CN113135328A - 液体全自动分装流水线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了液体全自动分装流水线。设计一种高效的液体全自动分装流水线势在必行。本发明的上料机构进行横向传输，纵向搬运机构进行纵向传输，入料搬运机构在上料机构的输出端工位与纵向搬运机构的输入端工位之间搬运；磁珠摇匀及灌装机构位于纵向搬运机构的传输通道上；工位转换搬运机构在纵向搬运机构的输出端工位与封膜搬运机构的输入端工位之间搬运，试剂灌装机构位于工位转换搬运机构的传输通道上；封膜机构位于封膜搬运机构的传输通道上；出料搬运机构在封膜搬运机构的输出端工位与出料机构的输入端工位之间搬运。本发明灌装磁珠量、试剂量精准，且通过各工位无时间间隔衔接，效率高；直立的轨道面送料，避免液体腐蚀轨道。

Description

液体全自动分装流水线
技术领域
本发明属于生命科学设备领域，具体涉及一种液体全自动分装流水线。
背景技术
深孔板在生物研究、医院等相关领域使用非常广泛，用于处理、转移和储存液体样本，储存有磁珠和试剂的深孔板进一步用于核酸提取。但是，目前在深孔板上灌装磁珠、灌装试剂以及封膜时大多通过人工操作或者半自动化操作，效率低下，劳动强度大，容易产生对产品的人为污染，或者个别有一定酸碱性试剂由于操作不当可能对人造成伤害。目前，随着新型冠状病毒在全世界范围内传播，对于核酸提取和检测效率的要求大幅提高，现有的深孔板灌装磁珠、灌装试剂以及封膜技术难以跟上社会需求。可见，设计一种高效的液体全自动分装流水线势在必行。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种液体全自动分装流水线。
本发明采用如下技术方案：
本发明包括上料机构、入料搬运机构、纵向搬运机构、磁珠摇匀及灌装机构、工位转换搬运机构、试剂灌装机构、封膜搬运机构、封膜机构、出料搬运机构、出料机构和机架；所述的上料机构进行横向传输，纵向搬运机构进行纵向传输，入料搬运机构在上料机构的输出端工位与纵向搬运机构的输入端工位之间搬运；所述的磁珠摇匀及灌装机构位于纵向搬运机构的传输通道上；所述的工位转换搬运机构在纵向搬运机构的输出端工位与封膜搬运机构的输入端工位之间搬运，所述的试剂灌装机构位于工位转换搬运机构的传输通道上；所述的封膜机构位于封膜搬运机构的传输通道上；所述的出料搬运机构在封膜搬运机构的输出端工位与出料机构的输入端工位之间搬运。
所述的磁珠摇匀及灌装机构包括第一旋转电机、搅拌桶、磁珠盘、移液枪和枪头盒；所述第一旋转电机的底座固定在机架上，搅拌桶支架固定在第一旋转电机的输出轴上；搅拌桶固定在搅拌桶支架上；搅拌桶的底部开口处设有电动阀；磁珠盘由第一滚珠丝杆型直线模组驱动沿垂直于上料机构输送方向水平移动；机架上设有超声波液位传感器；第二滚珠丝杆型直线模组驱动第三滚珠丝杆型直线模组、移液枪、第一气缸和第二气缸同步沿平行于上料机构输送方向水平移动；第三滚珠丝杆型直线模组驱动移液枪、第一气缸和第二气缸同步上下移动；移液枪的活塞与第一气缸的活塞杆固定，第一气缸的缸体与第二气缸的活塞杆固定；所述的枪头盒由第三气缸驱动；第三气缸的活塞杆沿垂直于上料机构输送方向布置；枪头盒内放置有枪头；第一滚珠丝杆型直线模组和第二滚珠丝杆型直线模组的直线导轨轨道面均直立设置；磁珠摇匀及灌装机构设有沿垂直于上料机构输送方向间距布置的两个。
