CN115289768A - 自动化速冻库系统、样品自动化速冻控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化速冻库系统、样品自动化速冻控制方法，本发明的自动化速冻库系统包括库体，在库体内设置有能相互连通的待检存储库和主速冻库，和设置于自动化速冻库系统内的机械手模组，在待检存储库和主速冻库中间设置有自动门。在待检存储库和冷却区分别设置有多层样品架，每层样品架均设置有多个货位。在待检存储库的库体的外侧壁上设置有样品出入口。本发明的自动化速冻库系统有效避免由于温差过大而出现结冰的现象，降低除霜频率和人员工作量。

Description

自动化速冻库系统、样品自动化速冻控制方法

技术领域

本发明涉及冷库库技术领域，具体涉及一种自动化速冻库系统、样品自动化速冻控制方法。

背景技术

在一些血样处理操作时，如进行凝血因子的提取，需要在-60℃的环境下进行，目前，市场上现有的血浆速冻系统大多为平板接触式血浆速冻机和普通速冻库。

其中，平板接触式速冻机是采用的是两块冷板夹心法，通过高效压缩机使2个金属板的温度稳定在-50℃左右，血浆通过低温金属直接接触进行热传递，但是却存在速冻容量不够大，且在每次样品放入时，外界空气进入冷却区，不能满足大批量血浆的速冻的要求，速冻后需化霜后重新制冷，每天处理的批量低，且每次速冻完毕须人工放置到待检库或缓存库，增加人员工作量，易使人冻伤。

而普通人工速冻血浆库则是需要人工将血浆放入速冻库样品架后，再开启制冷进行速冻，在达到温度后，再人工取出血样，并转运，因而，人工消耗大，每次速冻时间间隔长，每次开门时间长，会导致大量水汽进入库内，导致库内结霜，风机化霜时间长，库内易结冰，每次冻结后需人工转存到待检库或其它库内，也存在人工劳动强度大，易使人冻伤等问题。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种自动化速冻库系统、样品自动化速冻控制方法，旨在解决现有的速冻库由于温差过大而易于出现结冰，不得不需要频繁化霜，增加人员工作量的技术问题。

本发明的自动化速冻库系统,包括库体，还包括：待检存储库，所述待检存储库用于临时放置样品；主速冻库，所述主速冻库用于对样品进行速冻至设定温度，所述主速冻库与所述待检存储库能相互连通，在所述待检存储库和主速冻库之间设置有自动门；机械手模组，用于对样品进行输送；在所述库体上设置有样品出入口。本发明的自动化速冻库系统打破传统的速冻库系统的设置方式，利用待检存储库作为缓冲区，样品在待检存储库进行初步降温后再送入主速冻库，因而，有效降低了速冻库内部的两个冷却区(待检存储库和主速冻库)之间的温度差，以及，位于样品出入口两侧的待检存储库与库体外的温差，因而，在速冻库系统内不易结冰，由此能极大的减少对冷库进行化霜等处理的频率，既降低了速冻库的能耗也提高了冷库的应用效率。

进一步的，所述待检存储库的温度为-30±10℃，所述主速冻库的温度为-60±10℃，所述待检存储库与库外的温差不超过50℃，所述待检存储库与主速冻库的温差不超过50℃。由此，通过控制库体内部，以及库内外保持相对较低的温度差而有效减少了冷库内结霜的概率。

更进一步的，还包括控制单元，所述控制单元与所述机械手模组和所述自动门连接，所述控制单元用于记录样品信息、样品放置位置信息和主速冻库的空库位信息，并用于控制所述机械手模组将样品放置于所述待检存储库，在获取主速冻库的空库位信息后，并控制机械手模组将样品从待检存储库转移至所述主速冻库，并将经过主速冻库速冻结束的样品重新送回至待检存储库后，控制样品出库。因而，通过控制单元能实现对样品的自动化取放，以及在两个库位之间的往返移动，对样品单冷冻全程无需人工参与，有效杜绝了操作人员被冻伤的问题。

