CN209023566U - 一种生物样本降温存储一体装置 - Google Patents

Abstract

一种生物样本降温存储一体装置，包括：存储降温机构，包括存储箱体及降温装置；第一支撑台，设置于存储降温机构一端侧；第二、第三支撑台，设置于存储降温机构另一端侧；中转罐传送机构，设于所述第一支撑台上方；传递舱，设于第二支撑台上；板架传送机构，设于所述第三支撑台上，用于传输板架或中转箱进入传递舱中；三维移动夹持机构，设于存储降温机构上方，包括三维移动机构及第一、第二抓取装置，第一抓取装置抓取板架；第二抓取装置为冻存吸管装置；罩壳，罩设于存储降温机构外，其两端侧设供板架传送机构和中转罐传送机构传输的开口；控制器，中转箱传递机构、板架传送机构、三维移动夹持机构均电性连接该控制器。

Description

一种生物样本降温存储一体装置

技术领域

本实用新型属于冻存盒降温及存储的技术领域，特别涉及一种生物样本降温存储一体装置。

背景技术

目前，生物样本冻存管及冻存盒存取已实现自动化操作，但是现有技术中的冻存管及冻存盒存取装置是通过液氮冻存罐进行存取动作的。而常规的生物样本存储，并未实现自动化流程一体式的功能，而且不具有程序降温环节，生物样本通常需要在超低温环境下保存维持生物样本的活性，存储温度一般有-80℃、-140℃、-196℃等，而生物样本的冻存速度的快慢对生物样本的活性起到重要作用，常规的存储方式是直接将中转箱或中转罐中的冻存盒放入罐体内，并未实现一定的梯度缓慢降温动作，易造成生物样本温度降温过快而造成的损坏风险。

因此，现有技术中急需一种生物样本降温存储一体装置及其操作方法，实现解决冻存管降温存取一体式的问题，不仅实现快速转运冻存盒的功能，而且降低了冻存盒暴露在室温环境中的危险，提高了冻存管内存放的生物样本的活性，存储环节中增加冻存盒的梯度性降温环节，更好的保持冻存盒内的生物样本活性，降低安全隐患，同时解决了冻存盒快速转运至中转罐的功能，提高工作效率。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种生物样本降温存储一体装置，采用冻存管降温存取一体式设计，不仅实现快速转运冻存盒的功能，而且降低了冻存盒暴露在室温环境中的危险，提高了冻存管内存放的生物样本的活性，存储环节中增加冻存盒的梯度性降温环节，更好的保持冻存盒内的生物样本活性，降低安全隐患，同时解决了冻存盒快速转运至中转罐的功能，提高工作效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种生物样本降温存储一体装置，其包括：存储降温机构，包括存储箱体及降温装置；第一支撑台，设置于所述存储降温机构一端侧；第二、第三支撑台，设置于所述存储降温机构另一端侧；中转罐传送机构，设于所述第一支撑台上方，用于传输已存入板架的中转罐；传递舱，设于所述第二支撑台上，用于转运板架或中转箱；板架传送机构，设于所述第三支撑台上，用于传输板架或中转箱进入传递舱中；三维移动夹持机构，设置于所述存储降温机构上方，其包括三维移动机构及其上的第一、第二抓取装置，其中，第一抓取装置抓取板架；第二抓取装置为冻存吸管装置；罩壳，罩设固定于所述存储降温机构外周，其两端侧设供所述板架传送机构和中转罐传送机构传输的开口；控制器，所述中转箱传递机构、板架传送机构、三维移动夹持机构均电性连接该控制器。

优选的，所述存储箱体为冰箱结构或所述存储箱体内中设置注氮管。

优选的，所述中转罐传送机构包括两皮带轮、传送皮带及联接其中一皮带轮的电机。

优选的，所述板架传送机构包括两皮带轮、传送皮带，及联接其中一皮带轮的电机。

优选的，所述存储降温机构包括：存储箱体，其内设若干降温方桶、存储方桶；所述降温方桶、存储方桶的顶面中央设开口及相应的带把手的盖板，且所述降温方桶、存储方桶的侧壁为双层中空结构，该双层中空结构中设置注氮管；若干降温装置，每个降温方桶内设置一降温装置，所述降温装置包括：一丝杆，自所述降温方桶的顶面插入其降温方桶内，其上端联接于一驱动电机的输出轴，该驱动电机设置于所述降温方桶的顶面；丝杆下端设置于位于所述降温方桶内壁的一固定块；一升降座，设置于所述丝杆上，与丝杆螺纹配合，随丝杆转动上下升降；用于盛放冻存盒的升降托盘，其一端连接于所述升降座。

优选的，所述三维移动机构包括，两根X向固定杆，平行设置于所述存储降温机构上方、所述罩壳内；两根X向导轨，分别沿长度方向设置于所述X向固定杆下端面，X向导轨下端面沿长度方向设导向凹槽；两X向驱动丝杆，分别嵌设于所述两根X向导轨的导向凹槽内；两X向滑块，分别设置于所述X向导轨下，所述X向滑块上端面设供X向导轨嵌设的导向凹槽，该导向凹槽内底面沿轴向凸设一带内螺纹的X向套管，所述X向驱动丝杆穿设于该X向套管内，并螺纹配合；X向驱动电机，设置于所述X向固定杆侧面，通过联接件连接所述X向驱动丝杆，以此带动X向驱动丝杆转动使之可驱动所述X向滑块沿X向导轨移动；一Y向固定杆，其两端上端面分别连接于所述两根X向导轨上的X向滑块下；一Y向导轨，沿长度方向设置于所述Y向固定杆下端面，Y向导轨下端面沿长度方向设导向凹槽；一Y向驱动丝杆，嵌设于所述Y向导轨的导向凹槽内；一Y向滑块，设置于所述Y向导轨下，所述Y向滑块上端面设供Y向导轨嵌设的导向凹槽，该导向凹槽内底面沿轴向凸设一带内螺纹的Y向套管，所述Y向驱动丝杆穿设于该Y向套管内，并螺纹配合；Y向驱动电机，设置于所述Y向固定杆侧面，通过联接件连接所述Y向驱动丝杆，以此带动Y向驱动丝杆转动使之可驱动所述Y向滑块沿Y向导轨移动。