所述的试剂灌装机构包括注射泵、蠕动泵、注射头、注射头支架、旋转气缸和防滴漏板；五个注射头组沿平行于上料机构输送方向排布，每个注射头组包括沿垂直于上料机构输送方向排布的八个注射头；其中三个注射头组中，每两个注射头与一个注射泵的两个出液口分别经管道连通；每个注射泵的进液口与一个液罐经管道连通；另外两个注射头组中，每个注射头与一个蠕动泵的出液口经管道连通；所有注射头固定在注射头支架上；注射头支架固定在机架上；旋转气缸固定在机架上，并驱动防滴漏板转动。
所述的封膜机构包括第四气缸、第五气缸、第四滚珠丝杆型直线模组、真空发生器、吸盘、第五滚珠丝杆型直线模组、第六气缸、铝膜架、加热器、冷压板和风扇；第四气缸的缸体固定在机架上，第四气缸驱动第四滚珠丝杆型直线模组和吸盘升降；第四滚珠丝杆型直线模组驱动吸盘沿平行于上料机构输送方向水平移动；吸盘由真空发生器提供负压；铝膜架固定在机架上，铝膜架内设有铝膜安置板，铝膜安置板上叠放有多层铝膜；所述的第五滚珠丝杆型直线模组驱动铝膜安置板升降；第五气缸的缸体固定在机架上，第五气缸驱动加热器升降；第六气缸的缸体固定在机架上，第六气缸驱动冷压板和风扇同步升降。
优选地，所述的上料机构包括上料带传动机构、第一气动夹爪、行程开关和第一光电传感器；上料带传动机构的主动带轮由第二旋转电机驱动；第一气动夹爪位于上料带传动机构的输出端下方；行程开关和第一光电传感器均位于上料带传动机构的输出端处。
优选地，所述的入料搬运机构位于上料机构的输出端上方，包括第六滚珠丝杆型直线模组、电动缸和第二气动夹爪；第六滚珠丝杆型直线模组平行于上料机构输送方向，并驱动电动缸水平运动；电动缸驱动第二气动夹爪垂直运动。
优选地，所述的纵向搬运机构包括第七气缸以及由第七气缸驱动同步运动的第三气动夹爪、第四气动夹爪、第五气动夹爪和第六气动夹爪。
优选地，所述的工位转换搬运机构包括第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组和第七气动夹爪；所述的第七滚珠丝杆型直线模组驱动第八滚珠丝杆型直线模组和第七气动夹爪沿平行于上料机构输送方向水平移动，第八滚珠丝杆型直线模组驱动第七气动夹爪上下移动。第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组的直线导轨轨道面均直立设置。
优选地，所述的封膜搬运机构包括第九滚珠丝杆型直线模组以及由第九滚珠丝杆型直线模组驱动同步沿垂于上料机构输送方向水平移动的第八气动夹爪、第九气动夹爪和第十气动夹爪。
优选地，所述的出料搬运机构包括第八气缸、第十滚珠丝杆型直线模组和第十一气动夹爪；第八气缸的缸体固定在机架上，第八气缸驱动第十滚珠丝杆型直线模组和第十一气动夹爪沿平行于上料机构输送方向水平移动；所述的第十滚珠丝杆型直线模组驱动第十一气动夹爪升降。
优选地，所述的出料机构包括下料带传动机构和第二光电传感器；所述的下料带传动机构由第三旋转电机驱动。
本发明具有的有益效果：
本发明实现深孔板输送，在深孔板上灌装磁珠、灌装试剂和封膜，成品输出的全自动化，灌装磁珠量、试剂量精准，且通过各工位无时间间隔衔接，大大提高了效率；其中，上料机构输送层叠的多层深孔板，输送效率高；磁珠摇匀及灌装机构设有两个，同步进行磁珠灌装，磁珠灌装效率高，且通过搅拌桶底部的电动阀控制灌装磁珠量，控制精准，避免采用气泵等在压力影响下导致灌装磁珠量波动；第一气缸和第二气缸共同作用，第一气缸首先驱动移液枪出液，第二气缸进一步驱动移液枪压出残留的液体，使得出液时无残留，出液量十分精准；铝膜热封在深孔板上后，再通过冷压板冷压铝膜，并通过风扇吹风，加快铝膜散热冷却，避免鼓包褶皱，提高封膜质量。进一步，本发明采用多项措施防止液体滴漏，减少污染，且通过直立的轨道面替代传统水平的轨道面送料，使得直立的轨道面避开移液枪和注射头的液体滴漏方向，而且可在直立的轨道面上方设置挡板，避免移液枪或注射头漏出液体腐蚀轨道，克服了传统水平轨道无法避开移液枪和注射头，且难以做挡板阻隔的缺陷。
