CN113174330A - 一种细胞培养箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细胞培养箱，包括箱体，箱体的上部设有控制器，箱体内设有容置空腔，在容置空腔中设有竖向排列布置的多层放置板、抓取组件，抓取组件包括X轴直线模组、Y轴直线模组、无杆气缸组件和夹紧气缸，后侧板上还设有贯穿开口。在后侧板的后端面上设有窗口开合组件，窗口开合组件包括一对平行布置的导轨、压板和伸出气缸，在后侧板的后端面上还设有二级输送组件，二级输送组件包括第一滑板、第一滑块、支座、电机、第二滑板、第二滑块、托架和支架，本装置中抓取组件、窗口开合组件以及二级输送组件相配合，共同实现了细胞培养的自动化、精细化操作需求，提高了细胞的培养质量和培养效率。

Description

一种细胞培养箱

技术领域

本发明涉及细胞培养设备技术领域，尤其涉及一种细胞培养箱。

背景技术

干细胞培养是生物技术研究的核心环节之一，在疫苗生产、生物制药以及细胞治疗等方面有着广泛应用。

随着干细胞需求量的增大，细胞培养越来越向规模化、自动化和精细化方向发展。但传统的细胞培养箱不仅功能单一，可以存放的培养瓶类型有限，而且自动化程度极低，其无法与其他操作工序相配合，譬如当需要取用或者放回培养瓶时，完全由人工进行，培养瓶在细胞培养箱和其他功能区之间的移动时间变长，极大地影响了细胞的培养质量和培养效率。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术存在的缺陷，提出一种细胞培养箱，包括箱体，箱体的上部设有控制器，箱体的前侧、后侧分别设有前侧板、后侧板，箱体的左侧、右侧分别设有左侧板、右侧板，箱体内设有容置空腔，在容置空腔中靠近前侧板的位置设有竖向排列布置的多层放置板在容置空腔中靠近后侧板的位置设有抓取组件，后侧板上还设有贯穿开口。在后侧板的后端面上设有窗口开合组件，在后侧板的后端面上还设有二级输送组件。相比于传统的人工取用或者放回培养瓶的操作方式，本装置通过设置抓取组件、窗口开合组件以及二级输送组件相配合，共同实现了细胞培养的自动化、精细化操作需求，缩短了培养瓶在细胞培养箱和其他功能区之间的移动时间，提高了细胞的培养质量和培养效率。

一种细胞培养箱，包括箱体，所述箱体的上部设有控制器，所述箱体的前侧、后侧分别设有前侧板、后侧板，所述箱体的左侧、右侧分别设有左侧板、右侧板，所述箱体内设有容置空腔，在所述容置空腔中靠近前侧板的位置设有竖向排列布置的多层放置板，所述放置板的两端分别与左侧板和右侧板连接，在所述容置空腔中靠近后侧板的位置设有抓取组件，所述后侧板上还设有贯穿开口。

所述箱体的底部设有底座，所述抓取组件包括X轴直线模组、Y轴直线模组、无杆气缸组件和夹紧气缸，所述X轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，所述Y轴直线模组与无杆气缸组件相垂直，所述X轴直线模组在箱体的左右方向上布置，所述Y轴直线模组在箱体的上下方向上布置，所述无杆气缸组件在箱体的前后方向上布置，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轴电机与控制器电连接，所述X轴滑轨设在底座上，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；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轴电机与控制器电连接，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Y轴滑轨的另一端与X轴滑块相连接；所述无杆气缸组件包括缸体和设在缸体上的气缸滑块，所述缸体的一侧与Y轴滑块相连接，所述夹紧气缸设在气缸滑块上，所述夹紧气缸上设有一对夹爪。

