CN218184938U - 一种半自动整板式样本存取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半自动整板式样本存取设备，包括低温存储罐、提篮提升机构及板架操作机构；所述低温存储罐的上端开设有存取通道孔，存取通道孔上方连通有升降通道，提篮可在升降通道内升降运动；所述提篮提升机构设置在升降通道上部，可对提篮进行提取；所述板架操作机构设置在升降通道下部，可将提篮中的板架推出升降通道。本实用新型既能够解决半自动方面并未涉及且未解决防止板架侧滑及精准存取的问题；又能够实现整板式存取功能，还能提高提篮升降过程中的垂直度，实现提篮快拆式的方式，机动性更强。

Description

一种半自动整板式样本存取设备

技术领域

本实用新型涉及一种半自动整板式样本存取设备，属于生物样本存储技术领域。

背景技术

目前，现有实验室中所用小型的半自动化的样本存储设备，是通过板架将装有样本细胞的冻存管放置到提篮中，继而利用转筒式存储机构把提篮存储在低温环境的存取设备内。

已知的半自动化的样本存储设备，在移动过程中，会产生晃动等原因，对提篮内的板架造成侧滑等影响，样本存储设备的拆卸方式也不方便，一旦遇到液氮罐补氮功能出现问题时，样本转移还会产生一定困难。

例如：在先申请的一种提篮升降开盖储存罐，申请号：CN202121246702.X，包括冷藏罐及提取构件；所述冷藏罐上端面设有提取口，所述提取口上设有保温盖；所述提取构件设置在所述冷藏罐上方，且与所述保温盖对应；所述提取构件包括轴向移动机构及提升机构，所述提升机构对提篮进行提取且可可带动所述保温盖进行升降运动，所述轴向移动机构可带动所述保温盖进行轴向运动。该实用新型通过提升机构先提起保温盖，将保温盖平移至一侧旁，再提起提篮，并通过锁定构件对提篮进行固定，使其不会左右晃动，实现样本的精确提取和放置，降低了存储设备的高度，能够适应多种运输环境。但是该储存罐针对半自动方面并未涉及且未解决防止板架侧滑及精准存取的问题，故急需一种半自动整板式样本存取设备。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种半自动整板式样本存取设备，既能够解决半自动方面并未涉及且未解决防止板架侧滑及精准存取的问题；又能够实现整板式存取功能，还能提高提篮升降过程中的垂直度，实现提篮快拆式的方式，机动性更强。

本实用新型解决技术问题采用如下一种技术方案：

一种半自动整板式样本存取设备，包括低温存储罐、提篮提升机构及板架操作机构；

所述低温存储罐的上端开设有存取通道孔，存取通道孔上方连通有升降通道，提篮可在升降通道内升降运动；

所述提篮提升机构设置在升降通道上部，可对提篮进行提取；

所述板架操作机构设置在升降通道下部，可将提篮中的板架推出升降通道。

可选的，所述提篮提升机构包括驱动件、衔接件及罐塞；衔接件的一端与驱动件传动连接，另一端可对接提篮，罐塞设置在所述另一端上部且与存取通道孔对应。

可选的，所述驱动件包括升降驱动电机、齿轮及链条，升降驱动电机连接链条的一端，链条的另一端经过与齿轮啮合后连接至挂钩；

所述衔接件包括挂钩。

可选的，所述驱动件还包括链条壳室、齿轮壳室及外罩，升降通道设置在外罩内，齿轮壳室连通于外罩顶端，连通壳室连通在齿轮壳室侧部；

所述升降驱动电机及链条设于链条壳室内，齿轮固定在齿轮壳室内，链条的前端、罐塞及挂钩设于外罩内。

可选的，所述板架操作机构包括推出电机、推杆、活动推板组件及门组件；

所述推出电机和门组件相对布置在外罩的外部两侧，并与板架的位置对应；

所述推出电机的输出轴向内与推杆同轴连接，可推动板架；

所述活动推板组件连接在门组件内侧，可衔接板架。

可选的，所述门组件包括固定板和门，固定板固定连接在门的内侧；固定板中部设有存取口，用于板架进出。

可选的，所述活动推板组件包括推板和滑轮；推板的后端铰接在门上，推板的前端穿过存取口并安装滑轮，滑轮抵靠在升降通道内的提篮上。

可选的，所述提篮通过转筒式存储机构设置在低温存储罐内，提篮可穿过存取通道孔在升降通道内运动，并可在低温存储罐内转动自转。

可选的，所述转筒式存储机构包括转台和提篮罩，提篮罩设置在转台的外周，并可旋转对接升降通道。

可选的，在所述低温存储罐为气相存储样本环境下，所述提篮罩的侧面设有多个通氮孔；在所述低温存储罐为液相存储样本环境下，液氮的液位不超过提篮罩上端面的高度。

可选的，所述转台包括旋转驱动电机及转台本体，旋转驱动电机通过中心转轴连接在转台本体的中心上方，转台本体的四周均匀设有多个导向件，导向件之间设有锁定件，用于将提篮罩和提篮可拆卸地安装在转台本体上。

