CN117363469B - 一种高精密连续接种微生物的接种装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精密连续接种微生物的接种装置及方法，本发明涉及微生物接种的技术领域，它包括设置于工作台上用于取样和Z字形划线的自动接种机构，推送机构的右侧设置有接种台和用于周转培养皿的转运机构；自动接种机构包括固设于工作台上的支架、固设于支架顶表面上的垂向电缸，直线电缸活塞杆的作用端延伸于升降台的前侧，且延伸端上固设有连接板，连接板的底部固设有套筒；定量取样机构包括固设于截止阀底端口处的固定筒、固设于固定筒右端面上的步进电机，步进电机的输出轴伸入于固定筒内，且延伸端上固设有与固定筒内腔转动配合的实心取样筒。本发明的有益效果是：极大提高接种精度、减轻操作人员工作强度、极大提高微生物接种效率。

Description

一种高精密连续接种微生物的接种装置及方法

技术领域

本发明涉及微生物接种的技术领域，特别是一种高精密连续接种微生物的接种装置及方法。

背景技术

微生物接种是将一定量的微生物菌液分散在培养皿内的培养液中，经培养后得到较多的独立分布的菌落，由于菌落肉眼可见，通过观察菌落进而方便操作人员研究被接种的微生物。某实验室接种微生物的方法是：S1、在无菌操作室内，取出盛装有微生物菌液的储存管，而后操作人员取出一个如图1所示的接种器，该接种器包括顺次固连于一体的接种管1和气囊2；

S2、微生物菌液的取样：操作人员将接种器的接种管1的底端口插入到储存管的微生物菌液内，而后用手指下压气囊2，下压后松开气囊2，在负压下，储存管内的微生物菌液经接种管1抽入到气囊2内，从而取出一定量的微生物菌液；取样后，将接种管1从储存管内取出；

S3、在无菌操作室内，操作人员取出一个盛装有培养液的培养皿3，将培养皿3放置在桌台上；而后操作人员将接种管1的底端口插入到培养液的液面下方，如图2~图3所示，然后操作人员用手指下压气囊2，气囊2内的微生物菌液经接种管1、接种管1的底端口处流出，流出的微生物菌液进入到培养液内，同时呈Z字形划动接种管1，如图4所示，以将气囊2内的微生物菌液呈Z字形分散在培养液内，从而实现了在一个培养皿3内接种微生物菌液；当接种后，操作人员将培养皿3放入到恒温箱4内，如图5所示；

S4、操作人员如此重复步骤S2~S3的操作多次，即可在多个培养皿3内均接种一定量的微生物菌液，并且恒温箱4内放置有多个培养皿3；

S5、关闭恒温箱4的箱盖以进行培养，当培养一段时间后，操作人员取出培养皿，通过肉眼观察各个培养皿3内菌落的情况，进而后期研究微生物。

然而，该实验室内的操作人员所使用的方法虽然能够接种和培养微生物，但是在技术上仍然存在以下技术缺陷：

I、在步骤S2中，下压气囊2的力度是不可控的，造成在每次取样时，进入到气囊2内的微生物菌液的体量不是固定的，造成接种到每个培养皿3内的微生物菌液的量也是不相同的，而实验室要求每个培养皿3内所接种的微生物的量是一致的，因此，这种取样方法存在接种量不可控的技术缺陷，降低了接种精度。

II、在步骤S3中，需要人工先手动取用一个培养皿3，而且手动呈Z字形划动接种管1，当接种后，还需人工手动将接种有微生物菌液的培养皿3放入到恒温箱4内，以进行培养；而待接种的培养皿3的数量多达4~5个，整个工序均由人工手动操作，不仅增加了操作人员的工作强度，同时还延长了后续微生物菌液的接种时间，接种不连续，从而极大的降低了微生物接种的效率。

因此，亟需一种极大提高接种精度、减轻操作人员工作强度、极大提高微生物接种效率的高精密连续接种微生物的接种装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种极大提高接种精度、减轻操作人员工作强度、极大提高微生物接种效率的高精密连续接种微生物的接种装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高精密连续接种微生物的接种装置，它包括设置于工作台上用于取样和Z字形划线的自动接种机构，所述自动接种机构的正下方设置有用于推送培养皿的推送机构，推送机构的右侧设置有接种台和用于周转培养皿的转运机构，转运机构的右侧设置有放置于工作台上的恒温箱；

