CN211854564U - 低温存取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低温存取设备，包括：存储装置，所述存储装置内部为低温环境，用于存储样本；其中，所述样本包括冻存管及用于放置所述冻存管的冻存板架；操作装置，所述操作装置与所述存储装置可拆卸连接；所述操作装置用于接收用于盛放所述样本的中转罐，并通过所述中转罐完成所述样本在所述存储装置中的存放与取出；密封装置，当所述存储装置与所述操作装置拆卸开时，所述密封装置用于对所述存储装置进行密封。本实用新型能够在保证存储装置存放效果的前提下，实现操作装置与存储装置一对多的灵活配合，也即仅需要增加存储装置即可完成存储空间的提升，在增加有限成本的前提下实现了存储装置的有效扩容。

Description

低温存取设备

技术领域

本实用新型涉及样本存取设备领域，特别是涉及一种低温存取设备。

背景技术

液氮冻存罐是液氮容器的存取样本冻存管及冻存板架的主要产品类型。目前，通常采用的结构是在液氮冻存罐罐体内设置冻存架，在冻存架上设置用于放置冻存管及冻存板架的放置区域，在放置区域完成冻存管及冻存板架的存储。然而随着冷藏需求的增加，冻存管及冻存板架的数量越来越多，但这种结构能够存放的冻存管及冻存板架的数量十分有限，无法在有限提高成本的条件下实现存放区域的有效扩容。

实用新型内容

基于此，针对上述液氮冻存罐能够存放的冻存管及冻存板架的数量十分有限，无法在有限提高成本的条件下实现存放区域的有效扩容这一问题，有必要提供一种能够在增加成本不多的情况下实现液氮冻存罐有效扩容的低温存取设备。

一种低温存取设备，包括：

存储装置，所述存储装置内部为低温环境，用于存储样本；其中，所述样本包括冻存管及用于放置所述冻存管的冻存板架；

操作装置，所述操作装置与所述存储装置可拆卸连接；所述操作装置用于接收用于盛放所述样本的中转罐，并通过所述中转罐完成所述样本在所述存储装置中的存放与取出；

密封装置，当所述存储装置与所述操作装置拆卸开时，所述密封装置用于对所述存储装置进行密封。

进一步地，所述操作装置上还设有移动装置与快接装置，所述移动装置用于驱动所述操作装置移动至所述存储装置对应的预设位置；所述快接装置用于实现所述操作装置与所述存储装置的组装。

进一步地，所述操作装置包括：

外壳，所述外壳形成密闭的操作腔体；

传递罐，所述传递罐用于将所述中转罐放入所述操作腔体中；

开罐机构，所述开罐机构设于所述操作腔体内，用于打开所述传递罐与所述中转罐；

抓取机构，所述抓取机构用于抓取所述样本，并将所述抓取的所述样本放入所述打开的所述中转罐或所述存储装置中。

进一步地，所述抓取机构包括：

样本抓取组件，所述样本抓取组件用于抓取所述样本；

抓取移动组件，所述抓取移动组件用带动所述样本抓取组件移动。

进一步地，所述抓取移动组件包括：

Y轴向导轨，所述Y轴向导轨与所述样本抓取组件滑动连接，用于引导所述样本抓取组件沿Y轴滑动；

Y轴固定板；

X轴模组，所述X轴模组通过所述Y轴固定板与所述Y轴向导轨滑动连接，用于引导所述样本抓取组件沿X轴滑动。

进一步地，所述样本抓取组件为用于吸取所述冻存管的吸头组件；其中，所述吸头组件包括吸头导轨座、负压接头、吸头电机、吸头丝杠与吸头部件；所述吸头导轨座与所述Y轴向导轨滑动连接；所述吸头部件设于所述吸头丝杠的驱动端上；所述吸头电机用于驱动所述吸头丝杠带动所述吸头部件沿所述吸头导轨座滑动；所述负压接头用于产生负压；所述吸头部件在所述负压的作用下吸取所述冻存管。

进一步地，所述样本抓取组件还可以为用于吸取所述冻存板架的夹爪组件；其中，所述夹爪组件包括：

夹爪结构，所述夹爪结构用于抓取所述样本；所述夹爪结构包括夹持臂、传动部件与夹爪部件；所述传动部件位于所述夹持臂一端，且所述传动部件上设有用于接收驱动力的输入端；所述传动部件将通过所述输入端接收的沿所述夹持臂延伸方向的驱动力转换为垂直于所述夹持臂延伸方向的驱动力；所述传动部件上还设有用于输出所述转换后的驱动力的输出端；所述夹爪部件设于所述输出端上；所述夹爪部件包括第一夹爪与第二夹爪，且所述第一夹爪和所述第二夹爪之间设有用于夹持所述样本的夹持空间；所述第一夹爪与所述第二夹爪在所述传动部件的带动下沿垂直于所述夹持臂的延伸方向移动，且移动方向相反；

驱动电机；

驱动导轨，在所述驱动电机的驱动下，所述夹爪结构沿所述驱动导轨移动，调整所述夹爪结构与所述样本在Z轴方向上的位置。

进一步地，所述开罐机构包括：

第一开罐组件，所述第一开罐组件用于打开所述传递罐与所述中转罐；

开罐移动组件，所述开罐移动组件用于带动所述第一开罐组件移动至所述中转罐上方。

进一步地，所述第一开罐组件包括开罐固定座、伸缩型电磁铁、弹簧与电磁铁；其中，所述固定座设于所述开罐移动组件的驱动端上；所述电磁铁与所述开罐固定座固定连接；所述伸缩型电磁铁与所述开罐移动组件滑动连接；所述伸缩型电磁铁与所述电磁铁之间设有所述弹簧。

