CN116177041A - 低温存储设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物样本存储，具体提供一种低温存储设备，旨在解决现有技术中低温存储设备中的冻存架为单段式结构，导致在提升后占用空间大而引起库存容量小的问题。为此目的，本发明的低温存储设备包括冻存架和提升分离机构，冻存架包括至少两个能够组合在一起或拆分的分架体，提升分离机构包括第一提升机构和第二提升机构，第一提升机构与第二提升机构相互配合以将冷冻区的冻存架提升或放回原位以及将冻存架进行拆分或将分架体组合。本发明在第一提升机构和第二提升机构的相互配合下不仅能够实现冻存架的提升、拆分组合，而且无需将提升的分架体放置在其他部位以腾出第二提升机构用于其他分架体的提升，简化了操作流程，提高了工作效率。

Description

低温存储设备

技术领域

本发明涉及生物样本存储，具体提供一种低温存储设备。

背景技术

生命科学研究的发展以及临床医疗领域疾病分析检测和治疗保健技术的进步，促进了对生物样本越来越广泛的需求，也对生物样本的存储技术和设备提出了更高的要求，包括对存储样本的安全性、可靠性和稳定性，以及样本存取过程和程序的准确性、高效性和科学性的要求。生物样本的长期储存，通常需使用尽可能低的温度来降低样本内的生化反应，提高样本内各种成分的稳定性。为了实现大批量生物样本的长期、稳定、可靠存储和取样，自动化的低温或超低温生物样本存取设备的研制和使用是必然的一个发展方向。

但是，现有技术中，低温存储设备中的冻存架为单段式结构，即在长度方向上无法调节，导致在拿取冻存架底部的冻存盒时需要提升机构将整个冻存架提起而引起占用提升空间很大的问题，从而间接导致库存容量小。

相应地，本发明需要提供一种新的低温存储设备来解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有技术中低温存储设备中的冻存架为单段式结构，即在长度尺寸上无法调节，导致在拿取冻存架底部的冻存盒时需要提升机构将整个冻存架提起所占用的提升空间很大，从而间接导致库存容量小的问题。

为此目的，本发明提供一种低温存储设备，所述低温存储设备包括冻存库、第一转移机构和提升分离机构，所述冻存库内设有冷冻区，所述冷冻区内放置冻存架，所述冻存架包括至少两个能够组合在一起或拆分的分架体，所述分架体内放置多个冻存盒，所述第一转移机构设置在所述冷冻区外侧的所述冻存库内，所述第一转移机构设置成能够驱动所述提升分离机构运动以提升不同位置的冻存架，所述提升分离机构包括设置在第一转移机构上的第一提升机构和第二提升机构，所述第一提升机构与所述第二提升机构相互配合以将所述冷冻区的冻存架提升或放回原位，以及将所述冻存架进行拆分或将分架体组合。

在采用上述技术方案的情况下，冻存架由至少两个分架体组合而成，也能够拆分，实现了冻存架长度尺寸的调节功能，在第一提升机构和第二提升机构的相互配合下能够将分架体组合成冻存架，也能够将冻存架按照分架体拆分，从而在将冻存架向冷冻区外侧提升过程中，能够将位于冷冻区外侧的分架体从冻存架上拆分下来后再继续将剩余的分架体向冷冻区外侧提升，整个提升占用冷冻区外侧的竖向方向的空间减小，在相同空间下，相较于采用单段式冻存架来说，提高了库容量。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述低温存储设备还包括第二转移机构，所述第二转移机构设置成能够将所述分架体上的冻存盒取出并向所述冻存库的出料口转运或者将冻存盒从所述冻存库的出料口位置转运至所述冻存库内并放置在所述分架体上。

在采用上述技术方案的情况下，第二转移机构用于将冻存盒向出料口转运或从出料口将冻存盒转入冻存库内，与第一转移机构的转运动作能够同时进行，提高了取盒或放盒效率。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述第一提升机构与所述第二提升机构相对设置，所述第二提升机构的个数比所述分架体的个数少一个，并且第二提升机构并排分布；并且/或者

所述第二提升机构连接第一直线驱动器，所述第一直线驱动器设置在所述第一转移机构上，所述第一直线驱动器驱动所述第二提升机构相对于所述第一提升机构作纵向运动。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述第一提升机构包括第一升降器和夹持机构，所述第一升降器与所述夹持机构连接以使其能够上下移动，所述夹持机构设置成能够夹持所述分架体；

优选地，所述夹持机构包括支撑板、夹持驱动器和两个夹持杆，所述支撑板设置在所述第一转移机构上，所述夹持驱动器设置在所述支撑板上，两个所述夹持杆与所述支撑板滑动连接，所述夹持驱动器驱动两个所述夹持杆相互靠近或远离以将所述分架体夹住或松开。

