CN217805390U - 一种培养基自动分装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种培养基自动分装装置，包括培养基自动配制仪和培养基自动分装工作平台，培养基自动配制仪可活动地安装在培养基自动分装工作平台下方；其中，培养基自动配制仪包括主控触摸屏、第一配制容器、第二配制容器、第一蠕动泵和自动配制控制装置，主控触摸屏与自动配制控制装置相连接；第一配制容器、第一蠕动泵、第二配制容器依次排列并连接，第二配制容器与培养基自动分装工作平台相连接；培养基自动分装工作平台包括泵站系统、控制系统和分装容器系统。本实用新型的一种培养基自动分装装置，能够对不同规格、形状、尺寸的分装容器进行同一批次分装或混合分装，实现高通量分装，实现培养基溶液精确配比分装，提高分装精度。

Description

一种培养基自动分装装置

技术领域

本实用新型涉及自动化装置领域，尤其涉及一种培养基自动分装装置。

背景技术

因培养基自动分装系统替代传统培养基分装系统方式有诸多优势，市场上已有多种品牌培养基分装系统供应，但是这些培养基分装系统在结构上基本大同小异，分装容器单一，有的只能分装一种容器。尽管有些能够分装多达几百个培养皿的设备，但是过程中需要人工的不停干预进行操作，无法真正做到自动化，节省人力。市场上现有的培养基分装系统要么只能对培养皿进行分装，要么只能对小体积的试管进行分装，且同时分装的数量有很大的局限性。在大多数细胞进行高通量筛选优化的过程中，往往需要大量的生物反应器，特别是需要大量的培养基基质的时候，对单个混合容器的容积需求就比较大。总之，常规的培养基分装方法费时费力，分配的精准度也受限，更无法实现真正意义上的高通量的分装。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是现有的培养基分装装置使用时费时费力，分配精度不高造成试验结果的偏差，无法实现真正意义上的高通量、高精度的分装。因此，本实用新型提出了一种培养基自动分装装置，利用机械臂的轴向移动行程，使得能够对大量试管或培养皿进行分装，实现高通量分装，同时具有标定功能，实现溶液精确配比分装，提高分装精度和试验结果的一致性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种培养基自动分装装置，包括培养基自动配制仪和培养基自动分装工作平台，培养基自动配制仪可活动地安装在培养基自动分装工作平台下方的预留位置；其中，

培养基自动配制仪包括主控触摸屏、第一配制容器、第二配制容器、第一蠕动泵和自动配制控制装置，主控触摸屏与自动配制控制装置相连接，用于向自动配制控制装置发出操作指令；第一配制容器、第一蠕动泵、第二配制容器依次排列并连接，第二配制容器与培养基自动分装工作平台的培养基管路相连接，第一配制容器、第一蠕动泵和第二配制容器设置在自动配制控制装置的上方；

培养基自动分装工作平台包括泵站系统、控制系统和分装容器系统，泵站系统分别与培养基自动配制仪的第二配制容器和控制系统相连，分装容器系统设置在泵站系统上，通过泵站系统将培养基自动配制仪中配制好的培养基分装至分装容器系统中。

进一步地，培养基自动配制仪还包括第一软管、第二软管和第三软管，第一软管的一头连接外部注水接头，另一头放入第一配制容器中，第二软管的一头与第一配制容器的出料管连接，另一头通过第一蠕动泵与第二配制容器的进水口连接，第三软管的一头与第二配制容器的出料管连接，另一头通过培养基管路与培养基自动分装工作平台的可移动分装头连接。

进一步地，泵站系统包括第二蠕动泵、机械臂、可移动分装头和导轨模块，导轨模块设置在培养基自动分装工作平台的台面中部，机械臂设置为可在导轨模块上滑动，可移动分装头设置为可活动地安装在机械臂上，第二蠕动泵设置为固定在导轨模块上，并设置在机械臂的一侧。

进一步地，第三软管的另一头通过注水架与第二蠕动泵连接。

进一步地，控制系统包括电控箱和计算机控制系统，电控箱安装在培养基自动分装工作平台的框架侧面，与计算机控制系统连接，第二蠕动泵、机械臂、可移动分装头和导轨模块通过电控箱与计算机控制系统连接。

