CN114413550B - 模块化可拆分的自动化冰箱及样本盒样本管出入库方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种模块化可拆分的自动化冰箱及样本盒样本管出入库方法，包括真空绝热存储罐体，真空绝热存储罐体配备有制冷系统，还包括可拆分框架、杜瓦瓶接驳机构、密封隔离机构、抓取机构、开罐塞机构、提取机构。本发明采用模块化可拆分的结构设计，能方便进出常规电梯和实验室门，可以模块化快速拆分和组装，本发明自动化程度高，可实现全自动的生物样本存储，实现生物样本存取完全自动化操作，从而大大提高了生物样本存取的效率和智能化程度。

Description

模块化可拆分的自动化冰箱及样本盒样本管出入库方法

技术领域

本发明涉及生物样本存储的技术领域，特别涉及一种模块化可拆分的自动化冰箱及样本盒样本管出入库方法。

背景技术

生物样本库是指集中保存各种人类生物材料，用于疾病的临床治疗和生命科学研究的生物应用系统，为血液病、免疫系统疾病、糖尿病、恶性肿瘤等重大疾病的研究起到了非常重要的推动作用。近年来，随着生命科学基础研究、转化医学等的飞速发展，生物样本库越来越被专业界和非专业界人士所熟知及重视；医院、高校以及各大科研院所需要使用大量的专用冰箱储存生物样本。

目前，生物样本主要采用液氮罐和普通压缩机制冷深低温冰箱进行存储，但市面上的这类设备体积大，重量重，自动化程度不高，在运输时无法进入大学、医院或研究所的民用电梯，还需要考虑电梯运输难的问题。而且，样本盒和样本管在存储运输也需要全自动化模式处理，便于更好地存储管理。

发明内容

本发明提出一种模块化可拆分的自动化冰箱及样本盒样本管出入库方法，在现有实现液氮和压缩机的双重制冷的效果上，保证生物样本的绝对安全，自动化程度高，高效节能，稳定可靠，使用寿命长。

本发明提供的模块化可拆分的自动化冰箱，包括真空绝热存储罐体，真空绝热存储罐体配备有制冷系统，还包括可拆分框架、杜瓦瓶接驳机构、密封隔离机构、抓取机构、开罐塞机构、提取机构；

可拆分框架，将自动化冰箱拆分为冰箱主体单元构成的主体框架、电控单元构成的电控框架以及辅助框架，主体框架、电控框架和辅助框架分别单独进行运输，主体框架、电控框架和辅助框架组装成整体进行使用，主体框架通过基准板分为上下两部分，主体框架下部装有真空绝热存储罐体、制冷系统、杜瓦瓶接驳机构，主体框架上部装有密封隔离机构、抓取机构、开罐塞机构、提取机构；

杜瓦瓶接驳机构，与AGV小车接驳相互传输杜瓦瓶，并在主体框架下部与密封隔离机构之间进行杜瓦瓶的传输；

密封隔离机构，将主体框架上下两部分密封隔离，通过开启闭合使样本盒在杜瓦瓶内外进行传输；

开罐塞机构，开启闭合真空绝热存储罐体的罐塞；

提取机构，取出放入真空绝热存储罐体内的提篮，将样本盒在提篮内外进行传输；

抓取机构，将样本盒在杜瓦瓶与提篮之间进行传输，将样本管在杜瓦瓶的样本盒与提篮的样本盒之间进行传输。

其中，基准板上分别设有杜瓦瓶接驳口和罐塞安装口；

杜瓦瓶接驳口上设置有密封隔离机构，密封隔离机构包括底板、O型圈安装部、O型圈、隔离门、电动推杆、密封垫和杜瓦瓶盖放置块，底板安装在基准板上，O型圈安装部对应杜瓦瓶接驳口设置，O型圈安装部内侧设置有O型圈，O型圈安装部一侧安装有扣合在其上的隔离门，与隔离门相邻的O型圈安装部一侧安装有电动推杆，电动推杆带动隔离门开启和闭合，底板底面设置有密封垫，与隔离门相对的O型圈安装部一侧还设置有杜瓦瓶盖放置块；

罐塞安装口上设置有真空绝热存储罐体的罐塞。

其中，杜瓦瓶接驳机构包括升降舱门、伸缩臂和杜瓦瓶升降电机，升降舱门安装于主体框架下部一侧面上，并在升降舱门一侧的主体框架上设置有升降舱门电机，升降舱门电机控制升降舱门上下移动，伸缩臂位于升降舱门内侧，伸缩臂通过伸缩臂电机在升降舱门内外移动，并与AGV小车相接驳进行杜瓦瓶传输，伸缩臂下方的杜瓦瓶升降电机安装在主体框架底面上，杜瓦瓶升降电机通过升高使伸缩臂上的杜瓦瓶与密封隔离机构的密封垫相接触，杜瓦瓶升降电机通过降低使伸缩臂上的杜瓦瓶位于升降舱门内侧。

