CN110511872A - 细胞批量自动化生产设备及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及细胞批量自动化生产设备及其工作方法,该设备包括自动配液装置、培养瓶自动传输堆垛装置、全自动细胞培养装置以及细胞离心分装装置,培养瓶自动传输堆垛装置位于自动配液装置的左侧,全自动细胞培养装置位于自动配液装置的右侧,细胞离心分装装置位于自动配液装置的前侧;培养瓶自动传输堆垛装置输入培养瓶,在自动配液装置内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置进行培养后,由自动配液装置将培养后的细胞输入至细胞离心分装装置内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出。本发明实现全自动且批量生产细胞,效率高,成功率高。
Description
技术领域
本发明涉及细胞生产设备,更具体地说是指细胞批量自动化生产设备及其工作方法。
背景技术
干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。
目前,对于干细胞的培养和生产均采用人工操作的方式进行,从物料传输、细胞培养、培养后的离心处理以及分装等流程,均是由操作人员手工操作,效率低下,且培养环境易受到污染,导致细胞生产成功率低。
因此,有必要设计一种新的设备,实现全自动且批量生产细胞,效率高,成功率高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供细胞批量自动化生产设备及其工作方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:细胞批量自动化生产设备,包括自动配液装置、培养瓶自动传输堆垛装置、全自动细胞培养装置以及细胞离心分装装置,所述培养瓶自动传输堆垛装置位于所述自动配液装置的左侧,所述全自动细胞培养装置位于所述自动配液装置的右侧,所述细胞离心分装装置位于所述自动配液装置的前侧;所述培养瓶自动传输堆垛装置输入培养瓶,在所述自动配液装置内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置进行培养后,由所述自动配液装置将培养后的细胞输入至所述细胞离心分装装置内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出。
其进一步技术方案为:所述自动配液装置包括配液仓、多工位切换结构、高防护紧凑型输送结构、物料移动旋转结构、若干个开盖结构以及若干个泵液结构,所述配液仓内设有配液容腔,所述多工位切换结构、若干个开盖结构、泵液结构以及高防护紧凑型输送结构分别位于所述配液容腔内,所述泵液结构位于所述多工位切换结构上方,所述开盖结构位于所述物料移动旋转结构的上方,所述高防护紧凑型输送结构位于所述多工位切换结构的下方,所述物料移动旋转结构位于所述开盖结构的下方,且所述物料移动旋转结构可伸出至配液仓外。
其进一步技术方案为:所述多工位切换结构包括多工位切换底座、切换结构以及若干个用于夹持培养瓶的夹持旋转结构,所述切换结构连接于所述多工位切换底座上,若干个夹持旋转结构分别间隔连接于所述切换结构上,所述多工位切换底座安装于所述配液仓内,所述泵液结构位于所述夹持旋转结构的上方,通过切换结构的旋转,带动若干个夹持旋转结构进行不同工位的切换。
其进一步技术方案为:所述培养瓶自动传输堆垛装置包括培养瓶入料仓、传输机构以及位于入料存储仓内的堆垛机构,所述培养瓶入料仓连接于所述入料存储仓的左侧,所述传输机构包括位于培养瓶入料仓内的传递支架、传输动力组件以及推杆组件,所述推杆组件位于所述传递支架内,所述传输动力组件与所述推杆组件连接,所述堆垛机构包括培养瓶拿取组件以及储存组件,所述培养瓶拿取组件以及所述存储组件分别设于所述培养瓶入料仓内,所述培养瓶拿取组件包括吸盘结构以及移动结构,所述吸盘结构与所述移动结构连接;当进行培养瓶入料仓与入料存储仓之间传递培养瓶时,传输动力组件带动推杆组件移动,推杆组件推动培养瓶移动,以使得培养瓶进入入料存储仓;所述吸盘结构将培养瓶吸取后,由移动结构驱动吸盘结构移动,以使得培养瓶置于所述储存组件上方,吸盘结构松开培养瓶,以使培养瓶堆垛在存储组件内。
其进一步技术方案为:所述推杆组件包括一级推杆结构以及二级推杆结构,所述二级推杆结构连接与所述一级推杆结构靠近所述入料存储仓的一端。
其进一步技术方案为:所述全自动细胞培养装置包括培养仓、培养箱、转移机构、培养支架、旋转移动机构以及观察机构,所述培养仓连接于所述配液仓的右侧,所述转移机构、观察机构、旋转移动机构以及培养支架连接于所述培养仓内,所述培养仓上设有开口,所述培养箱插设在开口内,所述培养支架置于所述旋转移动机构上;当需要进行细胞培养时,所述转移机构将从入料存储仓输入到培养仓内培养瓶吸取并移动至培养支架上进行暂存,由所述旋转移动机构将培养支架进行旋转并移动至所述培养箱内进行培养,当细胞培养完毕后,所述旋转移动机构将培养支架移动至指定位置,由转移机构吸取并移动培养支架上的培养瓶至观察机构,由观察机构进行培养瓶的移动和培养瓶内细胞的观察。
