CN120361971A - 一种自动移液装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物试验用移液枪技术领域，具体公开了一种自动移液装置，包括空间移动器和安装在空间移动器输出端的移液组件，空间移动器用于带动移液组件在空间中移动，移液组件包括按压器、旋转座和多把移液枪，旋转座和按压器均安装在空间移动器的输出端，多把移液枪在旋转座周向分布，旋转座用于将移液枪转动至工作位，按压器用于对位于工作位的移液枪的按压头进行按压以吸取液体或排出液体，按压器用于在对准移液枪更换枪头的推头杆后按下推头杆。本方案用以解决目前的移液装置中移液枪容量固定单一，无法覆盖科研实验所需的宽量程范围的问题，以及移液枪的枪头更换自动化程度不足的问题。

Description

一种自动移液装置

技术领域

本发明涉及生物试验用移液枪技术领域，具体涉及一种自动移液装置。

背景技术

移液枪作为现代生物实验室的基础工具，在细胞培养、分子生物学、免疫学等研究领域发挥着不可替代的作用。无论是常规的细胞传代、培养基更换，还是复杂的CO-IP（免疫共沉淀）实验、ELISA检测，移液枪都承担着精确转移各类液体的关键任务。实验过程中，研究人员需要根据不同的液体性质和转移体积需求（有些需求量在微升级有些确是毫升级），频繁更换不同量程的移液枪。以典型的细胞传代实验为例，操作人员需要先后使用毫升级移液枪弃旧有培养基，然后用毫升级移液枪取PBS进行清洗，之后用量程小些的毫升级或者量程偏大些的微升级的移液枪添加消化液（如胰酶），再之后加入终止液，采用毫升级移液枪加入完全培养基，离心后采用毫升级移液枪去上清液，再采用毫升级或微升级的移液枪对细胞液重悬，并重悬后采用量程小的微升级如20μL的移液枪将细胞液注入细胞计数板，最后用微升级或毫升级的移液枪进行细胞悬液的分装，整个过程需要反复更换不同量程的移液枪和对应所需的枪头，操作极其繁琐。

这种高度依赖人工操作的移液模式存在明显的局限性。首先，生物实验通常需要严格的无菌环境和精确的操作时序，人工移液不仅效率低下，还容易因操作疲劳导致误差。其次，高重复性的移液工作占用了科研人员大量时间。统计显示，在标准的96孔板接种实验中，人工移液耗时约占整个实验时间的60%以上。更值得注意的是，生物医学实验通常需要具备专业背景的研究人员操作，这些高学历人才将大量时间耗费在基础移液操作上，造成了严重的人力资源浪费。随着高通量筛选、单细胞测序等新技术的发展，实验通量呈指数级增长，传统人工移液模式已难以满足现代科研的需求。

为突破这一瓶颈，自动化移液设备应运而生。现有技术主要分为三类：多通道并行移液系统、专用型移液机械臂和全自动移液工作站。多通道并行移液以CN111398613A公开的自动移液系统为例，采用96通道移液枪阵列，配合智能传送带实现孔板的高通量加样，这种设计适用于制药行业的标准化生产，但缺乏灵活性，无法适应科研实验中多变的移液需求。专用型移液机械臂以CN210752747U提出的移液机为例，创新性地采用双移液枪错位设计，通过齿轮传动实现两种规格移液枪的交替使用，在特定生化检测中表现出色，但其双枪结构限制了应用场景，难以满足需要更多移液枪组合的复杂实验。而全自动移液则以CN116139961A的全自动移液工作站为例，实现了移液枪的自动更换功能，采用电动导轨驱动插接机构完成移液枪装卸，这种设计虽然解决了部分自动化问题，但在实际应用中暴露出明显缺陷：当同一实验需要多次使用同一量程移液枪时，系统不得不反复拆装同一把移液枪，降低了使用效率；更重要的是，每次移液后的枪头更换仍需人工干预，自动化程度大打折扣。

