CN217025270U - 一种试管自动拿取开盖移液设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种试管自动拿取开盖移液设备，包括移液装置主体，所述移液装置主体包括位置调整装置、开盖装置和移液装置，所述位置调整装置包括横向调整装置、纵向调整装置和竖向调整装置，所述横向调整装置设置在移液装置主体顶部，通过滑动块进行抓取主体和吸液主体的同步传动便于进行横移动，通过将放置试管的托盘放置在第一移动块上，进而托盘纵向移动，通过第三电机带动气缸进行竖直方向上的移动，调整抓取主体和吸液主体竖直方向上的位置，通过驱动盒内第五电机驱动第二丝杠带动第二移动块进行竖直方向移动，调整吸液主体和枪头的高度，进而进行精确调节，通过枪头抽取试管液。

Description

一种试管自动拿取开盖移液设备

技术领域

本实用新型涉及生物技术领域，具体为一种试管自动拿取开盖移液设备。

背景技术

移液设备是生物领域中常用的器械，用于在一定量程范围内，将生物液体样本从原容器内移取到另一容器内，应用于样品前处理、样品纯化与扩增、样品稀释与浓缩、样品配制等处理操作。

为了保证生物液体样本在运输及存储过程中的安全性，样本原容器多数采用封盖试管，而样本的前处理需要拿取试管开盖并完成移液工作。一方面由于传统的手动拿取试管开盖工作效率低，手动开盖过程中很难保证样本不受二次污染，同时操作人员暴露在生物样本面前，极易感染到有毒有害的生物样本；另一方面市面上现有的试管开盖设备功能不完善，去除试管螺旋盖的结构复杂，不能打开不同螺距的螺旋盖，不适应不同规格和尺寸的试管，动力源较多，夹紧力不易控制，存在可靠性不高的风险，签于现有方法和技术的不足，本发明一种试管自动拿取开盖移液设备，可同时解决目前生物试管样本拿取、开盖、移液设备结构复杂、安全性低及可靠性差等技术问题。

公开号为CN112540184A的中国专利文件公开了一种自动医用移液设备，但是此公开的专利中，抓手通过横向轨道和纵向轨道依次进行移动，整体移动效率较低，同时整体装置缺乏必要的防尘保护罩，不利于保证移液在无尘环境下进行。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种试管自动拿取开盖移液设备，以解决背景技术中提到的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种试管自动拿取开盖移液设备，包括移液装置主体，所述移液装置主体包括位置调整装置、开盖装置和移液装置，所述位置调整装置包括横向调整装置、纵向调整装置和竖向调整装置，所述横向调整装置设置在移液装置主体顶部，所述横向调整装置包括平行导轨，所述平行导轨设置有两条，两条所述平行导轨的一侧均设有第一电机，所述平行导轨内设有同步传送带，两条所述平行导轨上设有滑动块，所述滑动块固定设置在同步传送带上，两条所述同步传送带上两个滑动块为一组，所述滑动块设置有两组，每组所述滑动块上设有安装块，其中一组所述滑动块上通过安装块固定设有抓取主体，另一组所述滑动块上通过安装块固定设有吸液主体，通过在平行导轨内设置第一电机和同步传送带，通过滑动块进行抓取主体和吸液主体的同步传动便于进行横向移动。

优选的是，所述纵向调整装置设置在移液装置主体底部，所述纵向调整装置包括第二电机、联轴器和第一丝杠，所述第二电机的电机轴通过联轴器与第一丝杠固定相连，所述第一丝杠上转动设有第一移动块，所述第一移动块内设置有丝杠螺母，所述第一移动块通过丝杠螺母套设在第一丝杠上，所述纵向调整装置设置有两组，通过第二电机通过联轴器带动第一丝杠转动，进而带动第一移动块进行纵向移动，通过将放置试管的托盘放置在第一移动块上，进而托盘纵向移动。

在进一步中优选的是，所述竖向调整装置设置在抓取主体和移液装置主体上，所述竖向调整装置包括第三电机和气缸，所述第三电机与气缸固定连接，通过第三电机带动气缸进行竖直方向上的移动，调整抓取主体和吸液主体竖直方向上的位置。

在进一步中优选的是，所述抓取主体包括电机控制器、转接板、安装板、步进电机和夹爪，所述电机控制器设置有两个且设置在抓取主体一侧，所述电机控制器一侧设有支撑板，所述步进电机固定设置在转接板上方，所述步进电机的电机轴穿过转接板与夹爪固定连接，所述安装板固定安装在支撑板上，所述安装板上设置有滑块导轨和弹簧，所述转接板滑动设置在滑块导轨上，所述弹簧设置在转接板底部，通过电机控制器控制步进电机进而控制夹爪的抓取和旋转，通过在转接板上设置滑块轨道和弹簧，补偿开盖时候的螺距。