更进一步的，所述控制单元还用于对所述待检存储库和所述主速冻库的每个库位进行虚拟，将所述机械手模组的初始位置为“0点坐标”，每个库位对应于所述“0点坐标”均具有一个虚拟坐标值。

更进一步的，所述机械手模组包括能沿着第一方向移动的货叉组件，和能带动所述货叉组件在第二方向和第三方向移动的滑移模组，在所述货叉组件上设置能带动样品移动的传送组件，所述机械手模组的传送组件能够带动位于所述货叉组件上的样品分别朝向所述待检存储库和所述主速冻库的方向移动。

更进一步的，所述传送组件包括可移动的载物板，与所述载物板连接的至少一根连接链条，和用于带动所述连接链条移动的齿板，所述齿板能沿着所述第一方向移动。

更进一步的，所述机械手模组还包括除霜单元。因而，在除霜单元的作用下，能最大程度的减少库内在结霜后对整个速冻库的正常工作的影响。

更进一步的，还包括冷却系统，所述冷却系统包括对应于所述待检存储库设置的至少一组第一降温内机和第一降温外机，其中每组的所述第一降温外机与所述第一降温内机连接；和对应于所述主速冻库设置的至少一组第二降温外机，在所述主速冻库内设置有与所述第二降温外机连接的冷却管路，所述冷却管路依次经过所述主速冻库内的各层货架。

本发明还提供了一种样品自动化速冻控制方法，其利用前述的自动化速冻库系统实现，所述机械手模组的位移通过对所述机械手模组的驱动电机的脉冲计算得到。

本发明还提供了一种样品自动化速冻控制方法，其包括如下步骤：

确定虚拟库位位置坐标，以货叉的初始位置为“0点坐标”，对所述待检存储库和所述主速冻库的各个库位进行编号，并分别计算得到各个库位的虚拟坐标值；

样品入库及入库样品信息识别；

将样品存入待检存储库：

利用机械手模组将样品输送至待检存储库的任意一个空库位后，记录该库位的状态为“已占用”状态，并将该样品在待检存储库的存储位置坐标进行记录；

将样品转移至主速冻库进行速冻：将位于待检储存库的待检样品移送至主速冻库的任意一个空库位，并将主速冻库的该库位标记为“已占用”，并将该样品在主速冻库的存储位置坐标进行记录；

将速冻后的样品暂存于待检存储库，等待出库；

样品出库。

附图说明

图1为本发明一实施例的自动化速冻库系统的立体结构示意图；

图2为本发明一实施例的自动化速冻库系统在去掉壳体时的立体结构示意图；

图3为本发明一实施例的机械手模组的立体结构示意图；

图4为本发明一实施例的机械手模组的货叉组件的立体结构示意图；

图5为本发明一实施例的机械手模组的货叉组件在未设置中间板时的立体结构示意图；

图6为本发明一实施例的机械手模组的除霜单元为毛刷时的结构示意图；

图7为本发明一实施例的机械手模组的除霜单元为柔性擦除件时的结构示意图；

图8为本发明一实施例的冷却系统的示意图；

图9为本发明一实施例的冷却系统的第一降温内机或第二降温内机为风机时与第一降温外机或第二第二降温外机b的连接关系示意图；

图10为本发明一实施例的冷却系统的第二降温外机a与冷却管路连接时的连接关系示意图；

图11为本发明一实施例的样品自动化速冻控制方法的流程示意图；

图12为本发明一实施例的待检存储库的库位分布示意图；

图13为现有技术中库位与货叉组件的配合关系示意图。

图中：

1、库体；11、待检存储库；12、主速冻库；13、样品出入口；

2、机械手模组；21、货叉组件；211、传送组件；22、滑移模组；221、第一导轨；222、滑板；223、底板；224、第一齿条；225、第一电机；226、支撑柱；227、传动链条；228、第二电机；229、第二导轨；23、载物板；24、驱动电机；25、第二齿条；26、中间板；27、连接链条；28、滚轮；