在采用上述技术方案的情况下，本发明设计的第一提升机构包括第一升降器和夹持机构，第一升降器能够驱动夹持机构上下移动，夹持机构不仅能够辅助第二提升机构实现将冻存架分离或组合，而且夹持机构自身夹住分架体后也能在第一升降器的驱动下上下移动，实现了件分架体从内库中提出的目的；第二提升机构的个数相较于分架体少一个，在第一提升机构的配合下就能够实现冻存架的提升、拆分组合，无需将提升的分架体放置在其他部位以腾出第二提升机构用于其他分架体的提升，在拆分和组合过程中简化了操作流程，使提升分离机构的工作效率得到提高。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述第二提升机构包括第二升降器和抓取器，所述第二升降器设置在所述第一转移机构上，所述第二升降器设置成能够驱动所述抓取器上下移动，所述抓取器设置成能够抓取所述分架体；

优选地，所述抓取器包括抓取板，所述抓取板的底端设有抓取槽，所述抓取槽为T型结构，所述抓取槽内的两侧边缘部位分别设有向下凹陷的第一搭边槽。

在采用上述技术方案的情况下，第二升降器驱动抓取器上下移动，从而实现自动抓取冻存架的功能，抓取槽内设置第一搭边槽，能后将分架体上的提取钩插入第一搭边槽内以限制分架体的位移，保证抓取器能够将相邻两个分架体分离成功，抓取器整体结构简单，使用方便。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述分架体的顶端固定有提取钩，所述分架体的底端固定有提取槽，所述提取钩与所述提取槽能够相互钩住或分离，以实现相邻两个分架体呈上下排列方式组合在一起或拆分；

优选地，所述提取槽为T型滑槽，所述T型滑槽内的两侧边缘部位分别设有向下凹陷的第二搭边槽，所述提取钩为T型滑块，所述T型滑块能够插入所述T型滑槽内以实现相邻两个分架体的可拆卸连接，所述T型滑块的边缘能够陷入第二搭边槽内，所述T型滑块能够插进所述抓取槽内，且所述T型滑块的边缘能够陷入所述第一搭边槽内以使所述抓取器抓取分架体。

在采用上述技术方案的情况下，提取钩即可以沿设定的方向插进提取槽内，又可以沿设定的方向取出，实现了多个分架体的组合或拆分功能，组合拆分方式简单，操作方便；同时当提取槽为T型滑槽，提取钩为T型滑块时，T型滑块插进T型滑槽内，并且T型滑块的边缘陷入第二搭边槽内，限制了T型滑块的位移，使T型滑块只能向上移动从第二搭边槽内拔出后才能从T型滑槽内移出，保证了相邻两个分架体组合后在自由状态下不会发生位置偏移，提高了组合的牢固性。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述冻存库包括外库和内库，所述内库设置在所述外库内，所述内库的顶端盖有盖板，所述出料口设置在所述外库的一侧壁上，所述内库内安装有制冷系统，所述内库的内腔构成所述冷冻区。

在采用上述技术方案的情况下，冻存库采用内库和外库双重保温结构，保温性能高，冷冻区上部覆盖盖板，取放冻存盒时打开盖板，完毕后将盖板放回原处，可有效避免冷气的散发，实现了样本存储的超低温需求。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述第一转移机构包括支架、第二直线驱动器和第三直线驱动器，所述第三直线驱动器安装在所述内库的顶端，所述支架位于所述内库的上方并与所述第三直线驱动器连接，所述第三直线驱动器驱动所述支架横向移动，所述第二直线驱动器均设置在所述支架上，所述第二直线驱动器驱动所述第一提升机构、所述第二提升机构和所述第一直线驱动器共同纵向移动。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述第二转移机构包括行走驱动组件、第一支板、第一升降组件、角度旋转组件和取盒组件，所述行走驱动组件设置在所述内库上，所述第一支板位于所述内库的上方并与所述行走驱动组件连接，所述行走驱动组件设置成能够驱动所述第一支板横向移动和纵向移动，所述第一升降组件设置在所述第一支板上，所述第一升降组件与所述角度旋转组件连接以使其能够上下移动，所述角度旋转组件与所述取盒组件连接以使其能够旋转，所述取盒组件设置成能够将所述冻存架内的冻存盒托出或托入；

优选地，所述取盒组件包括第二支板、托盘和伸缩器，所述第二支板与所述角度旋转组件连接，所述第二支板上滑动连接所述托盘，所述伸缩器安装在所述第二支板上，所述伸缩器与所述托盘连接，以驱动托盘伸出或退回，所述托盘能够托举冻存盒。

在采用上述技术方案的情况下，在行走驱动组件、第一升降组件、角度旋转组件和取盒组件的相互配合下，实现了自动取盒或放盒的功能，自动化程度高，提高了取盒效率，并且暂存箱的设置，能够暂时存储冻存盒，便于在第二转移机构运行的一次行程中取出或放置多个冻存盒，减少第二转移机构在冻存架与出料口之间的运动次数，提高了工作效率。