其中，开罐塞机构包括开罐塞Y轴、开罐塞Z轴和开罐塞悬臂，开罐塞Y轴与密封隔离机构相对设置在基准板的另一侧，开罐塞Z轴滑动安装在开罐塞Y轴上，开罐塞悬臂垂直滑动安装在开罐塞Z轴上，开罐塞悬臂与真空绝热存储罐体的罐塞相连，开罐塞机构使罐塞在罐塞安装口及其一侧的基准板之间传输。

其中，提取机构包括移动平台、移动平台移位X轴、一级提篮提取机构、一级提篮提取机构避让X轴、一级提升机构、二级提篮提取机构、二级提升机构、样本盒缓存区、样本盒平移机构、提篮导向机构；

移动平台移位X轴设置在罐塞安装口一侧，移动平台通过移动平台移位X轴在罐塞安装口上方进行位移，移动平台对应罐塞安装口上形成有提篮进出口，一级提篮提取机构滑动安装在一级提篮提取机构避让X轴上，一级提篮提取机构避让X轴垂直滑动安装在一级提升机构上，二级提篮提取机构垂直滑动安装在二级提升机构，一级提升机构和二级提升机构并排设置在提篮进出口和移动平台移位X轴之间的移动平台上，提篮进出口靠近密封隔离机构的一侧设置有样本盒缓存区和样本盒平移机构，提篮进出口周围还设置有提篮导向机构。

其中，一级提篮提取机构包括导向柱、挂钩、挂钩旋转轴和槽轮机构，导向柱与提篮顶部的导向孔相连接，挂钩与提篮顶部的挂钩孔相连接，挂钩通过挂钩旋转轴与槽轮机构相连接，一级提升机构通过一级提篮提取机构使提篮升至第一目标高度，第一目标高度≤第一预设层数所对应的提篮高度+阈值，当提篮升至第一目标高度最大值后，二级提篮提取机构与提篮相连接，一级提篮提取机构避让X轴使一级提篮提取机构向样本盒缓存区进行位移；

二级提篮提取机构包括二级提篮夹爪，二级提篮夹爪与提篮侧面提取孔相连接，二级提升机构通过二级提篮提取机构使处于第一目标高度最大值的提篮提升至第二目标高度，第二目标高度≤提篮最底层所对应的提篮高度+阈值；

样本盒平移机构包括样本盒平移夹爪和样本盒平移X轴，样本盒平移夹爪位于样本盒缓存区上方，样本盒平移X轴位于样本盒缓存区和一级提升机构之间，样本盒平移X轴通过样本盒平移夹爪使样本盒在样本盒缓存区与提篮之间传输；

提篮导向机构位于提篮进出口靠近二级提升机构一侧和/或相对的一侧，提篮导向机构上的导向槽与提篮侧面的导向条相匹配，提取孔和导向条位于提篮同一侧。

其中，抓取机构包括抓盒挑管机构、扫码装置和挑管区；

抓盒挑管机构包括抓盒挑管X轴、抓盒挑管Y轴、样本盒抓盒Z轴和样本管挑管Z轴，抓盒挑管X轴相对移动平台移位X轴设置于基准板另一侧，抓盒挑管Y轴滑动安装在抓盒挑管X轴上，样本盒抓盒Z轴和样本管挑管Z轴垂直滑动安装在抓盒挑管Y轴上；

扫码装置设置在密封隔离机构与样本盒缓存区之间，扫码装置扫描每个样本盒内样本管底部的二维码；

挑管区设置在抓盒挑管X轴和提取机构之间，挑管区内放置有固定样本盒的夹具。

其中，样本盒抓盒Z轴安装有抓取样本盒的样本盒夹爪，样本盒夹爪将杜瓦瓶盖在杜瓦瓶和杜瓦瓶盖放置块之间传输，样本盒夹爪将样本盒在杜瓦瓶和样本盒缓存区之间、杜瓦瓶和挑管区之间、样本盒缓存区和挑管区之间传输，还将样本盒送至扫码装置上方进行扫码；

样本管挑管Z轴安装有挑取样本管的样本管夹爪，样本管夹爪将样本管在挑管区内杜瓦瓶的样本盒与提篮的样本盒之间传输。

本发明提供的模块化可拆分的自动化冰箱的样本盒出入库方法，

样本盒整盒入库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将样本盒从杜瓦瓶内取出，样本盒夹爪抓取样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将样本盒放置在样本盒缓存区上，等待入库；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据样本盒待入提篮位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取样本盒缓存区的样本盒，并沿样本盒平移X轴将样本盒推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本盒整盒入库；

样本盒整盒出库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上；

杜瓦瓶接驳机构接驳样本盒的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据待取出样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮内的样本盒，并沿样本盒平移X轴将样本盒拉出至样本盒缓存区，一级提升机构和二级提升机构将再将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本盒整盒出库。

本发明提供的模块化可拆分的自动化冰箱的样本管出入库方法，

样本管入库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将杜瓦瓶的样本盒从杜瓦瓶内取出，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取杜瓦瓶的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将杜瓦瓶的样本盒放置在调管区夹具中；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据样本管待入样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒，并沿样本盒平移X轴将提篮的样本盒拉出至样本盒缓存区，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取提篮的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将提篮的样本盒放置在调管区夹具中，样本管夹爪将杜瓦瓶的样本盒内样本管挑取放置在提篮的样本盒内；

