CN219073246U - 离心处理设备及基因检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种离心处理设备及基因检测系统，所述离心处理设备包括：底板；旋转机构设于底板上；旋转架，旋转机构与旋转架传动连接，旋转机构用于驱动旋转架转动；至少一个吊篮能转动的连接于旋转架，吊篮上用于放置微孔板；保护围板设于底板上，且将旋转机构、旋转架、吊篮包围；装载机构能拆卸的设于保护围板上，用于进行微孔板的装载和卸载；控制机构设于底板上，用于控制旋转机构、装载机构。本申请的离心处理设备增加了自动装载机构，使离心处理设备整体具备物料自动装载和卸载的功能，实现离心处理设备在整个实验过程中的自动化，提高了工作效率。

Description

离心处理设备及基因检测系统

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种离心处理设备及基因检测系统。

背景技术

低速离心机是实验室用于离心沉淀的常规仪器，广泛应用于临床医学、遗传生物、细胞学、血站等领域。

专利公开号为CN114471965A的中国发明专利，公开了一种离心机转子定位装置及上料方法，该离心机结构和功能都比较单一，只能进行常规的离心操作，而且离心机的上料下料，开门关门通常都是由实验室人员手动操作。通用的离心机高速旋转的转子是自由停止状态，其停止位置不确定，使得离心机无法精准停止到对应位置，导致离心机只适用于单机人工操作，不能满足现在自动化程度较高的检验实验室。

再例如，专利公开号为CN112337657A的中国发明专利，公开了一种定位离心机及其定位控制方法，该离心机由驱动电机和离心转盘组成，驱动电机驱动离心转盘旋转，实现离心转盘内离心管的固液分离操作，离心管倾斜设置，分布在离心转盘内，离心机安装在立新指甲上，但是该专利中并没有公开装载和卸载离心管的装置，导致离心管需要实验人员手工操作放置到离心转盘内，因此，该离心机的自动化程度相对较低。

因此，亟需一种能够适用于自动化工作站的全自动离心机，使其能够应用于高通量以及超高通量的流水线式样本处理系统。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种离心处理设备及基因检测系统，本申请的离心处理设备增加了自动装载机构，使离心处理设备整体具备物料自动装载和卸载的功能，实现离心处理设备在整个实验过程中的自动化，提高了工作效率。

本申请的实施例是这样实现的：第一方面，本申请提供一种离心处理设备，包括：底板；旋转机构，设于所述底板上；旋转架，所述旋转机构与所述旋转架传动连接，所述旋转机构用于驱动所述旋转架转动；至少一个吊篮，能转动的连接于所述旋转架，所述吊篮上用于放置微孔板；保护围板，设于所述底板上，且将所述旋转机构、所述旋转架、所述吊篮包围；装载机构，能拆卸的设于所述保护围板上，用于进行所述微孔板的装载和卸载；以及控制机构，设于所述底板上，用于控制所述旋转机构、所述装载机构。

在上述技术方案中，旋转机构与旋转架传动连接，用于驱动旋转架转动，当旋转机构驱动旋转架转动时，吊篮会随着旋转架的旋转而绕着旋转架中心轴线旋转，同时吊篮在离心力以及吊篮重心的共同作用下被甩动起来，由初始水平状态变成绕着吊篮旋转轴线转动90°状态。由于强大的离心力，附着在微孔板容纳管管内的小液珠会被甩向微孔板的每个容纳管的底部，从而减少微量样本的损失。利用不同比重成分(固相或液相)的沉降速度不同的原理，把位于容纳管内的不同沉降系数和浮力密度的物质分离，实现微孔板内液体的离心分离操作。

保护围板的设计目的主要是从安全角度出发，确保离心处理设备在运转时若发生故障，保护围板可以将各个部件包裹在内，从而不会对附近的操作人员或其他设备造成伤害。此外，保护围板还能够降低噪音的效果，在离心时旋转时，旋转架高速转动会产生空气的涡流效应，产生很大噪音，设置保护围板可以有效隔绝空气，降低噪音。

装载机构用于进行微孔板的装载和卸载，无需人工干预，从而使离心处理设备能够适用于自动化工作站。

控制机构相当于整台离心处理设备的控制中枢，它既可以接收指令也可以发送指令，例如控制旋转机构的转动角度、控制装载机构进行微孔板的自动装载和卸载等。

于一实施例中，所述装载机构包括：盖板，能拆卸的连接于所述保护围板上，所述盖板上设有避让槽；滑动组件，设于所述盖板上；夹爪组件，与所述滑动组件连接，所述滑动组件用于驱动所述夹爪组件，以使所述夹爪组件能在所述避让槽内滑动；以及升降组件，设于所述夹爪组件上，用于驱动所述夹爪组件进行升降。

