CN210528938U - 一种培养皿菌落自动计数仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种培养皿菌落自动计数仪，涉及微生物检测技术领域，解决了现有技术中培养皿菌落自动计数仪自动化程度低不适合大批量技术的问题，其技术要点是：包括支架，支架内设有自动化计数机构，所述自动化计数机构包括自动上下料组件和图像自动采集单元，图像自动采集单元包括抓取组件、放回组件、输送组件、灯光组件和图像采集组件，输送组件设在抓取组件和放回组件的一侧，灯光组件和图像采集组件固定连接在输送组件的另一侧；本实用新型通过气缸带动输送组件和图像采集组件完成自动化图像采集工作，相对于现有技术，本实用新型自动化程度高，工作效率高，适合大批量的培养皿菌落计数工作。

Description

一种培养皿菌落自动计数仪

技术领域

本实用新型涉及微生物检测技术领域，尤其涉及一种培养皿菌落自动计数仪。

背景技术

在各个生物医药、检验检疫、疾病控制、质量监督、环境监测、食品卫生，以及大专院校、研究院所等领域中的微生物菌落分析和科学研究中，菌落计数是一个非常基础繁琐但非常耗人力和时间的工作。

中国专利公开号“CN208234907U”公开一种菌落计数器，包括显示平台、检测平台、放置平台，显示平台包括显示屏、主机，检测平台包括数码相机、放大镜、自动计数器、LED环形灯，放置平台包括培养皿放置池、培养皿固定装置、调节装置，支撑杆、支撑底座，所述显示屏安装在所述主机的上方，所述主机安装在所述支撑杆上，所述主机内部放置检测平台，所述显示屏连接所述自动计数器，所述自动计数器连接所述数码相机，所述放大镜固定在所述数码相机的镜头前，所述LED环形灯安装在所述放大镜的周围，放置平台上安装有一所述调节装置，所述培养皿固定装置安装在所述培养皿放置池的两端；该装置结构简单，价格低廉，便于维修，应用更为广泛；但是该装置自动化程度较低，每次技术时都需要人工上料，技术效率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种培养皿菌落自动计数仪，以解决现有技术中培养皿菌落自动计数仪自动化程度低不适合大批量技术的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种培养皿菌落自动计数仪，包括支架，支架内设有自动化计数机构，所述自动化计数机构包括用于培养皿批量上下料的自动上下料组件和具有自动抓取培养皿及图像采集功能的图像自动采集单元，图像自动采集单元包括抓取组件、放回组件、输送组件、灯光组件和图像采集组件，抓取组件和放回组件的旁边两侧分别固定安装有自动上下料组件，输送组件设在抓取组件和放回组件的一侧，灯光组件和图像采集组件固定连接在输送组件的另一侧。

作为本实用新型进一步的方案，自动上下料组件包括料盒、料盒气缸、顶杆升降气缸和顶杆，料盒为多组底部带带有通孔的盒体连接而成，料盒通过料板放置在料盒气缸上，料板上设有用于顶杆通过的通孔，料板固定连接在料盒气缸上的滑块上，顶杆升降气缸固定连接在料盒气缸的下方，顶杆升降气缸的滑块上固定连接有顶杆，顶杆上端设有圆形顶板。

作为本实用新型进一步的方案，料盒气缸的滑块上设有感应片，料盒气缸的滑轨上设有位置感应器。

作为本实用新型进一步的方案，抓取组件用于将自动上下料组件上的培养皿抓取到图像采集组件的位置，抓取组件包括第一抓取气缸、第二抓取气缸、抓取气爪和第一料爪，第一抓取气缸通过抓取气缸固定板固定连接在支架上，抓取气缸固定板为L形钢板，且抓取气缸固定板通过螺钉固定连接在支架和第一抓取气缸，第二抓取气缸固定连接在第一抓取气缸的伸缩轴上，抓取气爪通过补偿块固定连接在第二抓取气缸的伸缩轴上；放回组件的结构和抓取组件的结构一致，不同的是，放回组件上不含有补偿块，且放回组件中放回气缸固定板的高度小于抓取气缸固定板的高度。