进一步地，所述存储装置包括：

罐体；

设于所述罐体上方的罐盖，所述罐盖与所述罐体之间形成密闭的存储腔体；且所述罐盖上设有用于所述样本通过的存取口；

存取盖，所述存取盖与所述存取口相配合实现所述存储装置的密封；及

存储机构，所述存储机构转动支撑于所述存储腔体内，用于实现所述样本的放置。

进一步地，所述存储机构包括：

存储架，所述存储架上设有存储孔；

存储部件，所述存储部件卡接于所述存储孔内，用于放置所述样本；

转动组件，所述转动组件通过所述存储架带动所述存储部件转动至所述存取口。

进一步地，所述存储孔为用于存储所述冻存管的圆形铝管孔；所述存储部件为用于存储所述冻存管的圆形限位管。

进一步地，所述存储孔为用于存储所述冻存板架的方形铝管孔；所述存储部件为用于存储所述冻存板架的方形限位管。

进一步地，所述密封装置为密封盖，所述密封盖与所述罐盖转动连接；所述密封盖上设有与所述存取口位置对应的密封口；当所述密封盖上的第一密封面与所述罐体的第二密封面重合时，所述密封口、所述存取口与所述存取盖配合实现对所述存储装置的密封。

进一步地，所述罐盖顶部设有与所述密封盖尺寸匹配的密封槽，所述第二密封面位于所述密封槽的底部；当所述第一密封面与所述第二密封面重合时，所述密封槽侧面与所述密封盖侧面相配合实现对所述存储装置的密封。

进一步地，所述密封盖与所述罐盖通过转动部件转动连接；所述转动部件中设有转动驱动部件，所述转动驱动部件用于驱动所述密封盖相对所述存储装置转动。

进一步地，所述低温存取设备还包括：

暂存装置，所述暂存装置设于所述操作腔体内部，且所述暂存装置内为低温环境，用于暂时存放所述样本。

进一步地，所述低温存取设备还包括：

预处理罐，所述预处理罐用于对待存储至所述存储装置中的所述样本进行预处理。

上述低温存取设备，将存储装置与操作装置设为可拆卸式连接，并通过密封装置完成对存储装置的密封。该设备能够在保证存储装置存放效果的前提下，实现操作装置与存储装置一对多的灵活配合，也即仅需要增加存储装置即可完成样本存储空间的提升，在增加有限成本的前提下实现了存储装置的有效扩容。

对于本申请的各种具体结构及其作用与效果，将在下面结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本申请一个实施例的低温存取设备的立体图；

图2为本申请一个实施例的低温存取设备的爆炸图；

图3为本申请另一个实施例的存储装置与密封装置的立体图；

图4为本申请一个实施例的低温存取设备沿图1中A-A剖面的剖视图；

图5为本申请另一个实施例的低温存取设备沿图1中A-A剖面的剖视图；

图6为本申请一个实施例的存储装置中存储机构的立体图；

图7为本申请一个实施例的操作装置的立体图；

图8为本申请一个实施例的开罐机构的立体图；

图9为本申请另一个实施例的操作装置的立体图；

图10为本申请另一个实施例的样本抓取组件的立体图；

图11为本申请一个实施例的吸头组件的立体图；

图12为本申请另一个实施例的夹爪组件的立体图；

图13为本申请另一个实施例的夹爪组件的局部爆炸图；

图14为本申请一个实施例的暂存装置的爆炸图；

图15为本申请一个实施例的暂存装置的局部立体图。

附图标记中：100-存储装置；110-罐体；111-存储腔体；120-罐盖；121-存取口；122-第二密封面；123-密封槽；130-存储机构；140-转动组件；141-电机；142-第一齿轮；143-第二齿轮；144-第一转轴；145-第三齿轮；146-第四齿轮；147-第二转轴；150-存储架；160-存储孔；161-圆形铝管孔；162-方形铝管孔；170-存储部件；171-圆形限位管；172-方形限位管；180-排气孔；190-存取盖；200-操作装置；300-密封装置；310-密封盖；311-第一密封面；320-密封口；330-转动部件；400-暂存装置；410-暂存罐盖；420-暂存罐体；430-暂存部件；431-圆形暂存部件；432-方形暂存部件；500-外壳；510-操作腔体；600-中转槽；700-开罐机构；710-第一开罐组件；711-开罐固定座；712-伸缩型电磁铁；713-弹簧；714-电磁铁；720-开罐移动组件；721-X轴电机；722-X轴丝杆；723-X轴固定板；724-Y轴电机；725-Y轴丝杆；726-Y轴活动板；727-Z轴电机；728-Z轴丝杆；729-Z轴升降板；730-第二开罐组件；800-抓取机构；810-样本抓取组件；820-抓取移动组件；830-Y轴向导轨；840-吸头组件；841-吸头导座；842-负压接头；843-吸头电机；844-吸头丝杠；845-吸头部件；846-导冷管；847-储液筒；850-夹爪组件；851-夹爪结构；852-夹持臂；852a-第一夹持臂；852b-第二夹持臂；852c-第三夹持臂；853-传动部件；854-夹爪部件；854a-第一夹爪；854b-第二夹爪；855-驱动电机；856-驱动导轨；857-气体补偿部件；858-Z轴固定座；859-滑槽；860-驱动电缸；861-位置传感器；862-保温外罩；863-驱动部件；870-X轴模组；871-X轴向导轨；872-X轴驱动电机；873-抓取X轴丝杠；880-Y轴固定板；890-观察窗；900-显示屏；1000-叉车孔；1100-传递罐；1200-扶手；1300-轮组；1400-配电箱；1500-板扫解码器；1600-快接装置；1700-样本；1710-冻存管；1720-冻存板架；1800-预处理罐。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案做进一步清楚、完整的描述，但需要说明的是，以下实施例仅是本申请中的部分优选实施例，并不涉及本申请技术方案所涵盖的全部实施例。