所述自动接种机构包括固设于工作台上的支架、固设于支架顶表面上的垂向电缸，垂向电缸的活塞杆贯穿支架的顶表面且延伸端上固设有升降台，升降台底表面的左端部上固设有纵向设置的条板，条板的右端面上沿其长度方向固设有多个弧形凸起，每相邻两个弧形凸起之间均围成有弧形槽，升降台的顶表面上固设有纵向设置的直线电缸，直线电缸活塞杆的作用端延伸于升降台的前侧，且延伸端上固设有连接板，连接板的底部固设有套筒；

所述套筒内滑动安装有水平设置的导向杆，导向杆的左端部固设有安装架，安装架内旋转安装有轮子，导向杆上套设有弹簧，弹簧的一端固设于安装架上，另一端固设于套筒的左端面上，在弹簧的弹力下，轮子抵靠在条板上最前侧的弧形凸起上，所述导向杆的右端部焊接有安装板，安装板内固设有盛装有微生物菌液的储存管，储存管的下方设置有截止阀，截止阀的底端口处连接有用于定量取出储存管内微生物菌液的定量取样机构；

所述定量取样机构包括固设于截止阀底端口处的固定筒、固设于固定筒右端面上的步进电机，步进电机的输出轴伸入于固定筒内，且延伸端上固设有与固定筒内腔转动配合的实心取样筒，固定筒左端部的底表面上固设有与其连通的接种管，接种管位于接种台的正上方，实心取样筒内沿其轴向开设有U形通道，U形通道的左端口被固定筒的顶壁封堵住，且左端口与接种管上下相对立，U形通道的右端口与截止阀的底端口相连通。

所述条板后端部的顶表面与升降台的底表面之间焊接有连接柱。

所述储存管的顶部盖有管盖。

所述安装板内开设有通孔，所述储存管与通孔过盈配合。

所述实心取样筒的外壁与固定筒的内壁之间设置有多圈动密封件。

所述推送机构包括固设于支架左端部上的推送电缸、固设于工作台台面上的输送座，输送座的顶表面上开设有水平设置的滑槽，滑槽的纵向宽度与培养皿的外径相等，滑槽的槽底与接种台的顶表面相平齐；所述推送电缸的活塞杆伸入于滑槽内，且延伸端上固设有推板。

所述转运机构包括固设于工作台底表面上的伺服电机，伺服电机的输出轴向上贯穿工作台，且延伸端上固设有转盘，转盘的顶表面上固设有进给电缸，进给电缸活塞杆的作用端上固设有夹持电缸，夹持电缸的夹头朝接种台设置。

该装置还包括控制器，所述控制器与垂向电缸、直线电缸、推送电缸、夹持电缸、进给电缸、步进电机、伺服电机和截止阀经信号线电连接。

一种高精密连续接种微生物的接种方法，它包括以下步骤：

S1、将该装置的工作台放置到无菌操作室内；

S2、操作人员在推送机构的滑槽内放置多个盛装有培养液的培养皿，并且确保最左侧的培养皿靠在推板的右端面上，以实现培养皿的预摆放；

S3、打开盖在储存管顶部的管盖，将待接种的微生物菌液从储存管的顶端口处倒入储存管内，当倒入后，操作人员重新盖上管盖，以实现待接种微生物的预储放；

S4、在第一个培养皿内接种微生物菌液，其具体操作步骤为：

S41、第一个培养皿的上料：控制推送电缸的活塞杆向右伸出，活塞杆带动推板向右运动，推板推动位于滑槽内的培养皿向右运动，其中，滑槽内最右侧的培养皿朝向接种台方向运动，当活塞杆向右伸出到设定行程后，最后侧的培养皿刚好被推到接种台上，从而实现了第一个培养皿的上料，此时该培养皿刚好位于自动接种机构的接种管的正下方；

S42、控制自动接种机构的垂向电缸的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降台向下运动，升降台带动条板、直线电缸、套筒和定量取样机构同步向下运动；定量取样机构的接种管朝向培养皿方向运动；当垂向电缸的活塞杆完全伸出后，接种管的底端口刚好插入到培养皿内培养液液面的下方；

S43、微生物菌液的定量取样：控制截止阀开启，储存管内的微生物菌液在自身重力下穿过截止阀、截止阀的底端口、U形通道的右端口，最后进入到U形通道内，当截止阀开启到设定时间后，控制器控制截止阀关闭，此时U形通道内填满有微生物菌液，从而实现了微生物菌液的定量取样；

S44、控制定量取样机构的步进电机启动，步进电机的输出轴带动实心取样筒在固定筒内旋转，当实心取样筒旋转180°后，控制器控制步进电机关闭，此时U形通道的右端口刚好被固定筒的底壁封堵住，实心取样筒的U形通道的左端口刚好与接种管相连通，U形通道内的微生物菌液经U形通道的左端口、接种管的顶端口、接种管，最后经接种管的底端口进入到培养皿内的培养液内；