样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至样本盒缓存区，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒将其推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本管入库；

样本管出库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将杜瓦瓶的样本盒从杜瓦瓶内取出放置在调管区夹具中；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据待取出样本管的样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒，并沿样本盒平移X轴将提篮的样本盒拉出至样本盒缓存区，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取提篮的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将提篮的样本盒放置在调管区夹具中，样本管夹爪将提篮的样本盒内样本管挑取放置在杜瓦瓶的样本盒内；

样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至样本盒缓存区，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒将其推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取杜瓦瓶的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将杜瓦瓶的样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本管出库。

本发明的有益效果是：

本发明采用模块化可拆分的结构设计，能方便进出常规电梯和实验室门。考虑到设备具体的使用环境，一般大学、医院或研究所的实验室门和电梯门都比较窄，在存储密度最大化和实现全部自动化的前提下，整体尺寸设计的越小，甚至局部可以模块化快速拆分和组装，越能得到客户的认可。

本发明自动化程度高，可实现全自动的生物样本存储，实现生物样本存取完全自动化操作，从而大大提高了生物样本存取的效率和智能化程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明模块化可拆分的自动化冰箱的内部结构示意图；

图2为本发明自动化冰箱与AGV小车接驳的结构示意图；

图3为本发明可拆分框架的结构示意图；

图4为本发明可拆分框架的另一视角结构示意图；

图5为本发明主体框架内部结构示意图；

图6为本发明密封隔离机构的结构示意图；

图7为本发明密封隔离机构的另一视角结构示意图。

图8为本发明杜瓦瓶位于伸缩臂上的结构示意图；

图9为本发明杜瓦瓶升降电机升高和隔离门开启的结构示意图；

图10为本发明抓盒挑管机构从杜瓦瓶中抓取样本盒的示意图；

图11为本发明抓盒挑管机构抓取样本盒在扫码装置上方的示意图；

图12为本发明开罐塞机构的结构示意图；

图13为本发明罐塞开启状态示意图；

图14为本发明抓盒挑管机构抓取样本盒位于样本缓存区上方的状态示意图；

图15为本发明一级提升机构提取提篮后的状态示意图；

图16为本发明一级提升机构提取提篮、样本盒平移机构抓取样本盒的状态示意图；

图17为本发明二级提升机构提取提篮、样本盒平移机构抓取样本盒的状态示意图；

在图中：1：真空绝热存储罐体，101：罐塞，102：提篮，103：导向孔，104：挂钩孔，105：提取孔，106：导向条，

2：制冷系统，

3：可拆分框架，301：主体框架，302：电控框架，303：辅助框架，304：基准板，305：杜瓦瓶接驳口，306：罐塞安装口，

4：杜瓦瓶接驳机构，401：升降舱门，402：升降舱门电机，403：伸缩臂，404：杜瓦瓶升降电机，

5：密封隔离机构，501：底板，502：O型圈安装部，503：O型圈，504：隔离门，505：电动推杆，506：密封垫，507：杜瓦瓶盖放置块，

6：开罐塞机构，601：开罐塞Y轴，602：开罐塞Z轴，603：开罐塞悬臂，

7：提取机构，701：移动平台，702：移动平台移位X轴，703：一级提篮提取机构，704：一级提篮提取机构避让X轴，705：一级提升机构，706：二级提篮提取机构，707：二级提升机构，708：样本盒缓存区，709：样本盒平移机构，7010：提篮导向机构，7011：提篮进出口，7012：导向柱，7013：挂钩，7014：挂钩旋转轴，7015：槽轮机构，7016：二级提篮夹爪，7017：样本盒平移夹爪，7018：样本盒平移X轴，7019：导向槽，

8：抓取机构，801：抓盒挑管机构，802：扫码装置，803：挑管区，804：抓盒挑管X轴，805：抓盒挑管Y轴，806：样本盒抓盒Z轴，807：样本管挑管Z轴，808：夹具，809：样本盒夹爪，8010：样本管夹爪，

9：AGV小车，10：杜瓦瓶，11：杜瓦瓶盖，12：样本盒，13：样本管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面通过实施例对本发明所公开的一种模块化可拆分的自动化冰箱进行详细介绍。

参照图1至图4，本实施例提供了一种模块化可拆分的自动化冰箱，包括可拆分框架3，可拆分框架3分为冰箱主体单元构成的主体框架301、电控单元构成的电控框架302以及辅助框架303，主体框架通过基准板304分为上下两部分，主体框架下部装有真空绝热存储罐体1、制冷系统2、杜瓦瓶接驳机构4，主体框架上部装有密封隔离机构5、开罐塞机构6、提取机构7、抓取机构8。

