CN220689448U - 生物样本存取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物样本存取装置，包括冷冻罐，包括罐体和设于罐体上的支座，罐体内设有存储支架，存储支架上放置有提篮，罐体上设有冷冻通道；取放机构，包括提升组件、抓取组件、取放组件及具有取放通道的取放支架，取放支架可活动的设于支座上，使取放通道能够与冷冻通道对接，抓取组件活动设于取放通道内，提升组件与抓取组件连接用以驱动抓取组件；上样机构，包括样本暂存区、移载组件和取样组件，移载组件设于支座上，取样组件设于移载组件上，取样组件能够在移载组件的驱动下于样本暂存区和取放组件之间移动。本实用新型的结构紧凑，布局合理，有利于小型化结构；通过设置可活动的取放支架，移载组件等，提高装置的自动化程度。

Description

生物样本存取装置

技术领域

本实用新型是关于生物样本低温存储技术领域，特别是关于一种生物样本存取装置。

背景技术

生物样本库作为生物样本存储系统已被业内熟知，多数生物样本需要存储在深低温环境内，其存储环境接近液氮的温度，在样本的存取过程中需要全程处于深低温环境保护中，以防止样本重复冻融而损伤其活性。存取时，由人工将降温后的样本放置在-196℃的液氮罐内，当需要提取样本时，则将样本从液氮罐中取出，放置在中转容器内，转运至目标位置。

现有的生物样本存取装置体积较大，生物样本存入和提取自动化程度不高，而且提篮在提升过程中样本容易受环境干扰，影响生物样本的活性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生物样本存取装置，能够有效针对上述问题，优化整体结构布局，提高提取或存入生物样本的自动化程度，减少提取或存入过程中对生物样本的活性影响。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种生物样本存取装置，包括：冷冻罐，包括罐体和设于所述罐体上的支座，所述罐体内设有存储支架，所述存储支架上放置有用于存放生物样本容器的提篮，所述罐体上设有可供所述提篮取出或放入所述罐体的冷冻通道；取放机构，包括提升组件、用于抓取所述提篮的抓取组件、用于取放所述提篮中的生物样本容器的取放组件及具有取放通道的取放支架，所述取放支架可活动的设于所述支座上，以使所述取放通道能够与所述冷冻通道对接，所述提升组件设置于所述取放支架上，所述提升组件与所述抓取组件连接用以驱动所述抓取组件；上样机构，包括样本暂存区、移载组件和用于拾取所述样本暂存区内的样本容器的取样组件，所述移载组件设于所述支座上，所述取样组件设于所述移载组件上，所述取样组件能够在所述移载组件的驱动下于所述样本暂存区和所述取放组件之间移动。

在一个或多个实施方式中，所述存储支架中心设置有转轴，所述存储支架上具有多个围绕所述转轴均匀分布提篮容纳腔体，所述存储支架绕所述转轴旋转使得所述提篮容纳腔体能够位于冷冻通道下方。

在一个或多个实施方式中，所述罐体内部设置有环绕所述存储支架四周的缓冲层，所述缓冲层位于所述罐体和所述存储支架之间，所述缓冲层上设置有供液氮穿过的孔。

在一个或多个实施方式中，所述支座上设置有两个可旋转的杆件与第二电机，两个所述杆件的一端固定于支座上，两个所述杆件的另一端设置有与所述冷冻通道相匹配的冷却盖，两个所述杆件通过所述第二电机驱动带动冷却盖打开或闭合所述冷冻通道，所述支座上设置有驱动所述存储支架转动的第一电机，所述第一电机位于两个所述杆件之间。

在一个或多个实施方式中，所述提升组件具有保护壳，所述保护壳的底端具有供提篮从取放通道进入的第一开口，所述罐体还设置有液氮引出口，所述保护壳的侧面具有液氮引入口，所述液氮引出口和所述液氮引入口通过管道连通，所述保护壳内设置有用于维持内部环境的硫化板和发泡板，所述发泡板位于所述硫化板和所述保护壳之间。