作为本实用新型进一步的方案，输送组件包括滑轨、滑块和伺服电机，滑轨为内部设有丝杠传动结构，滑块设在滑轨，且滑块与滑轨内的丝杠连接，伺服电机为滑轨的配套伺服电机，伺服电机与滑轨中的丝杠通过皮带连接。

作为本实用新型进一步的方案，滑块在滑轨的一侧固定连接有钢片，且滑轨的一侧还设有位置感应器，所述位置感应器设有三个。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型通过一系列的气缸和气爪协作完成批量的培养皿上下料工作，并通过气缸带动输送组件和图像采集组件完成自动化图像采集工作，相对于现有技术，本实用新型自动化程度高，工作效率高，适合大批量的培养皿菌落计数工作。

附图说明

图1为培养皿菌落自动计数仪的结构示意图。

图2为培养皿菌落自动计数仪中自动化计数机构的结构示意图。

图3为培养皿菌落自动计数仪中图像自动采集单元的结构示意图。

图4为培养皿菌落自动计数仪中封闭门的结构示意图。

图5为培养皿菌落自动计数仪中抓取组件的结构示意图。

图6为培养皿菌落自动计数仪中放回组件的结构示意图。

图7为培养皿菌落自动计数仪中输送组件的结构示意图。

图8为培养皿菌落自动计数仪中灯光组件的结构示意图。

图9为培养皿菌落自动计数仪中图像采集组件的结构示意图。

图10为培养皿菌落自动计数仪中开盖组件的结构示意图。

图11为培养皿菌落自动计数仪中料盒的结构示意图。

图12为培养皿菌落自动计数仪中料板的结构示意图。

图13为培养皿菌落自动计数仪中料盒气缸的结构示意图。

图14为培养皿菌落自动计数仪中顶杆的结构示意图。

附图标记：1-支架，11-运行报警灯，12-玻璃门，13-操作屏，14-暗箱，2-封闭门，21-封闭门气缸，22-滑动杆，23-门板，24-封闭门固定板，3-抓取组件，31-抓取气缸固定板，32-第一抓取气缸，33-第二抓取气缸，34-抓取气爪，35-第一料爪，36-补偿块，4-放回组件，41-放回气缸固定板，5-输送组件，51-滑轨，52-滑块，53-伺服电机，6-灯光组件，61-灯光支撑杆，62-灯光气缸，63-环形灯，7-图像采集组件，71-传感器支撑杆，72-转角气缸，73-图像传感器，8-开盖组件，81-气缸高度补偿块，82-第一开盖气缸，83-第二开盖气缸，84-开盖气爪，85-第二料爪，9-自动上下料组件，91-料盒，92-料盒气缸，93-顶杆升降气缸，94-顶杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

由图1～图3所示，一种培养皿菌落自动计数仪，包括支架1，支架1内设有自动化计数机构，所述自动化计数机构包括用于培养皿自动上下料的自动上下料组件9和具有自动抓取培养皿及图像采集功能的图像自动采集单元，图像自动采集单元包括抓取组件3、放回组件4、输送组件5、灯光组件6和图像采集组件7，抓取组件3和放回组件4的两侧分别固定安装有自动上下料组件9，输送组件5设在抓取组件3和放回组件4的一侧，灯光组件6和图像采集组件7固定连接在输送组件5的另一侧；

支架1采用铝合金支撑固定而成，支架1的外侧固定有塑料板，支架1在图像自动采集单元外侧罩有暗箱14，用于防止外界光线影响和防止杂菌混入培养皿中，暗箱14上设有封闭门2，且暗箱14在支架1的侧面上设有玻璃门12，玻璃门12的设置便于工作人员观察设备运行情况，玻璃门12的一端铰接在支架1上，另一端采用磁吸的方式与支架1固定；

如图4所示，封闭门2包括用于升降的封闭门气缸21、滑动杆22、门板23和封闭门固定板24，封闭门固定板24通过螺钉和角支座的配合固定连接在暗箱14和支架1上，封闭门气缸21固定连接在封闭门固定板24上，滑动杆22与设在封闭门固定板24上的T形滑动座滑动连接，T形滑动座上设有用于安装滑动杆22的通孔，门板23固定连接在封闭门气缸21的伸出轴和滑动杆22上，用于隔绝杂菌；