图1所示的是本申请一个实施例的低温存取设备的立体图。图13中所示有样本1700。根据图1与图13可知，低温存取装置包括存储装置100、操作装置200与密封装置300。其中，存储装置100内部为低温环境，且存储装置100与操作装置200可拆卸连接。存储装置100中存储有样本1700。操作装置200用于接收用于盛放样本1700的中转罐(未图示)，并通过中转罐完成样本1700在存储装置100中的存放与取出。具体地，操作装置200可以将中转罐中待存储的样本1700的取出并存放至存储装置100中，操作装置200还可以将存储装置100中待取出的样本1700取出并放置于中转罐中。当存储装置100与操作装置200拆卸开时，密封装置300对存储装置100进行密封。其中，样本1700包括存放样品的冻存管1710与用于放置冻存管1710的冻存板架1720。可以理解的是，冻存板架1720上放置有至少一个冻存管1710，当待存储的冻存管1710的数量一定数值时，可通过冻存板架1720批量存储。

具体地，低温存取设备的工作原理为：当控制系统接收到需要向存储装置100中存储样本1700的信息时，将盛放有待存储的样本1700的中转罐放入操作装置200中，并打开尚有空余存储位置的存储装置100对应的密封装置300；将操作装置200与存储装置100进行组装；而后通过操作装置200提取中转罐中的待存储样本1700，并将提取的待存储样本1700存放至存储装置100中，完成待存储样本1700的存放。反之，当控制系统接收到需要从存储装置100中取出样本1700的信息时，将空载的中转罐放入操作装置中，选取存储有所需样本1700的存储装置100，并打开与选取的存储装置100对应的密封装置300；将操作装置200与选取的存储装置100进行组装；而后通过操作装置200从选取的存储装置100中取出所需样本1700，将取出的样本1700放入中转罐中，并将盛放有样本1700的中转罐从操作装置200中取出，完成所需样本1700的取出。

在其中一个实施例中，样本1700中存储的样品可以是生物细胞。

在其中一个实施例中，存储装置100内部为低温环境为液氮氛围。

上述低温存取设备，将存储装置与操作装置设为可拆卸式连接，并通过密封装置完成对存储装置的密封。该设备能够在保证存储装置存放效果的前提下，实现操作装置与存储装置一对多的灵活配合，也即仅需要增加存储装置即可完成样本存储空间的提升，在增加有限成本的前提下实现了存储装置的有效扩容。

在其中一个实施例中，为了提高存储装置100与操作装置200组装过程中的自动化程度，上述低温存取装置的操作装置上还设有移动装置(未图示)与快接装置1600，如图2所示。其中，移动装置用于驱动操作装置200移动至存储装置100对应的预设位置，快接装置1600用于将操作装置200与存储装置100进行组装。可以理解的是，预设位置可以是预设的用于操作装置与存储装置组装时操作装置所处的位置。

具体地，在其中一个实施例中，移动装置可以是移动机器人。

具体地，在其中一个实施例中，快接装置为卡扣结构。通过卡扣结构卡接存储装置，实现操作装置与存储装置的卡接。

在其中一个实施例中，根据图4与图5可知，操作装置200包括外壳500、传递罐1100、开罐机构700与抓取机构800。其中，外壳500形成密闭的操作腔体510，且开罐机构700、抓取机构800与传递罐1100位于操作腔体510内部。传递罐1100用于将中转罐传递至操作腔体510中，开罐机构700用于从操作腔体510内打开传递罐1100与中转罐，抓取机构800用于抓取样本1700，可以理解的是，抓取机构800抓取的样本1700可以是中转罐中抓取的待存储样本，也可是从存储装置100中的抓取的所需样本。中转罐通过传递罐1100侧门(未标示)从操作装置200外部进入操作腔体510内，开罐机构700从操作腔体510内部依次打开传递罐1100的顶盖与中转罐的顶盖，而后抓取机构800抓取中转罐中的待存储样本1700存储至存储装置100中或将从存储装置100中抓取的所需样本1700放入中转罐中。

在其中一个实施例中，开罐机构700将从中转罐上取下的顶盖放置于中转槽600上。

在其中一个实施例中，传递罐中设有除尘除湿设备，用于在传递罐中对中转罐进行除尘除湿。

在其中一个实施例中，操作腔体中除尘除湿设备，用于在传递罐中对中转罐进行除尘除湿。

上述低温存取设备中，操作装置的外壳形成密闭的操作腔体，且将传递罐，开罐机构与抓取机构均设于操作腔体内部，因此，无需人工介入，通过操作装置中的开罐机构能够实现传递罐的打开与中转罐的打开，通过抓取机构能够实现样本的存取，实现了操作的自动化程度，降低了样本暴露在室温环境中的危险，提高了样本的活性，降低了存取安全隐患。

