CN113682758B - 一种自动配存方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息存储技术领域，具体公开了一种自动配存方法、装置及可读存储介质，其中方法包括以下内容：使联管传输组件按照预设速度传输联管放置盘；传输上料盒至上料位，使上料盒中叠放的联管从上料位下落；将分离后的联管传输至下落位；控制分离后的联管下落，下落的联管落入联管放置盘中；对联管放置盘上的联管进行按压；向联管放置盘中的联管注入目标液体；根据传输速度和传输方向控制抓取组件的运动速度和运动方向；当达到预设条件时，控制抓取组件夹持联管；夹持联管后，控制抓取组件运动至下料盒上方，控制抓取组件松开联管，使联管下落至下料盒上。采用本发明的技术方案能够提升DNA存储的通量、效率和成功率。

Description

一种自动配存方法、装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及信息存储技术领域，特别涉及一种自动配存方法、装置及可读存储介质。

背景技术

互联网时代的到来前所未有的改变了我们的工作与生活方式，数字化和信息化浪潮使知识与数据都经历着爆炸式的增长。统计数据显示，仅2015年，人类就产生了4.4ZB(44亿TB)的数据，为2013年的10倍。随着大数据时代的到来，海量数据给现有的数据存储技术带来前所未有的挑战。但是现有的硬盘、磁带数据存储模式存在保存时间有限(最长30年)，占用空间大、转运不方便、电能损耗大及硬件损耗等缺点，其在未来可能远远无法满足数据指数形式增长的需求。

DNA存储技术是一种新兴的大数据存储技术，其突破了传统的以固体介质(如硬盘、光盘、可移动磁盘等)为媒介的存储方式，利用DNA碱基天然的信息存储能力，依据一定规则将文本、图片、声音、影像文件等传统数据0-1二进制编码转换为DNA(脱氧核糖核酸)核苷酸四进制编码(A、T、C、G组合)，然后通过人工合成特定序列的DNA来存储文本、图片、声音文件等数据，并在随后利用相应的解码手段完整读取还原数据。

为了提高存储的效率，需要一种能够将给定信息全自动、高通量地以DNA的形式存储起来的自动配存方法、装置及可读存储介质。

发明内容

本发明提供了一种自动配存方法、装置及可读存储介质，能够提升DNA存储的通量、效率和成功率。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种自动配存方法，包括以下内容：

使联管传输组件按照预设速度传输联管放置盘；

传输上料盒至上料位，使上料盒中叠放的联管从上料位下落；

分离从上料位下落的叠放联管，并将分离后的联管传输至下落位；

控制分离后的联管下落，当联管放置盘传输至下落位下方时，下落的联管落入联管放置盘中；

对联管放置盘上的联管进行按压，使联管与联管放置盘接触；

向联管放置盘中的联管注入目标液体；

检测传输中的联管放置盘，当检测到联管放置盘时，根据传输速度和传输方向控制抓取组件的运动速度和运动方向；

当达到预设条件时，控制抓取组件夹持联管，预设条件为运动速度等于传输速度；

夹持联管后，控制抓取组件运动至下料盒上方，控制抓取组件松开联管，使联管下落至下料盒上。

基础方案原理及有益效果如下：

本方案中，上料盒专用于存放待上料的联管，上料盒中存放的联管采用叠放的方式。将上料盒传输至上料位，便于执行后续上料操作。与联管放置盘的传输相配合，实现联管的不间断上料。联管由于叠放，相邻两联管会处于连接状态，对叠放的联管进行分离，将分离后的联管传输至下落位，准备将联管下落至传输的联管放置盘上，控制联管下落时，使得下落的联管落入联管放置盘中。通过联管的分离、下落，以及联管传输盘的传输，实现联管的自动放置，在此过程中联管放置盘不间断的传输，在面对大量联管进行放置的情况下，能够有效提高联管的放置效率。

完成联管的放置后，可以将联管的每一个单管按照程序设定注入指定药品，与人工注入相比，成功率高。

注入完毕抓取联管时，使抓取组件的运动方向和运动速度与联管一致，确保后续抓取联管的过程中无运动方向上的阻力，从而降低抓取联管时的出错率，以及提高抓取联管的稳定性。同时，在此过程中联管不间断的传输，在面对大量联管进行下料的情况下，能够有效提高联管的抓取效率，从而提高生产效率。最后通过抓取组件的运动和抓取，将传输中的联管移动至下料盒中，实现联管的自动下料。

综上，本方案能够提升DNA存储的通量、效率和成功率。

进一步，所述控制抓取组件运动至下料盒上方，具体包括以下内容：

控制抓取组件竖直向上运动；

控制抓取组件竖直向上运动后，控制抓取组件沿与竖直方向垂直的方向运动至下料盒上方。

抓取联管后，先控制抓取组件向上运动，避免影响其他联管的运动；再沿与竖直方向垂直的方向运动，将联管移动到下料盒上方，从而进行下料。

进一步，还包括以下内容：

统计联管下料数量，夹具松开联管后，计数一次，当联管下料数量达到预设数量时，生成提醒信号。

预设数量为下料盒能够放置的联管数量，统计联管下料数量，在下料盒上放满联管时，提醒工作人员更换。

进一步，使上料盒中叠放的联管从上料位下落，包括以下内容：

当上料盒传输至上料位后，通过上料辅助机构将料盒中的联管推出。

叠放在上料盒中的联管与上料盒之间可能存在摩擦，或者存放时间较长，联管与上料盒粘连，导致联管无法自由下落。通过控制相应的上料辅助机构将联管从上料盒中推出，使得联管落下。