优选的，所述第一抓取装置包括，第一固定板，其背面竖直连接于所述Y向滑块一侧面，第一固定板下部设通孔；固定框，U形，设置于所述第一固定板前面下部；升降框架，其为一个上下开口的箱体结构，插置于所述固定框内，升降框架对应固定板的背面沿长度方向设第一齿条；升降框架两侧面中部沿长度方向设升降导向滑轨及升降导向滑块，该升降导向滑块顶面连接于所述固定框的内壁；所述升降框架的前面上部设两个安装通孔；所述升降框架的上方设一可感测冻存盒的传感器；第一驱动电机，设置于所述第一固定板上，其输出轴端部伸出所述第一固定板下部的通孔，并设置第一驱动齿轮，该第一驱动齿轮与第一齿条啮合，以此带动所述升降框架上下运动；所述第一驱动电机与所述控制器电性连接；剪叉式升降装置，设置于所述升降框架内；卡夹装置，设置于所述剪叉式升降装置下。

优选的，所述的剪叉式升降装置包括：剪叉式升降架，设置于所述升降框架内，其上部两端分别连接一剪叉滑动块，该两剪叉滑动块两端滑设于两剪叉滑动轴，该两剪叉滑动轴平行设置于所述升降框架内上部；两剪叉滑动块的中部穿设一正反丝杠；步进电机，其输出轴联接所述正反丝杆，所述步进电机与所述控制器电性连接。

优选的，所述的剪叉式升降装置包括：剪叉式升降架，设置于所述升降框架内；一驱动气缸，设置于所述升降框架内，其活塞杆端部连接所述剪叉式升降架。

优选的，所述正反丝杠的两侧设轴承和轴承座，该轴承座固定于所述升降框架内壁。

优选的，所述第一固定板下部的通孔旁设位置传感器，所述升降框架的内壁上端口处设一深度传感器，所述位置传感器、深度传感器分别与所述控制器电性连接。

优选的，所述卡夹装置包括：卡夹框架，为箱体结构，套设于所述剪叉式升降架下端，卡夹框架下端设底板；两卡夹，枢轴连接于所述卡夹框架的底板两侧，卡夹中部向上凸起形成一连接部；两活动板，两活动板下端部活动连接所述两卡夹中部的连接部；磁铁框架，设置于所述卡夹框架的底板上端面中央；所述两活动板上端部伸入该磁铁框架内；框架式电磁铁，设置于所述磁铁框架内，框架式电磁铁内设一动铁芯，该动铁芯下端设容置槽，所述两活动板上端部伸入该容置槽，并通过一连接轴穿设连接所述动铁芯；所述框架式电磁铁与所述控制器电性连接。

优选的，所述剪叉式升降架的两侧上下分别设一滚动轴承，对应的，所述升降框架内壁上部中央轴向设置一与所述滚动轴承配合的带凹槽的导柱，所述卡夹框架内壁上部中央轴向设导槽。

优选的，所述卡夹框架的两侧外壁中央分别竖直设置至少一滑轮，对应的，所述升降框架内壁中央下部分别竖直设置一与该滑轮配合的导向柱。

优选的，所述剪叉式升降装置中的步进电机输出轴端部及所述正反丝杠的一端部分别设一同步带轮，并通过一同步带联接。

优选的，所述卡夹框架为保温体，其材质为PIR或PUR材料。

优选的，所述连接轴的两侧设挡片，对应的，所述磁铁框架的内壁两侧设挡块。

优选的，所述第二抓取装置包括，第二固定板，其背面竖直连接于所述Y向滑块另一侧；第二Z向固定杆，其背面竖直设置于所述第二固定板外侧面上；第二Z向导轨，沿长度方向设置于所述第二Z向固定杆正面，第二Z向导轨正面沿长度方向设导向凹槽；第二Z向驱动丝杆，嵌设于所述第二Z向导轨的导向凹槽内；第二Z向滑块，设置于所述Z向导轨下，所述Z向滑块上端面设供第二Z向导轨嵌设的导向凹槽，该导向凹槽内底面沿轴向凸设一带内螺纹的Z向套管，所述第二Z向驱动丝杆穿设于该Z向套管内，并螺纹配合；第二Z向驱动电机，设置于所述Z向固定杆外侧面，其输出轴通过联接件联接第二Z向驱动丝杆，以此带动第二Z向驱动丝杆转动使之可驱动所述第二Z向滑块沿第二Z向导轨移动；吸头，设置于所述第二Z向滑块下端。