发明内容

本发明意在提供一种自动移液装置，以解决目前的移液装置中移液枪容量固定单一，无法覆盖科研实验所需的宽量程范围的问题，以及移液枪的枪头更换自动化程度不足的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动移液装置，包括空间移动器和安装在空间移动器输出端的移液组件，空间移动器用于带动移液组件在空间中移动，移液组件包括按压器、旋转座和多把移液枪，旋转座和按压器均安装在空间移动器的输出端，多把移液枪在旋转座周向分布，旋转座用于将移液枪转动至工作位，按压器用于对位于工作位的移液枪的按压头进行按压以吸取液体或排出液体，按压器用于在对准移液枪更换枪头的推头杆后按下推头杆。

本方案的原理及优点是：本方案在旋转座的周向设置多把移液枪，可以根据试验需求安装不同量程的移液枪，每把移液枪均能够在旋转座下旋转至工作位，在移液枪位于工作位后，有按压器能够自动按压移液枪实现移液枪对液体的吸取或排出，同时在旋转座旋转一定角度后，按压器还能够按压在移液枪的推头杆上实现移液枪的枪头的自动推出。

相比现有技术，既一次性安装了多种量程的移液枪，提高了使用范围，使用时只需要控制旋转座将对应移液枪旋转至工作位即可，不存在现有技术中的移液枪的多次取放带来的效率低的问题；而且按压器既用于工作位的移液枪的抽吸/排出液体使用，又用于将移液枪上用过的枪头的自动推出，能够满足细胞处理试验中对不同量程移液枪和需要频繁更换枪头的需求，且整个过程能够通过自动化的控制实现。

优选的，作为一种改进，所述移液组件上还包括多个推动器，每把移液枪均对应安装在一个推动器的输出端上，推动器安装在旋转座上，推动器用于在旋转座将移液枪转动至工作位时，推动器控制移液枪靠近或远离被吸取物，以使得在空间移动器无法精准控制移液组件上移液枪的使用位置时，采用推动器来进行更加精细的调整。

优选的，作为一种改进，所述按压器包括往复压杆、旋转器和按压块，往复压杆用于带动按压块远离或靠近移液枪的按压头，按压块与按压头能够凹凸配合，旋转器用于带动按压块旋转，以通过旋转器作用于按压块上，再通过按压块对按压头的旋拧实现移液枪抽吸量的调整。

优选的，作为一种改进，所述旋转座上设有多个抽吸量数据采集模块，每个抽吸量数据采集模块用于采集对应的一个移液枪上的量程。

有益效果：本方案通过抽吸量数据采集模块的设置，方便根据不同的生物处理试验中对不同移液过程中的量程进行自动化调整，比如，一把移液枪的量程为20-200ul，当需要取100ul时，通过旋转器和按压块对移液枪进行抽吸量的调整，调整的抽吸量数值能够直接在移液枪的显示器上显示，显示的数值被抽吸量数据采集模块所采集到，当抽吸量数值显示为100ul时，通过控制系统控制旋转器停止对按压块的旋转，从而确保不同使用需求下的抽吸量自动调整，进一步提高了自动化的程度。

优选的，作为一种改进，所述旋转座的中部设有中空腔，移液枪安装于旋转座的四周侧面，中空腔的轴向两端均带有通孔，移液组件还包括固定安装于空间移动器输出端的连杆，连杆的自由端固定有端板，端板上安装有视觉模块，视觉模块用于采集移液组件下方的图像数据。

有益效果：本方案中空腔的设置，一来既可以降低移液组件的重量，二来也为移液组件上所使用的电器构造的电线提供了容纳空间，避免线路在旋转座外周的裸露，除此之外，抽吸量数据采集模块常常采用相机，抽吸量数据采集模块可以仅仅在旋转座的外周露出很短的一段或者直接隐藏式安装，抽吸量数据采集模块的剩余段可以隐藏在中空腔中，既使得移液组件外观更加简洁又能够形成对抽吸量数据采集模块的保护。