在低温存储设备的具体实施方式中，所述低温存储设备还包括开盖机构，所述开盖机构设置在所述支架上，所述开盖机构设置成能够将所述盖板抓住上移以将内库打开。

在采用上述技术方案的情况下，开盖机构能够自动抓取盖板上移以将内库打开，实现了自动打开内库或关闭内库的功能。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1为本发明提供的低温存储设备的整体外观图；

图2为冻存库的整体外观图；

图3为冻存库内部的结构示意图；

图4为图3中第一转移机构和提升分离机构的结构放大图；

图5为图4中第一提升机构的结构放大图；

图6为图5中抓取器的结构示意图；

图7为开盖机构在第一转移机构上安装的结构放大图；

图8为开盖爪的结构示意图；

图9为图3中第二转移机构的结构放大图；

图10为第二转移机构的结构示意图；

图11为第二转移机构另一个角度的结构示意图；

图12为暂存箱的结构示意图；

图13为冻存架的结构示意图。

附图标记列表：

1、冻存库；11、外库；111、出料口；12、内库；121、格栅架；2、缓存库；3、冻存架；31、分架体；32、提取钩；33、提取槽；4、第二转移机构；41、行走驱动组件；411、第四直线驱动器；4111、第四电机；4112、第四齿条；412、第五直线驱动器；4121、第七电机；4122、第七滑轨；413、横梁；42、取盒组件；421、托盘；422、第二支板；423、伸缩器；4231、第五电机；4232、第五滑轨；43、第一升降组件；431、连接板；432、升降电机；433、第四支板；44、角度旋转组件；441、旋转电机；442、第三支板；45、暂存箱；451、托杆；46、第一支板；5、第一转移机构；51、支架；52、第二直线驱动器；521、第一移动板；522、第二滑轨；53、第三直线驱动器；6、提升分离机构；61、第二提升机构；611、抓取器；6111、抓取槽；6112、抓取板；6113、第一搭边槽；612、第二升降器；62、第一提升机构；621、第一升降器；622、夹持机构；6221、夹持驱动器；6222、夹持杆；6223、支撑板；63、第一直线驱动器；631、第二移动板；632、第三电机；7、开盖机构；71、开盖架；72、第二升降组件；721、第六电机；722、第六滑块；73、开盖爪；8、盖板。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先参阅图1-5和图13，本发明提供一种低温存储设备，低温存储设备包括冻存库1、第一转移机构5和提升分离机构6，冻存库1内设有冷冻区，冷冻区内放置冻存架3，冻存架3包括至少两个能够组合在一起或拆分的分架体31，分架体31内放置多个冻存盒，第一转移机构5设置在冷冻区外侧的冻存库1内，第一转移机构5设置成能够驱动提升分离机构6运动以提升不同位置的冻存架3，提升分离机构6包括设置在第一转移机构5上的第一提升机构62和第二提升机构61，第一提升机构62与第二提升机构61相互配合以将冷冻区的冻存架3提升或放回原位，以及将冻存架3进行拆分或将分架体31组合。

下面参阅图1-3，冻存库1包括外库11和内库12，内库12设置在外库11内，内库12的顶端为开口结构，内库12的顶端盖有盖板8，盖板8的个数为多个且并列排布，以将内库12的整个顶端盖住，盖板的顶端固定四个把手，四个把手排列形成矩形结构，四个把手分别位于四个矩形的角端；内库12内固定有格栅架121，格栅架121内设有容纳孔，容纳孔内放置冻存架3；外库11的一侧壁上设有出料口111，内库12内安装制冷系统，制冷系统为液氮制冷系统，内库12的内腔为冷冻区，盖板8、外库11和内库12均由保温板制成。

内库12设置在外库11内，内库12和外库11由保温板制成，内库12的顶端盖有盖板，冻存库1采用双重保温结构，保温密封性好，可有效避免冷气的散发，冷冻区上部覆盖多个盖板，有助于减少冷气的散发，同时取放冻存盒时只需打开用于取放部位所用的盖板，其他位置的盖板不发生移动，完毕后将盖板放回原处，同样有助于减少冷气散发，实现了样本存储的超低温需求。

参阅图13，分架体31上朝向冻存库1的出料口111的侧壁为开口结构，分架体31内的两侧壁上分别固定多个呈竖向等间距排列的支撑杆，相邻支撑杆之间的空腔形成存储腔，用于放置冻存盒，冻存盒的两个边缘分别搭在同高度的支撑杆上，以将冻存盒支撑起来，实现冻存盒放置在存储腔内的功能，由于支撑杆为多个，因此分架体31内形成了多个呈竖向等间距排列的存储腔，可以同时放置多个冻存盒，以增大冻存库1的容量，冻存盒从分架体的开口部位取出。

继续参阅图13，分架体31的顶端固定有提取钩32，分架体31的底端固定有提取槽33，提取钩32与提取槽33能够相互钩住或分离，以实现相邻两个分架体31呈上下排列方式组合在一起或拆分开来。

