CN113148417B - 一种使用样本储存盒的智能存储设备及存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用样本储存盒的智能存储设备及存储方法，包括：运输装置，用于承载转运箱，所述转运箱内设有样本储存盒；存储设备本体，用于样本的存储；其中包括通过开盖机构对所述转运箱内的所述样本储存盒进行安置的样本存储机构；传输对接装置，与所述存储设备本体一侧靠接，用于传输所述运输装置承载的转运箱，并将设有样本储存盒的所述转运箱与所述存储设备本体对接，以利于所述存储设备本体进行样本存储。本发明采用储存样本盒的提篮进行交叉式存放，可增大样本盒的存储量，同时也便于管理式存储；降低液氮导冷传导，液氮罐顶部开设有偏心的保温盖，便于安装内部旋转机构等部件，而且提升后续维修的便利性。

Description

一种使用样本储存盒的智能存储设备及存储方法

技术领域

本发明属于生物样本存储领域，特别涉及一种使用样本储存盒的智能存储设备及存储方法。

背景技术

常规情况下，转运箱与存储设备之间的对接，往往采用人工操作或AGV与存储设备实现对接，这需要人工或AGV将转运箱放置在存储设备的传递窗内，然后再进行一对一的存储操作，但这样操作效率不高，而且不利于整体样本库的存储管理；而且市场上罐体开口过小，不利于罐体内部的运动部件的安装及后续设备维修等操作，因此，目前智能化存取样本的对接方式还有待改进。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术中的不足，提出一种使用样本储存盒的智能存储设备，包括：

运输装置，用于承载转运箱，所述转运箱内设有样本储存盒；

存储设备本体，用于样本的存储；其中包括通过开盖机构对所述转运箱内的所述样本储存盒进行安置的样本存储机构；

传输对接装置，与所述存储设备本体一侧靠接，用于传输所述运输装置承载的转运箱，并将设有样本储存盒的所述转运箱与所述存储设备本体对接，以利于所述存储设备本体进行样本存储。

所述运输装置包括:

运输部，所述运输部中包括小车，所述小车的上表面设有用于承载所述转运箱的转运箱托盘；所述小车的下底面设有与所述传输对接装置中包括的轨道配合的滑槽，用于限定所述小车的行进轨迹。

所述转运箱托盘为矩形盘体，在所述矩形盘体的四个角上设有限位装置，所述限位装置与所述转运箱靠接。

所述限位装置为柱状的限位杆，所述限位杆垂直安装在所述矩形盘体的盘面上，所述限位杆与所述转运箱靠接。

所述转运箱托盘的盘面上设有定位凹槽，所述定位凹槽与所述转运箱的底部配合靠接。

所述转运箱托盘与所述轨道平行的两侧边上设有水平突沿。

所述存储设备本体还包括：

罐体，成桶状双层结构，所述罐体的顶部设有基准板，所述罐体在其顶部的基准板上设有罐体的偏心开口，所述偏心开口上设置盖体，所述开盖机构位于所述偏心开口一旁的基准板。

所述样本存储机构包括：

中心筒；所述中心筒的中心轴与所述罐体的轴向中心轴重合，并且下端固定在所述罐体的内底上，所述中心筒的上端设有轴承座，所述中心筒的内部腔室设有与外部供氮装置连接的供氮管，实现对所述罐体内供液氮；

驱动装置，所述驱动装置设置在所述罐体的保温盖的上端外侧，

转筒，呈钟罩状套装在所述中心筒的外部，所述转筒的中心轴与所述中心筒的中心轴重合，所述转筒的内壁与所述中心筒的外壁之间留有间距，所述驱动装置的输出轴穿过所述保温盖对所述转筒的中心轴进行驱动；并且所述转筒的中心轴的轴下端与所述中心筒的上端设有的轴承座相配合，

提篮组件，所述提篮组件位于所述罐体内部，与所述转筒的外侧壁靠接；所述提篮组件通过所述开盖机构实现提升和下降。

所述提篮组件包括：

提篮，在所述罐体内部至少设有一个，所述提篮包括多个储存槽，所述储存槽竖直叠列，且相邻储存槽之间错位设置，形成左、右交叉叠放；使安置在所述储存槽中所述样本储存盒的轴向轴线不在同一竖直线上。