优选的，所述传递舱包括：固定基座，其为箱体结构，包括固定框架及其上左、右侧板、后板及底板；固定基座的前端和顶部开口，并相应的设置可开启式前门机构及可开启式上盖机构；两个多段式伸缩滑轨，分别水平设置于所述固定基座的左、右侧板内侧面下部；托板，其两侧连接于所述两个多段式伸缩滑轨；驱动机构，设置于所述固定基座的底板上端面，其输出端通过一连接块连接于所述托板的后部。

优选的，所述可开启式前门机构包括：前门框，设置于所述固定基座的前部开口处；前门板，其大小与所述固定门框匹配，前门板下部枢轴连接所述前门框前端面下部；前门板的内侧面对应所述前门框的开口凸设前门密封条；第一电缸及其上推杆，第一电缸缸体连接于所述固定基座内一侧内壁，推杆的前端部活动连接于所述前门板的内侧面。

优选的，所述可开启式上盖机构包括：上盖框，设置于所述固定基座的顶部开口处；上盖，其大小与所述上盖框的开口匹配，上盖下部枢轴连接所述上盖框上端面；上盖的内侧面对应所述上盖框的开口凸设上盖密封条；第二电缸及其上推杆，第二电缸缸体连接于所述固定基座内一侧内壁，推杆的前端部活动连接于所述上盖的内侧面。

优选的，所述多段式伸缩滑轨为三段式结构，包括：第一滑轨，水平设置于所述固定基座的左侧板或右侧板内侧面下部；双向滑槽，其端面为工字型，其一侧滑设于所述第一滑轨；第二滑轨，水平设置于所述固定基座的左侧板或右侧板内侧面下部，其滑设于所述双向滑槽的另一侧；所述托板底部两侧沿轴向设连接板，该连接板连接所述第二滑轨。

优选的，所述第一滑轨、第二滑轨的上下面设带滚珠的滚珠条。

又，所述驱动机构包括：支撑杆，设置于所述固定基座的底板上端面中央，与所述多段式伸缩滑轨平行布置；链条，设置于所述支撑杆上，链条前端通过连接块连接于所述托板后部；电机，设置于所述固定基座的底板上端面，位于支撑杆的后部一侧，电机输出轴连接一转轴，该转轴联接所述链条；链条盛放装置，设置于所述固定基座的底板上端面，位于支撑杆的后端外侧，所述链条可收容于该链条盛放装置内。

优选的，所述链条为单向链条或防弯链。

优选的，所述固定基座的后板上部设进气孔，所述底板设出气孔。

优选的，所述底板下的出气孔处设负压抽气盒。

优选的，所述可开启式前门机构的前门框内侧设对应前门板的限位开关，所述可开启式上盖机构的上盖框的内侧设对应上盖的限位开关。

优选的，所述存储方桶及降温方桶内均设有温度传感器，所述温度传感器与控制器电性连接。

优选的，所述罩壳上设有一显示屏，所述显示屏上设有控制按钮，并电性连接所述控制器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型冻存管降温存取一体式的流程化管理，不仅实现快速转运冻存盒的功能，而且降低了冻存盒暴露在室温环境中的危险，提高了冻存管内存放的生物样本的活性，存储环节中增加冻存盒的梯度性降温环节，更好的保持冻存盒内的生物样本活性，降低安全隐患，同时解决了冻存盒快速转运至中转罐的功能，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体图；

图2为本实用新型实施例的立体分解图1；

图3为本实用新型实施例的立体分解图2；

图4为本实用新型实施例中存储方管组的立体图；

图5为本实用新型实施例中存储方管组的立体分解图；

图6为本实用新型实施例中三维移动夹持机构的立体图1；

图7为本实用新型实施例中三维移动夹持机构的立体图2；

图8为本实用新型实施例中三维移动夹持机构的立体分解图；

图9为本实用新型实施例中降温装置的立体图；

图10为本实用新型实施例中第一抓取装置的立体图1；

图11为本实用新型实施例中第一抓取装置的立体图2；

图12为本实用新型实施例中第一抓取装置的立体分解图1；

图13为本实用新型实施例中第一抓取装置的立体分解图2；

图14为本实用新型实施例中第一抓取装置的立体分解图3；

图15为本实用新型实施例中剪叉式升降装置实施例一的立体图1；

图16为本实用新型实施例中剪叉式升降装置实施例一的立体图2；

图17为本实用新型实施例中剪叉式升降装置实施例二的立体分解图；

图18为本实用新型实施例中传递舱的立体图1；

图19为本实用新型实施例中传递舱的立体图2；

图20为本实用新型实施例中传递舱的立体图3；

图21为本实用新型实施例中传递舱的立体图4；

图22为本实用新型实施例的立体分解图；

图23为本实用新型实施例中多段式伸缩滑轨、驱动机构的立体图1；

图24为本实用新型实施例中多段式伸缩滑轨、驱动机构的的立体图2；

图25为本实用新型实施例中多段式伸缩滑轨、驱动机构的立体分解图；

图26为本实用新型实施例中传递舱的使用状态示意图。

具体实施方式

参见图1～图26，本实用新型的一种生物样本降温存储一体装置，其包括：

存储降温机构1，包括存储箱体11及降温装置12；

第一支撑台2，设置于所述存储降温机构1一端侧；

第二、第三支撑台3、4，设置于所述存储降温机构1另一端侧；

中转罐传送机构5，设于所述第一支撑台2上方，用于传输已存入板架的中转罐100；

传递舱6，设于所述第二支撑台3上，用于转运板架200或中转箱；

板架传送机构7，设于所述第三支撑台4上，用于传输板架200或中转箱进入传递舱6中；

三维移动夹持机构8，设置于所述存储降温机构1上方，其包括三维移动机构9及其上的第一、第二抓取装置15、16，其中，第一抓取装置15抓取板架200；第二抓取装置16为冻存吸管装置；

