CN208882638U - 一种存储系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种存储系统，包括有控制器、库体、货架、驱动装置、样品抓取组件和至少一个制冷系统、库体分为上下设置的检修区和低温存储区，在库体内部或外侧设置有缓冲区，在低温存储区内设置有多排货架组，驱动装置接收到控制器信号后可驱动货架组在库体内移动；样品抓取组件包括第一机械手和第二机械手，在低温存储区和缓冲区之间设置有可用于输入或输出第一机械手抓取的样品的输送轨道，在缓冲区与库体外侧之间设置有可用于输入或输出第二机械手抓取的样品的传输轨道。通过本实用新型解决了现有技术中的存储系统存取目标样品时导致无关的样品升温变质和频繁开门存取样品导致样品库内和样品容易结霜的问题。

Description

一种存储系统

技术领域

本实用新型涉及一种存储系统。

背景技术

现有的样本存储系统是由多台低温冰箱组合而成，存入生物样本时，需要找到目标存放位置，手动开启冰箱，以整盒为单位存入；取出时也必须整盒取出。这样操作一是查询样本困难，容易出错；二、存取时由于需要整盒取出，则导致无需取出的无关样本也要暴露在相对高温的环境中，样本长期暴露在相对高温的环境中对样本的保存不利，容易造成样本受损；三、每次开关门存取时，都会有大量冷空气外泄，由于频繁的打开关闭，外部热空气会进入到低温生物样本库内，导致低温生物样本库及存储在其内部的样本会有较严重的结霜现象，不仅影响制冷效果，还影响对样本的读码识别。

实用新型内容

本实用新型提供一种存储系统，解决现有技术中的存储系统存取样品整盒取出导致的样品保存效果差和频繁开门存取样品导致样品库内和样品容易结霜，设备能耗高的问题。

为达到解决上述技术问题的目的，本实用新型采用所提出的存储系统采用以下技术方案予以实现：

一种存储系统，包括有控制器、库体、货架、驱动装置、样品抓取组件和至少一个制冷系统、所述库体分为检修区和低温存储区，在所述库体内部或外侧设置有用于对样品进行挑管、识别和暂存的缓冲区，在所述低温存储区内设置有多排货架组，所述驱动装置接收到控制器信号后可驱动所述货架组在库体内移动；所述样品抓取组件包括可在低温存储区内抓取样品的第一机械手和设置在缓冲区内移动以抓取样品的第二机械手；库体内还设置有用于将样品引入到低温存储区内的存取模块。

本实用新型还包括以下附加技术特征：

所述存取模块包括在所述低温存储区和缓冲区之间用于输入或输出第一机械手抓取的样品的输送轨道和在缓冲区与库体外侧之间设置有可用于输入或输出第二机械手抓取的样品的传输轨道。

进一步的，所述缓冲区包括挑管区、读码区和暂存区；

所述挑管区内设置有可将样品在样品盒之间转移的挑管机构；

所述读码区中设置有可对样品盒中的带码样品以及带码样品盒进行读码识别的读码器；

所述暂存区中设置有暂存架，在暂存架上设置有可用于存储样品盒的存储位。

进一步的，还包括有货架支撑梁，所述货架组可移动的设置在所述货架支撑梁上，所述货架组设置有多排且并行排列设置，在所述多排货架组之间形成有贯穿所述多排货架组的第一通行通道，在任一相邻的其中一对货架组之间形成有第二通行通道，所述第一机械手可沿第一通行通道、第二通行通道运行抓取样品盒。

进一步的，在所述库体上还设置有位于货架组上方的支撑组件，所述支撑组件包括2个纵梁、可滑动的设置在2个纵梁之间的横梁和可滑动的设置在横梁上的立柱，所述第一机械手设置在所述立柱上且可以沿立柱上下滑动和转动，所述立柱伸入到所述第一通行通道或第二通行通道内，所述控制器与所述第一机械手通讯连接，所述第一通行通道宽度、第二通行通道宽度均小于机械手宽度或至少大于等于机械手宽度。