进一步，所述分离从上料位下落的叠放联管，包括以下内容：

当下落的联管与接管机构相抵后，夹持机构分别夹持从上至下倒数第一联管和倒数第二联管；夹持后，移动倒数第一联管。

通过夹持机构夹持相邻两联管，即分别夹持从上至下倒数第一联管和倒数第二联管，通过移动一联管，增大两联管之间的距离，从而分离倒数第一联管和倒数第二联管。

进一步，所述控制分离后的联管下落，当联管放置盘传输至下落位下方时，下落的联管落入联管放置盘中，包括以下内容：

根据联管放置盘的传输速度和指定位置至下落位在水平方向的距离预测传输时间，根据下落位至联管放置盘上表面在竖直方向的距离预测下落时间，计算传输时间和下落时间的时间间隔；

在指定位置对传输的联管放置盘进行检测；当检测到联管放置盘时，根据时间间隔控制联管从下落位下落，使得联管放置盘传输至下落位下方时，下落的联管落入联管放置盘中。

指定位置为提前预设，可在指定位置设置检测终端，用于检测联管放置盘是否传输到指定位置。预测联管放置盘从指定位置至下落位下方的传输时间，以及预测联管从下落位下落至联管放置盘上的下落时间，通过传输时间和下落时间，控制联管的下落时刻，从而保证当联管放置盘传输至下落位下方时，下落的联管能够落入联管放置盘中，实现联管的精准上料。

自动配存装置，包括传送系统和分注系统，传送系统包括联管传输组件和联管放置盘，联管传输组件用于传输联管放置盘；还包括上料系统和下料系统；

上料系统包括设于传送系统上方的上料装置，上料装置包括上料盒，上料盒用于存放待上料的联管，上料装置用于将料盒内的联管放至于联管放置盘上；

分注系统用于向联管放置盘上的联管注入目标液体；

下料系统包括抓取组件和多个传输组件，多个传输组件用于控制抓取组件沿多个方向运动；多个传输组件还用于根据联管的传输速度和传输方向控制抓取组件的运动速度和运动方向，抓取组件用于运动速度、运动方向与传输速度和传输方向相同后，抓取传输过程中的联管。

本方案中，上料盒的设置，配合联管传输组件和上料装置的使用，专用于存放待上料的联管。联管传输组件和上料装置的配合，实现联管放置盘的传输和联管的放置，当联管放置盘传输至上料装置下方时，上料装置将料盒内的联管放至联管放置盘上，即将联管放至生产线上，在此过程中联管放置盘不间断的传输，在面对大量联管进行放置的情况下，能够有效提高联管的放置效率。

再通过分注系统，可以将联管的每一个单管按照程序设定注入指定药品，与人工注入相比，成功率高。

最后，多个传输组件的设置，能够控制抓取组件在多个方向上运动，从而通过多个方向运动的配合，控制抓取组件能够运动至任意位置，从而抓取任意位置上的联管。

抓取联管时，通过传输组件使抓取组件的运动方向和运动速度与联管的传输方向和传输速度一致，即抓取组件和联管同向且同速运动，从而确保后续抓取联管的过程中无运动方向上的阻力，进而降低抓取联管时的出错率，以及提高抓取联管的稳定性。同时，在此过程中联管不间断的传输，在面对大量联管进行下料的情况下，能够有效提高联管的抓取效率，从而提高生产效率。

进一步，所述上料盒包括盒体，盒体上开设有若干竖向的收纳孔，收纳孔用于存放叠放的联管；

还包括上料基座，上料基座包括工作台，工作台上开设有正对联管放置盘的条形孔；

上料装置还包括上料传输机构，上料传输机构用于传输上料盒，使收纳孔正对条形孔；

上料装置还包括动夹具、定夹具和第四传输组件，动夹具和定夹具用于夹持相邻两联管，第四传输组件与动夹具固定连接，第四传输组件用于移动动夹具，使相邻两联管分离；第四传输组件还用于移动动夹具，当动夹具夹持的联管底端距联管放置盘的距离小于预设的距离阈值时，第四传输组件停止移动动夹具。

上料盒的设置，便于批量转运联管；上料基座的设置，为上料传输机构提供安装位置；上料传输机构的设置，便于移动上料盒。当上料盒在工作台上移动时，工作台封闭上料盒的底部，因此联管随上料盒移动。当上料盒移动至收纳孔正对条形孔时，联管通过条形孔下落，从而实现联管的自动上料。

联管由于叠放，相邻两联管会处于连接状态。定夹具和动夹具的设置，夹持相邻两联管，即分别夹持从上至下倒数第一联管和倒数第二联管。第四传输组件的设置，带动动夹具移动，从而分离倒数第一联管和倒数第二联管。

动夹具带动联管移动，一是分离相邻两联管，二是将联管移动至靠近联管放置盘的位置，在此位置下，联管不影响联管放置盘的移动，同时又能在较短时间内下落至联管放置盘上，实现联管的精准上料。

进一步，所述上料装置还包括接管机构和上料辅助机构，接管机构包括伸缩块和第三传输组件，第三传输组件的自由端与伸缩块固定连接，当伸缩块伸出时，伸缩块位于条形孔下方，伸缩块的上表面能与上料盒中下落的联管相抵；

