CN113865178A - 低温冷冻机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及低温冷冻机。冷冻机包括轴承(733)以及穿过该冷冻机的传动轴(231)，该传动轴联接到位于该冷冻机内的架承载器上并且被适配成用于联接到电机组件上。该架承载器在手动旋转配置下搁置在该轴承上，并且在连接上电机时从该传动轴上悬挂。将该传动轴联接到该电机组件上提升该架承载器并将该轴承脱离联接，并且通过该电机使得该架承载器能够自动旋转。该架承载器包括保持多个样品储存架(480)的架安装特征。这些样品储存架从该架承载器上悬挂，并且这些架安装特征精确地定位每个样本储存架的端部。

Description

低温冷冻机
本申请是申请号为201680027037.0(国际申请号PCT/US2016/025004)、国际申请日为2016年03月30日、发明名称为“低温冷冻机”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及低温冷冻机。
背景技术
低温保存是在长期储存中维持生物物质完好性所必需的过程。在足够低的温度下，此类物质的所有化学过程和生物功能被有效地停止，从而允许它们在几乎任何时间长度内被安全地储存。低温储存冷冻机通过提供绝热和受控的低温环境来容纳许多生物样品或其他样品，实现了这种储存。在典型的储存冷冻机中，将样品装载到架或托盘中，每个架或托盘都保持若干样品。从冷冻机的低温环境中手动移除架或托盘，将该架或托盘呈现给使用者，以便从储存冷冻机移除样品或者向储存冷冻机添加样品。
发明内容
本发明的示例性实施例是一种低温储存设备，包括冷冻机，该冷冻机包含低温环境以及使得能够通过该冷冻机的顶部进入该低温环境的端口。该冷冻机内的旋转架承载器包括多个架安装特征，这些架安装特征被配置成用于接纳样品储存架。该架承载器使得能通过该端口手动地移除这些样品储存架，并且该架承载器可以被重新配置成用于通过电机进行旋转，并允许通过与该冷冻机联接的取出模块来取出这些样品储存架。该冷冻机包括具有与该架承载器联接的旋转轴承构件的轴承以及联接到该冷冻机上的固定座圈。为了进行手动操作，该轴承被配置成用于当该固定座圈与该旋转轴承构件联接时支撑该架承载器。该冷冻机还包括轴接口，该轴接口提供穿过该冷冻机的至少一部分的传动轴。为了实现自动旋转，传动轴具有被配置成用于联接到电机上的外部部分以及联接到该架承载器上的内部部分。为了重新配置该冷冻机，该传动轴使得该架承载器能够竖直平移以使该旋转轴承构件与该固定座圈脱离联接。该传动轴被配置成用于当该旋转轴承构件与该固定座圈脱离联接时支撑该架承载器。
在一些实施例中，这些样品储存架从这些架安装特征上悬挂。该传动轴与该电机联接可以将该旋转轴承提升离开该固定座圈，并且使得该电机能够经由该传动轴来支撑该架承载器并将其调平。
该低温储存设备可以包括手动旋转配置和自动旋转配置，其中，在该手动旋转配置下，该架承载器搁置在该旋转轴承上，而在该自动旋转配置下，该架承载器从联接到该电机上的传动轴上悬挂。将该传动轴连接到该电机上提升该架承载器离开该旋转轴承，并且使该可配置的低温储存设备从该手动旋转配置变换到该自动旋转配置。在一些实施例中，在该自动旋转配置下，该电机经由该传动轴来支撑该架承载器的重量。这些架安装特征可以联接到该传动轴的内端，这些架安装特征支撑该架承载器。
在一些实施例中，该传动轴的外端包括被适配成用于将该传动轴拧入电机组件的对应螺纹中的螺纹，并且将该传动轴旋拧入该电机组件的对应螺纹中提升该架承载器离开该轴承。
在一些实施例中，该冷冻机还包括一定体积的低温液体，其中该架承载器的下部延伸到该体积的低温液体中。顶板与该下部的热接触使得这些架安装特征能够将热传导到该体积的低温液体中，并且在这些样品储存架上方形成冷却的热质体。
在一些实施例中，该旋转轴承可以是球形轴承，该球形轴承包括球形特征以及围绕该球形特征的表面的一部分的对应的行走表面，该球形特征可以整合到该传动轴中并且该对应的行走表面可以联接到该冷冻机上，并且将该传动轴联接到该电机上提升该球形特征并将该球形特征与该对应的行走表面分开。
在一些实施例中，该冷冻机的顶部的外表面包括被适配成用于将该电机紧固到该冷冻机上的三个安装点。当该可配置的低温储存设备处于该自动配置下时，这些安装特征支撑该电机和该架承载器的重量。这三个安装点可以将该电机和该架承载器调平。