在其中一个实施例中，根据图10可知，抓取机构800包括样本抓取组件810与抓取移动组件820。其中，样本抓取组件810用于抓取样本1700，抓取移动组件用于带动样本抓取组件810移动。具体地，抓取移动组件用于带动样本抓取组件810移动至中转罐上方或存储装置100的上方，进而实现样本1700的取出与存放。

在其中一个实施例中，抓取移动组件820包括X轴模组870、Y轴向导轨830与Y轴固定板880。样本抓取组件810与Y轴向导轨830滑动连接，且X轴模组870通过Y轴固定板880与Y轴向导轨830滑动连接。其中，样本抓取组件810用于抓取样本1700，X轴模组870用于引导样本抓取组件810沿X轴滑动，Y轴向导轨830用于引导样本抓取组件810沿Y轴滑动。

具体地，在其中一个实施例中，如图10所示，X轴模组870包括X轴向导轨871、X轴驱动电机872与抓取X轴丝杠873。

进一步地，为了便于操作装置中相关作业的监测，上述低温存取设备的操作装置上还设有观察窗890，通过观察窗890能够实现对操作腔体510内相关作业的监控，可以理解的是，相关作业可以是传递罐的打开、中转罐的打开、样本的存放与取出及氮气的补充等。

上述低温存取设备，X轴模组与Y轴向导轨通过Y轴固定板连接，实现了对样本抓取组件X轴与Y轴的分别控制，避免了样本抓取组件运动过程中在X轴与Y轴的联动，提高了样本抓取组件移动的准确率，进而实现操作腔体内及存储装置内任意位置处样本的灵活抓取。

在其中一个实施例中，根据图11可知，样本抓取组件810为用于吸取冻存管1710的吸头组件840。吸头组件840包括吸头导轨座841、负压接头842、吸头电机843、吸头丝杠844与吸头部件845。其中，吸头导轨座841与Y轴向导轨830滑动连接。吸头部件845设于吸头丝杠844的驱动端上。吸头电机843用于驱动吸头丝杠844带动吸头部件845沿吸头导轨座841滑动，实现吸头部件845在Z轴方向上的位置调整。当吸头部件845移动至中转罐内部或存储装置内部冻存管1710上方时，负压接头842用于产生负压，吸头部件845在负压的作用下吸取冻存管，实现对冻存管1710的抓取。

进一步地，为了保证抓取及移动过程中冻存管1710内样品的活性，吸头组件840还包括导冷管846与储液筒847，其中，导冷管846套设于储液筒847中，吸头丝杠844套设于导冷管846中，且储液筒847与导冷管之间的密闭空腔内填充有提供低温环境的保护气体。当吸头部件845吸取冻存管1710后，吸头电机843反转，通过吸头丝杠844带动吸头部件845向导冷管846方向移动，直至冻存管1710进入导冷管846内部。

上述低温存取设备，通过吸头组件的样本抓取组件实现了对冻存管的抓取，实现了多种样本的存储，扩大了低温存取设备的使用范围。同时，在吸头组件上设置导冷管与储液筒，实现冻存管存取过程中的全程冷链，避免了冻存管转移过程中由于暴露于常温环境中导致样本升温较快使得样本中样品活性降低现象。

在其中一个实施例中，根据图12与图13可知，样本抓取组件810还可以为用于吸取冻存板架1720的夹爪结构851、驱动电机855与驱动导轨856。其中，夹爪结构851包括夹持臂852、传动部件853与夹爪部件854。传动部件853位于夹持臂852的一端，传动部件853上设有用于接收驱动力的输入端及用于输出转换后的驱动力的输出端，且夹爪部件854设于输出端上。传动部件853将通过输入端接收的沿夹持臂延伸方向的驱动力转换为垂直于夹持臂延伸方向的驱动力。夹爪部件854包括第一夹爪854a与第二夹爪854b，且第一夹爪854a与第二夹爪854b之间设有用于夹持样本1700的夹持空间。第一夹爪854a和第二夹爪854b在传动部件853的带动下沿垂直于夹持臂852的延伸方向移动，且第一夹爪854a和第二夹爪854b的移动方向相反。其中，移动方向相反是指第一夹爪854a的移动与第二夹爪854b的移动在某一预设方向上分量的方向相反。可以理解的是，移动方向相反的结果可以是第一夹爪854a向第二夹爪854b靠近，也即缩小夹持空间，也可以是第一夹爪854a远离第二夹爪854b，也即增大夹持空间。夹爪结构851用于抓取样品，且在驱动电机855的驱动下，夹爪结构851能够沿驱动导轨856移动，进而实现夹爪结构851与样本1700在Z轴方向上位置的调整。