所述缸体的两端分别设有到位传感器，两个夹爪的相对面上均设有盛放槽，所述盛放槽内设有光电传感器，所述到位传感器、光电传感器均与控制器电连接。

在所述后侧板的后端面上设有窗口开合组件，所述窗口开合组件包括一对平行布置的导轨、压板和伸出气缸，所述伸出气缸上设有实现伸缩动作的活塞杆，两个导轨分别设在贯穿开口的两侧，两个导轨上均设有滑槽，在所述压板的左端面的上部和下部以及在所述压板的右端面的上部和下部均设有带轴轴承，所述带轴轴承与滑槽相配合，所述后侧板上设有第一销轴座，所述伸出气缸的底部通过销轴与第一销轴座转动连接，所述压板的后端面上设有第二销轴座，所述活塞杆的端部通过销轴与第二销轴座转动连接，所述伸出气缸带动压板在导轨上移动，实现打开或关闭贯穿开口。

每个滑槽均包括在导轨的上下方向上布置的两个相同的异形滑槽，所述异形滑槽包括第一滑槽段、第二滑槽段，所述第一滑槽段在导轨上竖向分布，所述第二滑槽段设在第一滑槽段的下部且与第一滑槽段接通，所述第一滑槽段与第二滑槽段倾斜布置，所述压板的左端面的上部和下部两个带轴轴承分别与其中一个导轨的在上下方向上布置的两个异形滑槽相配合，所述压板的右端面的上部和下部两个带轴轴承分别与另一个导轨的在上下方向上布置的两个异形滑槽相配合，所述第二滑槽段的末端朝向后侧板倾斜。

所述压板靠近后侧板的端面上设有橡胶皮垫。

在所述后侧板的后端面上还设有二级输送组件，所述二级输送组件包括第一滑板、第一滑块、支座、电机、第二滑板、第二滑块、托架和支架，所述电机设在支座上，所述第一滑块设在支座的下部，所述第一滑板上设有第一滑轨、第一直齿条，所述第一滑块与第一滑轨配合，在所述支座的一侧与第一直齿条相对应的位置设有第一转轴，所述第一转轴的内侧套嵌设有第一齿轮，所述第一转轴的外侧套嵌设有第一皮带轮，所述第一齿轮、第一皮带轮均分别与第一转轴转动连接，所述第一齿轮的外端端部与第一皮带轮的内端端部固定连接，所述第一齿轮与第一直齿条啮合，所述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一皮带与第一皮带轮传动连接，所述第二滑板设在支座的上部，所述第二滑板的一侧的前部设有第二转轴，所述第二转轴的内侧套嵌设有第三皮带轮，所述第二转轴的外侧套嵌设有第二齿轮，所述第三皮带轮、第二齿轮均分别与第二转轴转动连接，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三转轴，所述第三转轴上套嵌设有第四皮带轮，所述第四皮带轮与第三转轴转动连接，所述第二皮带轮通过第二皮带与第四皮带轮传动连接，所述第四皮带轮通过第三皮带与第三皮带轮转动连接，所述第二滑板上设有第二滑轨，所述第二滑块与第二滑轨相配合，所述托架设在第二滑块上，在所述托架的下部与第二齿轮相对应的位置设有第二直齿条，所述第二齿轮与第二直齿条啮合，所述支架的一端与第一滑板的下部连接，所述支架的另一端与后侧板连接。

在所述放置板上、托架上均设有放置槽，所述放置槽包括第一培养瓶槽和第二培养瓶槽，所述第二培养瓶槽的槽口尺寸小于第一培养瓶槽的槽口尺寸，所述第二培养瓶槽设在第一培养瓶槽的槽底。

所述后侧板上还设有三个贯穿孔，三个贯穿孔分别为二氧化碳进气孔、调压孔以及线孔。

所述前侧板包括呈对开门设置的左前侧板和右前侧板，所述左前侧板与左侧板铰接，所述右前侧板与右侧板铰接，所述箱体为二氧化碳培养箱。

为解决上述技术问题，本发明提出了如下技术方案：

上述的一种细胞培养箱至少具有以下有益效果：

1.本发明中，通过设置无杆气缸可以节省抓取组件的布置空间；通过设置放置板，可以将培养瓶在本装置中进行摆放。

2.本发明中，通过设置X轴直线模组、Y轴直线模组、无杆气缸组件和夹紧气缸共同形成的抓取组件，该抓取组件可以在三维空间中移动，对放置在不同层放置板上的培养瓶进行精确抓取，相比于传统的人工取用培养瓶的方式，本装置满足了细胞的自动化、精细化培养需求，取用效率更高，缩短了培养瓶在细胞培养箱和其他功能区之间的移动时间，保证了细胞的培养质量。