此外，本方案中通过在中空腔内设置连杆，再通过连杆固定端板，使得中空腔对应的端部位置得以利用起来安装视觉模块，并通过视觉模块采集移液组件下方的图像数据，相当于给移液组件装上了眼睛，从而使得视觉模块将图像数据传递给控制系统后，确保移液组件移动位置能够全部被记录，并通过控制系统对视觉模块传来的图像数据的判定可以准确判定移液组件是否达到预设要求，从而进一步确保移液组件动作的准确性。

优选的，作为一种改进，所述端板将中空腔底端通孔遮挡，端板能够承托旋转座的旋转结构部分，端板与中空腔底端面之间设有滚动体，端板上安装有多个滚柱，中空腔截面呈圆形，多个滚柱沿中空腔周向均布并且滚柱侧面与中空腔内壁滚动摩擦。

有益效果：通过设置滚动体和滚柱，既保证旋转座旋转结构部分的旋转稳定性，又使得端板还能对旋转座进行承托，提高了移液组件的结构稳定性。

优选的，作为一种改进，还包括物料备用机构，物料备用机构包括备用架、夹管器和管帽打开器，备用架能够旋转，备用架上设有多个试管放置孔，带管帽的试管均能够放置在备用架的放置孔上并由备用架托起试管，夹管器用于对旋转到开帽工位的试管管身进行夹持，管帽打开器用于对开帽工位的试管进行管帽的打开，空间移动器用于带动移液组件的移液枪伸入到开帽工位的试管内进行液体的抽吸或注入。

有益效果：本方案通过对物料备用机构的设置，使得生物处理试验所需要的液体均可以装在对应试管内，并将试管放置在备用架上，再利用备用架的旋转，将每次需要打开的试管旋转到对应的开帽工位，利用开帽工位的夹管器夹持试管管身，方便管帽打开器将试管帽打开，打开试管帽后，移液组件在空间移动器的带动下移动到试管所在区域，并使得移液组件的移液枪的工作位对准试管而方便实现对试管内液体的吸取或排出，进一步提高了自动化程度，方便在无人配合操作下，实现所需物料的打开和关上。

优选的，作为一种改进，还包括开盖机构，开盖机构用于打开培养皿的盖子，开盖机构包括多轴运动执行机和安装在多轴运动执行机输出端的吸盘，多轴运动执行机用于带动吸盘在空间内移动，空间移动包括X轴、Y轴、Z轴的移动，本方案通过开盖机构的设置，使得培养皿能够自动化的打开，进一步提高了自动化程度。

优选的，作为一种改进，所述吸盘与多轴运动执行机输出端之间设有弹性杆，弹性杆的形变方向为Z轴，以使得多轴运动执行机带动吸盘向下按压到培养皿的盖子的过程中有弹性进行缓冲，避免出现多轴运动执行机下压距离稍大而将培养皿压伤或压坏的问题。

优选的，作为一种改进，还包括用于承托培养皿的两条平行、等高的承托带，两条承托带之间设置有倾斜机构，倾斜机构包括顶推器和固定在顶推器输出端的顶杆和挡板，顶杆用于顶推培养皿，顶杆与挡板之间的间距大于培养皿半径小于培养皿直径，挡板用于在顶杆偏心抵推培养皿时，让培养皿贴着挡板倾斜起来，以方便移液枪对培养皿内的液体进行吸取。

优选的，作为一种改进，所述顶杆为弹性顶杆，弹性顶杆包括顶杆本体和弹性件，顶杆本体沿Z轴滑动连接在顶推器的输出端，弹性件设置在顶杆本体与顶推器输出端之间，通过带有弹性件的弹性顶杆的设置，使得弹性顶杆在顶推培养皿时利用其弹性慢慢顶推，避免顶推过于快速而将培养皿顶翻。

附图说明

图1为本发明实施例一的三维结构示意图。

图2为图1中的往复压杆向下移动到按压块与移液枪的按压头凹凸配合时的移液组件的三维结构示意图（图中未展示空间移动器，仅展示移液组件，图中按压块与移液枪的按压头凹凸配合）。

