CN205368380U - 带有z轴防撞机构的试剂工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生物试剂处理设备技术领域，提供了一种带有Z轴防撞机构的试剂工作站，包括壳体、Z轴移液模块、核酸提取模块和防撞机构；所述Z轴移液模块，设置在壳体内部，Z轴移液模块包括一移液臂，所述移液臂用于实现对试剂的移取；所述核酸提取模块，用于实现核酸的自动提取，包括振荡单元，所述振荡单元安装于壳体的内壁上；所述防撞机构，包括防撞检测装置、防撞固定装置以及防撞控制单元；本实用新型的有益效果是：能够有效防止试剂工作站中安装在移液臂的禁行区域内的部件与移液臂发生碰撞，避免了核酸提取模块的振荡单元因碰撞而导致的损坏；充分的利用了试剂工作站内部的空间，减小的试剂工作站整体的体积。

Description

带有Z轴防撞机构的试剂工作站

技术领域

本实用新型涉及生物试剂处理设备技术领域，更具体的说，本实用新型涉及带有Z轴防撞机构的试剂工作站。

背景技术

现有技术中有一种自动化核酸提取平台，该核酸提取平台设置有六个功能区：样品区、耗材区、试剂区、中转区、核酸提取区以及废弃物区。样品区用于放置实验待检样品，耗材区用于放置实验所需的耗材，试剂区用于放置实验所需的试剂，核酸提取区设置磁珠分离纯化系统进行核酸提取，中转区设置有载架供放置包括深孔板等元件用于样品加样、试剂添加配制等操作，废弃物区中可包括废弃吸头收集桶、废液槽。所述的六个功能区分别设置在底座上，通过移液臂实现各个功能区试剂的吸取和转移。其中，由于核酸提取区需要进行磁珠分离等操作，因此在核酸提取区设置有用于进行磁珠分离的装置，为了避免移液臂与核酸提取装置发生碰撞，现有技术中，一般是将核酸提取区设置在底座的最右端或最左端处，同时对移液臂的行程进行限定。这种方式在移液臂运行失控时，仍然会与核酸提取区的装置发生碰撞，导致核酸提取区的装置发生损坏。同时由于核酸提取区位于底座的最右端或最左端，导致自动化核酸提取平台的内部空间没有最大化利用，造成了内部空间的浪费。

因此，需要一种防止移液臂撞击到核酸提取装置、同时能够最大化利用核酸提取平台的内部空间的带有Z轴防撞机构的试剂工作站。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有Z轴防撞机构的试剂工作站,旨在解决现有技术中试剂工作站的移液臂失控时会撞击到核酸提取区的装置的问题。

为了实现实用新型目的，一种带有Z轴防撞机构的试剂工作站，包括壳体、Z轴移液模块、核酸提取模块和防撞机构；

所述Z轴移液模块，设置在壳体内部，Z轴移液模块包括一移液臂，所述移液臂用于实现对试剂的移取；

所述核酸提取模块，用于实现核酸的自动提取，包括振荡单元，所述振荡单元安装于壳体的内壁上；

所述防撞机构，包括防撞检测装置、防撞固定装置以及防撞控制单元；所述防撞固定装置安装于所述振荡单元的上方，所述防撞检测装置固定在防撞固定装置上，且所述防撞检测装置电性连接于所述的防撞控制单元，所述防撞控制单元用于接收所述防撞检测装置的信号，并根据接收的信号控制所述移液臂的移动。

其中，所述防撞检测装置为鼠标开关，所述防撞固定装置由防撞本体和鼠标开关固定板构成，所述防撞本体固定在壳体的内壁上，鼠标开关固定板设置在防撞本体的外部，所述鼠标开关固定在鼠标开关固定板的上。

进一步的，所述鼠标开关固定板具有内侧面、外侧面、左侧面、右侧面、上表面和下表面，所述鼠标开关固定在鼠标开关固定板的上表面和/或下表面，用于防止所述的移液臂撞击到所述防撞固定装置下方的振荡单元。

其中，所述防撞检测装置为距离感应器，所述防撞固定装置由防撞本体和检测装置固定板构成，所述防撞本体固定在壳体的内壁上，检测装置固定板设置在防撞本体的外部，所述距离感应器固定于所述检测装置固定板上，通过距离感应器检测移液臂与所述检测装置固定板的距离。

其中，所述防撞检测装置为信号发射器和信号接收器；所述防撞固定装置由防撞本体和检测装置固定板构成，所述防撞本体固定在壳体的内壁上，检测装置固定板设置在防撞本体的外部，所述信号发射器和信号接收器均安装在所述的检测装置固定板上，用于防止所述的移液臂撞击到所述防撞固定装置下方的振荡单元。

其中，所述试剂工作站还包括底板和传动单元，所述传动单元设置在底板上，传动单元用于实现所搭载容器的移动，所述传动单元包括用于传输盛放试剂的容器的试剂盒流水线；所述试剂盒流水线包括传送带，所述容器可拆卸的固定在传送带上。