3.本发明中，通过在缸体的两端分别设置到位传感器，可以监测气缸滑块在缸体上的移动位置，方便操作人员控制夹紧气缸的移动路径。

4.本发明中，通过在两个夹爪的相对面上均设置盛放槽，便于放置光电传感器；通过在盛放槽内设置光电传感器，可以监测夹爪上是否夹持有培养瓶。

5.本发明中，通过在压板上设置带轴轴承与滑槽配合，可以实现伸出气缸带动压板在导轨上移动。

6.本发明中，通过在导轨上设置竖向分布的第一滑槽段，可以使带轴轴承在滑槽内进行上下方向的移动，使压板在上下方向上移动以打开或关闭贯穿开口；通过设置末端朝向后侧板倾斜的第二滑槽段，可以利用带轴轴承在第二滑槽段中的运动，带动压板压合在贯穿开口上并与后侧板接触密封，实现对细胞培养箱的封闭。

本发明中第一轴销座与第二轴销座的设置具有重要意义，伸出气缸与第一轴销座转动连接，以及活塞杆与压板转动连接，使伸出气缸带动压板可以在第一滑槽段中上下运动，也可以在第二滑槽段中运动以压合在后侧板上。

7.本发明中，通过在压板靠近后侧板的端面上设置橡胶皮垫，可以使压板与后侧板之间密封性更好，并且还具有保温的功能，利于维持细胞培养箱内温度的恒定。

8.本发明中，支座通过第一滑块与第一滑板上的第一滑轨配合，并设置第二皮带轮带动第一皮带轮转动，第一齿轮在第一直齿条上移动，带动整个支座相对于第一滑板移动，完成一级输送；通过在支座上设置第二滑板，托架通过第二滑块与第二滑板上的第二滑轨配合，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，第二直齿条在第二齿轮上移动，带动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一齿轮和第二齿轮转动，因此一级输送和二级输送的过程是同时进行的，第一齿轮相对于第一直齿条的移动距离与第二齿轮相对于第二直齿条的移动距离相同，使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。

9.本发明中，通过设置贯穿开口可以配合二级输送组件完成对细胞培养箱内培养瓶的输送；支架具有支撑二级输送组件与后侧板牢固固定的作用；通过设置贯穿开口，并设置二级输送组件伸置入贯穿开口取放培养瓶，可以方便取用培养瓶；通过设置窗口开合组件与二级输送组件相配合，可以实现当二级输送组件需要伸置入细胞培养箱内时，压板打开贯穿开口；当二级输送组件不伸置入细胞培养箱内时，压板闭合贯穿开口。该控制方式简单易操作，自动化程度高，方便操作人员使用。

10.本发明中，通过将第二培养瓶槽设在第一培养瓶槽的槽底，最大化利用了放置板以及托架上的空间，两种培养瓶槽对应两种不同规格的培养瓶，可以存放的培养瓶类型更多。

11.本发明中，通过设置二氧化碳进气孔可以对细胞培养箱进行二氧化碳的进气排气操作；通过设置调压孔可以调整细胞培养箱内压力的大小；通过设置线孔可以将导线通过该孔输送至箱体内。

12.本发明中，通过设置左前侧板与左侧板铰接，以及右前侧板与右侧板铰接，方便操作人员打开培养箱，譬如操作人员可以打开左前侧板和右前侧板对培养瓶进行微调整，或者对培养箱进行检修。

13.相比于传统的人工取用或者放回培养瓶的操作方式，本装置通过设置抓取组件、窗口开合组件以及二级输送组件相配合，共同实现了细胞培养的自动化、精细化操作需求，缩短了培养瓶在细胞培养箱和其他功能区之间的移动时间，提高了细胞的培养质量和培养效率。