所述提篮横截面为扇形面。

所述提篮包括前侧设有开口的架体，背向所述前侧开口一面的所述架体上设有竖直导轨，靠近所述竖直导轨的上端的所述架体上设有水平挡板，架体内设置有多块隔板，所述隔板将所述架体内腔分隔为从上至下依次排列的多个用于存储所述样本储存盒的隔间，隔间内设置有挡条，并且相邻隔间内的挡条交错设置，形成错位交叉叠放的储存槽。

所述提篮设置在所述转筒的圆周侧壁外围，所述竖直导轨与所述转筒的侧壁上的导轨槽相配合，所述水平挡板搭在所述转筒的圆周侧壁上沿，使所述提篮挂靠在所述转筒的圆周侧壁上。

所述盖体包括:

保温盖，所述保温盖下部设有保温层，所述保温盖位于所述罐体顶部的偏心一侧；

提取盖，设置在所述保温盖内，与所述保温盖上开设的偏向罐体边沿一侧的提取口配合；且满足所述开盖机构通过所述提取盖对罐体内的所述提篮进行提升和下降操作。

所述开盖机构包括:

台架，安装在所述罐体上端，所述台架上设有保温隔热板,为所述罐体的提取口提供保温屏障；

提升驱动模块，安装在所述台架上部，用于为所述提取盖以及罐体内的所述提篮提升和下降操作提供动力；

提升链条，与所述提升驱动模块连接，所述提升驱动模块通过所述提升链条对所述提取盖以及通过所述提篮上端设有的挂钩部对所述提篮进行提升和下降操作。

所述传输对接装置包括：

运输通道，水平安装在所述罐体的前侧，包括设有的用于与所述运输装置的所述运输部配合的轨道；

升降机构，包括两个驱动电缸，分别竖直安装在所述轨道的两侧；所述驱动电缸包括上部设有的升降杆，所述升降杆的顶端利用所述转运箱托盘的水平突沿，将所述转运箱托盘连同其上的转运箱一起进行举升和降落；所述升降杆与下部的支撑部活动连接，所述支撑部的下端与电机连接，实现对所述升降杆的升降驱动。

所述传输对接装置还包括：

移动式开盖机构，设置在所述基准板的前侧，用于接收所述传输对接装置中升降机构举升来的转运箱；

所述移动式开盖机构包括：

底框，为四边形结构，形成转运箱的盖体提取通道，并与所述基准板上开设的上下镂空通孔配合；

导向板，包括：

两个平面立板，板面左右相对且平行设置在所述底框的左右两侧边的上部；

导向槽，分别设置在所述两个平面立板的相对的平面上，呈横向的F，包括水平槽和两个下沉的构成Z向滑道的竖向槽，两个下沉的构成Z向滑道的竖向槽位于板面左右相对且平行设置的两个平面立板的近前端一侧；

磁吸式开盖板，包括：

设置的第一水平平板，

滑轮，设置在所述第一水平平板的左右两侧边，与所述导向槽配合；

电磁铁，设置在所述第一水平平板的上表面，用于满足对转运箱的上盖的电磁吸附；

移动板，包括：

设置的第二水平平板；

移动块，与所述第二水平平板的左侧边固接，用于带动所述第二水平平板行进；

导轨，安装在所述导向板中的两个平面立板中的左侧的平面立板的外侧面上，所述移动块与所述导轨活动连接；

驱动电机；与所述导轨连接，用于驱动所述移动块带动所述第二水平平板水平移动；

升降开盖机构，包括:

开盖电缸，包括缸体和缸杆端，所述缸体与所述移动板的第二水平平板固定安装，所述缸杆端与所述磁吸式开盖板中设置的第一水平平板固定连接，用于配合所述第一水平平板位于所述导向槽的两个下沉的竖向槽中的上升和下降运动。

在所述移动式开盖机构旁设有扫码模块，在所述罐体的提取盖和所述移动式开盖机构两者之间的所述基准板上还设有机械臂，所述机械臂为四自由度或六自由度的机械臂；在所述机械臂的前端连接有抓手；通过扫码模块获取被抓取的所述样本储存盒的储存位置信息，从而实现将所述样本储存盒储存在所述提篮的对应储存槽中。

所述样本储存盒包括冻存盒和血袋储存盒。

所述罐体的顶部的基准板上还设有暂存架，用于暂存所述提升驱动模块通过所述提升链条提升出来的所述提取盖。

所述罐体的侧壁上还设有阀门组件，用于为所述罐体内部提供液氮。

位于所述罐体的顶部的基准板上以及位于所述罐体前侧的所述传输对接装置的运输通道下方分别设有电控模块；所述电控模块与所述罐体的前侧设有控制模板电连接，用于实现人机交互操作，所述电控模块还与所述机械臂、移动式开盖机构、传输对接装置、开盖机构、样本存储机构电连接。