其中，所述振荡单元包括磁头、磁套和两个Z轴机械手，两个Z轴机械手分别带动磁头、磁套在垂直方向上上下移动。

其中，所述移液臂包括Z轴固定板和设置在Z轴固定板上的移液单元，所述移液单元由驱动装置和移液装置构成；

所述移液装置包括滑块固定板和设置在滑块固定板上的移液器，所述滑块固定板上设有一丝杆避空槽；

所述驱动装置包括丝杆、丝杆螺母和固定在Z轴固定板上的电机，所述丝杆螺母固定在滑块固定板上，所述丝杆螺母设置在丝杆上，丝杆的一端与电机连接，丝杆的另一端伸入滑块固定板的丝杆避空槽内。

进一步的，所述Z轴固定板上平行设置有多个移液单元；所述移液装置还包括直线导轨，所述多个直线导轨相互平行的固定于Z轴固定板上，所述每个移液装置的滑块固定板滑动设置于该移液装置的直线导轨上。

进一步的，所述Z轴固定板上设置有导轨定位装置，所述移液单元中的直线导轨均通过导轨定位装置固定于Z轴固定板上；所述滑块固定板上设置有移液器定位装置，所述移液单元的移液器通过移液器定位装置固定于所述的滑块固定板上。

进一步的，所述丝杆避空槽为贯穿于滑块固定板的通孔或为设置于滑块固定板上的盲孔。

进一步的，所述驱动装置还包括电机固定板和丝杆固定板，所述电机固定板和丝杆固定板均固定在Z轴固定板上；移液单元的电机设置在电机固定板上，移液单元的丝杆设置在丝杆固定板上。

进一步的，所述丝杆固定板上设置有呈直线排列的多个轴承孔，相邻轴承孔的间距均相等，且所述每个轴承孔内均安装有轴承，所述丝杆穿过轴承。

本实用新型的有益效果是：通过防撞固定装置和防撞检测装置的设置，当移液臂运动失控，进入到软件设定的禁行区域时，移动臂不会直接接触到振荡单元，会优先接触到防撞机构的防撞检测装置，从而使得移液臂停止运动，从而防止试剂工作站中安装在移液臂的禁行区域内的部件与移液臂发生碰撞，避免了核酸提取模块的振荡单元因碰撞而导致的损坏。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例中带有Z轴防撞机构的试剂工作站的结构示意图。

图2是本实用新型一个实施例中防撞机构的原理方框图。

图3是本实用新型一个示例中防撞机构的结构示意图。

图4是本实用新型一个示例中鼠标开关固定板和鼠标开关的结构示意图。

图5是本实用新型另一个示例中鼠标开关固定板和鼠标开关的结构示意图。

图6是本实用新型另一个示例中防撞机构的结构示意图。

图7是本实用新型另一个示例中防撞机构的结构示意图。

图8是本实用新型另一个示例中带有Z轴防撞机构的试剂工作站的结构示意图。

图9是本实用新型一个示例中试剂盒流水线的结构示意图。

图10是本实用新型一个示例中振荡单元的结构示意图。

图11是本实用新型一个示例中Z轴移液模块的结构示意图。

图12、图13是本实用新型另一个示例中Z轴移液模块的结构示意图。

图14是本实用新型另一个示例中Z轴固定板与直线导轨的结构示意图。

图15、图16是本实用新型滑块固定板与移液器的两种结构示意图。

图17、图18、图19、图20是本实用新型滑块固定板与丝杆的结构示意图。

图21、图22是本实用新型另一个示例中Z轴移液模块的结构示意图。

图23是本实用新型另一个示例中Z轴固定板与丝杆固定板的结构示意图。

图24为本实用新型另一个示例中Z轴移液模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

本实用新型提出第一实施例，本实施例提出了一种带有Z轴防撞机构的试剂工作站，如图1所示，所述的试剂工作站包括壳体10、Z轴移液模块20、核酸提取模块和防撞机构40，其中所述的Z轴移液模块20设置在壳体10内部，Z轴移液模块20包括一个移液臂50，所述移液臂50用于实现对试剂的移取；所述的核酸提取模块用于实现核酸的自动提取，核酸提取模块包括振荡单元301，通过振荡单元301实现试剂的振荡操作，振荡单元301安装于壳体10的内壁上；如图2所示，所述防撞机构40包括防撞检测装置401、防撞固定装置402以及防撞控制单元403，所述防撞固定装置402安装于所述振荡单元301的上方，所述防撞检测装置401固定在防撞固定装置402上，且所述防撞检测装置401电性连接于所述的防撞控制单元403，所述防撞控制单元403用于接收所述防撞检测装置401的信号，并根据接收的信号控制所述移液臂50的移动。