示例性地，提取槽33为T型滑槽，T型滑槽内的两侧边缘部位分别设有向下凹陷的第二搭边槽，提取钩32为T型滑块，T型滑块插入T型滑槽内，以实现T型滑块钩住T型滑槽，T型滑槽的两端为开口结构，以便于T型滑块能够插入T型滑槽内或从T型滑槽内移出，T型滑块插入T型滑槽内后，T型滑块的边缘能够陷入第二搭边槽内，以使相邻两个分架体组合后在自由状态下不会发生位置偏移，提升上方的分架体31时，相邻下方的分架体31在T型滑块与T型滑槽配合下跟随上移，拆卸时，只需将提取槽相对提取钩下移，提取钩的边缘从第二搭边槽内拔出然后再使提取钩从提取槽内移出即可，实现了相邻两个分架体31的拆分。

参阅图4，第一转移机构5包括支架51、第二直线驱动器52和第三直线驱动器53，第三直线驱动器53安装在内库12的顶端，支架51位于内库12的上方并与第三直线驱动器53连接，第三直线驱动器53驱动支架51横向移动，第二直线驱动器52设置在支架51上，第二直线驱动器52驱动第一提升机构62、第二提升机构61和第一直线驱动器63共同纵向移动。

具体地，内库12的两侧壁顶端均设置第三直线驱动器53，第三直线驱动器53与支架51的端部连接，以使支架51纵跨在内库12上，第三直线驱动器53包括第一滑轨、第一齿条、第一齿轮、第一电机，第一滑轨和第一齿条均固定在内库12的侧壁顶端，第一滑轨和第一齿条相互平行，第一滑轨上滑动连接第一滑块，第一滑块与支架51的底端固定连接，第一滑块上固定有第一电机，第一电机的输出轴上固定有第一齿轮，第一齿轮与第一齿条啮合，以使第一电机驱动第一齿轮旋转时，在第一齿轮和第一齿条的配合下，使第一滑块带动支架51横向移动。

支架51的顶端和底端均为开口结构，以便于提升冻存架3。第二直线驱动器52安装在支架51的一侧壁上，第二直线驱动器52包括第一移动板521、第二电机、第二滑轨522、第二齿条、第二齿轮，第二滑轨522和第二齿条均固定在支架51内侧的侧壁上，第二滑轨522上滑动连接第二滑块，第一移动板521与第二滑块固定，第二电机固定在第一移动板521上，且第二电机的输出轴上固定第二齿轮，第二齿轮与第二齿条啮合，通过第二电机带动第二齿轮旋转，使第一移动板521纵向移动，第一移动板的底端固定辅助板，第一提升机构设置在辅助板上，使第一提升机构能够跟随第一移动板移动，辅助板上设有提升口，冻存架从提升口被提升至内库的上方。

继续参阅图4，第一提升机构与第二提升机构相对设置，在图4中第一提升机构位于第二提升机构的前侧，并且夹持机构的夹持口朝向第二提升机构，第二提升机构的个数比所述分架体的个数少一个，并且第二提升机构并排分布；对第二提升机构61和分架体31的数量进行举例说明，当分架体31的数量为三个时，第二提升机构61的数量为两个。

第二提升机构61连接第一直线驱动器63，第一直线驱动器63设置在第一转移机构5上，第一直线驱动器63驱动第二提升机构61相对于第一提升机构62作纵向运动。

具体地，第一直线驱动器63包括第二移动板631、第三电机632、第三齿条、第三滑轨、第三齿轮，第三电机632固定在第二移动板631上，第二移动板与第二提升机构中的第二立板固定、第三齿条和第三滑轨均固定在第一移动板521上，第三滑轨上滑动连接第三滑块，第二立板与第三滑块固定，第三电机632的输出轴上固定第三齿轮，第三齿轮与第三齿条啮合，第三电机632带动第三齿轮旋转，在第三齿轮与第三齿条啮合的条件下使第二提升机构纵向移动。需要说明的是，为了使一些结构显示的更加清晰，部分已知的零件在图中未画出。

本领域技术人员能够理解的是，上述描述的第一直线驱动器63、第二直线驱动器52、第三直线驱动器53采用齿轮齿条配合的结构实现直线运动，但这不应该对本发明的保护范围构成限制，还可以为其他结构，比如丝杠直线模组。

参阅图5，第一提升机构62包括第一升降器621和夹持机构622，第一升降器621与夹持机构622连接以使第一升降器带动夹持机构能够上下移动，夹持机构622设置成能够夹持分架体31；

具体地，第一升降器621包括第一立板、第一丝杠、第一提升电机、第一提升滑块，第一丝杠转动连接在第一立板上，第一立板固定在辅助板上，第一丝杠上螺纹连接第一提升滑块，第一提升滑块通过第一提升滑轨与立板滑动连接，第一提升滑轨固定在立板上，第一提升电机驱动第一丝杠旋转以使第一提升滑块上下移动，第一提升滑块与夹持机构连接。

进一步地，夹持机构622包括支撑板6223、夹持驱动器6221和两个夹持杆6222，支撑板6223固定在第一提升滑块上，夹持驱动器6221设置在支撑板6223上，两个夹持杆6222与支撑板6223滑动连接，夹持驱动器6221驱动两个夹持杆6222相互靠近或远离以将分架体31夹住或松开。