罩壳17，罩设固定于所述存储降温机构1外周，其两端侧设供所述板架传送机构7和中转罐传送机构5传输的开口；

控制器，所述中转箱传递机构5、板架传送机构7、三维移动夹持机8构均电性连接该控制器。

进一步，所述中转罐传送机构5包括两皮带轮、传送皮带，及联接其中一皮带轮的电机。

优选的，所述存储箱体11为冰箱结构或所述存储箱体11内中设置注氮管。

优选的，所述板架传送机构7包括两皮带轮、传送皮带，及联接其中一皮带轮的电机。

优选的，所述存储降温机构1包括：

存储箱体11，其内设若干降温方桶111、存储方桶112；所述降温方桶111、存储方桶112的顶面中央设开口及相应的带把手的盖板1111、1121，且所述降温方桶111、存储方桶112的侧壁为双层中空结构，该双层中空结构中设置注氮管113；

若干降温装置12，每个降温方桶111内设置一降温装置12，所述降温装置12包括：

一丝杆121，自所述降温方桶111的顶面插入其降温方桶111内，其上端联接于一驱动电机122的输出轴，该驱动电机122设置于所述降温方桶111的顶面；丝杆121下端设置于位于所述降温方桶111内壁的一固定块123；丝杆121上部通过一上固定座126安装于所述降温方桶111内壁上部；

一升降座124，设置于所述丝杆121上，与丝杆121螺纹配合，随丝杆121转动上下升降；

用于盛放冻存盒的升降托盘125，其一端连接于所述升降座124。

优选的，所述三维移动机构9包括，

两根X向固定杆91，平行设置于所述存储降温机构1上方、所述罩壳17内；

两根X向导轨92，分别沿长度方向设置于所述X向固定杆91下端面，X向导轨92下端面沿长度方向设导向凹槽921；

两X向驱动丝杆93，分别嵌设于所述两根X向导轨92的导向凹槽921内；

两X向滑块922，分别设置于所述X向导轨92下，所述X向滑块922上端面设供X向导轨92嵌设的导向凹槽9221，该导向凹槽9221内底面沿轴向凸设一带内螺纹的X向套管923，所述X向驱动丝杆93穿设于该X向套管923内，并螺纹配合；

X向驱动电机94，设置于所述X向固定杆91侧面，通过联接件连接所述X向驱动丝杆93，以此带动X向驱动丝杆93转动使之可驱动所述X向滑块922沿X向导轨92移动；

一Y向固定杆95，其两端上端面分别连接于所述两根X向导轨92上的X向滑块922下；

一Y向导轨96，沿长度方向设置于所述Y向固定杆95下端面，Y向导轨96下端面沿长度方向设导向凹槽961；

一Y向驱动丝杆97，嵌设于所述Y向导轨96的导向凹槽961内；

一Y向滑块98，设置于所述Y向导轨96下，所述Y向滑块98上端面设供Y向导轨96嵌设的导向凹槽981，该导向凹槽981内底面沿轴向凸设一带内螺纹的Y向套管982，所述Y向驱动丝杆9穿设于该Y向套管982内，并螺纹配合；

Y向驱动电机99，设置于所述Y向固定杆95侧面，通过联接件连接所述Y向驱动丝杆97，以此带动Y向驱动丝杆97转动使之可驱动所述Y向滑块98沿Y向导轨98移动。

优选的，所述第一抓取装置15包括，

第一固定板151，其背面竖直连接于所述Y向滑块98一侧面，第一固定板151下部设通孔1511；

固定框152，U形，设置于所述第一固定板151前面下部；

升降框架153，其为一个上下开口的箱体结构，插置于所述固定框152内，升降框架153对应第一固定板151的背面沿长度方向设第一齿条154；升降框架153两侧面中部沿长度方向设升降导向滑轨155及升降导向滑块1551，该升降导向滑块1551顶面连接于所述固定框152的内壁；所述升降框架153的前面上部设两个安装通孔；所述升降框架153的上方设一可感测冻存盒的传感器；

第一驱动电机156，设置于所述第一固定板151上，其输出轴端部伸出所述第一固定板151下部的通孔，并设置第一驱动齿轮157，该第一驱动齿轮157与第一齿条154啮合，以此带动所述升降框架153上下运动；所述第一驱动电机156与所述控制器电性连接；

剪叉式升降装置158，设置于所述升降框架153内；

卡夹装置159，设置于所述剪叉式升降装置158下。

优选的，所述的剪叉式升降装置158包括：

剪叉式升降架1581，设置于所述升降框架153内，其上部两端分别连接一剪叉滑动块1582、1582’，该两剪叉滑动块1582、1582’两端滑设于两剪叉滑动轴1583、1583’，该两剪叉滑动轴1583、1583’平行设置于所述升降框架153内上部；两剪叉滑动块1582、1582’的中部穿设一正反丝杠1584；

步进电机1585，其输出轴联接所述正反丝杆1584，所述步进电机1585与所述控制器电性连接。

优选的，所述的剪叉式升降装置158包括：剪叉式升降架1581，设置于所述升降框架153内；一驱动气缸1586，设置于所述升降框架153内，其活塞杆端部连接所述剪叉式升降架1581。

