CN210365901U - 全自动样本转移系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动样本转移系统，包括由动力单元同时驱动的机械抓爪和移液单元，动力单元包括X向驱动机构、滑动设置在X向驱动机构上的Y向驱动机构，Y向驱动机构上滑动设置有双Z连接座，在双Z连接座上间隔设置有第一Z向驱动机构和第二Z向驱动机构，机械抓爪和移液单元分别设置在第一或第二Z向驱动机构上。本实用新型优点在于解决了传统样本转移系统需要配备两个三维驱动机构的问题，机械抓爪和移液单元悬挂在沿Y向滑轨移动的双Z连接座上，利用X向驱动机构和Y向驱动机构同时驱动机械抓爪和移液单元同时沿X向或Y向运动，简化结构，占用空间小，节约安装空间，降低成本。

Description

全自动样本转移系统

技术领域

本实用新型涉及免疫荧光技术，尤其是涉及一种全自动样本转移系统。

背景技术

免疫荧光技术又称荧光抗体技术，它是根据抗原抗体反应的原理，先将已知的抗原或抗体标记上荧光基团，再用这种荧光抗体（或抗原）作为探针检查细胞或组织内的相应抗原（或抗体），最后利用荧光显微镜观察样本即可。

免疫荧光实验步骤包括细胞片制备、固定及通透（即透化）、封闭、抗体孵育及荧光检测。免疫荧光分析仪包括样本转移系统和检测系统，样本转移模块包括用于转移样本的机械抓爪、加样装置和识别系统等，机械抓爪能够满足样本的转移需求，加样装置实现细胞片制备过程中的自动加样。但是，现有样本转移系统的机械抓爪和加样装置为分体式结构，机械抓爪和加样装置的三维驱动机构单独设置，即需要两套三维驱动机构，结构复杂，占用空间大，操作繁琐。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种全自动样本转移系统，X向驱动机构和Y向驱动机构共同驱动机械抓爪和移液单元沿X向和Y向运动，简化了整个系统的结构，占用空间小。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的全自动样本转移系统，包括由动力单元同时驱动的机械抓爪和移液单元，所述动力单元包括X向驱动机构、滑动设置在所述X向驱动机构上的Y向驱动机构，所述Y向驱动机构上滑动设置有双Z连接座，在所述双Z连接座上间隔设置有第一Z向驱动机构和第二Z向驱动机构，所述机械抓爪和移液单元分别设置在所述第一Z向驱动机构或第二Z向驱动机构上。

所述X向驱动机构包括X向横梁和设在所述X向横梁顶部的X向滑轨，在X向横梁的侧壁设置有齿形带，所述Y向驱动机构的Y向基座滑动设置在所述X向滑轨上，与X向横梁对应处的所述Y向基座底端部设置有呈L形结构的电机座，所述电机座底板的下方设置有由X向电机驱动的主动带轮，靠近所述主动带轮的电机座底板下方间隔设置有一对惰轮，所述齿形带绕设在所述惰轮和主动带轮上。

所述Y向驱动机构包括所述Y向基座和固连在Y向基座底部的Y向滑轨，靠近所述电机座的Y向基座底部设置有沿所述X向滑轨往返平移的X向滑块组件，Y向基座的一侧设置有由Y向电机驱动的皮带传动副，所述双Z连接座固连在所述皮带传动副的环形皮带上并沿所述Y向滑轨往返平移。

所述双Z连接座包括水平板，所述水平板上表面设置有沿所述Y向滑轨移动的Y向滑块，所述Y向滑块的一侧设置有竖板，竖板顶部水平弯折形成下夹板，所述下夹板顶部的水平板通过螺栓连接有上夹板，双Z连接座通过上夹板、下夹板与环形皮带相固连。

所述第二Z向驱动机构包括固连在所述水平板上的第二Z向基座，所述第二Z向基座的第二Z向滑轨上滑动设置有由动力源驱动的第二Z向滑块，所述移液单元固连在所述第二Z向滑块上。

与所述第二Z向基座相对的所述水平板另一侧设置有向下延伸的第一Z向基座，所述第一Z向基座的第一Z向滑轨上滑动设置有由Z向丝杆电机驱动的螺母座，固连在所述螺母座的竖向横梁上设置有竖向连接框，所述机械抓爪固连在所述竖向连接框的底部。

所述机械抓爪包括水平设置的安装基座，在所述安装基座下方间隔设置有由贯穿式丝杆电机驱动的右夹持组件和由贯穿式丝杆电机通过联动机构驱动的左夹持组件，所述右夹持组件和左夹持组件结构相同，均包括竖直设置的安装板，在安装板的外端垂直设置有竖向连接板，在所述竖向连接板的底部设置有夹爪，所述夹爪底部一体成型有两个呈L形结构的夹齿。