进一步的，所述每个货架组均包括有支撑板和固定在支撑板上的架体，在架体中间或架体的一侧形成有中空通道，所述多个中空通道形成所述第一通行通道，每个架体上均设置有可拆卸的冻存架，在冻存架上设置有样品盒存储位。

进一步的，还包括有对缓冲区进行制冷的制冷件或者与缓冲区连通的制冷通道。

进一步的，所述制冷系统包括有单个或多个机械制冷系统和备用制冷系统。

进一步的，在所述低温存储区和缓冲区之间设置有存取窗口，所述输送轨道设置在所述低温存储区内，其包括存入轨道、取出轨道和分别用于驱动存入轨道、取出轨道转动的第一驱动装置和第二驱动装置；所述传输轨道设置在缓冲区外侧，在所述缓冲区外侧设置有与传输轨道位置对应设置的对接窗口。

本实用新型存在以下优点和积极效果：

本实用新型提出一种存储系统，包括有控制器、库体、货架、驱动装置、样品抓取组件和至少一个制冷系统、所述库体分为上下设置的检修区和低温存储区，在所述库体内部或外侧设置有用于对样品进行挑管、识别和暂存的缓冲区，所述缓冲区、检修区温度高于或等于所述低温存储区温度，在所述低温存储区内设置有多排货架组，所述驱动装置接收到控制器信号后可驱动所述货架组在库体内移动；所述样品抓取组件包括可在低温存储区内抓取样品的第一机械手和设置在缓冲区内移动以抓取样品的第二机械手，在所述低温存储区和缓冲区之间设置有可用于输入或输出第一机械手抓取的样品的输送轨道，在缓冲区与库体外侧之间设置有可用于输入或输出第二机械手抓取的样品的传输轨道。本实用新型中的存储系统，设置有缓冲区，在存储样品时，将样品通过传输轨道自动传送到缓冲区，然后在缓冲区进行扫码识别挑管，完成单管的挑管完成后，通过第二机械手抓取样品穿过存取窗口进入到库内的输送轨道上，第一机械手进行存储即可，取出样品反向实现，整个样品的存储和取出的过程全部自动化实现，与现有技术中存储时相比无需人工参与，实现了自动化存储，提高了存储效率，同时也有效的避免了现有技术存储时采用的需要整体开门，整架或整盒取出导致其余无关样本长期暴露在相对高温的环境中对样品损坏大的问题，并且由于整个过程无需打开存储的库门，有效的避免了库内结霜和样品结霜的问题，确保了样品被正常的扫码读码，有效的保证了样品存储的准确性，同时还可避免工作人员长期暴露在低温环境中对身体造成损害的问题。

附图说明

图1为本实用新型的存储系统的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为本实用新型的存储的货架的结构图；

图4为本实用新型存储的货架组的结构图；

图5为本实用新型的存储的冻存架的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明，本实用新型提出一种存储系统的实施例，参照图1-图5所示，包括有控制器、库体100、货架200、驱动装置、样品抓取组件和至少一个制冷系统300、所述库体200分为上下设置的检修区210和低温存储区220，检修区210中主要存储有执行动力元件，低温存储区220中用于存储样品，优选的，本实施例中的低温存储区220温度为环境温度— -160度，检修区210温度为环境温度—-130度。制冷系统300主要用于保证缓冲区400、检修区210和低温存储区220的温度；

在所述库体100内部或外侧设置有用于对样品进行挑管、识别和暂存的缓冲区400，所述缓冲区400、检修区210温度高于或者等于所述低温存储区220温度。

进一步的，所述缓冲区400包括挑管区410、读码区420和暂存区430；所述挑管区410内设置有将一个样品盒或多个样品盒的样品转移到另一个或多个样品盒中的挑管机构；读码区420可对样品盒的侧面或底面和位于样品盒中的样品进行同步读码，读取样品信息；暂存区430中设置有暂存架，用于暂时存储样品盒。

