CN106111224B - 96通道自动移液器、及其组装方法和工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种96通道自动移液器、及其组装方法和工作方法，S轴模组的组装方法，包括如下步骤：第一电木卡位固定在S轴第一侧板的内侧，第二电木卡位固定在S轴第二侧板的内侧；第一S轴钩板固定在S轴第一侧板内侧，第二S轴钩板固定在S轴第二侧边内侧，S轴下板连接在第一S轴钩板和第二S轴钩板之间；S轴步进电机法兰固定在S轴第一侧板和S轴第二侧板端部之间；4个导向柱穿过S轴步进电机法兰并定位至S轴下板；回型框架连接在该4个导向柱的端部；S轴步进电机固定在S轴步进电机法兰上并由回型框架固定。本发明96通道移液器可对96个样品平行提取分装，一致性非常好。大大减少人工手工分液的时间，且出错率极低。

Description

96通道自动移液器、及其组装方法和工作方法

技术领域

本发明应用在医疗行业，尤其涉及对96个样品平行提取的96通道自动移液器、及其组装方法和工作方法。

背景技术

移液器就是一种用于方便我们用户移取液体样品的实验室常规仪器。移液器的原理很简单，就是通过弹簧的伸缩力量使活塞上下活动，排出或吸取液体。

一般说来，移液器分为两种，一种是空气置换式；另一种是外置活塞式，常被作为特殊移液器，应用范围比较窄，这种类型的移液器可以用于移取粘稠度高的样品。

空气置换式，就是下压活塞，把移液器下端内部的空气压出，之后在活塞上移的时候，移液器下端内部的气压就小于外部气压，这样在外部气压的作用下就可以把液体吸上来了。简而言之，就是空气出去，液体进来！

外置活塞式，其实和针筒的道理一模一样，见过针筒的工作过程，也就大概能明白外置活塞式的原理了。

从第一支移液器到现在移液器市场的主流，都是每次都只能转移一份液体样品的移液器，我们称之为单道移液器。但随着生命科学领域的快速发展，很多时候单道移液器意味着效率低下。举例而言，如果要填充满一个96孔板(96孔板就是一个有96个孔的塑料板，每个孔都能容纳一定体积的液体)，用单道移液器就必须重复96次移液操作。如果要连续填充满多个96板，就出现了多道移液器，就是一次移液操作就可以转移多份液体样品，这种移液器我们俗称“排枪”。

现在，市场上有很多种多道移液器，如6道、8道、12道、16道、24道，甚至36道、48道、64道和96道(供应商称之为96道移液工作站)。举例来说，用8道移液器可以一次转移8份液体样品，其它类型以此类推。当然，市场上用的最多的还是8道和12道的移液器，所以生产16道及以上通道数的移液器的厂家也不多，甚至有的种类仅有一个生产厂家。

目前市场上多数移液设备，要么处理的通量不够，要么运行成本太高，性价比低，不能让多数研究者满意。

发明内容

本发明提供一种可对96个样品平行提取分装、一致性非常好、出错率极低的96通道自动移液器、及其组装方法和工作方法。

本发明提供一种96通道自动移液器的组装方法，96通道自动移液器包括：X轴基座、与该X轴基座垂直连接的Z轴模组、以及在Z轴模组上沿着Z轴模组在Z方向上滑动的S轴模组；其中，S轴模组的组装方法，包括如下步骤：

第一电木卡位固定在S轴第一侧板的内侧，第二电木卡位固定在S轴第二侧板的内侧；

第一S轴钩板固定在S轴第一侧板内侧且位于第一电木卡位上方，第二S轴钩板固定在S轴第二侧边内侧且位于第二电木卡位上方，S轴下板连接在第一S轴钩板和第二S轴钩板之间；