一种使用样本储存盒的智能存储设备的存储方法，包括的步骤如下：

1)实验人员将存储样本的转运箱放置在所述运输装置的转运箱托盘上，并与所述限位杆和定位凹槽配合就位；

2)所述运输装置承载所述转运箱，经所述传输对接装置运行，抵达所述存储设备本体的移动式开盖机构下方；

3)所述传输对接装置中的升降开盖机构将所述转运箱进行举升，使所述转运箱的上盖与所述移动式开盖机构对接，所述移动式开盖机构利用包括的磁吸式开盖板对所述转运箱的上盖进行磁吸，同时利用包括的升降开盖机构对所述转运箱的上盖进行开启；

4)所述开盖机构的提升驱动模块通过所述提升链条将所述罐体上的所述提取盖打开，并将所述提取盖暂时放置在同样位于所述罐体顶端的暂存架后，而后，所述开盖机构通过所述提篮上端设有的挂钩部对所述罐体内的所述提篮进行提升操作，

所述机械臂前端的抓手在所述转运箱中提取到样本储存盒后，将样本储存盒塞入所述提篮的架体中的储存槽中；

5)所述开盖机构利用提升驱动模块通过所述提升链条将所述罐体内的所述提篮进行下降操作，使所述提篮在所述罐体内放置就位，然后再次将所述提取盖由所述暂存架上提起后放置到所述保温盖上开设的偏向罐体边沿一侧的提取口上，完成对罐体的封闭。

工作原理：当外部需要将样本储存盒(其内可存储板架或血袋)，将存放着样本储存盒的转运箱，经人工或机器放到运输通道之上，当运输至盖体提取通道下方时，承载转运箱的运输车停止，升降机构下端的电机启动，通过升降机构中的升降杆将转运箱连同转运箱托盘一同举升至盖体提取通道下方附近，移动式开盖机构启动，将转运箱的上盖打开并转运至一侧，机械臂的抓手将转运箱内存放的样本储存盒抓取出，通过扫码机构扫码识别，获得该样本储存盒将要在所述罐体中的提篮中的储存地址，待液氮存储罐内的提篮被提升驱动模块提升出液氮罐后，机械臂的抓手将样本储存盒放置到提篮中对应扫码储存地址的储存槽内，实现无人工干预下的样本储存盒的全过程智能储存。

利用传输对接装置将所述运输装置上承载的转运箱与存储设备本体之间建立起传输桥梁，实现在无人工干预下，使转运箱与所述存储设备本体之间的对接，减少不必要的样本存储步骤；达到快速实现多对多的功能，提高样本存储效率，提高样本库的存储管理效率的目的。同样，该装置同样适用储存样本的提取工作，实现双向高效的样本存取操作。

采用传输对接装置可实现转运箱与储存设备的快速对接，提高存储效率；采用储存样本盒的提篮进行交叉式存放，可增大样本盒的存储量，同时也便于管理式存储；在所述存储罐内设有中心筒，这样实现与中心轴隔断，降低液氮导冷传导，减少液氮的消耗量，同时中心筒具有储液功能，提升罐体内保冷时间增加；液氮罐顶部开设有偏心的保温盖，用于对液氮罐罐口的密封，这样，实现罐口的开孔大过中心轴，实现广口效果，便于安装内部旋转机构等部件，而且提升后续维修的便利性。

发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解；

图1为存储设备立体结构剖视示意图；

图2为存储设备的立体结构示意图；

图3为存储设备本体分离的结构示意图；

图4为图3样本存储机构的分离结构示意图；

图5为提篮组件结构示意图；

图6为存储设备中的传输对接装置的立体结构示意图；

图7为图6传输对接装置中的升降机构立体结构示意图；

图8为存储设备中的运输装置立体结构示意图；

图9为存储设备中的移动式开盖机构中的立体结构示意图；

图10为图9的立体结构剖视示意图；

其中:

1-罐体，2-驱动装置，3-阀门组件，4-脚轮，5-控制模板，6-电控模块，7-机械臂，8-提升驱动模块，9-暂存架，10-扫码模块，11-液氮罐，12-供氮管，13-中心筒，14-转筒，15-保温盖，16-提取盖，17-提篮组件；