在一个或多个实施方式中，所述提升组件还包括设置于保护壳顶端的齿轮、设置于保护壳一侧的配重件以及与齿轮啮合的链条，所述抓取组件包括提篮抓手，所述链条的一端与所述提篮抓手固定，另一端与所述配重件固定。

在一个或多个实施方式中，所述取放组件设置于所述取放支架板上，所述取放组件包括用于转运生物样本容器的铲板、丝杆、第四电机以及运送暂存区，所述丝杆的一端与所述铲板连接，另一端与所述第四电机连接，所述保护壳侧面底部具有供所述铲板获取或存入生物样本容器的第二开口，所述铲板将生物样本容器运送至所述运送暂存区。

在一个或多个实施方式中所述上样机构还包括用于挑选生物样本容器中生物样本管的挑管组件，所述挑管组件包括固定于所述移载组件的第一移动件以及固定于所述第一移动件一端的挑管抓手。

在一个或多个实施方式中，所述支座上还包括扫描部，所述扫描部和所述样本暂存区位于同一轴线上，所述扫描部设置有扫描生物样本容器信息的扫码设备。

在一个或多个实施方式中，所述支座下方还设置有中转容器，所述支座上具有连通中转容器内部的第三开口，所述第三开口处设置有开口盖。

在一个或多个实施方式中，所述第三开口、所述样本暂存区以及所述运送暂存区沿同一方向排布。

与现有技术相比，本实用新型的结构紧凑，有利于小型化结构，且整体布局更加合理，样本盒的运送路径短，运转效率更高，有利于样本的保存质量；通过设置可活动的取放支架，移载组件等，提高装置的自动化程度；通过保护壳中设置硫化板和发泡板，液氮经过进入壳体时通过硫化板迅速挥发并在发泡板的作用下保温，能够较好维持提升组件壳体内部壳体的环境。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式的整体结构示意图。

图2是本实用新型一实施方式的罐体结构示意图。

图3是本实用新型一实施方式的罐体内部存储支架结构示意图。

图4是本实用新型一实施方式的罐体内部缓冲层结构示意图。

图5是本实用新型一实施方式的支座结构示意图。

图6是本实用新型一实施方式的保护壳结构示意图。

图7是本实用新型一实施方式的提升组件结构示意图。

图8是本实用新型一实施方式的取放组件结构示意图。

图9是图8中A处结构放大图。

图10是本实用新型一实施方式的另一视角示意图。

图11是本实用新型一实施方式的上样机构结构示意图。

图12是图1中B处结构放大图。

主要附图标记说明：

1-冷冻罐，11-罐体，111-冷冻通道，112-杆件，113-第二电机，114-冷却盖，115-支撑架，116-液氮引出口，12-支座，121-第三开口，122-开口盖，123-凸块，13-存储支架，131-提篮容纳腔体，14-提篮，141-生物样本容器，142-生物样本管，15-转轴，151-第一电机，16-缓冲层，161-孔，

2-取放机构，21-提升组件，211-保护壳，2110-第一开口，2111-硫化板，2112-发泡板，2113-液氮引入口，2114-第二开口，2121-齿轮，2115-底板，2122-配重件，2123-链条，2124-第三电机，22-抓取组件，221-提篮抓手，23-取放组件，231-铲板，232-丝杆，233-第四电机，234-第二滑轨，235-滑座，236-运送暂存区，24-取放支架板，241-取放通道，242-第一滑轨，

3-上样机构，31-样本暂存区，32-移载组件，33-取样组件，331-第二移动件，332-盒体抓手，34-挑管组件，341-第一移动件，342-挑管抓手，35-扫描部，351-扫码设备，352-透明玻璃，4-中转容器。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图12所示，根据本实用新型一实施方式的生物样本存取装置，包括冷冻罐1、取放机构2以及上样机构3，其中取放机构2和上样机构3设置在冷冻罐1上方。