可选的，所述导向件包括轴向布置的导向槽，与提篮罩侧部的导轨滑动连接；所述锁定件包括凸台及开设上凸台上的挂钩孔，与提篮上端的侧挂钩配合连接。

可选的，所述提篮包括提篮本体，提篮本体内设有垂直布局的多个放置板架的存储槽；每个存储槽具有一对开放的侧部；提篮本体顶部还设有上挂钩部。

可选的，所述上挂钩部由对称设置的卡爪，两个卡爪之间构成卡口，可与衔接件的挂钩配合连接。

可选的，所述卡口和挂钩的整体形状均呈正锥形。

可选的，所述提篮罩各侧面开设有多个通氮孔，所述液氮设置在提篮罩下方，且所述液氮与所述提篮罩不直接接触。

优选的，所述提篮罩各侧面为封闭面，上端面为开口端，所述液氮设置在所述提篮罩外围，且液氮高度低于提篮罩的高度。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益效果：

通过设置在低温存储罐上方连通的升降通道，结合提篮升降机构实现了持续低温环境的提篮提取操作，也提高了存取的精准度；同时利用板架操作机构，可将板架从提篮中自动推出，人工或AGV等机器人在出口再进行提取转运；实现了整板式存取功能，半自动存取板架更加便利、更精准。

附图说明

图1为本实用新型半自动整板式样本存取设备的立体图；

图2为本实用新型半自动整板式样本存取设备的俯视图；

图3为图2中A-A处的剖视图；

图4为本实用新型半自动整板式样本存取设备的内部结构示意图。

图5为本实用新型半自动整板式样本存取设备中转筒式存储机构+提篮的立体图。

图6为本实用新型半自动整板式样本存取设备中提篮提升机构+板架操作机构+提篮的立体图。

图7为本实用新型半自动整板式样本存取设备中提篮提升机构+板架操作机构+提篮的主视图。

图8为本实用新型半自动整板式样本存取设备中板架操作机构的结构分解图。

图9为本实用新型半自动整板式样本存取设备中转台的立体图。

图10为图7中B处的结构放大图。

图11为本实用新型半自动整板式样本存取设备中提篮罩的立体图。

图12为本实用新型半自动整板式样本存取设备中提篮的立体图。

图13气相冻存时提篮及提篮罩结构分解图；

图14液相冻存时提篮及提篮罩结构分解图；

图15为本实用新型半自动整板式样本存取设备中低温存储罐的立体图，其中提篮罩的具备隔液氮结构示意图。

图中标记示意为：

1-低温存储罐；1-1-真空罐体；1-2-盖体；1-2-1-保温板；11-存取通道孔；12-升降通道；

2-提篮提升机构；21-驱动件；211-升降驱动电机；212-齿轮；213-链条；214-链条壳室；215-齿轮壳室；216-外罩；22-衔接件；221-挂钩；23-罐塞；

3-板架操作机构；31-推出电机；32-推杆；33-活动推板组件；331-推板；332-滑轮；34-门组件；341-固定板；3411-存取口；342-门；

4-提篮；41-提篮本体；411-存储槽；412-上挂钩部；4121-卡爪；4122-卡口；413-侧挂钩；

5-转筒式存储机构；51-转台；511-旋转驱动电机；512-转台本体；513-中心转轴；514-导向件；5141-导向槽；515-锁定件；5151-凸台；5151-1-挂钩孔；52-提篮罩；521-通氮孔；522-导轨；