171-提篮，172-储存槽，173-挂钩部，174-血袋储存盒，175-竖直导轨，176-水平挡板；

21-中心轴；201-运输通道，203-电缸；

100-转运箱，200-导向通道，300-样本储存盒，500-升降机构，600-运输通道，

501-电机，502-支撑部，503-升降杆，504-转运箱托盘；

700-移动式开盖机构，800-运输部；

701-底框，702-导向槽，703-盖体提取通道，704-驱动电机，705-移动块，706-移动板，707-开盖电缸，708-磁吸式开盖板，709-上盖，710-滑轮；

801-滑槽，802-水平突沿；

71-抓手；

81-提升链条，82-保温隔热板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面结合附图进一步说明；

图1至图8中，提供了一种使用样本储存盒300的智能存储设备，包括：

运输装置，用于承载转运箱100，所述转运箱100内设有样本储存盒300；

存储设备本体，用于样本的存储；其中包括通过开盖机构对所述转运箱100内的所述样本储存盒300进行安置的样本存储机构；

传输对接装置，与所述存储设备本体一侧靠接，用于传输所述运输装置承载的转运箱100，并将设有样本储存盒300的所述转运箱100与所述存储设备本体对接，以利于所述存储设备本体进行样本存储。

参考图8中，运输装置包括:

运输部800，所述运输部800中包括小车，所述小车的上表面设有用于承载所述转运箱100的转运箱托盘504；所述小车的下底面设有与所述传输对接装置中包括的轨道配合的滑槽801，用于限定所述小车的行进轨迹。小车上可设置无线充电模块，为小车提供电力支持，还可设置激光传感器测距模块，用于感知所述小车的行进就位位置；再利用安装在所述小车的下底面的无线控制模块，接收激光传感器测距模块的信号，控制小车上设有的驱动轮组的启动和停止。

转运箱托盘504为矩形盘体，在所述矩形盘体的四个角上设有限位装置，所述限位装置与所述转运箱100靠接。

限位装置为柱状的限位杆，所述限位杆垂直安装在所述矩形盘体的盘面上，所述限位杆与所述转运箱100靠接。

转运箱托盘504的盘面上设有定位凹槽，所述定位凹槽与所述转运箱100的底部配合靠接。

转运箱托盘504与所述轨道平行的两侧边上设有水平突沿802。

存储设备本体还包括：

罐体1，作为液氮罐11，成桶状双层真空结构，所述罐体1的顶部设有基准板，所述罐体1在其顶部的基准板上设有罐体1的偏心开口，所述偏心开口上设置盖体，所述开盖机构位于所述偏心开口一旁的基准板。

图3、图4中，样本存储机构包括：

中心筒13；所述中心筒13的中心轴与所述罐体1的轴向中心轴重合，并且下端固定在所述罐体1的内底上，所述中心筒13的上端设有轴承座，所述中心筒13的内部腔室设有与外部供氮装置连接的供氮管12，实现对所述罐体1内供液氮；

驱动装置2，所述驱动装置2设置在所述罐体1的保温盖15的上端外侧，

转筒14，呈钟罩状套装在所述中心筒13的外部，所述转筒14的中心轴21与所述中心筒13的中心轴重合，所述转筒14的内壁与所述中心筒13的外壁之间留有间距，有利于存放血袋。所述驱动装置2的输出轴穿过所述保温盖15对所述转筒14的中心轴21进行驱动；并且所述转筒14的中心轴21的轴下端与所述中心筒13的上端设有的轴承座相配合，

提篮组件17，所述提篮组件17位于所述罐体1内部，与所述转筒14的外侧壁靠接；所述提篮组件17通过所述开盖机构实现提升和下降。

图4、图5中，提篮组件17包括：

提篮171，在所述罐体1内部至少设有一个，所述提篮171包括多个储存槽172，所述储存槽172竖直叠列，且相邻储存槽172之间错位设置，形成左、右交叉叠放；使安置在所述储存槽172中所述样本储存盒300的轴向轴线不在同一竖直线上。

提篮171横截面为扇形面。

提篮171包括前侧设有开口的架体，背向所述前侧开口一面的所述架体上设有竖直导轨175，靠近所述竖直导轨175的上端的所述架体上设有水平挡板176，架体内设置有多块隔板，所述隔板将所述架体内腔分隔为从上至下依次排列的多个用于存储所述样本储存盒300的隔间，隔间内设置有挡条，并且相邻隔间内的挡条交错设置，形成错位交叉叠放的储存槽172。