同时，控制自动接种机构的直线电缸的活塞杆向后缩回，活塞杆带动连接板向后做直线运动，连接板带动套筒向后做直线运动运动，套筒带动导向杆同步向后做直线运动，导向杆带动安装板和轮子同步向后做直线运动运动，安装板带动储存管和定量取样机构同步向后运动，定量取样机构带动接种管同步向做直线运动，同时轮子在向后交替的通过条板的弧形凸起和弧形槽的过程中，轮子带动导向杆相对于套筒做左右往复运动，导向杆带动安装板做左右往复运动，安装板带动储存管和定量取样机构做左右往复运动，定量取样机构带动接种管做左右往复运动，而接种管又向后做直线运动，在两个联动运动下，接种管的底端口在培养皿的培养液内做Z字形运动，使U形通道内的微生物菌液呈Z字形分散在培养液内，从而最终实现了在第一个培养皿内接种微生物菌液；

S5、第一个培养皿的转运到恒温箱内，其具体操作步骤为：

S51、控制自动接种机构的垂向电缸的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降台向上运动，升降台带动条板和直线电缸同步向上运动，进而带动储存管和定量取样机构同步向上运动，定量取样机构带动接种管向上运动，接种管从第一个培养皿内退出；

S52、当接种管向上复位后，控制定量取样机构的步进电机再次启动，步进电机的输出轴带动实心取样筒在固定筒内旋转，当实心取样筒旋转180°后，控制器控制步进电机关闭，此时U形通道的左端口被固定筒的顶壁封堵住，同时U形通道的右端口与截止阀的底端口相连通，以为第二次取样做准备；

S53、控制转运机构的进给电缸的活塞杆向左伸出，活塞杆带动夹持电缸向左运动，夹持电缸带动夹头向左运动，当进给电缸的活塞杆向左伸出一段距离后，夹头刚好套在第一个培养皿的外部，控制夹持电缸启动，夹头将培养皿夹持住；

S54、夹持后，控制进给电缸的活塞杆向右缩回，活塞杆带动夹持电缸向右运动，夹持电缸带动夹头向右运动，夹头带动被夹持住的培养皿向右运动；随后控制转运机构的伺服电机启动，伺服电机带动转盘旋转，转盘带动进给电缸同步旋转，进而带动夹持电缸和被夹持的培养皿同步旋转，当培养皿旋转180°后，控制器控制伺服电机关闭，此时培养皿刚好朝向恒温箱的开口；

S55、控制进给电缸的活塞杆向右伸出，活塞杆带动夹持电缸和培养皿向右运动，培养皿进入到恒温箱内，当培养皿达到恒温箱内的指定位置处时，控制夹持电缸关闭，夹头松开培养皿，此时接种有微生物菌液的培养皿刚好坐落在恒温箱内，从而最终实现了将第一个培养皿转运到恒温箱内；

S6、操作人员如此重复步骤S4~S5的操作多次，即可在多个培养皿内均接种一定量的微生物菌液，并且恒温箱内放置有多个培养皿；

S7、关闭恒温箱的箱盖以进行培养，当培养一段时间后，操作人员取出培养皿，通过肉眼观察各个培养皿内菌落的情况，进而后期研究微生物。

本发明具有以下优点：极大提高接种精度、减轻操作人员工作强度、极大提高微生物接种效率。

附图说明

图1为接种器的结构示意图；

图2为将接种管的底端口插入到培养液的液面下方的示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为呈Z字形划动接种管的示意图；

图5为操作人员将培养皿放入到恒温箱内的示意图；

图6为本发明的结构示意图；

图7为图6的局部剖视图；

图8为图7中的自动接种机构的结构示意图；

图9为图8的A-A剖视图；

图10为图8的I部局部放大图；

图11为图10中实心取样筒的结构示意图；

图12为图7中的推送机构的结构示意图；

图13为图12的俯视图；

图14为图7中的转运机构的结构示意图；

图15为夹持电缸的结构示意图；

图16为图15的俯视图；

图17为在推送机构的滑槽内排放多个培养皿的示意图；

图18为最后侧的培养皿刚好被推到接种台上的示意图；

图19为接种管的底端口插入到培养皿内培养液液面的下方的示意图；

图20为图19的B-B剖视图；

图21为实心取样筒的U形通道的左端口与接种管相连通的示意图；

图22为图21的II部局部放大图；

图23为接种管的底端口在培养皿的培养液内做Z字形运动的示意图；

图24为夹持电缸的夹头将培养皿夹持住的示意图；

图25为图24的C向示意图；

图26为培养皿刚好朝向恒温箱开口的示意图；

图27为培养皿进入到恒温箱内的示意图；

图中：

1-接种管，2-气囊，3-培养皿，4-恒温箱；

5-工作台，6-自动接种机构，7-推送机构，8-接种台，9-转运机构；

10-支架，11-垂向电缸，12-升降台，13-条板，14-弧形凸起，15-弧形槽，16-直线电缸，17-连接板，18-套筒，19-导向杆，20-安装架，21-轮子，22-弹簧，23-安装板，24-储存管，25-截止阀；