图3为图2旋转角度后的三维结构示意图（为方便展示旋转座旋转结构部分的中空腔，将连杆和端板拆卸了）。

图4为图2的主视图。

图5为图3向旋转座底端面的投影视图。

图6为本发明实施例一中旋转座转动一定角度后，移液枪的推头杆正对按压器的按压块时的三维结构示意图。

图7为图2中移液组件旋转角度后的三维示意图、连杆和端板相对旋转座爆炸状态示意图、端板相对旋转角度后的三维组合示意图（图中展示了按压驱动源以电机带动齿轮转动，再由齿轮带动齿条构造的往复压杆往复移动的示意图，展示了连杆端部的端板将中空腔端部遮挡、视觉模块安装位置及滚动体、滚柱的周向均布）。

图8为图7中的I-I剖视图。

图9为本发明实施例二将移液装置设置在超净台内的三维结构示意图（图中为方便展示移液装置构造将超净台顶部拆卸了）。

图10为图9的俯视图。

图11为图9中将超净台前侧面拆卸后的三维构造示意图。

图12为图11中仅展示开盖机构、承托带、倾斜机构位置关系的三维构造示意图。

图13为图12中的开盖机构示意图。

图14为图12仅展示承托带和倾斜机构的俯视图。

图15为倾斜机构的三维构造示意图。

图16为倾斜机构将培养皿顶推至倾斜的过程主视图（图中为方便展示倾斜机构的动作过程，仅仅展示了其中不会遮挡倾斜机构主视图的一条承托带）。

图17为图11中物料备用机构的三维结构示意图。

图18为图17旋转角度后的三维结构示意图（图中对夹管器对试管的夹管进行了示意，图中夹指处于互相远离状态）。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：移液装置1、空间移动器11、移液组件12、安装座121、

按压器122、按压驱动源1221、往复压杆1222、旋转器1223、按压块1224、旋转座123、固定结构部分1230、中空腔1231、推动器124、移液枪125、按压头1251、推头杆1252、抽吸量数据采集模块126、连杆127、端板128、视觉模块129、滚动体1281、滚柱1282、承托带2、开盖机构3、多轴运动执行机31、吸盘32、弹性杆33、倾斜机构4、顶推器41、顶杆42、顶杆本体421、弹性件422、挡板43、超净台10、废液缸101、枪头收集筒102、枪头组103、培养皿100。物料备用机构5、备用架51、放置孔511、夹管器52、夹指521、管帽打开器53、试管54、开帽工位A。

实施例一

结合图1至图8，一种自动移液装置，使用时设置在超净台10内，包括空间移动器11和安装在空间移动器11输出端的移液组件12，空间移动器11用于带动移液组件12在空间中移动，本实施例的空间移动器11可以是多自由度的机器人或者是X轴、Y轴、Z轴均可以移动的桁架机械手、三维线性模组又或者是本实施例附图展示的X轴、Y轴移动的空间模组。空间移动器11带动移液组件12进行空间移动(比如XYZ轴的空间移动，比如XY轴的水平面移动)，空间移动器11只要能够满足移液装置1取液和排液需求即可。

移液组件12包括安装座121、按压器122、旋转座123、多个推动器124和多把移液枪125，安装座121固定在空间移动器11的输出端，旋转座123和按压器122均安装在安装座121上，多个推动器124周向均布在旋转座123的旋转结构周向，按压器122的按压方向、推动器124的推动方向均与Z轴平行，每个推动器124的输出端均安装一把移液枪125，旋转座123用于将移液枪125转动至工作位，推动器124用于在旋转座123将移液枪125转动至工作位时，推动器124控制移液枪125靠近或远离被吸取物，按压器122用于对位于工作位的移液枪125进行按压以吸取液体或排出液体。移液枪125可以采用如专利公告号为CN213193738U中公开的移液枪125。

其中推动器124为直线模组，直线模组的输出滑块沿Z轴能够往复移动，输出滑块上固定安装着连接座，连接座与移液枪125构造嵌合并且连接座上带有绑带，以方便对连接座上的移液枪125进行拆装。

此外，移液组件12带有的多把移液枪125可以方便安装多种不同量程的移液枪125，从而满足不同的使用需求，比如细胞传代时需要吸走培养皿内旧培养基、需要对培养皿加入PBS冲洗液、需要加入终止液、需要加入新的完全培养基等。