进一步地，电控箱包括PLC模块，第二蠕动泵、机械臂、可移动分装头和导轨模块通过电控箱的PLC模块与计算机控制系统连接。

进一步地，分装容器系统包括标定天平和容器瓶组件，容器瓶组件放置在导轨模块的两侧，标定天平设置培养基自动分装工作平台的台面的一端。

进一步地，容器瓶组件包括不同体积的试剂瓶、培养皿和试管中一种或多种。

进一步地，培养基自动分装工作平台的台面设置为2500x1200mm。

进一步地，导轨模块包括长导轨，长导轨设置为1600mm-2000mm。

技术效果

本实用新型的一种培养基自动分装装置，其自动化程度高，操作省时省力，调控精准，尤其适合在高通量分装中使用；本实用新型使用电子天平标定，提高分装的精度程度，有效避免蠕动泵抽取液体时软管中的残留空气或残液导致的精度误差；并且可以同时不同规格、形状、尺寸的溶液瓶、试管进行同一规格分装或混合分装；采用机械化精准调控，避免人工分装带来的操作误差，提高工作效率。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的一种培养基自动分装装置的示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的一种培养基自动分装装置的俯视图；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的一种培养基自动分装装置的侧视图；

图4是本实用新型的一个较佳实施例的一种培养基自动分装装置的主视图；

图5是本实用新型的一个较佳实施例的一种培养基自动分装装置的培养基自动配制仪的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定内部程序、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

如图1-5所示，本实用新型提供了一种培养基自动分装装置，包括培养基自动配制仪1和培养基自动分装工作平台2，培养基自动配制仪1可活动地安装在培养基自动分装工作平台2上；其中，

如图5所示，培养基自动配制仪1包括主控触摸屏11、第一配制容器12、第二配制容器13、第一蠕动泵14和自动配制控制装置15，主控触摸屏11与自动配制控制装置15相连接，用于向自动配制控制装置发出操作指令；第一配制容器12、第一蠕动泵14、第二配制容器13依次排列并连接，第二配制容器13与培养基自动分装工作平台的进水口相连接，第一配制容器11、第一蠕动泵14和第二配制容器13设置在自动配制控制装置15的上方；其中，自动配制控制装置15包括电子称、加热搅拌设备和自动配制PLC模块，电子秤设置在加热搅拌设备的下方，加热搅拌设备与第一配制容器和第二配制容器相连接，自动配制PLC模块与电子秤和加热搅拌设备连接，用来接收电子秤的数据并操控加热搅拌设备启动。其中，第一配制容器用于盛放纯水，第二配制容器用于配制溶液。加热搅拌设备与电子秤设置在第二配制容器的下方。第一蠕动泵用于将第一配制容器中的纯水抽取到第二配制容器中，第二配制容器中盛放药品溶液，从而实现自动化配制操作，无需人工操作。加热搅拌设备包括加热搅拌基座和搅拌子，加热搅拌基座设置在底座内部的顶端，第二配制容器放置在底座上方后，在第二配制容器中放入搅拌子，加热搅拌基座和搅拌子通过磁场作用，实现搅拌功能。

加热搅拌设备是通过螺丝固定在底座16内部的顶部，电子秤在其下方，也是通过螺丝与加热搅拌设备连接。通过触摸屏中设置“温度调试”及“搅拌调试”中的参数(如设置温度，点击加热，即开始加热；设置转速，点击转动，即开始搅拌)。

培养基自动分装工作平台包括泵站系统、控制系统和分装容器系统，泵站系统分别与培养基自动配制仪的第二配制容器和控制系统相连，分装容器系统设置在泵站系统上，通过泵站系统将培养基自动配制仪中配制好的培养基分装至分装容器系统中。

进一步地，如图5所示，培养基自动配制仪还包括第一软管、第二软管和第三软管，第一软管的一头连接外部注水接头，另一头放入第一配制容器12中，第二软管的一头与第一配制容器12的出料管121连接，另一头通过第一蠕动泵14与第二配制容器13的进水口131连接，第三软管的一头与第二配制容器13的出料管132连接，另一头与培养基自动分装工作平台的进水口连接。其中，第一蠕动泵包括电机、碾压组件、上盖和泵体，电机与碾压组件传动连接，上盖和泵体的另一端固定连接，第二软管的中间段安装在第一蠕动泵泵体的挤压腔内，且环绕碾压组件安装，第二软管的进水口端和出水口端伸出第一蠕动泵的泵体外，分别连接第一配制容器的出料管和第二配制容器的进水口。