提篮171设置在所述转筒14的圆周侧壁外围，所述竖直导轨175与所述转筒14的侧壁上的导轨槽相配合，所述水平挡板176搭在所述转筒14的圆周侧壁上沿，使所述提篮171挂靠在所述转筒14的圆周侧壁上。

图1、图2中，盖体包括:

保温盖15，所述保温盖15下部设有保温层，所述保温盖15位于所述罐体1顶部的偏心一侧；

提取盖16，设置在所述保温盖15内，与所述保温盖15上开设的偏向罐体1边沿一侧的提取口配合；且满足所述开盖机构通过所述提取盖16对罐体1内的所述提篮171进行提升和下降操作。

开盖机构包括:

台架，安装在所述罐体1上端，所述台架上设有保温隔热板82,为所述罐体1的提取口提供保温屏障；

提升驱动模块8，安装在所述台架上部，用于为所述提取盖16以及罐体1内的所述提篮171提升和下降操作提供动力；所述提升驱动模块8可为伺服电机。

提升链条81，与所述提升驱动模块8连接，所述提升驱动模块8通过所述提升链条81对所述提取盖16以及通过所述提篮171上端设有的挂钩部173对所述提篮171进行提升和下降操作。

传输对接装置包括：

运输通道600，201，水平安装在所述罐体1的前侧，包括设有的用于与所述运输装置的所述运输部800配合的轨道；这里实施例中的运输通道600，201采用轨道方式，还可以采用传送带方式，

升降机构500，包括两个驱动电缸，分别竖直安装在所述轨道的两侧；所述驱动电缸包括上部设有的升降杆503，所述升降杆503的顶端利用所述转运箱托盘504的水平突沿802，将所述转运箱托盘504连同其上的转运箱100一起进行举升和降落；所述升降杆503与下部的支撑部502活动连接，所述支撑部502的下端与电机501连接，实现对所述升降杆503的升降驱动。升降机构500升起一个转运箱100，不干涉其他转运箱100从运输通道600，201上的传输。另外，如图1、图2中所示，也可采用另一实施例，运输通道600，201采用起轨道作用的导向通道200，在导向通道200内的运输部800上设置电缸203，直接实现升降机构500对转运箱100的举升功能。

传输对接装置还包括：

图9、图10中，移动式开盖机构700，设置在所述基准板的前侧，用于接收所述传输对接装置中升降机构500举升来的转运箱100；

所述移动式开盖机构700包括：

底框701，为四边形结构，形成转运箱100的盖体提取通道703，并与所述基准板上开设的上下镂空通孔配合；

导向板，包括：

两个平面立板，板面左右相对且平行设置在所述底框701的左右两侧边的上部；

导向槽702，分别设置在所述两个平面立板的相对的平面上，呈横向的F，包括水平槽和两个下沉的构成Z向滑道的竖向槽，两个下沉的构成Z向滑道的竖向槽位于板面左右相对且平行设置的两个平面立板的近前端一侧；

磁吸式开盖板708，包括：

设置的第一水平平板，

滑轮710，设置在所述第一水平平板的左右两侧边，与所述导向槽702配合；

电磁铁，设置在所述第一水平平板的上表面，用于满足对转运箱100的盖体的电磁吸附；

移动板706，包括：

设置的第二水平平板；

移动块705，与所述第二水平平板的左侧边固接，用于带动所述第二水平平板行进；

导轨175，安装在所述导向板中的两个平面立板中的左侧的平面立板的外侧面上，所述移动块705与所述导轨175活动连接；

驱动电机704；与所述导轨175连接，用于驱动所述移动块705带动所述第二水平平板水平移动；

升降开盖机构，包括:

开盖电缸707，包括缸体和缸杆端，所述缸体与所述移动板706的第二水平平板固定安装，所述缸杆端与所述磁吸式开盖板708中设置的第一水平平板固定连接，用于配合所述第一水平平板位于所述导向槽702的两个下沉的竖向槽中的上升和下降运动。

图2中，在所述移动式开盖机构700旁设有扫码模块10，在所述罐体1的提取盖16和所述移动式开盖机构700两者之间的所述基准板上还设有机械臂7，所述机械臂7为四自由度或六自由度的机械臂7；在所述机械臂7的前端连接有抓手71；通过扫码模块10获取被抓取的所述样本储存盒300的储存位置信息，从而实现将所述样本储存盒300储存在所述提篮171的对应储存槽172中。