在上述技术方案中，装载机构的动作主要有三个，首先是夹爪对微孔板的夹紧与松开，这一动作可通过电动夹爪安装适配的夹爪进行抓取；其次是夹爪的升降动作，可通过升降组件配合夹爪的夹紧，将微孔板夹取后抬升到一定的高度；再者是夹爪的前进和后退，可通过滑动组件配合夹爪的夹紧来实现，将微孔板夹取后移动到吊篮所在位置处。

于一实施例中，所述滑动组件包括：固定板，设于所述盖板上，所述固定板上设有导轨；滑块，能沿所述导轨滑动，所述滑块与所述夹爪组件连接；以及第一驱动单元，设于所述固定板上，与所述滑块传动连接。

在上述技术方案中，可通过滑动组件来实现夹爪的前进和后退，将微孔板夹取后移动到吊篮所在位置处。

于一实施例中，所述升降组件包括：安装板，一端与所述滑动组件连接，另一端与所述夹爪组件连接；第二驱动单元，设于所述安装板上；同步带传动单元，与所述第二驱动单元传动连接，所述同步带传动单元还与所述夹爪组件传动连接；夹爪固定板，与所述夹爪组件连接；以及至少一个升降导杆，能活动的连接于所述安装板以及所述夹爪固定板。

在上述技术方案中，可通过升降组件实现夹爪的升降动作。

于一实施例中，所述夹爪固定板上设有第一挡光片，所述安装板底部设有零位传感器，用于检测所述第一挡光片。

在上述技术方案中，在夹爪固定板上设有第一挡光片，在安装板底部设有第一零位传感器，用于检测第一挡光片。判断夹爪处于高位还是低位，可通过第一零位传感器和第一挡光片实现，当夹爪处于高位时，第一零位传感器的光耦信号被第一挡光片遮挡，第一零位传感器将变化的光耦信号传递给控制机构，控制机构感知到此时夹爪已经处于高位，则会控制第二驱动电机停止工作，此时夹爪就不会在继续上升。处于低位时，第一零位传感器的光耦信号不会被第一挡光片遮挡。

于一实施例中，所述夹爪组件包括：夹爪本体以及夹爪；所述夹爪连接于所述夹爪本体上；所述夹爪本体分别与所述滑动组件以及所述升降组件连接。

在上述技术方案中，可通过升降组件配合夹爪的夹紧，将微孔板夹取后抬升到一定的高度，实现夹爪的升降动作；可通过滑动组件配合夹爪的夹紧来实现夹爪的前进和后退，将微孔板夹取后移动到吊篮所在位置处。

于一实施例中，所述吊篮与所述旋转架铰接，所述吊篮上设有至少一个用于固定所述微孔板的锁定组件。

在上述技术方案中，吊篮与旋转架通过销轴铰接，并且可以自由摆动，吊篮上设有至少一个用于固定微孔板的卡扣，分布在吊篮的边缘。

第二方面，本申请提供一种基因检测系统，包括：箱体，所述箱体上设有运输口；箱门控制机构，设于所述箱体内，用于控制所述运输口的开启和关闭；以及如本申请第一方面任一项实施例所述的离心处理设备，所述离心处理设备设于所述箱体内。

在上述技术方案中，箱体为离心处理设备的外壳部件，用户保护离心处理设备隔离灰尘和污染。

于一实施例中，所述箱门控制机构包括：箱门底板，所述箱门底板上设有门框，所述门框与所述运输口相对；箱门滑轨，设于所述箱门底板上；箱门，能滑动的设于所述箱门滑轨上；箱门驱动组件，设于所述箱门底板上，与所述箱门传动连接，用于驱动所述箱门沿所述箱门滑轨滑动，以控制所述门框以及所述运输口的开启和关闭。

在上述技术方案中，箱门驱动组件可具体包括：第三驱动电机、第三丝杆，第三驱动电机的输出端传动连接第三丝杆，箱门与第三丝杆螺纹连接。通过第三驱动电机驱动第三丝杆转动，进而带动箱门在第三丝杆上移动，从而使箱门可沿着箱门滑轨移动，对门框进行开启和关闭控制。

于一实施例中，所述箱体外位于所述运输口处设有载板架。

在上述技术方案中，载板架上用于暂放微孔板。

于一实施例中，所述门框上设有密封圈。

在上述技术方案中，通过箱门驱动组件驱动箱门沿着箱门滑轨移动，当箱门移动到门框处时，箱门压紧在门框上的密封圈，即可实现密封门框的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的离心处理设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的离心处理设备的部分结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的保护围板的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的装载机构的整体结构示意图一；