优选的，本实施例中，封闭门气缸21的型号为CM2L20-200Z伸缩气缸；

抓取组件3用于将自动上下料组件9上的培养皿抓取到图像采集组件7的位置，如图5所示，抓取组件3包括第一抓取气缸32、第二抓取气缸33、抓取气爪34和第一料爪35，第一抓取气缸32通过抓取气缸固定板31固定连接在支架1上，抓取气缸固定板31为L形钢板，且抓取气缸固定板31通过螺钉固定连接在支架1和第一抓取气缸32，第二抓取气缸33固定连接在第一抓取气缸32的伸缩轴上，抓取气爪34通过补偿块36固定连接在第二抓取气缸33的伸缩轴上，补偿块36的设置使得抓取组件3和放回组件4采用同种气缸配件，便于物料的管理，第一料爪35设有两个，分别固定连接在抓取气爪34的爪子上；抓取组件工作时，第一抓取气缸32通气伸出，当第一抓取气缸32伸出后，第二抓取气缸33伸出，同时抓取气爪34打开，当抓取气爪34抓取培养皿后，第二抓取气缸33缩回，然后第一抓取气缸32缩回，第一抓取气缸32缩回后，第二抓取气缸33再次伸出，第二抓取气缸33伸出后，抓取气爪34打开，培养皿落入输送组件5上；

优选的，第一抓取气缸32的型号为MGPM25-200气缸；

优选的，第二抓取气缸33的型号为MGPM玻璃门12-20气缸；

优选的，抓取气爪34的型号为MHZ2-16D气爪；

放回组件4用于图像采集后的培养皿放回自动上下料组件9上，如图6所示，放回组件4的结构和抓取组件3的结构一致，不同的是，放回组件4上不含有补偿块36，且放回组件4中放回气缸固定板41的高度小于抓取气缸固定板31的高度；

输送组件5固定连接在抓取组件3和放回组件4的一侧，如图7所示，输送组件5包括滑轨51、滑块52和伺服电机53，滑轨51为现有技术中内部设有丝杠传动结构的滑轨，滑块52设在滑轨51，且滑块52与滑轨51内的丝杠连接，滑块52设有一个（图中为滑块52的三个位置），伺服电机53为滑轨51的配套伺服电机，伺服电机53与滑轨51中的丝杠通过皮带连接；伺服电机53带动滑轨51内的丝杠，从而带动滑块52在滑轨51上的上料位、观测位和下料位往复运动；

优选的，滑轨组件5的型号为HK85-FL滑轨组件；

优选的，本实施例中，为了探测滑块52的位置，滑块52在滑轨51的一侧固定连接有钢片，且滑轨51的一侧还设有位置感应器，所述位置感应器设有三个，分别固定在滑轨51上的上料位、观测位和下料位；所述位置感应器为672感应器；

灯光组件6固定安装在输送组件5的观测位的一侧，用于为观察培养皿菌落时提供光线，如图8所示，灯光组件6包括灯光支撑杆61、灯光气缸62和环形灯63，灯光支撑杆61固定在支架1上，灯光气缸62固定连接在灯光支撑杆61上，环形灯63固定连接在灯光气缸62的伸缩轴上，环形灯63为环形LED灯光组，环形灯63的内侧设有LED灯珠；当滑块52载着培养皿到达观测位时，灯光气缸62伸出，环形灯63下降到培养皿周边的位置，环形灯63通电打开，为观测培养皿内的菌落提供光照；

优选的，本实施例中，灯光气缸62的型号为MGPM玻璃门12-50伸缩气缸；

图像采集组件7用于拍摄培养皿中菌落的照片，从而为分析人员提供数据，如图9所示，图像采集组件7包括传感器支撑杆71、转角气缸72和图像传感器73，传感器支撑杆71固定连接在支架1上，起到支撑的作用，转角气缸72固定连接在传感器支撑杆71的顶端，图像传感器73固定连接在转角气缸72的伸缩轴上；图像传感器73设在观察位的顶部，当培养皿到达观察位时，转角气缸72伸出，图像传感器73拍摄菌落照片；