除此之外，因为移液枪125上除了用于抽吸液体的按压头1251外，还有用于更换移液枪125头的推头杆1252，在每次移液枪125需要更换移液枪125头时，只需要控制旋转座123旋转到让按压头1251对准推头杆1252，就能实现对用过的移液枪125头的自动推出，提高了移液装置1的自动化程度。本实施例的移液枪125可以采用如专利公告号为CN213193738U中公开的移液枪125。

按压器122包括按压驱动源1221、往复压杆1222、旋转器1223和按压块1224，按压驱动源1221用于带动往复压杆1222沿Z轴移动，旋转器1223固定在往复压杆1222朝下的输出端，按压块1224固定安装在旋转器1223的输出端，旋转器1223用于带动按压块1224绕其轴心旋转。往复压杆1222用于带动按压块1224远离或靠近移液枪125的抽吸控制用按压头1251，按压块1224与移液枪125的按压头1251能够凹凸配合。按压块1224与移液枪125的按压头1251凹凸配合后，旋转器1223启动，按压块1224旋转，按压块1224通过凹凸配合实现对按压头1251的旋拧，移液枪125的按压头1251旋拧后实现移液枪125抽吸量的调整，以方便根据不同的液体加注量需求，通过旋转器1223自动调整移液枪125的抽吸量，提高自动化程度。而因为移液枪125随推动器124安装在旋转座123的旋转结构上，故而在旋转座123旋转到按压块1224对准移液枪125的更换枪头的推头杆1252后，按压块1224对推头杆1252的按压能够实现移液枪125上移液枪125头的推出，方便实现对移液枪125上移液枪125头的自动更换。

旋转座123的旋转结构上还设有对移液枪125的抽吸量进行图像采集的抽吸量数据采集模块126，该抽吸量数据采集模块126采用相机，抽吸量数据采集模块126中的相机数量与移液枪125的数量相同，以方便每把移液枪125均有对应的相机进行抽吸量的监控，确保抽吸量的准确性。

旋转座123的中部设有中空腔1231，移液枪125安装于旋转座123的四周侧面，抽吸量数据采集模块126所使用的相机安装在中空腔1231的侧壁上，且相机的图像采集端隐藏在旋转座123外周或者伸出旋转座123外周(本实施例的附图以相机伸出旋转座123一小段为例)，相机的底部插在旋转座123内切连着的电线、数据线均向中空腔1231内放置。

旋转座123的固定结构部分1230和旋转结构部分均设有贯通孔，旋转结构部分的贯通孔即为上述中空腔1231，中空腔1231两端均带有通孔，中空腔1231的顶部通孔与旋转座123固定结构部分1230的贯通孔连通，以使得移液组件12上设有的连杆127能够贯穿整个旋转座123而固定在安装座121上，连杆127远离安装座121的自由端固定有端板128，端板128上安装有视觉模块129，视觉模块129用于采集移液组件12下方的图像数据，视觉模块129靠近移液组件12的工作位，以使得视觉模块129能够尽可能地记录移液组件12的工作过程。比如通过视觉模块129能够对即将被作用的物体，比如即将加注液体的培养皿、比如即将需要更换枪头的新枪头所在位置进行图像数据采集，以确保移液组件12的动作更加准确，在具体的实施例中视觉模块129可以是相机。

此外，中空腔1231呈圆柱腔，端板128正对旋转座123底端面的上表面安装有多个均匀分布的滚动体1281，本实施例的滚动体1281采用滚珠，通过滚珠使得端板128对旋转座123给予一定的承托力，同时滚珠的滚动又使得旋转座123的旋转不受端板128的影响；除此之外，为进一步提高旋转座123旋转结构部分的旋转稳定性，在端板128上安装有多个滚柱1282，滚柱1282在本实施例中采用轴承，多个滚柱1282沿中空腔1231周向均布并且滚柱1282侧面与中空腔1231内壁滚动摩擦。