41、毛刷；42、柔性擦除件；

51、第一降温内机；52、第一降温外机；53、第二降温外机a；54、冷却管路；55、第二降温外机b；56、膨胀阀；57、电磁阀；58、过滤器；59、冷风机；510、回油弯；6、缺口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1和2所示，本发明的自动化速冻库系统包括库体1，在库体1内设置有能相互连通的待检存储库11和主速冻库12，和设置于自动化速冻库系统内的机械手模组2，在待检存储库11和主速冻库12中间设置有自动门，在正常情况下自动门处于关闭状态。在待检存储库11和冷却区分别设置有多层样品架，每层样品架均设置有多个货位。在待检存储库11的库体1的外侧壁上设置有样品出入口13。在使用时，将待冷却的样品(包括但不局限于血样)首先被机械手模组2从样品出入口13送入待检存储库11的空置货位，待主速冻库12有空置货位时，再被机械手模组2送入主速冻库12的空置货位。

在本发明的一些实施方式中，待检存储库11内部的温度控制为-30±10℃；主速冻库12内部的温度控制为-60±10℃，待检存储库11和主速冻库12的预设温差不超过50℃。

在本发明的一些其他可能的实施方式中，待检存储库11内部的温度控制为-25±5℃；主速冻库12内部的温度控制为-55±5℃，待检存储库11和主速冻库12的预设温差不超过50℃。

本发明的自动化速冻库系统打破传统的速冻库系统的设置方式，其利用待检存储库11作为缓冲区，样品在待检存储库11进行初步降温后再送入主速冻库12，因而，速冻库内部的两个冷却区(待检存储库11和主速冻库12)之间的温度差相对较小，例如在待检存储库11的预设温度为30℃，主速冻库12的预设温度为60℃时，则两个冷却区仅为30℃，且速冻库的待检存储库11与库体1外的温差通常也仅为30-50℃左右，因而，在速冻库系统内不易结冰，由此能极大的减少对冷库进行化霜等处理的频率，既降低了速冻库的能耗也提高了冷库的应用效率。

在一些实施方式中，样品出入口13的宽度略大于待送入库体1内的样品的宽度，样品出入口13的高度略高于待送入库体1内的样品的高度。如样品是通过放置于装载器具(如托盘)上被送入库体1内时，则样品出入口13的宽度略大于装载器具的宽度，样品出入口13的高度略大于将样品放置于装载器具上后的整体高度，因而，本发明通过降低速冻库系统的样品出入口13的尺寸，有效减少了在将样品放置入速冻库系统时热空气进入库内，由此，能够有效降低库体1内的结霜概率。

在一些实施方式中，本发明的自动化速冻库系统还包括控制单元，控制单元分别与机械手模组2和自动门连接。本发明的控制单元包括存储器和处理器，存储器用于记录样品信息、样品放置位置信息和主速冻库的空库位信息，处理器根据样品放置位置信息和空库位信息，控制所述机械手模组将样品放置于所述待检存储库，并控制机械手模组将样品从待检存储库转移至所述主速冻库，并将经过主速冻库速冻结束的样品重新送回至待检存储库后，控制样品出库。

本发明的自动化速冻库系统能实现样品的自动入库和出库，整个过程无需人工介入，避免发生操作人员冻伤的情况。

本发明的自动化速冻库系统的工作过程为：在将样品放置于样品出入口13后，控制单元控制机械手模组2将样品放置于待检存储库11的空库位；待主速冻库12具有空库位后，控制单元向自动门发送指令，自动门打开，随后机械手模组2在控制单元的控制下将样品从待检存储库11向主速冻库12移动并将其放置于主速冻库12的空库位上；待样品在主速冻库12降温完毕后，控制单元向自动门发送指令，自动门打开，随后机械手模组2在控制单元的控制下将样品从主速冻库12向待检存储库11移动，并将其放置于该样品在待检存储库11的初始放置库位上；待需要取出样品时，机械手模组2再讲样品从待检存储库11的相应库位上移动至样品出入口13处。