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是本发明实施例的细胞培养箱整体结构正视图；

图2是本发明实施例的细胞培养箱其中一个整体结构等轴测图；

图3是本发明实施例的细胞培养箱另一个整体结构等轴测图；

图4是本发明实施例的抓取组件其中一个整体结构等轴测图；

图5是本发明实施例的抓取组件另一个整体结构等轴测图；

图6是本发明实施例的无杆气缸组件整体结构示意图；

图7是本发明实施例的窗口开合组件与二级输送组件位置关系示意图；

图8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9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；

图10是本发明实施例的压板与导轨的位置关系示意图；

图11是本发明实施例的带轴轴承在压板上位置关系示意图；

图12是本发明实施例的异形滑槽在导轨上的位置关系示意图；

图13是本发明实施例的放置板的整体结构俯视图；

其中，10-箱体，11-控制器，12-后侧板，13-左侧板，14-右侧板，15-放置板，16-贯穿开口，17-底座，180-X轴滑轨，181-X轴电机，182-X轴滑块，190-Y轴滑轨，191-Y轴电机，192-Y轴滑块，200-缸体，201-气缸滑块，202-到位传感器，21-夹紧气缸，211-夹爪，212-盛放槽，213-光电传感器，22-导轨，23-压板，24-伸出气缸，25-活塞杆，26-带轴轴承，27-第一销轴座，28-第二销轴座，29-异形滑槽，291-第一滑槽段，292-第二滑槽段，30-橡胶皮垫，31-第一滑板，32-第一滑块，33-支座，34-电机，35-第二滑板，36-第二滑块，37-托架，38-支架，39-第一滑轨，40-第一直齿条，41-第一转轴，42-第一齿轮，43-第一皮带轮，44-第二皮带轮，45-第二转轴，46-第三皮带轮，47-第二齿轮，48-第三转轴，49-第二滑轨，50-第二直齿条，51-第一培养瓶槽，52-第二培养瓶槽，53-二氧化碳进气孔，54-调压孔，55-线孔，56-左前侧板，57-右前侧板，58-第四皮带轮。

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13所示，一种细胞培养箱，包括箱体10，箱体为二氧化碳培养箱，箱体10的上部设有控制器11，箱体10的前侧、后侧分别设有前侧板、后侧板12，箱体的左侧、右侧分别设有左侧板13、右侧板14，箱体10内设有容置空腔，在容置空腔中靠近前侧板的位置设有竖向排列布置的多层放置板15，放置板15的两端分别与左侧板13和右侧板14连接，在容置空腔中靠近后侧板12的位置设有抓取组件，后侧板12上还设有贯穿开口16。

本发明所使用的箱体可以是常用的二氧化碳培养箱，可以在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境，提供稳定的温度(37℃)、稳定的CO2水平(5％)、恒定的酸碱度(pH值：7.2-7.4)、较高的相对饱和湿度(95％)。

箱体10的底部设有底座17，抓取组件包括X轴直线模组、Y轴直线模组、无杆气缸组件和夹紧气缸21，X轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，Y轴直线模组与无杆气缸组件相垂直，X轴直线模组在箱体10的左右方向上布置，Y轴直线模组在箱体10的上下方向上布置，无杆气缸组件在箱体10的前后方向上布置，X轴直线模组包括X轴滑轨180、X轴电机181、X轴丝杆以及X轴滑块182，X轴电机181与控制器11电连接，X轴滑轨180设在底座17上，X轴丝杆设在X轴滑轨180上，X轴滑块182上设有X轴丝杆螺母，X轴滑块通过X轴丝杆螺母与X轴丝杆配合，实现X轴滑块182在X轴滑轨180上相对于X轴丝杆移动，X轴电机181设在X轴滑轨180的一端，X轴电机181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轴直线模组包括Y轴滑轨190、Y轴电机191、Y轴丝杆以及Y轴滑块192，Y轴电机191与控制器11电连接，Y轴丝杆设在Y轴滑轨190上，Y轴滑块192上设有Y轴丝杆螺母，Y轴滑块通过Y轴丝杆螺母与Y轴丝杆配合，实现Y轴滑块192在Y轴滑轨190上相对于Y轴丝杆移动，Y轴电机191设在Y轴滑轨190的一端，Y轴电机191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，Y轴滑轨190的另一端与X轴滑块182相连接；无杆气缸组件包括缸体200和设在缸体200上的气缸滑块201，缸体200的一侧与Y轴滑块192相连接，夹紧气缸21设在气缸滑块201上，夹紧气缸21上设有夹爪211。