当收纳孔正对条形孔时，上料辅助机构用于将上料盒中的联管推出；上料辅助机构包括第二传输组件和推压件，推压件与第二传输组件的自由端固定连接，第二传输组件用于移动推压件，使得推压件将联管从上料盒中推出。

第三传输组件的设置，控制伸缩块的伸出和收缩。伸出的伸缩块阻挡从条形孔下落的联管，当联管与伸缩块相抵时，联管保持该状态，便于定夹具和动夹具对联管进行夹持。

联管与收纳孔之间可能存在摩擦，或者存放时间较长，联管与收纳孔壁粘连，导致联管无法自由下落。上料辅助机构的设置，通过推压件将料管从料盒中推出，使得联管从条形孔中落下。

可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法所述的内容。

附图说明

图1为实施例自动配存流水线的俯视图；

图2为图1的A处放大示意图；

图3为上料系统的轴测图；

图4为夹持机构、接管机构，以及压平装置的轴测图；

图5为分注系统的轴测图

图6为下料系统的后视图；

图7为下料系统的左视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：传送系统1、上料系统2、分注系统3、下料系统4、传输基座5、联管放置盘6、传送带7、第一导向块8、第二导向块9、连接块10、夹持块11、上料基座12、工作台13、上料盒14、收纳孔15、第一传输组件16、导向块17、第二传输组件18、推压件19、伸缩块20、第三传输组件21、定夹具22、动夹具23、第一平行气爪24、第二平行气爪25、压平板26、第五传输组件27。储液瓶28、支架29、电磁阀30、喷液嘴31、第六传输组件32、第七传输组件33、第八传输组件34、平行气爪35、夹具36、下料盒37。

实施例

如图1所示，本实施例的一种自动配存装置包括传送系统1、上料系统2、分注系统3、下料系统4和总控制系统；

如图2所示，传送系统1包括传输基座5、联管传输组件和联管放置盘6。

联管传输组件设于传输基座5上，联管传输组件用于传输联管放置盘6，联管放置盘6包括滑块和固定板，固定板的上表面开设有用于放置联管的第一放置槽，第一放置槽与联管形状匹配，联管指多个反应管依次连接的耗材，即第一放置槽的数量为多个且依次分布。固定板与滑块可拆卸连接，具体的，通过固定螺钉可拆卸连接固定板和滑块。

联管传输组件包括主动轮、从动轮，以及与主动轮、从动轮传动连接的传送带7，主动轮和从动轮的轴向平行于竖直方向。还包括提供动力源的电源和传输电机，传输电机的输出轴与主动轮键连接。

主动轮和从动轮的侧面设有均匀分布的第一导向块8，传送带7的内侧设有与第一导向块8配合使用的第二导向块9，具体的，相邻第一导向块8的距离等于第二导向块9在水平方向上的宽度，相邻第二导向块9的距离等于第一导向块8在水平方向上的宽度。

第一导向块8和第二导向块9均竖直设置，即第一导向块8和第二导向块9的长度方向平行于竖直方向，在其他实施例中，第一导向块8和第二导向块9倾斜设置，即第一导向块8和第二导向块9的长度方向与竖直方向相交。

联管传输组件还包括连接件，连接件包括连接块10和两夹持块11，连接块10的两侧均开设有限位槽，两夹持块11相对一侧延伸形成凸起部，两凸起部分别与两限位槽接触。连接块10与传送带7的外侧固定连接，夹持块11均与联管放置盘6的侧面固定连接，即夹持块11远离限位槽的一侧通过螺钉与滑块的侧面固定连接。

联管传输组件还包括滑动件和导向轨，导向轨在水平方向上与传送带7形状相同，导向轨位于传送带7的外侧，传送带7的外侧为传送带7远离主动轮的一侧，滑动件用于使联管放置盘6沿导向轨运动。滑动件包括多个滚轮，滚轮的安装轴与滑块固定连接，滚轮的侧面与导向轨的侧面相抵，滚轮分别位于导向轨的两侧。具体的，滚轮的数量为四个，即导向轨的左右两侧分别与两滚轮的侧面相抵。

上料系统2包括上料基座12和上料装置。

上料基座12设于传输基座5上，上料装置设于上料基座12上，上料装置位于联管传输组件上方。上料基座12包括工作台13，工作台13上开设有条形孔，条形孔正对联管传输组件，当联管放置盘6传输至条形孔下方时，条形孔正对联管放置盘6，条形孔的长度方向与联管放置盘6上放置槽的分布方向平行。

如图3所示，上料装置用于将上料盒14内的联管放至联管放置盘6上，上料装置包括上料传输机构、上料辅助机构、夹持机构、接管机构和上料盒14。上料盒14用于存放待上料的联管，上料盒14包括盒体，盒体上开设有若干竖向的收纳孔15，收纳孔15沿垂直条形孔长度方向均匀分布，收纳孔15内叠放有多个联管。