附图说明
图1为本发明整体结构的一个侧视立体图；
图2为本发明整体结构的另一个侧视立体图；
图3为本发明中入料搬运机构、纵向搬运机构、磁珠摇匀及灌装机构、工位转换搬运机构和试剂灌装机构的装配立体图；
图4为本发明中入料搬运机构、纵向搬运机构和磁珠摇匀及灌装机构的装配立体图；
图5为本发明中工位转换搬运机构和试剂灌装机构的装配立体图；
图6为本发明中封膜搬运机构、封膜机构和出料搬运机构的装配立体图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1和2所示，液体全自动分装流水线，包括上料机构1、入料搬运机构2、纵向搬运机构3、磁珠摇匀及灌装机构4、工位转换搬运机构5、试剂灌装机构6、封膜搬运机构7、封膜机构8、出料搬运机构9、出料机构10和机架11；上料机构1进行横向(平行X轴方向)传输，纵向搬运机构3进行纵向(平行Y轴方向)传输，入料搬运机构2在上料机构1的输出端工位与纵向搬运机构3的输入端工位之间搬运；磁珠摇匀及灌装机构4位于纵向搬运机构3的传输通道上；工位转换搬运机构5在纵向搬运机构3的输出端工位与封膜搬运机构7的输入端工位之间搬运，试剂灌装机构6位于工位转换搬运机构5的传输通道上；封膜机构8位于封膜搬运机构7的传输通道上；出料搬运机构9在封膜搬运机构7的输出端工位与出料机构10的输入端工位之间搬运。
如图3和4所示，磁珠摇匀及灌装机构4包括第一旋转电机4-1、搅拌桶4-2、磁珠盘4-3、移液枪4-4和枪头盒4-5；第一旋转电机4-1的底座固定在机架上，搅拌桶支架固定在第一旋转电机4-1的输出轴上；搅拌桶4-2通过螺栓固定在搅拌桶支架上；搅拌桶的底部开口处设有电动阀；磁珠盘4-3由第一滚珠丝杆型直线模组驱动沿垂直于上料机构1输送方向水平移动；机架上设有超声波液位传感器，检测磁珠盘4-3的液位高度；第二滚珠丝杆型直线模组驱动第三滚珠丝杆型直线模组(连同移液枪、第一气缸和第二气缸一起)沿平行于上料机构1输送方向水平移动(第三滚珠丝杆型直线模组的支撑座固定在第二滚珠丝杆型直线模组的滑台上，移液枪固定在第三滚珠丝杆型直线模组的滑台上)；第三滚珠丝杆型直线模组驱动移液枪4-4、第一气缸和第二气缸同步上下移动(第二气缸的缸体固定在第三滚珠丝杆型直线模组的滑台上)；移液枪的活塞与第一气缸的活塞杆固定，第一气缸的缸体与第二气缸的活塞杆固定；第一气缸和第二气缸共同作用，第一气缸首先驱动移液枪出液，第二气缸进一步驱动移液枪压出残留的液体，使得出液时无残留，而在取液前，第二气缸先复位，只有第一气缸复位进行取液，出液量和取液量均十分精准；枪头盒4-5由第三气缸驱动(枪头盒4-5固定在第三气缸的活塞杆上)；第三气缸的活塞杆沿垂直于上料机构1输送方向布置；枪头盒内放置有枪头；第一滚珠丝杆型直线模组和第二滚珠丝杆型直线模组的直线导轨轨道面均直立设置，而不是轨道面朝上，避免液体滴漏污染或腐蚀直线导轨。磁珠摇匀及灌装机构4设有沿垂直于上料机构1输送方向间距布置的两个，纵向搬运机构3(设有五个工位，两个磁珠摇匀及灌装机构4的移液枪4-4之间有一个空工位)将深孔板分别搬运至两个磁珠摇匀及灌装机构4进行磁珠灌装，每个磁珠摇匀及灌装机构4对深孔板的一列进行磁珠灌装，磁珠灌装过程中磁珠摇匀及灌装机构4的移液枪4-4不移动，避免移动过程中振动导致漏液。
