CN1704468A

CN1704468A - 一种取液喷涂装置

Info

Publication number: CN1704468A
Application number: CN 200410042879
Authority: CN
Inventors: 张铁中; 徐喆; 徐赫
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: CN1308433C

Abstract

本发明涉及一种取液喷涂装置，它包括气源、电源和一操作平台，其特征在于，它还包括：设置在所述操作平台上，连接所述气源和电源的纵向移动装置，横向移动装置，取液装置和喷涂装置。本发明的取液装置可以实现定量取液，克服了现有技术人工操作所造成的实验结构不准确等问题，而且由于取液装置在取液时只有针头部分与液体接触，因此每次取液仅需要更换针头，不但排除了清洗和消毒不彻底等因素引起的实验结果受影响或接种失败，而且省去了实验中对仪器的反复消毒等程序，提高了实验效率。同时本发明的喷涂装置，在取液装置取液后只需旋转一个角度，便可以通过喷头产生的射流作用将针头中吸入的微量液体均匀地喷涂在培养皿中，与常规的手工划线接种的效果相比菌株分别均匀，接种成功率高，而且节约菌株。本发明可以广泛用于各领域的化学试剂和微生物培养液的移取和喷布。

Description

一种取液喷涂装置

技术领域

本发明涉及一种试剂或微生物培养液移取装置，特别是关于一种可定量快速将试剂或微生物培养液取出并喷涂到器皿中的取液喷涂装置。

背景技术

在生物领域，为了得到有利用价值的微生物菌种，需要通过对微生物培养液不断地进行分离纯化，这一操作过程被称作接种。当前国内外的微生物接种过程一般是采用传统手工划线接种。这一过程步骤繁杂，操作难度大，菌落在培养基中分布不均匀，实验效率低，对实验者的熟练程度及相关知识有很高的要求。同时，由于是手工操作，实验中很容易出现由于实验者主观判断错误导致的接种失败。

另外现有试剂或微生物培养液移取装置一般是采用有胶头的滴管、移液管等玻璃仪器。但是即使这些仪器本身制作得再为精密，它们还是存在两个很重要的问题。首先是准确性问题，目前手工操作中所取试剂量的多少，除部分由仪器精确度决定外，其余都是取决于实验者的经验和判断，即使是操作非常熟练的实验者，也不能保证相同条件下其两次所取试剂的剂量完全一致；其次是现有的取液仪器多为接触式取液，在取不同的试液时，要对取液仪器中前一种试液进行清洗，以避免后一种试液被污染；然而清洗仪器所需时间和清洗程度等都会对实验进程和真实效果带来了不同程度的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可以定量取液，并可以将试剂或培养液均匀喷涂到培养皿中的取液喷涂装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种取液喷涂装置，它包括气源、电源和一操作平台，其特征在于，它还包括：设置在所述操作平台上，连接所述气源和电源的纵向移动装置，横向移动装置，取液装置和喷涂装置；

所述纵向移动装置包括：一机架，其通过左右两立柱固定在所述操作平台上，两纵向滑块，其分别设置在所述两立柱的纵向导轨上；一组滑轮，其分别设置在所述两纵向滑块和机架顶部；一纵向移动电机，其输出端连接一卷扬轮；一钢丝绳，其一端固定在所述机架顶部，另一端绕过所述两纵向滑块上的滑轮，再绕过设置在所述机架顶部的滑轮后，固定在所述卷扬轮上；

所述横向移动装置包括：一横向移动电机，其轴心向上设置在一侧所述纵向滑块上；两同步带轮，其中一个连接在所述横向移动电机的输出轴上，另一个支承在相对的另一侧所述纵向滑块上；一同步带，其环绕在所述两同步带轮上；一横向导轨，其连接在所述两侧纵向滑块上；一横向滑块，其滑动地设置在所述横向导轨上，且与所述同步带的一侧带体固定连接；