为了提高夹爪组件的自动化程度，在其中一个实施例中，传动部件的输入端设有驱动部件863。驱动部件863用于向传动部件输入沿夹持臂延伸方向的驱动力。

上述低温存取设备中的夹爪组件，通过夹持臂带动传动部件与夹爪部件移动至待样本的上方，并向传动部件施加沿夹持臂延伸方向的驱动力。在传动部件的作用下，沿夹持臂延伸方向的驱动力转换为与沿夹持臂延伸方向垂直的驱动力，进而带动夹爪部件中的第一夹爪与第二夹爪沿垂直于夹持臂的延伸方向移动，直至第一夹爪的第一平面与第二夹爪的第二平面抵紧至待夹持件表面，夹紧样本，而后完成样本的传送。上述夹爪组件通过传动部件巧妙的将沿夹持臂延伸方向的驱动力转换为垂直于夹持臂的延伸方向的驱动力，进而实现夹爪部件对样本的夹持。因此，能够尽可能减小夹持机构在与夹持臂延伸方向的垂直方向上的尺寸，也即实现夹持机构的紧凑设计，同时通过传动部件向样本施加垂直于夹持臂的延伸方向的作用力，提高了夹爪组件夹持过程中的稳定性。

进一步地，为了实现样本转移过程中对样本的保护，在夹爪部件854的外侧还设有保温外罩862。其中，保温外罩862中填充有提供低温环境的保护气体，使得夹爪部件及夹爪部件夹持的样本始终处于低温环境中，实现冻存板架存取过程中的全程冷链，避免了冻存板架上冻存管转移过程中由于暴露于常温环境中导致样本升温较快使得样本中样品活性降低现象，保证了样本中样品的活性。

进一步地，为了实现样本转移过程中对样本的保护，在夹爪组件850还包括有气体补偿部件857，且气体补偿部件857中存储有保护气体。通过气体补偿部件857能够实时补偿保温外罩862中的保护气体至预设浓度，进而保证保温外罩862始终低于预设温度，使得夹爪部件854及夹爪部件854夹持的样本始终处于低温环境中，进一步保证了样本的活性。

进一步地，为了延长上述夹爪组件的作业范围，夹持臂852包括能够相对滑动的第一夹持臂852a、第二夹持臂852b与第三夹持臂852c。通过其对应的驱动电缸860分别驱动第一夹持臂852a、第二夹持臂852b与第三夹持臂852c，实现夹爪组件的三级作业，增大了夹爪组件的作业范围，提高了存储装置的利用率，同时还改善了样本放置过程中作业的稳定性。

进一步地，夹爪组件通过Z轴固定座858与Y轴向导轨830在Z轴方向固定连接，并通过滑槽859与Y轴向导轨830在Y轴方向滑动连接。

进一步地，夹爪组件850中还包括设于夹持臂852上的位置传感器861。位置传感器861用于实现对夹持臂852的精准定位，也即实现夹爪部件夹持的样本的精准定位，提高了对夹爪组件运动过程中的监督与可控。

在其中一个实施例中，根据图7与图8可知，开罐机构700包括第一开罐组件710与开罐移动组件720。其中，第一开罐组件710用于打开传递罐1100与中转罐，开罐移动组件720用于带动第一开罐组件710移动至中转罐上方。

在其中一个实施例中，第一开罐组件还能够打开操作腔体内除传递罐与中转罐外的其他罐体。

上述低温存取设备，通过开罐移动组件将第一开罐组件移动至中转罐的上方，并通过第一开罐组件将传递罐与中转罐打开，实现了操作装置的全部自动化，因而能够有效避免外部空气进入操作腔体，避免了室温环境对样本中样品的损坏，保证了存取过程中样品的活性。

在其中一个实施例中，根据图7与图8可知，第一开罐组件710包括开罐固定座711、伸缩型电磁铁712、弹簧713与电磁铁714。其中，开罐固定座711设于开罐移动组件720的驱动端上，电磁铁714与开罐固定座711固定连接，伸缩型电磁铁712与开罐移动组件720滑动连接，弹簧713设于伸缩型电磁铁712与电磁铁714之间。第一开罐组件710通过弹簧713的弹性形变带动伸缩型电磁铁712，进而推动传递罐盖体或中转罐盖体向上移动，打开传递罐或中转罐。

在其中一个实施例中，如图8所示，开罐移动组件720包括X轴电机721、X轴丝杆722、X轴固定板723、Y轴电机724、Y轴丝杆725、Y轴活动板726、Z轴电机727、Z轴丝杆728与Z轴升降板729，其中，第一开罐组件设于Z轴升降板729上。开罐移动组件720用于实现第一开罐组件710分别在X轴、Y轴与Z轴上的移动。

在另一个实施例中，如图9所示，开罐机构700包括第二开罐组件730与开罐移动组件720。其中，第二开罐组件730可以为其他任意形式的开盖结构。

上述低温存取设备中，通过第一开罐组件打开传递罐与中转罐，实现了样本存取操作中的全自动化，且由于第一开罐组件结构简单及稳定性良好的特点，提高了开罐机构的可操作性及适用性。

优选地，为了便于操作装置的移动，在其中一个实施例中，操作装置底部还设有轮组件，提高了低温存取设备拆卸的可操作性，便于操作装置的移动。

优选地，为了实现操作装置200的移动，在另一个实施例中，如图3所示，操作装置200底部还设有叉车孔1000。当需要移动操作装置200时，利用叉车与叉车孔相配合完成对操作装置200的装载，进而实现操作装置200的移动，提高了低温存取设备拆卸的可操作性。

为了进一步改善对样本1700的管理，如图7所示，在其中一个实施例中，操作腔体510的内部设有板扫解码器1500，且冻存管1710与冻存板架1720的底部均设有二维码。通过抓取机构800抓取冻存管1710与冻存板架1720移动至板扫解码器1500的上方，通过板扫解码器1500读取冻存管1710与冻存板架1720底部的二维码，并记录冻存管1710与冻存板架1720在存储装置中对应的存储位置。