优选的，转角气缸72的型号为PSB-25空压型转角气缸；

优选的，图像传感器73为800万像素的彩色CMOS传感器；

自动上下料组件9用于培养皿的批量上下料，自动上下料组件9设有两组，分别固定连接在抓取组件3和放回组件4的伸出位置，如图11-14所示，自动上下料组件9包括料盒91、料盒气缸92、顶杆升降气缸93和顶杆94，料盒91为多组底部带带有通孔的盒体连接而成，料盒91内部用于放置培养皿，料盒91通过图12所示的料板放置在料盒气缸92上，料板上设有用于顶杆94通过的通孔，料盒气缸92为现有技术中滑轨，料板固定连接在料盒气缸92上的滑块上，当料盒气缸92通电后，料盒气缸92通过料板带动料盒91往复运动，顶杆升降气缸93固定连接在料盒气缸92的下方，顶杆升降气缸93为现有技术中滑轨，顶杆升降气缸93的滑块上固定连接有顶杆94，顶杆94上端设有圆形顶板，用于顶起培养皿；

优选的，料盒气缸92的型号为HK85-FR滑轨组件；料盒气缸92的滑块上设有感应片，料盒气缸92的滑轨上设有位置感应器，所述位置感应器为672感应器；

优选的，料盒气缸92的型号为HK85-F0滑轨组件；

优选的，本实施例中，自动计数仪还包括PLC控制器、电源管理模块及分析电脑，所述PLC控制器采用三菱的PLC控制器，所述PLC控制器和电源管理模块电性连接，PLC控制器与上述气缸及伺服电机中的电磁阀和继电器电性连接，分析电脑与图像传感器73电性连接；

PLC控制器、电源管理模块均固定连接在图像自动采集单元的下方，且支架1在PLC控制器、电源管理模块的一侧还设有散热风扇，用于PLC控制器、电源管理模块的散热；PLC控制器的操作屏13固定连接在支架1上，方便工作人员控制设备运行；

优选的，分析电脑内设有自动分析程序，分析程序内存储有不同菌落种类的菌落形状、菌落颜色等菌落外观数据，分析程序通过识别菌落群的数量及像素点分析菌落数量，同时分析程序还具有人工矫正的功能，工作人员通过鼠标单击可添加或删除遗漏菌落，分析程序分析完成后具有数据保存和审计跟踪操作人员的功能。

实施例2

由图1～图3所示，一种培养皿菌落自动计数仪，包括支架1，支架1内设有自动化计数机构，所述自动化计数机构包括用于培养皿自动上下料的自动9和具有自动抓取培养皿及图像采集功能的图像自动采集单元，图像自动采集单元包括抓取组件3、放回组件4、输送组件5、灯光组件6和图像采集组件7，抓取组件3和放回组件4的两侧分别固定安装有自动上下料组件9，输送组件5设在抓取组件3和放回组件4的一侧，灯光组件6和图像采集组件7固定连接在输送组件5的另一侧；

优选的，本实施例中，为了检测避光的培养皿盖，图像自动采集单元内还设有开盖组件8，开盖组件8用于培养皿的取盖工作，开盖组件8固定连接在灯光组件6和图像采集组件7之间，如图10所示，开盖组件8包括第一开盖气缸82、第二开盖气缸83、开盖气爪84和第二料爪85；第一开盖气缸82通过气缸高度补偿块81固定连接在支架1上，第二开盖气缸83固定连接在第一开盖气缸82的伸出轴上，开盖气爪84固定连接在第二开盖气缸83的伸出轴上，第二料爪85固定连接在开盖气爪84的爪子上；当培养皿到达观察位时，第一开盖气缸82和第二开盖气缸83同时伸出，同时开盖气爪84打开第二料爪85，第一开盖气缸82伸出后，第二开盖气缸83下降，开盖气爪84关闭，第二料爪85夹住培养皿盖子后，第二开盖气缸83上升，然后第一开盖气缸82缩回，观察完毕后，第一开盖气缸82伸出，然后第二开盖气缸83下降，然后开盖气爪84打开，第二开盖气缸83伸出，第一开盖气缸82缩回，完成开盖和合盖动作；