在一些实施例中，该冷冻机的顶部的外表面包括被适配成用于紧固取出模块的至少一个安装特征，该取出模块被配置成用于进入该冷冻机并且接合该多个样品储存架中的选定的一个样品储存架并且将这些样品储存架中的这一选定的样品储存架升高穿过该门并进入该取出模块。
在一些实施例中，每个样品储存架包括多个突出销，并且可以整合到顶板中的每个架安装特征还包括被适配成用于接纳每个销的对应凹槽。在一些实施例中，该多个架安装特征的每个对应开口包括围绕该对应开口的引导翅片，以便当该样品储存架通过这些架安装特征或该顶板中具有这些架安装特征的对应开口下降时引导该多个样品储存架之一的底端。在一些实施例中，围绕每个对应开口的这些引导翅片包括对应的凹槽。当被接纳时，这些销和对应的凹槽在三个维度上限制该样品储存架。
本发明的另一个示例性实施例是一种低温储存设备，其具有冷冻机以及使得能够通过该冷冻机的顶部进入该低温环境的门。该冷冻机包括：旋转轴承以及提供穿过该冷冻机的传动轴的轴接口，该传动轴具有被适配成用于联接到电机上的外端以及位于该冷冻机内部的内端；位于该冷冻机内部的一定体积的低温流体，该体积的低温流体蓄积在该冷冻机内部的底面上；以及位于该冷冻机内部的架承载器，该架承载器保持多个样品储存架。该架承载器包括具有多个架安装特征的顶板，其中这些架安装特征中的每一个架安装特征被适配成用于通过该顶板中的对应开口接纳样品储存架。该架承载器的下部延伸到该体积的低温液体中。该顶板经由该架承载器的下部与该低温流体热接触，并且该顶板将热传导到该体积的低温液体中以便在该样品储存架上方形成热质体。
本发明的又一个示例性实施例是一种用于将手动操作冷冻机转换成自动操作冷冻机的方法，该方法包括：提供冷冻机，该冷冻机具有穿过该冷冻机的顶部的传动轴以及位于该冷冻机内部的架承载器，该架承载器搁置在轴承上并且被适配成由该传动轴支撑；将电机附接到该冷冻机的该顶部部分的外表面上；使用该传动轴来提升该架承载器离开该旋转轴承，该提升致使该架承载器由该传动轴支撑；并且将该传动轴紧固到电机上。
在一些实施例中，该传动轴包括螺纹端，并且使用该传动轴提升该架承载器离开该旋转轴承可以包括将该传动轴的螺纹端旋拧到该电机组件的对应螺纹上，从而提升该架承载器离开该旋转轴承。将该传动轴的螺纹端旋拧到该电机组件的对应螺纹上可以包括手动地旋转使该架承载器穿过该冷冻机的顶部中的门。
附图说明
根据本发明的示例性实施例的以下更具体的说明，上述内容将是明显的，如在这些附图中所展示的，其中贯穿这些不同的视图的相同的附图标记是指相同的部分。这些图不一定是按比例绘制，而是着重展示本发明的实施例。
图1是根据所披露实施例的各方面的可配置的低温储存设备的图解。
图2A和图2B是根据所披露实施例的各方面的低温储存杜瓦瓶的图解。
图3是根据所披露实施例的各方面的架承载器和顶板的剖视图。
图4是根据所披露实施例的各方面的储存架的图解。
图5A和图5B是根据所披露实施例的各方面的架承载器和顶板的图解，其中顶板紧固多个样品储存架。
图6是根据所披露实施例的各方面的图5A的顶板和整合的架安装特征的图解，示出了架上的销与架安装特征之间的接口。
图7是根据所披露实施例的各方面的低温储存杜瓦瓶的截面图，其中架承载器联接到传动轴和电机上。
图8是根据所披露实施例的各方面的低温储存杜瓦瓶的截面的等距视图，其中架承载器被配置用于手动操作。
图9是根据所披露实施例的各方面的图7和图8的传动轴的图解。
图10A至图10C是根据另外的实施例的具有以替代性配置安装的相应架承载器的冷冻机的图解。
图11A至图11G是根据所披露实施例的各方面的在安装安装硬件的过程中冷冻机的顶部部分的图解。
具体实施方式
以下是对本发明的示例性实施例的说明。
图1是根据所披露实施例的各方面的可配置的低温储存设备的图解。图1示出可配置的低温储存设备100，该低温储存设备包括冷冻机120和自动化系统105，该自动化系统具有安装到冷冻机120上的取出模块110、旋转电机组件130和冷冻机门140。冷冻机120包括冷冻机盖121和外壁123。在所示的实施例中，冷冻机120是圆柱形容器；然而，该冷冻机可以具有任何形状，例如像矩形盒。在一些优选实施例中，冷冻机120包括通过真空绝热空间(例如，杜瓦瓶)与内壁或内壳分开的外壁或外壳。冷冻机盖121的外部包括组件安装件139，其能够附接电机组件130。低温制冷剂端口109进入和退出以便将低温制冷剂(例如像液氮)运送到冷冻机120的内室和从其中运出。最后，位于冷冻机120前方且靠近取出模块110的任选的阶梯108允许操作者触及取出模块110。