本实施例的自动移液装置1既一次性安装了多种量程的移液枪125，提高了使用范围和使用的需求，使用时只需要控制旋转座123将对应移液枪125旋转至工作位即可；而且按压器122既用于工作位的移液枪125的抽吸/排出液体使用(废弃的液体挤出到超净台10内设有的废液缸101中)，又用于将移液枪125上用过的枪头的自动推出，推出的枪头丢弃在枪头收集筒102内，其中枪头收集筒102放置在超净台10内，新的多个不同规格的枪头也统一放置在盒装的枪头组103内，方便根据需求进行不同规格枪头的取用，此外，为了确保枪头更换的准确性，移液组件12上的视觉模块129可以用于拍摄枪头组103内剩余枪头的位置和数量，视觉模块129将剩余枪头图像数据传递给控制系统，并由控制系统控制空间移动器11移动到能够准确取用所需枪头的位置，最后推动器124带动工作位移液枪125的向下移动，即完成枪头在移液枪125上的插装。

整个实施例的移液装置1能够自动调整抽吸量、自动控制抽吸、自动推出用过的枪头、自动插装新的枪头，有助于实现移液的全自动化操作。

实施例二

结合图9至图18，实施例二在实施例一的基础上进行了如下改进：

实施例二的自动移液装置1，还包括承托带2、开盖机构3、倾斜机构4和物料备用机构，承托带2的数量有两根，两根承托带2平行且等高，本实施例中两根承托带2采用同步的两根第一传送带，两根承托带2用于共同承托且传送培养皿；两根承托带2位于超净台10的台面上，两根承托带2位于移液装置1的下方。

开盖机构3用于打开或盖上承托带2上的培养皿的盖子。

倾斜机构4位于两根承托带2之间，用于将培养皿从水平放置顶推至倾斜状态以方便移液枪125将培养皿内的液体吸出。

物料备用机构用于放置多管细胞处理所需要的物料，比如细胞传代时需要PBS洗液、消化液、终止液、完全培养基等，均由试管54装好并放置在物料备用机构上，物料备用机构还具有能够将试管54的管帽打开的功能，从而方便所需物料的试管54打开后让移液枪125进行液体的抽吸或排出。

具体构造如下：

一、开盖机构3：

结合图11至图13，开盖机构3包括多轴运动执行机31和安装在多轴运动执行机31输出端的吸盘32，多轴运动执行机31用于带动吸盘32在X轴、Y轴、Z轴移动，多轴运动执行机31具体可以采用三轴线性模组，吸盘32连通负压，以使得吸盘32在吸附到培养皿的盖子后通过多轴运动执行机31将盖子打开，方便移液装置1对培养皿进行液体的加入或吸取。

本实施例中，为了方便对细胞形态观察完成的细胞进行传代，将吸盘32的数量设置为多个，每个吸盘32的负压连通互不影响，以方便每个吸盘32均能够吸附对应位置的培养皿的盖子，方便开盖机构3一次性对多个培养皿进行开盖操作。

此外，因为开盖机构3能够进行XYZ轴的移动，故而在细胞传代完成，培养皿需要将皿内细胞液均匀铺满时，可以利用开盖机构3上的吸盘32吸稳对应的培养皿的盖子，再控制多轴运动执行机31带动吸盘32在水平面的十字移动仪模拟人工手动对培养皿的十字移动，从而实现对培养皿内细胞液的均匀铺开。

此外，本实施例的吸盘32与多轴运动执行机31输出端之间设有弹性杆33，弹性杆33的形变方向为Z轴，弹性杆33包括滑动连接在多轴运动执行机31输出端上的滑杆，滑杆上套有弹簧，弹簧一端与执行机输出端相抵，另一端与滑杆相抵，滑杆的自由端固定着吸盘32，本方案以使得多轴运动执行机31带动吸盘32向下按压到培养皿的盖子的过程中有弹性杆33进行缓冲，避免出现多轴运动执行机31下压距离稍大而将培养皿压伤或压坏的问题。