26-定量取样机构，27-固定筒，28-步进电机，29-实心取样筒， 31-U形通道，32-左端口，33-右端口，34-连接柱；

35-推送电缸，36-输送座，37-滑槽，38-推板，39-伺服电机，40-进给电缸，41-夹持电缸，42-夹头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图6~图16所示，一种高精密连续接种微生物的接种装置，它包括设置于工作台5上用于取样和Z字形划线的自动接种机构6，所述自动接种机构6的正下方设置有用于推送培养皿的推送机构7，推送机构7的右侧设置有接种台8和用于周转培养皿的转运机构9，转运机构9的右侧设置有放置于工作台5上的恒温箱4。

所述自动接种机构6包括固设于工作台5上的支架10、固设于支架10顶表面上的垂向电缸11，垂向电缸11的活塞杆贯穿支架10的顶表面且延伸端上固设有升降台12，升降台12底表面的左端部上固设有纵向设置的条板13，条板13后端部的顶表面与升降台12的底表面之间焊接有连接柱34，条板13的右端面上沿其长度方向固设有多个弧形凸起14，每相邻两个弧形凸起14之间均围成有弧形槽15，升降台12的顶表面上固设有纵向设置的直线电缸16，直线电缸16活塞杆的作用端延伸于升降台12的前侧，且延伸端上固设有连接板17，连接板17的底部固设有套筒18。

所述套筒18内滑动安装有水平设置的导向杆19，导向杆19的左端部固设有安装架20，安装架20内旋转安装有轮子21，导向杆19上套设有弹簧22，弹簧22的一端固设于安装架20上，另一端固设于套筒18的左端面上，在弹簧22的弹力下，轮子21抵靠在条板13上最前侧的弧形凸起14上，所述导向杆19的右端部焊接有安装板23，安装板23内固设有盛装有微生物菌液的储存管24，安装板23内开设有通孔，所述储存管24与通孔过盈配合，储存管24的顶部盖有管盖，储存管24的下方设置有截止阀25，截止阀25的底端口处连接有用于定量取出储存管24内微生物菌液的定量取样机构26。

所述定量取样机构26包括固设于截止阀25底端口处的固定筒27、固设于固定筒27右端面上的步进电机28，步进电机28的输出轴伸入于固定筒27内，且延伸端上固设有与固定筒27内腔转动配合的实心取样筒29，实心取样筒29的外壁与固定筒27的内壁之间设置有多圈动密封件，固定筒27左端部的底表面上固设有与其连通的接种管1，接种管1位于接种台8的正上方，实心取样筒29内沿其轴向开设有U形通道31，U形通道31的左端口32被固定筒27的顶壁封堵住，且左端口32与接种管1上下相对立，U形通道31的右端口33与截止阀25的底端口相连通。

所述推送机构7包括固设于支架10左端部上的推送电缸35、固设于工作台5台面上的输送座36，输送座36的顶表面上开设有水平设置的滑槽37，滑槽37的纵向宽度与培养皿的外径相等，滑槽37的槽底与接种台8的顶表面相平齐；所述推送电缸35的活塞杆伸入于滑槽37内，且延伸端上固设有推板38。

所述转运机构9包括固设于工作台5底表面上的伺服电机39，伺服电机39的输出轴向上贯穿工作台5，且延伸端上固设有转盘，转盘的顶表面上固设有进给电缸40，进给电缸40活塞杆的作用端上固设有夹持电缸41，夹持电缸41的夹头42朝接种台8设置。

该装置还包括控制器，所述控制器与垂向电缸11、直线电缸16、推送电缸35、夹持电缸41、进给电缸40、步进电机28、伺服电机39和截止阀25经信号线电连接，可通过控制器控制垂向电缸11、直线电缸16、推送电缸35、夹持电缸41、进给电缸40活塞杆的伸出或缩回，同事还能控制步进电机28、伺服电机39和截止阀25的启动或关闭，方便了操作人员的操作，具有自动化程度高的特点。

