CN220780386U - 中置提拉式多通道电动同步移液器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种中置提拉式多通道电动同步移液器。所述中置提拉式多通道电动同步移液器包括：顶板；贯通式电机，所述贯通式电机固定安装在顶板的顶部上；位置编码器，所述位置编码器设置在贯通式电机上；贯通式螺杆，所述贯通式螺杆旋入贯通式电机的内部并与贯通式电机内的螺母转子组成螺杆副。本实用新型提供的中置提拉式多通道电动同步移液器采用顶置驱动执行机构组件插于密布的柱塞之间，不仅满足器皿最小中心距要求，同时实现了移液执行机构往复运动轴线与机构载荷垂线距离最短化，减轻了由于移液执行机构延其轴线向下与移液头频繁进行压入式连接时产生的有害倾覆力矩和疲劳变形的优点。

Description

中置提拉式多通道电动同步移液器

技术领域

本实用新型属于中置提拉式多通道电动同步移液器技术领域，尤其涉及一种中置提拉式多通道电动同步移液器。

背景技术

生命科学及其相关技术在临床检验、分子医学、生物安全、生物医药与健康等领域的发展，在分子水平的检测应用涵盖临床诊断、临床分子诊断、分子病理诊断、生命科学、生物信息、生物安全防护、药学研究等诸多专业。涉及领域包括高等院校、科研院所、卫生医疗机构、CDC、动植物检疫、食品安全、水产畜牧养殖、公安、生物反恐、医药研发等部门和单位。

而在相关领域的检测中，需要对生物材料和样品(通常为液态)进行许多前期处理工作。需要花费大量的人力进行人工移液、加样、混合等工作，面临效率低下、重复率低、错误率高、人员容易被污染等问题。需要高通量自动化的生物样品前处理设备，能够在短时间内批量进行移液,加样,混合等操作,以及大量生物性检材的模板的制备。

由于装载生物材料样本的器皿种类繁多，能够适应多品种器皿模板的的生物样品自动化处理系统目前已经成为现代生命科学研究和生物技术应用的完整系统中必备的基础设备。

因此，有必要提供一种新的中置提拉式多通道电动同步移液器解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种采用顶置驱动执行机构组件间插于密布的柱塞之间，不仅满足器皿最小中心距要求，同时实现了移液执行机构往复运动轴线与机构载荷垂线距离最短化，减轻了由于移液执行机构延其轴线向下与移液头频繁进行压入式连接时产生的有害倾覆力矩和疲劳变形的中置提拉式多通道电动同步移液器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的中置提拉式多通道电动同步移液器包括：顶板；

贯通式电机，所述贯通式电机固定安装在顶板的顶部上；

位置编码器，所述位置编码器设置在贯通式电机上；

贯通式螺杆，所述贯通式螺杆旋入贯通式电机的内部并与贯通式电机内的螺母转子组成螺杆副；

柱塞提拉板，所述柱塞提拉板设置在顶板的底部下方；

柱塞压板，所述柱塞压板设置在柱塞提拉板上。

作为本实用新型的进一步方案，所述柱塞压板上固定安装有提拉法兰，所述贯通式螺杆的底端延伸至顶板的底部下方并与提拉法兰连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述柱塞压板的顶部设有四个法兰式直线轴承，四个法兰式直线轴承呈矩阵阵列分布，四个法兰式直线轴承上均连接有导向轴，四个导向轴的顶端均与顶板连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述柱塞提拉板的底部下方设有洞穿密封压板，所述洞穿密封压板上安装有机架，所述柱塞提拉板的底部安装有多个连接柱塞，所述机架上安装有多个注射腔管，多个注射腔管分别与多个连接柱塞一一对应，所述连接柱塞的底端延伸至注射腔管内并与注射腔管的内壁相适配。

作为本实用新型的进一步方案，所述柱塞提拉板上开设有多个开孔，所述开孔略大于连接柱塞的直径形成游隙A，所述连接柱塞与柱塞压板之间设有硬橡胶垫，所述硬橡胶垫与连接柱塞相适配，所述注射腔管上设有O型密封圈，所述O型密封圈与连接柱塞相适配。

作为本实用新型的进一步方案，所述机架的底部下方设有卸载压板，所述卸载压板上设有多个移液头适配器，多个移液头适配器分别与多个注射腔管一一对应，所述移液头适配器与注射腔管相适配，多个移液头适配器上均连接有一次性移液头，所述一次性移液头与移液头适配器相适配，所述机架上设有四个卸载导杆，四个卸载导杆的底端均与卸载压板连接，四个卸载导杆上均滑动套设有复位弹簧，所述卸载导杆的顶端连接有盖帽。

与相关技术相比较，本实用新型提供的中置提拉式多通道电动同步移液器具有如下有益效果：

1、本实用新型使用价格较低的常规电机，量程范围宽，可以使用在移液工作站上标准化的从10微升到1000微升移液头，移液头属于消耗品，一般情况下，完成一次液体处理后就丢弃,独到的顶置驱动执行机构组件插于密布的柱塞之间，不仅满足器皿最小中心距要求，同时实现了移液执行机构往复运动轴线与机构载荷垂线距离最短化，减轻了由于移液执行机构延其轴线向下与移液头频繁进行压入式连接时产生的有害倾覆力矩和疲劳变形。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的结构示意图二；

