进行快速加热；

耗材放置装置用于放置耗材盒；

耗材传输装置起到将本设备内部与外部连通的作用，通过耗材传输装置可以将耗材盒、培养瓶等从外部输送至承重板上，通过耗材传输装置也可以将用完的耗材盒或培养瓶从设备内部输送至外部；

二级输送组件设在靠近进料口的位置，通过二级输送组件可以对从进料口处输送进来的培养瓶进行接送。

本设备功能完善，避免了传统细胞培养过程中因操作人员经验、手法和习惯的不同导致试验结果差异很大的问题，提高了细胞培养质量和培养效率。

本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”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，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，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的具体含义。

以上所述为本发明的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本发明的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本发明原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本发明的保护范围。

Claims (26)

1.自动化细胞培养设备，包括支撑框架、在三维空间中移动的机械臂、功能组件、空气过滤装置和电控系统，所述空气过滤装置设在支撑框架的上部，所述机械臂设在支撑框架中，所述电控系统包括带有电源的总控制器，所述总控制器与机械臂电连接，所述机械臂上设有操作组件，在所述机械臂的带动下，所述操作组件对功能组件进行细胞培养过程的连通，所述功能组件包括离心机，其特征在于，所述支撑框架的其中一侧设有进料口；

所述支撑框架上设有第一支撑部，所述功能组件设在第一支撑部上；

所述机械臂上设有连接部，所述连接部上设有第一执行端、第二执行端和第三执行端，所述第一执行端上设有移液装置，所述第二执行端上设有瓶盖旋拧机构，所述第三执行端上设有夹瓶装置；

所述功能组件包括培养瓶用摇摆装置、显微观察装置、冷藏装置和称重装置；

所述培养瓶用摇摆装置包括第一控制器箱，所述第一控制器箱上设有第一上箱盖，所述第一上箱盖上设有摇摆组件，所述摇摆组件包括第一支座、前后摇摆台和左右摇摆台，所述第一支座设在第一上箱盖上，所述第一支座包括一对支腿，所述前后摇摆台设在两个支腿之间，前后摇摆台的侧壁上设有传动部，所述左右摇摆台设在前后摇摆台的上部，所述第一控制器箱中设有驱动组件，所述驱动组件包括第一电机，所述第一电机与传动部配合，实现带动前后摇摆台转动；

所述一对支腿竖向设在第一上箱盖上，两个支腿分别为左支腿、右支腿，所述前后摇摆台的侧壁包括第一左侧壁、第一右侧壁，所述左支腿的上部设有贯穿的第一转轴孔，所述传动部为第一转轴，所述第一转轴一端设在第一左侧壁上，另一端穿设过第一转轴孔后探伸在左支腿的外侧，所述第一右侧壁上设有连接轴，所述第一右侧壁通过连接轴与右支腿转动连接，所述驱动组件还包括第一控制器、电机驱动器，所述第一控制器与电机驱动器电连接，所述电机驱动器与第一电机电连接，所述第一控制器箱内还设有第一气动电磁阀，所述第一气动电磁阀与第一控制器电连接，所述第一控制器与总控制器电连接，所述第一控制器为PLC；

所述前后摇摆台的上部设有上端板，所述上端板上设有第一贯穿孔，所述前后摇摆台内设有第二电机，所述第二电机与电机驱动器电连接，第二电机的动力输出端穿设过第一贯穿孔后，与所述前后摇摆台连接，所述第一电机设在第一控制器箱内，所述第一电机的动力输出端与第一转轴另一端相对应设置，所述第一上箱盖上设有与第一电机的动力输出端和第一转轴另一端均相对应的皮带贯穿孔，所述第一电机的动力输出端设有皮带，所述皮带穿设过皮带贯穿孔，所述第一电机的动力输出端通过皮带与第一转轴另一端动力连接，所述右支腿的上部设有贯穿的第二转轴孔，所述连接轴设在第二转轴孔内，所述第一右侧壁上与第二转轴孔相对应的位置设有第一轴承，所述连接轴一端与第二转轴孔配合，另一端套嵌在第一轴承的内圈中，所述左右摇摆台包括第一顶板、第一底板，所述左右摇摆台内设有第一夹紧气缸，所述第一夹紧气缸通过第一气动电磁阀与气源连接，所述第一夹紧气缸上设有至少一对第一夹爪，通过第一夹紧气缸实现第一夹爪夹紧或张开，所述第一顶板的左右两侧分别设有与两个第一夹爪的运动轨迹相配合的第一贯穿长槽，所述第一夹爪穿设过第一贯穿长槽，在所述上端板上位于第一贯穿孔的一侧设有限位杆，所述第一底板上设有弧形限位槽，所述弧形限位槽的形状与左右摇摆台相对于前后摇摆台转动时限位杆在左右摇摆台上的运动轨迹相配合，所述限位杆嵌置在弧形限位槽中，所述第一顶板上端面的后侧还设有挡板，所述挡板的中部位置设有容置槽，所述容置槽内设有第一光电传感器，所述第一光电传感器与第一控制器电连接。