在进一步中优选的是，所述开盖装置包括第四电机和平行电爪，所述第四电机的电机轴通过蜗轮和蜗杆与平行电爪连接，通过第四电机控制平行电爪的开合，进而夹持试管，进行开盖动作。

在进一步中优选的是，所述移液装置包括驱动盒，所述驱动顶部设置有第五电机，所述第五电机底部设有第二丝杠，所述第二丝杠上设有第二移动块，所述第二移动块上设置有第二丝杠螺母，所述第二移动块通过丝杠螺母套设在第二丝杠上，所述吸液主体设置在第二移动块上，所述吸液主体底部设有枪头，通过驱动盒内第五电机驱动第二丝杠带动第二移动块进行竖直方向移动，调整吸液主体和枪头的高度，进而进行精确调节，通过枪头抽取试管液。

在进一步中优选的是，所述移液装置主体上设有防尘保护罩，通过设置防尘保护罩，防止移液装置在进行移液过程中遭受灰尘的污染。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种试管自动拿取开盖移液设备，具备以下有益效果：

1、本实用新型中，在移液装置主体内设置有平行导轨，通过第一电机驱动同步传动带进而带动抓取主体和吸液主体进行横向移动，通过第三电机驱动气缸运动进行抓取主体和吸液主体进行竖直方向上移动，可同步进行多方向调节，简单快捷。

2、本实用新型中，在移液装置主体内设置纵向调整装置，通过将放置试管的托盘放置在第一移动块上，通过第二电机带动第一丝杠旋转进而带动第一移动块和托盘进行纵向移动，通过将托盘与抓取主体和吸液主体分别移动，提高了位置移动效率。

3、本实用新型中，通过步进电机带动夹爪进行抓取试管和旋转，通过平行电爪对试管进行夹持，再通过电动夹爪旋转带送试管盖拔出，节省了人工开盖的步骤，提高了移液效率。

4、本实用新型中，通过在移液装置主体上设置防尘保护罩，提高了移液装置主体的安全性，防止试管液遭受污染。

附图说明

图1为本实用新型中一种试管自动拿取开盖移液设备正面结构示意图；

图2为本实用新型中纵向调整装置结构示意图；

图3为本实用新型中移液装置整体结构示意图；

图4为本实用新型中抓取主体整体结构图；

图5为本实用新型中抓取主体爆炸图；

图6为本实用新型中驱动盒内部结构示意图。

图中：1、平行导轨；2、第一电机；3、同步传送带；4、滑动块；5、安装块；6、抓取主体；7、吸液主体；8、第二电机；9、联轴器；10、第一丝杠；11、第一移动块；12、第三电机；13、气缸；14、电机控制器；15、转接板；16、安装板；17、步进电机；18、夹爪；19、支撑板；20、第五电机；21、第四电机；22、平行电爪；23、驱动盒；24、第二丝杠；25、第二移动块；26、枪头；27、防尘保护罩。

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：

请参阅图1-6，一种试管自动拿取开盖移液设备，包括移液装置主体，移液装置主体包括位置调整装置、开盖装置和移液装置，位置调整装置包括横向调整装置、纵向调整装置和竖向调整装置，横向调整装置设置在移液装置主体顶部，横向调整装置包括平行导轨1，平行导轨1设置有两条，两条所述平行导轨1的一侧均设有第一电机2，平行导轨1内设有同步传送带3，两条所述平行导轨1上设有滑动块4，所述滑动块4固定设置在同步传送带3上，两条同步传送带3上两个滑动块4为一组，滑动块4设置有两组，每组滑动块4上设有安装块5，其中一组滑动块4上通过安装块5固定设有抓取主体6，另一组滑动块4上通过安装块5固定设有吸液主体7，在使用时，驱动第一电机2，第一电机2通过大小齿轮的配合等带动同步传送带3进行同步传动，在同步传送带3上设置有两组滑动块4，滑动块4跟随同步传送带3在平行导轨 1上进行移动，抓取主体6和吸液主体7设置在滑动块4上进而可以跟随滑动块4进行水平方向上的位移。

在本实施例中，纵向调整装置设置在移液装置主体底部，纵向调整装置包括第二电机8、联轴器9和第一丝杠10，第二电机8的电机轴通过联轴器9 与第一丝杠10固定相连，第一丝杠10上转动设有第一移动块11，第一移动块11内设置有丝杠螺母，第一移动块11通过丝杠螺母套设在第一丝杠10上，纵向调整装置设置有两组，在使用时，将试管放置在托盘上，托盘通过螺栓和螺母的配合固定在第一移动块11上，第二电机8驱动，第二电机8的电机轴通过联轴器9与第一丝杠10固定连接，通过第一丝杠10旋转调整第一移动块11的位置，进而调整托盘的位置，方便移动试管位置。