进一步的，所述样品抓取组件包括可在低温存储区220内抓取样品的第一机械手225和设置在缓冲区400内移动以抓取样品的第二机械手440。

在所述低温存储区220内设置有多排货架组221，所述驱动装置222接收到控制器信号后可驱动所述货架组221在库体100内移动；库体100内包括有货架支撑梁110，所述货架组221可移动的设置在所述货架支撑梁110上，所述货架组221设置有多排且并行排列设置，在所述多排货架组221之间形成有贯穿所述多排货架组221的第一通行通道223，在任一相邻的其中一对货架组221之间形成有第二通行通道224，所述第一机械手225可沿第一通行通道223、第二通行通道224运行抓取样品盒。

作为本实施例中第一机械手225的一种优选的结构设置方式为：在所述库体100上设置有位于货架组221上方的支撑组件226，支撑组件226包括2个纵梁2261、可滑动的设置在2个纵梁2261之间的横梁2262和可滑动的设置在横梁2262上的立柱2263，第一机械手225设置在立柱2263上且可以沿立柱2263上下滑动和转动，所述立柱2263伸入所述第一通行通道223和第二通行通道224内，所述控制器与所述第一机械手225通讯连接。为实现横梁2262和立柱2263的自动滑动，可对应设置用于驱动横梁2262移动的驱动件和用于驱动立柱2263沿横梁2262移动的驱动元件，使其与控制器连接。第一机械手225设置在立柱2263上且可以沿立柱2263上下移动和转动，第一机械手225沿立柱2263移动，可通过驱动装置连接齿轮齿条传动机构或螺杆丝杠机构使得第一机械手225沿立柱2263上下移动即可，转动也可以通过驱动电机之类驱动件采用齿轮进行传动带动第一机械手225转动即可，当然也可以采用链轮传动或传送带传动等形成，在此不做具体限定。立柱2263伸入所述第一通行通道223内或第二通行通道224。在不进行存取操作时，多个货架组221是全部紧密排布在一起的，立柱2263位于货架组221形成的第一通行通道2263内，由于支撑组件226的横梁2262和纵梁2261位于货架组221的上方，在运行时，无论横梁2262沿纵梁2263滑动带动第一机械手225沿纵梁2261方向的运动，还是立柱2263沿横梁2262移动，带动第一机械手225沿横梁2262方向的移动，均在货架组221的上方动作，由于第一机械手225设置在立柱2263上，其沿立柱2263转动也是位于货架组221上方进行，即第一机械手225转动和移动其主体结构均不会在第一通行通道223里进行，而仅仅是立柱2263设置在第一通行通道223内，因此第一通行通道223宽度设置成仅可以容纳一个立柱2263宽度即可，为一个非常狭窄的通道，第一机械手225不会在第一通行通道223动作，对应为第一通行通道223宽度小于第一机械手225的宽度；货架组221密布时，仅在多组货架组221的其中一侧留出一个可容纳第一机械手225宽度的通道，即本实施例中的第二通行通道224的宽度大于或等于第一机械手225的宽度，工作时，可通过驱动装置驱动多个货架组221同时平移或通过对应货架组221的驱动装置控制对应的货架组221依次平移，将需要取样品的货架组221露出即可，第一机械手225确认方向后平移到位，沿立柱2263向下移动将待取的样品盒取出。通过本实用新型仅需留出狭窄的第一通行通道223和第二通行通道224即可，这种结构设置方式可使得非仓储区域占用面积极小，有效提高了空间利用率。

当然，本实施例中的第一通行通道223和第二通行通道224在设置时，也可以进行加宽处理，使其至少大于等于第一机械手225的宽度，可满足第一机械手225在第一通行通道223内或第二通行通道224内旋转或移动的使用需求，在此不做具体限制。

优选的，所述每个货架组221均包括有支撑板2211和分别固定在所述支撑板2211上的架体2212，在架体2212中间或一侧形成有中空通道2213，所述多个货架组的中空通道221形成所述第一通行通道223，每个架体2213上均可拆卸的设置有冻存架600，在冻存架600上设置有样品盒存储位。

