TWI824896B - 旋轉式移液裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種旋轉式移液裝置包括複數移液組件及驅動馬達，各移液組件包括軸桿、連接部及移液吸管；軸桿的頂部安裝復位彈簧，並具有齒輪套設於軸桿上；連接部設置於軸桿的底部；移液吸管與連接部相連接，於軸桿吸取樣本液體時，將樣本液體容置於移液吸管內；驅動馬達之輸出軸連接旋轉齒輪，該旋轉齒輪與傳動構件相齒合，當提供電力給該驅動馬達時，驅動馬達的動力輸出驅動傳動構件旋轉，透過傳動構件的旋轉以帶動軸桿上的齒輪轉動，使該移液吸管進行旋轉。藉此，本發明為自動化大量操作的旋轉式移液裝置可節省操作時間及人力的需求，同時可以實現對樣本液體的攪拌。
Description
本發明係關於一種自動化大量操作之旋轉式移液裝置，特別是關於一種用於吸取與分注微量的液體樣本並具有攪拌功能之旋轉式移液裝置。
目前生物科技經過多年的實踐，已逐步發展成熟，因此，生物檢測技術已經被正式運用到了不同的生物學檢測領域中，已被廣泛地應用於食品、醫療、公共衛生等相關領域。在一般的生物檢測技術中，需要將試劑與檢體混合反應來進行實驗或檢查，其中液體樣本的取樣或移動大多應用移液吸管來進行。
移液器或稱為微量吸管可以用來吸取與分注微量的液體樣本，以提供各種的實驗所需的樣本。移液器通過活塞驅動以排出空氣，垂直運動的金屬或陶瓷活塞在密閉的筒管中製造出真空。當活塞向上抽動，壓縮後半部氣體，而前一半空間則變成了真空，槍頭附近的液體便進入了真空部分，隨後便可轉移或再次排出。然而，移液器依賴於氣體的移動、壓縮，它的準確度會受環境條件的影響，特別是溫度和使用者的技術；此外，傳統的移液器只具備單一的移動液體功能，而逐漸無法滿足人們的需求。
為克服上述移液器的使用缺點及問題，以自動化大量操作可節省操作時間及人力的需求，本案發明人致力於研發其解決方案，以服務社會大眾及促進此業之發展，遂經多時之構思而有本發明之產生。
本發明之主要目的係在提供一種旋轉式移液裝置，可適用於生物化學反應且可同時處理大量之樣本。其次，本發明的旋轉式移液裝置可吸取與分注微量的液體樣本並具有攪拌功能。再者，本發明用以吸取樣本液體的移液組件的軸桿上套設有齒輪，可在軸桿吸取樣本液體並容置於該容置空間內，透過驅動馬達、旋轉齒輪及傳動構件，使該移液吸管進行旋轉以攪拌反應槽中的樣本液體。
為達上述目的，本發明係提供一種用以吸取一樣本液體之旋轉式移液裝置，該旋轉式移液裝置包括複數個移液組件及一驅動馬達，每一移液組件分別包括一軸桿、一連接部及一移液吸管；其中，該軸桿用以吸取該樣本液體，該軸桿的頂部安裝用於壓縮該軸桿內部空氣的復位彈簧，並具有一套設於該軸桿上的齒輪，該齒輪與該復位彈簧相鄰設置；該連接部設置於該軸桿的底部；及該移液吸管與該連接部相連接，該移液吸管具有一容置空間，於該軸桿吸取該樣本液體時，將該樣本液體容置於該容置空間內。其次，該驅動馬達之輸出軸連接一旋轉齒輪，該旋轉齒輪與一傳動構件相齒合，該傳動構件與該軸桿上的齒輪相齒合，當提供一電力給該驅動馬達時，該驅動馬達的動力輸出驅動該旋轉齒輪旋轉，該旋轉齒輪同時帶動該傳動構件旋轉，透過該傳動構件的旋轉以帶動該軸桿上的該齒輪轉動，使該移液吸管進行旋轉。
於前述本發明之旋轉式移液裝置中，更包括一壓縮組件， 該壓縮組件包括一壓縮板、一壓縮軸及一壓縮馬達，該壓縮軸貫穿該壓縮板並與該些移液組件平行設置，該壓縮板設置於該些移液組件的上方，該壓縮馬達與該壓縮軸相連接，該壓縮馬達的動力輸出驅動該壓縮軸上的該壓縮板垂直移動，以壓縮該復位彈簧。
於前述本發明之旋轉式移液裝置中，該傳動構件係為一限位齒輪、一齒條或一皮帶。