优选的，所述正反丝杠1584的两侧设轴承和轴承座1589、1589’，该轴承座1589、1589’固定于所述升降框架153内壁。

优选的，所述第一固定板151下部的通孔旁设位置传感器20，所述升降框架153的内壁上端口处设一深度传感器21，所述位置传感器、深度传感器分别与所述控制器电性连接。

优选的，所述卡夹装置159包括：

卡夹框架1591，为箱体结构，套设于所述剪叉式升降架153下端，卡夹框架1591下端设底板1592；

两卡夹1593，枢轴连接于所述卡夹框架1591的底板1592两侧，卡夹1593中部向上凸起形成一连接部15931；

两活动板1594，两活动板下端部活动连接所述两卡夹1593中部的连接部15931；

磁铁框架1595，设置于所述卡夹框架1591的底板1592上端面中央；所述两活动板1594上端部伸入该磁铁框架1595内；

框架式电磁铁1596，设置于所述磁铁框架1595内，框架式电磁铁1596内设一动铁芯1597，该动铁芯1597下端设容置槽1598，所述两活动板1594上端部伸入该容置槽1598，并通过一连接轴1599穿设连接所述动铁芯1597；所述框架式电磁铁1596与所述控制器电性连接。

优选的，所述剪叉式升降架158的两侧上下分别设一滚动轴承22、22’，对应的，所述升降框架153内壁上部中央轴向设置一与所述滚动轴承22配合的带凹槽的导柱23，所述卡夹框架1591内壁上部中央轴向设导槽15911。

优选的，所述卡夹框架1591的两侧外壁中央分别竖直设置至少一滑轮24，对应的，所述升降框架153内壁中央下部分别竖直设置一与该滑轮24配合的导向柱25。

优选的，所述剪叉式升降装置158中的步进电机1585输出轴端部及所述正反丝杠1584的一端部分别设一同步带轮1587、1587’，并通过一同步带1588联接。

优选的，所述卡夹框架1591为保温体，其材质为PIR或PUR材料。

优选的，所述连接轴1599的两侧设挡片15991，对应的，所述磁铁框架1595的内壁两侧设挡块15951。

优选的，所述第二抓取装置16包括，

第二固定板161，其背面竖直连接于所述Y向滑块98另一侧；

第二Z向固定杆162，其背面竖直设置于所述第二固定板161外侧面上；

第二Z向导轨163，沿长度方向设置于所述第二Z向固定杆162正面，第二Z向导轨163正面沿长度方向设导向凹槽1631；

第二Z向驱动丝杆164，嵌设于所述第二Z向导轨163的导向凹槽1631内；

第二Z向滑块165，设置于所述第二Z向导轨163下，所述Z向滑块165上端面设供第二Z向导轨163嵌设的导向凹槽1651，该导向凹槽1651内底面沿轴向凸设一带内螺纹的Z向套管1652，所述第二Z向驱动丝杆164穿设于该Z向套管1652内，并螺纹配合；

第二Z向驱动电机166，设置于所述Z向固定杆162外侧面，其输出轴通过联接件联接第二Z向驱动丝杆164，以此带动第二Z向驱动丝杆164转动使之可驱动所述第二Z向滑块165沿第二Z向导轨163移动；

吸头167，设置于所述第二Z向滑块165下端。

优选的，所述传递舱6包括：

固定基座61，其为箱体结构，包括固定框架611及其上左、右侧板612、613、后板614及底板615；固定基座61的前端和顶部开口，并相应的设置可开启式前门机构62及可开启式上盖机构63；

两个多段式伸缩滑轨64，分别水平设置于所述固定基座61的左、右侧板612、613内侧面下部；

托板65，其两侧连接于所述两个多段式伸缩滑轨64、64’；

驱动机构66，设置于所述固定基座61的底板615上端面，其输出端通过一连接块连接于所述托板65的后部。

优选的，所述可开启式前门机构62包括：

前门框621，设置于所述固定基座61的前部开口处；

前门板622，其大小与所述固定门框621匹配，前门板622下部枢轴连接所述前门框621前端面下部；前门板622的内侧面对应所述前门框621的开口凸设前门密封条623；