上料传输机构用于传输上料盒14，上料传输机构设于工作台13的上表面，上料传输机构包括第一传输组件16和托盘，第一传输组件16用于传输托盘，托盘的传输方向与条形孔的长度方向垂直。第一传输组件16包括第一丝杠副、第一导杆、第一底座和第一电机，第一导杆的两端分别与第一底座固定连接，第一丝杠副中丝杠的一端与第一底座活动连接，另一端与第一电机的输出轴固定连接，第一电机远离丝杠的一端与第一底座固定连接，丝杠副中螺母的一端套接于第一导杆上，螺母的另一端与托盘固定连接，托盘与上料盒14固定连接，底座与工作台13的上表面固定连接。螺母通过托盘带动上料盒14在工作台13上移动，使得上料盒14的收纳孔15正对工作台13上的条形孔，上料盒14的移动方向垂直条形孔的长度方向。

工作台13上还设有互相平行的导向块17，导向块17的数量为两个，两导向块17分别与托盘相对的两侧相接触，导向块17的长度方向平行于上料盒14的移动方向，托盘沿两导向块17之间的通道移动，即上料传输机构用于沿两导向块17传输上料盒14。

上料辅助机构用于当收纳孔15正对条形孔时，将上料盒14中的联管推出，上料辅助机构位于上料传输机构的上方，上料辅助机构包括第二传输组件18和推压件19，推压件19与第二传输组件18的自由端固定连接，第二传输组件18用于移动推压件19，推压件19用于将收纳孔15内的联管从条形孔推出。推压件19包括依次连接的连接块、弹性件和压块，压块与收纳孔15形状匹配，在本实施例中，弹性件选用弹簧。弹性件的设置，可以防止将联管按压过紧。

第二传输组件18包括第二丝杠副、第二导杆、第二底座和第二电机，第二导杆的两端分别与第二底座固定连接，第二丝杠副中丝杠的一端与第二底座活动连接，另一端与第二电机的输出轴固定连接，第二电机远离丝杠的一端与第二底座固定连接，丝杠副中螺母的一端套接于第二导杆上，螺母的另一端与推压件19固定连接，具体的，连接块与螺母固定连接，即连接块与第二传输组件18固定连接。第二传输组件18位于第一传输装置上方，工作台13上固定连接有支撑架，支撑架与第二底座固定连接。螺母带动推压件19在竖直方向移动，将上料盒14内联管从条形孔中推出。

如图4所示，接管机构包括伸缩块20和第三传输组件21，在本实施例中，第三传输组件21采用第一气缸，在其他实施例中，第三传输组件21可采用丝杠滑台模组。第一气缸的自由端与伸缩块20固定连接，伸缩块20位于条形孔下方，伸缩块20的上表面与上料盒14中推出的联管相抵。初始状态下，伸缩块20处于伸出状态，此时伸缩块20位于条形孔下方，当联管从上料盒14中被推出时，伸缩块20的上表面与联管底端相抵，伸出的伸缩块20用于阻挡下落的联管。当不需要阻挡联管时，第一气缸带动伸缩块20缩回，联管可向下移动。

夹持机构包括动夹具23、定夹具22、第一平行气爪24、第二平行气爪25和第四传输组件，动夹具23和定夹具22用于夹持相邻两联管，第四传输组件与动夹具23固定连接，第四传输组件用于移动动夹具23，使相邻两联管分离。在本实施例中，第四传输组件采用第二气缸，其他实施例中，第四传输组件可采用丝杠滑台模组。第一平行气爪24的气动手指与动夹具23固定连接，第二平行气爪25的气动手指与定夹具22固定连接，定夹具22和动夹具23从上至下依次设置。第二气缸的自由端与第一平行气爪24固定连接，第二气缸用于带动第一平行气爪24在竖直方向上移动，第一平行气爪24带动动夹具23在竖直方向上移动。

具体的，第一平行气爪24和第二平行气爪25均包括可相向运动的两气动手指，定夹具22包括可相向运动的第一定夹爪和第二定夹爪，第一定夹爪和第二定夹爪的一端分别与两气动手指固定连接，第一定夹爪和第二定夹爪相对的一侧开设有弧形孔，当第一定夹爪和第二定夹爪相抵时，弧形孔的孔壁与联管的侧壁相抵，此时定夹具22夹持联管。动夹具23包括可相向运动的第一动夹爪和第二动夹爪，第一动夹爪和第二动夹爪的一端分别与两气动手指固定连接，第一动夹爪和第二动夹爪相对的一侧开设有弧形孔，当第一定夹爪和第二定夹爪相抵时，弧形孔的孔壁与联管的侧壁相抵，此时动夹具23夹持联管。

初始状态下，动夹具23和定夹具22均处于松开状态，第二气缸处于收缩状态，当联管与接管机构相抵时，动夹具23用于夹持叠放的从上至下的最后一个联管的倒数第一个联管，定夹具22用于夹持与倒数第一个联管相邻的倒数第二个联管。当定夹具22和动夹具23夹紧联管时，不需要阻挡联管，此时第一气缸带动伸缩块20缩回，第二气缸伸出带动动夹具23下移，分离倒数第一个联管和倒数第二个联管，当第二气缸完全伸出时，距离联管传输盘的上表面较近。在本实施例中，当第二气缸完全伸出时，联管传输盘的上表面至联管底端的距离为2-5毫米。当联管放置盘6运动至动夹具23夹持的联管下方时，动夹具23松开联管，此时联管下落至联管放置盘6的放置槽中，实现联管的上料。

在其他实施例中，第三传输组件21、第四传输组件预设收缩或伸出距离，当收缩或伸出相应预设距离时，认为收缩或伸出到位。例如，第四传输组件用于移动动夹具23，当动夹具23移动预设距离时，此时动夹具23夹持的联管底端距联管放置盘6的距离小于5毫米，第四传输组件停止移动动夹具23。