2.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述移液装置包括第一支撑板、第一回转气缸、注射装置，所述第一支撑板设在第一执行端上，所述第一回转气缸的底部设在第一支撑板上，所述第一回转气缸上设有第一回转筒，所述第一回转筒与第一回转气缸转动连接，所述注射装置设在第一回转筒上，所述注射装置包括注射泵和设在注射泵下部的针管，所述注射泵与第一回转筒相连接，所述注射泵与总控制器电连接。

3.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述夹瓶装置包括第三支撑板、夹瓶气缸、至少一对夹臂，所述第三支撑板设在第三执行端上，所述夹瓶气缸设在第三支撑板上，所述夹臂设在夹瓶气缸下部，通过夹瓶气缸使夹臂夹紧或张开，所述夹臂的下部设有第一夹板，所述第一夹板外表面设有横纵交织分布的凹槽。

4.如权利要求3所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述第三执行端上还设有第四Z轴直线模组，所述第四Z轴直线模组包括第四Z轴滑轨、第四Z轴电机、第四Z轴丝杆以及第四Z轴滑块，所述第四Z轴电机与总控制器电连接，所述第四Z轴滑轨后端侧面与第三执行端相连接，所述第四Z轴丝杆设在第四Z轴滑轨上，所述第四Z轴滑块上设有第四Z轴丝杆螺母，所述第四 Z轴滑块通过第四Z轴丝杆螺母与第四Z轴丝杆配合，实现所述第四Z轴滑块在第四Z轴滑轨上相对于第四Z轴丝杆移动，所述第四Z轴电机设在第四Z轴滑轨的一端，所述第四Z轴电机的动力输出端与第四Z轴丝杆的一端配合，用以为第四Z轴丝杆提供动力，所述第四Z轴滑块上设有第二摄像装置，所述第二摄像装置包括第二相机支架、第二微型相机，所述第二相机支架设在第四Z 轴滑块上，所述第二微型相机设在第二相机支架内，所述第二微型相机与总控制器电连接。

5.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述第一上箱盖上还设有翻转组件，所述翻转组件包括第二回转气缸、翻转台，所述第二回转气缸设在第一上箱盖上，所述第二回转气缸上设有第二回转筒，所述第二回转筒相对于第二回转气缸转动，所述翻转台包括盒体、第二夹紧气缸，所述第二夹紧气缸上设有至少一对第二夹爪，通过第二夹紧气缸实现第二夹爪夹紧或张开，所述第二夹紧气缸设在盒体内，所述盒体的上部设有上盒盖，所述盒体的后部和前部分别设有后盒壁和前盒壁，所述第一控制器箱内还设有第二气动电磁阀、第三气动电磁阀，所述第二气动电磁阀、第三气动电磁阀均分别与第一控制器电连接，所述第二回转筒的端部与后盒壁相连接，所述上盒盖上的左右两侧分别设有与两个第二夹爪的运动轨迹相配合的第二贯穿长槽，所述第二夹爪穿设过第二贯穿长槽，所述第二夹紧气缸通过第二气动电磁阀与气源连接，所述第二回转气缸通过第三气动电磁阀与气源连接。

6.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述冷藏装置包括：

第二控制器箱，包括第二上箱盖、下箱盖，所述第二控制器箱内设有接有电源的第二控制器，所述第二控制器与总控制器电连接；

冷藏箱，设在所述第二控制器箱的上部，所述冷藏箱包括上盖和第二底板、前侧壁和后侧壁以及第二左侧壁和第二右侧壁，所述冷藏箱内设有内胆，所述内胆的上部开口，所述上盖的下端面设有与所述内胆的上部开口轮廓相配合的保温物质凸起，以实现当内胆处于冷藏或保温状态时保温物质凸起的周侧边缘与内胆的上部开口边缘接触密封；

制冷组件，包括半导体制冷片、水管、水箱、水泵、散热排和水冷头，所述半导体制冷片设在内胆的底部，所述半导体制冷片与第二控制器电连接，所述半导体制冷片包括热端面和冷端面，其中，所述冷端面与内胆相连接，所述热端面与水冷头相连接，所述水箱设在第二控制器箱内，所述水泵设在水箱中，所述水箱内设有制冷液，所述水泵与第二控制器电连接，所述散热排设在第二控制器箱下部，所述水泵通过水管与散热排连接，所述散热排通过水管与水冷头连接，所述水冷头通过水管与水箱连接。