样本储存盒300包括冻存盒和血袋储存盒174。

罐体1的顶部的基准板上还设有暂存架9，用于暂存所述提升驱动模块8通过所述提升链条81提升出来的所述提取盖16。

所述罐体1的侧壁上还设有阀门组件3，用于为所述罐体1内部提供液氮。

位于所述罐体1的顶部的基准板上以及位于所述罐体1前侧的所述传输对接装置的运输通道600，201下方分别设有电控模块6；所述电控模块6与所述罐体1的前侧设有控制模板5电连接，用于实现人机交互操作，控制模板5可采用触摸屏作为另一实施例。所述电控模块6还与所述机械臂7、移动式开盖机构700、传输对接装置、开盖机构、样本存储机构、阀门组件3等有关驱动控制和执行机构电连接。电控模块6可采用PLC等控制器。

一种使用样本储存盒300的智能存储设备的存储方法，包括的步骤如下：

1)实验人员将存储样本的转运箱100放置在所述运输装置的转运箱托盘504上，并与所述限位杆和定位凹槽配合就位；

2)所述运输装置承载所述转运箱100，经所述传输对接装置运行，抵达所述存储设备本体的移动式开盖机构700下方；

3)所述传输对接装置中的升降开盖机构将所述转运箱100进行举升，使所述转运箱100的上盖709与所述移动式开盖机构700对接，所述移动式开盖机构700利用包括的磁吸式开盖板708对所述转运箱100的上盖709进行磁吸，同时利用包括的升降开盖机构对所述转运箱100的上盖709进行开启；

4)所述开盖机构的提升驱动模块8通过所述提升链条81将所述罐体1上的所述提取盖16打开，并将所述提取盖16暂时放置在同样位于所述罐体1顶端的暂存架9后，而后，所述开盖机构通过所述提篮171上端设有的挂钩部173对所述罐体1内的所述提篮171进行提升操作，

所述机械臂7前端的抓手71在所述转运箱100中提取到样本储存盒300后，将样本储存盒300塞入所述提篮171的架体中的储存槽172中；

5)所述开盖机构利用提升驱动模块8通过所述提升链条81将所述罐体1内的所述提篮171进行下降操作，使所述提篮171在所述罐体1内放置就位，然后再次将所述提取盖16由所述暂存架9上提起后放置到所述保温盖15上开设的偏向罐体1边沿一侧的提取口上，完成对罐体1的封闭。

转运箱100的盖体移动式开盖机构700工作原理：传输对接装置的升降机构500将转运箱100举升至移动式开盖机构700的盖体提取通道703下方，升降机构500停止。移动式开盖机构700的驱动电机704驱动移动板706和磁吸式开盖板708沿着导向槽702移动，当磁吸式开盖板708移动至导向槽702的Z向滑道时，驱动电机704停止，开盖电缸707启动，使得磁吸式开盖板708沿着导向槽702的Z向滑道下沉槽向下运动，当磁吸式开盖板708下降至转运箱100的盖体上方时，开盖电缸707停止，此时磁吸式开盖板708上的电磁铁启动并吸附住转运箱100的盖体，开盖电缸707再次启动，带动转运箱100的盖体沿着Z向滑道向上运动，再沿着导向槽702回到起始点，从而实现开盖功能。

所述罐体1的外围可设置框架，呈柱状结构，靠接在所述罐体1的外侧；所述外围框架的上端连接在所述基准板的下底上；所述外围框架的下端可连接上脚轮4以及地脚螺栓，方便整个存储设备的搬运和安置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种使用样本储存盒的智能存储设备，其特征在于，包括：

运输装置，用于承载转运箱，所述转运箱内设有样本储存盒；

存储设备本体，用于样本的存储；其中包括通过开盖机构对所述转运箱内的所述样本储存盒进行安置的样本存储机构；

传输对接装置，与所述存储设备本体一侧靠接，用于传输所述运输装置承载的转运箱，并将设有样本储存盒的所述转运箱与所述存储设备本体对接，以利于所述存储设备本体进行样本存储；

所述运输装置包括:

运输部，所述运输部中包括小车，所述小车的上表面设有用于承载所述转运箱的转运箱托盘；所述小车的下底面设有与所述传输对接装置中包括的轨道配合的滑槽，用于限定所述小车的行进轨迹；

