CN217499272U - 一种全自动菌落培养计数系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动菌落培养计数系统，克服了现有技术菌落计数效果差的问题，包括恒温培养室，所述的恒温培养室包括恒温培养室平台，所述的恒温培养室平台上设有可转动的圆形转盘，圆形转盘中间为转盘中轴；所述的转盘中轴上设有可移动的升降机械手，所述的升降机械手末端安装电爪，可升降机械手移动方向沿转盘中轴方向；所述的圆形转盘上排布若干工位，若干工位包括培养皿装载料架工位、扫码工位和拍照工位，圆形转盘上还安装有培养皿装载料架，培养皿装载料架放置在培养皿装载料架工位上。本实用新型操作简便，可以自动批量化进行微生物培养计数，提高菌落计数的准确率，保存菌落生长的全部过程数据，便于追溯和监管，节省人力。

Description

一种全自动菌落培养计数系统

技术领域

本实用新型涉及菌落计数领域，尤其是涉及一种全自动菌落培养计数系统。

背景技术

在含有营养物质的琼脂培养基上以一定的温湿度培养微生物，并对培养后的微生物菌落数量进行计数是广泛运用于食品、药品行业微生物限度试验的一种质量控制方法。此外，微生物生长的动力学在菌种分析、个性化的抗菌素治疗中有着越来越广泛的应用。目前，行业中普遍采用的培养、计数方法仍然是在普通的恒温培养箱中培养后由人工计数。计数可能发生在培养结束后或培养过程中多次计数。但在操作过程中，由于检验人员无法获得微生物培养过程中动态的生长变化信息，造成人工滞后的菌落计数与真实值存在误差，进而影响计数结果的准确性，尤其是对于黏连菌落的计数，且操作过程耗费大量人力。

例如，在中国专利文献上公开的“一种细菌菌落计数器”，其公开号CN208903298U，包括底座、光轴、顶板、相机安装板、相机、转动电机、光源、支腿、培养皿放置台、转动支座、镜头。该方案计数时需要检验人员对于计数器进行不断地角度和高度调整才能实现精准的计数，不便于操作且会影响计数准确率。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术的菌落计数效果差的问题，提供一种全自动菌落培养计数系统，本实用新型可以准确的识别并对菌落进行计数，结构简单便于操作，使用体验感好，提高菌落计数的准确率，保存菌落生长的全部过程数据，便于追溯和监管，节省人力。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种全自动菌落培养计数系统，包括恒温培养室，所述的恒温培养室包括恒温培养室平台，所述的恒温培养室平台上设有可转动的圆形转盘，圆形转盘中间为转盘中轴；所述的转盘中轴上设有可移动的升降机械手，所述的升降机械手末端安装电爪，可升降机械手移动方向沿转盘中轴方向；所述的圆形转盘上排布若干工位，若干工位包括培养皿装载料架工位、扫码工位和拍照工位，圆形转盘上还安装有培养皿装载料架，培养皿装载料架放置在培养皿装载料架工位上，拍照工位上装有光学玻璃平台，光学玻璃平台下表面紧贴一环形光源，待分析的培养皿置于光学玻璃平台上。

所述的转盘中轴为虚拟。

本实用新型对培养皿上标识二维码，装载培养皿后，设置好参数即可进行自动培养，通过转盘中轴旋转、机械手、电爪带动待分析的培养皿在扫码工位、拍照工位和培养皿装载料架工位之间移动，自动实现图片配准与信息录取，整个培养周期内可持续计数，实现全自动操作，摆脱人为干扰。

作为优选，所述的培养皿装载料架包括与工位形状匹配的料架底座；培养皿装载料架侧壁上装有料架把手，料架把手为半环形，料架把手两端固定在培养皿装载料架侧壁，培养皿堆叠在培养皿装载料架上。每个培养皿装载料架最大可堆叠存放20个直径90mm的圆形培养皿。

作为优选，所述的恒温培养室平台下方安装有用于驱动转盘中轴旋转的伺服电机。

伺服电机受控，并可以驱动圆形转盘进行旋转。

作为优选，所述的培养皿装载料架至少有一列为空的中转列。

作为优选，所述的扫码工位由直流电机驱动，扫码工位可旋转，扫码工位外侧设置一个固定在恒温培养室平台上的扫码器。

作为优选，所述的恒温培养室平台下方对应拍照工位的位置固定安装有相机，相机的镜头方向向上。

作为优选，所述的电爪上适配安装有用于夹取培养的可自定心的手指。

作为优选，还包括外观罩板，所述的恒温培养室安装在外观罩板内部。

作为优选，所述的外观罩板上转动连接有培养室操作门，培养室操作门上安装有保温玻璃透明视窗，外观罩板外侧壁上连接有触摸操作屏，外观罩板上还设有电源/急停/报警按钮、电气部件散热孔、温控模块散热孔和外置接口。