如图1、图2和图3所示，冷冻罐1包括罐体11和支座12，其中，支座12设于罐体11上，罐体11内设有存储支架13，存储支架13上放置有用于存放生物样本容器的提篮14，提篮14中放置有多个生物样本容器，每个生物样本容器中具有多个生物样本管，罐体11上设有可供提篮14取出或放入罐体的冷冻通道111。支座12可以是方形板件，也可以是圆形板件。一般而言，冷冻罐1内存放-196℃的液氮，保证生物样本的冻融状态。

如图3和图5所示，在一些其他实施方式中，罐体11内部具有转轴15，转轴15位于存储支架13中心，存储支架13可绕转轴15旋转，存储支架13上具有多个提篮容纳腔体131，提篮容纳腔体131围绕转轴15均匀分布，提篮容纳腔体131内放置提篮14，在存储支架13绕转轴15旋转时，每个提篮14均可通过冷冻通道被取出或者存入。具体的，支座12上还设置有第一电机151，第一电机151与转轴15连接，当提篮容纳腔体131内没有提篮14时，第一电机151控制转轴15带动存储支架13旋转一定角度，使得其他提篮14能够被取出。

如图3和图4所示，本实施方式中，罐体11内还设置有缓冲层16，由于液氮充满整个罐体11，存储支架13与罐体11之间设置一个缓冲层16。缓冲层16上还设置有可供液氮穿过的多个孔161。具体的，罐体11上设置有液氮电磁阀，液氮从此处进入罐体内，为了便于更好的冷冻效果，采用缓冲层16以及在缓冲层16上设置孔161，用以调节液氮分布均匀保证冷冻效果。

如图5所示，在一些其他实施方式中，支座12上设置有一组可旋转杆件112与第二电机113，杆件112的一端通过支撑架115固定在支座12上并通过所述第二电机113驱动旋转，杆件112的另一端设置有与冷冻通道111相匹配的冷却盖114，杆件112在第二电机113的驱动下带动冷却盖114打开或闭合冷冻通道111。其中，第一电机151位于杆件112之间。

如图1、图5、图6、图7、图8和图9所示，取放机构2包括提升组件21、抓取组件22、取放组件23和取放支架板24，其中取放支架板24上具有取放通道241，取放支架板24可活动的设置于支座12上，使得取放通道241和冷冻通道111对接，提升组件21和抓取组件22连接并驱动抓取组件22，抓取组件22穿过取放通道241和冷冻通道111从罐体11的提篮容纳腔体131中抓取提篮14。取放组件23用于将提篮14中的生物样本容器取出运送至上样机构3。

如图5所示，在一些其他实施方式中，支座12上设置有两条第一滑轨242，取放支架板24的底面具有与第一滑轨242相适配的第一滑槽。进一步的，取放支架板242可通过电机驱动，沿第一滑轨242滑动，使得取放通道241和冷冻通道111对接。其中，冷冻通道111位于两条第一滑轨242之间。

如图6所示，本实施方式中，提升组件21包括保护壳211，保护壳211的底端具有供提篮14从取放通道241进入的第一开口2110，保护壳211整体为铝板件，保护壳211内部设置有环绕保护壳211内壁的硫化板2111，所述硫化板2111与保护壳211之间还设置有发泡板2112。具体的，保护壳211的侧面上设置有液氮引入口2113，罐体11上设置有液氮引出口116，所述液氮引出口116和所述液氮引入口2113通过管道(图中未示出)连通，液氮可通过罐体11进入保护壳211内，在保护壳211内硫化板2111的作用下，液氮能迅速挥发，降低环境气温，并且在发泡板2112保温层的作用效果下，能够有效维持保护壳211的内部环境，有效防止生物样本在存取过程中反复冻融，影响活性。