在操作中，冷冻机120在具有多个样品储存架(未示出)的内室中维持低温环境。取出模块110通过冷冻机盖121中的出入端口122进入冷冻机120的内室，并且取出样品储存架(未示出)中的一个。为了使得取出模块110能够取出冷冻机120中的任何样品储存架，样品储存架被安放在冷冻机120内部的架承载器(图1中未示出)上，该架承载器例如可以是可旋转的滚筒，并且电机组件130控制架承载器的旋转，以便将给定的样品储存架定位在取出模块110下方。
图2A和图2B是根据所披露实施例的各方面的低温储存冷冻机的图解。图2A示出了被配置成用于手动触及的低温储存冷冻机120。当被配置成用于手动触及(也被称为处于自动化就绪配置)时，冷冻机120没有取出模块110、电机组件130和自动门140(如图1所示)。相反，冷冻机盖121包括被配置用于紧固取出模块110的安装架224以及由密封件232覆盖、从盖121突出的传动轴231，其中安装螺柱被定位成将电机组件紧固到冷冻机盖121上以便与传动轴231联接。冷冻机120的出入端口122被配置用于接纳标准圆形低温冷冻机门(未示出)。密封件232有助于防止水分进入冷冻机，并且防止冷的气体不会从冷冻机逃逸。在一些实施例中，传动轴231由低导热材料构成，以便最小化到冷冻机中的热传递。
图2B是图2A的冷冻机120的自上而下视图。图2B示出了通过冷冻机盖121的出入端口122定位在冷冻机120内部的架承载器(图3中示出为360)的顶板250。冷冻机120内部的架承载器(示出为可旋转的滚筒)被配置成用于保持多个样品储存架并且在冷冻机120内部旋转以允许通过出入端口122触及每个样品储存架。样品储存架480在架承载器的顶板250中的精确定位允许将取出模块110附接到冷冻机120，并且通过经由传动轴231旋转顶板250来准确地触及每个样品储存架480的位置。在手动操作中，站在阶梯108上的用户可以通过出入端口122够到，并且手动地旋转顶板250以向用户呈现希望的样品储存架480，并允许用户通过经由出入端口122拉动样品储存架而取出样品储存架。
图3是根据所披露实施例的各方面的架承载器滚筒和顶板的剖视图。图3示出了具有顶板250的架承载器360，多个架安装特征351定位在顶板250周围。架承载器360包括外壁361和底板363。外壁361在底板363下方延续到下部部分362，该下部部分被配置成与搁置在冷冻机120底部的一池低温流体(未示出)接触。通过接触低温流体，外壁361的下部部分362将热从顶板250传导到低温流体中，并且板250是在架承载器360顶上的冷却的热质体。热质体的存在通过增加架承载器360顶部处的热吸收来提高架承载器360的热储存效率，这在架承载器360内部产生较低的温度梯度。适合的配置例如在标题为“Liquid Cryogen Freezer[液体冷冻剂冷冻机]”的美国专利号6,393,847中示出，该专利的全部内容通过援引并入本文。在优选实施例中，架承载器由具有高导热性的材料(例如铝)构成，以促进冷冻机内的热传递和热均匀性。
在图3中还示出，三个稳定翅片(也被称为竖直支撑面板366)从架承载器360的中央轴365向外散开。竖直支撑面板366可以附着到外壁361、下面板363和顶板250上，以增加架承载器360的刚性。顶板250可以连接到外壁361或中央轴365上。顶板250中的传动轴开口352允许传动轴231与架承载器360的顶板250或中央轴365联接，并且当电机组件130连接到传动轴231上时使架承载器360旋转。
在操作中，顶板250的每个架安装特征351包括一个开口，该开口大小被设为接纳样品储存架(图4中示出为480)和支撑结构，以便将样品储存架定位在该开口中并且使得每个样品储存架能够从顶板250上悬挂而不搁置在架承载器360的底板363上，如图5A和图5B所示。此外，架承载器360包括邻近顶板250的每个架安装特征351下方的竖直空间定位的支撑突片364。支撑突片364防止邻近支撑突片储存在样品储存架中的样品托盘离开样品储存架，并且在架承载器360旋转过程中阻止样品储存架的移动。