夹持杆6222用于夹持分架体31的侧壁上固定限位柱，分架体31上用于被夹持的侧壁上设有防掉凸台，夹持杆6222夹住分架体31时，限位柱位于防掉凸台的下方，当分架体31向下掉落时，凸台卡在限位柱上，起到防止掉落的作用，提高了安全性。

夹持驱动器6221的具体结构包括夹持电机、夹持齿轮、夹持齿条，夹持电机固定在支撑板6223上，夹持电机的输出轴固定夹持齿轮，两个夹持杆6222上均固定一个夹持齿条，且两个夹持杆6222上的夹持齿条呈上下分布并均与夹持齿轮啮合，夹持电机驱动夹持齿轮旋转时，通过上方和下方啮合的夹持齿条使两个夹持杆6222作相互靠近或远离动作，以实现将分架体31夹住或松开。

需要说明的是，本发明对夹持机构622采用上述描述的结构不作限定，夹持机构也可以为其他结构，只要能够完成夹持分架体31的合适结构均可。

参阅图4，第二提升机构61包括第二升降器612和抓取器611，第二升降器612设置在第一转移机构5上，抓取器与第二升降器连接，第二升降器612能够驱动抓取器611上下移动，抓取器611设置成能够抓取分架体31。

具体地，参阅图6，抓取器611包括抓取板6112，抓取板与升降器连接，抓取板6112的底端设有抓取槽6111，抓取槽6111能够抓取分架体31上的提取钩32，以实现抓取器611抓取分架体31，同时抓取槽6111与提取钩32能够脱开，以实现抓取器611松开分架体31的功能。

具体地，抓取槽6111为T型结构，抓取槽6111内的两侧边缘部位分别设有向下凹陷的第一搭边槽6113。抓取槽6111为T型结构以与提取钩32为T型滑块时配合，提取钩能够插进抓取槽6111内，且提取钩的边缘陷入第一搭边槽6113内以限制了提取钩相对抓取槽6111的位置，使提取钩无法从抓取槽6111内移出，从而使分架体31能够跟随抓取器611运动。当需要拆分时，升降器带动抓取器下移，使分架体上的提取钩从抓取槽内的第一搭边槽内拔出，然后在第一直线驱动器驱动提升机构纵向移动的情况下，使抓取器跟随纵向移动以使提取钩从抓取槽移出，实现抓取器611松开分架体31的目的。

参阅图4和图6，第二升降器612包括第二立板、第二丝杠、第二提升电机、第二提升滑块，第二立板滑动连接在第一移动板上，第二丝杠转动连接在第二立板上，第二丝杠上螺纹连接有第二提升滑块，第二提升滑块通过第二提升滑轨与第二立板滑动连接，第二提升滑轨固定在第二立板上，第二提升电机驱动第二丝杠旋转以使第二提升滑块上下移动，第二提升滑块与抓取板6112固定连接。

需要说明的是，第二提升机构可以共同由一个第一直线驱动器驱动，也可以是每个第二提升机构连接一个第一直线驱动器，具体连接方式可以根据实际设计需要进行设计。

参阅图3、图9、图10和图11，低温存储设备还包括第二转移机构4，第二转移机构4设置成能够将分架体31上的冻存盒取出并向冻存库1的出料口111转运或者将冻存盒从冻存库1的出料口111部位转运至冻存库1内并放置在分架体31上。

具体地，第二转移机构4包括行走驱动组件41、第一支板46、第一升降组件43、角度旋转组件44、取盒组件42，行走驱动组件41设置在内库12上，第一支板46位于内库12的上方并与行走驱动组件41连接，行走驱动组件41设置成能够驱动第一支板46横向移动和纵向移动，第一升降组件43设置在第一支板46上，第一升降组件43与角度旋转组件44连接以使其能够上下移动，角度旋转组件44与取盒组件42连接以使其能够旋转，取盒组件42设置成能够将冻存架3内的冻存盒托出或托入。

行走驱动组件41包括横梁413、第四直线驱动器411、第五直线驱动器412，内库12的两侧壁顶端分别设置第四直线驱动器411，第四直线驱动器411与横梁413的端部连接，以使横梁413纵跨内库12并位于内库12的上方，第四直线驱动器411位于第一直线驱动器64的一侧，第五直线驱动器412设置在横梁413上并与第一支板46连接，第五直线驱动器412驱动第一支板46纵向移动。

具体的，第四直线驱动器411包括第四电机4111、第四齿条4112、第四滑轨，第四齿条和第四滑轨均固定在内库12的顶壁顶端，第四滑轨上滑动连接第四滑块，第四电机固定在第四滑块上，第四电机的输出轴上固定第四齿轮，第四齿轮与第四齿条啮合。第五直线驱动器412包括第七电机4121、第七滑轨4122、第七齿条和第七齿轮，第七滑轨和第七齿条相互平行并且均固定在横梁上，第一支板与第七滑轨滑动连接，第七电机固定在第一支板上，第七电机的输出轴上固定第七齿轮，第七齿轮与第七齿条啮合，在第七电机的旋转下，第一支板相对横梁移动。