6-供氮机构；61-通氮管；611-阀门组件；

100-半自动整板式样本存取设备；200-板架。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

一种半自动整板式样本存取设备100，包括低温存储罐1、提篮提升机构2及板架操作机构3；

所述低温存储罐1的上端开设有存取通道孔11，存取通道孔11上方连通有升降通道12，提篮4可在升降通道12内升降运动；

所述提篮提升机构2设置在升降通道12上部，可对提篮4进行提取；

所述板架操作机构3设置在升降通道12下部，可将提篮4中的板架200推出升降通道12。

低温存储罐1可选用液氮罐，具体可以由真空罐体1-1和盖体1-2组成，低温存储罐1的上方延伸有升降通道12，提篮4旋转至存取通道孔11位置，被提篮提升机构2牵引直接进入升降通道12，满足提篮4全程冷链式提取需要，且保证了提篮4升降的垂直度，在一定程度上避免了晃动及板架200侧滑；运行到板架操作机构3位置的板架200即可被自动推出提篮4及升降通道12，解决了不能精准获取提篮板架位的问题，提高了存取的精准度和效率。为了进一步优化存取通道孔11处的保冷效果，可以在此处的盖体1-2中设置保温板1-2-1。

上述低温存储罐1利用供氮机构6通入液氮或氮气来获得冻存温度，具体可以通过通氮管61由底部向低温存储罐1供氮，同时可以利用设置在通氮管61上的阀门组件611作为补充液氮的加液阀门，阀门组件611可以具体安装在低温存储罐1外部，以便于操控。

本实用新型进一步的实施方式，所述提篮提升机构2包括驱动件21、衔接件22及罐塞23；衔接件22的一端与驱动件21传动连接，另一端可对接提篮4，罐塞23设置在所述另一端上部且与存取通道孔11对应。

提取前，罐塞23可由驱动件21下放至存取通道孔11处，以保持低温存储罐1的封闭性；需要提取提篮4时，先打开罐塞23，然后借助衔接件22与提篮4对接在一起，再通过驱动件21牵引使其进入升降通道12，待板架操作机构3的进一步的处理。

本实用新型进一步的实施方式，所述驱动件21包括升降驱动电机211、齿轮212及链条213，升降驱动电机211连接链条213的一端，链条213的另一端经过与齿轮212啮合后连接至挂钩221；

所述衔接件22包括挂钩221。

利用挂钩221与提篮4实现可拆卸形式的对接，挂钩221随链条213在齿轮212的换向及传输下，被升降驱动电机211带动做上下运动。

本实用新型进一步的实施方式，所述驱动件21还包括链条壳室214、齿轮壳室215及外罩216，升降通道12设置在外罩216内，齿轮壳室212连通于外罩216顶端，连通壳室连通在齿轮壳室212侧部；

所述升降驱动电机211及链条213设于链条壳室214内，齿轮212固定在齿轮壳室212内，链条213的前端、罐塞23及挂钩221设于外罩216内。

分别设置链条壳室214、齿轮壳室212及外罩216，实现了空间的优化布局及更好的防护作用。外罩216形成于升降通道12外部，更利于维持内部的低温效果。

本实用新型进一步的实施方式，所述板架操作机构3包括推出电机31、推杆32、活动推板组件33及门组件34；

所述推出电机31和门组件34相对布置在外罩216的外部两侧，并与板架200的位置对应；

所述推出电机31的输出轴向内与推杆32同轴连接，可推动板架200；

所述活动推板组件33连接在门组件34内侧，可衔接板架200。

板架操作机构3作用于升降通道12内的板架200，可将板架200从提篮4中自动推出，人工或AGV等机器人在由门组件构成的出口进行提取转运，使得半自动存取板架200的过程更加便利和高效。

上述出口相当于可人工打开的一个板子门。推杆32一端由推出电机31驱动，另一端为自由端，可伸缩，从而对板架200进行推动，进而从出口转出。

本实用新型进一步的实施方式，所述门组件34包括固定板341和门342，固定板341固定连接在门342的内侧；固定板341中部设有存取口3411，用于板架200进出。

本实用新型进一步的实施方式，所述活动推板组件33包括推板331和滑轮332；推板331的后端铰接在门342上，推板331的前端穿过存取口3411并安装滑轮332，滑轮332抵靠在升降通道12内的提篮4上。推板331在提篮4与门组件34之间搭建起了倾斜的坡道，滑轮332的作用是方便推杆32推动板架200时，板架200顺这滑轮332移动上去，进入存取口3411位置，之后在人工或AGV等机器人的协助下，打开门342，转运出板架200。

本实用新型进一步的实施方式，所述提篮4通过转筒式存储机构5设置在低温存储罐1内，提篮4可穿过存取通道孔11在升降通道12内运动，并可在低温存储罐1内转动自转。

本实用新型进一步的实施方式，所述转筒式存储机构5包括转台51和提篮罩52，提篮罩52设置在转台51的外周，并可旋转对接升降通道12。

提篮罩52的功能：1)用于提篮4的上下运动的导向功能，保证升降的垂直度，便于提高后续存取板架200精准度；2)防止存放于提篮4中的板架200侧滑，在转运液氮罐或相关操作，导致提篮4倾斜，易导致提篮内的板架200滑出，外设已提篮罩52，起到一定的防止提篮4侧滑的问题。