在本实施例中，竖向调整装置设置在抓取主体6和吸液主体7上，竖向调整装置包括第三电机12和气缸13，第三电机12与气缸13固定连接，第三电机12驱动气缸13进行伸缩，进而控制抓取主体6和吸液主体7在竖直方向上的位置。

在本实施例中，抓取主体6包括电机控制器14、转接板15、安装板16、步进电机17和夹爪18，电机控制器14设置有两个且设置在抓取主体6一侧，电机控制器14一侧设有支撑板19，步进电机17固定设置在转接板15上方，步进电机17的电机轴穿过转接板15与夹爪18固定连接，安装板16固定安装在支撑板19上，安装板16上设置有滑块导轨和弹簧，转接板15滑动设置在滑块导轨上，弹簧设置在转接板15底部，开盖装置包括第四电机21和平行电爪22，第四电机21的电机轴通过蜗轮和蜗杆与平行电爪22连接，在使用时将抓取主体6调整到试管上方时，并通过气缸13调整抓取主体6的高度，通过电机控制器14进行控制，驱动步进电机17，步进电机17控制夹爪18的对试管进行柔性抓取，在夹爪18抓取到试管盖后通过位置调整装置调整夹爪 18的位置，将试管移动到平行电爪22的位置，此时，驱动第四电机21，第四电机21通过蜗轮和蜗杆的配合控制平行电爪22张开和关闭，抓取主体6 将试管放置在平行电爪22之间时，第四电机21驱动平行电爪22进行夹持，进而固定试管的位置，随后步进电机17工作，带动夹爪18旋转进行开盖，转接件由转接件底板、滑块导轨、弹簧等零件组成，转接件底板可在安装件底板上通过滑块导轨上下移动，初始状态时，转接件底板由于弹簧的弹力被顶在安装件底板的上端，当抓取主体6安装在转接件底板上时，由于抓取主体6的重力，转接件底板回落至安装件底板的下端。转接件底板的下端极限位置与上端极限位置间的距离为开盖补偿的距离，当抓取主体6进行开盖操作时，转接件底板带动抓取主体6在安装件底板上向上移动，以此补偿了开盖时的螺距，当试管盖拧下后，转接件底板能在重力下回到终端位置。

在本实施例中，移液装置包括驱动盒23，驱动顶部设置有第五电机20，第五电机20底部设有第二丝杠24，第二丝杠24上设有第二移动块25，第二移动块25上设置有第二丝杠24螺母，第二移动块25通过丝杠螺母套设在第二丝杠24上，吸液主体7设置在第二移动块25上，吸液主体7底部设有枪头26，在吸液主体7被调整到已开盖的试管上方时，驱动盒23内的第五电机 20驱动带动第二丝杠24进行旋转，第二丝杠24旋转带动第二移动块25进行移动，进而移动吸液主体7和枪头26的位置，吸液主体7通过枪头26进行吸液。

在本实施例中，移液装置主体上设有防尘保护罩27，通过在移液装置主体上设置防尘保护罩27，提高移液过程中的清洁性。

实施例2：

在实施例1的基础上，在使用时，驱动第一电机2，第一电机2通过大小齿轮的配合等带动同步传送带3进行同步传动，在同步传送带3上设置有两组滑动块4，滑动块4跟随同步传送带3在平行导轨1上进行移动，抓取主体 6和吸液主体7设置在滑动块4上进而可以跟随滑动块4进行水平方向上的位移，将试管放置在托盘上，托盘通过螺栓和螺母的配合固定在第一移动块11 上，第二电机8驱动，第二电机8的电机轴通过联轴器9与第一丝杠10固定连接，通过第一丝杠10旋转调整第一移动块11的位置，进而调整托盘的位置，方便移动试管位置，第三电机12驱动气缸13进行伸缩，进而控制抓取主体6和吸液主体7在竖直方向上的位置。

