CN114308172A - 一种全自动试剂分装装置及分装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于分装装置技术领域，尤其涉及一种全自动试剂分装装置及分装方法，所述装置包括装置本体和控制模块，所述装置本体上设置有加样模块、一次性吸头区、试剂区、加样区；所述一次性吸头区用于放置一次性吸头；所述试剂区用于放置试剂瓶；所述加样区用于放置分装杯；所述控制模块包括控制器和控制面板，所述控制面和加样模块均与所述控制器电联接；在控制器的控制下所述加样模块在一次性吸头区加载一次性吸头，然后在试剂区的试剂瓶内吸取试剂，再定量注液至加样区的分装杯内。结构简单，分装方便，精度高，自动化进行，提高分装效率，有效解决了现有技术中存在的试剂分装装置分装效率低、易产生操作误差和试剂易洒出造成浪费的问题。

Description

一种全自动试剂分装装置及分装方法

技术领域

本发明属于分装装置技术领域，尤其涉及一种全自动试剂分装装置及分装方法。

背景技术

目前，核酸检测项目需求量巨大，现有的核酸检测中，大多数试剂通过人工分装到检测板中，一次只能完成一孔PCR检测孔的分装工作，大大的降低了分装效率，浪费时间，影响整个实验进程。同时在反复的移液过程中，不能保证每次分装量相同，容易产生操作误差，导致每个检测孔中的试剂存在或多或少的差异，影响实验结果，而且试剂也易洒出，容易造成试剂的浪费，若为强酸强碱试剂，则存在一定的安全隐患。生物试剂在生产过程中，对其进行精确的分装是很重要的一道工序，同时也是影响成品质量的一个关键因素。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种全自动试剂分装装置及分装方法，结构简单，分装方便，精度高，自动化进行，提高分装效率，有效解决了现有技术中存在的试剂分装装置分装效率低、易产生操作误差和试剂易洒出造成浪费的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全自动试剂分装装置，包括装置本体和控制模块，所述装置本体上设置有加样模块、一次性吸头区、试剂区、加样区；所述一次性吸头区用于放置一次性吸头；所述试剂区用于放置试剂瓶；所述加样区用于放置分装杯；所述控制模块包括控制器和控制面板，所述控制面和加样模块均与所述控制器电联接；在控制器的控制下所述加样模块在一次性吸头区加载一次性吸头，然后在试剂区的试剂瓶内吸取试剂，再定量注液至加样区的分装杯内。

作为优选，所述加样模块包括加样针固定装置和相互垂直设置的X导轨、Y导轨、Z导轨，在驱动电机的作用下所述加样针固定装置可以沿所述Z导轨上下移动，加样针固定装置和Z导轨可以沿所述Y导轨前后运动，加样针固定装置和Y导轨可以沿所述X导轨左右移动，所述驱动电机与所述控制器电联接。

作为优选，所述加样针固定装置的底部设置有加样针，所述加样针的底部可插入一次性吸头内从而与一次性吸头固定；所述加样针内部与所述一次性吸头连通，所述加样针上的气孔与气缸装置的气道连通，所述气缸装置与所述控制器电联接。利用气液置换原理吸取试剂，电机带动气缸上下运动完成抽液注液，每移动1mm所抽取或注液量是一定的，来保证定量注液。

作为优选，所述一次性吸头区包括设置在装置本体上的托架，所述托架上设置有吸头托盘，所述吸头托盘的上表面设置有多个放置凹槽，所述放置凹槽内放置有一次性吸头，所述吸头托盘的下表面设置有磁钢，托架上设置有铁片，所述吸头托盘和托架通过磁钢吸附固定，所述托架上设置有和吸头托盘配合的导向柱，保证放置精度并且方便更换托盘。加样针固定装置在一次性吸头区加载一次性吸头时，利用加样针和一次性吸头固定，利用Z向运动的冲力，涨紧固定，钢针加载吸头处位置下小上粗。

作为优选，所述试剂区包括设置在装置本体上的试剂区托盘，所述试剂区托盘上放置有多个试剂瓶，所述试剂区托盘的下表面设置有磁钢，装置本体上设置有铁片，所述试剂区托盘与装置本体通过磁钢吸附固定，方便更换托盘。

作为优选，所述加样区包括设置在装置本体上的底板，所述底板上设置有杯托，所述杯托上放置有多个分装杯，所述杯托的下表面设置有销孔和磁钢，底板上设置有磁吸铁销，所述杯托与底板通过磁钢吸附固定，所述底板的四角设置有顶丝，所述底板上设置有定位销。磁钢吸附方便拿放。