所述转运箱托盘为矩形盘体，在所述矩形盘体的四个角上设有限位装置，所述限位装置与所述转运箱靠接；

所述限位装置为柱状的限位杆，所述限位杆垂直安装在所述矩形盘体的盘面上，所述限位杆与所述转运箱靠接；

所述转运箱托盘的盘面上设有定位凹槽，所述定位凹槽与所述转运箱的底部配合靠接；

所述转运箱托盘与轨道平行的两侧边上设有水平突沿；

所述存储设备本体还包括：

罐体，成桶状双层结构，所述罐体的顶部设有基准板，所述罐体在其顶部的基准板上设有罐体的偏心开口，所述偏心开口上设置盖体，所述开盖机构位于所述偏心开口一旁的基准板；

所述样本存储机构 包括：

中心筒；所述中心筒的中心轴与所述罐体的轴向中心轴重合，并且下端固定在所述罐体的内底上，所述中心筒的上端设有轴承座，所述中心筒的内部腔室设有与外部供氮装置连接的供氮管，实现对所述罐体内供液氮；

驱动装置，所述驱动装置设置在所述罐体的保温盖的上端外侧，

转筒，呈钟罩状套装在所述中心筒的外部，所述转筒的中心轴与所述中心筒的中心轴重合，所述转筒的内壁与所述中心筒的外壁之间留有间距，所述驱动装置的输出轴穿过所述保温盖对所述转筒的中心轴进行驱动；并且所述转筒的中心轴的轴下端与所述中心筒的上端设有的轴承座相配合，

提篮组件，所述提篮组件位于所述罐体内部，与所述转筒的外侧壁靠接；所述提篮组件通过所述开盖机构实现提升和下降；

所述提篮组件包括：

提篮，在所述罐体内部至少设有一个，所述提篮包括多个储存槽，所述储存槽竖直叠列，且相邻储存槽之间错位设置，形成左、右交叉叠放；使安置在所述储存槽中所述样本储存盒的轴向轴线不在同一竖直线上；

所述提篮横截面为扇形面；

所述提篮包括前侧设有开口的架体，背向前侧开口一面的所述架体上设有竖直导轨，靠近所述竖直导轨的上端的所述架体上设有水平挡板，架体内设置有多块隔板，所述隔板将所述架体内腔分隔为从上至下依次排列的多个用于存储所述样本储存盒的隔间，隔间内设置有挡条，并且相邻隔间内的挡条交错设置，形成错位交叉叠放的储存槽；

所述提篮设置在所述转筒的圆周侧壁外围，所述竖直导轨与所述转筒的侧壁上的导轨槽相配合，所述水平挡板搭在所述转筒的圆周侧壁上沿，使所述提篮挂靠在所述转筒的圆周侧壁上；

所述盖体包括:

保温盖，所述保温盖下部设有保温层，所述保温盖位于所述罐体顶部的偏心一侧；

提取盖，设置在所述保温盖内，与所述保温盖上开设的偏向罐体边沿一侧的提取口配合；且满足所述开盖机构通过所述提取盖对罐体内的所述提篮进行提升和下降操作；

所述开盖机构包括:

台架，安装在所述罐体上端，所述台架上设有保温隔热板,为所述罐体的提取口提供保温屏障；

提升驱动模块，安装在所述台架上部，用于为所述提取盖以及罐体内的所述提篮提升和下降操作提供动力；

提升链条，与所述提升驱动模块连接，所述提升驱动模块通过所述提升链条对所述提取盖以及通过所述提篮上端设有的挂钩部对所述提篮进行提升和下降操作；

所述传输对接装置包括：

运输通道，水平安装在所述罐体的前侧，包括设有的用于与所述运输装置的所述运输部配合的轨道；

升降机构，包括两个驱动电缸，分别竖直安装在所述轨道的两侧；所述驱动电缸包括上部设有的升降杆，所述升降杆的顶端利用所述转运箱托盘的水平突沿，将所述转运箱托盘连同其上的转运箱一起进行举升和降落；所述升降杆与下部的支撑部活动连接，所述支撑部的下端与电机连接，实现对所述升降杆的升降驱动；