进一步地，在其中一个实施例中，操作装置200的一侧还设有显示屏900，显示屏900用于控制操作腔体510内的开罐机构700、抓取机构800及传递罐1100完成相关作业。其中，显示屏900包括可编程逻辑控制器(PLC)与控制系统，通过显示屏900控制操作装置200中的作业流程，提高低温存取设备的自动化程度，改善了存取过程中对样本的保护，优化了样本的存储效果。

在其中一个实施例中，根据图4与图5可知，存储装置100包括罐体110、罐盖120、存储机构130与存取盖190。其中，罐盖120设于罐体110的上方，且罐盖120与罐体110之间形成密闭的存储腔体111，罐盖120上设有存取口121，存储机构130转动支撑于存储腔体111内。存储机构130用于实现样本1700的放置，存取盖190与存取口121相配合实现存储装置100的密封。

为了改善存储装置100的存储效果，优选地，在其中一个实施例中，罐体110为双壳体结构，且双壳体之间填充有用于提供低温环境的保护气体，因此能够有效保证存储腔体中的低温环境，进而改善存储装置对样本的存储效果。

上述低温存取设备，通过存储机构实现对样本的存储，由于存储腔体中填充有提供低温环境的保护气体，因而能够保证样本中样品的活性，保证了样本存储效果。

在其中一个实施例中，根据图6可知，存储机构130包括转动组件140、存储架150与存储部件170。存储部件170为具有一定深度，且顶部开放的腔体结构，该腔体结构用于放置样本1700。存储架150上设有存储孔160，存储部件170通过存储孔160卡接于存储架150上。存储架150设于转动组件140上，转动组件140通过存储架150带动存储部件170转动存取口121处，进而使得操作装置200中的抓取机构800能够通过存取口121向存储部件170中存放样本1700或者通过存取口121从存储部件170中取出样本1700。

在其中一个实施例中，存储部件170的材质为铝合金材质。

优选地，转动组件可以是通过电机带动存储部件转动的齿轮组结构。

在其中一个实施例中，存储机构130上还设有排气孔180。通过在存储装置中设置排气孔180便于完成存储装置中的保护气体填充过程中的排气步骤。

具体地，在其中一个实施例中，如图6所示，转动组件140包括电机141、第一齿轮142、第二齿轮143、第一转轴144、第三齿轮145、第四齿轮146与第二转轴147。其中，第一齿轮142固定于电机141的驱动端，并与第二齿轮143啮合，第一转轴144一端套设有第二齿轮143，另一端套设有第三齿轮145；第三齿轮145与第四齿轮146啮合，第二转轴147一端套设有第四齿轮146，且与存储架150中心固定连接。转动组件在工作过程中，启动电机141，通过电机141驱动第一齿轮142转动，进而带动第二齿轮143转动，通过第二齿轮143带动第一转轴144与第三齿轮145转动，进而通过第三齿轮145带动第四齿轮146与第二转轴147转动，最终通过第二转轴147带动存储架150转动。通过齿轮组带动存储架150转动能够实现对转动角度的精准控制。

上述低温存取设备中的存储机构，通过转动组件带动存储架转动，实现存储部件的灵活的转动，保证在存储腔体较大而存取口尺寸较小时，也能够完成存储腔体中任意位置处样本的存取，在保证存储装置密闭性能的同时，提高了存储装置的空间利用率。

进一步地，为了实现存储装置100对冻存管1710的存储，在其中一个实施例中，根据图6可知，存储孔160可以是用于存储冻存管1710的圆形铝管孔161，存储部件170可以是用于存储冻存管1710的圆形限位管171。

具体地，圆形限位管171中可堆叠放置多个冻存管1710。

上述低温存取设备中，将用于放置冻存管圆形限位管卡接于圆形铝管孔，实现了对冻存管的单独存储，也即实现了当待存储的冻存管数量较少，未达到冻存板架上的标准数量时，可将冻存管直接存放于圆形限位管中，尤其适用于小批量的样本的存放，提高了存储装置中的空间的有效利用率，同时无需反复取出未放满冻存管的冻存板架，保证了样本的存储效果。

进一步地，为了实现存储装置对冻存板架的存储，在另一个实施例中，根据图6可知，存储架上的存储孔160可以是用于存储冻存板架1720的方形铝管孔162，存储部件可以是用于存储冻存板架的方形限位管172。

上述低温存取设备，将用于放置冻存板架的方形限位管卡接于方形铝管孔，实现了对冻存板架的存储，也即实现了该冻存板架上所有冻存管的批量存储，满足了同批次样本或相同需求的样本同时存放或取出，提高了样本存储效率，简化了样本管理方式。

优选地，在其中一个实施例中，如图6所示，存储部件170在存储架150上呈自存储架150中心向外发散状分布。

优选地，为了实现存储装置100的移动，在其中一个实施例中，存储装置100侧面还包括扶手1200。当需要移动存储装置100时，通过扶手1200实现存储装置100的移动，提高了操作的方便性。

优选地，为了实现存储装置100的移动，在另一个实施例中，如图2与图3所示，存储装置100底部还设有轮组件1300。当需要移动存储装置100时，通过滚轮组件1300实现存储装置100的移动，便于存储装置100的管理。

优选地，为了实现存储装置100的移动，在另一个实施例中，如图3所示，存储装置100底部还设有叉车孔1000。当需要移动存储装置100时，利用叉车与叉车孔相配合完成对存储装置100的装载，进而实现存储装置100的移动，还能够实现对存储装置100的远距离运送。