作为优选，所述装置本体上还设置有废吸头区，所述废吸头区包括设置在装置本体上的废吸头托架，所述废吸头托架上设置有废吸头托盘，所述废吸头托盘的上表面设置有多个凹槽，所述废吸头托盘的凹槽下设置有一次性吸头盒，一次性吸头盒使用卡扣固定在废吸头托盘上，用过的一次性吸头针壁内会残留试剂，故使用吸头盒，以防吸头残留液体滴溅，污染未使用吸头，所述凹槽内放置废吸头，所述废吸头托盘的下表面设置有磁钢，废吸头托架上设置有铁片，所述废吸头托盘和废吸头托架通过磁钢吸附固定，所述废吸头托架上设置有和废吸头托盘配合的导向柱，保证放置精度，并且方便更换托盘和吸头盒。

作为优选，所述加样针固定装置还包括脱针装置，所述脱针装置包括脱针电机、脱针拨叉和脱针套筒，所述脱针套筒套设在所述加样针上方，所述脱针拨叉与脱针套筒连接，在所述脱针电机的驱动下，所述脱针拨叉可带动脱针套筒沿所述加样针上下移动。

作为优选，所述装置本体的上方设置有紫外灯，紫外灯照射覆盖平台，可以实现杀菌消毒。

作为优选，所述装置本体上还设置有准备区，方便工作人员在此进行操作。

本发明还公开了一种试剂分装方法，利用上述所述的全自动试剂分装装置进行分装，具体包括以下步骤：

（1）分别将一次性吸头、试剂瓶、分装杯放置在一次性吸头区、试剂区、加样区的相应位置；

（2）控制器控制所述加样模块移动到一次性吸头区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将加样针的底部插入一次性吸头内从而与一次性吸头固定，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而实现一次性吸头的加载；

（3）当加样模块加载完一次性吸头后，控制器控制所述加样模块移动到试剂区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将一次性吸头的底部插入试剂瓶内，在气缸装置的吸气作用下所述一次性吸头可实现在试剂区的试剂瓶内吸取试剂，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而完成吸取试剂；

（4）当加样模块完成吸取试剂后，控制器控制所述加样模块移动到加样区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将一次性吸头的底部插入分装杯内，在气缸装置的放气作用下所述一次性吸头可实现注液至加样区的分装杯内，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而完成试剂注液分装；

（5）当需要加样不同试剂时，控制器控制加样模块向下运动将一次性吸头半插入废吸头托盘凹槽内，使用脱针电机、脱针拨叉和脱针套筒将吸头打下来，脱针电机带动脱针拨叉，脱针拨叉带动脱针套筒，脱针套筒向下脱吸头，从而实现将废吸头脱除，然后再加载新的一次性吸头进行操作。

有益效果

本发明公开了一种全自动试剂分装装置，结构简单，分装方便，精度高，自动化进行，提高分装效率，有效解决了现有技术中存在的试剂分装装置分装效率低、易产生操作误差和试剂易洒出造成浪费的问题。

附图说明

图1：本专利所述一种全自动试剂分装装置的整体结构示意图；

图2：本专利所述一种全自动试剂分装装置的局部结构示意图；

图3：本专利所述一次性吸头区、试剂区、加样区、废吸头区的立体结构示意图；

图4：本专利所述一次性吸头区的剖面示意图；

图5：本专利所述一种全自动试剂分装装置的侧面结构示意图；

图6：图5中A-A剖面结构示意图；

图7：本专利所述脱针装置的结构示意图；

图中，1：装置本体；2：加样模块；3：一次性吸头区；4：试剂区；5：加样区；6：加样针固定装置；7：X导轨；8：Y导轨；9：Z导轨；10：加样针；11：一次性吸头；12：准备区；13：紫外灯；14：废吸头区；15：托架；16：吸头托盘；17：试剂区托盘；18：试剂瓶；19：底板；20：杯托；21：分装杯；22：铁片；23：废吸头托架；24：废吸头托盘；25：一次性吸头盒；26：废吸头；27：导向柱；28：磁钢；29：脱针电机；30：脱针拨叉；31：脱针套筒；32：加载一次性吸头的位置；33：脱针套筒向下脱吸头处。

具体实施方式

以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。

以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。

实施例1

一种全自动试剂分装装置，如图1-4所示，包括装置本体1和控制模块，所述装置本体上设置有加样模块2、一次性吸头区3、试剂区4、加样区5；所述一次性吸头区用于放置一次性吸头；所述试剂区用于放置试剂瓶；所述加样区用于放置分装杯；所述控制模块包括控制器和控制面板，所述控制面和加样模块均与所述控制器电联接；在控制器的控制下所述加样模块在一次性吸头区加载一次性吸头，然后在试剂区的试剂瓶内吸取试剂，再定量注液至加样区的分装杯内。