图5为本申请一实施例提供的装载机构的整体结构示意图二；

图6为本申请一实施例提供的装载机构与保护围板的连接结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的装载机构的部分结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的装载机构的底部结构示意图；

图9为本申请一实施例提供的基因检测系统的结构示意图；

图10为本申请一实施例提供的箱门控制机构的结构示意图一；

图11为本申请一实施例提供的箱门控制机构的结构示意图二；

图12为本申请一实施例提供的输送微孔板的状态示意图；

图13为本申请一实施例提供的离心处理设备的工作状态示意图一；

图14为本申请一实施例提供的离心处理设备的工作状态示意图二；

图15为本申请一实施例提供的离心处理设备的工作状态示意图三；

图16为本申请一实施例提供的离心处理设备的工作状态示意图四。

图标：

1-基因检测系统；11-离心处理设备；100-底板；110-第一底板；120-第二底板；130-支撑柱；200-旋转机构；210-旋转电机；211-第二零位传感器；220-电机座；230-橡胶减震柱；300-旋转架；310-第二挡光片；400-吊篮；410-锁定组件；500-微孔板；501-容纳管；600-保护围板；700-装载机构；710-盖板；7101-上盖板；711-避让槽；712-紫外灯；713-紫外线镇流器；720-滑动组件；721-固定板；7211-导轨；722-滑块；723-第一驱动单元；7231-第一驱动电机；7232-第一丝杆；7233-传动块；730-夹爪组件；731-夹爪本体；732-夹爪；740-升降组件；741-安装板；7411-第一零位传感器；742-第二驱动单元；7421-第二驱动电机；743-同步带传动单元；7431-主动轮；7432-传动带；7433-从动轮；7434-第二丝杆；744-夹爪固定板；7441-第一挡光片；745-升降导杆；800-控制机构；12-箱体；121-运输口；122-载板架；13-箱门控制机构；131-箱门底板；1311-门框；1312-密封圈；1313-第三零位传感器；132-箱门滑轨；133-箱门；134-箱门驱动组件；1341-第三驱动电机；1342-第三丝杆；2-机器人。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

基因检测通过提取被检测者外周静脉血、组织以及其他体液中的核酸，通过检测设备对被检测者细胞中的DNA分子或者RNA分子信息进行分析，从而了解被检测者的基因信息，进而确定病因或患病风险。

核酸提取为基因检测的前处理过程，根据已知核酸的序列，进行特异性的引物和探针设计，并将设计好的引物进行合成，以提取的核酸为模板进行荧光定量PCR实验，根据荧光信号来判断目标样本的阴阳性。核酸提取是基因检测的关键一步，而离心处理过程则直接影响获取的核酸质量，进而影响到下游实验的成败。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行描述。

请参照图1和图2，离心处理设备11包括：底板100、旋转机构200、旋转架300、至少一个吊篮400、保护围板600、装载机构700、控制机构800。旋转机构200包括旋转电机210、电机座220等驱动部件，旋转机构200设于底板100上，且与旋转架300传动连接，用于驱动旋转架300转动。

吊篮400能转动的连接于旋转架300，吊篮400上用于放置微孔板500，微孔板500可由多个容纳管501组成，每个容纳管501内用于放置核酸样本。

于一实施例中，吊篮400与旋转架300的转动连接方式可以是铰接、销连接，示例性的，吊篮400与旋转架300通过销轴铰接，并且可以自由摆动，吊篮400上设有至少一个用于固定微孔板500的锁定组件410。例如，锁定组件410可以是用于卡紧微孔板500的卡扣，分布在吊篮400的边缘。

于一实施例中，旋转架300为工字型，吊篮400处于工字型旋转架300的端部，吊篮400的数量可以是两个或者多个，且为沿旋转架300中心轴线对称设置。于一其他实施例中，吊篮400也可以设为3个、4个、5个等，可为圆形阵列分布。

吊篮400通常处于两种状态，即停止时吊篮400处于水平状态，当旋转机构200驱动旋转架300转动时，吊篮400会随着旋转架300的旋转而绕着旋转架300中心轴线旋转，同时吊篮400在离心力以及吊篮400重心的共同作用下被甩动起来，由初始水平状态变成绕着吊篮400旋转轴线转动90°状态。由于强大的离心力，附着在微孔板500容纳管501管内的小液珠会被甩向微孔板500的每个容纳管501的底部，从而减少微量样本的损失。利用不同比重成分(固相或液相)的沉降速度不同的原理，把位于容纳管501内的不同沉降系数和浮力密度的物质分离，实现微孔板500内液体的离心分离操作。