图4是根据所披露实施例的各方面的储存架的图解。样品储存架480被配置用于通过将每个样品储存托盘放置在横跨样品储存架长度的多个竖直安排的搁板481之一上来保持多个样品储存托盘(未示出)，这些样品储存托盘又被称为储存盒。每个搁板481具有一对摩擦弹簧夹483，这些摩擦弹簧夹被配置用于将样品储存托盘(未示出)保持在搁板481上。虽然样品储存架480被展示为被配置成用于保持矩形样品储存托盘，但样品储存架可以被配置成用于保持任何形状的样品储存托盘。例如，在一些实施例中，样品储存托盘和样品储存架具有三角形或饼形的水平截面。
图5A和图5B是根据所披露实施例的各方面的架承载器的图解，其中顶板紧固多个样品储存架。图5A示出了架承载器360的透视图，其中外壁361的一部分被移除以示出紧固到可旋转储存滚筒360的顶板250上的样品储存架480的安排。还示出了抵靠每个样品储存架480定位的支撑突片364。
图5B示出了架承载器360的下部透视图，其中外壁361的一部分被移除以示出紧固到可旋转储存滚筒360的顶板250上的样品储存架480的安排。样品储存架480从顶板250上悬挂，并且不接触架承载器360的底板363。在这样做时，样品储存架480在架承载器360中的位置由顶板250决定，如图6中更详细地示出。
图6是根据所披露实施例的各方面的图5A的顶板和整合的架安装特征的图解，其示出了样品储存架480与架安装特征之间的接口。图6示出具有多个架安装特征351的架承载器360的顶板。架安装特征351包括倾斜的引导翅片652，这些引导翅片被定位成当样品储存架480穿过顶板250时对它进行定位。每个引导翅片652包括v形凹口653或平坦凹口654，其中每个凹口653、654被定位成接纳样品储存架480上的销。两个v形凹口653一起在顶板250的平面中限制样品储存架480，并且v形凹口653和平坦凹口654一起限制样品储存架480在与顶板250的主平面正交的轴线上的位置。
图7是根据所披露实施例的各方面的低温储存冷冻机的截面图，其中架承载器联接到传动轴和电机上。图7示出了具有附接的电机组件130和自动门140的处于自动配置的冷冻机120。架承载器360被定位在冷冻机120的内壁725内部并且由连接到电机组件130上的传动轴231支撑。制冷剂出入端口109将低温液体供应到冷冻机的底部区729，低温流体可以蓄积并且与架承载器360的外壁361的下部部分362接触以冷却顶板250。传动轴231包括球形轴承733，该球形轴承被配置用于抵靠联接到冷冻机盖121上的座圈729。在手动操作配置下，架承载器360从传动轴231上悬挂，并且由抵靠座圈729安置的球形轴承733支撑。在一些实施例中，一旦冷冻机被配置成自动旋转，就可以仅存在传动轴231，例如，在没有传动轴231的情况下，架承载器360可以在手动操作中完全由轴承支撑。在图7所示的自动配置下，架承载器360从传动轴231上悬挂，并且传动轴231可以通过例如齿轮系统从电机组件或外部驱动系统获得支持。
当构造冷冻机时，在冷却器120的外壁123与内壁725之间抽真空，并且由于支持真空在内壁725上产生的应力而使内壁725可能略微变形。内壁725的任何变形的结果是：不能精确地控制座圈729的位置，并且在手动操作过程中，当传动轴231的球形轴承733正在将架承载器360的重量支撑在座圈729上时，旋转架承载器360可能导致传动轴231的长轴线进动。传动轴231的进动在手动旋转过程中是无关紧要的，但是可能通过在电机组件130的内部部件上引起应力、以及因此在架承载器的自动旋转过程中在组件安装件139上引起应力而损坏附接到传动轴231上的电机组件130。此外，样品储存架480的自动取出需要自动化设备与在冷冻机120中处于精确且可预测位置的样品储存架480相匹配。
继续参考图7，为了减小电机组件130和组件安装件139上的应力，并且为了通过将冷冻机120中的顶板250调平来精确地定位样品储存架480，通过电机组件130保持传动轴231离开座圈729。组件安装件139使得能够将电机组件130调平，并且因此将架承载器360和顶板250在冷冻机120内部调平。为了进一步增加相对于传动轴231通过电机组件130实现的旋转、顶板250的位置的精确度，架承载器360可以经由顶板250连接到传动轴上，并且顶板250可以经由连接盘734直接连接到传动轴231上。在没有将顶板250直接连接到传动轴231上的情况下，施加到可旋转冷冻机360上的扭矩可以扭转可旋转冷冻机360并且降低顶板250的位置与传动轴231的旋转之间的准确度。