如图1-4所示，泵站系统包括第二蠕动泵21、机械臂22、可移动分装头23和导轨模块24，导轨模块24设置在培养基自动分装工作平台的台面中部，机械臂22设置为可在导轨模块上滑动，可移动分装头23设置为可活动地安装在机械臂上，第二蠕动泵21设置为固定在导轨模块上，并固定在机械臂的一侧。第三软管的另一头通过注水架27与第二蠕动泵连接。其中，导轨模块包括导轨、滑块和连接件，机械臂和第二蠕动泵通过螺丝固定在连接件的上部，连接件的下部通过螺丝与滑块固定，滑块则可活动地安装在导轨上方，通过程序控制导轨电机操作使得滑块在导轨上方滑动，同时带动机械臂和蠕动泵滑动。机械臂22的前端通过一个第二连接件与可移动分装头23连接，通常使用螺丝固定，在机械臂运动的同时，带动可移动分装头运动。具体的，导轨内部设置有同步带，导轨的一端安装电机，该电机由计算机程序控制，电机转动带动同步带移动从而带动滑块移动，滑块的移动即可带动固定在滑动和连接件上方的机械臂和第二蠕动泵运动。

本实用新型中，第二蠕动泵包括泵头、步进电机、蠕动泵柜、注水架和注液管固定架。其中，第二蠕动泵的泵头朝上，步进电机朝下，露出泵头，将步进电机装在蠕动泵柜体内，固定在导轨模块的导轨滑块上。该蠕动泵柜体一边固定安装有注水架，用于连接培养基配制仪的第三软管；另一边固定安装有注液管固定架，用于固定第三软管，使其连接到机械臂前端的可移动分装头。第三软管的一头接到第二配制容器的出料管，另一头先沿着注水架到第二蠕动泵的泵头，然后将第三软管的中段部分安装在蠕动泵的挤压腔内，另一头在泵体外部，沿着机械臂的注液管固定架到机械臂顶部，再沿着机械臂的臂延伸到机械臂的前端，将第三软管的这头安装到可移动分装头上，中间通过注液管固定架固定第三软管。

控制系统包括电控箱和计算机控制系统25，电控箱安装在培养基自动分装工作平台的框架侧面，与计算机控制系统连接，第二蠕动泵、机械臂、可移动分装头和导轨模块通过电控箱与计算机控制系统连接。控制系统可以控制第二蠕动泵抽取溶液的体积、机械臂运动的方向及可移动分装头的转动，并向容器瓶注入预设溶液，达到分装的目的。

具体的，电控箱包括PLC模块，第二蠕动泵、机械臂、可移动分装头和导轨模块通过电控箱的PLC模块与计算机控制系统连接。

分装容器系统包括标定天平28和容器瓶组件26，容器瓶组件26放置在导轨模块的两侧，标定天平28设置培养基自动分装工作平台的台面的一端。容器瓶组件包括不同规格的试剂瓶、培养皿和试管中一种或多种。

培养基自动分装工作平台具有超大工作台面，台面设置为2500x1200mm。

导轨模块包括长导轨，长导轨设置为1600mm-2000mm。

以下将以具体实施例来说明本实用新型的一种培养基自动分装装置的使用方法。

本实施例中，第一配制容器和第二配制容器均为20L的不锈钢桶(以下将第一配制容器称为1#桶，将第二配制容器称为2#桶)，容器瓶组件为250ml和500ml的蓝盖瓶。在使用本实施例的一种培养基自动分装装置前，需要先对培养基自动配制仪进行安装及配制溶液，然后再进行分装，具体操作步骤如下：

1、将第一软管一头接1#桶入水口，另一头连接外部注水接头；

2、将第二软管的一头接1#桶的出料管，另一头通过第一蠕动泵接到2#桶的注水口；

3、将第三软管的一头接到2#桶的出料管，另一头先沿着注水架到泵头，将软管的中段部分安装在蠕动泵的挤压腔内，另一头在泵体外部，沿着机械臂的注液管固定架到机械臂顶部，再沿着机械臂的臂延伸到机械臂的前端，将第三软管的这头安装到可移动分装头上。

4、在自动配制控制装置的控制按钮处插入开启钥匙，接通通讯电源；

5、开启设备后，主控触摸屏中将显示加热搅拌设备的各种参数，如水位、温度、转速、及电子秤的读数，该秤的读数即为1#和2#桶中溶液或水的重量，根据实验配比的要求，通过PLC通讯模块使蠕动泵抽取1#桶液体的体积到2#桶内，再通过PLC通讯模块启动加热搅拌功能；

开启设备后，进入培养基配制过程：

预先在2#桶内装入一定量的药品；

使用第一根软管在1#桶内加入一定体积的纯水；

主控触摸屏操作蠕动泵，从1#桶内抽取一定体积的纯水到2#桶内；

在触摸屏中输入“温度调试”及“搅拌调试”中的参数(如设置温度，点击加热，即开始加热；设置转速，点击转动，即开始搅拌)；

6、配制完成后，由2#桶的第四软管将溶液输送到培养基分装工作平台的蠕动泵中；

7、排空空气，并进行分装前的标定：

排空方法：

在标定天平上放置一个容器瓶，先用于排空空气的使用；

打开电脑电源，在培养基分装平台的主控电脑中，通过预设的软件系统，控制机械臂的移动，使其前端的可移动分装头转动至该容器瓶顶端，通过软件操作第二蠕动泵抽取溶液灌入该容器瓶中，此时软管中已经无残留空气；