所述传输对接装置还包括：

移动式开盖机构，设置在所述基准板的前侧，用于接收所述传输对接装置中升降机构举升来的转运箱；

所述移动式开盖机构包括：

底框，为四边形结构，形成转运箱的盖体提取通道，并与所述基准板上开设的上下镂空通孔配合；

导向板，包括：

两个平面立板，板面左右相对且平行设置在所述底框的左右两侧边的上部；

导向槽，分别设置在所述两个平面立板的相对的平面上，呈横向的F，包括水平槽和两个下沉的构成Z向滑道的竖向槽，两个下沉的构成Z向滑道的竖向槽位于板面左右相对且平行设置的两个平面立板的近前端一侧；

磁吸式开盖板，包括：

设置的第一水平平板，

滑轮，设置在所述第一水平平板的左右两侧边，与所述导向槽配合；

电磁铁，设置在所述第一水平平板的上表面，用于满足对转运箱的上盖的电磁吸附；

移动板，包括：

设置的第二水平平板；

移动块，与所述第二水平平板的左侧边固接，用于带动所述第二水平平板行进；

导轨，安装在所述导向板中的两个平面立板中的左侧的平面立板的外侧面上，所述移动块与所述导轨活动连接；

驱动电机；与所述导轨连接，用于驱动所述移动块带动所述第二水平平板水平移动；

升降开盖机构，包括:

开盖电缸，包括缸体和缸杆端，所述缸体与所述移动板的第二水平平板固定安装，所述缸杆端与所述磁吸式开盖板中设置的第一水平平板固定连接，用于配合所述第一水平平板位于所述导向槽的两个下沉的竖向槽中的上升和下降运动。

2.根据权利要求1所述的一种使用样本储存盒的智能存储设备，其特征在于，在所述移动式开盖机构旁设有扫码模块，在所述罐体的提取盖和所述移动式开盖机构两者之间的所述基准板上还设有机械臂，所述机械臂为四自由度或六自由度的机械臂；在所述机械臂的前端连接有抓手；通过扫码模块获取被抓取的所述样本储存盒的储存位置信息，从而实现将所述样本储存盒储存在所述提篮的对应储存槽中。

3.根据权利要求2所述的一种使用样本储存盒的智能存储设备，其特征在于，所述样本储存盒包括冻存盒和血袋储存盒。

4.根据权利要求3所述的一种使用样本储存盒的智能存储设备，其特征在于，所述罐体的顶部的基准板上还设有暂存架，用于暂存所述提升驱动模块通过所述提升链条提升出来的所述提取盖。

5.根据权利要求4所述的一种使用样本储存盒的智能存储设备，其特征在于，

所述罐体的侧壁上还设有阀门组件，用于为所述罐体内部提供液氮。

6.根据权利要求5所述的一种使用样本储存盒的智能存储设备，其特征在于，

位于所述罐体的顶部的基准板上以及位于所述罐体前侧的所述传输对接装置的运输通道下方分别设有电控模块；所述电控模块与所述罐体的前侧设有控制模板电连接，用于实现人机交互操作，所述电控模块还与所述机械臂、移动式开盖机构、传输对接装置、开盖机构、样本存储机构电连接。

7.根据权利要求6所述的一种使用样本储存盒的智能存储设备的存储方法，其特征在于，包括的步骤如下：

1）实验人员将存储样本的转运箱放置在所述运输装置的转运箱托盘上，并与所述限位杆和定位凹槽配合就位；

2）所述运输装置承载所述转运箱，经所述传输对接装置运行，抵达所述存储设备本体的移动式开盖机构下方；

3）所述传输对接装置中的升降开盖机构将所述转运箱进行举升，使所述转运箱的上盖与所述移动式开盖机构对接，所述移动式开盖机构利用包括的磁吸式开盖板对所述转运箱的上盖进行磁吸，同时利用包括的升降开盖机构对所述转运箱的上盖进行开启；

4）所述开盖机构的提升驱动模块通过所述提升链条将所述罐体上的所述提取盖打开，并将所述提取盖暂时放置在同样位于所述罐体顶端的暂存架后，而后，所述开盖机构通过所述提篮上端设有的挂钩部对所述罐体内的所述提篮进行提升操作，

所述机械臂前端的抓手在所述转运箱中提取到样本储存盒后，将样本储存盒塞入所述提篮的架体中的储存槽中；

5）所述开盖机构利用提升驱动模块通过所述提升链条将所述罐体内的所述提篮进行下降操作，使所述提篮在所述罐体内放置就位，然后再次将所述提取盖由所述暂存架上提起后放置到所述保温盖上开设的偏向罐体边沿一侧的提取口上，完成对罐体的封闭。