所述取液装置包括：一气缸，其内伸出一活塞杆；一套筒，其顶部与所述气缸连接，所述套筒底部具有一内缘；一连接杆，其一端连接所述活塞杆，另一端插入所述套筒内；一针头活塞，其顶部外缘滑动地设置在所述套筒内，其下部外缘直径略小于所述套筒内缘，其底部具有一通孔；一吸液活塞，其一端连接所述连接杆，另一端滑动地设置在所述针头活塞内；一弹簧，其套设在所述吸液活塞上部，且所述弹簧一端固定在所述连接杆上，另一端固定在所述针头活塞上；一一次性锥管式针头，其安装端具有一可套设在所述针头活塞底部的凹孔；

所述喷涂装置包括：一旋转电机，其固定在所述横向滑块底部，且所述旋转电机的输出端连接在所述取液装置气缸上；一喷头，其进口端连接气路，出口端设置在靠近所述取液装置在所述旋转电机带动下旋转后针头头部所在的位置。

本发明还包括一设置在所述操作平台上的送针头装置，所述送针头装置包括：一支架，其顶部具有一台阶孔；一送针头管，其设置在所述台阶孔上；若干针头座，其依次插入所述送针头管，所述针头座的外径小于所述台阶孔的小孔，所述针头座顶部具有一与所述针头对于的凹台孔，每一所述凹台孔内设置一所述针头；一送针头气缸，其固定在所述支架上；一推块，其固定在所述送针头气缸的活塞杆端部；一限高板，其与所述推块顶部连接，水平悬臂于所述支架顶部下方。

本发明还包括一送培养皿装置，所述送培养皿装置包括：一电机，其设置在所述操作平台底面；两输送带轮，其分别安装在所述操作台的前后，且其中一输送带轮与所述电机的输出轴连接；一输送带，其绕设在所述两输送带轮上。

本发明还包括一开培养皿盖装置，所述开培养皿盖装置包括：一送盖气缸，其固定在所述操作平台底面；一滑轨，其设置在所述操作平台底面，所述滑轨的一端超过取液装置的取液位置，另一端超过所述取液装置的喷液位置；一滑动工作台，其与所述送盖气缸活的塞杆连接，且滑动地设置在所述滑轨上；一升盖气缸，其连接在所述滑动工作台上，且所述升盖气缸的活塞杆穿出所述操作平台上的长槽孔；一夹盖气爪，其设置在所述升盖气缸的活塞杆端部，且通过气路驱动。

本发明还包括一送试管装置，所述送试管装置包括：一送试管气缸，其支承在所述操作平台上；一滑轨，其设置在所述操作平台上，所述滑轨的远端超过所述取液装置的取液位置；一支承架，其与所述送试管气缸的活塞杆连接，且滑动地设置在所述滑轨上；一气动手爪，其设置在所述支架上，且通过气路驱动；一试管托架，其固定在所述支承架上。

所述取液装置的针头为一次性针头。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于设置了一个取液装置，因此可以实现定量取液，克服了现有技术人工操作所造成的实验结构不准确等问题，而且由于取液装置在取液时只有针头部分与液体接触，因此每次取液仅需要更换针头，特别时使用价格便宜的一次性针头，不但排除了清洗和消毒不彻底等因素引起的实验结果受影响或接种失败，而且省去了实验中对仪器的反复消毒等程序，提高了实验效率。2、本发明由于设置了一个喷涂装置，在取液装置取液后只需旋转一个角度，便可以通过喷头产生的射流作用将针头中吸入的微量液体均匀地喷涂在培养皿中，与常规的手工划线接种的效果相比(如图11、图12所示)，菌落分别均匀，接种成功率高，而且用菌量小，节约菌株。3、本发明为完成取液和喷涂作业设置了各种可以通过电机和气缸带动的纵向移动装置、横向移动装置，送针头装置、送试管装置、送培养皿装置、开培养皿盖装置等，使本发明可以在实验中，尽量避免人工操作，提高效率，防止污染，保证实验结果的真实准确性。本发明可以广泛用于各领域的化学试剂和微生物培养液的移取和喷布。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是图1的俯视示意图