实施例3：

在实施例2的基础上，在使用时将抓取主体6调整到试管上方时，并通过气缸13调整抓取主体6的高度，通过电机控制器14进行控制，驱动步进电机17，步进电机17控制夹爪18的对试管进行柔性抓取，在夹爪18抓取到试管盖后通过位置调整装置调整夹爪18的位置，将试管移动到平行电爪22 的位置，此时，驱动第四电机21，第四电机21通过蜗轮和蜗杆的配合控制平行电爪22张开和关闭，抓取主体6将试管放置在平行电爪22之间时，第四电机21驱动平行电爪22进行夹持，进而固定试管的位置，随后步进电机17 工作，带动夹爪18旋转进行开盖，转接件由转接件底板、滑块导轨、弹簧等零件组成，转接件底板可在安装件底板上通过滑块导轨上下移动，初始状态时，转接件底板由于弹簧的弹力被顶在安装件底板的上端，当抓取主体6安装在转接件底板上时，由于抓取主体6的重力，转接件底板回落至安装件底板的下端。转接件底板的下端极限位置与上端极限位置间的距离为开盖补偿的距离，当抓取主体6进行开盖操作时，转接件底板带动抓取主体6在安装件底板上向上移动，以此补偿了开盖时的螺距，当试管盖拧下后，转接件底板能在重力下回到终端位置，在吸液主体7被调整到已开盖的试管上方时，驱动盒23内的第五电机20驱动带动第二丝杠24进行旋转，第二丝杠24旋转带动第二移动块25进行移动，进而移动吸液主体7和枪头26的位置，吸液主体7通过枪头26进行吸液。

上文中提到的全部方案中，涉及两个部件之间连接的可以根据实际情况选择焊接、螺栓和螺母配合连接、螺栓或螺钉连接或者其它公知的连接方式，在此不一一赘述，上文中凡是涉及有写固定连接的，优选考虑是焊接，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 (7)

1.一种试管自动拿取开盖移液设备，包括移液装置主体，所述移液装置主体包括位置调整装置、开盖装置和移液装置，所述位置调整装置包括横向调整装置、纵向调整装置和竖向调整装置，其特征在于：所述横向调整装置设置在移液装置主体顶部，所述横向调整装置包括平行导轨(1)，所述平行导轨(1)设置有两条，两条所述平行导轨(1)的一侧均设有第一电机(2)，所述平行导轨(1)内设有同步传送带(3)，两条所述平行导轨(1)上设有滑动块(4)，所述滑动块(4)固定设置在同步传送带(3)上，两条所述同步传送带(3)上两个滑动块(4)为一组，所述滑动块(4)设置有两组，每组所述滑动块(4)上设有安装块(5)，其中一组所述滑动块(4)上通过安装块(5)固定设有抓取主体(6)，另一组所述滑动块(4)上通过安装块(5)固定设有吸液主体(7)。

2.根据权利要求1所述的一种试管自动拿取开盖移液设备，其特征在于：所述纵向调整装置设置在移液装置主体底部，所述纵向调整装置包括第二电机(8)、联轴器(9)和第一丝杠(10)，所述第二电机(8)的电机轴通过联轴器(9)与第一丝杠(10)固定相连，所述第一丝杠(10)上转动设有第一移动块(11)，所述第一移动块(11)内设置有丝杠螺母，所述第一移动块(11)通过丝杠螺母套设在第一丝杠(10)上，所述纵向调整装置设置有两组。

3.根据权利要求2所述的一种试管自动拿取开盖移液设备，其特征在于：所述竖向调整装置设置在抓取主体(6)和吸液主体(7)上，所述竖向调整装置包括第三电机(12)和气缸(13)，所述第三电机(12)与气缸(13)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种试管自动拿取开盖移液设备，其特征在于：所述抓取主体(6)包括电机控制器(14)、转接板(15)、安装板(16)、步进电机(17)和夹爪(18)，所述电机控制器(14)设置有两个且设置在抓取主体(6)一侧，所述电机控制器(14)一侧设有支撑板(19)，所述步进电机(17)固定设置在转接板(15)上方，所述步进电机(17)的电机轴穿过转接板(15)与夹爪(18)固定连接，所述安装板(16)固定安装在支撑板(19)上，所述安装板(16)上设置有滑块导轨和弹簧，所述转接板(15)滑动设置在滑块导轨上，所述弹簧设置在转接板(15)底部。

5.根据权利要求4所述的一种试管自动拿取开盖移液设备，其特征在于：所述开盖装置包括第四电机(21)和平行电爪(22)，所述第四电机(21)的电机轴通过蜗轮和蜗杆与平行电爪(22)连接。

6.根据权利要求5所述的一种试管自动拿取开盖移液设备，其特征在于：所述移液装置包括驱动盒(23)，所述驱动顶部设有第五电机(20)，所述第五电机(20)底部设有第二丝杠(24)，所述第二丝杠(24)上设有第二移动块(25)，所述第二移动块(25)上设置有第二丝杠(24)螺母，所述第二移动块(25)通过丝杠螺母套设在第二丝杠(24)上，所述吸液主体(7)设置在第二移动块(25)上，所述吸液主体(7)底部设有枪头(26)。

7.根据权利要求1所述的一种试管自动拿取开盖移液设备，其特征在于：所述移液装置主体上设有防尘保护罩(27)。

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