7.如权利要求6所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述第二上箱盖上设有第一贯穿开口，所述第二控制器箱内还设有举升组件，所述举升组件包括第四气动电磁阀、第一伸出气缸，所述第一伸出气缸竖向设置在第二控制器箱内，所述第一伸出气缸包括第一伸出气缸本体和设在第一伸出气缸本体中用于实现伸缩动作的活塞杆，所述第四气动电磁阀与第二控制器电连接，所述伸出气缸本体通过第四气动电磁阀与气源相连接，所述第一伸出气缸本体与下箱盖相连接，活塞杆与第二底板的下端面连接，当所述第一伸出气缸处于伸长状态时，所述活塞杆穿设过第一贯穿开口后将冷藏箱顶起，所述上盖、第二底板、前侧壁、后侧壁、第二左侧壁和第二右侧壁的内侧面上均设有隔热棉，所述内胆与第二底板之间还设有内胆支架，用以将内胆支撑在第二底板上，所述内胆中还设有第一托架，所述第一托架上设有第一放置槽。

8.如权利要求7所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述前侧壁的内侧面上设有第三电机、连接座、第二转轴和扇形齿轮，所述第三电机与第二控制器电连接，在前侧壁的上端与电机的动力输出端相对应的位置开设有第三槽口，所述连接座包括分别设在第三槽口两侧的两个L形板，每个L形板均包括相互垂直的长板面和短板面，两个L形板的长板面均与前侧壁的内侧面相连接，两个L形板的短板面相向布置，所述两个L形板的短板面上分别设有第二贯穿孔，所述扇形齿轮上设有轴向的第三转轴孔，所述第二转轴穿设过第二贯穿孔和第三转轴孔，使扇形齿轮转动连接在连接座上，所述扇形轮齿包括上径向端面、下径向端面和弧形端面，所述第三电机的动力输出端与弧形端面上的啮合齿配合，实现带动扇形齿轮转动，所述上径向端面与上盖的底面前端位置连接，当上盖处于盖合状态时，弧形端面的上弧端与第三电机的动力输出端配合，当上盖处于完全打开状态时，弧形端面的下弧端与第三电机的动力输出端配合，所述第一贯穿开口的轮廓尺寸小于第二底板的尺寸。

9.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述显微观察装置包括基座、载物台、拍照显微镜，所述基座设在第一支撑部上，所述基座的一侧设有导轨，另一侧设有无杆气缸，所述无杆气缸上设有气缸滑块，所述载物台的下部一侧设有第一滑块，所述载物台通过第一滑块与导轨配合，所述载物台的下部另一侧与气缸滑块连接，所述拍照显微镜设在基座上且位于载物台的一侧，所述拍照显微镜与总控制器电连接。

10.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述瓶盖旋拧机构包括第二支撑板、气动旋转接头、中空管、连接盘、气管、夹爪气缸和至少一对第三夹爪，所述第二支撑板设在第二执行端上，所述气动旋转接头包括气动旋转接头本体和旋转头，所述气动旋转接头本体设在第二支撑板上，所述旋转头与气动旋转接头本体相连接，实现在气动旋转接头本体上转动，所述中空管一端与旋转头连接，另一端与连接盘连接，所述连接盘的中部设有供气管穿过的槽孔，所述中空管与槽孔的内壁面连接，所述连接盘的下部与夹爪气缸连接，所述第三夹爪设在夹爪气缸下部，通过夹爪气缸使第三夹爪夹紧或张开，所述气管一端连接气动旋转接头，另一端穿设过中空管、槽孔后连接至夹爪气缸。

11.如权利要求10所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述瓶盖旋拧机构还包括中空旋转平台，所述中空旋转平台设在第二支撑板上，且，所述中空旋转平台位于气动旋转接头下部，所述中空旋转平台上设有可供外接设备连接的联接盘，所述联接盘的中部设有中空走线孔，所述连接盘设在联接盘的中空走线孔内，且，所述连接盘的外环壁面与中空走线孔的内壁面连接，所述第三夹爪包括连接臂和设在连接臂下部的弧形夹持板，所述连接臂上部与夹爪气缸相连接，所述弧形夹持板与连接臂相连接部位设有容置凹槽，所述弧形夹持板下部设有由多个算盘珠状凸起组合形成的凸起部，沿着所述凸起部中部至凸起部端部方向排列分布的算盘珠状凸起的直径逐渐增大，所述弧形夹持板上还开设有竖向的第三贯穿长槽，所述第二支撑板的一侧还设有第一摄像装置，所述第一摄像装置包括第一相机支架、第一微型相机，所述第一相机支架与第二支撑板相连接，所述第一微型相机设在第一相机支架内。

12.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述功能组件还包括培养皿传送培养装置，所述培养皿传送培养装置包括适用于培养皿的培养容器、传送组件，所述传送组件设在所述适用于培养皿的培养容器一侧；