所述右夹持组件的安装板内端向后翻折形成安装边，所述贯穿式丝杆电机固连在所述安装边上，左夹持组件的竖向连接板固连在贯穿式丝杆电机的丝杆外端；所述联动机构包括间隔设置在所述安装基座下方的第一带轮和第二带轮，所述第一带轮和第二带轮上绕设有同步带，右夹持组件的安装板通过第一夹板固连在靠近所述第一带轮的同步带一侧边上，左夹持组件的安装板通过第二夹板固连在靠近所述第二带轮的同步带另一侧边上。

所述安装边底部设置有托盘识别传感器。

位于所述第一带轮和第二带轮之间的所述安装基座上设置有抓爪直线导向件，所述右夹持组件的安装板上水平固连有沿所述抓爪直线导向件滑动的第一滑块，所述左夹持组件的安装板上水平固连有沿抓爪直线导向件滑动的第二滑块。

本实用新型优点在于解决了传统样本转移系统需要配备两个三维驱动机构的问题，机械抓爪和移液单元悬挂在沿Y向滑轨移动的双Z连接座上，利用X向驱动机构和Y向驱动机构同时驱动机械抓爪和移液单元同时沿X向或Y向运动，简化结构，占用空间小，节约安装空间，降低成本。本实用新型的优点具体体现在以下几点：

（1）、本实用新型机械抓爪和移液单元分别悬挂在双Z向连接座的两侧，两者共用一套X向驱动机构和Y向驱动机构，简化了现有样本转移系统的结构，操作简单，降低制造成本；

（2）、本实用新型的X向滑轨采用低重心宽幅式直线导轨，保证整个系统的运动稳定性；Y向滑轨设置在Y向基座（即悬臂）的底部，保证了Y向基座的刚度和稳定性；Y向基座与X向滑块组件构成T形结构，进一步增加了Y向基座的刚度，运动稳定性好，提高了运动精度；

（3）、机械抓爪利用贯穿式丝杆电机为动力源，以同步带传动副为联动机构实现了两个夹持组件的快速、稳定开合，稳定性好；托盘识别传感器能够判断两个夹持组件是否抓到托盘，进而主动判断抓取可靠性，具有防护作用；抓爪直线导向件能够保证两夹持组件的运动轨迹。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A部的放大结构示意图。

图3是本实用新型所述X向驱动机构和Y向驱动机构的安装图。

图4是图3中B部的放大结构示意图。

图5是本实用新型所述机械抓爪和移液单元的安装图。

图6是图5中C部的放大结构示意图。

图7是本实用新型所述双Z连接座的结构示意图。

图8是本实用新型所述左夹持组件和右夹持组件的位置关系图。

图9是本实用新型所述机械抓爪张开时的运动轨迹图。

图10是本实用新型所述机械抓爪闭合时的运动轨迹图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的全自动样本转移系统，包括由动力单元同时驱动的机械抓爪和移液单元，所述动力单元包括X向驱动机构、滑动设置在所述X向驱动机构上的Y向驱动机构，所述Y向驱动机构上滑动设置有双Z连接座，在所述双Z连接座上间隔设置有第一Z向驱动机构和第二Z向驱动机构，所述机械抓爪设置在所述第一Z向驱动机构上，移液单元设置在所述第二Z向驱动机构上；

如图1-4所示，X向驱动机构包括X向横梁101（实际安装时，将X向横梁101固定在指定安装位置）和设置在X向横梁101顶部的X向滑轨102，X向滑轨102采用低重心宽幅式直线导轨，保证了运动稳定性；在X向横梁101的侧壁两端间隔设置有U形连接件103，两U形连接件103上固连有齿形带104； Y向驱动机构的Y向基座201滑动设置在X向滑轨102上，与X向横梁101对应处的Y向基座201底端部设置有呈L形结构的电机座105，电机座105的底板上设置有X向电机106，电机座105的底板下方设置有由X向电机106驱动的主动带轮107，靠近主动带轮107的电机座105下方间隔设置有一对惰轮108，齿形带104绕设在惰轮108和主动带轮107上，X向电机106工作时带动Y向驱动机构沿X向滑轨102往返移动；