图8是根据所披露实施例的各方面的低温储存冷冻机的截面的等距视图，其中架承载器被配置成用于手动操作。图8示出了冷冻机，该冷冻机被配置成用于通过冷冻机盖121中的出入端口122手动地触及架承载器360并使其旋转。传动轴231经由连接盘734联接到架承载器360的顶板250上，并且传动轴231的球形轴承733搁置在座圈729上。以这种方式，用户伸到冷冻机120内，并且通过戴手套的手使架承载器360围绕座圈729旋转。一旦用户已将希望的样品储存架480呈现到出入端口122，用户就通过出入端口122从冷冻机120取出样品储存架480，并且移除样品储存架480。
为了将冷冻机120配置成用于自动旋转和取出样品储存架480，将电机组件附接到电机安装件239和传动轴231上。为了将球形轴承733提升离开座圈729，传动轴可以包括螺纹外端(图9中示出为934)。传动轴231的螺纹外端使得架承载器360能够旋转，以便将传动轴231旋拧到电机组件130中，并且将球形轴承733提升离开座圈729。一旦被提升，传动轴231就可以被锁定在电机组件130中的适当位置，以防止传动轴231的进一步旋进或旋出。
图9是根据所披露实施例的各方面的图7和图8的传动轴的图解。图9示出了传动轴230，该传动轴包括被适配成用于旋拧到电机组件130中的螺纹外端934、被适配成用于联接到连接盘734上或直接联接到顶板250上的内端935、以及球形轴承733。
图10A至图10C是根据另外的实施例的具有以替代性配置安装的相应架承载器的冷冻机的图解。如上面参考图1至图9所述，架承载器360可以由传动轴231支撑在冷冻机120内，该传动轴经由架承载器360的中心处的连接盘734连接到架承载器360的顶板250。在另外的实施例中，架承载器可以通过其他手段支撑在冷冻机内，例如通过在架承载器的底部处、或在架承载器的圆周处连接的支撑装置。
图10A展示了容置架承载器367的冷冻机1020。冷冻机1020可以被配置成用于结合上面参考图1至图9所描述的冷冻机120的特征，包括外壁123、冷冻机盖121、以及出入端口122。架承载器367可以被配置用于结合如上所述的架承载器360的特征，包括底板363。相比于架承载器360，架承载器367至少部分地由一个或多个支柱支撑，包括从冷冻机1020的底部延伸并接触架承载器的底板363的支柱1012。支柱1012可以经由轮1013(也称为轴承构件)、或可替代地使得架承载器367能够以最小的摩擦旋转的另一装置(例如，一个或多个球轴承)接触底板363。虽然仅示出了单个支柱1012，但是可以根据需要实现多个支柱或其他支撑结构，以充分支撑架承载器367的一些或全部重量。可替代地，这些支柱可以被安装到底板363的底表面上，并且相应的轮可以替代地与冷冻机1020的地板接触。
进一步地，多个间隔件1015A-B可以被定位在架承载器367的外壁与冷冻机1020的内壁之间。间隔件1015A-B有助于维持架承载器367的位置，并且可以被固定到架承载器367上或冷冻机1020的内壁上。间隔件1015A-B可以包括与附件点相对定位的一个或多个轮式或球轴承构件(未示出)，以便于架承载件367的旋转。
图10B展示了容置架承载器368的冷冻机1021。冷冻机1021可以被配置成用于结合上面参考图1至图9所描述的冷冻机120的特征，包括外壁123、冷冻机盖121、以及出入端口122。架承载器368可以被配置成结合如上所述的架承载器360的特征。相比于架承载器360，架承载器368在外壁361的顶部包括唇缘1022。唇缘1022在顶部并沿着外壁361的圆周从外壁361向外延伸，并且与固定到冷冻机1021的内壁上的多个唇缘安装件1023A-B接触。架承载器368的重量可以至少部分地由唇缘安装件1023A-B支撑。虽然示出了两个唇缘安装件1023A-B，但是根据需要，可以在冷却器1021的内壁处定位额外的唇缘安装件，以支撑架承载器368。
图10C展示了用于更详细描述唇缘1022和唇缘安装件1023B的冷冻机1021的插入视图。在此，可以看出，唇缘1022从外壁361向外延伸，以在唇部1022的下侧提供成角度的表面1027。这个表面1027可以大体上与唇缘安装件1023B的顶表面对齐，该顶表面经由轮1024(又称为轴承构件)接触表面1027。轮1024使得表面1027能够以最小的摩擦力沿着唇缘安装件1023B移动，从而有助于架承载器368的旋转。可替代地，可以实现诸如一个或多个球轴承等另一装置来代替轮1024，以使架承载器367能够旋转。