本发明使用无杆气缸可以节省抓取组件的布置空间；通过设置放置板15，可以将培养瓶在本装置中进行摆放；通过设置X轴直线模组、Y轴直线模组、无杆气缸组件和夹紧气缸21共同形成的抓取组件，该抓取组件可以在三维空间中移动，对放置在不同层放置板上的培养瓶进行精确抓取，相比于传统的人工取用培养瓶的方式，本装置满足了细胞的自动化、精细化培养需求，取用效率更高，缩短了培养瓶在细胞培养箱和其他功能区之间的移动时间，保证了细胞的培养质量。

缸体200的两端分别设有到位传感器202，两个夹爪211的相对面上均设有盛放槽212，盛放槽212内设有光电传感器213，到位传感器202、光电传感器213均与控制器11电连接。通过设置到位传感器202，可以监测气缸滑块201在缸体200上的移动位置，方便操作人员控制夹紧气缸21的移动路径；通过设置盛放槽212，便于放置光电传感器213；通过设置光电传感器213，可以监测夹爪211上是否夹持有培养瓶。

在后侧板12的后端面上设有窗口开合组件，窗口开合组件包括一对平行布置的导轨22、压板23和伸出气缸24，伸出气缸24上设有实现伸缩动作的活塞杆25，两个导轨22分别设在贯穿开口16的两侧，两个导轨22上均设有滑槽，在压板23的左端面的上部和下部以及在压板23的右端面的上部和下部均设有带轴轴承26，带轴轴承26与滑槽相配合，后侧板12上设有第一销轴座27，伸出气缸24的底部通过销轴(图未示)与第一销轴座27转动连接，压板23的后端面上设有第二销轴座28，活塞杆25的端部通过销轴与第二销轴座28转动连接，伸出气缸24带动压板23在导轨22上移动，实现打开或关闭贯穿开口16。

本发明所使用的带轴轴承是现有技术中的轴承内环中部设有螺杆的轴承，螺杆上设有外螺纹，便于将轴承旋拧固定在外部固定物上。

通过在压板23上设置带轴轴承26与滑槽配合，可以实现伸出气缸24带动压板23在导轨22上移动。

每个滑槽均包括在导轨22的上下方向上布置的两个相同的异形滑槽29，异形滑槽包括第一滑槽段291、第二滑槽段292，第一滑槽段291在导轨22上竖向分布，第二滑槽段292设在第一滑槽段291的下部且与第一滑槽段291接通，第一滑槽段291与第二滑槽段292倾斜布置，本实施例中该倾斜角度可以是钝角，根据实际需要加工选择。压板23的左端面的上部和下部两个带轴轴承26分别与其中一个导轨的在上下方向上布置的两个异形滑槽29相配合，压板23的右端面的上部和下部两个带轴轴承26分别与另一个导轨的在上下方向上布置的两个异形滑槽29相配合，第二滑槽段292的末端朝向后侧板12倾斜。

通过在导轨22上设置竖向分布的第一滑槽段291，可以使带轴轴承26在滑槽内进行上下方向的移动，使压板23在上下方向上移动以打开或关闭贯穿开口16；通过设置末端朝向后侧板12倾斜的第二滑槽段292，可以利用带轴轴承26在第二滑槽段292中的运动，带动压板23压合在贯穿开口上并与后侧板12接触密封，实现对细胞培养箱的封闭。

第一轴销座27与第二轴销座28的设置具有重要意义，伸出气缸24与第一轴销座27转动连接，以及活塞杆25与压板23转动连接，使伸出气缸24带动压板23可以在第一滑槽段291中上下运动，也可以在第二滑槽段292中运动以压合在后侧板12上。

压板23靠近后侧板12的端面上设有橡胶皮垫30。橡胶皮垫30的设置可以使压板23与后侧板12之间密封性更好，并且还具有保温的功能，利于维持细胞培养箱内温度的恒定。