在一些实施方式中，通过对样品在主速冻库12的存储时间的判断来确定样品是否已被降温成功。例如，预设需要将样品在处于-60℃左右的主速冻库12中放置1小时即可达到所需要的速冻温度，则在将样品放置于主速冻库12中1小时后，机械手模组2再将样品从主速冻库12转移至待检存储库11。

本发明的自动化速冻库系统的控制单元对机械手模组2的位移的控制是通过处理器对机械手模组2的驱动电机24的脉冲值进行计算得到，以机械手模组2的机械手的初始位置(后简称“0点坐标”)的坐标为(0，0，0)，因而，对应于待检存储库11和主速冻库12的每个库位相对于0点坐标均相应的具有一个坐标值。

举例来说，以图2中所标示的X，Y，Z轴的方向对各个库位的坐标进行判定，以驱动电机24的100脉冲值对应于机械手的移动距离为1mm，每个库位的长(Z轴方向)为60CM,宽为50CM(X轴方向)，高为40CM(Y轴方向)，每个库位号命名为a-b-c，其中，a，b，c为自然数，且分别对应Z-Y-X的坐标所对应的脉冲值。在样品位于待检存储库11时的Z轴方向的脉冲值为正值，在样品位于主速冻库12时的Z轴方向的脉冲值为负值。

如表1所示，在库位号为1-1-1时，则，机械手相对于0点坐标的X轴方向的脉冲值为25000脉冲，Y轴方向的脉冲为0脉冲，Z轴方向的脉冲为60000脉冲；在库位号为1-1-2时，则，机械手相对于0点坐标的X轴方向的脉冲为75000脉冲，Y轴方向的脉冲为0脉冲，Z轴方向的脉冲为60000脉冲。在库位号为1-2-1时，则，机械手相对于0点坐标的X轴方向的脉冲为25000脉冲，Y轴方向的脉冲为40000脉冲，Z轴方向的脉冲为60000脉冲；在库位号为1-2-2时，则，机械手相对于0点坐标的X轴方向的脉冲为75000脉冲，Y轴方向的脉冲为40000脉冲，Z轴方向的脉冲为60000脉冲；在库位号为2-1-1时，则，机械手相对于0点坐标的X轴方向的脉冲为25000脉冲，Y轴方向的脉冲为0脉冲，Z轴方向的脉冲为-60000脉冲；在库位号为2-1-2时，则，机械手相对于0点坐标的X轴方向的脉冲为75000脉冲，Y轴方向的脉冲为0脉冲，Z轴方向的脉冲为-60000脉冲；在库位号为2-2-1时，则，机械手相对于0点坐标的X轴方向的脉冲为25000脉冲，Y轴方向的脉冲为40000脉冲，Z轴方向的脉冲为-60000脉冲；在库位号为2-2-2时，则，机械手相对于0点坐标的X轴方向的脉冲为75000脉冲，Y轴方向的脉冲为40000脉冲，Z轴方向的脉冲为-60000脉冲。

表1库位号与机械手模组的驱动电机脉冲值对应表

因而，控制单元通过对机械手模组2的驱动电机24的脉冲值进行控制即可将样品精确的送入各个库位。

在一些实施方式中，0点坐标位于待检存储库11中，且位于靠近主速冻库12的一侧，并对应于样品出入口13的高度，且与样品出入口13相对的位置。由此，便于对待检存储库11和主速冻库12的每个库位进行清晰定位，且便于操作者判断。样品出入口13在库体1侧壁上的位置可根据需要进行调整。图1中所显示的为将样品出入口13设置在靠近库体1侧壁的角落处设置，因而，在X方向的库位所对应的脉冲值始终保持正值。很显然，也可将样品出入口13设置为靠近库体1侧壁的中部区域设置。