上面参考图10A至图10C所描述的冷冻机配置可以适应于如上面参考图1至图9所描述的通过中央轴来驱动架承载器367/368。如果针对自动化进行配置，架承载器367/368可以被提升离开相应的支撑件(例如，支柱1012、唇缘安装件1023A-B)，以与连接到自动化系统(例如，系统105)的中央传动轴接合。在这样的配置下，中央轴可以支撑架承载器367/368的几基本上全部重量。可替代地，架承载器367/368可以维持与相应支撑件(例如，支柱1012、唇缘安装件1023A-B)接触(并由其至少部分地支撑)。
在另外的实施例中，架承载器367/368可以由非中央传动组件驱动。在这样的实施例中，中央轴可以被实现用于支撑架承载器367/368的一些或全部重量。然而，电机驱动装置(与上述电机组件130相当)可以被配置成用于在除了中央轴之外的位置、例如沿着架承载器367/368的周边与架承载器367/368接合。非中央传动系统的示例性配置包括：1)锥齿轮组件，其中传动齿轮被定向成垂直于架承载器上的齿轮、并且可以被定位在架承载器的周边上，并且承载器齿轮可以围绕架承载器的外侧上部延伸；2)直齿轮组件，其中传动齿轮被设置在架承载器的周边上，并且承载器齿轮可以围绕架承载器的外侧上部延伸；3)摩擦驱动组件，其中传动轮作用在架承载器的上部的表面(架承载器的顶部或侧面)上。
图11A至图11G展示了根据所披露实施例的各方面的在安装安装硬件的过程中冷冻机120的顶部。如图11A所示，如上所述，冷冻机盖121容纳出入端口122、传动轴231以及多个组件安装件139(又称为安装柱)。组件安装件139可以用于将上面参考图1所描述的自动化系统105安装到冷冻机120上，或者可以用于将其他特征安装到冷冻机120上。然而，将自动化系统105安装到冷冻机120上的过程可能会遇到许多挑战。例如，组件安装件139的位置在不同的冷冻机之间可能变化。此外，可以在冷冻机盖121上抽真空之前将安装件139固定到冷冻机盖上。抽真空的过程可能使冷冻机盖121的顶表面变形，从而将组件安装件139重新定位。在没有确保自动化系统105以精确的关系安装到出入端口122和传动轴231的过程的情况下，自动化系统105可能在取出和替换冷冻机120内的样品的操作中遇到困难。
以下参考图11B至图11G描述的过程提供了安装与出入端口122具有精确关系的安装硬件，从而使得自动化系统105或其他特征能够被准确地安装到冷冻机120上。
1)将组件安装件139焊接到冷冻机盖121的顶表面。如图11B所示，导板1150被放置在出入端口122的上方。导板1150包括多个定位特征，这些定位特征对准以指示待安装的安装硬件的适当位置。具体地，导板1150可以包括将与待焊接的组件安装件139对准的突出部1153。为了使导板1152正确地对准出入端口122和传动轴231，导板1150可以包括用于接触出入端口122的侧面的支架1152、以及用于容纳传动轴231的孔口。
2)在冷冻机盖121上抽真空。冷冻机盖的内室(未示出)可以经由端口进入并被抽真空。如以上所指示的，这种操作可能改变组件安装件139的位置。
3)将垫圈1161定位在组件安装件139的顶部。如图11C所示，导板1150还指示垫圈1161的适当位置。
4)将安装板1162安装在垫圈1161的上方。如图11D所示，导板1150在安装期间引导安装板1162的位置。螺柱1168被定位成穿过垫圈1161以与安装板1162连接。螺柱1168可以被适配成用于允许安装板1162在三个维度上有限地移动，以确保安装板1162与导板1150正确地对齐。结果是，导板1150可以确保安装板1162的正确位置，而不管冷冻机盖121的任何变化。安装板1162可以被保持在导板1150上，并且然后经由螺柱1168固定到垫圈1161。
5)将垫圈1161和螺柱1168焊接就位。如图11D所示，导板1150经由安装板1162确保垫圈1161的正确位置，垫圈1161然后可以被焊接到组件安装件139上。移除导板1150，如图11E所示，安装板1160可以包括(或附着到)安装销1164，这些安装销可以适应导板1150的孔口以及待安装到冷冻机120上的组件的特征。