于一实施例中，底板100包括第一底板110和第二底板120，第一底板110与第二底板120之间通过四个支撑柱130进行固定连接。旋转电机210的电机座220设置在第一底板110上，且与第一底板110之间可通过柔性件进行连接，示例性的，将旋转电机210的电机座220与第一底板110之间通过橡胶减震柱230进行连接，从而降低震动的影响。

于一实施例中，请参照图3，在旋转电机210上设置有第二零位传感器211，同时旋转架300上设置有第二挡光片310，示例性的，第二零位传感器211为光电型传感器，当旋转架300旋转时，第二挡光片310随着同步旋转，将第二挡光片310设为零位，当第二挡光片310处于第二零位传感器211处时，表示旋转架300处于零位，此时第二零位传感器211可以向控制机构800发出信号，控制机构800会发脉冲控制旋转机构200的旋转电机210再走预设角度(示例性的6°)停止。旋转电机210每次停止都会停在经过零位之后预设角度的位置。由于第二挡光片310和第二零位传感器211的位置确定，所以吊篮400停止的位置也是确定的。故第二挡光片310和第二零位传感器211的设置，可以用于检测旋转架300的位置，并实现对旋转架300旋转运动的精准控制，使得在旋转机构200停止运作后，吊篮400能精确停止在固定位置。

请参照图3，保护围板600设于底板100上，具体地可设置在第二底板120上，且将旋转机构200、旋转架300、吊篮400包围。示例性的，保护围板600可以是圆环形结构，将旋转机构200、旋转架300、吊篮400部件全部包围在内。保护围板600的设计目的主要是从安全角度出发，确保离心处理设备11在运转时若发生故障，保护围板600可以将各个部件包裹在内，从而不会对附近的操作人员或其他设备造成伤害。此外，保护围板600还能够降低噪音的效果，在离心时旋转时，旋转架300高速转动会产生空气的涡流效应，产生很大噪音，设置保护围板600可以有效隔绝空气，降低噪音。

请参照图1，装载机构700能拆卸的设于保护围板600上，用于进行微孔板500的装载和卸载，无需人工干预，从而使离心处理设备11能够适用于自动化工作站。

控制机构800设于底板100上，具体地可设置在第二底板120上，控制机构800与旋转机构200、装载机构700电性连接，用于控制旋转机构200、装载机构700。控制机构800相当于整台离心处理设备11的控制中枢，它既可以接收指令也可以发送指令，例如控制旋转机构200的转动角度、控制装载机构700进行微孔板500的自动装载和卸载等。示例性的，控制机构800包括：供电单元、人机交互界面、通信单元、处理器和控制单元。供电单元可以是外接电源或者蓄电池。人机交互界面可以为显示屏、键盘、触摸屏、按键、旋钮、音响和led灯等计算机输入、输出设备，用于输入指令和读取信息，从而实现人机交互、信息的互通。通信单元可以是收发器，控制单元可以是微控制器(Microcontroller Unit，简称：MCU)。

请参照图4-图8，装载机构700包括：盖板710、滑动组件720、夹爪组件730和升降组件740，其中，盖板710能拆卸的连接于保护围板600上，盖板710形状与保护围板600形状一致，为圆形，盖板710与保护围板600可通过螺钉可拆卸连接。请参照图6，装载机构700在空间上是设置在保护围板600的上方的，所以将装载机构700上的盖板710与保护围板600进行连接固定，安装方式简单，结构紧凑。为了进一步防止装载机构700受到污染，在装载机构700外还可以设置上盖板7101。

盖板710上设有避让槽711，盖板710上设有滑动组件720，夹爪组件730与滑动组件720连接，滑动组件720用于驱动夹爪组件730，以使夹爪组件730能在避让槽内711滑动。升降组件740设于夹爪组件730上，用于驱动夹爪组件730进行升降。其中，夹爪组件730可以包括夹爪本体731和夹爪732，夹爪732连接于夹爪本体731上。夹爪732的夹紧与松开可通过电动夹爪安装适配的夹爪732进行抓取。

具体地，请参照图7，滑动组件720包括：固定板721、滑块722、第一驱动单元723，固定板721上对称设有两条导轨7211，在导轨7211上滑动设置两个滑块722，滑块722与夹爪本体731连接。第一驱动单元723设有固定板721上，与滑块722传动连接。