本领域技术人员能够理解的是，尽管上述描述的第四直线驱动器411和第五直线驱动器412采用齿轮齿条配合的结构实现直线运动，但这不应该对本发明的保护范围构成限制，只要能够在冻存库1内寒冷的环境下进行直线运动的合适结构均可，比如丝杠直线模组。

继续参阅图11和图10，取盒组件42包括第二支板422、托盘421、伸缩器423，第二支板422与角度旋转组件44连接，第二支板422上滑动连接托盘421，伸缩器423安装在第二支板422上，伸缩器423与托盘421连接，以驱动托盘421伸出或退回，托盘421能够托举冻存盒。具体地，伸缩器423包括第五电机4231、第五滑轨4232、第五齿轮、第五齿条，第五滑轨4232固定在第二支板422上，第五滑轨4232上滑动连接第五滑块，第五滑块分别固定连接托盘421和第五齿条，第五电机4231固定在第二支板422上，第五电机4231的输出轴上固定第五齿轮，第五齿轮与第五齿条啮合。

继续参阅图11和图10，角度旋转组件44包括旋转电机441、第三支板442，第三支板442位于第二支板422的上方并与其固定连接，旋转电机441的输出轴与第三支板442固定连接，以使旋转电机441能够驱动第三支板442带动第二支板422旋转。

第一升降组件43包括第四支板433、升降电机432、连接板431、升降齿条、升降齿轮，第四支板433固定在第一支板46的一端，第四支板433上固定有升降滑轨，升降滑轨上滑动连接有升降滑块，连接板431与升降滑块固定连接，升降齿条固定在第四支板上，升降电机432固定在连接板431上，升降电机432的输出轴固定升降齿轮，升降齿轮与升降齿条啮合，旋转电机441固定在连接板431上，在升降电机的旋转下使连接板带动旋转电机441上下移动。

参阅图12、图10和图11，第一支板46上固定暂存箱45，暂存箱位于取盒组件42的一侧，暂存箱45朝向取盒组件42的侧壁上设有取放口，暂存箱45内的两侧壁上分别固定多个呈竖向等间距排列的托杆451，冻存盒的边缘搭在同等高度的两个托杆451上，以实现冻存盒在暂存箱45内的放置，取出时，托盘421从取放口伸进暂存箱45内就能够取出冻存盒。通过暂存箱45的设置，便于在第二转移机构运行的一次行程中取出或放置多个冻存盒，减少第二转移机构4在冻存架3与出料口111之间的运动次数，提高了工作效率。

参阅图7和图8，低温存储设备还包括开盖机构7，开盖机构7设置在支架51上，开盖机构7设置成能够将盖板抓住上移以将内库12打开。

具体地，开盖机构7包括第二升降组件72、开盖架71、开盖爪73，第二升降组件72设置在支架51背对第二转移机构4的侧壁上，第二升降组件72与开盖架71连接，第二升降组件72驱动开盖架71能够上下移动，开盖架71的底部两端分别固定开盖爪73，开盖爪73能够抓取盖板上的把手。

具体地，第二升降组件72包括第六电机721、第六齿条、第六齿轮、第六滑轨，第六滑轨和第六齿条均固定在支架51上，其中，第六齿条、第六滑轨和第六齿轮均在图中未画出，第六滑轨上滑动连接第六滑块722，第六滑块722上固定连接第六电机721和开盖架71，第六电机721的输出轴上固定第六齿轮，第六齿轮与第六齿条啮合，第六电机721驱动第六齿轮旋转，在第六齿轮与第六齿条的啮合条件下，使开盖架71带动开盖爪73能够上下移动。

本领域技术人员能够理解的是，上述描述的第二升降组件72的结构对本发明的保护范围不构成限制，还可以为其他结构，比如直线电机模组，这也在本发明的保护范围内。

此外，开盖爪73包括开盖块，开盖块的底端设有T型槽，开盖时，把手插进T型槽内，以实现将盖板钩住，T型槽的两端为开口状态，以使把手能够从T型槽内插进或移出，一个T型槽同时插进两个把手，从而达到两个T型槽将四个把手抓取的目的。

需要说明的是，为了使图中结构显示的比较清楚，一些零部件未在图中显示，但是这些未显示的零部件的结构是市售产品，对本领域技术人员来说是已知的，也不影响本领域技术人员对本发明技术方案的理解，因此不再详细赘述。

此外，参阅图1和图2低温存储设备还包括缓存库2，缓存库2固定在冻存库1的一侧，出料口111上设有自动开关门，自动开关门打开时，冻存库1通过出料口111能够与缓存库2连通，自动开关门将出料口111关闭时，冻存库1与缓存库2隔开不连通。缓存库2内用于对待放入或取出的冻存盒进行扫码识别，以便于进行记录。由于缓存库2的结构对本领域技术人员是已知的现有技术，因此，在此不再详细赘述。