在本发明的一些实施方式中，自动化速冻库系统还包括显示屏，所述显示屏分别与控制单元、自动门和机械手连接。

参见附图3-5所示，在本发明的一些实施方式中，机械手模组2包括能沿着Z轴方向移动的货叉组件21，和能带动货叉组件21在高度方向和水平方向移动的滑移模组，在货叉组件21上设置能带动样品移动的传送组件211，机械手模组2的传送组件211能够带动位于其上的样品分别朝向待检存储库11和主速冻库12的方向移动，由此实现将位于货叉组件21上的样品分别向各个货位输送。这与现有技术中的通过滑移模组带动货叉组件21向库位移动后，再通过滑移模组带动货叉组件21向库位上移动而将样品放置于库位上，因而，不得不将库位的靠近货叉组件21的一侧设置用于容纳货叉组件21的缺口6(参见附图13所示)，由此使得库位在沿着货叉组件21长度方向的尺寸更大(即为在图2中Z轴的方向)，因而使得库体1内部空间利用率低。

参见附图3所示，本发明的机械手模组2的滑移模组包括沿着水平方向设置的第一导轨221和滑板222，滑板222滑接于第一导轨221上。

本发明的滑移模组还包括用于固定第一导轨221的底板223，在底板223上设置有沿着第一导轨221的长度方向设置的第一齿条224，在滑板222上设置有第一电机225，第一电机225的输出轴上同轴设置有驱动齿轮，驱动齿轮与第一齿条224相啮合，由此，带动滑板222沿着第一导轨221的方向移动。本发明的第一导轨221位于待检存储库11与主速冻库12中间，并沿着图中所示的X轴的方向。

本发明的滑移模组还包括设置于滑板222上的支撑柱226，支撑柱226呈与水平面垂直的方向设置，在靠近支撑柱226的上端和下端分别设置有一个传动齿轮；还包括与传动齿轮啮合的传动链条227，传动链条227整体呈跑道状，也即在支撑柱226的两侧均设置有传动链条227，通过将货叉组件21固定于传动链条227上，即可实现对货叉组件21的升降。传动链条227在第二电机228的带动下移动。

在本发明的一些实施方式中，还包括沿着支撑柱226的高度方向设置的第二导轨229，货叉组件21通过第二滑块与第二导轨229滑接。滑板222通过第一滑块与第一导轨221滑接。

参见附图6和7所示，本发明的滑移模组还包括有除霜单元。在一些实施方式中，除霜单元八廓设置于第一滑块和/或第二滑块上的毛刷41，毛刷41可设置在第一滑块和/或第二滑块的靠近第二导轨229的一侧的内侧或是位于第一滑块和/或第二滑块的侧面。在毛刷41设置于第一滑块和/或第二滑块的侧面时，毛刷41的整体设置方向为与第一导轨221和/或第二导轨229相垂直的方向。因而，在第一滑块和/或第二滑块移动时，能有效避免在第一导轨221和第二导轨229上发生结霜现象，确保机械手模组2带动货叉移动过程的平稳性。

在其他可能的实施方式中，滑移模组的除霜单元也可以为预置于第一导轨221和/或第二导轨229内的加热元件，可通过在第一导轨221和/或第二导轨229的长度方向的整个或是部分区域设置加热元件，也可以进行滑移模组的除霜。

在其他可能的实施方式中，滑移模组的除霜单元还包括正对着传动链条227设置的柔性擦除件42，例如可以为海绵刷。可通过将柔性擦除件42固定于支撑柱226或其他机构上，柔性擦除件42与链条应设置为略有间隙，以确保在传动链条227未结霜时，柔性擦除件42不会妨碍传动链条227的正常移动，而在传动链条227结霜后，在传动链条227移动时，柔性擦除件42即可对传动链条227上的霜进行擦除。

本发明的机械手模组2的货叉包括可移动的，和用于带动载物板23在Z轴方向移动的货叉移动组件。货叉移动组件包括驱动电机24，与驱动电机24的输出轴同轴连接的主动齿轮、第二齿条25、与载物板23连接的中间板26、和用于带动载物板23移动的连接链条27，连接链条27的两端分别与中间板26和载物板23连接，第二齿条25在主动齿轮的作用下移动，且沿着Z轴的方向设置，第二齿条25与连接链条27相连接。因而，在驱动电机24的带动下，第二齿条25带动连接链条27移动，进而带动载物板23移动。