一种高精密连续接种微生物的接种方法，它包括以下步骤：

S1、将该装置的工作台5放置到无菌操作室内；

S2、操作人员在推送机构7的滑槽37内放置多个盛装有培养液的培养皿3，并且确保最左侧的培养皿3靠在推板38的右端面上，以实现培养皿3的预摆放，如图17所示；

S3、打开盖在储存管24顶部的管盖，将待接种的微生物菌液从储存管24的顶端口处倒入储存管24内，当倒入后，操作人员重新盖上管盖，以实现待接种微生物的预储放；

S4、在第一个培养皿3内接种微生物菌液，其具体操作步骤为：

S41、第一个培养皿3的上料：控制推送电缸35的活塞杆向右伸出，活塞杆带动推板38向右运动，推板38推动位于滑槽37内的培养皿3向右运动，其中，滑槽37内最右侧的培养皿3朝向接种台8方向运动，当活塞杆向右伸出到设定行程后，最后侧的培养皿3刚好被推到接种台8上，如图18所示，从而实现了第一个培养皿3的上料，此时该培养皿3刚好位于自动接种机构6的接种管1的正下方；

S42、控制自动接种机构6的垂向电缸11的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降台12向下运动，升降台12带动条板13、直线电缸16、套筒18和定量取样机构26同步向下运动；定量取样机构26的接种管1朝向培养皿3方向运动；当垂向电缸11的活塞杆完全伸出后，接种管1的底端口刚好插入到培养皿3内培养液液面的下方，如图19~图20所示；

S43、微生物菌液的定量取样：控制截止阀25开启，储存管24内的微生物菌液在自身重力下穿过截止阀25、截止阀25的底端口、U形通道31的右端口33，最后进入到U形通道31内，当截止阀25开启到设定时间后，控制器控制截止阀25关闭，此时U形通道31内填满有微生物菌液，从而实现了微生物菌液的定量取样；

S44、控制定量取样机构26的步进电机28启动，步进电机28的输出轴带动实心取样筒29在固定筒27内旋转，当实心取样筒29旋转180°后，控制器控制步进电机28关闭，此时U形通道31的右端口33刚好被固定筒27的底壁封堵住，实心取样筒29的U形通道31的左端口32刚好与接种管1相连通，如图21~图22所示，U形通道31内的微生物菌液经U形通道31的左端口、接种管1的顶端口、接种管1，最后经接种管1的底端口进入到培养皿3内的培养液内；

同时，控制自动接种机构6的直线电缸16的活塞杆向后缩回，活塞杆带动连接板17向后做直线运动，连接板17带动套筒18向后做直线运动运动，套筒18的运动方向如图23中实心箭头所示，套筒18带动导向杆19同步向后做直线运动，导向杆19带动安装板23和轮子21同步向后做直线运动运动，安装板23带动储存管24和定量取样机构26同步向后运动，定量取样机构26带动接种管1同步向做直线运动，同时轮子21在向后交替的通过条板13的弧形凸起14和弧形槽15的过程中，轮子21带动导向杆19相对于套筒18做左右往复运动，导向杆19带动安装板23做左右往复运动，安装板23带动储存管24和定量取样机构26做左右往复运动，定量取样机构26带动接种管1做左右往复运动，而接种管1又向后做直线运动，在两个联动运动下，接种管1的底端口在培养皿3的培养液内做Z字形运动，如图23所示，使U形通道31内的微生物菌液呈Z字形分散在培养液内，从而最终实现了在第一个培养皿3内接种微生物菌液；

其中，从步骤S43~S44可知，只需先控制截止阀25开启，以使储存管24内的微生物菌液经截止阀25进入到U形通道31内，随后控制截止阀25关闭，即可使U形通道31内填满有微生物菌液，从而最终实现了微生物菌液的定量取样。由于U形通道31的容积不变，从而确保了每次从储存管24内取出的微生物菌液的量都是固定不变的，因此，该接种装置相比于某实验室内采用如图1所示的接种器来取样，确保了每次取出的微生物菌液的量是固定不变的，进而确保了后续接种到每个培养皿3内微生物菌液的量也是相同的，满足了实验室的要求，从而极大的提高了接种精度。

S5、第一个培养皿3的转运到恒温箱4内，其具体操作步骤为：

S51、控制自动接种机构6的垂向电缸11的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降台12向上运动，升降台12带动条板13和直线电缸16同步向上运动，进而带动储存管24和定量取样机构26同步向上运动，定量取样机构26带动接种管1向上运动，接种管1从第一个培养皿3内退出；

S52、当接种管1向上复位后，控制定量取样机构26的步进电机28再次启动，步进电机28的输出轴带动实心取样筒29在固定筒27内旋转，当实心取样筒29旋转180°后，控制器控制步进电机28关闭，此时U形通道31的左端口32被固定筒27的顶壁封堵住，同时U形通道31的右端口33与截止阀25的底端口相连通，以为第二次取样做准备；