於前述本發明之旋轉式移液裝置中，當該驅動馬達的動力輸出驅動該限位齒輪旋轉的狀態下，該些移液組件上的齒輪彼此相鄰排列而相互轉動，使該些移液組件進行旋轉。
於前述本發明之旋轉式移液裝置中，更包括一水平位移組件，該水平位移組件包括一第一電馬達、一輸送軸、一軸套、一連接板及一水平位移構件，該第一電馬達與該輸送軸相連接，該軸套套設於該輸送軸上，該軸套貫穿該連接板使該連接板固設於該軸套上，該水平位移構件的底部與該連接板的一側相連接，當提供一電力該第一電馬達時，該第一電馬達的動力輸出能驅動該軸套在該輸送軸進行水平位移，並帶動該連接板及該水平位移構件水平位移。
於前述本發明之旋轉式移液裝置中，更包括一垂直位移組件，該垂直位移組件包括一第二電馬達、一傳動軸一套設件及一垂直位移構件，該第二電馬達與該傳動軸相連接，該傳動軸貫穿該套設件，該套設件的一側與該垂直位移構件的一側相連接，該第二電馬達的動力輸出能驅動該垂直位移構件在該傳動軸進行垂直位移，並帶動該些移液組件垂直位移。
通過與現有技術進行對比，本發明具有以下特點和優點：
本發明通過設置移液元件上的復位彈簧和移液吸管以及壓縮元件實現對樣本液體的吸取，代替了原有的活塞套筒式的吸液結構，減少了環境和操作者對吸液準確度的影響。
本發明通過在移液元件上設置旋轉電機、傳動構件和軸杆上的齒輪，通過電機帶動移液吸管轉動，可以實現對樣本液體的攪拌。
根據上述諸多優點，並為使審查委員對本發明能進一步的瞭解，故揭露一較佳之實施方式如下，配合圖式、圖號，將本發明之構成內容及其所達成的功效詳細說明如後。
以下係藉由具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。此外，本發明亦可藉由其他不同具體實施例加以施行或應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
請參照圖1及圖2A，圖1為本發明移液組件及驅動馬達之結構示意圖；及圖2A為本發明限位齒輪及驅動馬達驅動複數個旋轉式移液裝置之結構示意圖。
如圖1及圖2A所示，本發明提供一種用以吸取一樣本液體之旋轉式移液裝置1包括複數個移液組件10及一驅動馬達20，每一移液組件10分別包括一軸桿11、一連接部12及一移液吸管13。該軸桿11用以吸取該樣本液體，該軸桿11的頂部安裝用於壓縮該軸桿11內部空氣的復位彈簧111，並具有一套設於該軸桿11上的齒輪112，該齒輪112與該復位彈簧111相鄰設置；該連接部12設置於該軸桿11的底部；且該移液吸管13與該連接部12相連接，該移液吸管13具有一容置空間131，於該軸桿11吸取該樣本液體時，將該樣本液體容置於該容置空間131內。其次，該驅動馬達20之輸出軸201連接一旋轉齒輪21，該旋轉齒輪21與一傳動構件22相齒合，其中，該傳動構件22係為一限位齒輪221，當提供一電力給該驅動馬達20時，該驅動馬達20的動力輸出驅動該旋轉齒輪旋轉21，該旋轉齒輪21同時帶動該傳動構件22旋轉，透過該傳動構件22的旋轉以帶動該軸桿11上的該齒輪112旋轉，使該移液吸管進行旋轉。如圖2所示，當該驅動馬達20的動力輸出驅動該限位齒輪221旋轉時，該些移液組件10上的齒輪112彼此相鄰排列而相互轉動。
請參照圖2B至2C，圖2B為本發明皮帶及驅動馬達驅動複數個旋轉式移液裝置之結構示意圖；以及圖2C為本發明齒條及驅動馬達驅動複數個旋轉式移液裝置之結構示意圖。
如圖2B所示，該傳動構件22係為一皮帶222，該皮帶222環繞設置於該旋轉齒輪21及每一移液組件10的該齒輪112上，當該驅動馬達20的動力輸出驅動該旋轉齒輪21，該旋轉齒輪21帶動該皮帶222以使該齒輪112相互轉動。其次，如圖2C所示，該傳動構件22係為一齒條223，該齒條223與該旋轉齒輪21及該齒輪112相齒合，當該驅動馬達20的動力輸出驅動該旋轉齒輪21，該旋轉齒輪21帶動該齒條223位移以使該齒輪112相互轉動。