作为一种优选的实施方式，在中间板26与载物板23之间还设置有至少一组滚轮28，因而能够确保载物板23的移动平稳、顺畅。

参见附图8-10所示，在一些实施方式中，本发明的速冻库系统还包括冷却系统，冷却系统包括对应于待检存储库11设置的至少一组第一降温内机51和第一降温外机52，其中每组的第一降温外机52与第一降温内机51连接。第一降温外机52将冷空气依次经过膨胀阀56、电磁阀57和过滤器58后输送至待检存储库11内。在一些实施方式中，第一降温外机52为压缩机，第一降温内机51为冷风机。可通过在连接第一降温外机52与第一降温内机51的管路上设置至少一个回油弯510，因而能够降低输送管路中的压力，确保冷却系统的使用安全性。

冷却系统还包括对应于主速冻库12设置的至少一组第二降温外机。在一些实施方式中，第二降温外机为压缩机双极风冷机组，在主速冻库12内部位于每层样品架的底部均布有冷却管路54，冷却管路54与双极风冷机组连接。第二降温外机a53内的冷却介质依次经过膨胀阀56、电磁阀57和过滤器58后进入主速冻库12的冷却管路54。很显然，也可以在主速冻库12内还可同时设置有冷风机59，并相应的设置有与主速冻库12内的冷风机单独设置一个第二降温外机b55，第二降温外机b55将冷空气依次经过膨胀阀56、电磁阀57和过滤器58后经冷风机59送入主速冻库12内。可通过在连接第二降温外机b55与冷风机59的管路上设置至少一个回油弯510，因而能够降低输送管路中的压力，确保冷却系统的使用安全性。

参见附图8所示，在一些实施方式中，冷却管路54在每层样品架上的排布方式为蛇形排布，且各层样品架上的冷却管路54依次相互连通。冷凝水从最上层的样品架依次流过各层样品架，然后从样品架的底端流出。在设置有冷却管路54的样品架的底部还设置有接水盘，接水盘的底部呈漏斗状设置，接水盘可以用于承接化霜时的积水。

参考附图11，本申请实施例还提供了一种样品自动化速冻控制方法，包括如下步骤：

S100：确定虚拟库位位置坐标。

根据速冻库的实际尺寸虚拟得到电子速冻库信息，处理器按照表1的库位号编号方式，对待检存储库11和主速冻库12的各个库位进行编号并保存于存储器中，以货叉的初始位置为0点坐标，由此，根据库位的设置尺寸，因而使得每个库位的位置均可相对于0点坐标也相应的具有虚拟坐标值。

在本发明的一些实施方式中，待检存储库11内部的温度控制为-30±10℃；主速冻库12内部的温度控制为-60±10℃，待检存储库11和主速冻库12的预设温差不超过50℃。

在本发明的一些其他可能的实施方式中，待检存储库11内部的温度控制为-25±5℃；主速冻库12内部的温度控制为-55±5℃，待检存储库11和主速冻库12的预设温差不超过50℃。

以待检存储库11和主速冻库12均具有两层，每个库位的长(Z轴方向)为60CM,宽为50CM(X轴方向)，高为40CM(Y轴方向)，且每层有两个库位为例进行说明，分别对待检存储库11按照如图12所示的方式进行编号，并记录于存储器中，其中，各个库位号所对应的虚拟坐标值再次参照表1所示。主速冻库12的库位号也参照表1进行编号。

例如，位于待检存储库11的1-1-1库位的虚拟坐标为(X：25；Y：0；Z：60)；位于主速冻库12的2-1-2的库位的虚拟坐标为(X：25；Y：40；Z：-60)。

S200：样品入库及入库样品信息识别。

将样品从样品出入口13送入库体内，对即将或正在通过样品出入口13的样品信息进行识别，将识别后的样品信息存入存储器中。其中，样品信息包括但不限于样品编号、样品名称、血液信息、血型、阴阳性及有效期等。在一些实施方式中，可通过在样品出入口13处设置识别传感器，并相应的在样品包装上设置识别码而实现对样品信息的识别。也可不将识别传感器设置于速冻库系统内，而在速冻库系统外，并将其与速冻库系统进行通讯连接。