所述适用于培养皿的培养容器，包括第一底座、第五电机、托盘和盖体，所述第五电机设在第一底座上，所述第五电机与总控制器电连接，所述第一底座包括第三底板，所述第五电机的动力输出端与托盘的底部连接，所述盖体盖合在托盘上，所述盖体上设有第二贯穿开口，所述盖体上还设有用于盖合第二贯穿开口的盖板。

13.如权利要求12所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述第一底座还包括支撑台，所述支撑台设在第三底板上，所述支撑台的内部设有容置腔室，所述支撑台的上部设有上台板，所述上台板上设有供第五电机的动力输出端穿过的通孔，所述第五电机设在容置腔室中，所述支撑台上设有电加热丝，所述托盘内设有多个培养皿放置槽；

在所述托盘的下部与通孔相对应的位置设有圆台座，所述圆台座上设有第一环状槽，所述第一环状槽与圆台座的外边缘之间形成第一环状侧板；所述上台板上还设有环状固定座，所述环状固定座设在通孔的周侧边缘位置，所述环状固定座内部设有空腔，所述环状固定座上设有与第一环状侧板位置相对应的第二环状槽，所述第二环状槽与环状固定座的内环边缘之间形成第二环状侧板，所述第一环状侧板伸置在第二环状槽中，所述第二环状侧板伸置在第一环状槽中，所述第五电机的动力输出端与圆台座的中部相连接；

所述支撑台的外侧面形成有密封台阶，所述盖体的下部设有与密封台阶相配合的侧壁板，当所述盖体盖合在支撑台上时，所述侧壁板与密封台阶接触密封；

在所述盖体上位于第二贯穿开口一侧的位置设有第二放置槽，在所述第三底板上与第五电机相对应的位置设有第三贯穿开口；

传输组件包括承托板、第四支撑板、第三回转气缸、翻转板和承接台，所述第四支撑板立置在承托板的一侧，所述第三回转气缸设在第四支撑板的侧面上，所述翻转板设在第三回转气缸上，所述承接台设在承托板上；

所述翻转板包括第二支座和托台，所述托台设在第二支座上，所述第三回转气缸上设有转盘，所述转盘的端部与第二支座的一侧相连接，所述承接台设在翻转后的托台向下所朝向的位置，所述第三底板的侧面上还设有凸起板，所述承托板设在凸起板上；

所述托台的左右两侧均开设有第一槽口，所述承接台的左右两侧以及前后两侧均开设有第二槽口。

14.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述称重装置包括：固定座，所述固定座上设有试剂管称重组件，直口瓶称重组件和歪口瓶称重组件。

15.如权利要求14所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述试剂管称重组件包括第二底座、第一称重传感器以及圆筒，所述第二底座设在固定座上，所述第一称重传感器设在第二底座上，所述圆筒设在第一称重传感器上；

所述直口瓶称重组件包括第三底座、第二称重传感器以及方形筒，所述第三底座设在固定座上，所述第二称重传感器设在第三底座上，所述方形筒设在第二称重传感器上；

所述歪口瓶称重组件，包括第四底座、第三称重传感器以及异形容置盒，所述第四底座设在固定座上，所述第三称重传感器设在第四底座上，所述异形容置盒设在第三称重传感器上；

所述第一称重传感器、第二称重传感器、第三称重传感器均分别与总控制器电连接；

所述异形容置盒包括第四底板、相垂直布置且形状和尺寸均相同的A端板和B端板，所述A端板与B端板均倾斜度布置，所述A端板的一端与B端板的一端相交，所述A端板与B 端板相交的棱边与第四底板的中部相连接，所述A端板的另一端设有竖向布置的A侧板，所述A端板连接在A侧板右端面的中部，所述B端板的另一端设有竖向布置的B侧板，所述B端板连接在B侧板左端面的中部，所述A侧板的下端与第四底板的左端相连接，所述 B侧板的下端与第四底板的右端相连接；所述A端板和B端板的前端面上还设有前侧板，所述前侧板的下部与A端板和B端板相连接形成第一锥状凸起，前侧板上部的左侧与A侧板的前端面相连接，前侧板上部的右侧与B侧板的前端面相连接；所述A端板和B端板的后端面上还设有后侧板，所述后侧板的下部与A端板和B端板相连接形成第二锥状凸起，后侧板上部的左侧与A侧板的后端面相连接，后侧板上部的右侧与B侧板的后端面相连接；所述前侧板与后侧板的形状尺寸均相同，所述A端板、B 端板、A 侧板的上部、B侧板的上部、前侧板以及后侧板共同形成异形容置空腔；