如图6和图7所示，具体的，提升组件21还包括设置于保护壳211顶端的齿轮2121、设置于保护壳211一侧的配重件2122以及与齿轮2121啮合的链条2123，抓取组件22包括提篮抓手221，链条2123的一端与提篮抓手221固定，另一端与配重件2122固定。齿轮2121的一端可通过第三电机2124连接控制，在第三电机2124和配重件2122的作用下，带动链条2123和固定在链条2123一端的提篮抓手221控制提篮14的提升或下落。

在一些其他的实施方式中，上述方案中的抓取组件221也可以是电磁铁，由于低温下普通电源线难以持续完成供电过程，因而电磁铁可与链条2123固定，直接将链条2123通电给电磁铁供电。

如图8、图9、图10和图12所示，保护壳211底面还具有一块底板2115，取放组件23设置于底板2115上，取放支架板24上具有第三滑轨，底板2115的底端设置有与第三滑轨匹配的滑槽，取放组件23包括用于放置生物样本容器141的铲板231、丝杆232、第四电机233和运送暂存区236，丝杆232的一端与铲板231连接，另一端与第四电机233连接，保护壳211底部具有供铲板231带动生物样本容器141取出或存放的第二开口2114，铲板231将生物样本容器141运输至运送暂存区236。

如图9、图10和图12所示，具体的，取放支架板24上设置有第二滑轨234，第二滑轨234上设置有滑座235，滑座235底部具有与第二滑轨234相适配的第二滑槽，铲板231的一端与滑座235顶部固定，保护壳211侧面底部具有第二开口2114，铲板231的另一端可置于第二开口2114内，丝杆232的一端与滑座235固定，另一端与第四电机233固定。第四电机233驱动丝杆232，带动滑座235与铲板231沿第二滑轨234移动，保证生物样本容器141的运输至运送暂存区236。

如图1、图2、图5和图11所示，上样机构3包括样本暂存区31，移载组件32和取样组件33，其中样本暂存区31设置在支座12上，位于第一滑轨242之间。移载组件32可活动设置在支座12上，移载组件32包括可滑动的两个侧臂321以及固定于两个侧臂之间的连接板322，移载组件32可以沿X轴线方向移动。取样组件33固定在移载组件32上可沿Y轴线方向在移载组件32上移动，具体的，取样组件33包括固定于移载组件32的第二移动件331以及固定于第二移动件331一端的盒体抓手332，盒体抓手332用于抓取来自铲板231运送的生物样本容器141。上样机构3还包括用于挑选生物样本容器141中生物样本管142的挑管组件34，挑管组件34固定在移载组件32上可沿Y轴线方向在移载组件32上移动，其中挑管组件34包括固定于移载组件32的第一移动件341以及固定于第一移动件341一端的挑管抓手342。第一移动件341和第二移动件331可沿Z轴线方向移动。

如图1、图5、图12所示，本实施方式中，支座12上还包括扫描部35，其中扫描部35和样本暂存区31位于同一轴线上，两者间运送快捷，扫描部35设置有扫描生物样本容器141信息的扫码设备351以及设置于扫码设备351上方的透明玻璃352，扫码设备351扫描后即可将生物样本容器141运放至样本暂存区31。这里的扫码设备351可以是具有记录图像功能的摄像头，生物样本管142以及生物样本容器141的底部均具有二维码，通过扫码设备351识别二维码。

如图1、图5和图10所示，本实施方式中，支座12下方还设置有中转容器4，支座12上具有连通中转容器4内部的第三开口121，所述第三开口121处设置有开口盖122，开口盖122处设置有凸块123，便于盒体抓手332抓取翻盖，具体的，第三开口121、样本暂存区31以及运送暂存区236沿同一方向排布，这样移载组件32和取样组件33对样本盒的运送路径较短，以较少的机械运动动作较快地完成样本盒的搬运，运转效率更高，有利于样本的保存质量。