示例性的，第一驱动单元723包括：第一驱动电机7231、第一丝杆7232以及传动块7233，第一驱动电机7231的输出端传动连接第一丝杆7232，第一丝杆7232另一端与固定板721端连接。第一丝杆7232上传动螺纹连接传动块7233，传动块7233与滑块722连接。通过第一驱动电机7231驱动第一丝杆7232转动，第一丝杆7232转动，带动传动块7233移动，进而带动滑块722在导轨7211上进行滑动，从而使夹爪本体731能够沿导轨7211所在方向进行前后移动。通过控制第一驱动电机7231的正转和反转，进而使第一丝杆7232正转和反转，从而带动传动块7233前后来回运动，从而使滑块722带动夹爪本体731进行前后移动。

请参照图7和图8，升降组件740包括：安装板741、第二驱动单元742、同步带传动单元743、夹爪固定板744以及升降导杆745，安装板741一端与滑动组件720连接，另一端与夹爪组件730连接。示例性的，安装板741与滑块722连接，另一端与夹爪本体731连接。

第二驱动单元742设于安装板741上，示例性的，第二驱动单元742包括：第二驱动电机7421。

同步带传动单元743与第二驱动单元742传动连接，同步带传动单元743还与夹爪组件730传动连接。示例性的，同步带传动单元743包括：主动轮7431、传动带7432、从动轮7433以及第二丝杆7434，主动轮7431设置在第二驱动电机7421的输出轴上，第二丝杆7434与夹爪本体731可通过轴承座转动连接，在第二丝杆7434外设置从动轮7433，在主动轮7431和从动轮7433之间设置传动带7432。通过第二驱动电机7421驱动主动轮7431转动，通过传动带7432带动从动轮7433转动，进而带动从动轮7433上的第二丝杆7434转动，进而带动夹爪本体731进行升降。通过控制第二驱动电机7421的正转和反转，从而通过同步带传动单元743的传动作用，使夹爪本体731进行上升或下降移动，从而带动夹爪732上升或下降。

为了进一步提高夹爪本体731上升或下降时的稳定性，在夹爪本体731外连接夹爪固定板744，在安装板741以及夹爪固定板744之间活动连接了至少一个升降导杆745，升降导杆745与夹爪固定板744的连接处设置了轴承，从而使升降导杆745在随着第二丝杆7434上升或下降时，能够沿着夹爪固定板744上升或下降。示例性的，在安装板741和夹爪固定板744的四个角上分别设置四个升降导杆745。

本实施例中，装载机构700的动作主要有三个，首先是夹爪732对微孔板500的夹紧与松开，这一动作可通过电动夹爪安装适配的夹爪732进行抓取；其次是夹爪732的升降动作，可通过升降组件740配合夹爪732的夹紧，将微孔板500夹取后抬升到一定的高度；再者是夹爪732的前进和后退，可通过滑动组件720配合夹爪732的夹紧来实现，将微孔板500夹取后移动到吊篮400所在位置处。当然，为实现上述三个动作的机构并不限于本申请中所提出的滑动组件720、升降组件740，可以是其他任何能够代替的运动部件。

夹爪732在竖直方向通常有两个状态，即高位和低位，由升降组件740实现夹爪732的高位和低位两个状态。在低位时，第二驱动电机7421未动作，夹爪732所处位置相对较低，当第二驱动电机7421动作后，夹爪732因此被抬升到一定高度处于高位。

于一实施例中，在夹爪固定板744上设有第一挡光片7441，在安装板741底部设有第一零位传感器7411，用于检测第一挡光片7441。判断夹爪732处于高位还是低位，可通过第一零位传感器7411和第一挡光片7441实现，当夹爪732处于高位时，第一零位传感器7411的光耦信号被第一挡光片7441遮挡，第一零位传感器7411将变化的光耦信号传递给控制机构800，控制机构800感知到此时夹爪732已经处于高位，则会控制第二驱动电机7421停止工作，此时夹爪732就不会在继续上升。如果第一零位传感器7411一直未检测到光耦信号变化，则第二驱动电机7421就会一直控制夹爪732上升，直到检测到光耦信号被第一挡光片7441遮挡。处于低位时，第一零位传感器7411的光耦信号不会被第一挡光片7441遮挡。

夹爪732在水平方向通常有三个状态，即“内位、中位、外位”，初始状态时，夹爪732处于中位，并且夹爪732在竖直方向也处于低位，在中位时，夹爪732所处的位置刚好不会影响离心处理设备11中吊篮400的旋转；夹爪732处于内位时，通常是夹爪732已经将离心好的微孔板500抓取起来的动作状态；夹爪732处于外位时，则是夹爪732从外界抓取微孔板500的状态。

于一实施例中，在盖板710上还设有紫外灯712和紫外线镇流器713，紫外灯712设为两个，对称设置在固定板721两侧，紫外线镇流器713设置在第一驱动电机7231的一端，设置紫外线镇流器713使紫外灯712能够安稳地工作。