所述第四底板设在第三称重传感器上。

16.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述功能组件还包括离心管操作装置，所述离心管操作装置包括第三控制器箱、操作箱，所述操作箱设在第三控制器箱的上部，所述第三控制器箱内设有带有电源的第三控制器、第五气动电磁阀以及第二伸出气缸，所述第三控制器与总控制器电连接，所述第二伸出气缸在第三控制器箱内竖向布置，所述第二伸出气缸上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，所述第二伸出气缸通过第五气动电磁阀与气源连接，所述第三控制器与第五气动电磁阀电连接，所述第三控制器箱的上部设有第一箱盖，所述第一箱盖上设有供活塞杆穿过的第四贯穿开口，所述操作箱的底部设有第五底板，所述活塞杆的端部在第四贯穿开口位置与第五底板相连接，当所述第二伸出气缸处于伸长状态时，所述活塞杆穿设过第四贯穿开口将第五底板顶起，所述操作箱与第三控制器箱在同一侧的棱边处铰接。

17.如权利要求16所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述第一箱盖包括左第一箱盖、右第一箱盖，所述左第一箱盖和右第一箱盖之间竖向设有第一连接板，所述第一连接板的上端与右第一箱盖的左端相连接，所述第一连接板的下端与左第一箱盖的右端相连接；所述第五底板包括左底板、右底板，所述左底板和右底板之间竖向设有第二连接板，所述第二连接板的上端与右底板的左端相连接，所述第二连接板的下端与左底板的右端相连接，所述第一连接板与第二连接板的高度相同，所述第三控制器箱的右侧设有右箱板；

所述右箱板上设有第一轴销座，所述第二伸出气缸的底部通过轴销与第一轴销座转动连接，所述右底板的下端面上设有第二轴销座，第二伸出气缸的活塞杆的端部通过轴销与第二轴销座转动连接，所述操作箱的右侧设有第一右侧板，所述第一右侧板通过合页与右箱板铰接；

所述操作箱内还设有横向布置的挡板支架，所述挡板支架上设有至少一个第三夹紧气缸，所述第三控制器箱内设有第八气动电磁阀，所述第三控制器与第八气动电磁阀电连接，所述第三夹紧气缸通过第八气动电磁阀与气源连接，所述第三夹紧气缸上设有第四夹爪，所述操作箱的上部设有第二顶板，在所述第二顶板上设有与第四夹爪的运动轨迹相配合的第四贯穿长槽，所述第四夹爪穿设过第四贯穿长槽；

所述左底板上设有至少一个第四夹紧气缸，所述第三控制器箱内设有第六气动电磁阀，所述第三控制器与第六气动电磁阀电连接，所述第四夹紧气缸通过第六气动电磁阀与气源连接，所述第四夹紧气缸上设有第五夹爪，在所述挡板支架上与第四夹紧气缸相对应的位置设有第三贯穿孔，在所述第二顶板上与第三贯穿孔相对应的位置设有第四贯穿孔，所述第三贯穿孔、第四贯穿孔的数量均与第四夹紧气缸的数量相同，所述第五夹爪上设有夹块，

所述夹块的前端面为弧形凹面，所述夹块的后端面设有卡槽，所述卡槽的宽度与第五夹爪的宽度配合，所述夹块通过卡槽卡嵌在第五夹爪上。

18.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述功能组件还包括加热装置，所述加热装置包括第四控制器箱、加热箱，所述加热箱设在第四控制器箱的上部，所述第四控制器箱内设有带有电源的第四控制器，所述第四控制器与总控制器电连接，所述加热箱内设有加热容器，所述加热容器上设有加热带，所述加热带与第四控制器电连接，所述加热箱内设有第五夹紧气缸和至少一组第二夹板，所述第四控制器箱内设有第七气动电磁阀，所述第七气动电磁阀与第四控制器电连接，所述第五夹紧气缸通过第七气动电磁阀与气源连接，第二夹板设在第五夹紧气缸上且位于加热容器的上部，所述第五夹紧气缸上设有左夹爪和右夹爪，每组第二夹板均包括相平行布置的左夹板和右夹板，所述左夹板上设有左容置凹槽，所述右夹板上设有与左容置凹槽相对应的右容置凹槽，所述左容置凹槽的数量与右容置凹槽的数量均与加热容器的数量相对应。

19.如权利要求18所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述加热容器至少有一排，每排的加热容器数量至少有一个，第二夹板的组数与加热容器的排数相对应；

所述左夹爪与每组第二夹板中的右夹板相连接，所述右夹爪与每组第二夹板中的左夹板相连接，通过左夹爪带动右夹板向左夹板靠近，以及通过右夹爪带动左夹板向右夹板靠近，使右容置凹槽与左容置凹槽共同形成卡接腔，所述卡接腔位于加热容器的上方；

所述左夹爪的前侧面上设有左连接板，所述左连接板上设有左支撑板，所述左支撑板相对于左夹板垂直布置，每组第二夹板中的右夹板均与左支撑板的上端面相连接；所述右夹爪的后侧面上设有右连接板，所述右连接板上设有右支撑板，所述右支撑板相对于右夹板垂直布置，每组第二夹板中的左夹板均与右支撑板的上端面相连接；