如图5所示，试剂灌装机构6包括注射泵6-1、蠕动泵、注射头6-2、注射头支架6-3、旋转气缸和防滴漏板；五个注射头组沿平行于上料机构1输送方向排布，每个注射头组包括沿垂直于上料机构1输送方向排布的八个注射头6-2；其中三个注射头组中，每两个注射头6-2与一个注射泵的两个出液口分别经管道连通；每个注射泵的进液口与一个液罐经管道连通；另外两个注射头组中，每个注射头6-2与一个蠕动泵的出液口经管道连通；所有注射头6-2固定在注射头支架6-3上；注射头支架6-3固定在机架上；旋转气缸固定在机架上，并驱动防滴漏板转动；防滴漏板位于注射头6-2下方，在深孔板被工位转换搬运机构5搬离注射头6-2时暂时防止注射头6-2中液体滴漏。试剂灌装机构6分两次灌装完所有试剂，每一次灌装的试剂为：一列洗脱剂、一列去蛋白、一列裂解液和两列洗涤剂；洗脱剂和洗涤剂使用注射泵；去蛋白和裂解液使用蠕动泵，蠕动泵防止去蛋白、裂解液结晶阻塞管子，若采用注射泵灌装去蛋白、裂解液结晶，比较容易坏，提高了成本。
如图6所示，封膜机构8包括第四气缸8-1、第五气缸8-2、第四滚珠丝杆型直线模组8-3、真空发生器、吸盘、第五滚珠丝杆型直线模组8-4、第六气缸8-5、铝膜架8-6、加热器、冷压板和风扇；第四气缸8-1的缸体固定在机架上，第四气缸8-1驱动第四滚珠丝杆型直线模组8-3和吸盘升降；第四滚珠丝杆型直线模组8-3驱动吸盘沿平行于上料机构1输送方向水平移动；吸盘由真空发生器提供负压；铝膜架8-6固定在机架上，铝膜架8-6内设有铝膜安置板，铝膜安置板上叠放有多层铝膜；第五滚珠丝杆型直线模组8-4驱动铝膜安置板升降；第五气缸8-2的缸体固定在机架上，第五气缸8-2驱动加热器升降(加热器固定在第五气缸8-2的活塞杆上)；第六气缸8-5的缸体固定在机架上，由第六气缸8-5驱动冷压板和风扇同步升降。封膜机构8吸附铝膜到深孔板上，然后，通过加热器将铝膜热封在深孔板上，最后通过冷压板冷压铝膜，并通过风扇吹风，加快散热快，避免鼓包褶皱，提高封膜质量。
作为一个优选实施例，如图1和2所示，上料机构1包括上料带传动机构、第一气动夹爪、行程开关和第一光电传感器；上料带传动机构的主动带轮由第二旋转电机驱动；第一气动夹爪位于上料带传动机构的输出端下方；行程开关和第一光电传感器均位于上料带传动机构的输出端处。相邻层叠的深孔板在上料机构1上贴紧；行程开关被层叠的深孔板触发时，入料搬运机构2在搬运层叠的深孔板之前，第一气动夹爪先夹持输出端位置的层叠深孔板中最底部的那个深孔板，上料机构1带动除输出端位置层叠深孔板外的其余层叠深孔板后移预设距离，然后，第一气动夹爪松开，入料搬运机构2将输出端位置的层叠深孔板一个个搬运至纵向搬运机构3，从而在保证上料机构1尽可能紧密传输深孔板的前提下，还保证入料搬运机构2搬运输出端位置的层叠深孔板时不会碰撞相邻的层叠深孔板，避免了相邻层叠深孔板的移位；第一光电传感器用于检测层叠深孔板最底部的一个是否被搬离。
作为一个优选实施例，如图3所示，入料搬运机构2位于上料机构1的输出端上方，包括第六滚珠丝杆型直线模组、电动缸和第二气动夹爪；第六滚珠丝杆型直线模组平行于上料机构1输送方向，并驱动电动缸水平运动；电动缸驱动第二气动夹爪垂直运动。
作为一个优选实施例，如图3和4所示，纵向搬运机构3包括第七气缸以及由第七气缸驱动同步运动的第三气动夹爪、第四气动夹爪、第五气动夹爪和第六气动夹爪。
作为一个优选实施例，如图5所示，工位转换搬运机构5包括第七滚珠丝杆型直线模组5-1、第八滚珠丝杆型直线模组5-2和第七气动夹爪；第七滚珠丝杆型直线模组驱动第八滚珠丝杆型直线模组和第七气动夹爪沿平行于上料机构1输送方向水平移动(第八滚珠丝杆型直线模组的支撑座固定在第七滚珠丝杆型直线模组的滑台上，第七气动夹爪固定在第八滚珠丝杆型直线模组的滑台上)，第八滚珠丝杆型直线模组驱动第七气动夹爪上下移动。第七滚珠丝杆型直线模组5-1、第八滚珠丝杆型直线模组5-2的直线导轨轨道面均直立设置，而不是轨道面朝上，避免液体滴漏污染或腐蚀直线导轨。