压平装置位于联管传输组件上方，压平装置用于按压下落至联管放置盘6上的联管。具体的，压平装置包括压平板26和第五传输组件，在本实施例中，第五传输组件采用第三气缸，其他实施例中，第五传输组件可采用丝杠滑台模组。第三气缸的自由端与压平板26固定连接，即第五传输组件的自由端与压平板26固定连接，压平板26的下表面能够与联管的顶端相抵，第三气缸用于控制压平板26下移按压联管放置盘6上的联管，使得联管与放置槽紧密接触。

分注系统3包括气体供应部、液体存储部、液体供应部和若干连接管。

气体供应部用于提供稳定、洁净的气体。气体供应部包括气泵、气源处理装置和稳压装置；气泵的输出口和气源处理装置的输入口之间通过连接管连接，气源处理装置的输出口和稳压装置的输入口之间也通过连接管连接。

如图5所示，液体存储部包括支架29和若干储液瓶；储液瓶固定在支架29的顶部。储液瓶用于存储目标液体。储液瓶的顶部盖有密封盖，密封盖上开有连接口，气源处理装置的输出口通过连接管与密封盖的连接口连接。即一个气体供应部整体上为所有储液瓶提供气体。

本实施例中，储液瓶的数量为24个，呈4x6的矩阵分布。

液体供应部包括电磁阀30和喷液嘴31。本实施例中，电磁阀30采用高精密微量流体电磁阀30，该电磁阀30响应时间应低至10ms、耐压能力达到0.38Mpa、阀内容积20uL，以满足精密微量控制需求。电磁阀30固定在支架29的侧面，喷液嘴31水平固定在支架29的内部，本实施例中，喷液嘴31数量为24个。每个储液瓶都有一个唯一的编号，且和电磁阀30以及喷液嘴31一一对应，组成一组喷液组件，每组喷液组件按顺序排列。本实施例中，同组喷液组件中，储液瓶底端的出口和电磁阀30的入口端通过连接管(未画出)连接，电磁阀30的出口端和喷液嘴31也通过连接管连接。连接管的规格可根据实际情况进行选择。例如供气的连接管的直径可以大于输送目标液体的直径。

支架29的底端与传输基座5固定连接，传送带7穿过支架29。喷液嘴31位于第一放置槽的移动路径上且位于第一放置槽的正上方。本实施例中联管采用八联管(即8个连接在一起的反应管)，第一放置槽共24个槽位，可放置3个八联管。

下料系统4包括工装支撑架和下料组件；

工装支撑架设置在传输基座5上，下料组件放置在工装支撑架上。下料组件包括下料盒37，下料盒37的上表面开设有若干均匀分布的第二放置槽，第二放置槽用于放置联管，第二放置槽与联管形状匹配。在本实施例中，下料盒37位于传送带7的外侧。

传输基座5上还设有传输支撑架，如图6、图7所示，传输支撑架与第六传输组件32固定连接，第六传输组件32与第七传输组件33活动连接，第七传输组件33与第八传输组件34活动连接，第八传输组件34与抓取组件固定连接，第六传输组件32、第七传输组件33和第八传输组件34用于控制抓取组件沿互相垂直的三个方向运动。具体的：

第六传输组件32用于控制抓取组件沿第一方向运动，第一方向为水平面上与联管放置盘6传输方向垂直的方向。第六传输组件32包括第六丝杠副、第六导杆、第六底座和第六电机，第六导杆的两端分别与第六底座固定连接，第六丝杠副中丝杠的一端与第六底座活动连接，另一端与第六电机的输出轴固定连接，第六电机远离丝杠的一端与第六底座固定连接，第六丝杠副中第一螺母的一端套接于第六导杆上，第一螺母的另一端与第七传输组件33固定连接，第六底座与传输支撑架固定连接，第一螺母带动第七传输组件33沿第一方向运动，从而带动抓取组件沿第一方向运动。

第七传输组件33用于控制抓取组件沿第二方向运动，第二方向为水平面上与联管放置盘6传输方向平行的方向。第七传输组件33包括第七丝杠副、第七导杆、第七底座和第七电机，第七导杆的两端分别与第七底座固定连接，第七丝杠副中丝杠的一端与第七底座活动连接，另一端与第七电机的输出轴固定连接，第七电机远离丝杠的一端与第七底座固定连接，第七丝杠副中第二螺母的一端套接于第七导杆上，第二螺母的另一端与第八传输组件34固定连接，第七底座与第一丝杆副的第一螺母固定连接，第二螺母带动第八传输组件34沿第二方向运动，从而带动抓取组件沿第二方向运动。

第八传输组件34用于控制抓取组件沿第三方向运动，第一方向、第二方向和第三方向互相垂直，第三方向为竖直方向。在本实施例中，第八传输组件34采用气动滑台，气动滑台包括滑台底座和滑动端，滑动端能够在滑台底座上滑动，气动滑台的滑台底座与第二丝杆副的第二螺母固定连接，气动滑台的滑动端与抓取组件固定连接。在其他实施例中，第八传输组件34采用丝杠滑台。