在后侧板12的后端面上还设有二级输送组件，二级输送组件包括第一滑板31、第一滑块32、支座33、电机34、第二滑板35、第二滑块36、托架37和支架38，电机34设在支座33上，第一滑块32设在支座33的下部，第一滑板32上设有第一滑轨39、第一直齿条40，第一滑块32与第一滑轨39配合，在支座的一侧与第一直齿条相对应的位置设有第一转轴41，第一转轴41的内侧套嵌设有第一齿轮42，第一转轴41的外侧套嵌设有第一皮带轮43，第一齿轮42、第一皮带轮43均分别与第一转轴41转动连接，第一齿轮42的外端端部与第一皮带轮43的内端端部固定连接，实现第一齿轮42与第一皮带轮43同步转动，第一齿轮42与第一直齿条40啮合，电机34的动力输出轴上设有第二皮带轮44，第二皮带轮44通过第一皮带(图未示)与第一皮带轮43传动连接，第二滑板35设在支座33的上部，第二滑板35的一侧的前部设有第二转轴45，第二转轴45的内侧套嵌设有第三皮带轮46，第二转轴45的外侧套嵌设有第二齿轮47，第三皮带轮46、第二齿轮47均分别与第二转轴45转动连接，第三皮带轮46的外端端部与第二齿轮47的内端端部固定连接，实现第二齿轮47与第三皮带轮46同步转动，在第二滑板35的一侧与第二皮带轮44相对应的位置设有第三转轴48，第三转轴38上套嵌设有第四皮带轮58，第四皮带轮58与第三转轴38转动连接，第二皮带轮44通过第二皮带(图未示)与第四皮带轮58传动连接，第四皮带轮58通过第三皮带(图未示)与第三皮带轮46转动连接，第二滑板35上设有第二滑轨49，第二滑块36与第二滑轨49相配合，托架37设在第二滑块36上，在托架37的下部与第二齿轮相对应的位置设有第二直齿条50，第二齿轮47与第二直齿条50啮合，支架38的一端与第一滑板32的下部连接，支架38的另一端与后侧板12连接。

本实施例中的第二皮带轮44、第四皮带轮58均带有多个轮槽。支座33通过第一滑块32与第一滑板31上的第一滑轨39配合，并设置第二皮带轮44带动第一皮带轮43转动，第一齿轮42在第一直齿条40上移动，带动整个支座33相对于第一滑板31移动，完成一级输送；通过在支座33上设置第二滑板35，托架37通过第二滑块36与第二滑板35上的第二滑轨49配合，并设置第二皮带轮44带动第四皮带轮58转动，第四皮带轮58带动第三皮带轮46转动，第二直齿条50相对于第二齿轮47上移动，带动托架37在第二滑板35上移动，完成二级输送。本实施例中由于第二皮带轮44同时带动第一齿轮42和第二齿轮47转动，因此一级输送和二级输送的过程是同时进行的，第一齿轮42相对于第一直齿条40的移动距离与第二齿轮47相对于第二直齿条50的移动距离相同，使托架37相对于第一滑板31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。

本实施例中第一转轴与第一齿轮、第一皮带轮的连接方式，第二皮带轮与电机的动力输出轴的连接方式，第三转轴与第四皮带轮的连接方式，以及第二转轴与第二齿轮、第三皮带轮的连接方式，上述的连接方式可以是，在第一齿轮、第一皮带轮中设置轴承，轴承的内圈面套嵌固定在第一转轴上；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三转轴上；在第二齿轮、第三皮带轮中设置轴承，轴承的内圈面套嵌固定在第二转轴上。

贯穿开口16的设置可以配合二级输送组件完成对细胞培养箱内培养瓶的输送；支架38具有支撑二级输送组件与后侧板12牢固固定的作用；通过设置贯穿开口16，并设置二级输送组件伸置入贯穿开口16取放培养瓶，可以方便取用培养瓶；通过设置窗口开合组件与二级输送组件相配合，可以实现当二级输送组件需要伸置入细胞培养箱内时，压板23打开贯穿开口16；当二级输送组件不伸置入细胞培养箱内时，压板23闭合贯穿开口16。该控制方式简单易操作，自动化程度高，方便操作人员使用。