图3为本实用新型的结构示意图三；

图4为本实用新型中柱塞压板、柱塞压板和连接柱塞的装配示意图一；

图5为本实用新型中柱塞压板、柱塞压板和连接柱塞的装配示意图二。

图中：100、贯通式螺杆；1、位置编码器；2、贯通式电机；3、导向轴；4、法兰式直线轴承；5、提拉法兰；6、顶板；7、柱塞压板；8、柱塞提拉板；9、连接柱塞；10、注射腔管；11、洞穿密封压板；12、机架；13、移液头适配器；14、卸载导杆；15、卸载压板；16、一次性移液头；17、复位弹簧；18、硬橡胶垫；19、O型密封圈。

具体实施方式

请结合参阅图1至图5，其中，图1为本实用新型的结构示意图一；图2为本实用新型的结构示意图二；图3为本实用新型的结构示意图三；图4为本实用新型中柱塞压板、柱塞压板和连接柱塞的装配示意图一；图5为本实用新型中柱塞压板、柱塞压板和连接柱塞的装配示意图二。中置提拉式多通道电动同步移液器包括：顶板6；贯通式电机2，所述贯通式电机2固定安装在顶板6的顶部上；位置编码器1，所述位置编码器1设置在贯通式电机2上；贯通式螺杆100，所述贯通式螺杆100旋入贯通式电机2的内部并与贯通式电机2内的螺母转子组成螺杆副；柱塞提拉板8，所述柱塞提拉板8设置在顶板6的底部下方；柱塞压板7，所述柱塞压板7设置在柱塞提拉板8上。

所述柱塞压板7上固定安装有提拉法兰5，所述贯通式螺杆100的底端延伸至顶板6的底部下方并与提拉法兰5连接。

所述柱塞压板7的顶部设有四个法兰式直线轴承4，四个法兰式直线轴承4呈矩阵阵列分布，四个法兰式直线轴承4上均连接有导向轴3，四个导向轴3的顶端均与顶板6连接。

所述柱塞提拉板8的底部下方设有洞穿密封压板11，所述洞穿密封压板11上安装有机架12，所述柱塞提拉板8的底部安装有多个连接柱塞9，所述机架12上安装有多个注射腔管10，多个注射腔管10分别与多个连接柱塞9一一对应，所述连接柱塞9的底端延伸至注射腔管10内并与注射腔管10的内壁相适配。

所述柱塞提拉板8上开设有多个开孔，所述开孔略大于连接柱塞9的直径形成游隙A，所述连接柱塞9与柱塞压板7之间设有硬橡胶垫18，所述硬橡胶垫18与连接柱塞9相适配，所述注射腔管10上设有O型密封圈19，所述O型密封圈19与连接柱塞9相适配。

所述机架12的底部下方设有卸载压板15，所述卸载压板15上设有多个移液头适配器13，多个移液头适配器13分别与多个注射腔管10一一对应，所述移液头适配器13与注射腔管10相适配，多个移液头适配器13上均连接有一次性移液头16，所述一次性移液头16与移液头适配器13相适配，所述机架12上设有四个卸载导杆14，四个卸载导杆14的底端均与卸载压板15连接，四个卸载导杆14上均滑动套设有复位弹簧17，所述卸载导杆14的顶端连接有盖帽。

通过贯通式螺杆100、位置编码器、贯通式电机2导向轴3、法兰式直线轴承4、提拉法兰5、顶板6、柱塞压板7、柱塞提拉板8、连接柱塞9、注射腔管10、洞穿密封压板11、机架12、移液头适配器13、卸载导杆14、卸载压板15、一次性移液头16、复位弹簧17、硬橡胶垫18和O型密封圈19组成顶置驱动执行机构组件，而通过采用顶置驱动执行机构组件插于密布的柱塞之间，不仅满足器皿最小中心距要求，同时实现了移液执行机构往复运动轴线与机构载荷垂线距离最短化，减轻了由于移液执行机构延其轴线向下与移液头频繁进行压入式连接时产生的有害倾覆力矩和疲劳变形的问题。

本实用新型提供的中置提拉式多通道电动同步移液器的工作原理如下：

第一步骤：贯通式螺杆100的下端与提拉法兰5固接，所以贯通式螺杆100的旋转自由度收到了限制，当贯通式电机2内的转子中内嵌的螺母转动时，贯通式螺杆100就只能沿轴向做往复运动，带动由柱塞压板7、柱塞提拉板8、和多个连接柱塞9组成的注射部件向多个注射腔管10内进行上下运动，完成吸排液体的工作，所述注射腔管10与连接柱塞9之间通过O型密封圈19实现密封；