提篮与提篮罩52、转台51形成快拆式样本存储转筒，实现快拆提篮4，快速转移存储样本的提篮4，保障存储设备遇到断电或补充氮气等问题时，可以快速转移的机动性。

本实用新型进一步的实施方式，在所述低温存储罐1为气相存储样本环境下，所述提篮罩52的侧面设有多个通氮孔521；在所述低温存储罐1为液相存储样本环境下，液氮的液位不超过提篮罩52上端面的高度。

若是气相存储样本环境，提篮罩52侧面的通氮孔521，能够实现液氮与样本存储的板架200充分接触，保证样本持续处于深低温环境；若是液相存储样本环境，液氮的液位不超过提篮罩52上端面的高度，能够确保液氮不进入提篮4内，实现提篮4处于液相下存储样本，同样具有保证样本持续处于深低温环境。

现有技术中，深低温样本的存储方式主要有液相冻存和气相冻存两种。液相冻存是将生物样本直接泡在液氮内，直接在-196℃下保存。气相冻存是只在液氮罐底部加入液氮，生物样本不与液氮接触，样本保存在-150℃以下。但是现有技术中不管是液相冻存还是气相冻存，都是液氮或液氮所挥发的气氮都是直接作用在提篮上的，也就是直接作用在冻存管上的，这样就造成了液相冻存是有爆管和交叉污染风险，不利于生物样本的安全保存；相冻存时，液氮罐上部和下部的温度有差异，不是特别均匀，并且频繁存取样本时，液氮罐上部温度有波动。另外，气相冻存的液氮储量不是很多，加液频率较为频繁。

本发明公开了关于液相冻存及气相冻存的区别于现有技术的两种情况下的不同实施方式。

气相冻存时，如图13所示，设置提篮罩，所述提篮罩各侧面开设有多个通氮孔，所述液氮设置在提篮罩下方，且所述液氮与所述提篮罩不直接接触。液氮设置在底部，利用液氮的挥发，利用氮气对生物样本进行冻存，不直接与提篮接触，也就是生物样本不与液氮接触，没有爆管和交叉污染的风险。提篮罩在一定程度上不仅对提篮的提取进行了稳定，而且对氮气的挥发和均匀分布起到了一定的作用。

液相冻存时，如图14所示，所述提篮罩各侧面为封闭面，上端面为开口端，所述液氮设置在所述提篮罩外围，且液氮高度低于提篮罩的高度。提篮罩52下部为密闭结构，提篮5放置在提篮罩52内，由提篮罩52将生物样本和液氮隔开。

本实施例上述实施方式提供的是一种提篮罩52的隔液氮结构，兼具了液相冻存和气相冻存的优点，同时又摒弃两者的缺点。提篮罩52下部为密闭结构，低温存储罐1内液氮可加注到高液位，不浸没提篮罩52上口。提篮5放置在提篮罩52内，由提篮罩52将生物样本和液氮隔开。使用这种结构，既没有爆管和交叉污染的风险，又能保证生物样本处于更均匀、稳定的存储温度。同时，液氮储量大，静态存储可维持更长时间。

本实用新型进一步的实施方式，所述转台51包括旋转驱动电机511及转台本体512，旋转驱动电机511通过中心转轴513连接在转台本体512的中心上方，转台本体512的四周均匀设有多个导向件514，导向件514之间设有锁定件515，用于将提篮罩52和提篮4可拆卸地安装在转台本体512上。

作为快拆结构的具体实现形式，其中的转台51由旋转驱动电机511驱动中心转轴513，进而带动转台本体512绕中心轴旋转，而提篮4和提篮罩52分别通过锁定件515和导向件514灵活且牢靠地安装在转台本体512上。

本实用新型进一步的实施方式，所述导向件514包括轴向布置的导向槽5141，与提篮罩52侧部的导轨522滑动连接；所述锁定件515包括凸台5151及开设上凸台5151上的挂钩孔5151-1，与提篮4上端的侧挂钩413配合连接。

轴向延伸的导向槽5141，即实现了快速拆装，又满足连接后的轴向线性精度；与导向槽5141间隔布置的凸台5151，合理利用了转台本体512的上周圈，且挂钩孔5151-1便于提篮4在提篮罩52的导向下，快捷进入并锁定位置。