在其中一个实施例中，根据图2与图3可知，密封装置300为密封盖310，密封盖310与罐盖120转动连接，密封盖310上设有与存取口121位置对应的密封口320。当密封盖310上的第一密封面311与罐体110的第二密封面122重合时，密封口320、存取口121与存取盖190配合实现对存储装置100的密封。

上述低温存取设备，通过密封装置的密封口与存储装置的存取盖相配合，能够有效防止外部空气通过存取口与存取盖的配合面处渗入存储腔体中，改善了存储装置的密封性能，稳定了存储腔体内低温环境，减少了提供低温环境的保护气氛的消耗，降低了使用成本，提高了经济效益。

在其中一个实施例中，根据图3可知，罐盖120顶部设有与密封盖310尺寸匹配的密封槽123，第二密封面122位于密封槽123的底部。当第一密封面311与第二密封面122重合时，密封槽123侧面与密封盖310侧面相配合实现对存储装置100的密封。

上述低温存取设备中在罐盖顶部设置密封槽，通过密封槽侧面与密封盖侧面相配合，延长外部气体渗入存储腔体的路径，因而能够有效防止外部空气通过存取口与存取盖的配合面处渗入存储腔体中，进一步改善了存储装置的密封性能，进一步稳定了存储腔体内低温环境，减少了提供低温环境的保护气氛的消耗，降低了使用成本，提高了经济效益。

在其中一个实施例中，为了实现密封装置的自动化控制，在上述低温存取设备中，密封盖310与罐盖120通过转动部件330转动连接。其中，转动部件330中设有转动驱动部件(未图示)，转动驱动部件用于驱动密封盖相对存储装置转动。

在其中一个实施例中，根据图7、图14与图15可知，上述低温存取设备还包括暂存装置400，暂存装置400设于操作腔体510内部，且暂存装置400内部填充有用于提供低温环境的保护气体。暂存装置400用于暂存样本1700。可以理解的是，暂存可以是样本存放过程中，样本存储至存储装置前的暂时存放，也可以是样本取出过程中，需要移动位置的样本的暂时存放，还可以是预约样本取出后，需要取出样本的提前存放。

上述低温存取设备中设有暂存装置，通过暂存装置能够实现样本的暂时存放。具体地，在样本取出的过程中，暂存装置能够接受同一存储部件中上部的样本，进而便于下部样本的取出，实现了在保证同一存储部件中上部样本保护的情况下，取出下部样本的便捷性，进一步改善了样本的存储效果，同时还能够改善样本存取的管理。

优选地，在其中一个实施例中，如图14与图15所示，暂存装置400包括暂存罐盖410、暂存罐体420与暂存部件430。其中，暂存罐盖410与暂存罐体420形成密闭的暂存腔体(未图示)，暂存腔体为低温环境，且暂存部件430位于暂存腔体内。可以理解的是，暂存部件430包括用于放置冻存管1710的圆形暂存部件431与用于放置冻存板架1720的方形暂存部件432。通过上述暂存装置实现了对冻存管1710与冻存板架1720的暂时存放，保证了暂存样本的活性，实现了样本的灵活管理。

在其中一个实施例中，根据图12与图13可知，上述低温存取设备还包括预处理罐1800，预处理罐1800用于对待存储至存储装置中的样本进行预处理。

在其中一个实施例中，预处理罐内存储有预设浓度的保护气体。预处理过程可以是对样本进行预降温。

优选地，在其中一个实施例中，预处理罐中的保护气体为梯度浓度的保护气体，能够实现对待存储至存储装置中的样本梯度降温预处理。

上述低温存取设备中设有预处理罐，通过预处理罐能够实现对样本的预处理，防止样品放入存储装置中由于温差较高，导致无法保证存储效果。

在其中一个实施例中，存储装置100上还设有配电箱1400，用于为存储装置提供电力支持。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种低温存取设备，其特征在于，包括：

存储装置，所述存储装置内部为低温环境，用于存储样本；其中，所述样本包括冻存管及用于放置所述冻存管的冻存板架；

操作装置，所述操作装置与所述存储装置可拆卸连接；所述操作装置用于接收用于盛放所述样本的中转罐，并通过所述中转罐完成所述样本在所述存储装置中的存放与取出；

密封装置，当所述存储装置与所述操作装置拆卸开时，所述密封装置用于对所述存储装置进行密封。

2.根据权利要求1所述的低温存取设备，其特征在于，所述操作装置上还设有移动装置与快接装置，所述移动装置用于驱动所述操作装置移动至所述存储装置对应的预设位置；所述快接装置用于实现所述操作装置与所述存储装置的组装。