参照图3和图4，可拆分框架3整体尺寸为（宽×深×高）2000mm×1500mm×2500mm，并采用50×50×3mm的Q235材质的铁方管焊接而成，表面处理静电喷涂细黑沙纹，各个模块之间用若干M16×120的螺栓连接。常规民用电梯的轿厢开门尺寸为（宽×高）1100mm×2100mm，因此可拆分框架3能够进入载重不低于1350kg的电梯。而为方便通过大学、医院及研究所等的民用电梯或专用货梯，可拆分框架3可拆卸为并列两部分，一侧为电控框架302和辅助框架303，另一侧为主体框架301，基准板304采用20mm厚的6061铝板机加工而成，表面白色阳极氧化处理。辅助框架303底部设有4个M16×150的不锈钢可调地脚，电控框架302底部也设有4个M16×150的不锈钢可调地脚，主体框架301底部设有4个M16×150的不锈钢可调地脚和4个万向福马脚轮。辅助框架303和电控框架302可以从可拆分框架3上拆离，当电梯较窄时，可以将冰箱拆分为两部分分别运输。

参照图5、图8和图9，杜瓦瓶接驳机构4和2套制冷系统2位于主体框架301下部一侧，真空绝热存储罐体1位于主体框架301下部另一侧，杜瓦瓶接驳机构4位于2套制冷系统2中间。真空绝热存储罐体1顶部开有罐塞开口，在罐塞开口处安装有用于提篮102进出的罐塞101，罐塞101与罐塞开口密封连接。本实施例能够实现液氮制冷和压缩机制冷的双重保障。

杜瓦瓶接驳机构4包括升降舱门401、伸缩臂403和杜瓦瓶升降电机404，升降舱门安装于主体框架下部一侧面上，并在升降舱门一侧的主体框架上设置有升降舱门电机402，升降舱门电机控制升降舱门上下移动，伸缩臂位于升降舱门内侧，伸缩臂通过伸缩臂电机在升降舱门内外移动，并与AGV小车相接驳进行杜瓦瓶传输，伸缩臂下方的杜瓦瓶升降电机安装在主体框架底面上，杜瓦瓶升降电机通过升高使伸缩臂上的杜瓦瓶与密封隔离机构的密封垫相接触，杜瓦瓶升降电机通过降低使伸缩臂上的杜瓦瓶位于升降舱门内侧。

杜瓦瓶接驳机构4用于和外部AGV小车9接驳存放有样本盒12的杜瓦瓶10，以及举升杜瓦瓶10至密封隔离机构5或降落杜瓦瓶10。其中升降舱门401用于打开和关闭可供杜瓦瓶10进出的通道，伸缩臂403用于从AGV小车9上取放杜瓦瓶10，杜瓦瓶升降电机404用于把杜瓦瓶10升高，让杜瓦瓶10上表面接触到密封隔离机构5底部的硅胶密封垫506，并且达到密封状态，密封隔离机构5用于上下空间的隔离密封。

参照图6和图7，基准板304上安装有位于杜瓦瓶接驳机构4上方的密封隔离机构5，密封隔离机构5包括底板501、O型圈安装部502、O型圈503、隔离门504、电动推杆505、密封垫506和杜瓦瓶盖放置块507，底板安装在基准板上，O型圈安装部对应杜瓦瓶接驳口设置，O型圈安装部内侧设置有O型圈，O型圈安装部一侧安装有扣合在其上的隔离门，与隔离门相邻的O型圈安装部一侧安装有电动推杆，电动推杆带动隔离门开启和闭合，底板底面设置有密封垫，与隔离门相对的O型圈安装部一侧还设置有杜瓦瓶盖放置块。

杜瓦瓶升降电机404将杜瓦瓶举升至密封隔离机构5并与硅胶密封垫506相抵接（密封连接并达到密封状态），之后电动推杆505将隔离门504从闭合状态开启至设定的钝角位置，等待抓取机构8的抓盒挑管X轴804上的样本盒夹爪809进行开杜瓦瓶盖11和取放样本盒12的操作。隔离门504开启后与水平面的夹角为120°~130°，以避让样本盒夹爪809，方便样本盒夹爪809抓取样本盒12。

参照图10和图11，抓取机构包括抓盒挑管机构801、扫码装置802和挑管区803；抓盒挑管机构包括抓盒挑管X轴804、抓盒挑管Y轴805、样本盒抓盒Z轴806和样本管挑管Z轴807，抓盒挑管X轴位于密封隔离机构5一侧的基准板上，抓盒挑管Y轴滑动安装在抓盒挑管X轴上，样本盒抓盒Z轴和样本管挑管Z轴垂直滑动安装在抓盒挑管Y轴上；样本盒抓盒Z轴安装有抓取样本盒的样本盒夹爪809，样本盒夹爪将杜瓦瓶盖在杜瓦瓶和杜瓦瓶盖放置块之间传输，样本盒夹爪将样本盒在杜瓦瓶和样本盒缓存区之间、杜瓦瓶和挑管区之间、样本盒缓存区和挑管区之间传输，还将样本盒送至扫码装置上方进行扫码；样本管挑管Z轴安装有挑取样本管的样本管夹爪8010，样本管夹爪将样本管在挑管区内杜瓦瓶的样本盒与提篮的样本盒之间传输。