抓取组件包括平行气爪35和夹具36，平行气爪35包括气爪底座和两气动手指，两气动手指能够在气爪底座上相向滑动，平行气爪35的气爪底座与气动滑台的滑动端固定连接，平行气爪35的气动手指与夹具36固定连接。夹具36包括第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪和第二夹爪分别与两气动手指固定连接，第一夹爪和第二夹爪相对的一侧开设有弧形孔，当第一夹爪和第二夹爪相抵时，弧形孔的孔壁与联管的侧壁相抵，此时夹具36夹持联管。

第六传输组件32、第七传输组件33、第八传输组件34和抓取组件均位于联管传输组件上方。初始状态下，夹具36处于松开状态，夹具36与联管放置盘6中联管的顶部位于同一平面。

总控制系统包括传送控制系统、上料控制系统、分注控制系统和下料控制系统。

传送控制系统用于控制传输电机匀速转动，使得主动轮按照预设速度转动，达到传动带匀速移动的目的。

上料控制系统包括第一检测终端、第二检测终端、第三检测终端和第一控制模块。第一控制模块包括上料盒14传输单元、辅助上料单元、接管及夹持单元、联管传输单元和压平单元。

第一检测终端设置于工作台13上，第一检测终端用于检测上料盒14，当检测到上料盒14时，生成启动信号，此时上料盒14位于初始位。

上料盒14传输单元用于接收启动信号后，启动第一传输组件16，控制托盘带动上料盒14运动至上料位，当上料盒14运动至上料位时，上料盒14上的收纳孔15正对工作台13上的条形孔。

辅助上料单元用于当上料盒14上的收纳孔15正对工作台13上的条形孔后，启动第二传输组件18，控制推压件19下移预设的第二距离Y，将收纳孔15中的联管从条形孔推出，第二距离Y为叠放的联管底端与接管机构相抵时，初始状态的推压件19与叠放的联管顶端的距离。还用于再次启动第二传输组件18，控制推压件19下移预设的第三距离Y’，第三距离Y’为叠放的相邻两联管之间的距离。

具体的，还包括第一计数传感器，用于统计联管下落次数，当联管下落次数达到预设联管数时，代表收纳孔15内的联管下落完，此时启动第一传输组件16，预设联管数为单个收纳孔15内叠放的联管数量。

辅助上料单元还用于当收纳孔15内的联管下落完后，启动第二传输组件18复位，此时推压件19从收纳孔15移出。

上料盒14传输单元还用于当辅助上料单元复位后，启动第一传输组件16，控制托盘移动预设的第一距离X，此时上料盒14上的另一收纳孔15正对工作台13上的条形孔，第一距离X为上料盒14中相邻收纳孔15之间的距离。

具体的，第一计数传感器还用于统计联管下落组数，当联管下落组数达到预设孔数时，代表所有收纳孔15的联管下落完，启动第一传输组件16复位，并更换上料盒14。当下落次数达到预设联管数时，计一次联管下落组数，预设孔数为上料盒14内收纳孔15的数量。

接管及夹持单元用于当联管底端与伸缩块20相抵后，控制夹持机构分别夹持从上至下倒数第一联管和倒数第二联管。具体的，控制第一平行气爪24收缩，从而控制动夹具23夹持倒数第一联管；控制第二平行气爪25收缩，从而控制定夹具22夹持倒数第二联管。

接管及夹持单元还用于当夹持机构夹持联管后，控制第三传输组件21收缩，伸缩块20朝向第三传输组件21方向移动，当第三传输组件21收缩到位后，伸缩块20不再阻挡联管的下落。

接管及夹持单元还用于当第三传输组件21收缩到位后，控制第四传输组件伸出，从而控制动夹具23下移，使得动夹具23夹持的倒数第一联管下移，当第四传输组件伸出到位时，倒数第一联管位于下落位，此时倒数第一联管底端至联管传输盘上表面的距离为2-5毫米。在其他实施例中，第三传输组件21、第四传输组件预设收缩或伸出距离，当收缩或伸出相应预设距离时，认为收缩或伸出到位。

联管传输单元用于接收启动信号后，启动传输电机，控制传输带匀速运动传输联管放置盘6。第二检测终端设置于传输基座5上，第二检测终端用于检测联管放置盘6，当检测到联管放置盘6时，生成下落信号；接管及夹持单元还用于当接收下落信号时，根据下落信号控制动夹具23松开联管，下落的联管正好落入联管放置盘6中，随联管放置盘6运动。具体的，第二检测终端至下落位在水平方向的距离为A，下落位至联管放置盘6上表面在竖直方向的距离为B，根据距离A和传输带的运动速度预测所需时间T1，根据距离B预测所需时间T2，T2小于T1，接管及夹持单元还用于当接收下落信号时，开始计时，当计时达到T2-T1时，控制动夹具23松开联管，当联管放置盘6运动至下落位下方时，下落的联管正好落入联管放置盘6中。

接管及夹持单元还用于动夹具23松开联管后，依次启动第四传输组件、第三传输组件21和第二平行气爪25复位，使得定夹爪松开联管，联管下落与伸缩块20相抵，此时再次启动第二传输组件18推动收纳孔15内的联管，并启动第一平行气爪24和第二平行气爪25使得动夹具23、定夹具22夹持联管，再次执行联管的上料。

第三检测终端设置于传输基座5上，第三检测终端用于检测联管放置盘6，当检测到联管放置盘6时，生成压平信号。压平单元用于接收压平信号时，控制第五传输组件伸出，从而控制压平板26下移，对联管放置盘6内的联管进行按压，使得联管与联管放置盘6紧密接触，完成一次联管下料过程。