请参照图9，基因检测系统1包括如图1至8所示的离心处理设备11、箱体12、箱门控制机构13，箱体12上设有运输口121。

箱门控制机构13设于箱体12内，用于控制运输口121的开启和关闭，离心处理设备11设于箱体12内。箱体12为离心处理设备11的外壳部件，主要呈现为一个长方体结构。箱体12也可以设置为其他形状，例如圆形、正方形等结构。

为了避免箱体12内发生过多的污染，在箱体12外位于运输口121处设有载板架122，载板架122上用于暂放微孔板500。

请参照图10和图11，箱门控制机构13包括：箱门底板131、箱门滑轨132、箱门133、箱门驱动组件134，箱门滑轨132设置在箱门底板131上，箱门底板131设置在第一底板110上，且箱门底板131与保护围板600、上盖板7101以及第二底板120相抵紧，箱门底板131设有门框1311，门框1311与运输口121位置相对，门框1311上设有密封圈1312，门框1311的设置便于装载机构700上的夹爪732进出。箱门133能滑动的设于箱门滑轨132上，箱门驱动组件134设于箱门底板131上，与箱门133传动连接，用于驱动箱门133沿箱门滑轨132滑动，以控制门框1311以及运输口121的开启和关闭。

箱门驱动组件134包括：第三驱动电机1341、第三丝杆1342，第三驱动电机1341的输出端传动连接第三丝杆1342，箱门133与第三丝杆1342螺纹连接。通过第三驱动电机1341驱动第三丝杆1342转动，进而带动箱门133在第三丝杆1342上移动，从而使箱门133可沿着箱门滑轨132移动，当箱门133移动到门框1311处时，箱门133压紧在门框1311上的密封圈1312，即可实现密封门框1311的效果。在箱门133密封门框1311的同时，也对运输口121进行了密封，从而箱门133在封闭门框1311以及运输口121的状态下，离心处理设备11与外界隔绝，离心处理设备11在高速旋转时不会有太大的噪音。

于一实施例中，在箱门底板131上还可以设置第三零位传感器1313，用于检测箱门133的位置，以实现对门框1311以及运输口121开关状态的精准控制，从而提高箱门133开启和关闭的自动化程度。

本实施例中，通过设置箱门控制机构13，可以自动控制门框1311以及运输口121的开启和关闭，不仅可以用于防尘，还可以防止交叉污染。

请参照图12，可通过机器人2、运动机械手等装置来夹取微孔板500，并放置在载板架122上，当然，也可以通过人工操作的方式，将微孔板500放置在载板架122上。采用机器人2运输微孔板500的方式更能够提高工作效率。需要说明的是，在机器人夹取微孔板500到达载板架122前，箱门133处于关闭状态的。当机器人夹取着微孔板500到达载板架122后，箱门控制机构13控制箱门133开启，装载机构700上的夹爪732能够经过门框1311移动到运输口121处，伸出运输口121并夹取位于载板架122上的微孔板500，并将微孔板500放置到吊篮400上进行后续的离心操作。

于一其他实施例中，在箱体12外位于运输口121处不设置载板架122，而直接通过机器人夹取微孔板500到达运输口121附近，通过箱门控制机构13控制运输口121以及门框1311的开启，装载机构700的夹爪732伸出到运输口121处，直接从机器人“手中”夹取微孔板500，从而实现“手”传“手”的工作模式。同理，当离心完成后，装载机构700将微孔板500从吊篮400中取走后，并输送到运输口121外时，机器人2可直接从装载机构700的夹爪732上抓取微孔板500。

请参照图13、图14、图15以及图16，本申请的离心处理设备11的工作流程步骤如下：

a.初始状态下，离心处理设备11的各个部件都处于零位，箱门133处于关闭状态，装载机构700处于中位，离心处理设备11中的吊篮400处于各自的板位区，示例性的，其中一个吊篮400正对着门框1311以及运输口121处，该板位区称之为A板位，与A板位的吊篮400相对的另一个吊篮400位于远离门框1311以及运输口121的正对方向，该板位区称之为B板位，请参照图13所示。

b.当外部机器人(或人工操作)夹取着一个微孔板500达到运输口121处，并将微孔板500放置在载板架122上，此时，控制机构800控制箱门控制机构13工作，箱门控制机构13驱动箱门133打开，具体地，通过第三驱动电机1341驱动第三丝杆1342转动，进而带动箱门133在第三丝杆1342上移动，从而使箱门133可沿着箱门滑轨132移动，使箱门133移动离开门框1311，箱门133被打开，门框1311以及运输口121同时暴露连通。控制机构800控制装载机构700中的滑动组件720工作，具体地，通过第一驱动电机7231驱动第一丝杆7232反向转动，第一丝杆7232反向转动，带动传动块7233移动，进而带动滑块722在导轨7211向门框1311所在方向进行滑动，使夹爪本体731能够沿导轨7211向门框1311所在方向移动，使夹爪732处于外位，分别通过门框1311以及运输口121，到达运输口121外，控制夹爪732从载板架122上抓取微孔板500。