作为优选，外观罩板底部安装若干脚轮。

因此，本实用新型具有如下有益效果：通过升降机械手、电爪和圆形转盘的配合完成培养皿在任意工位之间的转移，实现培养皿样本编码识别、照片获取及培养皿在不同料架之间转移存放的全自动化，控制操作屏即可开始培养，培养期间可以中途加入培养皿，本实用新型操作简便，可以自动批量化进行微生物培养计数，便于实验人员监管。

附图说明

图1是本实施例含外观的三视图。

图2是本实施例含外观的轴侧图。

图3是本实施例不含外观的三视图。

图4是本实施例不含外观的轴侧图。

图5是本实施例恒温培养室内部结构的三视图。

图6是本实施例恒温培养室内部结构轴侧图。

图7是恒温培养室内部结构其他视角辅助视图。

图8是恒温培养室内部结构其他视角辅助视图。

图9是圆形转盘工位示意图。

图10是培养皿装载料架结构示意图。

图中：1、外观罩板2、温度控制模块3、触摸操作屏4、恒温培养室5、机架6、升降机械手7、电爪8、自定心手指9、圆形转盘10、培养皿装载料架1001、料架把手1002、培养皿限位圆柱1003、料架底座11、扫码工位12、拍照工位13、扫码器14、相机15、培养皿装载料架工位16、光学玻璃平台17、待分析的培养皿18、定焦镜头19、伺服电机20、转盘中轴21、培养室操作门22、保温玻璃透明视窗23、电源/急停/报警按钮24、温控模块散热孔25、电气部件散热孔26、外置接口27、脚轮28、升降机械手/电爪/伺服电机安装位29、恒温培养室平台30、圆形转盘手动调整按钮31、拍照工位背板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例：

本实施例提供了一种全自动菌落培养计数系统，用于实现对于菌落的全自动培养和准确计数。

如图1-4所示，主要包括外观罩板1、温度控制模块2、触摸操作屏3、恒温培养室4和机架5，外观罩板1安装在机架5上组成一个中空的范围，触摸操作屏3安装在外观罩板1上，恒温培养室4固定在外观罩板内部。

如图5-8所示，恒温培养室4设有恒温培养室平台29，恒温培养室平台29是长方形，其中部设有可上下移动的单轴升降机械手6，恒温培养室平台29上设有一紧贴其的圆形转盘9，其恒温培养室4的中部为转盘中轴20，升降机械手6的移动方向与转盘中轴方向一致，均是垂直于恒温培养室平台29。升降机械手6末端安装了电爪7，电爪7设置夹持力为5牛顿，电爪7适配了专门用于夹取培养皿的可自定心手指8，圆形转盘9连同安装于其上的培养皿装载料架10、扫码工位11、拍照工位12在伺服电机19的驱动下，相对于转盘中轴20可以转动。每个培养皿装载料架10最大可堆叠存放20个直径90mm的圆形培养皿。升降机械手6、电爪7、圆形转盘9三者配合，可以完成培养皿在任意工位之间的转移，达到培养皿样本编码识别、照片获取及培养皿在不同料架之间转移存放的目的。

如图9所示，圆形转盘的同一圆周上非均匀分布了11个工位，分别为9个培养皿装载料架工位15、一个扫码工位11、一个拍照工位12，在圆形转盘中间还有一个升降机械手/电爪/伺服电机安装位28。

如图10所示，培养皿装载料架包括一个与培养皿装载料架工位15形状匹配的料架底座1003，料架底座1003上设有三个均匀且垂直于料架底座安装的培养皿限位圆柱1002，在其中两个培养皿限位圆柱1002之间还设有半圆形的料架把手1001。

培养皿装载料架工位15可安装模块化的培养皿料架10，可在设备外堆叠装载培养皿后整体放入。扫码工位11是一个直流电机驱动的旋转平台，其外侧设置了一个固定安装的扫码器13。拍照工位12的最上面是光学玻璃平台16，拍摄时待分析的培养皿17置于玻璃上表面，环形光源紧靠玻璃下表面，向上照明培养皿。环形光源下方设置了固定安装的相机14，定焦镜头18向上从底部拍摄置于玻璃上的培养皿。扫码工位11由直流电机做驱动源，还包括旋转平台和固定安装的扫码器13。

拍照工位12上固定安装两千万像素CMOS相机14、定焦镜头18、光学玻璃平台16、拍照工位背板31及托盘支架，拍照时定焦镜头18距离待分析的样品17大约22cm。