S300：将样品存入待检存储库。

处理器判断待检存储库11是否有空库位，若存在，则控制机械手模组2将样品输送至待检存储库11的任意一个空库位后，记录该库位的状态为“已占用”状态，存储器将该样品在待检存储库11的存储位置坐标进行记录。机械手模组2的位移通过对其驱动电机24的脉冲值按照表1的方式，相应的移动至目标库位。例如，需要将样品放入待检存储库的1-1-2库位，该库位的虚拟坐标为(X：75；Y：0；Z：60)，假设样品出入口处所对应的虚拟坐标为(X：0；Y：0；Z：80)，则在样品经过样品出入口时，处理器获取样品所处的样品出入口的虚拟坐标和1-1-2库位的虚拟坐标并进行处理，随后处理器对机械手模组的移动路径进行规划为：首先向Z轴负方向移动80CM，再向X轴正方形移动75CM，即可将样品送入1-1-2库位。

在初始状态下，待检存储库11的各个库位均为空库位，可以任意选用一个空库位为样品的目标放置库位。若待检存储库11的各个库位均为“已占用”状态，则处理器发出提醒命令。

S400：将样品转移至主速冻库进行速冻。

首先处理器判断主速冻库是否存在空库位，若存在，则处理器向自动门发出打开指令，待检存储库11与主速冻库12中间的自动门打开，随后，处理器控制机械手模组2将位于待检储存库的待检样品移送至主速冻库12的任意一个空库位，并将主速冻库12的该库位标记为“已占用”，并将该样品在主速冻库12的存储位置坐标进行记录，并保存于存储器。若处理器判断主速冻库不存在空库位，则不会向自动门和机械手模组发送动作指令，样品继续放置在待检存储库。

在一些实施方式中，机械手模组2对样品的移动过程是按照如下方式进行的：首先处理器获取机械手模组2的位置与待移动样品的初始库位的坐标，并根据坐标差，控制机械手模组2在X轴方向和Y轴方向移动到位后，再控制机械手模组2在Z轴方向的移动，至待移动样品所在库位，并取走待移动样品；随后，处理器根据待移动样品的初始库位与目标库位的坐标差，控制机械手模组2移动至Z轴0点后，再在X轴方向和Y轴方向移动到位后，至将待移动样品移动至目标位置；随后，若无其他的样品移动需求，则处理器控制机械手模组移动到0点坐标，否则，重复前述的移动步骤。

以机械手的初始位置在0点位置，需要完成的任务为将样品从库位1-1-1移动至库位2-1-2为例进行说明。样品的初始位置坐标为(X：25；Y：0；Z：60)，目标库位的坐标为(X：75；Y：0；Z：-60)，则处理器控制机械手模组首先从0点坐标沿X轴正方向移动25CM，Y轴方向不做移动后，向Z轴正方向移动60CM；然后，沿Z轴负方向移动60CM，再向X轴正方向继续移动，从X轴正方向50CM处移动至75CM处，Y轴方向不做移动，然后沿Z轴负方向继续移动，从Z轴正方向60CM至负方向60CM，即可将样品从库位1-1-1移动至库位2-1-2。

S500：将速冻结束后的样品转移至待检存储库，等待出库。

处理器判断样品在速冻库中速冻结束后，控制自动门再次打开，样品被机械手模组2移动至待检存储库11的指定库位后，等待出库。

在一些实施方式中，在将样品从待检存储库11移动至主速冻库12后，处理器将待检存储库11的相应库位的状态记录为“预留”状态，并保存于存储器中，因而，在经速冻结束后的样品可再次放回至待检存储库11的初始放置库位。

在其他可能的实施方式中，也可在将样品从待检存储库11移动至主速冻库12后，待检存储库11的相应库位的状态即更改为“空库位”状态，并保存在存储器中，因而，在经速冻结束后的样品可放置于待检存储库11的任意一个空库位上。