作为一个优选实施例，如图6所示，封膜搬运机构7包括第九滚珠丝杆型直线模组7-1以及由第九滚珠丝杆型直线模组7-1驱动同步沿垂于上料机构1输送方向水平移动的第八气动夹爪、第九气动夹爪和第十气动夹爪。
作为一个优选实施例，如图2所示，出料搬运机构9包括第八气缸9-1、第十滚珠丝杆型直线模组和第十一气动夹爪；第八气缸9-1的缸体固定在机架上，第八气缸9-1驱动第十滚珠丝杆型直线模组和第十一气动夹爪沿平行于上料机构1输送方向水平移动；第十滚珠丝杆型直线模组驱动第十一气动夹爪升降。
作为一个优选实施例，如图1和2所示，出料机构10包括下料带传动机构和第二光电传感器；下料带传动机构由第三旋转电机驱动；第二光电传感器检测深孔板是否层叠到位(优选深孔板层叠五层)。
其中，上料机构1的上料带传动机构和出料机构10的下料带传动机构均由主动带轮、从动带轮和同步带组成；主动带轮和从动带轮均铰接在机架上，且通过同步带连接。
其中，第一旋转电机、第二旋转电机、第三旋转电机、电动缸、真空发生器以及第一滚珠丝杆型直线模组、第二滚珠丝杆型直线模组、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组、第五滚珠丝杆型直线模组、第六滚珠丝杆型直线模组、第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组、第九滚珠丝杆型直线模组和第十滚珠丝杆型直线模组的马达分别经驱动器与控制器连接；旋转气缸、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第五气缸、第六气缸、第七气缸、第八气缸、第一气动夹爪、第二气动夹爪、第三气动夹爪、第四气动夹爪、第五气动夹爪、第六气动夹爪、第七气动夹爪、第八气动夹爪、第九气动夹爪、第十气动夹爪和第十一气动夹爪分别经换向阀与控制器连接，且均由气泵供气；电动阀、加热器和风扇由控制器控制；行程开关、第一光电传感器、第二光电传感器和超声波液位传感器的信号输出端均接控制器；各注射泵和各蠕动泵分别经控制阀与控制器连接，连接注射泵的控制阀设有两个出液口，连接蠕动泵的控制阀设有一个出液口。
其中，第一滚珠丝杆型直线模组、第二滚珠丝杆型直线模组、第三滚珠丝杆型直线模组、第四滚珠丝杆型直线模组、第五滚珠丝杆型直线模组、第六滚珠丝杆型直线模组、第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组、第九滚珠丝杆型直线模组和第十滚珠丝杆型直线模组均为单轴直线模组，均包括滚珠丝杆、滑台、直线导轨、支撑座、联轴器和马达；马达的输出轴与滚珠丝杆的丝杆通过联轴器连接，滚珠丝杆的丝杆与支撑座构成转动副；支撑座固定在机架上；滚珠丝杆上的螺母与直线导轨构成滑动副；滑台与滚珠丝杆上的螺母固定。
上述各实施例均具备的情况下，该液体全自动分装流水线的工作原理如下：
入料搬运机构2将上料机构1横向(平行X轴方向)输送的深孔板搬运至纵向搬运机构3，纵向搬运机构3纵向(平行Y轴方向)传输深孔板，磁珠摇匀及灌装机构4将摇匀后的磁珠灌装到纵向搬运机构3上的深孔板内；工位转换搬运机构5将纵向搬运机构3上灌装磁珠后的深孔板横向搬运至试剂灌装机构6下方进行试剂灌装，并将试剂灌装后的深孔板横向搬运至封膜搬运机构7；封膜机构8对封膜搬运机构7上被纵向搬运的深孔板进行封膜，封膜过程依次为热封和冷压；出料搬运机构9将封膜搬运机构7上完成封膜的深孔板搬运至出料机构10进行出料。