S轴步进电机法兰固定在S轴第一侧板和S轴第二侧板端部之间；

4个导向柱穿过S轴步进电机法兰并定位至S轴下板；

回型框架连接在该4个导向柱的端部；

S轴步进电机固定在S轴步进电机法兰上并由回型框架固定；

在S轴第一侧板、S轴第二侧板和S轴步进电机法兰一侧之间组装S轴第一固定板，在S轴第一侧板、S轴第二侧板和S轴步进电机法兰另一侧之间组装S轴第二固定板。

本发明还提供一种96通道自动移液器，还包括位于X轴基座侧边的压力传感器，该压力传感器固定在一配电盘上，该配电盘固定在所述Z轴模组上。

本发明还提供一种96通道自动移液器的工作方法，包括如下步骤：

第一步：电源对称重模块和降压模块提供电源；

第二步：降压模块将24V电压降为5V电压并提供给WIFI模块；

第三步：压力传感器检测X轴基座所受到的压力，并将压力传递给称重模块；

第四步：称重模块接受压力传感器的信号并输入至PLC控制器，经PLC控制器转换后输入到Z轴电机驱动器和X轴步进驱动器；

第五步：Z轴电机驱动器驱动Z轴步进电机运转，S轴步进电机驱动器驱动S轴步进电机运转；

第六步：PLC控制器控制Z轴电机驱动器、X轴电机驱动器、称重模块、以及WIFI模块动作；

第七步：WIFI模块发射WIFI信号给外部的ipod控制器，ipod控制器接收到IPOD信号并反馈给PLC控制器。

本发明96通道移液器可对96个样品平行提取分装，一致性非常好。大大减少人工手工分液的时间，且出错率极低。

附图说明

图1为本发明96通道自动移液器带有外壳的结构示意图；

图2为图1所示96通道自动移液器去掉外壳的结构示意图；

图3为图1所示96通道自动移液器的X轴基座的结构示意图；

图4为图3所示X轴基座的底板的结构示意图；

图5为图1所示96通道自动移液器的Z轴模组的结构示意图；

图6图1所示96通道自动移液器的S轴模组的结构示意图；

图7图1所示96通道自动移液器的配电盘的结构示意图；

图8为图1所示96通道自动移液器的另一角度的结构示意图；

图9为图2所示96通道自动移液器另一角度的结构示意图；

图10为图7示配电盘的电路示意图。

具体实施方式

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

本发明提供一种96通道自动移液器100，其运用于医疗行业，可对96个样品平行提取，提高了所提取产物的质量，结果重现可靠，一致性好。

请参阅图1和图2所示，96通道自动移液器100包括：X轴基座1、Z轴外壳2、固定在Z轴外壳2内且与该X轴基座1垂直连接的Z轴模组3、固定在该Z轴外壳2上的S轴外壳4、以及固定在该S轴外壳4内且在Z轴模组3上沿着Z轴模组3在Z方向上滑动的S轴模组5、以及固定在Z轴模组3上的配电盘6。其中，S轴垂直于X轴和Z轴所在的平面。

请参阅图3所示，X轴基座1包括：位于底部的底板11、固定在该底板11上的挡条12、滑动连接在该底板11且与挨着该挡条12的移动板13、固定在该移动板13上的固定板14、安装在该固定板14上的药品支架适配器15和电源适配器16、以及固定在底板11上的定位销17。其中，药品支架适配器15和电源适配器16连接在一起。

请参阅图4所示，底板11包括基板本体111、以及由该基板本体111延伸的延伸板112。其中，该基板本体111内设有相对设置两个线轨(图未示)、以及在每个线轨上滑动连接的两个滑块(图未示)，移动板13固定连接在该滑块上。定位销17固定在延伸板112。

X轴基板1的组装方法时，包括如下步骤：

A1：首先，在移动板13的底部固定相对两个导轨；然后在每个导轨上滑动连接滑块；

A2：测量该两个导轨的平行度，调整两个导轨的平行状态；

A3：采用六角螺丝分别将移动板13和挡条12固定在底板11的基板本体111上，并使移动板13的滑块位于基板本体111对应的长槽113内，移动板13的一侧边与挡条12的侧边挨着；

A4：用螺丝将固定板14固定在移动板13上；

A5：使移动板13在底板11内滑动，如果正常滑动，则安装正确；如果不能正常滑动，按照步骤A1至A4重新安装X轴基板1。

X轴基板1还包括将定位销17固定在底板11的延伸板112上的步骤。

请参阅图5所示，Z轴模组3包括：沿Z轴方向设置的Z轴导轨37、连接在该Z轴导轨37一端部的提手32、位于该Z轴导轨37之间且连接在该提手32底部连接的连杆33、滑动连接在该Z轴导轨37上且在该连杆33滑动的Z轴滑块34、固定连接在该导轨31另一端部且由该连杆33穿过的框架模组35、固定在该Z轴导轨37侧边的Z轴步进电机31、支撑该Z轴步进电机31的电机法兰座371、均与该电机法兰座371和Z轴导轨37连接的支撑座381、支撑该支撑座381的多个立柱382、控制该Z轴步进电机31启动的按钮39、与该按钮39连接且穿过框架模组35的拔杆71、与该拔杆71连接的模组法兰72、以及与该Z轴导轨37背部连接的遮挡板73；Z轴步进电机31固定在该遮挡板73上；Z轴导轨37设有具有相对两个导轨的第一侧面和与该第一侧面相对的第二侧面。

Z轴模组3固定在X轴基座1的底板11的延伸板112上，连杆33穿过框架模组35的端部与底板11的定位销17对应设置，框架模组35固定在X轴模组1的延伸板112上；当启动Z轴步进电机31时，连杆33移动并与定位销17接触。