在所述低温存储区220和缓冲区400之间设置有可用于输入或输出第一机械手225抓取的样品的输送轨道，在缓冲区400与库体100外侧之间设置有可用于输入或输出第二机械手440抓取的样品的传输轨道。

进一步的，在所述低温存储区220和缓冲区400之间设置有存取窗口，所述输送轨道设置在所述低温存储区220内，其包括存入轨道、取出轨道和分别用于驱动存入轨道、取出轨道转动的第一驱动装置和第二驱动装置；通过第一驱动装置可对应驱动存入轨道转动，实现存取样品传送，通过第二驱动装置可对应驱动取出轨道转动，实现取出样品的传递；

所述传输轨道设置在缓冲区400外侧，在所述缓冲区400外侧设置有与传输轨道位置对应设置的对接窗口，优选的，对接窗口为开设在缓冲区400外侧的窗口和可打开或闭合的遮挡在窗口上的门体，在传输样品时通过传输轨道传递到对接窗口位置处，门体打开，第二机械手440抓取样品即可。

本专利的存储系统，存储样品时将样品通过传输轨道自动传送到缓冲区400，然后在缓冲区400进行扫码识别挑管，完成单管的挑管后，通过第二机械手440抓取样品穿过存取窗口进入到库内的输送轨道上，第一机械手225进行存储即可，取出样品过程与其操作方向相反实现，整个样品的存储和取出的过程全部自动化实现，与现有技术中存储时均无需人工参与，实现了自动化存储，提高了存储效率；同时也有效的避免了现有技术中的采用存储时需要整盒取出导致其余无关样本长期暴露在相对高温的环境中对样品损坏大的问题，并且由于整个过程无需打开存储的库门，有效的避免了库内结霜和样品结霜的问题，确保了样品被正常的扫码读码，有效的保证了样品存储的准确性，同时还可避免工作人员长期暴露在低温环境中对身体造成损害的问题。

进一步的，为实现对缓冲区400的除湿，还包括有对缓冲区400进行制冷的制冷或者与缓冲区400连通的制冷通道。制冷通道可通过与低温存储区220连通形成或单独设置制冷系统与缓冲区400连通形成，在此不做具体限制。

优选的，制冷件设置在缓冲区400内，其为风冷蒸发器，在打开缓冲区的对接窗口时，外部的热空气容易进入到缓冲区400内造成内部结霜，本实施例中在缓冲区400内采用风冷蒸发器，在打开缓冲区400时，由于制冷件温度比其它地方低，会在制冷件400上先结霜，则避免了缓冲区400内部结霜的问题。

进一步的，所述制冷系统300包括有单个或多个机械制冷系统和备用制冷系统。机械制冷系统可以为蒸发器制冷系统等，其可对应设置一个或多个，为确保整个存储系统正常制冷，本实施例中还设置有备用的制冷系统，优选的，备用制冷系统为液氮或者二氧化碳备用制冷系统、当然也可采用机械制冷系统，在此不做具体限制。制冷系统300采用单个或多个机械制冷系统保障和备用制冷系统，多重保障，确保样本存储的安全性。

本实施例中还提出一种基于上述存储系统的存取样品方法，包括如下步骤：

一种基于上述存储系统的存取样品方法，包括如下步骤：

（1）存入样品步骤：

将预存放入库的样本放置在库外的传输轨道上，通过传输轨道将样本输送到缓冲区400的对接窗口处；

控制器控制所述第二机械手440动作，根据需要存储的样品的类型将位于缓冲区400对接口窗处的样品运送至暂存区430或读码区420，需要存储的样品可分为常温存储样品和低温样品，常温存储样品需要在暂存区中进行暂存一段时间，低温样品则可直接进入读码区420进行样品的读码识别，读码识别后进入挑管区410挑管，同时将需要存储的样品信息传递到控制器，控制器获取样品信息，并将在控制器中预存样品的位置信息发送给第一机械手225；