所述加热容器与加热箱之间还设有垫脚，所述垫脚的底部与加热箱相连接，所述垫脚的上部设有与加热容器相配合的第二容置槽，所述加热容器设在第二容置槽内；

所述左容置凹槽和右容置凹槽的槽壁面上均设有防滑层；

所述加热箱的上部设有第三上箱盖，所述第三上箱盖上与加热容器相对应的位置设有第五贯穿孔。

20.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述功能组件还包括耗材放置装置，所述耗材放置装置包括夹持箱、竖向布置的第三伸出气缸，所述夹持箱内设有夹持组件，所述夹持组件包括拉伸板以及执行夹爪，所述第三伸出气缸上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，所述第三伸出气缸设在拉伸板的下部，活塞杆的顶端与拉伸板下端相连接，拉伸板的两端均设有执行夹爪，所述夹持箱内还设有轴销座，所述执行夹爪通过轴销与轴销座转动连接，所述夹持箱的上部设有第二箱盖，在所述第二箱盖上与执行夹爪相对应的位置设有第五贯穿长槽，所述执行夹爪包括相互倾斜布置的动力臂和操作臂，所述轴销设在动力臂和操作臂连接的位置，所述操作臂穿设过第五贯穿长槽，所述动力臂上设有腰形孔，所述拉伸板的两端均与腰形孔配合，当活塞杆在第三伸出气缸中伸缩带动拉伸板上下移动时，所述执行夹爪在轴销座上摆动以实现所述操作臂在第五贯穿长槽中运动，所述第五贯穿长槽与操作臂的运动轨迹相配合，拉伸板的两端端部中心均设有长条槽，所述长条槽的相对两侧壁之间设有连接杆，所述连接杆嵌置在腰形孔中。

21.如权利要求20所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述夹持组件的下部还设有拖拽板，所述拖拽板设在第三伸出气缸的活塞杆与拉伸板之间，第三伸出气缸的活塞杆的顶端与拖拽板相连接，所述拖拽板与拉伸板相连接，通过活塞杆带动拖拽板运动，进而带动拉伸板移动；

所述夹持箱的底部设有第六底板，所述第六底板的下部设有第二托架，所述第三伸出气缸设在第二托架上，所述第六底板上设有供活塞杆穿过的第五贯穿开口；

所述拖拽板的左侧设有多个第一连接螺栓，所述拖拽板的右侧设有与第一连接螺栓数目相同的第二连接螺栓，所述第二连接螺栓与第一连接螺栓相错开布置，在所述第一连接螺栓的上部以及第二连接螺栓的上部均设有夹持组件，所述第一连接螺栓的上部以及第二连接螺栓的上部分别与拉伸板相连接，其中，定义第一连接螺栓上的任一夹持组件为左夹持组件，第二连接螺栓上的任一夹持组件为右夹持组件，每一个左夹持组件均有一个相对应的右夹持组件与之相错开布置，该其中一个左夹持组件和与其相对应的右夹持组件共同构成一对夹持组件，所述轴销座包括第三轴销座、第四轴销座，所述第三轴销座设在第二

箱盖下端面上与执行夹爪相对应的位置，所述夹持箱的左右两侧分别设有第一左侧板、第二右侧板，在所述第一左侧板、第二右侧板上与执行夹爪相对应的位置均设有第四轴销座，在所述第一左侧板、第二右侧板上临近第四轴销座的位置均开设有第四槽口，拉伸板其中一端的执行夹爪通过轴销与第三轴销座转动连接，拉伸板另一端的执行夹爪通过轴销与第四轴销座转动连接；

所述一对夹持组件中相临近的两个执行夹爪上均设有档杆，所述档杆位于该两个执行夹爪的侧端面上，在所述第二箱盖上位于夹持组件两个执行夹爪之间的位置设有第二光电传感器。

22.如权利要求21所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述功能组件还包括耗材传输装置，所述耗材传输装置包括箱体，所述箱体的下部设有第七底板，所述箱体的左右两侧分别设有第二左侧板、第三右侧板，所述箱体的后侧设有后端板，所述箱体内设有提升组件，所述提升组件包括第五直线模组、升降板，所述第五直线模组包括第五滑轨、第六电机、第五丝杆以及第五滑块，所述第五丝杆设在第五滑轨上，所述第五滑块上设有第五丝杆螺母，所述第五滑块通过第五丝杆螺母与第五丝杆配合，实现所述第五滑块在第五滑轨上相对于第五丝杆移动，所述第六电机设在第五滑轨的一端，所述第六电机与总控制器电连接，所述第六电机的动力输出端与第五丝杆的一端配合，用以为第五丝杆提供动力，所述第五滑轨竖向设在后端板上，所述升降板设在第五滑轨上。