本实施例中的带有Z轴的防撞机构40的试剂工作站，包括Z轴移液模块20，Z轴移液模块20的移液臂50具有用于吸取试剂的吸头，移液臂50可以在壳体10内部移动，通过吸头实现试剂的移取操作，从而实现试剂的配制。核酸提取模块的振荡单元301用于实现试剂的振荡操作，由于振荡单元301安装在壳体10的内壁上，当移液臂50在壳体10内部的运动失控，进入到预先通过软件设定的禁行区域时，如未设置防撞机构40，移液臂50则会撞击到所述的振荡单元301。因此，在本实施例中，所述防撞固定装置402固定安装在振荡单元301的上方，防撞检测装置401安装在防撞固定装置402上，因此，当移液臂50失控后撞击到振荡单元301之前，会优先撞击到所述的防撞固定装置402上，通过防撞检测装置401检测到撞击的信号，并将检测的信号发送至防撞控制单元403，所述的防撞控制单元403具有数据分析、处理的功能，通过接收检测的信号，并根据信号发送指令至移液臂50，控制移液臂50的移动，例如，通过发送指令，切断移液臂50的动力源的电源，使移液臂50停止运动。本实用新型的防撞机构40，通过防撞固定装置402和防撞检测装置401的设置，当移液臂50运动失控，进入到软件设定的禁行区域时，移动臂不会直接接触到振荡单元301，会优先接触到防撞机构40的防撞检测装置401，从而使得移液臂50停止运动，从而防止试剂工作站中安装在移液臂50的禁行区域内的部件与移液臂50发生碰撞，避免了核酸提取模块的振荡单元301因碰撞而导致的损坏。本示例中，将所述核酸提取模块设置在壳体的后部，并且将振荡单元设置于壳体上，这种结构的设计，避免了直接将核酸提取模块设置在底板上与其他模块并列而导致试剂工作站的体积过大的问题，充分的利用了试剂工作站内部的空间，减小的试剂工作站整体的体积；本实用新型的试剂工作站，首先通过软件对移液臂的运动范围进行控制，设定的禁行区；另外在禁行区还设置了防撞机构，避免移液臂失控时撞击到所述的振荡单元，通过此种结构，保证了所述核酸提取模块、功能平台模块以及Z轴移液模块的能够实现各自功能，同时不影响其他模块的运行。

对于所述的防撞机构40，本实用新型提出了一示例，如图3所示，所述防撞机构40包括防撞检测装置401、防撞固定装置402以及防撞控制单元403，其中，所述的防撞检测装置401为鼠标开关4010，所述防撞固定装置402由防撞本体404和鼠标开关固定板405构成，所述防撞本体404固定在壳体10的内壁上，鼠标开关固定板405设置在防撞本体404的外部，所述鼠标开关4010固定在鼠标开关固定板405的上；在本实施例中，所述鼠标开关固定板405具有内侧面4051、外侧面4052、左侧面4053、右侧面4054、上表面4055和下表面4056，所述鼠标开关4010固定在鼠标开关固定板405的上表面4055和/或下表面4056，当所述的移液臂50接触到鼠标开关固定板405的外侧面4052、左侧面4053和/或右侧面4054上的鼠标开关4010时，鼠标开关4010则发送信号至防撞控制单元403，防撞控制单元403则使得所述的移液臂50停止运动。

较为详细的，对于所述鼠标开关4010的固定方式，如图4所示，本实用新型提出了一示例，所述鼠标开关4010固定在鼠标开关固定板405的上表面4055和下表面4056，其中，固定在鼠标开关固定板405上表面4055的鼠标开关4010，位于鼠标开关固定板405的外侧面4052和上表面4055的相交处，并且鼠标开关4010的触点向外伸出；固定在鼠标开关固定板405下表面4056的鼠标开关4010，位于鼠标开关固定板405的下表面4056和左侧面4053相交处、以及位于鼠标开关固定板405的下表面4056与右侧面4054相交处，并且鼠标开关4010的触点均向外伸出。通过这种结构，当移液臂50从鼠标开关固定板405的左侧面4053、右侧面4054以及外侧面4052方向靠近防撞机构40时，首先就会接触到鼠标开关4010的触点，触发鼠标开关4010发送信号至防撞控制单元403，防撞控制单元403则控制移液臂50停止运动。

对于所述的鼠标开关4010的固定方式，本实用新型还提出了一示例，如图5所示，所述鼠标开关4010固定在鼠标开关固定板405的上表面4055和下表面4056，其中，固定在鼠标开关固定板405上表面4055的鼠标开关4010，位于鼠标开关固定板405的外侧面4052和上表面4055的相交处、以及位于鼠标开关固定板405的右侧面4054和上表面4055的相交处，并且鼠标开关4010的触点向外伸出；固定在鼠标开关固定板405下表面4056的鼠标开关4010，位于鼠标开关固定板405的下表面4056和左侧面4053相交处。这种鼠标开关4010的固定方式，当移液臂50从鼠标开关固定板405的左侧面4053、右侧面4054以及外侧面4052方向靠近防撞机构40时，首先就会接触到鼠标开关4010的触点，触发鼠标开关4010发送信号至防撞控制单元403，防撞控制单元403则控制移液臂50停止运动。

对于所述的鼠标开关4010的固定方式，需要说明的是，所述鼠标开关固定板405的内侧面4051贴在壳体10的内壁上，防撞机构40主要用于防止移液臂50从鼠标开关固定板405的左侧面4053、右侧面4054以及外侧面4052方向撞击到所述的振荡单元301，因此在所述鼠标开关4010固定时，鼠标开关固定板405的左侧面4053、右侧面4054以及外侧面4052的方向上均应该设置有鼠标开关4010。基于上述原理，所述的鼠标开关4010可以同时设置在鼠标开关固定板405的上表面4055，也可以同时设置在鼠标开关固定板405的下表面4056，鼠标开关4010的固定结构与图4和图5示例中的结构相同，因此本文不再对鼠标开关4010的固定方式进行详细的说明。