S53、控制转运机构9的进给电缸40的活塞杆向左伸出，活塞杆带动夹持电缸41向左运动，夹持电缸41带动夹头42向左运动，当进给电缸40的活塞杆向左伸出一段距离后，夹头42刚好套在第一个培养皿3的外部，控制夹持电缸41启动，夹头42将培养皿3夹持住，如图24~图25所示；

S54、夹持后，控制进给电缸40的活塞杆向右缩回，活塞杆带动夹持电缸41向右运动，夹持电缸41带动夹头42向右运动，夹头42带动被夹持住的培养皿3向右运动；随后控制转运机构9的伺服电机39启动，伺服电机39带动转盘旋转，转盘带动进给电缸40同步旋转，进而带动夹持电缸41和被夹持的培养皿3同步旋转，当培养皿3旋转180°后，控制器控制伺服电机39关闭，此时培养皿3刚好朝向恒温箱4的开口，如图26所示；

S55、控制进给电缸40的活塞杆向右伸出，活塞杆带动夹持电缸41和培养皿3向右运动，培养皿3进入到恒温箱4内，如图27所示，当培养皿3达到恒温箱4内的指定位置处时，控制夹持电缸41关闭，夹头42松开培养皿3，此时接种有微生物菌液的培养皿3刚好坐落在恒温箱4内，从而最终实现了将第一个培养皿3转运到恒温箱4内；

S6、操作人员如此重复步骤S4~S5的操作多次，即可在多个培养皿3内均接种一定量的微生物菌液，并且恒温箱4内放置有多个培养皿3；

S7、关闭恒温箱4的箱盖以进行培养，当培养一段时间后，操作人员取出培养皿，通过肉眼观察各个培养皿3内菌落的情况，进而后期研究微生物。

其中，从步骤S4~S5可知，本接种装置先通过推送机构7的推送电缸35的活塞杆伸出，以使推板38将培养皿3推送到接种台8上；而后通过自动接种机构6的垂向电缸11活塞杆的向下伸出，以使接种管1的底端口刚好插入到培养皿3内培养液液面的下方；随后控制自动接种机构6的直线电缸16的活塞杆向后缩回，以使接种管1的底端口在培养皿3的培养液内做Z字形运动，进而使U形通道31内的微生物菌液呈Z字形分散在培养液内；最后通过转运机构9将接种有微生物菌液的培养皿转运到恒温箱4内，以进行后续培养。

由此可知，在接种工序中，本接种装置实现了自动取用培养皿3，并且实现了自动将微生物菌液呈Z字形分散在培养液内，并且自动的转运到恒温箱4内，该接种装置相比于实验室内如图2~图5操作方法，无需人工手动取用一个培养皿3也无需手动呈Z字形划动接种管1，从而极大的减轻了操作人员的工作强度，同时极大的缩短了后续微生物菌液的接种时间，使接种更加连续，从而极大的提高了微生物接种的效率。

Claims (9)

1.一种高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：它包括设置于工作台（5）上用于取样和Z字形划线的自动接种机构（6），所述自动接种机构（6）的正下方设置有用于推送培养皿的推送机构（7），推送机构（7）的右侧设置有接种台（8）和用于周转培养皿的转运机构（9），转运机构（9）的右侧设置有放置于工作台（5）上的恒温箱（4）；

所述自动接种机构（6）包括固设于工作台（5）上的支架（10）、固设于支架（10）顶表面上的垂向电缸（11），垂向电缸（11）的活塞杆贯穿支架（10）的顶表面且延伸端上固设有升降台（12），升降台（12）底表面的左端部上固设有纵向设置的条板（13），条板（13）的右端面上沿其长度方向固设有多个弧形凸起（14），每相邻两个弧形凸起（14）之间均围成有弧形槽（15），升降台（12）的顶表面上固设有纵向设置的直线电缸（16），直线电缸（16）活塞杆的作用端延伸于升降台（12）的前侧，且延伸端上固设有连接板（17），连接板（17）的底部固设有套筒（18）；

所述套筒（18）内滑动安装有水平设置的导向杆（19），导向杆（19）的左端部固设有安装架（20），安装架（20）内旋转安装有轮子（21），导向杆（19）上套设有弹簧（22），弹簧（22）的一端固设于安装架（20）上，另一端固设于套筒（18）的左端面上，在弹簧（22）的弹力下，轮子（21）抵靠在条板（13）上最前侧的弧形凸起（14）上，所述导向杆（19）的右端部焊接有安装板（23），安装板（23）内固设有盛装有微生物菌液的储存管（24），储存管（24）的下方设置有截止阀（25），截止阀（25）的底端口处连接有用于定量取出储存管（24）内微生物菌液的定量取样机构（26）；