23.如权利要求22所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述箱体内还设有水平输送组件，所述水平输送组件包括前支撑架、后支撑架、第二皮带和第七电机，所述前支撑架设在第七底板的前部，所述后支撑架设在第七底板的后部，所述前支撑架包括一对竖向设在第七底板上的前支腿、前转轴，所述前转轴设在两个前支腿之间，两个前支腿的上部均设有第四转轴孔，两个第四转轴孔内均设有第二轴承，所述前转轴的两端分别与两个第二轴承相配合，实现前转轴在两个前支腿之间转动；所述后支撑架包括一对竖向设在第七底板上的后支腿、后转轴，所述后转轴设在两个后支腿之间，两个后支腿的上部均设有第五转轴孔，两个第五转轴孔内均设有第三轴承，所述后转轴的两端分别与两个第三轴承相配合，实现后转轴在两个后支腿之间转动，所述前转轴上设有主动皮带轮，所述后转轴上设有与主动皮带轮相对应设置的从动皮带轮，所述主动皮带轮通过第二皮带与从动皮带轮相连接，定义其中一个主动皮带轮、与该其中一个主动皮带轮相对应的其中一个从动皮带轮和设在其中一个主动皮带轮上的一个第二皮带共同构成一个皮带轮组，皮带轮组至少有一个，所述前转轴上还设有从动齿轮，所述第七电机设在第七底板上与从动齿轮相对应的位置，所述第七电机的动力输出端与从动齿轮相配合；所述升降板包括支撑板体和连接板体，所述支撑板体的一端和连接板体的一端相垂直连接，所述连接板体上设有多个贯穿的螺丝孔，所述支撑板体位于后转轴的上方，所述支撑板体上设有长槽口，所述长槽口的槽口方向与第二皮带的布置方向一致，所述长槽口与

第二皮带相对应设置，所述第二皮带的端部位于长槽口中，所述长槽口的数量与皮带轮组的数量一致，所述箱体内还设有紫外灯，所述紫外灯设在后端板上；

所述第二右侧板上还设有水平布置的第四伸出气缸，所述第四伸出气缸上设有用于实现伸缩动作的活塞杆，第四伸出气缸的活塞杆的端部朝向第二左侧板布置，在所述第三右侧板上设有供活塞杆穿过的第六贯穿开口，在所述第三右侧板上位于第六贯穿开口的下部位置设有第三托架，所述第三托架设在第四伸出气缸下部。

24.如权利要求 1 所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述功能组件还包括二级输送组件，所述二级输送组件设在靠近支撑框架前侧的位置，所述二级输送组件包括第一滑板、第六滑块、第三支座、第八电机、第二滑板、第七滑块、第四托架，所述第八电机设在第三支座上，所述第六滑块设在第三支座的下部，所述第一滑板上设有第六滑轨、第一直齿条，所述第六滑块与第六滑轨配合，在所述第三支座的一侧与第一直齿条相对应的位置设有第六转轴，所述第六转轴的内侧套嵌设有第六齿轮，所述第六转轴的外侧套嵌有第一皮带轮，所述第六齿轮、第一皮带轮均分别与第六转轴转动连接，所述第六齿轮的外端端部与第一皮带轮的内端端部固定连接，所述第六齿轮与第一直齿条啮合，所述第八电机的动力输出轴上设有第二皮带轮，所述第二皮带轮通过第三皮带与第一皮带轮传动连接，所述第二滑板设在第三支座的上部，所述第二滑板的一侧的前部设有第七转轴，所述第七转轴的内侧套嵌设有第三皮带轮，所述第七转轴的外侧套嵌设有第七齿轮，所述第三皮带轮、第七齿轮均分别与第七转轴转动连接，所述第七齿轮的内端端部与第三皮带轮的外端端部固定连接，在所述第二滑板的一侧与第二皮带轮相对应的位置设有第八转轴，所述第八转轴上套嵌设有第四皮带轮，所述第四皮带轮与第八转轴转动连接，所述第二皮带轮通过第四皮带与第四皮带轮传动连接，所述第四皮带轮通过第五皮带与第三皮带轮转动连接，所述第二滑板上设有第七滑轨，所述第七滑块与第七滑轨相配合，所述第四托架设在第七滑块上，在所述第四托架的下部与第七齿轮相对应的位置设有第二直齿条，所述第七齿轮与第二直齿条啮合，所述第一滑板的下部与第一支撑部相连接；

所述第二皮带轮、第四皮带轮均为多槽皮带轮。

25.如权利要求1-24任一项所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述支撑框架上还设有第二支撑部，所述第二支撑部包括第一支撑架、第二支撑架，所述第一支撑架在支撑框架的上部右侧，所述第二支撑架设在支撑框架的上部左侧与第一支撑架相对应位置；