如图1-3所示，Y向驱动机构包括Y向基座201（即悬臂）和固连在Y向基座201底部的Y向滑轨202，Y向基座201由水平延伸的底座和立板构成，底座的宽度大于立板的厚度，Y向滑轨202固连在底板下表面，保证了Y向基座201的刚度和稳定性；靠近电机座105的Y向基座201底部设置有沿X向滑轨102往返平移的X向滑块组件203，X向滑块组件203包括沿X向滑轨102移动的X向滑块和固连在X向滑块上的固定件，固定件的宽度大于Y向滑轨202的宽度，Y向基座201与固定件构成T形结构，进一步增加了Y向基座201的刚度，运动稳定性好，提高了运动精度；Y向基座201的一侧设置有由Y向电机204驱动的皮带传动副，双Z连接座固连在皮带传动副的环形皮带205上并沿Y向滑轨202往返平移，通过双Z连接座带动机械抓爪和移液单元同时沿X向、Y向往返运动；

如图5、7所示，双Z连接座包括水平板301，水平板301上表面设置有沿Y向滑轨202移动的Y向滑块302，Y向滑块一侧固连有竖板303，竖板303的顶部水平弯折形成下夹板304，下夹板304顶部通过螺栓连接有上夹板305，双Z连接座通过上夹板304、下夹板305与环形皮带205相固连；

如图5、7所示，第二Z向驱动机构包括与水平板301相固连的第二Z向基座401，第二Z向基座401的第二Z向滑轨402上滑动设置有由动力源（动力源为由Z向电机驱动的同步带传动副）驱动的第二Z向滑块403，第二Z向滑块403通过一对夹板与同步带传动副的同步带404相固连，移液单元固连在第二Z向滑块403上，移液单元包括固连在第二Z向滑块403上的L形安装块501和设置在L形安装块501上的加样针502；

如图5所示，与第二Z向基座401相对的水平板301另一侧设置有向下延伸的第一Z向基座601，第一Z向基座601的第一Z向滑轨602上滑动设置有由Z向丝杆电机603驱动的螺母座，固连在螺母座的竖向横梁604上设置有竖向连接框605，机械抓爪固连在竖向连接框605的底部。

如图6、8所示，机械抓爪包括水平设置的安装基座701，在安装基座701下方间隔设置有由贯穿式丝杆电机702驱动的右夹持组件和由贯穿式丝杆电机702通过联动机构驱动的左夹持组件，左夹持组件和右夹持组件的夹爪705上均设置有弹簧回位机构，使歪斜托盘自动回正；右夹持组件和左夹持组件结构相同，均包括竖直设置的安装板703，在安装板703的外端垂直设置有竖向连接板704，在竖向连接板704的底部设置有夹爪705，夹爪705底部一体成型有两个呈L形结构的夹齿706，夹齿706与夹爪705之间的凹槽与托盘外翻边相匹配；右夹持组件的安装板703内端向后翻折形成安装边707，贯穿式丝杆电机702固连在安装边707上，安装边707底部设置有托盘识别传感器708；左夹持组件的竖向连接板704固连在贯穿式丝杆电机702的丝杆外端；联动机构包括间隔设置在安装基座701下方的第一带轮709和第二带轮710，第一带轮709和第二带轮710上绕设有同步带712，右夹持组件的安装板703通过第一夹板711固连在靠近第一带轮709的同步带712一侧边上，左夹持组件的安装板703通过第二夹板713固连在靠近第二带轮710的同步带712另一侧边上；位于第一带轮709和第二带轮710之间的安装基座701上设置有抓爪直线导向件714（即导轨），右夹持组件的安装板703上水平固连有沿抓爪直线导向件714滑动的第一滑块715，左夹持组件的安装板703上水平固连有沿抓爪直线导向件714滑动的第二滑块716，保证右夹持组件和左夹持组件的运动轨迹，提高了机械抓爪的运动精度。

本实用新型的具体工作过程简述如下：

为实现托盘的自动转移作业，分别利用X向驱动机构、Y向驱动机构调整机械抓爪使其位于待转移托盘正上方，第一Z向驱动机构带动机械抓爪均匀下降（机械抓爪初始位置为张开状态），左夹持组件和右夹持组件下降到位后位于托盘两侧，然后贯穿式丝杆电机702开始工作，右夹持组件受力沿抓爪直线导向件714向左移动，同步带712受力顺时针转动并带动左夹持组件沿抓爪直线导向件714向右移动，两个夹爪705快速闭合并夹紧托盘，闭合时同步带712的运动轨迹如图10所示；若托盘有歪斜，弹簧回位机构的弹力使托盘自动回正；根据工作需求，分别利用X向驱动机构、Y向驱动机构和第一Z向驱动机构将待转运托盘转移至指定位置后，调整左夹持组件和右夹持组件张开将托盘放置在指定位置，左夹持组件和右夹持组件张开时同步带的运动轨迹如图9所示。