立柱382位于X轴基座1的底板11的延伸板112上。

Z轴模组3的组装方法，包括如下步骤：

B1：Z轴导轨37固定在框架模组35上；

B2：框架模组35固定在X轴基座1的延伸板上；

B3：立柱382连接在支撑座381上；

B4：支撑座381固定在Z轴导轨37未设置导轨的侧面上；

B5：电机法兰座371固定在支撑座381上，再将Z轴步进电机31固定在电机法兰座371上。

请参阅图6示，S轴模组5固定在Z轴模组3的Z轴滑块34上，该S轴模组5包括：S轴步进电机51、固定在Z轴滑块34上的S轴模组法兰52、固定在S轴模组法兰52上的S轴第一侧板531、与该S轴第一侧板531相对设置的S轴第二侧板532、均与该S轴第一侧板531和S轴第二侧板532的上端连接且固定S轴步进电机51的S轴步进电机法兰541、S轴第一固定板551、S轴第二固定板552、固定在S轴第一侧板531内侧的第一电木卡位561、固定在S轴第二侧板532内侧的第二电木卡位562、固定在S轴第一侧板531内侧且位于第一电木卡位561之上的第一S轴钩板5311、固定在S轴第二侧板532内侧且位于第二电木卡位562的第二S轴钩板5321、连接在第一S轴钩板5311和第二S轴钩板5321之间的S轴下板(图未示)、固定在S轴步进电机法兰541上且固定至S轴下板上的四个导向柱5411、以及位于S轴步进电机法兰541的上方且由该四个导向柱5411支撑的回型框架5412。

S轴步进电机51由该回型框架5412固定；S轴第一固定板551和S轴第二固定板552均为加强版，S轴第一固定板551连接在S轴第一侧板531、S轴第二侧板532和S轴步进电机法兰541一侧之间，S轴第二固定板552连接在S轴第一侧板531、S轴第二侧板532和S轴步进电机法兰541另一侧之间。

S轴模组5的组装方法，包括如下步骤：

C1：第一电木卡位561固定在S轴第一侧板531的内侧，第二电木卡位562固定在S轴第二侧板532的内侧。

C2：第一S轴钩板5311固定在S轴第一侧板531内侧且位于第一电木卡位561上方，第二S轴钩板5321固定在S轴第二侧边532内侧且位于第二电木卡位562上方，S轴下板连接在第一S轴钩板5311和第二S轴钩板5321之间。

C3：S轴步进电机法兰541固定在S轴第一侧板531和S轴第二侧板532端部之间。

C4：4个导向柱541穿过S轴步进电机法兰541并定位至S轴下板。

C5：回型框架5412连接在该4个导向柱541的端部。

C6：S轴步进电机51固定在S轴步进电机法兰541上并由回型框架5412固定。

C7：在S轴第一侧板531、S轴第二侧板532和S轴步进电机法兰541一侧之间组装S轴第一固定板551，在S轴第一侧板531、S轴第二侧板532和S轴步进电机法兰541另一侧之间组装S轴第二固定板552。

C8：S轴模组法兰52均固定在S轴第一侧板531和Z轴模组3的Z轴滑块34上，完成S轴模组5固定在Z轴模组3上的步骤。

请参阅图7所示，配电盘6包括：固定在Z轴模组3上的底板61、与Z轴步进电机31连接的Z轴电机驱动器62、降压模块63、接线端子台64、PLC控制器65、与S轴步进电机51连接的S轴步进驱动器66、WIFI模块67、电源68、称重模块69、以及压力传感器70。其中，降压模块63、接线端子台64、PLC控制器65、S轴驱动装置66、WIFI模块67、电源68、称重模块69、以及压力传感器70均固定在底板61上，压力传感器70位于X轴基座1的药品支架适配器15和电源适配器16侧边。

Z轴电机驱动器62、S轴步进电机驱动器66、称重模块69、以及WIFI模块67均与PLC控制器65连接；压力传感器70与称重模块69连接；电源68分别与称重模块69和降压模块63连接。

外部的ipod控制器71与WIFI模块67连接，实现ipod控制器71与配电盘6连接，实现相关功能的操作。

Z轴模组3保证Z轴的刚性和定位精准度，S轴(吸放液轴)采用系列贯通式丝杆电机来控制吸放液精度；Z轴可通过压力传感器70控制上下移动，从而可用此功能来测试客户耗材的相关尺寸；外部通过ipod控制器71用WIFI模块67与配电盘6通讯，而实现相关功能的操作。