图3是本发明取液装置示意图

图4是本发明取液装置和喷涂装置取液状态示意图

图5是本发明取液装置和喷涂装置喷液状态示意图

图6是本发明送针头装置结构示意图

图7是本发明开培养皿盖装置结构示意图

图8是图6的俯视示意图

图9是本发明送试管结构示意图

图10是图8的俯视示意图

图11是现有技术手工划线接种效果示意图

图12是本发明接种效果示意图

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括一操作平台1，在操作平台1上设置有纵向移动装置2，横向移动装置3，取液装置4，喷涂装置5，送针头装置6，送培养皿装置7，开培养皿盖装置8和送试管装置9等，本发明采用气动驱动，因此需要具备气源和电源。

本发明的纵向移动装置2包括：一机架21，其通过左右两立柱固定在操作平台1上，两纵向滑块22分别设置在两立柱的纵向导轨23上；一组滑轮24分别设置在两纵向滑块22和机架21顶部；一纵向移动电机25，其输出端连接一卷扬轮26；一钢丝绳27的一端固定在机架21顶部，另一端绕过两纵向滑块22上的滑轮24，再绕过设置在机架21顶部的滑轮24后，固定在卷扬轮26上。当纵向移动电机25启动时，卷扬轮26可以通过绕过滑轮组24的钢丝绳27带动纵向滑块22在纵向导轨23上运动，从而带动取液装置4和喷涂装置5整体上下纵向移动。

本发明的横向移动装置3包括：一横向移动电机31，其轴心向上设置在一侧纵向滑块22上；两同步带轮32，其中一个连接在横向移动电机31的输出轴上，另一个支承在相对的另一侧纵向滑块22上；一同步带33，其环绕在两同步带轮32上；一横向导轨34，其连接在两侧纵向滑块22上；一组合连接的横向滑块35，其滑动地设置在横向导轨31上，且通过一固定夹36与同步带33的一侧带体固定连接。当横向移动电机31启动时，同步带轮32可以通过同步带33带动连接其上的横向滑块35在横向导轨31上运动，进而带动取液装置4和喷涂装置5整体左右横向移动。

本发明的取液装置4(如图3、图4所示)包括：一气缸41，其内伸出一活塞杆411；一套筒42，其顶部具有一与气缸41连接的外缘421，其底部具有一内缘422；一连接杆43，其一端连接气缸41的活塞杆411，另一端插入套筒42内；一针头活塞44，其顶部外缘441滑动地设置在套筒42内，其下部外缘442直径略小于套筒内缘422，其底部具有一通孔443；一吸液活塞45，其一端连接连接杆43，另一端滑动地设置在针头活塞44内；一弹簧46，其套设在吸液活塞45上部，且弹簧46一端固定在连接杆43上，另一端固定在针头活塞44上；一锥管式针头47，其安装端具有一可套设在针头活塞44底部的凹孔471。取液装置4的针头47可以采用一般实验室实验的取液针头，也可以采用价格低廉的塑料材料制成的一次性针头。

本发明的喷涂装置5(图1、图4)包括：一旋转电机51，其固定在横向滑块35底部，且旋转电机51的输出端连接在取液装置4的气缸41上，旋转电机51启动可以带动取液装置4先后旋转一角度(如图5所示)；一喷头52，其连接在横向滑块35上，喷头52的进口端连接气路，出口端靠近取液装置4的针头47头部所在的位置。

本发明的送针头装置6(如图1、图6所示)包括：一支架61，其顶部具有一台阶孔611；一送针头管62，其设置在台阶孔611上；若干针头座63，其依次插入送针头管62，针头座63的外径小于台阶孔611的小孔，针头座63顶部具有一与针头47对应的凹台孔631，每一凹台孔631内设置针头47；一送针头气缸64，其固定在支架61上；一推块65，其固定在气缸64的活塞杆端部；一限高板66，其与推块65顶部连接，水平悬臂于支架61顶部下方。在送针头装置6中，针头座63一个挨着一个，会从台阶孔611的小孔中落下，由于限高板66的作用，每次推块65只能推动一个针头座63。