二、倾斜机构4

结合图12、图14至图16，倾斜机构4包括顶推器41和固定在顶推器41输出端的顶杆42和挡板43，顶推器41带动顶杆42和挡板43沿Z轴同步升降，顶杆42用于顶推培养皿，顶杆42与挡板43之间的间距大于培养皿半径小于培养皿直径，挡板43用于在顶杆42偏心抵推培养皿时，让培养皿贴着挡板43倾斜起来，以方便移液枪125对培养皿内的液体进行吸取，本实施例中挡板43呈弧形板，弧形板与培养皿的圆弧构造配合，以进一步确保顶杆42将培养皿顶至倾斜后，培养皿不会向其他方向发生倾倒；顶杆42为弹性顶杆42，弹性顶杆42包括顶杆本体421和弹性件422，顶杆本体421沿Z轴滑动连接在顶推器41的输出端，弹性件422设置在顶杆本体421与顶推器41输出端之间，本实施例的弹性件422采用弹簧，弹性件422套在顶杆本体421上，弹性件422一端抵着顶杆本体421，另一端抵着顶推器41的输出端。通过带有弹性的顶杆42的设置，使得顶杆42在顶推培养皿时利用其弹性慢慢顶推，避免顶推过于快速而将培养皿顶翻。

之所以设计倾斜机构4，在于细胞传代过程中，在细胞进行形态观察前需要对培养皿内细胞进行系列操作，比如，首先需要将准备传代的培养皿内的旧培养基全部从培养皿内抽走，此时若培养皿平放在承托带2上，则很难以保证旧培养基的尽可能地抽取，通过倾斜机构4向上顶的操作能够模拟人工将圆形培养皿进行倾斜。同样，在细胞形态观察完成后，需要将培养皿内的细胞液完全转移至离心管内时，也需要培养皿的倾斜，以确保细胞液能基本完全抽取干净。

三、物料备用机构

结合图11、图17至图18，物料备用机构包括备用架51、夹管器52和管帽打开器53，备用架51能够旋转，备用架51的旋转由旋转驱动器控制，备用架51呈圆台状，备用架51的圆台周向边缘开设多个试管54放置孔511，带管帽的试管54均能够放置在备用架51的放置孔511上并由备用架51托起试管54，因试管54管帽尺寸大于试管54管身，故而在试管54管帽未打开的情况下，试管54相当于挂在放置孔511上。

夹管器52用于对旋转到开帽工位的试管54管身进行夹持，本实施例的夹管器52可以采用手指气缸或者电动夹爪，夹管器52包括两个能够互相靠拢或远离的夹指521，两个夹指521互相靠拢以实现对试管54的夹紧，两个夹指521互相远离后，则随着备用架51的旋转试管54可以穿梭于两个夹指521之间。

管帽打开器53用于对开帽工位的试管54进行管帽的打开，管帽打开器53包括空间机械手和安装在空间机械手输出端的开管帽结构，空间机械手用于带动开管帽结构在三维空间中移动，开管帽结构用于旋拧试管54的管帽，具体构造可以借鉴CN113003506A公开的新冠病毒采样管智能开盖机器人中的多自由度机器人和驱控一体开盖装置组合而成的管帽打开器53。

空间移动器11用于带动移液组件12的移液枪125伸入到开帽工位的试管54内进行液体的抽吸或注入。

本实施例二，在细胞处理过程中移液时，需要操作的培养皿放置在承托带2上，培养皿采用行业常规的圆形培养皿，开盖机构3的吸盘32吸住培养皿的盖子，并在开盖机构3的多轴运动执行机31的带动下将培养皿的盖子转移到与培养皿的皿身错开，方便移液枪125向培养皿内抽吸或加注液体，而向培养皿内加注的备用液体全部放置在物料备用机构的备用架51上，在需要使用对应试管54内的备用液体时，只需要控制对应试管54在备用架51的控制下旋转到开帽工位，就能让夹管器52一边夹紧试管54管身，再用管帽打开器53一边旋拧管帽而实现试管54的打开，试管54打开后，方便移液枪125吸取或加注液体，试管54用完后，再次将管帽盖上即可。