本实施方式中的可活动组件均可通过电机驱动，便于整体流程一体化。存储过程如下，将样本放入中转容器4中，盒体抓手332打开第三开口121处的开口盖122，将中转容器的样本取出移动至扫码部35上方扫描后放入样本暂存区31，挑管组件34将样本暂存区31的生物样本管142抓取出放入生物样本容器141中，取样组件33的盒体抓手332将生物样本容器141抓取至运送暂存区236，取放组件231将生物样本容器141运送至保护壳211的提篮14内，通过取放支架板24将取放通道241和冷却通道111对接，在提升组件21的作用下将提篮14放入罐体11中存储支架13的提篮容纳腔体131内。取出过程与上述存储过程相反，此处不再过多赘述。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种生物样本存取装置，其特征在于，包括：

冷冻罐，包括罐体和设于所述罐体上的支座，所述罐体内设有存储支架，所述存储支架上放置有用于存放生物样本容器的提篮，所述罐体上设有可供所述提篮取出或放入所述罐体的冷冻通道；

取放机构，包括提升组件、用于抓取所述提篮的抓取组件、用于取放所述提篮中的生物样本容器的取放组件及具有取放通道的取放支架，所述取放支架可活动的设于所述支座上，以使所述取放通道能够与所述冷冻通道对接，所述提升组件设置于所述取放支架上，所述提升组件与所述抓取组件连接用以驱动所述抓取组件；

上样机构，包括样本暂存区、移载组件和用于拾取所述样本暂存区内的样本容器的取样组件，所述移载组件设于所述支座上，所述取样组件设于所述移载组件上，所述取样组件能够在所述移载组件的驱动下于所述样本暂存区和所述取放组件之间移动。

2.如权利要求1所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述支座上设置有两个可旋转的杆件与第二电机，两个所述杆件的一端固定于支座上，两个所述杆件的另一端设置有与所述冷冻通道相匹配的冷却盖，两个所述杆件通过所述第二电机驱动带动冷却盖打开或闭合所述冷冻通道，所述支座上设置有驱动所述存储支架转动的第一电机，所述第一电机位于两个所述杆件之间。

3.如权利要求1所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述罐体内部设置有环绕所述存储支架四周的缓冲层，所述缓冲层位于所述罐体和所述存储支架之间，所述缓冲层上设置有供液氮穿过的孔。

4.如权利要求1所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述提升组件具有保护壳，所述保护壳的底端具有供提篮从取放通道进入的第一开口，所述罐体还设置有液氮引出口，所述保护壳的侧面具有液氮引入口，所述液氮引出口和所述液氮引入口通过管道连通，所述保护壳内设置有用于维持内部环境的硫化板和发泡板，所述发泡板位于所述硫化板和所述保护壳之间。

5.如权利要求4所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述提升组件还包括设置于保护壳顶端的齿轮、设置于保护壳一侧的配重件以及与齿轮啮合的链条，所述抓取组件包括提篮抓手，所述链条的一端与所述提篮抓手固定，另一端与所述配重件固定。

6.如权利要求4所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述取放组件设置于所述取放支架板上，所述取放组件包括用于转运生物样本容器的铲板、丝杆、第四电机以及运送暂存区，所述丝杆的一端与所述铲板连接，另一端与所述第四电机连接，所述保护壳侧面底部具有供所述铲板获取或存入生物样本容器的第二开口，所述铲板将生物样本容器运送至所述运送暂存区。

7.如权利要求1所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述上样机构还包括用于挑选生物样本容器中生物样本管的挑管组件，所述挑管组件包括固定于所述移载组件的第一移动件以及固定于第一移动件一端的挑管抓手。

8.如权利要求1所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述支座上还包括扫描部，所述扫描部和所述样本暂存区位于同一轴线上，所述扫描部设置有扫描生物样本容器信息的扫码设备。

9.如权利要求1或6所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述支座下方还设置有中转容器，所述支座上具有连通中转容器内部的第三开口，所述第三开口处设置有开口盖。

10.如权利要求9所述的生物样本存取装置，其特征在于，所述第三开口、所述样本暂存区以及所述运送暂存区沿同一方向排布。