所述加样模块包括加样针固定装置和相互垂直设置的X导轨7、Y导轨8、Z导轨9，在驱动电机的作用下所述加样针固定装置可以沿所述Z导轨上下移动，加样针固定装置和Z导轨可以沿所述Y导轨前后运动，加样针固定装置和Y导轨可以沿所述X导轨左右移动，所述驱动电机与所述控制器电联接。

所述加样针固定装置的底部设置有加样针10，所述加样针的底部可插入一次性吸头11内从而与一次性吸头固定；所述加样针内部与所述一次性吸头连通，所述加样针上的气孔与气缸装置的气道连通，所述气缸装置与所述控制器电联接。使用气液置换原理将吸取试剂。

所述一次性吸头区包括设置在装置本体上的托架15，所述托架上设置有吸头托盘16，所述吸头托盘的上表面设置有多个放置凹槽，所述放置凹槽内放置有一次性吸头11，所述吸头托盘的下表面设置有磁钢，托架上设置有铁片，所述吸头托盘和托架通过磁钢吸附固定，所述托架上设置有和吸头托盘配合的导向柱27，保证放置精度并且方便更换托盘。

所述试剂区包括设置在装置本体上的试剂区托盘17，所述试剂区托盘上放置有多个试剂瓶18，所述试剂区托盘的下表面设置有磁钢，装置本体上设置有铁片，所述试剂区托盘与装置本体通过磁钢吸附固定，方便更换托盘。

所述加样区包括设置在装置本体上的底板19，所述底板上设置有杯托20，所述杯托上放置有多个分装杯21，所述杯托的下表面设置有销孔和磁钢，底板上设置有磁吸铁销，所述杯托与底板通过磁钢吸附固定，所述底板的四角设置有顶丝，所述底板上设置有定位销。磁钢吸附方便拿放。

所述装置本体上还设置有废吸头区14，所述废吸头区包括设置在装置本体上的废吸头托架23，所述废吸头托架上设置有废吸头托盘24，所述废吸头托盘的上表面设置有多个凹槽，所述废吸头托盘的凹槽下设置有一次性吸头盒25，一次性吸头盒使用卡扣固定在废吸头托盘上，用过的一次性吸头针壁内会残留试剂，故使用吸头盒，以防吸头残留液体滴溅，污染未使用吸头，所述凹槽内放置废吸头，所述废吸头托盘的下表面设置有磁钢，废吸头托架上设置有铁片，所述废吸头托盘和废吸头托架通过磁钢吸附固定，所述废吸头托架上设置有和废吸头托盘配合的导向柱，保证放置精度，并且方便更换托盘和吸头盒。

如图7所示，所述加样针固定装置还包括脱针装置，所述脱针装置包括脱针电机29、脱针拨叉30和脱针套筒31，所述脱针套筒套设在所述加样针上方，所述脱针拨叉与脱针套筒连接，在所述脱针电机的驱动下，所述脱针拨叉可带动脱针套筒沿所述加样针上下移动。

所述装置本体的上方设置有紫外灯13，紫外灯照射覆盖平台，可以实现杀菌消毒。

所述装置本体上还设置有准备区12，方便工作人员在此进行操作。

利用上述所述的全自动试剂分装装置进行分装的具体方法，包括以下步骤：

（1）分别将一次性吸头、试剂瓶、分装杯放置在一次性吸头区、试剂区、加样区的相应位置；

（2）控制器控制所述加样模块移动到一次性吸头区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将加样针的底部插入一次性吸头内从而与一次性吸头固定，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而实现一次性吸头的加载；

（3）当加样模块加载完一次性吸头后，控制器控制所述加样模块移动到试剂区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将一次性吸头的底部插入试剂瓶内，在气缸装置的吸气作用下所述一次性吸头可实现在试剂区的试剂瓶内吸取试剂，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而完成吸取试剂；

（4）当加样模块完成吸取试剂后，控制器控制所述加样模块移动到加样区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将一次性吸头的底部插入分装杯内，在气缸装置的放气作用下所述一次性吸头可实现注液至加样区的分装杯内，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而完成试剂注液分装；

（5）当需要加样不同试剂时，控制器控制所述加样模块移动到废吸头区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将一次性吸头插入废吸头托盘的凹槽内，一次性吸头的下端插入一次性吸头盒进行固定，控制器控制所述加样模块向上运动，从而实现将废吸头脱除，然后再加载新的一次性吸头进行操作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种全自动试剂分装装置，其特征在于，包括装置本体和控制模块，所述装置本体上设置有加样模块、一次性吸头区、试剂区、加样区；所述一次性吸头区用于放置一次性吸头；所述试剂区用于放置试剂瓶；所述加样区用于放置分装杯；所述控制模块包括控制器和控制面板，所述控制面和加样模块均与所述控制器电联接；在控制器的控制下所述加样模块在一次性吸头区加载一次性吸头，然后在试剂区的试剂瓶内吸取试剂，再定量注液至加样区的分装杯内。