本实用新型培养的工作过程如下，升降机械手6带动电爪7先升至安全高位至可以规避培养皿料架10及其他结构，圆形转盘9旋转将待分析的培养皿所在的一个培养皿装载料架工位转至电爪7下方。旋转到位后，升降机械手6带动电爪7降至当前待拍照培养皿的位置，电爪7夹紧抓起培养皿，升降机械手6带动夹取着当前待拍照培养皿的电爪7再次升至安全高位，圆形转盘9继续旋转将扫码工位11移至电爪7下方，到位后，升降机械手6带动电爪7降至扫码工位11托盘的位置，并张开电爪7将培养皿放置在扫码工位11托盘上，此时升降机械手保持不动，电爪一直张开，接着托盘带着培养皿绕其中轴缓慢转动，直至扫码器13可以扫描到位于培养皿侧边的二维码信息，此流程用于读取当前培养皿的参数信息。扫码完成后，电爪7再次夹紧抓起培养皿，升降机械手6带动夹取着已扫码完成培养皿的电爪7升至一定安全高度，圆形转盘9继续旋转将拍照工位12移至电爪7下方，到位后，升降机械手6带动电爪7降至拍照托盘的位置并张开电爪7将培养皿放置在拍照托盘光学玻璃平台16上，升降机械手6带动电爪7升至一定安全高度，圆形转盘9继续旋转一定角度将拍照工位12和位于其上的培养皿转至相机上方，此时相机14触发拍照，完成当前培养皿菌落生长照片获取。接着圆形转盘9回转再次将拍照工位12移至电爪7下方，升降机械手6带动电爪7下降至当前已拍照完成的培养皿位置，电爪7夹紧再次抓起培养皿，升降机械手6带动夹取着当前已完成拍照培养皿的电爪7再次升至安全高位。圆形转盘9继续旋转将目标放置料架工位转至电爪7下方，到位后升降机械手6下降，夹爪松开，将培养皿放置于料架工位B上，依次循环，达到循环连续按固定间隔时间获取培养皿生长图片的目的。

批次培养模式工作时：首先需人工依次用手持扫码枪扫码录入已经接种完成、贴好二维码标识的培养皿信息至系统中，接着将录入完成的培养皿堆叠装载到培养皿装载料架10上，装载方向必须一致。装载完成后，将料架放置在系统培养皿装载料架工位15上，为了保证有中转列，必须至少保证有一列料架为空。在操作屏上设置培养参数，温度、时间、拍照间隔，后即可开始培养。培养时的工作流程参考上面描述，培养期间亦可中途加入培养皿。操作界面上实时显示当前系统中培养皿最新的照片和当前菌落数。整个培养周期内可持续计数，输出菌落数生长曲线，自动生成结果报告，保存菌落生长图像。可实现自动批量化的微生物培养计数，易于实验人员操作和远程监管，提高菌落计数准确率。

上述实施例对本实用新型的具体描述，只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，包括恒温培养室，所述的恒温培养室包括恒温培养室平台，所述的恒温培养室平台上设有可转动的圆形转盘，圆形转盘中间为转盘中轴；所述的转盘中轴上设有可移动的升降机械手，所述的升降机械手末端安装电爪，可升降机械手移动方向沿转盘中轴方向；所述的圆形转盘上排布若干工位，若干工位包括培养皿装载料架工位、扫码工位和拍照工位，圆形转盘上还安装有培养皿装载料架，培养皿装载料架放置在培养皿装载料架工位上，拍照工位上装有光学玻璃平台，光学玻璃平台下表面紧贴一环形光源，待分析的培养皿置于光学玻璃平台上。

2.根据权利要求1所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，所述的培养皿装载料架包括与工位形状匹配的料架底座；培养皿装载料架侧壁上装有料架把手，料架把手为半环形，料架把手两端固定在培养皿装载料架侧壁，培养皿堆叠在培养皿装载料架上。

3.根据权利要求1所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，所述的恒温培养室平台下方安装有用于驱动圆形转盘旋转的伺服电机。

4.根据权利要求1或2所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，所述的培养皿装载料架至少有一列为空的中转列。

5.根据权利要求1所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，所述的扫码工位由直流电机驱动，扫码工位可旋转，扫码工位外侧设置一个固定在恒温培养室平台上的扫码器。

6.根据权利要求1所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，所述的恒温培养室平台下方对应拍照工位的位置固定安装有相机，相机的镜头方向向上。

7.根据权利要求1所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，所述的电爪上适配安装有用于夹取培养的可自定心的手指。

8.根据权利要求1所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，还包括外观罩板，所述的恒温培养室安装在外观罩板内部。

9.根据权利要求8所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，所述的外观罩板上转动连接有培养室操作门，培养室操作门上安装有保温玻璃透明视窗，外观罩板外侧壁上连接有触摸操作屏，外观罩板上还设有电源/急停/报警按钮、电气部件散热孔、温控模块散热孔和外置接口。

10.根据权利要求9所述的一种全自动菌落培养计数系统，其特征是，外观罩板底部安装若干脚轮。

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