对于所述的防撞机构40，本实用新型还提出了一示例，所述防撞机构40包括防撞检测装置、防撞固定装置以及防撞控制单元403，在本示例中，如图6所示，所述防撞检测装置为距离感应器406，所述防撞固定装置402由防撞本体404和检测装置固定板407构成，所述防撞本体404固定在壳体的内壁上，检测装置固定板407设置在防撞本体404的外部，所述距离感应器406固定于所述检测装置固定板407上，通过距离感应器406检测移液臂50与所述检测装置固定板407的距离。本示例中，所述检测装置固定板407具有内侧面4051、外侧面4052、左侧面4053和右侧面4054，所述内侧面4051贴合在壳体的内壁上，所述距离感应器406设置在检测装置固定板407的外侧面4052、左侧面4053和右侧面4054上，如图6所示，外侧面4052、左侧面4053以及右侧面4054上分别设置有三个距离感应器406，通过距离感应器406感应移液臂50与防撞机构40的距离，当移液臂50失控移动至禁行的区域后，距离感应器406感应到移液臂50与防撞机构40的距离小于设定值，则发送信号到防撞控制单元403，防撞控制单元403则发出控制信号，使移液臂50停止运动，从而防止移液臂50撞击到核酸提取模块30的振荡单元301。在本示例中需要说明的是，如图6所示，在外侧面4052、左侧面4053或右侧面4054上固定设置着距离感应器406，并且在外侧面4052、左侧面4053以及右侧面4054中的任意一个侧面上，相邻的距离感应器406之间的距离应当小于移液臂50的宽度或厚度，从而避免当移液臂50的宽度或厚度小于相邻的距离感应器406之间时，移液臂50运行在两个距离感应器406之间，使距离感应器406无法感应移液臂50的距离的情况。

对于所述的防撞机构40，本实用新型还提出了一示例，如图7所示，所述防撞机构40包括防撞检测装置401、防撞固定装置402以及防撞控制单元403，在本示例中，所述防撞检测装置401为信号发射器408和信号接收器409；所述防撞固定装置402由防撞本体404和检测装置固定板407构成，所述防撞本体404固定在壳体10的内壁上，检测装置固定板407设置在防撞本体404的外部，所述信号发射器408和信号接收器409均安装在所述的检测装置固定板407上，用于防止所述移液臂50撞击到所述振荡单元。具体的，如图7所示，所述检测装置固定板407具有内侧面4051、外侧面4052、左侧面4053和右侧面4054，所述内侧面4051贴合在壳体的内壁上，所述信号发射器408和信号接收器409成对的设置在检测装置固定板407的外侧面4052、左侧面4053和右侧面4054上，信号发射器408发射的信号被信号接收器409所接收，所述的信号发射器408和信号接收器409均同防撞控制单元403连接，当移液臂50运动至信号发射器408和信号接收器409之间，则会挡住信号发射器408发射的信号，信号接收器409则接收不到信号，所述防撞控制单元403则得不到来自信号接收器409的信号反馈，防撞控制单元403则发送控制指令，使移液臂停止运动，防止试剂工作站中安装在移液臂50的禁行区域内的部件与移液臂发生碰撞，保护了核酸提取模块30的振荡单元301，避免因碰撞而导致的损坏。

在上述任意方案的基础上，对于所述的防撞固定装置402和移液臂50，由于所述的防撞固定装置402设置在振荡单元301的上方，防撞固定装置402用于在移液臂50移动时，避免移液臂50撞击到振荡单元301，因此，所述防撞固定装置402的宽度、长度均略长于所述的振荡单元301，从而避免移液臂50在撞击防撞固定装置402之前接触到所述的振荡单元301。在所述防撞固定装置402和移液臂50的另一示例中，所述移液臂50的外部固定设有一凸块，且所述凸块相对于防撞固定装置402进行设置，在所述移液臂50移动过程中，如移液臂50运动失控，所述的凸块则优先接触到所述的防撞固定装置402，并通过防撞检测装置401对移液臂50的撞击进行检测，在本示例中，对于所述防撞固定装置402的宽度、长度没有具体的限定，只需要满足在所述凸块接触在所述防撞固定装置402时，所述的移液臂50与振荡单元301具有一定的距离。

对于所述的防撞机构40，本实用新型还提出了一示例，在本示例中，所述防撞机构40还包括报警装置，所述报警装置电性连接至防撞控制单元403，报警装置可以是光线报警器、声音报警器其中一种或者两种的结合，在所述防撞控制单元403接收来自防撞检测装置401的信号后，防撞控制单元403则发送控制指令，使移液臂停止运动，防止试剂工作站中安装在移液臂50的禁行区域内的部件与移液臂发生碰撞，保护了核酸提取模块30的振荡单元301，避免因碰撞而导致的损坏；同时，防撞控制单元403还发送信号至报警装置，报警装置则发出报警光线，或者发出报警声音，或者同时发出报警光线和报警声音。

对于所述的防撞控制单元40，防撞控制单元403具有数据分析、处理的功能，其用于接收来自防撞检测装置401的信号，并根据接收的信号控制移液臂50的移动，一般的，所述移液臂50通过步进电机的驱动而在壳体内部移动，所述防撞控制单元403则控制步进电机的电源的通断，从而对移液臂50的移动进行控制。在一示例中，所述防撞控制单元403为具有数据处理、分析功能的单片机，单片机具有供电引脚、信号输入引脚以及信号输出引脚，供电引脚连接在供电端上，防撞检测装置401则电性连接在信号输入引脚上，通过信号输入引脚向单片机内输入信号，芯片根据输入的信号，将控制指令从信号输出引脚发出，控制移液臂50的移动，在本示例中，所述移液臂50的步进电机具有一控制器，所述控制器与单片机的输出引脚电性连接，控制指令发送至步进电机的控制器内，通过控制器实现对步进电机的控制，从而控制移液臂的移动。