本实施例中，支架1的顶部还设有运行报警灯11，运行报警灯11与PLC控制器电性连接，用于提示设备运行情况，

其他的和实施例1相同。

综上所述，本实用新型的工作原理是：

工作人员将培养皿批量的放置到料盒91上，然后将料盒91放置到料板上，启动自动计数仪，料盒气缸92将料盒91运送到抓取组件3的输出位，顶杆升降气缸93将培养皿顶出一个培养皿的高度，此时抓取组件3将培养皿抓取到输送组件5的位置，然后输送组件5将培养皿运送到灯光组件6的下方，开盖组件8将培养皿的盖子取下，灯光组件6下降，为采集菌落图像提供灯光，图像采集组件7下降拍摄菌落图片并传输到分析电脑内自动计数，然后开盖组件8将培养皿的盖子合上，放回组件4将培养皿放回到另一处自动上下料组件9上，此时完成一个培养皿的计数循环，然后自动计数仪继续运行，直至所有的培养皿计数完成。

需要特别说明的是，本申请中通过图像传感器计数为现有技术的应用，通过一系列的气缸和气爪协作完成批量的培养皿计数工作为本申请的创新点，其有效解决了现有技术中培养皿菌落自动计数仪自动化程度低不适合大批量技术的问题。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种培养皿菌落自动计数仪，包括支架（1），支架（1）内设有自动化计数机构，其特征在于，所述自动化计数机构包括用于培养皿批量上下料的自动上下料组件（9）和具有自动抓取培养皿及图像采集功能的图像自动采集单元，图像自动采集单元包括抓取组件（3）、放回组件（4）、输送组件（5）、灯光组件（6）和图像采集组件（7），抓取组件（3）和放回组件（4）的旁边两侧分别固定安装有自动上下料组件（9），输送组件（5）设在抓取组件（3）和放回组件（4）的一侧，灯光组件（6）和图像采集组件（7）固定连接在输送组件（5）的另一侧。

2.根据权利要求1所述的培养皿菌落自动计数仪，其特征在于，自动上下料组件（9）包括料盒（91）、料盒气缸（92）、顶杆升降气缸（93）和顶杆（94），料盒（91）为多组底部带带有通孔的盒体连接而成，料盒（91）通过料板放置在料盒气缸（92）上，料板上设有用于顶杆（94）通过的通孔，料板固定连接在料盒气缸（92）上的滑块上，顶杆升降气缸（93）固定连接在料盒气缸（92）的下方，顶杆升降气缸（93）的滑块上固定连接有顶杆（94），顶杆（94）上端设有圆形顶板。

3.根据权利要求2所述的培养皿菌落自动计数仪，其特征在于，料盒气缸（92）的滑块上设有感应片，料盒气缸（92）的滑轨上设有位置感应器。

4.根据权利要求1所述的培养皿菌落自动计数仪，其特征在于，抓取组件（3）包括第一抓取气缸（32）、第二抓取气缸（33）、抓取气爪（34）和第一料爪（35），第一抓取气缸（32）通过抓取气缸固定板（31）固定连接在支架（1）上，抓取气缸固定板（31）为L形钢板，且抓取气缸固定板（31）通过螺钉固定连接在支架（1）和第一抓取气缸（32），第二抓取气缸（33）固定连接在第一抓取气缸（32）的伸缩轴上，抓取气爪（34）通过补偿块（36）固定连接在第二抓取气缸（33）的伸缩轴上；放回组件（4）的结构和抓取组件（3）的结构一致，不同的是，放回组件（4）上不含有补偿块（36），且放回组件（4）中放回气缸固定板（41）的高度小于抓取气缸固定板（31）的高度。

5.根据权利要求1-4任一所述的培养皿菌落自动计数仪，其特征在于，输送组件（5）包括滑轨（51）、滑块（52）和伺服电机（53），滑轨（51）为内部设有丝杠传动结构，滑块（52）设在滑轨（51），且滑块（52）与滑轨（51）内的丝杠连接，伺服电机（53）为滑轨（51）的配套伺服电机，伺服电机（53）与滑轨（51）中的丝杠通过皮带连接。

6.根据权利要求5所述的培养皿菌落自动计数仪，其特征在于，滑块（52）在滑轨（51）的一侧固定连接有钢片，且滑轨（51）的一侧还设有位置感应器，所述位置感应器设有三个。

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