所述第二机械手440穿过存取窗口将样本放入到位于低温存储区220内的存入轨道，存入轨道输送样品到一定位置；控制器控制所述第一机械手225动作，拿取样品，并根据控制器发送的待存样品的位置信息移动到待存样品的存储位位置处，存储样品；

对进入暂存区430的样品先在暂存区430存放时间A,然后进入读码区420读码，挑管、存储，其存储的过程与低温存储样品相同。

（2）取出样品步骤：

控制器将预取出的样品位置信息发送给第一机械手225，第一机械手225动作，移动到待取出样品位置处，取出样品；

第一机械手225移动，将预取出样品抓取到取出轨道上，通过取出轨道进行样品传输，第二机械手440穿过存取窗口从取出轨道上抓取预取出的样品，进入读码区420进行读码，读码后进入挑管区410进行挑管；

挑管完成后，第二机械手440抓取样品到传输轨道上将样品取出；

剩余无关样品，若没有接受到调管制冷，则返回库中存储即可。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种存储系统，其特征在于，包括有控制器、库体、货架、驱动装置、样品抓取组件和至少一个制冷系统、所述库体分为检修区和低温存储区，在所述库体内部或外侧设置有用于对样品进行挑管、识别和暂存的缓冲区，在所述低温存储区内设置有多排货架组，所述驱动装置接收到控制器信号后可驱动所述货架组在库体内移动；所述样品抓取组件包括可在低温存储区内抓取样品的第一机械手和设置在缓冲区内移动以抓取样品的第二机械手；库体内还设置有用于将样品引入到低温存储区内的存取模块。

2.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述缓冲区包括挑管区、读码区和暂存区；

所述挑管区内设置有可将样品在样品盒之间转移的挑管机构；

所述读码区中设置有可对样品盒中的带码样品以及带码样品盒进行读码识别的读码器；

所述暂存区中设置有暂存架，在暂存架上设置有可用于存储样品盒的存储位。

3.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述存取模块包括在所述低温存储区和缓冲区之间用于输入或输出第一机械手抓取的样品的输送轨道和在缓冲区与库体外侧之间设置有可用于输入或输出第二机械手抓取的样品的传输轨道。

4.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，还包括有货架支撑梁，所述货架组可移动的设置在所述货架支撑梁上，所述货架组设置有多排且并行排列设置，在所述多排货架组之间形成有贯穿所述多排货架组的第一通行通道，在任一相邻的其中一对货架组之间形成有第二通行通道，所述第一机械手可沿第一通行通道、第二通行通道运行抓取样品盒。

5.根据权利要求4所述的存储系统，其特征在于，在所述库体上还设置有位于货架组上方的支撑组件，所述支撑组件包括2个纵梁、可滑动的设置在2个纵梁之间的横梁和可滑动的设置在横梁上的立柱，所述第一机械手设置在所述立柱上且可以沿立柱上下滑动和转动，所述立柱伸入到所述第一通行通道或第二通行通道内，所述控制器与所述第一机械手通讯连接，所述第一通行通道宽度、第二通行通道宽度均小于机械手宽度或至少大于等于机械手宽度。

6.根据权利要求4所述的存储系统，其特征在于，所述每个货架组均包括有支撑板和固定在支撑板上的架体，在架体中间或架体的一侧形成有中空通道，所述多个中空通道形成所述第一通行通道，每个架体上均设置有可拆卸的冻存架，在冻存架上设置有样品盒存储位。

7.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，还包括有对缓冲区进行制冷的制冷件或者与缓冲区连通的制冷通道。

8.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述制冷系统包括有单个或多个机械制冷系统和备用制冷系统。

9.根据权利要求3所述的存储系统，其特征在于，在所述低温存储区和缓冲区之间设置有存取窗口，所述输送轨道设置在所述低温存储区内，其包括存入轨道、取出轨道和分别用于驱动存入轨道、取出轨道转动的第一驱动装置和第二驱动装置；所述传输轨道设置在缓冲区外侧，在所述缓冲区外侧设置有与传输轨道位置对应设置的对接窗口。