本发明的工作原理为，以冻存架3包括三个分架体31并需要转移第三个分架体31上的冻存盒以及每个第二提升机构连接一个第一直线驱动器为例进行说明，第三直线驱动器53驱动支架51在内库12的上方移动，直到支架51位于待提升冻存架3的位置，同时该位置对应的盖板8上的把手插进开盖块上的T型槽内，启动第二升降组件72带动开盖架71上移，以将盖板8向上提升，然后第三直线驱动器53驱动支架51使开盖架71横向移动，使盖板平移至其他盖板的上方，通过第二升降组件72将盖板下移，再配合第三直线驱动器53，最终将盖板临时放置在其他盖上，使待提升的冻存架3所在的内库12部位打开，由于只打开内库12的一部分，保证了其他内库12部位温度的稳定；盖板放置完成后，第三直线驱动器53驱动支架51退回至待要提升的冻存架3所在的部位，然后启动第二直线驱动器52驱动第一提升机构62和第二提升机构61沿支架51纵向移动，直到第一提升机构62和第二提升机构61位于待提升的冻存架3的上方，并且第一移动板521连接的辅助板上的提升口与待提升的冻存架3正对应，启动第一直线驱动器63驱动对应的第二提升机构61移动，使第二提升机构61上的抓取槽6111套在冻存架3上最上方的提取钩上，以实现抓取器611抓住冻存架3的功能，然后启动该第二提升机构61，将冻存架3整体向上提升，直到位于最上方的第一个分架体31被提升至内库12外侧，并且下方的第二个分架体31能够被夹持机构622夹住，然后关闭第二提升机构61，在夹持机构622夹住第二个分架体31的情况下，启动第一直线驱动器63驱动第二移动板631带动对应的第二提升机构纵向移动，在移动过程中使第一个分架体31与第二个分架体31分离，然后启动与第二个第二提升机构61连接的第一直线驱动器63，驱动第二提升机构61纵向移动，以使第二提升机构61上的抓取器611的成功抓取第二个分架体31，同时使夹持机构松开第二分架体，然后通过该第二提升机构带动第二个分架体向上提升，直到到达夹持机构622能够夹持最下方的分架体31时停止，启动夹持机构622将第三个分架体31夹住后，通过第一直线驱动器63驱动第二提升机构61退回，在退回过程中第二个分架体31与下方的第三个分架体31分离，分离后启动第一提升机构62中的第一升降器621带动夹持机构622向上移动以将第三个分架体提升至内库12的上方，从而实现了三个分架体的提升和拆分功能，进行取盒操作，启动第二转移机构4对第三个分架体31上的冻存盒进行转运，首先启动行走驱动组件41带动取盒组件42向冻存架3部位靠近，并启动第一升降组件43使取盒组件42到达取盒所需高度，然后启动取盒组件42中的伸缩器423，伸缩器423带动托盘421伸出以伸进第三个分架体31上的存储腔内，第一升降组件43带动托盘421上移，使托盘421托住冻存盒，然后启动行走驱动组件41使横梁413带动托盘421向后退回，实现将冻存盒从存储腔内取出的目的，行走驱动组件41继续向后退回至出料口111的部位，然后启动角度旋转组件44带动托盘421旋转180°，使托盘421上的冻存盒朝向出料口111，并通过行走驱动组件41驱动横梁413继续向出料口111靠近，以使托盘421上的冻存盒到达指定位置，以便于后续从出料口将冻存盒转向缓存库内，完成从冻存架取盒的目的，取盒完成后，提升分离机构6和第一转移机构5配合将三个分架体31按照顺序重新组合放回内库12中。

冻存架由至少两个分架体组合而成，也能够拆分，实现了冻存架长度尺寸的调节功能，在第一提升机构和第二提升机构的相互配合下能够将分架体组合成冻存架，也能够将冻存架按照分架体拆分，从而在将冻存架向冷冻区外侧提升过程中，能够将位于冷冻区外侧的分架体从冻存架上拆分下来后再继续将剩余的分架体向冷冻区外侧提升，整个提升占用冷冻区外侧的竖向方向的空间减小，在相同空间下，相较于采用单段式冻存架来说，提高了库容量；并且在第一提升机构和第二提升机构的相互配合下能够实现冻存架的提升、拆分组合，无需将提升的分架体放置在其他部位以腾出第二提升机构用于其他分架体的提升，在拆分和组合过程中简化了操作流程，使提升分离机构的工作效率得到提高。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温存储设备，其特征在于，所述低温存储设备包括冻存库、第一转移机构和提升分离机构，所述冻存库内设有冷冻区，所述冷冻区内放置冻存架，所述冻存架包括至少两个能够组合在一起或拆分的分架体，所述分架体内放置多个冻存盒，所述第一转移机构设置在所述冷冻区外侧的所述冻存库内，所述第一转移机构设置成能够驱动所述提升分离机构运动以提升不同位置的冻存架，所述提升分离机构包括设置在第一转移机构上的第一提升机构和第二提升机构，所述第一提升机构与所述第二提升机构相互配合以将所述冷冻区的冻存架提升或放回原位，以及将所述冻存架进行拆分或将分架体组合。