在另一示例中，所述防撞控制单元40为PLC，即可编程逻辑控制器，PLC具有电源、中央处理单元、存储器、输入接口电路以及输出接口电路，其中电源、存储器、输入接口电路、输出接口电路均电性连接在所述的中央处理单元上，在本示例中，所述防撞检测装置401电性连接至所述的输入接口电路，移液臂50的步进电机具有一控制器，该控制器电性连接至所述的输出接口电路，当移液臂50撞击到防撞检测装置401后，防撞检测装置401则通过输入接口电路发送信号至中央处理单元，中央处理单元通过对信号进行分析处理后，发送控制信号，经输出接口电路后，将信号发送至步进电机的控制器内，控制器则控制步进电机的通断，从而控制移液臂50的移动。

对于所述的试剂工作站，如图8所示，本实用新型还提出了一示例，所述试剂工作站还包括底板101和传动单元302，所述传动单元302设置在底板101上，传动单元302用于实现所搭载容器的移动，所述传动单元302包括用于传输盛放试剂的容器的试剂盒流水线；所述试剂盒流水线包括传送带，所述容器可拆卸的固定在传送带上；对于所述的试剂盒流水线，本实用新型提出了一示例，如图9所示，所述试剂盒流水线包括转动主轴3021、通过转动主轴3021带动而旋转的主动轮3022、从动轮3023、以及传送带3024，传送带套在主动轮3022和从动轮3023上，通过主动轮3022的带动而旋转，从而带动传送带3024转动，传送带3024则实现容器的移动。容器通过可拆卸固定的方式，一方面提高了容器在传送带上传送时的平稳性，另一方面在需要将容器从传送带上取下时，本方案的可拆卸固定的方式也不会对容器的取下造成影响。另外，所述的试剂工作站还还包括功能平台模块60，所述移液臂50用于对功能平台模块60中各个位置的试剂进行吸取并转移，从而完成所需试剂的配制。进一步的，如图10所示，所述的振荡单元301包括磁头3010、磁套3011和两个Z轴机械手3012，两个Z轴机械手3012分别带动磁头3010、磁套3011在垂直方向上上下移动，通过磁珠法实现核酸的提取。本示例中，试剂工作站采用磁珠法进行高通量的核酸自动提取，通过试剂盒流水线与移液臂50的配合作业可实现试剂的移液、分装、并最终实现溶液的自动化配制；试剂盒的流水线式作业可实现往复运动，并配合振荡单元301实现核酸的自动提取，本实施例的试剂工作站同时具有自动化的核酸提取及试剂配制功能。

另外，需要进一步说明的是，在本实用新型的所述示例中，将所述核酸提取模块设置在壳体的后部，并且将振荡单元设置于壳体上，这种结构的设计，避免了核酸提取模块与功能平台模块并排设置而导致试剂工作站的体积过大的问题，充分的利用了试剂工作站内部的空间，减小的试剂工作站整体的体积；本实用新型的试剂工作站，首先通过软件对移液臂的运动范围进行控制，设定的禁行区；另外在禁行区还设置了防撞机构，避免移液臂失控时撞击到所述的振荡单元，通过此种结构，保证了所述核酸提取模块、功能平台模块以及Z轴移液模块的能够实现各自功能，同时不影响其他模块的运行。

对于所述的Z轴移液模块20的移液臂50，本实用新型提出了一示例，如图11所示，移液臂50包括Z轴固定板501和设置在Z轴固定板501上的移液单元，所述移液单元由驱动装置70和移液装置80构成；其中，所述的移液装置80包括滑块固定板801和设置在滑块固定板801上的移液器802，移液器802具有一移液针，通过移液器802实现试剂的取样、移液；所述滑块固定板801上设有一丝杆避空槽803。进一步的，所述驱动装置70包括丝杆701、丝杆螺母702和固定在Z轴固定板501上的电机703，所述丝杆螺母702固定在滑块固定板801上，所述丝杆螺母702设置在丝杆701上，丝杆701的一端与电机703连接，丝杆701的另一端伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内。

本示例中，所述电机703带动丝杆701转动，丝杆701带动丝杆螺母702在丝杆701上上下运动，由于丝杆螺母702固定在滑块固定板801上，因此带动滑块固定板801也一同上下运动，移液器802固定在滑块固定板801上，随着滑块固定板801上下运动的过程中，完整取样、移液等操作。现有技术中丝杆的常用固定方式，一般丝杆的一端连接在电机703的输出轴上，丝杆的另一端设置于轴承上，并通过轴承套进行固定。而本示例中，丝杆701的一端固定在电机703的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内，相比现有技术中丝杆的固定方式，本实用新型省去了对丝杆另一端进行固定的结构，简化了驱动装置70的结构，减小了驱动装置70整体的体积，节省了安装空间。同时，由于丝杆701的另一端穿过丝杆螺母702，直接伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内，从而避免丝杆701占据滑块固定板801和移液器802的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了安装空间。