請參照圖3，圖3為本發明旋轉式移液裝置之結構示意圖。
如圖3所示，本發明該旋轉式移液裝置1更包括一壓縮組件30、 一水平位移組件40及一垂直位移組件50，該壓縮組件30包括一壓縮板31、一壓縮軸32及一壓縮馬達33，該壓縮軸32貫穿該壓縮板31並與該些移液組件10平行設置，該壓縮板31設置於該些移液組件10的上方，該壓縮馬達33與該壓縮軸32相連接，該壓縮馬達33的動力輸出驅動該壓縮軸32上的該壓縮板31垂直移動，以壓縮該復位彈簧111。其次，該水平位移組件40包括一第一電馬達41、一輸送軸42、一軸套43、一連接板44及一水平位移構件45，該第一電馬達41與該輸送軸42相連接，該軸套43套設於該輸送軸42上，該軸套43貫穿該連接板44使該連接板44固設於該軸套43上，該水平位移構件45的底部與該連接板44的一側相連接，當提供一電力該第一電馬達41時，該第一電馬達41的動力輸出驅動該軸套43在該輸送軸42進行水平位移，並帶動該連接板44及該水平位移構件45水平位移。再者，該垂直位移組件50包括一第二電馬達51、一傳動軸52一套設件53及一垂直位移構件54，該第二電馬達51與該傳動軸52相連接，該傳動軸52貫穿該套設件53，該套設件53的一側與該垂直位移構件54的一側相連接，該第二電馬達51的動力輸出驅動該垂直位移構件54在該傳動軸52進行垂直位移，並帶動該些移液組件10垂直位移。
請參照圖4至圖6，圖4為本發明旋轉式移液裝置取移液吸管之示意圖；圖5為本發明移液吸管吸取樣本液體之示意圖；及圖6為本發明移液吸管旋轉攪拌之示意圖。
如圖3所示，該旋轉式移液裝置1在起始位置，藉由該第一電馬達41驅動該水平位移構件45水平位移，如圖4所示，當該軸桿11及該連接部12移動至該移液吸管13的放置位置上方時，該第二電馬達51驅動該垂直位移構件54垂直向下移動，使該連接部12與該移液吸管13扣合後再取起該移液吸管13。如圖5所示，該第二電馬達51驅動該垂直位移構件54垂直向上移動，並由該第一電馬達41驅動該水平位移構件45進行水平位移，使該些移液組件10移動至一化學試劑槽46放置位置的上方，接著，該壓縮馬達33的動力輸出驅動該壓縮軸32垂直向下移動，並帶動該壓縮板31垂直向下移動，以壓縮該復位彈簧111及該軸桿11內部空氣，同時該第二電馬達51驅動該垂直位移構件54垂直向下移動。再者，該壓縮軸32垂直向上移動，使該復位彈簧111恢復到原先高度，該軸桿11內部形成真空負壓將該化學試劑槽46內的樣本液體吸起。如圖6所示，該第二電馬達51驅動該垂直位移構件54垂直向上移動，該第一電馬達41驅動該水平位移構件45進行水平位移至一反應槽47上，且該第二電馬達51驅動該垂直位移構件54垂直向下移動，使該移液吸管13置入於該反應槽47中，該壓縮馬達33的動力輸出驅動該壓縮板31垂直向下移動，以壓縮該復位彈簧111及該軸桿11內部空氣，使該移液吸管13內的樣本液體排出。接著，該第二電馬達51驅動該垂直位移構件54垂直向上移動，該驅動馬達20之輸出軸201連接該旋轉齒輪21，該旋轉齒輪21與該限位齒輪221相齒合，提供一電力給該驅動馬達20，使該驅動馬達20的動力輸出驅動該旋轉齒輪21旋轉，透過該旋轉齒輪21的旋轉以帶動該軸桿11上的該齒輪112轉動，使該移液吸管13進行旋轉以攪拌該反應槽47中的樣本液體。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
1:旋轉式移液裝置
10:移液組件