在其他实施例中，还包括漏装终端，用于检测联管放置盘6上的联管，统计联管上料数量；漏装判断模块，用于根据联管下落次数、联管下落组数和下落信号生成联管放料数量，判断联管放料数量和联管上料数量是否一致，当不一致时，发出警报。

分注控制系统包括控制板，控制板与电磁阀30电连接。控制板用于单独控制每个电磁阀30的通断，以根据储液瓶的编号实现指定喷液嘴31的喷液控制。

具体的，控制板上设置有微控制器(MCU)、若干MOS管和若干MOS管驱动电路；MOS管驱动电路、MOS管以及电磁阀30一一对应。

微控制器用于产生PWM脉宽调制信号，将PWM脉宽调制信号输入MOS管驱动电路控制MOS管的开关，通过MOS管的通断实现电磁阀30的开关控制。

微控制器对接收的分注控制信号中的数据进行解码，解码出需要喷液的储液瓶编号，以及每个反应管需要装入溶液所在的储液瓶编号。放置反应管的第一放置槽在传送带7上匀速运动，依次从第一个喷液嘴31下通过，微控制器根据解码信息，判断是否进行喷液，然后经过第二个喷液嘴31，此时第二个反应管也经过第一个喷液嘴31，进行同样的喷液判断，以此类推，直到最后一个反应管经过最后一个喷液嘴31，这样实现多个反应管装入不同溶液操作。本实施例中，气体压力为0.03Mpa，电磁阀30开启时间18ms时的喷液量6uL。

下料控制系统包括第四检测终端和第二控制模块；

第四检测终端设于传输基座5上，第四检测终端用于检测联管放置盘6，当检测到联管放置盘6时，生成下料启动信号。

第二控制模块用于根据下料启动信号调用传送带7的传输速度和传输方向，启动第七传输组件33，根据传输速度和传输方向控制夹具36沿第二方向运动的运动速度和运动方向。

第二控制模块还用于启动第七传输组件33时进行计时，当计时达到预设时间时(此时夹具36与联管放置盘6上的联管同向且同速运动)，启动平行气爪35，控制夹具36的第一夹爪和第二夹爪相向运动，夹持联管，此时夹具36处于夹持状态。预设时间为夹爪加速至传输速度所需的时间。

第二控制模块还用于夹持联管后，启动第八传输组件34，根据预设距离控制夹具36沿第三方向运动，即控制夹具36竖直向上运动。预设距离为竖直方向上联管放置盘6上联管底端至下料盒37上表面之间的距离，为避免下料盒37阻挡联管运动，预设距离比竖直方向上联管放置盘6上联管底端至下料盒37上表面之间的距离大2至5毫米。

第二控制模块还用于夹具36沿第三方向运动预设距离后(此时联管脱离联管放置盘613)，启动第六传输组件32和第七传输组件33，根据预设位置控制夹具36运动至下料盒37上方。预设位置为下料盒37中第二放置槽的所在位置，包括第一方向上的距离X和第二方向上的距离Y，距离X为夹具36沿第三方向运动预设距离后，在第二方向上夹具36夹持的联管与第二放置槽的距离。距离X随放置次数增大，每次增加距离X’，X’为在第二方向上相邻第二放置槽之间的距离，直至下料盒37上放满联管，则重新从距离X开始。距离Y为夹具36沿第三方向运动预设距离后，在第一方向上夹具36夹持的联管与第二放置槽的距离。

第二控制模块还用于夹具36运动至预设位置后，启动平行气爪35，控制夹具36的第一夹爪和第二夹爪相背运动，松开联管，此时夹具36处于松开状态，联管下落至第二放置槽内，完成一次下料。

第二控制模块还用于夹具36松开联管后，启动第六传输组件32、第七传输组件33和第八传输组件34，控制夹具36运动至初始位置。

第二控制模块还用于统计联管下料数量，夹具36松开联管后，计数一次，当联管下料数量达到预设数量时，下料盒37上放满联管，预设数量为下料盒37能够放置的联管数量。在其他实施例中，第二控制模块还用于下料盒37上放满联管时，生成提醒信号。

基于上述自动配存装置，本实施例还提供一种自动配存方法，包括以下内容：

使联管传输组件按照预设速度传输联管放置盘6；

传输上料盒14至上料位，使上料盒14中叠放的联管从上料位下落；具体包括以下内容：当上料盒14传输至上料位后，通过上料辅助机构将料盒中的联管推出。

分离从上料位下落的叠放联管，并将分离后的联管传输至下落位；具体包括以下内容：当下落的联管与接管机构相抵后，夹持机构分别夹持从上至下倒数第一联管和倒数第二联管；夹持后，移动倒数第一联管。

控制分离后的联管下落，当联管放置盘6传输至下落位下方时，下落的联管落入联管放置盘6中；具体，包括以下内容：

根据联管放置盘6的传输速度和指定位置至下落位在水平方向的距离预测传输时间，根据下落位至联管放置盘6上表面在竖直方向的距离预测下落时间，计算传输时间和下落时间的时间间隔；

在指定位置对传输的联管放置盘6进行检测；当检测到联管放置盘6时，根据时间间隔控制联管从下落位下落，使得联管放置盘6传输至下落位下方时，下落的联管落入联管放置盘6中。