扫码装置设置在密封隔离机构与样本盒缓存区之间，扫码装置扫描每个样本盒内样本管底部的二维码；

挑管区设置在抓盒挑管X轴和提取机构之间，挑管区内放置有固定样本盒的夹具808。

在抓盒挑管X轴804、抓盒挑管Y轴805、样本盒抓盒Z轴806和样本管挑管Z轴807的多轴联动配合下，完成开启杜瓦瓶盖11，从杜瓦瓶10取放样本盒12，在扫码装置802上方读取样本盒12中样本管13底部二维码信息，在挑管区803进行单管挑管操作以及在样本盒缓存区708进行取放样本盒12的操作。

样本盒抓盒Z轴806安装有抓取样本盒12的样本盒夹爪809，样本盒夹爪809用于开启位于密封隔离机构5下方的杜瓦瓶盖11，杜瓦瓶盖11宽度与样本盒夹爪809的宽度适配，这样样本盒夹爪809可以开启杜瓦瓶盖11并放置在杜瓦瓶盖放置块507上。同时，样本盒夹爪809还与样本盒12宽度适配，样本盒夹爪809还用于从杜瓦瓶10中或者挑管区803或者样本盒缓存区708取放样本盒12，还用于将样本盒12送至扫码装置802上方，以使自动扫标识码，从而确定样本信息。扫码装置802用于读取样本盒12中样本管13底部的二维码信息，并把二维码信息传输给上位机的生物样本库管理系统实现生物样本信息的管理、存储和信息校验。扫码装置802安装在基准板304背面，其上的读码器采用基恩士宽视野的读码器，型号为SR2000W。

参照图12和图13，开罐塞机构6用于开启或关闭罐塞101。开罐塞机构包括开罐塞Y轴601、开罐塞Z轴602和开罐塞悬臂603，开罐塞Y轴与密封隔离机构相对设置在基准板的另一侧，开罐塞Z轴滑动安装在开罐塞Y轴上，开罐塞悬臂垂直滑动安装在开罐塞Z轴上，开罐塞悬臂与真空绝热存储罐体的罐塞相连，开罐塞机构使罐塞在罐塞安装口及其一侧的基准板之间传输。

参照图14至图17，提取机构7用于从真空绝热存储罐体1中取放位于罐内提篮102中的样本盒12，多个样本盒12沿提篮102的高度方向分层排放在提篮102上，提取机构7包括移动平台701、移动平台移位X轴702、一级提篮提取机构703、一级提篮提取机构避让X轴704、一级提升机构705、二级提篮提取机构706、二级提升机构707、样本盒缓存区708、样本盒平移机构709、提篮导向机构7010；

移动平台移位X轴设置在罐塞安装口一侧，移动平台通过移动平台移位X轴在罐塞安装口上方进行位移，移动平台对应罐塞安装口上形成有提篮进出口7011，一级提篮提取机构滑动安装在一级提篮提取机构避让X轴上，一级提篮提取机构避让X轴垂直滑动安装在一级提升机构上，二级提篮提取机构垂直滑动安装在二级提升机构，一级提升机构和二级提升机构并排设置在提篮进出口和移动平台移位X轴之间的移动平台上，提篮进出口靠近密封隔离机构的一侧设置有样本盒缓存区和样本盒平移机构，提篮进出口周围还设置有提篮导向机构。

一级提篮提取机构包括导向柱7012、挂钩7013、挂钩旋转轴7014和槽轮机构7015，导向柱与提篮顶部的导向孔103相连接，挂钩与提篮顶部的挂钩孔104相连接，挂钩通过挂钩旋转轴与槽轮机构相连接，一级提升机构通过一级提篮提取机构使提篮升至第一目标高度，第一目标高度≤第一预设层数所对应的提篮高度+阈值，0.5mm≤阈值≤1.5mm，当提篮升至第一目标高度最大值后，二级提篮提取机构与提篮相连接，一级提篮提取机构避让X轴使一级提篮提取机构向样本盒缓存区进行位移；

二级提篮提取机构包括二级提篮夹爪7016，二级提篮夹爪与提篮侧面提取孔105相连接，二级提升机构通过二级提篮提取机构使处于第一目标高度最大值的提篮提升至第二目标高度，第二目标高度≤提篮最底层所对应的提篮高度+阈值，0.5mm≤阈值≤1.5mm；

样本盒平移机构包括样本盒平移夹爪7017和样本盒平移X轴7018，样本盒平移夹爪位于样本盒缓存区上方，样本盒平移X轴位于样本盒缓存区和一级提升机构之间，样本盒平移X轴通过样本盒平移夹爪使样本盒在样本盒缓存区与提篮之间传输；