在放置板15上、托架37上均设有放置槽，放置槽包括第一培养瓶槽51和第二培养瓶槽52，第二培养瓶槽52的槽口尺寸小于第一培养瓶槽51的槽口尺寸，第二培养瓶槽52设在第一培养瓶槽51的槽底。

将第二培养瓶槽52设在第一培养瓶槽51的槽底，最大化利用了放置板15以及托架37上的空间，两种培养瓶槽对应两种不同规格的培养瓶，可以存放的培养瓶类型更多。

后侧板12上还设有三个贯穿孔，三个贯穿孔分别为二氧化碳进气孔53、调压孔54以及线孔55。

设置二氧化碳进气孔53可以对细胞培养箱进行二氧化碳的进气排气操作；设置调压孔54可以调整细胞培养箱内压力的大小，设置线孔55可以将导线通过该孔输送至箱体内。

前侧板包括呈对开门设置的左前侧板56和右前侧板57，左前侧板56与左侧板13铰接，右前侧板57与右侧板14铰接。

设置左前侧板56与左侧板13铰接，以及右前侧板57与右侧板14铰接，方便操作人员打开培养箱，譬如操作人员可以打开左前侧板56和右前侧板57对培养瓶进行微调整，或者对培养箱进行检修。

本发明在工作过程中，当需要取用箱体内培养瓶时，利用抓取组件对放置板15上的培养瓶进行精确取用，取用完成后，伸出气缸24收缩带动压板23上移，打开贯穿开口16，二级输送组件的托架37伸置入箱体中接住抓取组件上的培养瓶，随后托架37回缩将培养瓶带出，伸出气缸24伸长带动压板23下移将贯穿开口16压合；当需要将培养瓶放置入箱体内时，伸出气缸24收缩带动压板23上移，打开贯穿开口16，二级输送组件的托架37伸置入箱体中，抓取组件夹取托架37上的培养瓶并放置在放置板15上。

相比于传统的人工取用或者放回培养瓶的操作方式，本装置通过设置抓取组件、窗口开合组件以及二级输送组件相配合，共同实现了细胞培养的自动化、精细化操作需求，缩短了培养瓶在细胞培养箱和其他功能区之间的移动时间，提高了细胞的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 (10)

1.一种细胞培养箱，包括箱体，其特征在于，所述箱体的上部设有控制器，所述箱体的前侧、后侧分别设有前侧板、后侧板，所述箱体的左侧、右侧分别设有左侧板、右侧板，所述箱体内设有容置空腔，在所述容置空腔中靠近前侧板的位置设有竖向排列布置的多层放置板，所述放置板的两端分别与左侧板和右侧板连接，在所述容置空腔中靠近后侧板的位置设有抓取组件，所述后侧板上还设有贯穿开口。

2.如权利要求1所述的细胞培养箱，其特征在于，所述箱体的底部设有底座，所述抓取组件包括X轴直线模组、Y轴直线模组、无杆气缸组件和夹紧气缸，所述X轴直线模组与Y轴直线模组相垂直，所述Y轴直线模组与无杆气缸组件相垂直，所述X轴直线模组在箱体的左右方向上布置，所述Y轴直线模组在箱体的上下方向上布置，所述无杆气缸组件在箱体的前后方向上布置，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轴电机与控制器电连接，所述X轴滑轨设在底座上，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；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轴电机与控制器电连接，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Y轴滑轨的另一端与X轴滑块相连接；所述无杆气缸组件包括缸体和设在缸体上的气缸滑块，所述缸体的一侧与Y轴滑块相连接，所述夹紧气缸设在气缸滑块上，所述夹紧气缸上设有一对夹爪。

3.如权利要求2所述的细胞培养箱，其特征在于，所述缸体的两端分别设有到位传感器，两个夹爪的相对面上均设有盛放槽，所述盛放槽内设有光电传感器，所述到位传感器、光电传感器均与控制器电连接。