对联管放置盘6上的联管进行按压，使联管与联管放置盘6接触；

向联管放置盘6中的联管注入目标液体；

检测传输中的联管放置盘6，当检测到联管放置盘6时，根据传输速度和传输方向控制抓取组件的运动速度和运动方向；

当达到预设条件时，控制抓取组件夹持联管，预设条件为运动速度等于传输速度；

夹持联管后，控制抓取组件运动至下料盒37上方，控制抓取组件松开联管，使联管下落至下料盒37上。具体包括以下内容：控制抓取组件竖直向上运动；控制抓取组件竖直向上运动后，控制抓取组件沿与竖直方向垂直的方向运动至下料盒37上方。

统计联管下料数量，夹具36松开联管后，计数一次，当联管下料数量达到预设数量时，生成提醒信号。

上述自动配存方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种自动配存方法，其特征在于，包括以下内容：

使联管传输组件按照预设速度传输联管放置盘；

传输上料盒至上料位，使上料盒中叠放的联管从上料位下落；

分离从上料位下落的叠放联管，并将分离后的联管传输至下落位；

控制分离后的联管下落，当联管放置盘传输至下落位下方时，下落的联管落入联管放置盘中；

对联管放置盘上的联管进行按压，使联管与联管放置盘接触；

向联管放置盘中的联管注入目标液体；

检测传输中的联管放置盘，当检测到联管放置盘时，根据传输速度和传输方向控制抓取组件的运动速度和运动方向；

当达到预设条件时，控制抓取组件夹持联管，预设条件为运动速度等于传输速度；

夹持联管后，控制抓取组件运动至下料盒上方，控制抓取组件松开联管，使联管下落至下料盒上。

2.根据权利要求1所述的自动配存方法，其特征在于：所述控制抓取组件运动至下料盒上方，具体包括以下内容：

控制抓取组件竖直向上运动；

控制抓取组件竖直向上运动后，控制抓取组件沿与竖直方向垂直的方向运动至下料盒上方。

3.根据权利要求1所述的自动配存方法，其特征在于：还包括以下内容：

统计联管下料数量，夹具松开联管后，计数一次，当联管下料数量达到预设数量时，生成提醒信号。

4.根据权利要求1所述的自动配存方法，其特征在于：使上料盒中叠放的联管从上料位下落，包括以下内容：

当上料盒传输至上料位后，通过上料辅助机构将料盒中的联管推出。

5.根据权利要求1所述的自动配存方法，其特征在于：所述分离从上料位下落的叠放联管，包括以下内容：

当下落的联管与接管机构相抵后，夹持机构分别夹持从上至下倒数第一联管和倒数第二联管；夹持后，移动倒数第一联管。

6.根据权利要求1所述的自动配存方法，其特征在于：所述控制分离后的联管下落，当联管放置盘传输至下落位下方时，下落的联管落入联管放置盘中，包括以下内容：

根据联管放置盘的传输速度和指定位置至下落位在水平方向的距离预测传输时间，根据下落位至联管放置盘上表面在竖直方向的距离预测下落时间，计算传输时间和下落时间的时间间隔；

在指定位置对传输的联管放置盘进行检测；当检测到联管放置盘时，根据时间间隔控制联管从下落位下落，使得联管放置盘传输至下落位下方时，下落的联管落入联管放置盘中。

7.自动配存装置，包括传送系统和分注系统，传送系统包括联管传输组件和联管放置盘，联管传输组件用于传输联管放置盘；其特征在于，还包括上料系统和下料系统；

上料系统包括设于传送系统上方的上料装置，上料装置包括上料盒，上料盒用于存放待上料的联管，上料装置用于将料盒内的联管放至于联管放置盘上；

分注系统用于向联管放置盘上的联管注入目标液体；

下料系统包括抓取组件和多个传输组件，多个传输组件用于控制抓取组件沿多个方向运动；多个传输组件还用于根据联管的传输速度和传输方向控制抓取组件的运动速度和运动方向，抓取组件用于运动速度、运动方向与传输速度和传输方向相同后，抓取传输过程中的联管。

8.根据权利要求7所述的自动配存装置，其特征在于：所述上料盒包括盒体，盒体上开设有若干竖向的收纳孔，收纳孔用于存放叠放的联管；

还包括上料基座，上料基座包括工作台，工作台上开设有正对联管放置盘的条形孔；

上料装置还包括上料传输机构，上料传输机构用于传输上料盒，使收纳孔正对条形孔；

上料装置还包括动夹具、定夹具和第四传输组件，动夹具和定夹具用于夹持相邻两联管，第四传输组件与动夹具固定连接，第四传输组件用于移动动夹具，使相邻两联管分离；第四传输组件还用于移动动夹具，当动夹具夹持的联管底端距联管放置盘的距离小于预设的距离阈值时，第四传输组件停止移动动夹具。

9.根据权利要求8所述的自动配存装置，其特征在于：所述上料装置还包括接管机构和上料辅助机构，接管机构包括伸缩块和第三传输组件，第三传输组件的自由端与伸缩块固定连接，当伸缩块伸出时，伸缩块位于条形孔下方，伸缩块的上表面能与上料盒中下落的联管相抵；

当收纳孔正对条形孔时，上料辅助机构用于将上料盒中的联管推出；上料辅助机构包括第二传输组件和推压件，推压件与第二传输组件的自由端固定连接，第二传输组件用于移动推压件，使得推压件将联管从上料盒中推出。

10.可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项方法所述的内容。

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