其中，上料机构1刚开始工作时，移液枪4-4就预先吸取枪头盒4-5内的枪头，并且搅拌桶4-2内的磁珠预先灌到磁珠盘4-3中，然后第一滚珠丝杆型直线模组驱动磁珠盘4-3运动到与移液枪4-4纵向对齐；移液枪4-4预先吸取枪头盒4-5内枪头的过程具体为：第三气缸将枪头盒4-5输送到移液枪4-4正下方，移液枪4-4在第二滚珠丝杆型直线模组和第三滚珠丝杆型直线模组带动下吸取枪头盒4-5内的枪头，然后枪头盒4-5复位；搅拌桶4-2内的磁珠预先灌到磁珠盘4-3中的过程具体为：第一旋转电机4-1驱动搅拌桶4-2，从而搅拌搅拌桶4-2内的磁珠，搅拌时仿造人工，摆动的角度不低于180度，搅拌完成后，搅拌桶底部的电动阀打开预设时间后自动关闭，磁珠在自身重力作用下被灌到磁珠盘4-3中，磁珠量输出稳定。
上料机构1横向输送深孔板时，是输送层叠的多层深孔板，且多个相邻层叠的深孔板贴紧在上料机构1的上料带传动机构上传输；行程开关被层叠的深孔板触发时，入料搬运机构2在搬运层叠的深孔板之前，第一气动夹爪先夹持输出端位置的层叠深孔板中最底部的那个深孔板，上料带传动机构带动除输出端位置层叠深孔板外的其余层叠深孔板后移预设距离，然后，第一气动夹爪松开，入料搬运机构2将输出端位置的层叠深孔板一个个搬运至纵向搬运机构3，从而在保证上料机构1尽可能紧密传输深孔板的前提下，还保证入料搬运机构2搬运输出端位置的层叠深孔板时不会碰撞相邻的层叠深孔板，避免了相邻层叠深孔板的移位；第一光电传感器用于检测层叠深孔板最底部的一个是否被搬离。入料搬运机构2的第六滚珠丝杆型直线模组、电动缸和第二气动夹爪协同动作，将上料机构1横向(平行X轴方向)输送的深孔板一个个搬运至纵向搬运机构3；纵向搬运机构3的第七气缸驱动第三气动夹爪、第四气动夹爪、第五气动夹爪和第六气动夹爪同步运动，第三气动夹爪、第四气动夹爪、第五气动夹爪和第六气动夹爪各搬运一个深孔板，使得纵向搬运机构3输入端的深孔板被搬运到第一个磁珠摇匀及灌装机构4下方位置，第一个磁珠摇匀及灌装机构4下方位置的深孔板被搬运到空工位，空工位的深孔板被搬运到第二个磁珠摇匀及灌装机构4下方位置，第二个磁珠摇匀及灌装机构4下方位置的深孔板被搬运到纵向搬运机构3的输出端。
磁珠摇匀及灌装机构4给深孔板灌装磁珠的过程为：第二滚珠丝杆型直线模组和第三滚珠丝杆型直线模组带动移液枪4-4插入磁珠盘4-3内，第一气缸驱动使得移液枪4-4从磁珠盘4-3内吸取磁珠，移液枪4-4吸取磁珠后，第二滚珠丝杆型直线模组和第三滚珠丝杆型直线模组带动移液枪4-4运动到深孔板上方；在深孔板到达后，第一气缸首先驱动移液枪出液，第二气缸进一步驱动移液枪压出残留的液体，从而移液枪4-4将磁珠灌装到深孔板上，且保证出液时无残留，出液量十分精准；两个磁珠摇匀及灌装机构4对深孔板的两排孔进行磁珠灌装，其中，在第一个磁珠摇匀及灌装机构4进行第二次磁珠灌装开始，后续第二个磁珠摇匀及灌装机构4才对正下方的深孔板进行磁珠灌装，因为纵向搬运机构3初始运行，第一个磁珠摇匀及灌装机构4进行第一次磁珠灌装后，深孔板还未被输送到第二个磁珠摇匀及灌装机构正下方，只是停留在空工位处。优选地，采用8×12孔深孔板，磁珠灌装到第6排和第12排共16个孔内。当超声波液位传感器检测到磁珠盘4-3内磁珠的液位高度低于预设高度时，第一滚珠丝杆型直线模组驱动磁珠盘4-3回到搅拌桶4-2下方，第一旋转电机4-1驱动搅拌桶4-2，从而搅拌搅拌桶4-2内的磁珠，搅拌完成后，搅拌桶底部的电动阀打开预设时间后自动关闭，磁珠在自身重力作用下被灌到磁珠盘4-3中，然后第一滚珠丝杆型直线模组驱动磁珠盘4-3运动到与移液枪4-4纵向对齐。