c.通过第一驱动电机7231驱动第一丝杆7232正向转动，第一丝杆7232正向转动，带动传动块7233移动，进而带动滑块722在导轨7211向吊篮400所在方向进行滑动，使夹爪本体731能够沿导轨7211向吊篮400所在方向移动，夹爪732夹取着微孔板500进入到箱体12内，并运行至A板位的吊篮400上方。此时，控制机构800控制升降组件740工作，通过第二驱动电机7421驱动主动轮7431顺时针转动，通过传动带7432带动从动轮7433顺时针转动，进而带动从动轮7433上的第二丝杆7434顺时针转动，进而带动夹爪本体731进行下降，在下降一定距离后，夹爪732将微孔板500放在A板位的吊篮400上，并且将微孔板500卡入到吊篮400上的锁定组件410防止微孔板500脱落，请参照图14所示。

d.当装载机构700将微孔板500放置在A板位的吊篮400上后，通过滑动组件720和升降组件740的控制配合，使夹爪732后退到中位，从而不会影响吊篮400的旋转，也不会影响箱门133的开启和关闭。

e.控制机构800控制旋转机构200工作，旋转机构200驱动旋转架300旋转180°，使已经安装微孔板500的A板位旋转到远离门框1311以及运输口121的一端，此时B板位旋转到正对门框1311以及运输口121位置处，请参照图15所示。

需要说明的是，在步骤e中，由于吊篮400设置为两个，也就是说只有A板位和B板位两个板位，因此只需控制旋转机构200旋转180°，当吊篮400为3个时，为3个板位，每个板位需要旋转120°；当吊篮400为4个时，为4个板位，每个板位需要旋转90°，以此类推。

f.继续重复步骤a-d的动作，外部机器人将需要进行离心的另一个微孔板500运输并放置到载板架122上，控制机构800控制箱门控制机构13工作，箱门控制机构13驱动箱门133打开，装载机构700上的夹爪732通过滑动组件720和升降组件740的共同配合控制经过门框1311和运输口121并伸出运输口121外，抓取微孔板500，并夹取微孔板500进入到箱体12内，并将微孔板500放置在B板位吊篮400上，然后，装载机构700使夹爪732退回中位，请参照图16所示。

g.控制机构800控制箱门控制机构13工作，箱门控制机构13驱动箱门133关闭，离心处理设备11准备离心操作。此时的离心状态下，两个吊篮400上均放置了微孔板500，装载机构700上的夹爪732退至中位，箱门133关闭。

h.离心处理设备11运行，通过控制机构800控制旋转机构200工作，旋转机构200驱动旋转架300旋转，吊篮400由水平状态逐渐被甩起来，直到转动到90°状态。离心结束后，随着旋转机构200的转速逐渐降低，吊篮400回归到水平状态。

i.离心结束，第二零位传感器211与第二挡光片310判断位置，确定吊篮400最终精确停止的固定位置，即A板位(或B板位)停止在门框1311以及运输口121位置处。

j.控制机构800控制装载机构700工作，装载机构700上的滑动组件720和升降组件740共同配合，使夹爪732运行至A板位吊篮400上方，将已经离心好的微孔板500抓取夹紧，再通过滑动组件720和升降组件740共同配合，控制夹爪732退回到中位。

k.控制机构800控制箱门控制机构13工作，箱门控制机构13驱动箱门133打开，装载机构700上的滑动组件720和升降组件740共同配合，使夹爪732夹取微孔板500移动到运输口121外，并将微孔板500放置到载板架122上，控制夹爪732退回到中位，此时，控制机构800控制箱门控制机构13工作，箱门控制机构13驱动箱门133关闭，机器人可以将位于载板架122上的微孔板500取走，进行后续其他的实验。

l.控制机构800驱动旋转机构200工作，旋转机构200驱动旋转架300旋转180°，使B板位旋转至正对门框1311以及运输口121，控制机构800控制装载机构700工作，通过装载机构700上的滑动组件720和升降组件740共同配合，使夹爪732运行至B板位吊篮400上方，将已经离心好的微孔板500抓取夹紧，再通过滑动组件720和升降组件740共同配合，控制夹爪732退回到中位。