提篮导向机构位于提篮进出口靠近二级提升机构一侧和/或相对的一侧，提篮导向机构上的导向槽7019与提篮侧面的导向条106相匹配，提取孔和导向条位于提篮同一侧。

当需要提取样本盒12时，一级提篮提取机构避让X轴704带动一级提篮提取机构703移动到提篮进出口7011上方，一级提升机构705向下垂直运动，一级提篮提取机构703深入到罐内，待四个缓冲定位的导向柱7012接触到提篮102上表面的4个定位的导向孔103后，马达驱动槽轮机构7015运动90°，让挂钩旋转轴7014带动挂钩7013钩住提篮102的挂钩孔104，一级提升机构705向上垂直运动把提篮102提出罐口外，让提篮102两侧导向条106进入提篮导向机构7010，一级提升机构705的行程能够使提篮102最上方2层的样本盒12伸出提篮进出口7011，当提篮102中样本盒12底部平面略高于样本盒缓存区708平面0.5-1.5mm左右，样本盒平移夹爪7017在样本盒平移X轴7018的带动下将样本盒推拉。当需要提取提篮102中第3层到第12层的样本盒12时，需要二级提篮提取机构706包住提篮102，二级提篮夹爪7016与提篮102的提取孔105相连接，然后一级提升机构705继续向上运动让一级提篮提取机构703脱离提篮102，一级提篮提取机构避让X轴704向原点位置移动避让开提篮102，二级提升机构707向上垂直运动，等待样本盒平移机构709对样本盒进行推拉。

下面通过实施例对本发明所公开的一种模块化可拆分的自动化冰箱的样本盒出入库方法和样本管出入库方法进行详细介绍。

样本盒整盒入库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将样本盒从杜瓦瓶内取出，样本盒夹爪抓取样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将样本盒放置在样本盒缓存区上，等待入库；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据样本盒待入提篮位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取样本盒缓存区的样本盒，并沿样本盒平移X轴将样本盒推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本盒整盒入库。

样本盒整盒出库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上；

杜瓦瓶接驳机构接驳样本盒的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据待取出样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮内的样本盒，并沿样本盒平移X轴将样本盒拉出至样本盒缓存区，一级提升机构和二级提升机构将再将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本盒整盒出库。

样本管入库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将杜瓦瓶的样本盒从杜瓦瓶内取出，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取杜瓦瓶的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将杜瓦瓶的样本盒放置在调管区夹具中；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据样本管待入样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒，并沿样本盒平移X轴将提篮的样本盒拉出至样本盒缓存区，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取提篮的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将提篮的样本盒放置在调管区夹具中，样本管夹爪将杜瓦瓶的样本盒内样本管挑取放置在提篮的样本盒内；

样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至样本盒缓存区，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒将其推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本管入库。

样本管出库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将杜瓦瓶的样本盒从杜瓦瓶内取出放置在调管区夹具中；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据待取出样本管的样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒，并沿样本盒平移X轴将提篮的样本盒拉出至样本盒缓存区，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取提篮的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将提篮的样本盒放置在调管区夹具中，样本管夹爪将提篮的样本盒内样本管挑取放置在杜瓦瓶的样本盒内；

样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至样本盒缓存区，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒将其推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取杜瓦瓶的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将杜瓦瓶的样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本管出库。

本实施例能够实现生物样本存取完全自动化操作，从而大大提高了生物样本存取的效率和智能化程度。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种模块化可拆分的自动化冰箱，包括真空绝热存储罐体（1），真空绝热存储罐体配备有制冷系统（2），其特征在于：还包括可拆分框架（3）、杜瓦瓶接驳机构（4）、密封隔离机构（5）、开罐塞机构（6）、提取机构（7）、抓取机构（8）；

可拆分框架，将自动化冰箱拆分为冰箱主体单元构成的主体框架（301）、电控单元构成的电控框架（302）以及辅助框架（303），主体框架、电控框架和辅助框架分别单独进行运输，主体框架、电控框架和辅助框架组装成整体进行使用，主体框架通过基准板（304）分为上下两部分，主体框架下部装有真空绝热存储罐体、制冷系统、杜瓦瓶接驳机构，主体框架上部装有密封隔离机构、开罐塞机构、提取机构、抓取机构；

杜瓦瓶接驳机构，与AGV小车（9）接驳相互传输杜瓦瓶（10），并在主体框架下部与密封隔离机构之间进行杜瓦瓶的传输；

密封隔离机构，将主体框架上下两部分密封隔离，通过开启闭合使样本盒（12）在杜瓦瓶内外进行传输；

开罐塞机构，开启闭合真空绝热存储罐体的罐塞（101）；

提取机构，取出放入真空绝热存储罐体内的提篮（102），将样本盒在提篮内外进行传输；

抓取机构，将样本盒在杜瓦瓶与提篮之间进行传输，将样本管（13）在杜瓦瓶的样本盒与提篮的样本盒之间进行传输。

2.根据权利要求1所述的模块化可拆分的自动化冰箱，其特征在于：基准板上分别设有杜瓦瓶接驳口（305）和罐塞安装口（306）；

杜瓦瓶接驳口上设置有密封隔离机构，密封隔离机构包括底板（501）、O型圈安装部（502）、O型圈（503）、隔离门（504）、电动推杆（505）、密封垫（506）和杜瓦瓶盖放置块（507），底板安装在基准板上，O型圈安装部对应杜瓦瓶接驳口设置，O型圈安装部内侧设置有O型圈，O型圈安装部一侧安装有扣合在其上的隔离门，与隔离门相邻的O型圈安装部一侧安装有电动推杆，电动推杆带动隔离门开启和闭合，底板底面设置有密封垫，与隔离门相对的O型圈安装部一侧还设置有杜瓦瓶盖放置块；