工位转换搬运机构5的第七滚珠丝杆型直线模组5-1、第八滚珠丝杆型直线模组5-2和第七气动夹爪协同动作，将纵向搬运机构3上灌装磁珠后的深孔板横向搬运至试剂灌装机构6下方进行试剂灌装，并将试剂灌装后的深孔板横向搬运至封膜搬运机构7；试剂灌装机构6中各注射头组的注射头6-2通过注射泵6-1或蠕动泵从液罐中提取液体，并注射给工位转换搬运机构5搬运来的深孔板中；优选地，采用8×12孔深孔板，由于磁珠摇匀及灌装机构4已经将磁珠灌装到深孔板的第6排和第12排孔内，五个注射头组分两次将试剂灌装到深孔板上除灌装有磁珠的孔以外的其它各个孔内，每次灌装连续5排的40个孔，试剂两次灌装过程中，各注射头组不动，只有工位转换搬运机构5运动，避免注射头组运动抖动造成液体滴落，且第一次试剂灌装结束后，旋转气缸驱动防滴漏板转动到注射头6-2下方，在深孔板被工位转换搬运机构5搬离注射头6-2时暂时防止注射头6-2中液体滴漏，待第二次试剂灌装时，防滴漏板从注射头6-2下方移出。
封膜机构8对封膜搬运机构7上被纵向搬运的深孔板进行封膜的过程为：封膜搬运机构7的第九滚珠丝杆型直线模组7-1驱动第八气动夹爪、第九气动夹爪和第十气动夹爪同步沿垂于上料机构1输送方向水平移动，第八气动夹爪、第九气动夹爪和第十气动夹爪各搬运一个深孔板，使得封膜搬运机构7输入端的深孔板被搬运到封膜机构8的加热器下方位置，加热器下方位置的深孔板被搬运到封膜机构8的冷压板下方位置，冷压板下方位置的深孔板被搬运到封膜搬运机构7的输出端；在热封工位，封膜机构8的第四气缸8-1和第四滚珠丝杆型直线模组8-3协同动作驱动吸盘运动到铝膜架8-6上方，吸盘在真空发生器的负压作用下吸取一片铝膜，并将铝膜覆在深孔板上；接着，真空发生器关闭使得铝膜脱离真空吸嘴，第四气缸8-1和第四滚珠丝杆型直线模组8-3驱动吸盘离开深孔板位置；其中，第五滚珠丝杆型直线模组8-4每经过预设时间驱动铝膜安置板上升一次，避免吸盘与铝膜间距过大；在冷压工位，封膜机构8的第六气缸8-5驱动冷压板和风扇同步升降，冷压板冷压铝膜，并通过风扇吹风，加快铝膜散热冷却，避免鼓包褶皱，提高封膜质量。

Claims (8)

1.液体全自动分装流水线，包括上料机构、入料搬运机构、纵向搬运机构、磁珠摇匀及灌装机构、工位转换搬运机构、试剂灌装机构、封膜搬运机构、封膜机构、出料搬运机构、出料机构和机架，其特征在于：所述的上料机构进行横向传输，纵向搬运机构进行纵向传输，入料搬运机构在上料机构的输出端工位与纵向搬运机构的输入端工位之间搬运；所述的磁珠摇匀及灌装机构位于纵向搬运机构的传输通道上；所述的工位转换搬运机构在纵向搬运机构的输出端工位与封膜搬运机构的输入端工位之间搬运，所述的试剂灌装机构位于工位转换搬运机构的传输通道上；所述的封膜机构位于封膜搬运机构的传输通道上；所述的出料搬运机构在封膜搬运机构的输出端工位与出料机构的输入端工位之间搬运；
所述的磁珠摇匀及灌装机构包括第一旋转电机、搅拌桶、磁珠盘、移液枪和枪头盒；所述第一旋转电机的底座固定在机架上，搅拌桶支架固定在第一旋转电机的输出轴上；搅拌桶固定在搅拌桶支架上；搅拌桶的底部开口处设有电动阀；磁珠盘由第一滚珠丝杆型直线模组驱动沿垂直于上料机构输送方向水平移动；机架上设有超声波液位传感器；第二滚珠丝杆型直线模组驱动第三滚珠丝杆型直线模组、移液枪、第一气缸和第二气缸同步沿平行于上料机构输送方向水平移动；第三滚珠丝杆型直线模组驱动移液枪、第一气缸和第二气缸同步上下移动；移液枪的活塞与第一气缸的活塞杆固定，第一气缸的缸体与第二气缸的活塞杆固定；所述的枪头盒由第三气缸驱动；第三气缸的活塞杆沿垂直于上料机构输送方向布置；枪头盒内放置有枪头；第一滚珠丝杆型直线模组和第二滚珠丝杆型直线模组的直线导轨轨道面均直立设置；磁珠摇匀及灌装机构设有沿垂直于上料机构输送方向间距布置的两个；