第二步骤：由于安装在柱塞提拉板8上的多个连接柱塞9与安装在机架12上的多个注射腔管10形位公差的客观存在，为了保证连接柱塞9在注射腔管10内顺畅运动不卡滞，通常情况下连接柱塞9的上端设计成球铰C(如图4所示)，允许连接柱塞9微小径向摆动，在连接柱塞9直径较小的情况下，利用微小径向摆动所形成的连接柱塞9弹性变形可以改善工艺配合，不会造成运动卡滞；但是当连接柱塞9直径变大时，球铰C微小径向摆动所导致的连接柱塞9弹性变形却会造成运动卡滞，为了解决这一问题，连接柱塞9头部则设计成圆柱体B(如图5所示)，因此可根据实际规格及需要进行选择，而下端的直径大小不等球状移液头适配器13保证了套在其上的一次性移液头16实现静密封，当移液头浸入液体后，连接柱塞9向上运动，液体吸入一次性移液头16，连接柱塞9向下运动，液体排出一次性移液头16，如图5所示，柱塞提拉板8的开孔略大于连接柱塞9直径，形成游隙A，连接柱塞9不是径向摆动，而是靠径向平移解决连接柱塞9和注射腔管10的同心度偏差，解决了大体积高量程移液装置的工艺配合问题；

第三步骤：为了避免液体的交叉污染，液体不可进入注射腔管10，液体处理的量程大小，取决于移液头的容积，量程范围的大小则取决于连接柱塞9的体积，连接柱塞9运动的位置与移液容积相关,所以贯通式电机2上加装了位置编码器1，将机构运行的位置信息实时反馈给计算机，当一次移液过程完成需要卸载一次性移液头16时,允许柱塞提拉板8越程(0位)向下几个毫米，此时，柱塞提拉板8的底部向下压卸载导杆14与其固接在一起的卸载压板15向下，卸载一次性移液头16，卸载后，柱塞提拉板8在计算机的控制下提起，卸载机构在复位弹簧17的作用下复位，所述连接柱塞9、注射腔管10、移液头适配器13和一次性移液头16的数量可根据实际需要选择，如48个或96个，而由于48个或96个的一次性移液头16卸载时的轴向瞬时力矩非常大，所以卸载压板15设计成阶梯状，逐步对一次性移液头16进行卸载，轴向瞬时力矩变小，轻松卸载。

需要说明的是，本实用新型的设备结构和附图主要对本实用新型的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述实用新型的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体，申请文件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现；

其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，且本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

尽管已经表示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型或直接或间接运用，在其它相关的技术领域，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种中置提拉式多通道电动同步移液器，其特征在于，包括：

顶板；

贯通式电机，所述贯通式电机固定安装在顶板的顶部上；

位置编码器，所述位置编码器设置在贯通式电机上；

贯通式螺杆，所述贯通式螺杆旋入贯通式电机的内部并与贯通式电机内的螺母转子组成螺杆副；

柱塞提拉板，所述柱塞提拉板设置在顶板的底部下方；

柱塞压板，所述柱塞压板设置在柱塞提拉板上。

2.根据权利要求1所述的中置提拉式多通道电动同步移液器，其特征在于：所述柱塞压板上固定安装有提拉法兰，所述贯通式螺杆的底端延伸至顶板的底部下方并与提拉法兰连接。

3.根据权利要求1所述的中置提拉式多通道电动同步移液器，其特征在于：所述柱塞压板的顶部设有四个法兰式直线轴承，四个法兰式直线轴承呈矩阵阵列分布，四个法兰式直线轴承上均连接有导向轴，四个导向轴的顶端均与顶板连接。

4.根据权利要求1所述的中置提拉式多通道电动同步移液器，其特征在于：所述柱塞提拉板的底部下方设有洞穿密封压板，所述洞穿密封压板上安装有机架，所述柱塞提拉板的底部安装有多个连接柱塞，所述机架上安装有多个注射腔管，多个注射腔管分别与多个连接柱塞一一对应，所述连接柱塞的底端延伸至注射腔管内并与注射腔管的内壁相适配。

5.根据权利要求4所述的中置提拉式多通道电动同步移液器，其特征在于：所述柱塞提拉板上开设有多个开孔，所述开孔略大于连接柱塞的直径形成游隙A，所述连接柱塞与柱塞压板之间设有硬橡胶垫，所述硬橡胶垫与连接柱塞相适配，所述注射腔管上设有O型密封圈，所述O型密封圈与连接柱塞相适配。

6.根据权利要求4所述的中置提拉式多通道电动同步移液器，其特征在于：所述机架的底部下方设有卸载压板，所述卸载压板上设有多个移液头适配器，多个移液头适配器分别与多个注射腔管一一对应，所述移液头适配器与注射腔管相适配，多个移液头适配器上均连接有一次性移液头，所述一次性移液头与移液头适配器相适配，所述机架上设有四个卸载导杆，四个卸载导杆的底端均与卸载压板连接，四个卸载导杆上均滑动套设有复位弹簧，所述卸载导杆的顶端连接有盖帽。