如图12、图13所示，本实用新型提出了另一示例，所述移液模块的Z轴结构包括Z轴固定板501和设置在Z轴固定板501上的移液单元100，在本示例中，所述的Z轴固定板501上平行设置有多个移液单元100。如图13所示，每个移液单元100由驱动装置70和移液装置80构成。所述的移液装置80包括滑块固定板801和设置在滑块固定板801上的移液器802，通过该移液器802实现取样、移液。另外，在本示例中，所述移液装置80还包括直线导轨804，直线导轨804相互平行的固定于Z轴固定板501上，所述滑块固定板801滑动设置在直线导轨804上；Z轴固定板501上还设置有导轨定位装置，所述移液单元100中的直线导轨804均通过导轨定位装置固定于Z轴固定板501上。所述滑块固定板801上设有一丝杆避空槽803。所述驱动装置70包括丝杆701、丝杆螺母702和固定在Z轴固定板501上的电机703，所述丝杆螺母702固定在滑块固定板801上，所述丝杆螺母702设置在丝杆701上，丝杆701的一端与电机703连接，丝杆701的另一端伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内。

在本示例中，与图1所述示例不同的是，本示例中的Z轴固定板501上平行设置有多个移液单元100，因此Z轴固定板501上具有多个移液器802，由于每个移液单元都具有驱动装置70，因此可以实现对单个移液器802的驱动，实现单个移液器802的上下运动，从而实现单个通道的取样、移液。如图13所示，电机703驱动滑块固定板801、移液器802一同在直线导轨804上运动，直线导轨804对滑块固定板801起到导向的作用，防止滑块固定板801在上下运动过程中发生偏移。直线导轨804通过导轨定位装置固定于Z轴固定板501上，如图14所示，在本示例中，所述导轨定位装置为定位销8040，相应的所述直线导轨804上设置有定位销孔8041，通过Z轴固定板501上的定位销8040与定位销孔8041的配合，将直线导轨804固定在Z轴固定板501上，保证了Z轴固定板501与直线导轨804之间的装配精度，增加了安装的基准，同时还方便了直线导轨804的组装，需要说明的是，所述导轨定位装置还可以是设置在Z轴固定板501上的凸块，相应的所述直线导轨804上设置有凹槽。丝杆701的一端固定在电机703的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内，简化了驱动方式，减小了驱动装置70整体的体积，节省了驱动装置70的安装空间。同时，由于丝杆701的另一端穿过丝杆螺母702，直接伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内，从而避免丝杆701占据滑块固定板801和移液器802的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了Z轴结构的安装空间。

在上述任意方案的基础上，如图15所示，所述的滑块固定板801上设置有移液器802定位装置，所述的移液器802通过移液器定位装置固定在所述的滑块固定板801上，在本示例中，所述的移液器定位装置为定位销8020，相应的所述移液器802上设置有定位销孔8021。通过滑块固定板801上的定位销8020与移液器802上的定位销孔8021的配合，将移液器802固定在滑块固定板801上，保证了移液器802与滑块固定板801之间的装配精度，增加了移液器802的安装基准，方便了移液器802的组装。在图12、图13和图14所示的方案中，通过导轨定位装置保证了多条直线导轨804的间距精度和相邻直线导轨804间的平行度，滑块固定板801设置于直线导轨804之上，进一步的在本示例中，滑块固定板801上的定位销8020和移液器802上的定位销孔8021则保证了多个移液器802的间距精度，实现了将多个单通道的移液器802的并行等间距排列，并且保证了间距精度。

在上述任意方案的技术上，如图16所示，所述的滑块固定板801上设置有移液器定位装置，所述的移液器802通过移液器定位装置固定在所述的滑块固定板801上，在本示例中，所述的移液器定位装置为凸块，相应的所述移液器802上设置有与凸块相适配的凹槽，滑块固定板801上的凸块插入移液器802的凹槽内，将移液器802固定在滑块固定板801上，保证了移液器802与滑块固定板801之间的装配精度，增加了移液器802的安装基准，方便了移液器802的组装。在图12、图13和图14所示的方案中，通过导轨定位装置保证了多条直线导轨804的间距精度和相邻直线导轨804间的平行度，而在本示例中，滑块固定板801上的凸块和移液器802上的凹槽则保证了多个移液器802的间距精度，实现了将多个单通道的移液器802的并行等间距排列，并且保证了间距精度。

如图17、图18所示，对于滑块固定板801上设置的丝杆避空槽803，本实用新型提供了一示例，在本示例中，丝杆避空槽803为滑块固定板801上的一盲孔，丝杆螺母702固定在盲孔的开口处，丝杆螺母3052与丝杆701相配合，丝杆701则伸入丝杆避空槽803内，如图17所示，为丝杆螺母702和滑块固定板801运动至丝杆701的下止点位置的状态示意图，如图18所示，为丝杆螺母702和滑块固定板801运动至丝杆701的上止点位置的状态示意图，在丝杆螺母702和滑块固定板801上下运动的过程中，所述的丝杆701则在丝杆避空槽803中运动，防止了丝杆701额外的占据滑块固定板801和移液器802的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了Z轴结构的安装空间。并且，由于丝杆701的一端固定在电机703的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内，相比现有技术中丝杆的固定方式，省去了对丝杆另一端进行固定的结构，简化了驱动方式，减小了驱动装置整体的体积，节省了安装空间。