罐塞安装口上设置有真空绝热存储罐体的罐塞。

3.根据权利要求1所述的模块化可拆分的自动化冰箱，其特征在于：杜瓦瓶接驳机构包括升降舱门（401）、伸缩臂（403）和杜瓦瓶升降电机（404），升降舱门安装于主体框架下部一侧面上，并在升降舱门一侧的主体框架上设置有升降舱门电机（402），升降舱门电机控制升降舱门上下移动，伸缩臂位于升降舱门内侧，伸缩臂通过伸缩臂电机在升降舱门内外移动，并与AGV小车相接驳进行杜瓦瓶传输，伸缩臂下方的杜瓦瓶升降电机安装在主体框架底面上，杜瓦瓶升降电机通过升高使伸缩臂上的杜瓦瓶与密封隔离机构的密封垫相接触，杜瓦瓶升降电机通过降低使伸缩臂上的杜瓦瓶位于升降舱门内侧。

4.根据权利要求1所述的模块化可拆分的自动化冰箱，其特征在于：开罐塞机构包括开罐塞Y轴（601）、开罐塞Z轴（602）和开罐塞悬臂（603），开罐塞Y轴与密封隔离机构相对设置在基准板的另一侧，开罐塞Z轴滑动安装在开罐塞Y轴上，开罐塞悬臂垂直滑动安装在开罐塞Z轴上，开罐塞悬臂与真空绝热存储罐体的罐塞相连，开罐塞机构使罐塞在罐塞安装口及其一侧的基准板之间传输。

5.根据权利要求1所述的模块化可拆分的自动化冰箱，其特征在于：提取机构包括移动平台（701）、移动平台移位X轴（702）、一级提篮提取机构（703）、一级提篮提取机构避让X轴（704）、一级提升机构（705）、二级提篮提取机构（706）、二级提升机构（707）、样本盒缓存区（708）、样本盒平移机构（709）、提篮导向机构（7010）；

移动平台移位X轴设置在罐塞安装口一侧，移动平台通过移动平台移位X轴在罐塞安装口上方进行位移，移动平台对应罐塞安装口上形成有提篮进出口（7011），一级提篮提取机构滑动安装在一级提篮提取机构避让X轴上，一级提篮提取机构避让X轴垂直滑动安装在一级提升机构上，二级提篮提取机构垂直滑动安装在二级提升机构，一级提升机构和二级提升机构并排设置在提篮进出口和移动平台移位X轴之间的移动平台上，提篮进出口靠近密封隔离机构的一侧设置有样本盒缓存区和样本盒平移机构，提篮进出口周围还设置有提篮导向机构。

6.根据权利要求5所述的模块化可拆分的自动化冰箱，其特征在于：一级提篮提取机构包括导向柱（7012）、挂钩（7013）、挂钩旋转轴（7014）和槽轮机构（7015），导向柱与提篮顶部的导向孔（103）相连接，挂钩与提篮顶部的挂钩孔（104）相连接，挂钩通过挂钩旋转轴与槽轮机构相连接，一级提升机构通过一级提篮提取机构使提篮升至第一目标高度，第一目标高度≤第一预设层数所对应的提篮高度+阈值，当提篮升至第一目标高度最大值后，二级提篮提取机构与提篮相连接，一级提篮提取机构避让X轴使一级提篮提取机构向样本盒缓存区进行位移；

二级提篮提取机构包括二级提篮夹爪（7016），二级提篮夹爪与提篮侧面提取孔（105）相连接，二级提升机构通过二级提篮提取机构使处于第一目标高度最大值的提篮提升至第二目标高度，第二目标高度≤提篮最底层所对应的提篮高度+阈值；

样本盒平移机构包括样本盒平移夹爪（7017）和样本盒平移X轴（7018），样本盒平移夹爪位于样本盒缓存区上方，样本盒平移X轴位于样本盒缓存区和一级提升机构之间，样本盒平移X轴通过样本盒平移夹爪使样本盒在样本盒缓存区与提篮之间传输；

提篮导向机构位于提篮进出口靠近二级提升机构一侧和/或相对的一侧，提篮导向机构上的导向槽（7019）与提篮侧面的导向条（106）相匹配，提取孔和导向条位于提篮同一侧。