第一电缸624及其上推杆625，第一电缸缸体连接于所述固定基座61内一侧内壁，推杆625的前端部活动连接于所述前门板622的内侧面。

优选的，所述可开启式上盖机构63包括：

上盖框631，设置于所述固定基座61的顶部开口处；

上盖632，其大小与所述上盖框631的开口匹配，上盖632下部枢轴连接所述上盖框631上端面；上盖632的内侧面对应所述上盖框631的开口凸设上盖密封条633；

第二电缸634及其上推杆635，第二电缸634缸体连接于所述固定基座61内一侧内壁，推杆635的前端部活动连接于所述上盖632的内侧面。

优选的，所述多段式伸缩滑轨64为三段式结构，包括：

第一滑轨641，水平设置于所述固定基座61的左侧板或右侧板内侧面下部；

双向滑槽642，其端面为工字型，其一侧滑设于所述第一滑轨641；

第二滑轨643，水平设置于所述固定基座61的左侧板或右侧板内侧面下部，其滑设于所述双向滑槽642的另一侧；

所述托板65底部两侧沿轴向设连接板651(以连接板651为例，下同)，该连接板651连接所述第二滑轨643。

优选的，所述第一滑轨641、第二滑轨643的上下面设带滚珠的滚珠条644。

优选的，所述驱动机构66包括：

支撑杆661，设置于所述固定基座61的底板615上端面中央，与所述多段式伸缩滑轨64平行布置；

链条662，设置于所述支撑杆661上，链条662前端通过连接块666连接于所述托板65后部；

电机663，设置于所述固定基座61的底板615上端面，位于支撑杆661的后部一侧，电机663输出轴连接一转轴664，该转轴664联接所述链条662；

链条盛放装置665，设置于所述固定基座61的底板615上端面，位于支撑杆661的后端外侧，所述链条662可收容于该链条盛放装置665内。

优选的，所述链条662为单向链条或防弯链。

优选的，所述固定基座61的后板614上部设进气孔6141，所述底板615设出气孔6151。

优选的，所述底板615下的出气孔6151处设负压抽气盒67。

优选的，所述可开启式前门机构62的前门框621内侧设对应前门板622的限位开关625，所述可开启式上盖机构63的上盖框631的内侧设对应上盖632的限位开关635。

优选的，所述存储方桶及降温方桶内均设有温度传感器，所述温度传感器与控制器电性连接。

优选的，所述罩壳17上设有一显示屏18，所述显示屏上设有控制按钮，并电性连接所述控制器。

本实用新型所述的生物样本降温存储一体装置的操作方法，包括以下步骤：

1)冻存管内存储生物样本，板架(冻存盒)内存放多个冻存管，中转罐内存放板架(冻存盒)；

2)将液氮分别补入存储降温机构1的存储箱体11内降温方桶和存储方桶，存储方桶的设定温度-196℃至-130℃之间，降温方桶的设定温度-196℃至-80℃之间；降温方桶内液氮由下至上挥发，在降温方桶内自下向上形成温度由低向高梯度变化的不同的温度区域；

3)通过板架传送机构7、三维移动夹持机构8配合经传递舱6将存放多个冻存管的板架(冻存盒)根据需要送入存储降温机构1降温方桶或存储方桶降温或存储冻存管，或将板架(冻存盒)放置于中转罐中，经过中转罐传送机构5送出用于实验。

又，本实用新型所述的生物样本降温存储一体装置的操作方法，包括以下步骤：

1)将液氮分别补入存储降温机构的存储箱体内降温方桶和存储方桶内，存储方桶的设定温度-196至-130℃之间，降温方桶的设定温度-196℃至-80℃之间；降温方桶内液氮由下至上挥发，在降温方桶内自下向上形成温度由低向高梯度变化的不同的温度区域；

2)通过中转罐传送机构5，将内存放板架(冻存盒)的中转罐100输送至罩壳17内的传递舱6，进行干燥、除湿处理；

3)三维移动夹持机构8启动，三维移动机构9驱动第一抓取装置15和第二抓取装置16移动至传递舱6上方，传递舱6上盖打开，第一抓取装置15抓取传递舱6内中转罐100内的板架200，三维移动机构9再将第一抓取装置15移动至存储箱体11，第一抓取装置15先将板架200放在存储箱体11中的一个降温方桶上方，再抓取待放的降温方桶上的盖体放至其他降温方桶上，然后再抓取板架200放至待放的降温方桶内的降温装置12的升降托盘125上，降温装置12启动驱动电机122，使升降托盘125托着板架200在降温方桶内逐步下降至所需温度区域，在上述自高温区域至低温区域的下降过程中，升降托盘125在不同温度区域停留若干分钟；反之也是。

如需将经过降温的板架存入存储方桶内，三维移动夹持机构8启动，三维移动机构9驱动第一抓取装置15和第二抓取装置16移动至板架200上方，第一抓取装置15先将板架200放在一个存储方桶上方，将抓取待存入的存储方桶上盖、打开存储方桶，然后第一抓取装置15抓起板架200并放入待存入的存储方桶内底部。

如需将经过降温的板架移入中转罐100，三维移动夹持机构8启动，使第一抓取装置15、第二抓取装置16移动至中转罐传送机构5上方，人工或外部机械臂取下中转罐100的盖体，中转罐传送机构5启动将中转罐100移动至第一抓取装置15下方，第一抓取装置15抓取板架200放入中转罐100内，中转罐传送机构5将装有板架200的中转罐100移出罩壳17，用于操作员转运中转罐，将中转罐中的板架转移至其他实验室使用。

冻存管存取时，三维移动机构9驱动第一抓取装置15和第二抓取装置16移动至存储箱体11上方，第一抓取装置15打开降温方桶或存储方桶，第二抓取装置16吸取冻存管，至板架200；移入罩壳17内，由于板架200内的冻存管只有10支或者是零散的冻存管时，可将多个板架200内的冻存管进行挑管至一个板架200内，从而充分实现利用率。

先将外部的中转罐100上盖打开并放在中转罐传送机构5上，由中转罐传送机构5将中转罐100转入罩壳17内且靠近存储方桶一侧时停止，三维移动机构9启动使第一、第二抓取装置15、16移动至中转罐100上方，第一抓取装置15启动并从中转罐100中取出板架200，移动第一抓取装置15至存储箱体11上方，第一抓取装置15将板架200放在一边，先将待放入的降温方桶的上盖取下，然后第一抓取装置15将板架200放入该降温方桶内的升降托盘125进行程序降温，升降托盘125在降温方桶内逐步下降至所需温度区域，在上述自高温区域至低温区域的下降过程中，升降托盘125在不同温度区域停留若干分钟，板架200上冻存管内存储生物样本的温度逐渐降低至休眠状，然后再将板架200从降温方桶取出、移入存储方桶内进行存储；或者将板架200放在板架传送机构7上，将板架200移走，用于实验人员使用。