11:軸桿
111:復位彈簧
112:齒輪
12:連接部
13:移液吸管
131:容置空間
20:驅動馬達
201:輸出軸
21:旋轉齒輪
22:傳動構件
221:限位齒輪
222:皮帶
223:齒條
30:壓縮組件
31:壓縮板
32:壓縮軸
33:壓縮馬達
40:水平位移組件
41:第一電馬達
42:輸送軸
43:軸套
44:連接板
45:水平位移構件
46:化學試劑槽
47:反應槽
50:垂直位移組件
51:第二電馬達
52:傳動軸
53:套設件
54:垂直位移構件
圖1為本發明移液組件及驅動馬達之結構示意圖。
圖2A為本發明限位齒輪及驅動馬達驅動複數個旋轉式移液裝置之結構示意圖。
圖2B為本發明皮帶及驅動馬達驅動複數個旋轉式移液裝置之結構示意圖。
圖2C為本發明齒條及驅動馬達驅動複數個旋轉式移液裝置之結構示意圖。
圖3為本發明旋轉式移液裝置之結構示意圖。
圖4為本發明旋轉式移液裝置取移液吸管之示意圖。
圖5為本發明移液吸管吸取樣本液體之示意圖。
圖6為本發明移液吸管旋轉攪拌之示意圖。
1:旋轉式移液裝置
10:移液組件
11:軸桿
111:復位彈簧
112:齒輪
12:連接部
13:移液吸管
131:容置空間
20:驅動馬達
201:輸出軸
21:旋轉齒輪
22:傳動構件
Claims (6)
- 一種旋轉式移液裝置，用以吸取一樣本液體，包括： 複數個移液組件，每一移液組件分別包括： 一軸桿，用以吸取該樣本液體，該軸桿的頂部安裝用於壓縮該軸桿內部空氣的復位彈簧，該軸桿上套設有的齒輪，該齒輪與該復位彈簧相鄰設置； 一連接部，設置於該軸桿的底部；及 一移液吸管，與該連接部相連接並具有一容置空間，在該軸桿吸取該樣本液體的狀態下，將該樣本液體容置於該容置空間內；以及 一驅動馬達，該驅動馬達之一輸出軸連接一旋轉齒輪，該旋轉齒輪與一傳動構件相齒合，該傳動構件與該軸桿上的齒輪相齒合，當提供一電力給該驅動馬達時，該驅動馬達的動力輸出驅動該旋轉齒輪旋轉，該旋轉齒輪同時帶動該傳動構件旋轉，透過該傳動構件的旋轉以帶動該軸桿上的該齒輪轉動，使該移液吸管進行旋轉。
- 如申請專利範圍第1項所述之旋轉式移液裝置，更包括一壓縮組件，該壓縮組件包括一壓縮板、一壓縮軸及一壓縮馬達，該壓縮軸貫穿該壓縮板並與該些移液組件平行設置，該壓縮板設置於該些移液組件的上方，該壓縮馬達與該壓縮軸相連接，該壓縮馬達的動力輸出驅動該壓縮軸上的該壓縮板垂直移動，以壓縮該復位彈簧。
- 如申請專利範圍第1項所述之旋轉式移液裝置，其中，該傳動構件係為一限位齒輪、一齒條或一皮帶。
- 如申請專利範圍第3項所述之旋轉式移液裝置，其中，當該驅動馬達的動力輸出驅動該限位齒輪旋轉的狀態下，該些移液組件上的齒輪彼此相鄰排列而相互轉動，使該些移液組件進行旋轉。
- 如申請專利範圍第1項所述之旋轉式移液裝置，更包括一水平位移組件，該水平位移組件包括一第一電馬達、一輸送軸、一軸套、一連接板及一水平位移構件，該第一電馬達與該輸送軸相連接，該軸套套設於該輸送軸上，該軸套貫穿該連接板使該連接板固設於該軸套上，該水平位移構件的底部與該連接板的一側相連接，該第一電馬達的動力輸出能驅動該軸套在該輸送軸進行水平位移，並帶動該連接板及該水平位移構件水平位移地設置。
- 如申請專利範圍第1項所述之旋轉式移液裝置，更包括一垂直位移組件，該垂直位移組件包括一第二電馬達、一傳動軸、一套設件及一垂直位移構件，該第二電馬達與該傳動軸相連接，該傳動軸貫穿該套設件，該套設件的一側與該垂直位移構件的一側相連接，該第二電馬達的動力輸出驅動該垂直位移構件在該傳動軸進行垂直位移地設置。
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