本发明的送培养皿装置7(如图1、图2所示)包括：一电机71，其设置在操作平台1底面；两输送带轮72，其分别安装在操作平台1的前后，且其中一输送带轮72与电机71的输出轴连接；一输送带73，其环绕在两输送带轮72上，且带面位于操作平台1台面上。

本发明的开培养皿盖装置8(如图2、图7、图8所示)包括：一送盖气缸81，其固定在操作平台1底面；一滑轨82，其设置在操作平台1底面，滑轨82的一端超过取液装置4的取液位置，另一端超过取液装置的喷液位置；一滑动工作台83，其与送盖气缸81的活塞杆连接，且滑动地设置在滑轨82上；一升盖气缸84，其连接在滑动工作台83上，且升盖气缸84的活塞杆穿出操作平台1上的长槽孔13；一夹盖气爪85，其设置在升盖气缸84的活塞杆端部，且通过气路驱动取放培养皿盖86。

本发明的送试管装置9(如图9、图10所示)包括：一送试管气缸91，其支承在操作平台1上；一滑轨92，其设置在操作平台1上，滑轨92的远端超过取液装置4的取液位置A；一支承架93，其与送试管气缸91的活塞杆连接，且滑动地设置在滑轨92上；一气动手爪94，其设置在支架93上，且通过气路驱动；一试管托架95，其固定在支承架93上，用于承托气动手爪94抓住的试管96。

以上是为清楚理解本发明，而对本发明的各个部件进行的较为详细的描述，但其不应成为本发明保护范围的限制，本发明的许多细节是可以变化的，比如可以采用人工为取液装置插拔针头，或是采用人工输送培养皿、送试管、打开和关闭培养皿盖等，另外本发明的一些部件和零件还可以用现有的各种具有相同功能和作用的部件或零件来替代，或是再增加其它辅助装置，这些均应属于本发明的保护范围。

本发明操作时，如图1、图2、图6所示，送针头装置6的送针头气缸64通过推块65，将插有针头47的针头座63推到针头57的取液位置A，纵向和横向移动装置2、3带动取液装置4移动到取液位置A；取液装置的气缸41启动，活塞杆411带动连接杆和取液活塞45向下运动，弹簧46受压便压迫针头活塞44也向下运动，到送针头装置6送出的针头47处用针头活塞44的端部取针头47(如图3所示)；然后取液装置4在纵向和横向移动装置2、3带动下整体上升横移至送试管处(如图1、图2所示)，此时送试管装置9的送试管气缸91已通过活塞杆和气动手爪将试管96送至取液体处B；取液装置4的活塞杆411带动吸液活塞45向下运动，排出针头活塞44中的气体，并将针头47插入试管96的液体中；然后活塞杆411再上运动，带动吸液活塞45吸液到预定量(很少一点儿，不会超出针头上部)停止完成吸液作业。

然后纵向和横向移动装置2、3带动取液装置4向上并横向移动到喷涂位置D，此时送培养皿装置7已通过输送带73将盖有培养皿盖86的培养皿从操作平台1的一端输送到C1处，且开培养皿盖装置8的升盖气缸84启动，通过气爪85打开培养皿盖86，再通过输送带将没有盖的培养皿送至喷涂处C2处；与此同时，喷涂装置5的旋转电机51带动取液装置向后转动，如图5所示，针头47位于喷头52的下方，位于打开盖的培养皿上方，连接喷头52的气路通气，高压气体在针头47附近形成负压，使针头47中的液体在射流作用下呈雾状喷出至培养皿中，完成喷涂作业。

然后，如图1、图2所示，开培养皿盖装置8从C1点在送盖气缸81的作用下，将培养皿盖86送至C2点，升盖气缸84通过活塞带动气爪85向下运动，将培养皿盖86盖在培养皿上，送培养皿装置7通过输送带73将培养皿继续往前送，至操作平台的另一端。