所述定量取样机构（26）包括固设于截止阀（25）底端口处的固定筒（27）、固设于固定筒（27）右端面上的步进电机（28），步进电机（28）的输出轴伸入于固定筒（27）内，且延伸端上固设有与固定筒（27）内腔转动配合的实心取样筒（29），固定筒（27）左端部的底表面上固设有与其连通的接种管（1），接种管（1）位于接种台（8）的正上方，实心取样筒（29）内沿其轴向开设有U形通道（31），U形通道（31）的左端口（32）被固定筒（27）的顶壁封堵住，且左端口（32）与接种管（1）上下相对立，U形通道（31）的右端口（33）与截止阀（25）的底端口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：所述条板（13）后端部的顶表面与升降台（12）的底表面之间焊接有连接柱（34）。

3.根据权利要求2所述的一种高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：所述储存管（24）的顶部盖有管盖。

4.根据权利要求3所述的一种高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：所述安装板（23）内开设有通孔，所述储存管（24）与通孔过盈配合。

5.根据权利要求4所述的一种高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：所述实心取样筒（29）的外壁与固定筒（27）的内壁之间设置有多圈动密封件。

6.根据权利要求5所述的一种高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：所述推送机构（7）包括固设于支架（10）左端部上的推送电缸（35）、固设于工作台（5）台面上的输送座（36），输送座（36）的顶表面上开设有水平设置的滑槽（37），滑槽（37）的纵向宽度与培养皿的外径相等，滑槽（37）的槽底与接种台（8）的顶表面相平齐；所述推送电缸（35）的活塞杆伸入于滑槽（37）内，且延伸端上固设有推板（38）。

7.根据权利要求6所述的一种高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：所述转运机构（9）包括固设于工作台（5）底表面上的伺服电机（39），伺服电机（39）的输出轴向上贯穿工作台（5），且延伸端上固设有转盘，转盘的顶表面上固设有进给电缸（40），进给电缸（40）活塞杆的作用端上固设有夹持电缸（41），夹持电缸（41）的夹头（42）朝接种台（8）设置。

8.根据权利要求7所述的一种高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：该装置还包括控制器，所述控制器与垂向电缸（11）、直线电缸（16）、推送电缸（35）、夹持电缸（41）、进给电缸（40）、步进电机（28）、伺服电机（39）和截止阀（25）经信号线电连接。

9.一种高精密连续接种微生物的接种方法，采用权利要求8所述高精密连续接种微生物的接种装置，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、将该装置的工作台（5）放置到无菌操作室内；

S2、操作人员在推送机构（7）的滑槽（37）内放置多个盛装有培养液的培养皿（3），并且确保最左侧的培养皿（3）靠在推板（38）的右端面上，以实现培养皿（3）的预摆放；

S3、打开盖在储存管（24）顶部的管盖，将待接种的微生物菌液从储存管（24）的顶端口处倒入储存管（24）内，当倒入后，操作人员重新盖上管盖，以实现待接种微生物的预储放；

S4、在第一个培养皿（3）内接种微生物菌液，其具体操作步骤为：

S41、第一个培养皿（3）的上料：控制推送电缸（35）的活塞杆向右伸出，活塞杆带动推板（38）向右运动，推板（38）推动位于滑槽（37）内的培养皿（3）向右运动，其中，滑槽（37）内最右侧的培养皿（3）朝向接种台（8）方向运动，当活塞杆向右伸出到设定行程后，最后侧的培养皿（3）刚好被推到接种台（8）上，从而实现了第一个培养皿（3）的上料，此时该培养皿（3）刚好位于自动接种机构（6）的接种管（1）的正下方；

S42、控制自动接种机构（6）的垂向电缸（11）的活塞杆向下伸出，活塞杆带动升降台（12）向下运动，升降台（12）带动条板（13）、直线电缸（16）、套筒（18）和定量取样机构（26）同步向下运动；定量取样机构（26）的接种管（1）朝向培养皿（3）方向运动；当垂向电缸（11）的活塞杆完全伸出后，接种管（1）的底端口刚好插入到培养皿（3）内培养液液面的下方；

S43、微生物菌液的定量取样：控制截止阀（25）开启，储存管（24）内的微生物菌液在自身重力下穿过截止阀（25）、截止阀（25）的底端口、U形通道（31）的右端口（33），最后进入到U形通道（31）内，当截止阀（25）开启到设定时间后，控制器控制截止阀（25）关闭，此时U形通道（31）内填满有微生物菌液，从而实现了微生物菌液的定量取样；