为实现样本的自动加样，利用X向驱动机构、Y向驱动机构和第二Z向驱动机构将移液单元移动至指定位置吸取试剂或样本，然后再利用X向驱动机构、Y向驱动机构和第二Z向驱动机构将移液单元移动至玻片上方，进而点样，完成点样操作。

Claims (10)

1.一种全自动样本转移系统，其特征在于：包括由动力单元同时驱动的机械抓爪和移液单元，所述动力单元包括X向驱动机构、滑动设置在所述X向驱动机构上的Y向驱动机构，所述Y向驱动机构上滑动设置有双Z连接座，在所述双Z连接座上间隔设置有第一Z向驱动机构和第二Z向驱动机构，所述机械抓爪和移液单元分别设置在所述第一Z向驱动机构或第二Z向驱动机构上。

2.根据权利要求1所述的全自动样本转移系统，其特征在于：所述X向驱动机构包括X向横梁和设在所述X向横梁顶部的X向滑轨，在X向横梁的侧壁设置有齿形带，所述Y向驱动机构的Y向基座滑动设置在所述X向滑轨上，与X向横梁对应处的所述Y向基座底端部设置有呈L形结构的电机座，所述电机座底板的下方设置有由X向电机驱动的主动带轮，靠近所述主动带轮的电机座底板下方间隔设置有一对惰轮，所述齿形带绕设在所述惰轮和主动带轮上。

3.根据权利要求2所述的全自动样本转移系统，其特征在于：所述Y向驱动机构包括所述Y向基座和固连在Y向基座底部的Y向滑轨，靠近所述电机座的Y向基座底部设置有沿所述X向滑轨往返平移的X向滑块组件；Y向基座的一侧设置有由Y向电机驱动的皮带传动副，所述双Z连接座固连在所述皮带传动副的环形皮带上并沿所述Y向滑轨往返平移。

4.根据权利要求3所述的全自动样本转移系统，其特征在于：所述双Z连接座包括水平板，所述水平板上表面设置有沿所述Y向滑轨移动的Y向滑块，所述Y向滑块的一侧设置有竖板，竖板顶部水平弯折形成下夹板，所述下夹板顶部的水平板通过螺栓连接有上夹板，双Z连接座通过上夹板、下夹板与环形皮带相固连。

5.根据权利要求4所述的全自动样本转移系统，其特征在于：所述第二Z向驱动机构包括固连在所述水平板上的第二Z向基座，所述第二Z向基座的第二Z向滑轨上滑动设置有由动力源驱动的第二Z向滑块，所述移液单元固连在所述第二Z向滑块上。

6.根据权利要求4所述的全自动样本转移系统，其特征在于：与所述第二Z向基座相对的所述水平板另一侧设置有向下延伸的第一Z向基座，所述第一Z向基座的第一Z向滑轨上滑动设置有由Z向丝杆电机驱动的螺母座，固连在所述螺母座的竖向横梁上设置有竖向连接框，所述机械抓爪固连在所述竖向连接框的底部。

7.根据权利要求6所述的全自动样本转移系统，其特征在于：所述机械抓爪包括水平设置的安装基座，在所述安装基座下方间隔设置有由贯穿式丝杆电机驱动的右夹持组件和由贯穿式丝杆电机通过联动机构驱动的左夹持组件，所述右夹持组件和左夹持组件结构相同，均包括竖直设置的安装板，在安装板的外端垂直设置有竖向连接板，在所述竖向连接板的底部设置有夹爪，所述夹爪底部一体成型有两个呈L形结构的夹齿。

8.根据权利要求7所述的全自动样本转移系统，其特征在于：所述右夹持组件的安装板内端向后翻折形成安装边，所述贯穿式丝杆电机固连在所述安装边上，左夹持组件的竖向连接板固连在贯穿式丝杆电机的丝杆外端；所述联动机构包括间隔设置在所述安装基座下方的第一带轮和第二带轮，所述第一带轮和第二带轮上绕设有同步带，右夹持组件的安装板通过第一夹板固连在靠近所述第一带轮的同步带一侧边上，左夹持组件的安装板通过第二夹板固连在靠近所述第二带轮的同步带另一侧边上。

9.根据权利要求8所述的全自动样本转移系统，其特征在于：所述安装边底部设置有托盘识别传感器。

10.根据权利要求8所述的全自动样本转移系统，其特征在于：位于所述第一带轮和第二带轮之间的所述安装基座上设置有抓爪直线导向件，所述右夹持组件的安装板上水平固连有沿所述抓爪直线导向件滑动的第一滑块，所述左夹持组件的安装板上水平固连有沿抓爪直线导向件滑动的第二滑块。

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