S600：样品出库。

在需要将样品取出时，处理器根据样品信息和样品在待检存储库11中的存储库位，控制机械手模组将样品从待检存储库的相应库位转移至样品出入口，人工取出即可。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动化速冻库系统,包括库体，其特征在于，还包括

待检存储库，所述待检存储库用于临时放置样品；

主速冻库，所述主速冻库用于对样品进行速冻至设定温度，所述主速冻库与所述待检存储库能相互连通，在所述待检存储库和主速冻库之间设置有自动门；

机械手模组，用于对样品进行输送；

在所述库体上设置有样品出入口。

2.根据权利要求1所述的自动化速冻库系统，其特征在于：所述待检存储库的温度为-30±10℃，所述主速冻库的温度为-60±10℃，所述待检存储库与库外的温差不超过50℃，所述待检存储库与主速冻库的温差不超过50℃。

3.根据权利要求1或2所述的自动化速冻库系统，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元与所述机械手模组和所述自动门连接，所述控制单元用于记录样品信息、样品放置位置信息和主速冻库的空库位信息，并用于控制所述机械手模组将样品放置于所述待检存储库，在获取主速冻库的空库位信息后，并控制机械手模组将样品从待检存储库转移至所述主速冻库，并将经过主速冻库速冻结束的样品重新送回至待检存储库后，控制样品出库。

4.根据权利要求3所述的自动化速冻库系统，其特征在于，所述控制单元还用于对所述待检存储库和所述主速冻库的每个库位进行虚拟，将所述机械手模组的初始位置为“0点坐标”，每个库位对应于所述“0点坐标”均具有一个虚拟坐标值。

5.根据权利要求4所述的自动化速冻库系统，其特征在于，所述机械手模组包括能沿着第一方向移动的货叉组件，和能带动所述货叉组件在第二方向和第三方向移动的滑移模组，在所述货叉组件上设置能带动样品移动的传送组件，所述机械手模组的传送组件能够带动位于所述货叉组件上的样品分别朝向所述待检存储库和所述主速冻库的方向移动。

6.根据权利要求5所述的自动化速冻库系统，其特征在于，所述传送组件包括可移动的载物板，与所述载物板连接的至少一根连接链条，和用于带动所述连接链条移动的齿板，所述齿板能沿着所述第一方向移动。

7.根据权利要求5所述的自动化速冻库系统，其特征在于，所述机械手模组还包括除霜单元。

8.根据权利要求5所述的自动化速冻库系统，其特征在于，还包括冷却系统，所述冷却系统包括对应于所述待检存储库设置的至少一组第一降温内机和第一降温外机，其中每组的所述第一降温外机与所述第一降温内机连接；

和对应于所述主速冻库设置的至少一组第二降温外机，在所述主速冻库内设置有与所述第二降温外机连接的冷却管路，所述冷却管路依次经过所述主速冻库内的各层货架。

9.一种样品自动化速冻控制方法，其特征在于，利用权利要求1、2、4-8中任一项所述的自动化速冻库系统实现，所述机械手模组的位移通过对所述机械手模组的驱动电机的脉冲计算得到。

10.一种样品自动化速冻控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定虚拟库位位置坐标，以货叉的初始位置为“0点坐标”，对所述待检存储库和所述主速冻库的各个库位进行编号，并分别计算得到各个库位的虚拟坐标值；

样品入库及入库样品信息识别；

将样品存入待检存储库：

利用机械手模组将样品输送至待检存储库的任意一个空库位后，记录该库位的状态为“已占用”状态，并将该样品在待检存储库的存储位置坐标进行记录；

将样品转移至主速冻库进行速冻：将位于待检储存库的待检样品移送至主速冻库的任意一个空库位，并将主速冻库的该库位标记为“已占用”，并将该样品在主速冻库的存储位置坐标进行记录；

将速冻后的样品暂存于待检存储库，等待出库；

样品出库。

Images