S44、控制定量取样机构（26）的步进电机（28）启动，步进电机（28）的输出轴带动实心取样筒（29）在固定筒（27）内旋转，当实心取样筒（29）旋转180°后，控制器控制步进电机（28）关闭，此时U形通道（31）的右端口（33）刚好被固定筒（27）的底壁封堵住，实心取样筒（29）的U形通道（31）的左端口（32）刚好与接种管（1）相连通，U形通道（31）内的微生物菌液经U形通道（31）的左端口、接种管（1）的顶端口、接种管（1），最后经接种管（1）的底端口进入到培养皿（3）内的培养液内；

同时，控制自动接种机构（6）的直线电缸（16）的活塞杆向后缩回，活塞杆带动连接板（17）向后做直线运动，连接板（17）带动套筒（18）向后做直线运动运动，套筒（18）带动导向杆（19）同步向后做直线运动，导向杆（19）带动安装板（23）和轮子（21）同步向后做直线运动运动，安装板（23）带动储存管（24）和定量取样机构（26）同步向后运动，定量取样机构（26）带动接种管（1）同步向后做直线运动，同时轮子（21）在向后交替的通过条板（13）的弧形凸起（14）和弧形槽（15）的过程中，轮子（21）带动导向杆（19）相对于套筒（18）做左右往复运动，导向杆（19）带动安装板（23）做左右往复运动，安装板（23）带动储存管（24）和定量取样机构（26）做左右往复运动，定量取样机构（26）带动接种管（1）做左右往复运动，而接种管（1）又向后做直线运动，在两个联动运动下，接种管（1）的底端口在培养皿（3）的培养液内做Z字形运动，使U形通道（31）内的微生物菌液呈Z字形分散在培养液内，从而最终实现了在第一个培养皿（3）内接种微生物菌液；

S5、第一个培养皿（3）的转运到恒温箱（4）内，其具体操作步骤为：

S51、控制自动接种机构（6）的垂向电缸（11）的活塞杆向上缩回，活塞杆带动升降台（12）向上运动，升降台（12）带动条板（13）和直线电缸（16）同步向上运动，进而带动储存管（24）和定量取样机构（26）同步向上运动，定量取样机构（26）带动接种管（1）向上运动，接种管（1）从第一个培养皿（3）内退出；

S52、当接种管（1）向上复位后，控制定量取样机构（26）的步进电机（28）再次启动，步进电机（28）的输出轴带动实心取样筒（29）在固定筒（27）内旋转，当实心取样筒（29）旋转180°后，控制器控制步进电机（28）关闭，此时U形通道（31）的左端口（32）被固定筒（27）的顶壁封堵住，同时U形通道（31）的右端口（33）与截止阀（25）的底端口相连通，以为第二次取样做准备；

S53、控制转运机构（9）的进给电缸（40）的活塞杆向左伸出，活塞杆带动夹持电缸（41）向左运动，夹持电缸（41）带动夹头（42）向左运动，当进给电缸（40）的活塞杆向左伸出一段距离后，夹头（42）刚好套在第一个培养皿（3）的外部，控制夹持电缸（41）启动，夹头（42）将培养皿（3）夹持住；

S54、夹持后，控制进给电缸（40）的活塞杆向右缩回，活塞杆带动夹持电缸（41）向右运动，夹持电缸（41）带动夹头（42）向右运动，夹头（42）带动被夹持住的培养皿（3）向右运动；随后控制转运机构（9）的伺服电机（39）启动，伺服电机（39）带动转盘旋转，转盘带动进给电缸（40）同步旋转，进而带动夹持电缸（41）和被夹持的培养皿（3）同步旋转，当培养皿（3）旋转180°后，控制器控制伺服电机（39）关闭，此时培养皿（3）刚好朝向恒温箱（4）的开口；

S55、控制进给电缸（40）的活塞杆向右伸出，活塞杆带动夹持电缸（41）和培养皿（3）向右运动，培养皿（3）进入到恒温箱（4）内，当培养皿（3）达到恒温箱（4）内的指定位置处时，控制夹持电缸（41）关闭，夹头（42）松开培养皿（3），此时接种有微生物菌液的培养皿（3）刚好坐落在恒温箱（4）内，从而最终实现了将第一个培养皿（3）转运到恒温箱（4）内；

S6、操作人员如此重复步骤S4~S5的操作多次，即可在多个培养皿（3）内均接种一定量的微生物菌液，并且恒温箱（4）内放置有多个培养皿（3）；

S7、关闭恒温箱（4）的箱盖以进行培养，当培养一段时间后，操作人员取出培养皿，通过肉眼观察各个培养皿（3）内菌落的情况，进而后期研究微生物。