3.根据权利要求1所述的低温存取设备，其特征在于，所述操作装置包括：

外壳，所述外壳形成密闭的操作腔体；

传递罐，所述传递罐用于将所述中转罐放入所述操作腔体中；

开罐机构，所述开罐机构设于所述操作腔体内，用于打开所述传递罐与所述中转罐；

抓取机构，所述抓取机构用于抓取所述样本，并将所述抓取的所述样本放入所述打开的所述中转罐或所述存储装置中。

4.根据权利要求3所述的低温存取设备，其特征在于，所述抓取机构包括：

样本抓取组件，所述样本抓取组件用于抓取所述样本；

抓取移动组件，所述抓取移动组件用带动所述样本抓取组件移动。

5.根据权利要求4所述的低温存取设备，其特征在于，所述抓取移动组件包括：

Y轴向导轨，所述Y轴向导轨与所述样本抓取组件滑动连接，用于引导所述样本抓取组件沿Y轴滑动；

Y轴固定板；

X轴模组，所述X轴模组通过所述Y轴固定板与所述Y轴向导轨滑动连接，用于引导所述样本抓取组件沿X轴滑动。

6.根据权利要求5所述的低温存取设备，其特征在于，所述样本抓取组件为用于吸取所述冻存管的吸头组件；其中，所述吸头组件包括吸头导轨座、负压接头、吸头电机、吸头丝杠与吸头部件；所述吸头导轨座与所述Y轴向导轨滑动连接；所述吸头部件设于所述吸头丝杠的驱动端上；所述吸头电机用于驱动所述吸头丝杠带动所述吸头部件沿所述吸头导轨座滑动；所述负压接头用于产生负压；所述吸头部件在所述负压的作用下吸取所述冻存管。

7.根据权利要求5所述的低温存取设备，其特征在于，所述样本抓取组件还可以为用于吸取所述冻存板架的夹爪组件；其中，所述夹爪组件包括：

夹爪结构，所述夹爪结构用于抓取所述样本；所述夹爪结构包括夹持臂、传动部件与夹爪部件；所述传动部件位于所述夹持臂一端，且所述传动部件上设有用于接收驱动力的输入端；所述传动部件将通过所述输入端接收的沿所述夹持臂延伸方向的驱动力转换为垂直于所述夹持臂延伸方向的驱动力；所述传动部件上还设有用于输出所述转换后的驱动力的输出端；所述夹爪部件设于所述输出端上；所述夹爪部件包括第一夹爪与第二夹爪，且所述第一夹爪和所述第二夹爪之间设有用于夹持所述样本的夹持空间；所述第一夹爪与所述第二夹爪在所述传动部件的带动下沿垂直于所述夹持臂的延伸方向移动，且移动方向相反；

驱动电机；

驱动导轨，在所述驱动电机的驱动下，所述夹爪结构沿所述驱动导轨移动，调整所述夹爪结构与所述样本在Z轴方向上的位置。

8.根据权利要求3所述的低温存取设备，其特征在于，所述开罐机构包括：

第一开罐组件，所述第一开罐组件用于打开所述传递罐与所述中转罐；

开罐移动组件，所述开罐移动组件用于带动所述第一开罐组件移动至所述中转罐上方。

9.根据权利要求8所述的低温存取设备，其特征在于，所述第一开罐组件包括开罐固定座、伸缩型电磁铁、弹簧与电磁铁；其中，所述固定座设于所述开罐移动组件的驱动端上；所述电磁铁与所述开罐固定座固定连接；所述伸缩型电磁铁与所述开罐移动组件滑动连接；所述伸缩型电磁铁与所述电磁铁之间设有所述弹簧。

10.根据权利要求1所述的低温存取设备，其特征在于，所述存储装置包括：

罐体；

设于所述罐体上方的罐盖，所述罐盖与所述罐体之间形成密闭的存储腔体；且所述罐盖上设有用于所述样本通过的存取口；

存取盖，所述存取盖与所述存取口相配合实现所述存储装置的密封；及

存储机构，所述存储机构转动支撑于所述存储腔体内，用于实现所述样本的放置。

11.根据权利要求10所述的低温存取设备，其特征在于，所述存储机构包括：

存储架，所述存储架上设有存储孔；

存储部件，所述存储部件卡接于所述存储孔内，用于放置所述样本；

转动组件，所述转动组件通过所述存储架带动所述存储部件转动至所述存取口。

12.根据权利要求11所述的低温存取设备，其特征在于，所述存储孔为用于存储所述冻存管的圆形铝管孔；所述存储部件为用于存储所述冻存管的圆形限位管。

13.根据权利要求11所述的低温存取设备，其特征在于，所述存储孔为用于存储所述冻存板架的方形铝管孔；所述存储部件为用于存储所述冻存板架的方形限位管。

14.根据权利要求13所述的低温存取设备，其特征在于，所述密封装置为密封盖，所述密封盖与所述罐盖转动连接；所述密封盖上设有与所述存取口位置对应的密封口；当所述密封盖上的第一密封面与所述罐体的第二密封面重合时，所述密封口、所述存取口与所述存取盖配合实现对所述存储装置的密封。

15.根据权利要求14所述的低温存取设备，其特征在于，所述罐盖顶部设有与所述密封盖尺寸匹配的密封槽，所述第二密封面位于所述密封槽的底部；当所述第一密封面与所述第二密封面重合时，所述密封槽侧面与所述密封盖侧面相配合实现对所述存储装置的密封。

16.根据权利要求14所述的低温存取设备，其特征在于，所述密封盖与所述罐盖通过转动部件转动连接；所述转动部件中设有转动驱动部件，所述转动驱动部件用于驱动所述密封盖相对所述存储装置转动。

17.根据权利要求3所述的低温存取设备，其特征在于，还包括：

暂存装置，所述暂存装置设于所述操作腔体内部，且所述暂存装置内为低温环境，用于暂时存放所述样本。

18.根据权利要求1所述的低温存取设备，其特征在于，还包括：

预处理罐，所述预处理罐用于对待存储至所述存储装置中的所述样本进行预处理。

Images