Claims (11)

1.一种生物样本降温存储一体装置，其特征在于，包括：

存储降温机构，包括存储箱体及降温装置；

第一支撑台，设置于所述存储降温机构一端侧；

第二、第三支撑台，设置于所述存储降温机构另一端侧；

中转罐传送机构，设于所述第一支撑台上方，用于传输已存入板架的中转罐；

传递舱，设于所述第二支撑台上，用于转运板架或中转箱；

板架传送机构，设于所述第三支撑台上，用于传输板架或中转箱进入传递舱中；

三维移动夹持机构，设置于所述存储降温机构上方，其包括三维移动机构及其上的第一、第二抓取装置，其中，第一抓取装置抓取板架；第二抓取装置为冻存吸管装置；

罩壳，罩设固定于所述存储降温机构外周，其两端侧设供所述板架传送机构和中转罐传送机构传输的开口；

控制器，所述中转箱传递机构、板架传送机构、三维移动夹持机构均电性连接该控制器。

2.如权利要求1所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述存储箱体为冰箱结构或所述存储箱体内中设置注氮管。

3.如权利要求1所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述中转罐传送机构包括两皮带轮、传送皮带，及联接其中一皮带轮的电机；所述板架传送机构包括两皮带轮、传送皮带，及联接其中一皮带轮的电机。

4.如权利要求1所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述存储降温机构包括：

存储箱体，其内设若干降温方桶、存储方桶；所述降温方桶、存储方桶的顶面中央设开口及相应的带把手的盖板，且所述降温方桶、存储方桶的侧壁为双层中空结构，该双层中空结构中设置注氮管；所述存储方桶及降温方桶内均设有温度传感器，所述温度传感器与控制器电性连接；

若干降温装置，每个降温方桶内设置一降温装置，所述降温装置包括：

一丝杆，自所述降温方桶的顶面插入其降温方桶内，其上端联接于一驱动电机的输出轴，该驱动电机设置于所述降温方桶的顶面；丝杆下端设置于位于所述降温方桶内壁的一固定块；

一升降座，设置于所述丝杆上，与丝杆螺纹配合，随丝杆转动上下升降；

用于盛放冻存盒的升降托盘，其一端连接于所述升降座。

5.如权利要求1所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述三维移动机构包括，

两根X向固定杆，平行设置于所述存储降温机构上方、所述罩壳内；

两根X向导轨，分别沿长度方向设置于所述X向固定杆下端面，X向导轨下端面沿长度方向设导向凹槽；

两X向驱动丝杆，分别嵌设于所述两根X向导轨的导向凹槽内；

两X向滑块，分别设置于所述X向导轨下，所述X向滑块上端面设供X向导轨嵌设的导向凹槽，该导向凹槽内底面沿轴向凸设一带内螺纹的X向套管，所述X向驱动丝杆穿设于该X向套管内，并螺纹配合；

X向驱动电机，设置于所述X向固定杆侧面，通过联接件连接所述X向驱动丝杆，以此带动X向驱动丝杆转动使之可驱动所述X向滑块沿X向导轨移动；

一Y向固定杆，其两端上端面分别连接于所述两根X向导轨上的X向滑块下；

一Y向导轨，沿长度方向设置于所述Y向固定杆下端面，Y向导轨下端面沿长度方向设导向凹槽；

一Y向驱动丝杆，嵌设于所述Y向导轨的导向凹槽内；

一Y向滑块，设置于所述Y向导轨下，所述Y向滑块上端面设供Y向导轨嵌设的导向凹槽，该导向凹槽内底面沿轴向凸设一带内螺纹的Y向套管，所述Y向驱动丝杆穿设于该Y向套管内，并螺纹配合；

Y向驱动电机，设置于所述Y向固定杆侧面，通过联接件连接所述Y向驱动丝杆，以此带动Y向驱动丝杆转动使之可驱动所述Y向滑块沿Y向导轨移动。

6.如权利要求5所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述第一抓取装置包括，

第一固定板，其背面竖直连接于所述Y向滑块一侧面，第一固定板下部设通孔；

固定框，U形，设置于所述第一固定板前面下部；

升降框架，其为一个上下开口的箱体结构，插置于所述固定框内，升降框架对应固定板的背面沿长度方向设第一齿条；升降框架两侧面中部沿长度方向设升降导向滑轨及升降导向滑块，该升降导向滑块顶面连接于所述固定框的内壁；所述升降框架的前面上部设两个安装通孔；所述升降框架的上方设一可感测冻存盒的传感器；

第一驱动电机，设置于所述第一固定板上，其输出轴端部伸出所述第一固定板下部的通孔，并设置第一驱动齿轮，该第一驱动齿轮与第一齿条啮合，以此带动所述升降框架上下运动；所述第一驱动电机与所述控制器电性连接；

所述第一固定板下部的通孔旁设位置传感器，所述升降框架的内壁上端口处设一深度传感器，所述位置传感器、深度传感器分别与所述控制器电性连接；

剪叉式升降装置，设置于所述升降框架内；

卡夹装置，设置于所述剪叉式升降装置下。

7.如权利要求6所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述的剪叉式升降装置包括：

剪叉式升降架，设置于所述升降框架内，其上部两端分别连接一剪叉滑动块，该两剪叉滑动块两端滑设于两剪叉滑动轴，该两剪叉滑动轴平行设置于所述升降框架内上部；两剪叉滑动块的中部穿设一正反丝杠；所述正反丝杠的两侧设轴承和轴承座，该轴承座固定于所述升降框架内壁；