4.如权利要求2所述的细胞培养箱，其特征在于，在所述后侧板的后端面上设有窗口开合组件，所述窗口开合组件包括一对平行布置的导轨、压板和伸出气缸，所述伸出气缸上设有实现伸缩动作的活塞杆，两个导轨分别设在贯穿开口的两侧，两个导轨上均设有滑槽，在所述压板的左端面的上部和下部以及在所述压板的右端面的上部和下部均设有带轴轴承，所述带轴轴承与滑槽相配合，所述后侧板上设有第一销轴座，所述伸出气缸的底部通过销轴与第一销轴座转动连接，所述压板的后端面上设有第二销轴座，所述活塞杆的端部通过销轴与第二销轴座转动连接，所述伸出气缸带动压板在导轨上移动，实现打开或关闭贯穿开口。

5.如权利要求4所述的细胞培养箱，其特征在于，每个滑槽均包括在导轨的上下方向上布置的两个相同的异形滑槽，所述异形滑槽包括第一滑槽段、第二滑槽段，所述第一滑槽段在导轨上竖向分布，所述第二滑槽段设在第一滑槽段的下部且与第一滑槽段接通，所述第一滑槽段与第二滑槽段倾斜布置，所述压板的左端面的上部和下部两个带轴轴承分别与其中一个导轨的在上下方向上布置的两个异形滑槽相配合，所述压板的右端面的上部和下部两个带轴轴承分别与另一个导轨的在上下方向上布置的两个异形滑槽相配合，所述第二滑槽段的末端朝向后侧板倾斜。

6.如权利要求5所述的细胞培养箱，其特征在于，所述压板靠近后侧板的端面上设有橡胶皮垫。

7.如权利要求1所述的细胞培养箱，其特征在于，在所述后侧板的后端面上还设有二级输送组件，所述二级输送组件包括第一滑板、第一滑块、支座、电机、第二滑板、第二滑块、托架和支架，所述电机设在支座上，所述第一滑块设在支座的下部，所述第一滑板上设有第一滑轨、第一直齿条，所述第一滑块与第一滑轨配合，在所述支座的一侧与第一直齿条相对应的位置设有第一转轴，所述第一转轴的内侧套嵌设有第一齿轮，所述第一转轴的外侧套嵌设有第一皮带轮，所述第一齿轮、第一皮带轮均分别与第一转轴转动连接，所述第一齿轮的外端端部与第一皮带轮的内端端部固定连接，所述第一齿轮与第一直齿条啮合，所述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一皮带与第一皮带轮传动连接，所述第二滑板设在支座的上部，所述第二滑板的一侧的前部设有第二转轴，所述第二转轴的内侧套嵌设有第三皮带轮，所述第二转轴的外侧套嵌设有第二齿轮，所述第三皮带轮、第二齿轮均分别与第二转轴转动连接，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三转轴，所述第三转轴上套嵌设有第四皮带轮，所述第四皮带轮与第三转轴转动连接，所述第二皮带轮通过第二皮带与第四皮带轮传动连接，所述第四皮带轮通过第三皮带与第三皮带轮转动连接，所述第二滑板上设有第二滑轨，所述第二滑块与第二滑轨相配合，所述托架设在第二滑块上，在所述托架的下部与第二齿轮相对应的位置设有第二直齿条，所述第二齿轮与第二直齿条啮合，所述支架的一端与第一滑板的下部连接，所述支架的另一端与后侧板连接。

8.如权利要求7所述的细胞培养箱，其特征在于，在所述放置板上、托架上均设有放置槽，所述放置槽包括第一培养瓶槽和第二培养瓶槽，所述第二培养瓶槽的槽口尺寸小于第一培养瓶槽的槽口尺寸，所述第二培养瓶槽设在第一培养瓶槽的槽底。

9.如权利要求1所述的细胞培养箱，其特征在于，所述后侧板上还设有三个贯穿孔，三个贯穿孔分别为二氧化碳进气孔、调压孔以及线孔。

10.如权利要求1所述的细胞培养箱，其特征在于，所述前侧板包括呈对开门设置的左前侧板和右前侧板，所述左前侧板与左侧板铰接，所述右前侧板与右侧板铰接，所述箱体为二氧化碳培养箱。

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