而移液枪125每移液一次后，均可以通过控制移液组件12实现按压块1224按压到移液枪125的推头杆1252而将用过的移液枪125头进行更换。

在移液过程中，若需要将培养皿内的液体尽可能抽完，则控制倾斜机构4的顶推器41向上顶推，使得培养皿倾斜一定角度，就能方便移液枪125尽可能将培养皿内的液体抽完。

整个本实施例的移液装置1实现了自动打开试管54管帽、自动打开培养皿盖子、自动让培养皿倾斜、自动加注/抽吸液体、自动调整移液枪125抽吸量的自动化操作，极大提高了自动化的程度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种自动移液装置，包括空间移动器和安装在空间移动器输出端的移液组件，空间移动器用于带动移液组件在空间中移动，其特征在于：移液组件包括按压器、旋转座和多把移液枪，旋转座和按压器均安装在空间移动器的输出端，多把移液枪在旋转座周向分布，旋转座用于将移液枪转动至工作位，按压器用于对位于工作位的移液枪的按压头进行按压以吸取液体或排出液体，按压器用于在对准移液枪更换枪头的推头杆后按下推头杆。

2.根据权利要求1所述的自动移液装置，其特征在于：所述移液组件上还包括多个推动器，每把移液枪均对应安装在一个推动器的输出端上，推动器安装在旋转座上，推动器用于在旋转座将移液枪转动至工作位时，推动器控制移液枪靠近或远离被吸取物。

3.根据权利要求1所述的自动移液装置，其特征在于：所述按压器包括往复压杆、旋转器和按压块，往复压杆用于带动按压块远离或靠近移液枪的按压头，按压块与按压头能够凹凸配合，旋转器用于带动按压块旋转。

4.根据权利要求3所述的自动移液装置，其特征在于：所述旋转座上设有多个抽吸量数据采集模块，每个抽吸量数据采集模块用于采集对应的一个移液枪上的量程。

5.根据权利要求4所述的自动移液装置，其特征在于：所述旋转座的中部设有中空腔，移液枪安装于旋转座的四周侧面，中空腔的轴向两端均带有通孔，移液组件还包括固定安装于空间移动器输出端的连杆，连杆的自由端固定有端板，端板上安装有视觉模块，视觉模块用于采集移液组件下方的图像数据。

6.根据权利要求5所述的自动移液装置，其特征在于：所述端板将中空腔底端通孔遮挡，端板能够承托旋转座的旋转结构部分，端板与中空腔底端面之间设有滚动体，端板上安装有多个滚柱，中空腔截面呈圆形，多个滚柱沿中空腔周向均布并且滚柱侧面与中空腔内壁滚动摩擦。

7.根据权利要求1-6任一项所述的自动移液装置，其特征在于：还包括物料备用机构，物料备用机构包括备用架、夹管器和管帽打开器，备用架能够旋转，备用架上设有多个试管放置孔，带管帽的试管均能够放置在备用架的放置孔上并由备用架托起试管，夹管器用于对旋转到开帽工位的试管管身进行夹持，管帽打开器用于对开帽工位的试管进行管帽的打开，空间移动器用于带动移液组件的移液枪伸入到开帽工位的试管内进行液体的抽吸或注入。

8.根据权利要求1-6任一项所述的自动移液装置，其特征在于：还包括开盖机构，开盖机构用于打开培养皿的盖子，开盖机构包括多轴运动执行机和安装在多轴运动执行机输出端的吸盘，多轴运动执行机用于带动吸盘在空间内移动，空间移动包括X轴、Y轴、Z轴的移动。

9.根据权利要求7所述的自动移液装置，其特征在于：还包括用于承托培养皿的两条平行、等高的承托带，两条承托带之间设置有倾斜机构，倾斜机构包括顶推器和固定在顶推器输出端的顶杆和挡板，顶杆用于顶推培养皿，顶杆与挡板之间的间距大于培养皿半径小于培养皿直径。

10.根据权利要求9所述的自动移液装置，其特征在于：所述顶杆为弹性顶杆，弹性顶杆包括顶杆本体和弹性件，顶杆本体沿Z轴滑动连接在顶推器的输出端，弹性件设置在顶杆本体与顶推器输出端之间。