本实用新型进一步的实施方式，所述提篮4包括提篮本体41，提篮本体41内设有垂直布局的多个放置板架200的存储槽411；每个存储槽411具有一对开放的侧部；提篮本体41顶部还设有上挂钩部412。

板架200由存储槽411的侧部水平进出，可平稳存取。上挂钩部412配合锁定件与转台本体512连接。

本实用新型进一步的实施方式，所述上挂钩部412由对称设置的卡爪4121，两个卡爪4121之间构成卡口4122，可与衔接件22的挂钩221配合连接。挂钩221由下方侧部进入卡口4122，依靠向上的牵引力抵靠在卡爪4121的前端实现快速定位。

本实用新型进一步的实施方式，所述卡口4122和挂钩221的整体形状均呈正锥形。正锥形的结构增大了接触面积，使对接更稳固可靠。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，包括低温存储罐、提篮提升机构及板架操作机构；

所述低温存储罐的上端开设有存取通道孔，存取通道孔上方连通有升降通道，提篮可在升降通道内升降运动；

所述提篮提升机构设置在升降通道上部，可对提篮进行提取；

所述板架操作机构设置在升降通道下部，可将提篮中的板架推出升降通道。

2.根据权利要求1所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述提篮提升机构包括驱动件、衔接件及罐塞；衔接件的一端与驱动件传动连接，另一端可对接提篮，罐塞设置在所述另一端上部且与存取通道孔对应。

3.根据权利要求2所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述驱动件包括升降驱动电机、齿轮及链条，升降驱动电机连接链条的一端，链条的另一端经过与齿轮啮合后连接至挂钩；

所述衔接件包括挂钩。

4.根据权利要求3所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述驱动件还包括链条壳室、齿轮壳室及外罩，升降通道设置在外罩内，齿轮壳室连通于外罩顶端，连通壳室连通在齿轮壳室侧部；

所述升降驱动电机及链条设于链条壳室内，齿轮固定在齿轮壳室内，链条的前端、罐塞及挂钩设于外罩内。

5.根据权利要求4所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述板架操作机构包括推出电机、推杆、活动推板组件及门组件；

所述推出电机和门组件相对布置在外罩的外部两侧，并与板架的位置对应；

所述推出电机的输出轴向内与推杆同轴连接，可推动板架；

所述活动推板组件连接在门组件内侧，可衔接板架。

6.根据权利要求5所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述门组件包括固定板和门，固定板固定连接在门的内侧；固定板中部设有存取口，用于板架进出。

7.根据权利要求6所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述活动推板组件包括推板和滑轮；推板的后端铰接在门上，推板的前端穿过存取口并安装滑轮，滑轮抵靠在升降通道内的提篮上。

8.根据权利要求7所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述提篮通过转筒式存储机构设置在低温存储罐内，提篮可穿过存取通道孔在升降通道内运动，并可在低温存储罐内转动自转。

9.根据权利要求8所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述转筒式存储机构包括转台和提篮罩，提篮罩设置在转台的外周，并可旋转对接升降通道。

10.根据权利要求9所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，在所述低温存储罐为气相存储样本环境下，所述提篮罩的侧面设有多个通氮孔；在所述低温存储罐为液相存储样本环境下，液氮的液位不超过提篮罩上端面的高度。

11.根据权利要求10所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述转台包括旋转驱动电机及转台本体，旋转驱动电机通过中心转轴连接在转台本体的中心上方，转台本体的四周均匀设有多个导向件，导向件之间设有锁定件，用于将提篮罩和提篮可拆卸地安装在转台本体上。

12.根据权利要求11所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述导向件包括轴向布置的导向槽，与提篮罩侧部的导轨滑动连接；所述锁定件包括凸台及开设上凸台上的挂钩孔，与提篮上端的侧挂钩配合连接。

13.根据权利要求12所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述提篮包括提篮本体，提篮本体内设有垂直布局的多个放置板架的存储槽；每个存储槽具有一对开放的侧部；提篮本体顶部还设有上挂钩部。

14.根据权利要求13所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述上挂钩部由对称设置的卡爪，两个卡爪之间构成卡口，可与衔接件的挂钩配合连接。

15.根据权利要求14所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述卡口和挂钩的整体形状均呈正锥形。

16.根据权利要求10所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述提篮罩各侧面开设有多个通氮孔，所述液氮设置在提篮罩下方，且所述液氮与所述提篮罩不直接接触。

17.根据权利要求10所述的一种半自动整板式样本存取设备，其特征在于，所述提篮罩各侧面为封闭面，上端面为开口端，所述液氮设置在所述提篮罩外围，且液氮高度低于提篮罩的高度。

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