步进电机，其输出轴端部及所述正反丝杠的一端部分别设一同步带轮，并通过一同步带联接；所述步进电机与所述控制器电性连接。

8.如权利要求6所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述的剪叉式升降装置包括：剪叉式升降架，设置于所述升降框架内；一驱动气缸，设置于所述升降框架内，其活塞杆端部连接所述剪叉式升降架。

9.如权利要求6所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述卡夹装置包括：

卡夹框架，为箱体结构，套设于所述剪叉式升降架下端，卡夹框架下端设底板；

两卡夹，枢轴连接于所述卡夹框架的底板两侧，卡夹中部向上凸起形成一连接部；

两活动板，两活动板下端部活动连接所述两卡夹中部的连接部；

磁铁框架，设置于所述卡夹框架的底板上端面中央；所述两活动板上端部伸入该磁铁框架内；

框架式电磁铁，设置于所述磁铁框架内，框架式电磁铁内设一动铁芯，该动铁芯下端设容置槽，所述两活动板上端部伸入该容置槽，并通过一连接轴穿设连接所述动铁芯，所述连接轴的两侧设挡片，对应的，所述磁铁框架的内壁两侧设挡块；

所述剪叉式升降架的两侧上下分别设一滚动轴承，对应的，所述升降框架内壁上部中央轴向设置一与所述滚动轴承配合的带凹槽的导柱，所述卡夹框架内壁上部中央轴向设导槽；

所述卡夹框架的两侧外壁中央分别竖直设置至少一滑轮，对应的，

所述升降框架内壁中央下部分别竖直设置一与该滑轮配合的导向柱；

所述框架式电磁铁与所述控制器电性连接。

10.如权利要求5所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述第二抓取装置包括，

第二固定板，其背面竖直连接于所述Y向滑块另一侧；

第二Z向固定杆，其背面竖直设置于所述第二固定板外侧面上；

第二Z向导轨，沿长度方向设置于所述第二Z向固定杆正面，第二Z向导轨正面沿长度方向设导向凹槽；

第二Z向驱动丝杆，嵌设于所述第二Z向导轨的导向凹槽内；

第二Z向滑块，设置于所述Z向导轨下，所述Z向滑块上端面设供第二Z向导轨嵌设的导向凹槽，该导向凹槽内底面沿轴向凸设一带内螺纹的Z向套管，所述第二Z向驱动丝杆穿设于该Z向套管内，并螺纹配合；

第二Z向驱动电机，设置于所述Z向固定杆外侧面，其输出轴通过联接件联接第二Z向驱动丝杆，以此带动第二Z向驱动丝杆转动使之可驱动所述第二Z向滑块沿第二Z向导轨移动；

吸头，设置于所述第二Z向滑块下端。

11.如权利要求1所述的生物样本降温存储一体装置，其特征在于，所述传递舱包括：

固定基座，其为箱体结构，包括固定框架及其上左、右侧板、后板及底板；固定基座的前端和顶部开口，并相应的设置可开启式前门机构及可开启式上盖机构；所述固定基座的后板上部设进气孔，所述底板设出气孔；所述底板下的出气孔处设负压抽气盒；

两个多段式伸缩滑轨，分别水平设置于所述固定基座的左、右侧板内侧面下部；

托板，其两侧连接于所述两个多段式伸缩滑轨；

驱动机构，包括：

支撑杆，设置于所述固定基座的底板上端面中央，与所述多段式伸缩滑轨平行布置；

链条，设置于所述支撑杆上，链条前端通过连接块连接于所述托板后部；所述链条为单向链条或防弯链；

电机，设置于所述固定基座的底板上端面，位于支撑杆的后部一侧，电机输出轴连接一转轴，该转轴联接所述链条；

链条盛放装置，设置于所述固定基座的底板上端面，位于支撑杆的后端外侧，所述链条可收容于该链条盛放装置内输出端通过一连接块连接于所述托板的后部；

所述可开启式前门机构包括：

前门框，设置于所述固定基座的前部开口处；

前门板，其大小与所述前门框匹配，前门板下部枢轴连接所述前门框前端面下部；前门板的内侧面对应所述前门框的开口凸设前门密封条；

第一电缸及其上推杆，第一电缸缸体连接于所述固定基座内一侧内壁，推杆的前端部活动连接于所述前门板的内侧面；

所述前门框内侧设对应前门板的限位开关；

所述可开启式上盖机构包括：

上盖框，设置于所述固定基座的顶部开口处；

上盖，其大小与所述上盖框的开口匹配，上盖下部枢轴连接所述上盖框上端面；上盖的内侧面对应所述上盖框的开口凸设上盖密封条；

第二电缸及其上推杆，第二电缸缸体连接于所述固定基座内一侧内壁，推杆的前端部活动连接于所述上盖的内侧面；

所述上盖框的内侧设对应上盖的限位开关；

所述多段式伸缩滑轨为三段式结构，包括：

第一滑轨，水平设置于所述固定基座的左侧板或右侧板内侧面下部；

双向滑槽，其端面为工字型，其一侧滑设于所述第一滑轨；

第二滑轨，水平设置于所述固定基座的左侧板或右侧板内侧面下部，其滑设于所述双向滑槽的另一侧；

所述托板底部两侧沿轴向设连接板，该连接板连接所述第二滑轨；所述第一滑轨、第二滑轨的上下面设带滚珠的滚珠条。