2.根据权利要求1所述的低温存储设备，其特征在于，所述低温存储设备还包括第二转移机构，所述第二转移机构设置成能够将所述分架体上的冻存盒取出并向所述冻存库的出料口转运或者将冻存盒从所述冻存库的出料口位置转运至所述冻存库内并放置在所述分架体上。

3.根据权利要求2所述的低温存储设备，其特征在于，所述第一提升机构与所述第二提升机构相对设置，所述第二提升机构的个数比所述分架体的个数少一个，并且第二提升机构并排分布；并且/或者

所述第二提升机构连接第一直线驱动器，所述第一直线驱动器设置在所述第一转移机构上，所述第一直线驱动器驱动所述第二提升机构相对于所述第一提升机构作纵向运动。

4.根据权利要求1所述的低温存储设备，其特征在于，所述第一提升机构包括第一升降器和夹持机构，所述第一升降器设置在所述第一转移机构上，所述第一升降器与所述夹持机构连接以使其能够上下移动，所述夹持机构设置成能够夹持所述分架体；

优选地，所述夹持机构包括支撑板、夹持驱动器和两个夹持杆，所述支撑板设置在所述第一转移机构上，所述夹持驱动器设置在所述支撑板上，两个所述夹持杆与所述支撑板滑动连接，所述夹持驱动器驱动两个所述夹持杆相互靠近或远离以将所述分架体夹住或松开。

5.根据权利要求1所述的低温存储设备，其特征在于，所述第二提升机构包括第二升降器和抓取器，所述第二升降器设置在所述第一转移机构上，所述第二升降器设置成能够驱动所述抓取器上下移动，所述抓取器设置成能够抓取所述分架体；

优选地，所述抓取器包括抓取板，所述抓取板的底端设有抓取槽，所述抓取槽为T型结构，所述抓取槽内的两侧边缘部位分别设有向下凹陷的第一搭边槽。

6.根据权利要求5所述的低温存储设备，其特征在于，所述分架体的顶端固定有提取钩，所述分架体的底端固定有提取槽，所述提取钩与所述提取槽能够相互钩住或分离，以实现相邻两个分架体呈上下排列方式组合在一起或拆分；

优选地，所述提取槽为T型滑槽，所述T型滑槽内的两侧边缘部位分别设有向下凹陷的第二搭边槽，所述提取钩为T型滑块，所述T型滑块能够插入所述T型滑槽内以实现相邻两个分架体的可拆卸连接，所述T型滑块的边缘能够陷入第二搭边槽内，所述T型滑块能够插进所述抓取槽内，且所述T型滑块的边缘能够陷入所述第一搭边槽内以使所述抓取器抓取分架体。

7.根据权利要求3所述的低温存储设备，其特征在于，所述冻存库包括外库和内库，所述内库设置在所述外库内，所述内库的顶端盖有盖板，所述出料口设置在所述外库的一侧壁上，所述内库内安装有制冷系统，所述内库的内腔构成所述冷冻区。

8.根据权利要求7所述的低温存储设备，其特征在于，所述第一转移机构包括支架、第二直线驱动器和第三直线驱动器，所述第三直线驱动器安装在所述内库的顶端，所述支架位于所述内库的上方并与所述第三直线驱动器连接，所述第三直线驱动器驱动所述支架横向移动，所述第二直线驱动器均设置在所述支架上，所述第二直线驱动器驱动所述第一提升机构、所述第二提升机构和所述第一直线驱动器共同纵向移动。

9.根据权利要求7所述的低温存储设备，其特征在于，所述第二转移机构包括行走驱动组件、第一支板、第一升降组件、角度旋转组件和取盒组件，所述行走驱动组件设置在所述内库上，所述第一支板位于所述内库的上方并与所述行走驱动组件连接，所述行走驱动组件设置成能够驱动所述第一支板横向移动和纵向移动，所述第一升降组件设置在所述第一支板上，所述第一升降组件与所述角度旋转组件连接以使其能够上下移动，所述角度旋转组件与所述取盒组件连接以使其能够旋转，所述取盒组件设置成能够将所述冻存架内的冻存盒托出或托入；

优选地，所述取盒组件包括第二支板、托盘和伸缩器，所述第二支板与所述角度旋转组件连接，所述第二支板上滑动连接所述托盘，所述伸缩器安装在所述第二支板上，所述伸缩器与所述托盘连接，以驱动托盘伸出或退回，所述托盘能够托举冻存盒。

10.根据权利要求8所述的低温存储设备，其特征在于，所述低温存储设备还包括开盖机构，所述开盖机构设置在所述支架上，所述开盖机构设置成能够将所述盖板抓住上移以将内库打开。

Images