2.根据权利要求1所述的全自动试剂分装装置，其特征在于，所述加样模块包括加样针固定装置和相互垂直设置的X导轨、Y导轨、Z导轨，在驱动电机的作用下所述加样针固定装置可以沿所述Z导轨上下移动，加样针固定装置和Z导轨可以沿所述Y导轨前后运动，加样针固定装置和Y导轨可以沿所述X导轨左右移动，所述驱动电机与所述控制器电联接。

3.根据权利要求2所述的全自动试剂分装装置，其特征在于，所述加样针固定装置的底部设置有加样针，所述加样针的底部可插入一次性吸头内从而与一次性吸头固定；所述加样针内部与所述一次性吸头连通，所述加样针上的气孔与气缸装置的气道连通，所述气缸装置与所述控制器电联接。

4.根据权利要求3所述的全自动试剂分装装置，其特征在于，所述一次性吸头区包括设置在装置本体上的托架，所述托架上设置有吸头托盘，所述吸头托盘的上表面设置有多个放置凹槽，所述放置凹槽内放置有一次性吸头，所述吸头托盘的下表面设置有磁钢，所述吸头托盘和托架通过磁钢吸附固定，所述托架上设置有和吸头托盘配合的导向柱。

5.根据权利要求4所述的全自动试剂分装装置，其特征在于，所述试剂区包括设置在装置本体上的试剂区托盘，所述试剂区托盘上放置有多个试剂瓶，所述试剂区托盘的下表面设置有磁钢，所述试剂区托盘与装置本体通过磁钢吸附固定。

6.根据权利要求5所述的全自动试剂分装装置，其特征在于，所述加样区包括设置在装置本体上的底板，所述底板上设置有杯托，所述杯托上放置有多个分装杯，所述杯托的下表面设置有磁钢，所述杯托与底板通过磁钢吸附固定，所述底板的四角设置有顶丝，所述底板上设置有定位销。

7.根据权利要求6所述的全自动试剂分装装置，其特征在于，所述装置本体上还设置有废吸头区，所述废吸头区包括设置在装置本体上的废吸头托架，所述废吸头托架上设置有废吸头托盘，所述废吸头托盘的上表面设置有多个凹槽，所述废吸头托盘的凹槽下设置有一次性吸头盒，所述凹槽内放置废吸头，所述废吸头托盘的下表面设置有磁钢，所述废吸头托盘和废吸头托架通过磁钢吸附固定，所述废吸头托架上设置有和废吸头托盘配合的导向柱。

8.根据权利要求7所述的全自动试剂分装装置，其特征在于，所述加样针固定装置还包括脱针装置，所述脱针装置包括脱针电机、脱针拨叉和脱针套筒，所述脱针套筒套设在所述加样针上方，所述脱针拨叉与脱针套筒连接，在所述脱针电机的驱动下，所述脱针拨叉可带动脱针套筒沿所述加样针上下移动。

9.根据权利要求8所述的全自动试剂分装装置，其特征在于，所述装置本体的上方设置有紫外灯，所述装置本体上还设置有准备区。

10.一种试剂分装方法，其特征在于，利用权利要求9所述的全自动试剂分装装置进行分装，具体包括以下步骤：

（1）分别将一次性吸头、试剂瓶、分装杯放置在一次性吸头区、试剂区、加样区的相应位置；

（2）控制器控制所述加样模块移动到一次性吸头区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将加样针的底部插入一次性吸头内从而与一次性吸头固定，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而实现一次性吸头的加载；

（3）当加样模块加载完一次性吸头后，控制器控制所述加样模块移动到试剂区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将一次性吸头的底部插入试剂瓶内，在气缸装置的吸气作用下所述一次性吸头可实现在试剂区的试剂瓶内吸取试剂，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而完成吸取试剂；

（4）当加样模块完成吸取试剂后，控制器控制所述加样模块移动到加样区上方，控制器控制所述加样模块向下运动将一次性吸头的底部插入分装杯内，在气缸装置的放气作用下所述一次性吸头可实现注液至加样区的分装杯内，然后控制器控制所述加样模块向上运动，从而完成试剂注液分装；

（5）当需要加样不同试剂时，控制器控制加样模块向下运动将一次性吸头半插入废吸头托盘凹槽内，使用脱针电机、脱针拨叉和脱针套筒将吸头打下来，脱针电机带动脱针拨叉，脱针拨叉带动脱针套筒，脱针套筒向下脱吸头，从而实现将废吸头脱除，然后再加载新的一次性吸头进行操作。

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