如图19、图20所示，对于滑块固定板801上设置的丝杆避空槽803，本实用新型提供了另一示例，所述丝杆避空槽803设置在滑块固定板801的内部，在本示例中，丝杆避空槽803贯穿于所述的滑块固定板801，因此丝杆避空槽803为滑块固定板801上的一个通孔，并且为圆形通孔，丝杆避空槽803的内径略大于丝杆701的直径。丝杆螺母702则固定在通孔的一个开口处，丝杆螺母702与丝杆701相配合，丝杆701则伸入呈通孔结构的丝杆避空槽803内，如图19所示，为滑块固定板801运动至丝杆701的下止点位置的状态示意图，如图20所示，为滑块固定板801运动至丝杆701的上止点位置的状态示意图，在丝杆螺母702和滑块固定板801上下运动的过程中，所述的丝杆701则在丝杆避空槽803中运动，防止了丝杆701额外的占据滑块固定板801和移液器802的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了Z轴结构的安装空间。在本示例中，丝杆701的一端固定在电机703的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内，相比现有技术中丝杆701的固定方式，本实用新型省去了对丝杆701另一端进行固定的结构，简化了驱动方式，提高了丝杆的利用率，减小了驱动装置整体的体积，节省了安装空间。另外，由于丝杆避空槽803为贯穿的通孔，所述的丝杆203甚至可以从丝杆避空槽803中穿出，将丝杆201的利用率的最大化。

如图21所示，对于所述的移液模块的Z轴结构，本实用新型还提出了一示例，在本示例中，移液模块的Z轴结构包括Z轴固定板501和设置在Z轴固定板上的移液单元，所述移液单元由驱动装置70和移液装置80构成；其中，所述的移液装置80包括滑块固定板801和设置在滑块固定板801上的移液器802，通过该移液器802实现取样、移液；所述滑块固定板801上设有一丝杆避空槽803。所述驱动装置包括丝杆701、丝杆螺母702和固定在Z轴固定板501上的电机703，所述丝杆螺母702固定在滑块固定板801上，所述丝杆螺母702设置在丝杆701上，丝杆701的一端通过联轴器与电机703连接，丝杆701的另一端伸入滑块固定板801的丝杆避空槽803内。所述移液装置80还包括直线导轨804，直线导轨804相互平行的固定于Z轴固定板501上，所述滑块固定板801滑动设置在直线导轨804上；Z轴固定板501上还设置有导轨定位装置，所述移液单元20中的直线导轨804均通过导轨定位装置固定于Z轴固定板501上。

进一步的，如图21所示，所述的驱动装置70还包括电机固定板704和丝杆固定板705，电机固定板704和丝杆固定板705均固定在Z轴固定板501上，并且移液单元的电机703均固定在电机固定板704上，移液单元的丝杆701均设置在丝杆固定板705上，如图22所示，在本示例中，Z轴固定板501上平行设置有六个移液单元，电机固定板305上总共并排固定着六个电机703，相应的，所述丝杆固定板705上总共设置有六根丝杆701，需要说明的是，电机固定板704上固定的电机703数量并不仅限于六个，本示例中仅为了举例进行说明。更进一步的，所述丝杆固定板705上设置有呈直线排列的六个轴承孔，相邻轴承孔的间距均相等，且所述每个轴承孔内均安装有轴承，上述的丝杆701则穿过所述的轴承，所有的丝杆701全部固定在同一块丝杆固定板705上，靠加工件的尺寸精度，保证各丝杆701的间距精度，从而保证各移液单元的间距精度，同时有效的利用了有限的空间。本示例中，轴承孔内设置的轴承为双列角接触球轴承，通过双列角接触球轴承保证丝杆转动时的精度。如图23所示，所述Z轴固定板501上设有多个定位销孔5010，所述丝杆固定板705上设置有对应的多个定位销7050，通过定位销7050与定位销孔5010的适配，将丝杆固定板705固定在Z轴固定板501上，保证了丝杆固定板705与Z轴固定板501之间的装配精度；同样的，Z轴固定板501上设有多个定位销孔，电机固定板704设置有对应的多个定位销，通过定位销与定位销孔的适配，将电机固定板704固定在Z轴固定板上，保证了电机固定板704与Z轴固定板之间的装配精度。本示例中，每一个移液器802均具有单独的驱动装置70，通过驱动装置70中电机703的作用，可以实现对单个移液器802的驱动，实现单个移液器802的上下运动，从而实现单个通道的取样、移液。