然后取液装置4在旋转电机51的带动下反向转回原位，取液装置4的气缸启动，通过活塞杆411带动连接杆43向上运动(如图3所示)，当吸液活塞45上升到针头活塞44的顶部时，便拉动针头活塞44向上运动，直至其底部外缘442缩进套筒41的底部内缘422，针头47便会被套筒42底部推出针头活塞44，完成退针头47。当此动作完成时，其余装置也都返回起始位置，准备下一个动作的开始。

Claims

1、一种取液喷涂装置，它包括气源、电源和一操作平台，其特征在于，它还包括：设置在所述操作平台上，连接所述气源和电源的纵向移动装置，横向移动装置，取液装置和喷涂装置；

2、如权利要求1所述的取液喷涂装置，其特征在于：它还包括一设置在所述操作平台上的送针头装置，所述送针头装置包括：一支架，其顶部具有一台阶孔；一送针头管，其设置在所述台阶孔上；若干针头座，其依次插入所述送针头管，所述针头座的外径小于所述台阶孔的小孔，所述针头座顶部具有一与所述针头对于的凹台孔，每一所述凹台孔内设置一所述针头；一送针头气缸，其固定在所述支架上；一推块，其固定在所述送针头气缸的活塞杆端部；一限高板，其与所述推块顶部连接，水平悬臂于所述支架顶部下方。

3、如权利要求1所述的取液喷涂装置，其特征在于：它还包括一送培养皿装置，所述送培养皿装置包括：一电机，其设置在所述操作平台底面；两输送带轮，其分别安装在所述操作台的前后，且其中一输送带轮与所述电机的输出轴连接；一输送带，其绕设在所述两输送带轮上。

4、如权利要求2所述的取液喷涂装置，其特征在于：它还包括一送培养皿装置，所述送培养皿装置包括：一电机，其设置在所述操作平台底面；两输送带轮，其分别安装在所述操作台的前后，且其中一输送带轮与所述电机的输出轴连接；一输送带，其绕设在所述两输送带轮上。

5、如权利要求1或2或3或4所述的取液喷涂装置，其特征在于：它还包括一开培养皿盖装置，所述开培养皿盖装置包括：一送盖气缸，其固定在所述操作平台底面；一滑轨，其设置在所述操作平台底面，所述滑轨的一端超过取液装置的取液位置，另一端超过所述取液装置的喷液位置；一滑动工作台，其与所述送盖气缸活的塞杆连接，且滑动地设置在所述滑轨上；一升盖气缸，其连接在所述滑动工作台上，且所述升盖气缸的活塞杆穿出所述操作平台上的长槽孔；一夹盖气爪，其设置在所述升盖气缸的活塞杆端部，且通过气路驱动。

6、如权利要求1或2或3或4所述的一种取液喷涂装置，其特征在于：它还包括一送试管装置，所述送试管装置包括：一送试管气缸，其支承在所述操作平台上；一滑轨，其设置在所述操作平台上，所述滑轨的远端超过所述取液装置的取液位置；一支承架，其与所述送试管气缸的活塞杆连接，且滑动地设置在所述滑轨上；一气动手爪，其设置在所述支架上，且通过气路驱动；一试管托架，其固定在所述支承架上。

7、如权利要求5所述的一种取液喷涂装置，其特征在于：它还包括一送试管装置，所述送试管装置包括：一送试管气缸，其支承在所述操作平台上；一滑轨，其设置在所述操作平台上，所述滑轨的远端超过所述取液装置的取液位置；一支承架，其与所述送试管气缸的活塞杆连接，且滑动地设置在所述滑轨上；一气动手爪，其设置在所述支架上，且通过气路驱动；一试管托架，其固定在所述支承架上。

8、如权利要求1或2或3或4或7所述的一种取液喷涂装置，其特征在于：所述取液装置的针头为一次性针头。

9、如权利要求5所述的一种取液喷涂装置，其特征在于：所述取液装置的针头为一次性针头。

10、如权利要求6所述的一种取液喷涂装置，其特征在于：所述取液装置的针头为一次性针头。