工作时，包括如下步骤：

第一步：电源68对称重模块69和降压模块63提供电源；

第二步：降压模块63将24V电压降为5V电压并提供给WIFI模块67；

第三步：压力传感器70检测X轴基座1所受到的压力，并将压力传递给称重模块69；

第四步：称重模块69接受压力传感器70的信号并输入至PLC控制器65，经PLC控制器65转换后输入到Z轴电机驱动器62和X轴步进驱动器66；

第五步：Z轴电机驱动器62驱动Z轴步进电机31运转，S轴步进电机驱动器66驱动S轴步进电机51运转；

第六步：PLC控制器65控制Z轴电机驱动器62、X轴电机驱动器66、称重模块69、以及WIFI模块67动作；

第七步：WIFI模块67发射WIFI信号给ipod控制器71，ipod控制器71接收到IPOD信号并反馈给PLC控制器。

本发明通过配电盘上设有与步进电机连接的驱动器、降压模块63、接线端子台64、PLC控制器65、WIFI模块67、电源68、称重模块69、以及压力传感器70，实现配电盘与外部ipod控制器71连接，达到控制整个96通道移液器的目的。

本发明96通道移液器可对96个样品平行提取分装，一致性非常好。大大减少人工手工分液的时间，且出错率极低。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种96通道自动移液器的组装方法，96通道自动移液器包括：X轴基座、与该X轴基座垂直连接的Z轴模组、以及在Z轴模组上沿着Z轴模组在Z方向上滑动的S轴模组；其特征在于，S轴模组的组装方法，包括如下步骤：

第一电木卡位固定在S轴第一侧板的内侧，第二电木卡位固定在S轴第二侧板的内侧；

第一S轴钩板固定在S轴第一侧板内侧且位于第一电木卡位上方，第二S轴钩板固定在S轴第二侧边内侧且位于第二电木卡位上方，S轴下板连接在第一S轴钩板和第二S轴钩板之间；

S轴步进电机法兰固定在S轴第一侧板和S轴第二侧板端部之间；

4个导向柱穿过S轴步进电机法兰并定位至S轴下板；

回型框架连接在该4个导向柱的端部；

S轴步进电机固定在S轴步进电机法兰上并由回型框架固定；

在S轴第一侧板、S轴第二侧板和S轴步进电机法兰一侧之间组装S轴第一固定板，在S轴第一侧板、S轴第二侧板和S轴步进电机法兰另一侧之间组装S轴第二固定板。

2.根据权利要求1所示的96通道自动移液器的组装方法，其特征在于：所述S轴模组还包括如下组装方法：S轴模组法兰均固定在S轴第一侧板和Z轴模组的Z轴滑块上，完成S轴模组固定在Z轴模组上的步骤。

3.根据权利要求1所示的96通道自动移液器的组装方法，其特征在于：所述X轴基座的组装方法，包括如下步骤：

A1：在移动板的底部固定相对两个导轨，在每个导轨上滑动连接滑块；

A2：测量该两个导轨的平行度，调整两个导轨的平行状态；

A3：采用螺丝分别将移动板和挡条固定在底板的基板本体上，并使移动板的滑块位于基板本体对应的长槽内，移动板的一侧边与挡条的侧边挨着；

A4：用螺丝将固定板固定在移动板上；

A5：使移动板在底板内滑动，如果正常滑动，则安装正确；如果不能正常滑动，按照步骤A1至A4重新安装X轴基板。

4.根据权利要求3所示的96通道自动移液器的组装方法，其特征在于：所述X轴基座的组装方法，还包括将定位销固定在底板的延伸板上的步骤。

5.根据权利要求1所示的96通道自动移液器的组装方法，其特征在于：所述Z轴模组的组装方法，包括如下步骤：

B1：Z轴导轨固定在框架模组上；

B2：框架模组固定在X轴基座的延伸板上；

B3：立柱连接在支撑座上；

B4：支撑座固定在Z轴导轨的侧面上；

B5：电机法兰座固定在支撑座1上，再将Z轴步进电机固定在电机法兰座上。

6.一种用于权利要求1-5任一所述96通道自动移液器的组装方法的96通道自动移液器，其特征在于：还包括位于X轴基座侧边的压力传感器，该压力传感器固定在一配电盘上，该配电盘固定在所述Z轴模组上。

7.根据权利要求6所述的96通道自动移液器的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：电源对称重模块和降压模块提供电源；

第二步：降压模块将24V电压降为5V电压并提供给WIFI模块；

第三步：压力传感器检测X轴基座所受到的压力，并将压力传递给称重模块；

第四步：称重模块接受压力传感器的信号并输入至PLC控制器，经PLC控制器转换后输入到Z轴电机驱动器和X轴步进驱动器；

第五步：Z轴电机驱动器驱动Z轴步进电机运转，S轴步进电机驱动器驱动S轴步进电机运转；

第六步：PLC控制器控制Z轴电机驱动器、X轴电机驱动器、称重模块、以及WIFI模块动作；

第七步：WIFI模块发射WIFI信号给外部的ipod控制器，ipod控制器接收到IPOD信号并反馈给PLC控制器。