m.控制机构800控制箱门控制机构13工作，箱门控制机构13驱动箱门133打开，装载机构700上的滑动组件720和升降组件740共同配合，使夹爪732夹取微孔板500移动到运输口121外，并将微孔板500放置到载板架122上，控制夹爪732退回到中位，此时，控制机构800控制箱门控制机构13工作，箱门控制机构13驱动箱门133关闭。

n.机器人可以将位于载板架122上的另一个离心好的微孔板500取走，进行后续其他的实验。

至此，基因检测系统1的一个完整的工作流程全部结束，从而实现整个流程的无人化操作。

相比于传统的离心机，本申请通过在离心处理设备11中增加了自动装载机构700，使离心处理设备11具备自动上下料的功能，通过装载机构700实现离心处理设备11的物料自动装载和卸载，并且不会影响其他设备的正常工作。通过在基因检测系统1中增加了箱门控制机构13，使基因检测系统1具备自动开关箱门133的功能，使离心处理设备11与外界隔绝噪音和灰尘污染。这些功能相辅相成，实现了离心处理设备11在整个实验过程中的自动化。本申请的离心处理设备11可以整合到任何适用于样品离心的实验室自动化操作系统中。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种离心处理设备，其特征在于，包括：

底板；

旋转机构，设于所述底板上；

旋转架，所述旋转机构与所述旋转架传动连接，所述旋转机构用于驱动所述旋转架转动；

至少一个吊篮，能转动的连接于所述旋转架，所述吊篮上用于放置微孔板；

保护围板，设于所述底板上，且将所述旋转机构、所述旋转架、所述吊篮包围；

装载机构，能拆卸的设于所述保护围板上，用于进行所述微孔板的装载和卸载；以及

控制机构，设于所述底板上，用于控制所述旋转机构、所述装载机构。

2.根据权利要求1所述的离心处理设备，其特征在于，所述装载机构包括：

盖板，能拆卸的连接于所述保护围板上，所述盖板上设有避让槽；

滑动组件，设于所述盖板上；

夹爪组件，与所述滑动组件连接，所述滑动组件用于驱动所述夹爪组件，以使所述夹爪组件能在所述避让槽内滑动；以及

升降组件，设于所述夹爪组件上，用于驱动所述夹爪组件进行升降。

3.根据权利要求2所述的离心处理设备，其特征在于，所述滑动组件包括：

固定板，设于所述盖板上，所述固定板上设有导轨；

滑块，能沿所述导轨滑动，所述滑块与所述夹爪组件连接；以及

第一驱动单元，设于所述固定板上，与所述滑块传动连接。

4.根据权利要求2所述的离心处理设备，其特征在于，所述升降组件包括：

安装板，一端与所述滑动组件连接，另一端与所述夹爪组件连接；

第二驱动单元，设于所述安装板上；

同步带传动单元，与所述第二驱动单元传动连接，所述同步带传动单元还与所述夹爪组件传动连接；

夹爪固定板，与所述夹爪组件连接；以及

至少一个升降导杆，能活动的连接于所述安装板以及所述夹爪固定板。

5.根据权利要求4所述的离心处理设备，其特征在于，所述夹爪固定板上设有第一挡光片，所述安装板底部设有第一零位传感器，用于检测所述第一挡光片。

6.根据权利要求2至5任一项所述的离心处理设备，其特征在于，所述夹爪组件包括：夹爪本体以及夹爪；

所述夹爪连接于所述夹爪本体上；

所述夹爪本体分别与所述滑动组件以及所述升降组件连接。

7.根据权利要求1所述的离心处理设备，其特征在于，所述吊篮与所述旋转架铰接，所述吊篮上设有至少一个用于固定所述微孔板的锁定组件。

8.一种基因检测系统，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体上设有运输口；

箱门控制机构，设于所述箱体内，用于控制所述运输口的开启和关闭；以及

如权利要求1至7任一项所述的离心处理设备，所述离心处理设备设于所述箱体内。

9.根据权利要求8所述的基因检测系统，其特征在于，所述箱门控制机构包括：

箱门底板，所述箱门底板上设有门框，所述门框与所述运输口相对；

箱门滑轨，设于所述箱门底板上；

箱门，能滑动的设于所述箱门滑轨上；

箱门驱动组件，设于所述箱门底板上，与所述箱门传动连接，用于驱动所述箱门沿所述箱门滑轨滑动，以控制所述门框以及所述运输口的开启和关闭。

10.根据权利要求8所述的基因检测系统，其特征在于，所述箱体外位于所述运输口处设有载板架。

11.根据权利要求9所述的基因检测系统，其特征在于，所述门框上设有密封圈。

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