所述机械臂包括：X轴直线模组，所述X轴直线模组包括X轴滑轨、X轴电机、X轴丝杆以及X轴滑块，所述X轴丝杆设在X轴滑轨上，所述X轴滑块上设有X轴丝杆螺母，所述X轴滑块通过X轴丝杆螺母与X轴丝杆配合，实现所述X轴滑块在X轴滑轨上相对于X轴丝杆移动，所述X轴电机设在X轴滑轨的一端，所述X轴电机的动力输出端与X轴丝杆的一端配合，用以为X轴丝杆提供动力；Y轴直线模组设在所述X轴直线模组上，所述Y轴直线模组与X轴直线模组相垂直，所述Y轴直线模组包括Y轴滑轨、Y轴电机、Y轴丝杆以及Y轴滑块，所述Y轴滑轨的底部与X轴滑块相连接，所述Y轴丝杆设在Y轴滑轨上，所述Y轴滑块上设有Y轴丝杆螺母，所述Y轴滑块通过Y轴丝杆螺母与Y轴丝杆配合，实现所述Y轴滑块在Y轴滑轨上相对于Y轴丝杆移动，所述Y 轴电机设在Y轴滑轨的一端，所述Y轴电机的动力输出端与Y轴丝杆的一端配合，用以为Y轴丝杆提供动力；

所述X轴模组设在第一支撑架上，所述第二支撑架上设有第一滑轨，所述第一滑轨与X轴滑轨平行布置；

所述Y轴直线模组一端设在X轴直线模组上，另一端通过第六滑块与第一滑轨配合，实现在第一滑轨上移动；

所述第一支撑部为承重板；

所述连接部为连接框架，所述连接框架设在Y轴滑块上；

所述第一执行端为第一Z轴直线模组，所述第一Z轴直线模组设在连接框架的一端，所述第一Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，所述第一Z轴直线模组包括第一Z轴滑轨、第一Z轴电机、第一Z轴丝杆以及第一Z轴滑块，所述第一Z轴滑轨的底部与连接框架相连接，所述第一Z轴丝杆设在第一Z轴滑轨上，所述第一Z轴滑块上设有第一Z轴丝杆螺母，所述第一Z轴滑块通过第一Z轴丝杆螺母与第一Z轴丝杆配合，实现所述第一Z轴滑块在第一Z轴滑轨上相对于第一Z轴丝杆移动，所述第一Z轴电机设在第一Z轴滑轨的一端，所述第一Z轴电机的动力输出端与第一Z轴丝杆的一端配合，用以为第一Z轴丝杆提供动力；

所述第二执行端为第二Z轴直线模组，所述第二Z轴直线模组设在连接框架的一端，所述第二Z轴直线模组位于第一Z轴直线模组的旁侧，所述第二Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，所述第二Z轴直线模组包括第二Z轴滑轨、第二Z轴电机、第二Z轴丝杆以及第二Z轴滑块，所述第二Z轴滑轨的底部与连接框架相连接，所述第二Z轴丝杆设在第二Z轴滑轨上，所述第二Z轴滑块上设有第二Z轴丝杆螺母，所述第二Z轴滑块通过第二Z轴丝杆螺母与第二Z轴丝杆配合，实现所述第二Z轴滑块在第二Z轴滑轨上相对于第二Z轴丝杆移动，所述第二Z轴电机设在第二Z轴滑轨的一端，所述第二Z轴电机的动力输出端与第二Z轴丝杆的一端配合，用以为第二Z轴丝杆提供动力；

所述第三执行端为第三Z轴直线模组，所述第三Z轴直线模组设在连接框架的另一端，所述第三Z轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，所述第三Z轴直线模组包括第三Z轴滑轨、第三Z轴电机、第三Z轴丝杆以及第三Z轴滑块，所述第三Z轴滑轨的底部与连接框架相连接，所述第三Z轴丝杆设在第三Z轴滑轨上，所述第三Z轴滑块上设有第三Z轴丝杆螺母，所述第三Z轴滑块通过第三Z轴丝杆螺母与第三Z轴丝杆配合，实现所述第三Z轴滑块在第三Z轴滑轨上相对于第三Z轴丝杆移动，所述第三Z轴电机设在第三Z轴滑轨的一端，所述第三Z轴电机的动力输出端与第三Z轴丝杆的一端配合，用以为第三Z轴丝杆提供动力；

所述X轴电机、Y轴电机、第一Z轴电机、第二Z轴电机和第三Z轴电机均与总控制器电连接。

26.如权利要求1所述的自动化细胞培养设备，其特征在于，所述支撑框架为支撑柱结构，支撑柱之间设有透明玻璃罩将所述支撑框架围合形成密闭空间。

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