所述的试剂灌装机构包括注射泵、蠕动泵、注射头、注射头支架、旋转气缸和防滴漏板；五个注射头组沿平行于上料机构输送方向排布，每个注射头组包括沿垂直于上料机构输送方向排布的八个注射头；其中三个注射头组中，每两个注射头与一个注射泵的两个出液口分别经管道连通；每个注射泵的进液口与一个液罐经管道连通；另外两个注射头组中，每个注射头与一个蠕动泵的出液口经管道连通；所有注射头固定在注射头支架上；注射头支架固定在机架上；旋转气缸固定在机架上，并驱动防滴漏板转动；
所述的封膜机构包括第四气缸、第五气缸、第四滚珠丝杆型直线模组、真空发生器、吸盘、第五滚珠丝杆型直线模组、第六气缸、铝膜架、加热器、冷压板和风扇；第四气缸的缸体固定在机架上，第四气缸驱动第四滚珠丝杆型直线模组和吸盘升降；第四滚珠丝杆型直线模组驱动吸盘沿平行于上料机构输送方向水平移动；吸盘由真空发生器提供负压；铝膜架固定在机架上，铝膜架内设有铝膜安置板，铝膜安置板上叠放有多层铝膜；所述的第五滚珠丝杆型直线模组驱动铝膜安置板升降；第五气缸的缸体固定在机架上，第五气缸驱动加热器升降；第六气缸的缸体固定在机架上，第六气缸驱动冷压板和风扇同步升降。
2.根据权利要求1所述的液体全自动分装流水线，其特征在于：所述的上料机构包括上料带传动机构、第一气动夹爪、行程开关和第一光电传感器；上料带传动机构的主动带轮由第二旋转电机驱动；第一气动夹爪位于上料带传动机构的输出端下方；行程开关和第一光电传感器均位于上料带传动机构的输出端处。
3.根据权利要求1所述的液体全自动分装流水线，其特征在于：所述的入料搬运机构位于上料机构的输出端上方，包括第六滚珠丝杆型直线模组、电动缸和第二气动夹爪；第六滚珠丝杆型直线模组平行于上料机构输送方向，并驱动电动缸水平运动；电动缸驱动第二气动夹爪垂直运动。
4.根据权利要求1所述的液体全自动分装流水线，其特征在于：所述的纵向搬运机构包括第七气缸以及由第七气缸驱动同步运动的第三气动夹爪、第四气动夹爪、第五气动夹爪和第六气动夹爪。
5.根据权利要求1所述的液体全自动分装流水线，其特征在于：所述的工位转换搬运机构包括第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组和第七气动夹爪；所述的第七滚珠丝杆型直线模组驱动第八滚珠丝杆型直线模组和第七气动夹爪沿平行于上料机构输送方向水平移动，第八滚珠丝杆型直线模组驱动第七气动夹爪上下移动；第七滚珠丝杆型直线模组、第八滚珠丝杆型直线模组的直线导轨轨道面均直立设置。
6.根据权利要求1所述的液体全自动分装流水线，其特征在于：所述的封膜搬运机构包括第九滚珠丝杆型直线模组以及由第九滚珠丝杆型直线模组驱动同步沿垂于上料机构输送方向水平移动的第八气动夹爪、第九气动夹爪和第十气动夹爪。
7.根据权利要求1所述的液体全自动分装流水线，其特征在于：所述的出料搬运机构包括第八气缸、第十滚珠丝杆型直线模组和第十一气动夹爪；第八气缸的缸体固定在机架上，第八气缸驱动第十滚珠丝杆型直线模组和第十一气动夹爪沿平行于上料机构输送方向水平移动；所述的第十滚珠丝杆型直线模组驱动第十一气动夹爪升降。
8.根据权利要求1所述的液体全自动分装流水线，其特征在于：所述的出料机构包括下料带传动机构和第二光电传感器；所述的下料带传动机构由第三旋转电机驱动。
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