6)将安装盘1165安装到选定组件安装件139的顶部。如图11F所示，安装盘1165可以被固定到组件安装件139中的一些组件安装件上，以适应自动化系统105的特定特征或其他组件。导板1150还可以包括多个定位孔或可以被实现用于安装其他安装特征的其他特征，例如位置孔(例如，在安装盘1165的顶部)或定位销。安装板1160可以在接纳位置孔的位置处包括可移除的插入件。结果是，如果在钻位置孔时发生错误，则可以更换可移除的插入件并且重新钻孔。出于相同的原因，还可以移除和更换安装盘1165。图11G示出了已完成的冷冻机盖121，包括安装好的所有安装硬件。
用于与在此所描述的本发明一起使用的合适的电机组件和取出模块的进一步的细节可在2015年3月30日提交的标题为“Automated Cryogenic Storage System[自动化低温储存系统]”的临时专利申请62/140,157中找到，并且该申请现于2016年3月30日作为美国实用申请(代理人案号0100.2400-001)提交，该申请的全部内容通过援引并入本文。
虽然参考其示例性的实施例已经进行了具体显示和描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解的是，在不偏离由所附权利要求书所包括的本发明的范围下，可以在其中做出在形式和细节方面的各种改变。

Claims (16)

1.一种将安装硬件安装到低温储存设备的方法，该方法包括：
将导板定位在低温储存设备的盖的上表面处，使得所述导板与位于所述上表面处的出入端口以预定义的关系对准；
将至少一个安装柱附着在由所述导板指示的位置处；
在所述盖内抽真空；以及
将所述安装硬件附着到所述至少一个安装柱。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导板包括用于附着所述安装硬件的至少一个定位特征。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导板包括有待与待被附着的所述至少一个安装柱对准的至少一个突出部。
4.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：将所述导板的孔口与所述低温储存设备的传动轴对准。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导板包括支架，所述支架接触位于所述上表面处的所述出入端口的侧面。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述盖包括下表面，所述下表面具有被限定在所述上表面与所述下表面之间的内室，并且在所述盖内抽真空包括：从所述上表面与所述下表面之间抽气。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述盖内抽真空致使所述至少一个安装柱从第一定向移动到第二定向。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述安装硬件包括至少一个安装板，并且所述第二定向被配置为使所述至少一个安装板附着到所述盖。
9.根据权利要求8所述的方法，该方法还包括：将所述至少一个安装板临时附接至所述导板。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述至少一个安装板包括至少一个可移除的插入件。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导板包括至少一个定位孔，所述定位孔被构造用于安装安装特征。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述安装特征包括定位孔或定位销。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述安装硬件被配置用于安装自动低温冷冻机的取出模块。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述低温储存设备是真空绝热空间。
15.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：将所述安装硬件在由所述导板指示的位置处定位在所述安装柱处。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，附着所述至少一个安装柱包括：将所述至少一个安装柱焊接在由所述导板指示的所述位置处。
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