接下来移走该容器瓶，重新放一个容器瓶进行标定操作。

标定方法：

继续通过软件操作蠕动泵抽取溶液灌入该容器瓶中，此时可以读取电子天平显示的重量m克，在电脑软件中，输入抽取溶液的体积n毫升，将这两者作为标定依据，记录进电脑转换成

毫升/克；

标定完后，可以通过电脑软件操作蠕动泵根据上述计算中的k，从培养基配制仪中抽取对应的体积，通过移动机械臂在导轨上的位置，再控制可移动分装头转动到规定的250ml或500ml蓝盖瓶的顶端，进行不同体积的分装注液。

本实用新型中的一种培养基自动分装装置，使用控制系统和机械臂配合，完成自动分装，其自动化程度高，操作省时省力，调控精准，利于在高通量分装上使用；利用电子天平标定法可以提高分液的精确程度，有效避免蠕动泵抽取液体时软管中的残留空气或残液导致的精度误差；可以同时对不同规格的试管瓶、试管、培养皿等多种容器进行分装；培养基分装的整个过程都采用机械化精准调控，可有效的避免人工分装带来的操作误差，提高了工作效率。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种培养基自动分装装置，其特征在于，包括培养基自动配制仪和培养基自动分装工作平台，所述培养基自动配制仪可活动地安装在所述培养基自动分装工作平台下方的预留位置；其中，

所述培养基自动配制仪包括主控触摸屏、第一配制容器、第二配制容器、第一蠕动泵和自动配制控制装置，所述主控触摸屏与所述自动配制控制装置相连接，用于向所述自动配制控制装置发出操作指令；所述第一配制容器、所述第一蠕动泵、所述第二配制容器依次排列并连接，所述第二配制容器与所述培养基自动分装工作平台的培养基管路相连接，所述第一配制容器、所述第一蠕动泵和所述第二配制容器设置在所述自动配制控制装置的上方；

所述培养基自动分装工作平台包括泵站系统、控制系统和分装容器系统，所述泵站系统分别与所述培养基自动配制仪的所述第二配制容器和所述控制系统相连，所述分装容器系统设置在所述泵站系统上，通过所述泵站系统将所述培养基自动配制仪中配制好的培养基分装至所述分装容器系统中。

2.如权利要求1所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述培养基自动配制仪还包括第一软管、第二软管和第三软管，所述第一软管的一头连接外部注水接头，另一头放入第一配制容器中，所述第二软管的一头与所述第一配制容器的出料管连接，另一头通过所述第一蠕动泵与所述第二配制容器的进水口连接，所述第三软管的一头与所述第二配制容器的出料管连接，另一头通过所述培养基自动分装工作平台的培养基管路与可移动分装头连接。

3.如权利要求2所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述泵站系统包括第二蠕动泵、机械臂、可移动分装头和导轨模块，所述导轨模块设置在所述培养基自动分装工作平台的台面中部，所述机械臂设置为可在所述导轨模块上滑动，所述可移动分装头设置为可活动地安装在所述机械臂上，所述第二蠕动泵设置为固定在所述导轨模块上，并设置在所述机械臂的一侧。

4.如权利要求3所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述第三软管的另一头通过注水架与所述第二蠕动泵连接。

5.如权利要求3所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述控制系统包括电控箱和计算机控制系统，所述电控箱安装在所述培养基自动分装工作平台的框架侧面，与所述计算机控制系统连接，所述第二蠕动泵、所述机械臂、所述可移动分装头和所述导轨模块通过所述电控箱与所述计算机控制系统连接。

6.如权利要求5所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述电控箱包括PLC模块，所述第二蠕动泵、所述机械臂、所述可移动分装头和所述导轨模块通过所述电控箱的PLC模块与所述计算机控制系统连接。

7.如权利要求3所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述分装容器系统包括标定天平和容器瓶组件，所述容器瓶组件放置在所述导轨模块的两侧，所述标定天平设置所述培养基自动分装工作平台的台面的一端。

8.如权利要求7所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述容器瓶组件包括不同体积的试剂瓶、培养皿和试管中一种或多种。

9.如权利要求3所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述培养基自动分装工作平台的台面设置为2500x1200mm。

10.如权利要求3所述的一种培养基自动分装装置，其特征在于，所述导轨模块包括长导轨，所述长导轨设置为1600mm-2000mm。

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