在上述任意方案的基础上，所述Z轴结构还包括下限位装置200和用于检测所述移液器802原点位置的原点位置检测装置300。例如，如图24所示，在图21所述示例的基础上，所述Z轴结构包括下限位装置200，在本示例中，所述下限位装置200为微动开关，微动开关安装在移液器802的正下方，当移液器802与滑块固定板801一同在直线导轨804上向下滑动，当移液器802运动至下止点位置时，移液器802接触到微动开关，触发微动开关发送信号至移液模块的控制机构，移液模块的控制机构则控制电机703，使电机703停止转动，滑块固定板801和移液器802则停止向下移动。如图24所示，所述Z轴结构还包括原点位置检测装置300，在本示例中，所述原点位置检测装置300为光槽开关，所述光槽开关固定丝杆701与双列角接触球轴承的连接部位上，并且每一个移液器802对应的设置有一个光槽开关，该光槽开关用于检测移液器802的原点位置，移液器802运动到最上端位置时，通过光槽开关对移液器802的位置进行检测，判断移液器802是否处于原点位置；对每个移液器802的位置进行校准，提高移液器802处于原点位置时的精度。需要说明的是，本示例中，并不仅限于上述的方案，例如，所述的下限位装置200可以为位置传感器，通过位置传感器感知移液器802所处的位置，当移液器802移动至下止点位置时，位置传感器发送信号至移液模块的控制机构，移液模块的控制机构则控制电机703，使电机703停止转动，滑块固定板801和移液器802则停止向下移动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述试剂工作站包括壳体、Z轴移液模块、核酸提取模块和防撞机构；

所述Z轴移液模块，设置在壳体内部，Z轴移液模块包括一移液臂，所述移液臂用于实现对试剂的移取；

所述核酸提取模块，包括振荡单元，所述振荡单元安装于壳体的内壁上；

所述防撞机构，包括防撞检测装置、防撞固定装置以及防撞控制单元；所述防撞固定装置安装于所述振荡单元的上方，所述防撞检测装置固定在防撞固定装置上，且所述防撞检测装置电性连接于所述的防撞控制单元，所述防撞控制单元用于接收所述防撞检测装置的信号，并根据接收的信号控制所述移液臂的移动。

2.根据权利要求1所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述防撞检测装置为鼠标开关，所述防撞固定装置由防撞本体和鼠标开关固定板构成，所述防撞本体固定在壳体的内壁上，鼠标开关固定板设置在防撞本体的外部，所述鼠标开关固定在鼠标开关固定板的上。

3.根据权利要求2所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述鼠标开关固定板具有内侧面、外侧面、左侧面、右侧面、上表面和下表面，所述鼠标开关固定在鼠标开关固定板的上表面和/或下表面，用于在所述移液臂接触到鼠标开关后将信号发送至所述的防撞控制单元。

4.根据权利要求1所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述防撞检测装置为距离感应器，所述防撞固定装置由防撞本体和检测装置固定板构成，所述防撞本体固定在壳体的内壁上，检测装置固定板设置在防撞本体的外部，所述距离感应器固定于所述检测装置固定板上，通过距离感应器检测移液臂与所述检测装置固定板的距离。

5.根据权利要求1所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述防撞检测装置为信号发射器和信号接收器；所述防撞固定装置由防撞本体和检测装置固定板构成，所述防撞本体固定在壳体的内壁上，检测装置固定板设置在防撞本体的外部，所述信号发射器和信号接收器均安装在所述的检测装置固定板上，用于在所述移液臂运动至信号发射器和信号接收器之间后将信号发送至所述的防撞控制单元。

6.根据权利要求1所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述试剂工作站还包括底板和传动单元，所述传动单元设置在底板上，传动单元用于实现所搭载容器的移动，所述传动单元包括用于传输盛放试剂的容器的试剂盒流水线；所述试剂盒流水线包括传送带，所述容器可拆卸的固定在传送带上。

7.根据权利要求1所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述振荡单元包括磁头、磁套和两个Z轴机械手，两个Z轴机械手分别带动磁头、磁套在垂直方向上上下移动。

8.根据权利要求1所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述移液臂包括Z轴固定板和设置在Z轴固定板上的移液单元，所述移液单元由驱动装置和移液装置构成；

所述移液装置包括滑块固定板和设置在滑块固定板上的移液器，所述滑块固定板上设有一丝杆避空槽；

所述驱动装置包括丝杆、丝杆螺母和固定在Z轴固定板上的电机，所述丝杆螺母固定在滑块固定板上，所述丝杆螺母设置在丝杆上，丝杆的一端与电机连接，丝杆的另一端伸入滑块固定板的丝杆避空槽内。

9.根据权利要求8所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述Z轴固定板上平行设置有多个移液单元；所述移液装置还包括直线导轨，所述多个直线导轨相互平行的固定于Z轴固定板上，所述每个移液装置的滑块固定板滑动设置于该移液装置的直线导轨上。

10.根据权利要求9所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述Z轴固定板上设置有导轨定位装置，所述移液单元中的直线导轨均通过导轨定位装置固定于Z轴固定板上；所述滑块固定板上设置有移液器定位装置，所述移液单元的移液器通过移液器定位装置固定于所述的滑块固定板上。

11.根据权利要求8所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述丝杆避空槽为贯穿于滑块固定板的通孔或为设置于滑块固定板上的盲孔。

12.根据权利要求8所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述驱动装置还包括电机固定板和丝杆固定板，所述电机固定板和丝杆固定板均固定在Z轴固定板上；移液单元的电机设置在电机固定板上，移液单元的丝杆设置在丝杆固定板上。

13.根据权利要求12所述的带有Z轴防撞机构的试剂工作站，其特征在于：所述丝杆固定板上设置有呈直线排列的多个轴承孔，相邻轴承孔的间距均相等，且所述每个轴承孔内均安装有轴承，所述丝杆穿过轴承。