7.根据权利要求1所述的模块化可拆分的自动化冰箱，其特征在于：抓取机构包括抓盒挑管机构（801）、扫码装置（802）和挑管区（803）；

抓盒挑管机构包括抓盒挑管X轴（804）、抓盒挑管Y轴（805）、样本盒抓盒Z轴（806）和样本管挑管Z轴（807），抓盒挑管X轴相对移动平台移位X轴设置于基准板另一侧，抓盒挑管Y轴滑动安装在抓盒挑管X轴上，样本盒抓盒Z轴和样本管挑管Z轴垂直滑动安装在抓盒挑管Y轴上；

扫码装置设置在密封隔离机构与样本盒缓存区之间，扫码装置扫描每个样本盒内样本管底部的二维码；

挑管区设置在抓盒挑管X轴和提取机构之间，挑管区内放置有固定样本盒的夹具（808）。

8.根据权利要求7所述的模块化可拆分的自动化冰箱，其特征在于：

样本盒抓盒Z轴安装有抓取样本盒的样本盒夹爪（809），样本盒夹爪将杜瓦瓶盖在杜瓦瓶和杜瓦瓶盖放置块之间传输，样本盒夹爪将样本盒在杜瓦瓶和样本盒缓存区之间、杜瓦瓶和挑管区之间、样本盒缓存区和挑管区之间传输，还将样本盒送至扫码装置上方进行扫码；

样本管挑管Z轴安装有挑取样本管的样本管夹爪（8010），样本管夹爪将样本管在挑管区内杜瓦瓶的样本盒与提篮的样本盒之间传输。

9.一种使用权利要求1-8中任意一 项所述的模块化可拆分的自动化冰箱的样本盒出入库方法，其特征在于：

样本盒整盒入库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将样本盒从杜瓦瓶内取出，样本盒夹爪抓取样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将样本盒放置在样本盒缓存区上，等待入库；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据样本盒待入提篮位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取样本盒缓存区的样本盒，并沿样本盒平移X轴将样本盒推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本盒整盒入库；

样本盒整盒出库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上；

杜瓦瓶接驳机构接驳样本盒的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据待取出样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮内的样本盒，并沿样本盒平移X轴将样本盒拉出至样本盒缓存区，一级提升机构和二级提升机构将再将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本盒整盒出库。

10.一种使用权利要求1-8中任意一 项所述的模块化可拆分的自动化冰箱的样本管出入库方法，其特征在于：

样本管入库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将杜瓦瓶的样本盒从杜瓦瓶内取出，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取杜瓦瓶的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将杜瓦瓶的样本盒放置在调管区夹具中；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据样本管待入样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒，并沿样本盒平移X轴将提篮的样本盒拉出至样本盒缓存区，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取提篮的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将提篮的样本盒放置在调管区夹具中，样本管夹爪将杜瓦瓶的样本盒内样本管挑取放置在提篮的样本盒内；

样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至样本盒缓存区，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒将其推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本管入库；

样本管出库时，AGV小车承载杜瓦瓶移动至自动化冰箱的杜瓦瓶接驳机构处，AGV小车将杜瓦瓶举升，升降舱门下降开启，伸缩臂伸出至杜瓦瓶底部，AGV小车举升缩回，杜瓦瓶自动落入伸缩臂上，然后伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，杜瓦瓶升降电机上升使杜瓦瓶上表面与密封隔离机构的密封垫相接触，电动推杆工作开启隔离门，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至杜瓦瓶上方，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶盖放置块上，然后将杜瓦瓶的样本盒从杜瓦瓶内取出放置在调管区夹具中；

杜瓦瓶接驳机构工作的同时，开罐塞悬臂沿开罐塞Y轴和开罐塞Z轴移动开启真空绝热存储罐体的罐塞，根据待取出样本管的样本盒在提篮内的位置，一级提升机构和二级提升机构将提篮提升至相应高度，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒，并沿样本盒平移X轴将提篮的样本盒拉出至样本盒缓存区，样本盒抓盒Z轴沿抓盒挑管X轴和抓盒挑管Y轴移动至样本盒缓存区上方，样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取提篮的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将提篮的样本盒放置在调管区夹具中，样本管夹爪将提篮的样本盒内样本管挑取放置在杜瓦瓶的样本盒内；

样本盒夹爪抓取提篮的样本盒移动至样本盒缓存区，样本盒平移夹爪抓取提篮的样本盒将其推入提篮内，一级提升机构和二级提升机构将提篮放回至真空绝热存储罐体内，开罐塞悬臂闭合真空绝热存储罐体的罐塞，样本盒夹爪抓取杜瓦瓶的样本盒移动至扫码装置上方，扫码装置读取杜瓦瓶的样本盒内所有样本管底部的二维码信息，读取后，样本盒夹爪将杜瓦瓶的样本盒放入杜瓦瓶内，然后样本盒夹爪抓取杜瓦瓶盖放置在杜瓦瓶上，电动推杆工作闭合隔离门，杜瓦瓶升降电机下降使杜瓦瓶回位至升降舱门内侧，升降舱门下降开启，伸缩臂承载杜瓦瓶伸出，AGV小车举升，将杜瓦瓶从伸缩臂上取下，伸缩臂缩回至升降舱门内，升降舱门上升关闭，AGV小车举升缩回，完成样本管出库。

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