其进一步技术方案为:所述细胞离心分装装置包括离心仓、离心瓶开盖机构、机械手、离心机、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构;所述离心仓连接于所述配液仓的前侧,所述离心瓶开盖机构、机械手、离心机、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构分别连接于所述离心仓内;通过所述离心瓶开盖机构对离心瓶进行开盖操作,将培养后的细胞及培养液混合物注入离心瓶内,所述离心瓶开盖机构对离心瓶进行关盖操作,所述机械手将离心瓶移动至离心机上进行离心,并将离心后的离心瓶内的物质通过振动过滤机构进行过滤杂质,将过滤杂质后的离心瓶经过吸液机构回收上层清液,将离心瓶内的下层物质与冻存液混合后,通过所述冻存管分装机构将混合后的离心瓶内的物质进行封装,以得到封装后的细胞。
其进一步技术方案为:所述离心仓的前侧连接有顺次连接的出料传递仓以及出料仓。
其进一步技术方案为:所述离心仓的前侧还连接有顺次连接的入料传递仓以及入料仓。
本发明还提供了细胞批量自动化生产设备的工作方法,其特征在于,包括:
培养瓶自动传输堆垛装置输入培养瓶,在自动配液装置内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置进行培养后,由自动配液装置将培养后的细胞输入至细胞离心分装装置内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出。
本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明通过培养瓶自动传输堆垛装置输入培养瓶,在自动配液装置内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置进行培养后,由自动配液装置将培养后的细胞输入至细胞离心分装装置内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出,实现全自动且批量生产细胞,效率高,成功率高。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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的附图。
图1为本发明具体实施例提供的细胞批量自动化生产设备的立体结构示意图;
图2为本发明具体实施例提供的自动配液装置的立体结构示意图;
图3为本发明具体实施例提供的培养瓶自动传输堆垛装置的立体结构示意图;
图4为本发明具体实施例提供的全自动细胞培养装置的立体结构示意图;
图5为本发明具体实施例提供的细胞离心分装装置的***结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
如图1~5所示的具体实施例,本实施例提供的细胞批量自动化生产设备,可以运用在自动生产批量细胞的过程中,实现提高细胞生产效率以及成功率。
请参阅图1,上述的细胞批量自动化生产设备,包括自动配液装置1、培养瓶自动传输堆垛装置2、全自动细胞培养装置3以及细胞离心分装装置4,培养瓶自动传输堆垛装置2位于自动配液装置1的左侧,全自动细胞培养装置3位于自动配液装置1的右侧,细胞离心分装装置4位于自动配液装置1的前侧;培养瓶自动传输堆垛装置2输入培养瓶,在自动配液装置1内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置3进行培养后,由自动配液装置1将培养后的细胞输入至细胞离心分装装置4内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出,效率高且成功率高。
请参阅图2,上述的自动配液装置1包括配液仓、多工位切换结构、高防护紧凑型输送结构、物料移动旋转结构、若干个开盖结构以及若干个泵液结构,配液仓内设有配液容腔,多工位切换结构、若干个开盖结构、泵液结构、废料传递结构以及高防护紧凑型输送结构分别位于配液容腔内,泵液结构位于多工位切换结构上方,开盖结构位于所述物料移动旋转结构的上方,废料传递结构位于多工位切换结构的下方,高防护紧凑型输送结构位于多工位切换结构的下方,物料移动旋转结构位于开盖结构的下方,且物料移动旋转结构可伸出至配液仓外。
具体地,在本实施例中,上述的物料移动旋转结构的个数为两个,分别用于从配液容腔外拿取培养瓶或者将配液完毕后的培养瓶输出至培养仓,物料移动旋转结构拿取培养瓶后,将培养瓶传输至开盖结构的下方,由开盖结构对培养瓶进行开盖操作后,物料移动旋转结构带动培养瓶下降、移动、再上升,由多工位切换结构夹持培养瓶,由多工位切换结构带动培养瓶旋转至泵液结构的下方,加入对应的液体,并水平来回旋转进行液体混匀,再由开盖结构对培养瓶进行拧紧瓶盖操作,拧紧瓶盖后的培养瓶通过工位切换结构旋转至对面工位,由另一物料移动旋转结构夹取培养瓶后,输出至培养仓,培养目的达到后进行细胞收获,收获完成后将剩下的空培养瓶传递到入料存储仓并回收。由于所有操作都在密闭的配液仓内自动执行,实现从手工操作转向在无菌隔离器中自动化操作,大批量生产,提高细胞培养的效率和安全性。
在一实施例中,上述的多工位切换结构包括多工位切换底座、切换结构以及若干个用于夹持培养瓶的夹持旋转结构,切换结构连接于多工位切换底座上,若干个夹持旋转结构分别间隔连接于切换结构上,多工位切换底座安装于配液仓内,泵液结构位于夹持旋转结构的上方,通过切换结构的旋转,带动若干个夹持旋转结构进行不同工位的切换。
在一实施例中,上述的切换结构包括切换动力源以及切换组件,切换动力源连接于多工位切换底座上,切换组件与切换动力源的输出轴连接,若干个夹持旋转结构分别连接于切换组件上。上述的切换组件包括切换轴以及切换联结块,切换轴的下端与切换动力源连接,切换轴的上端连接有切换联结块,若干个夹持旋转结构分别连接于切换联结块上。利用切换联结块将多个夹持旋转结构集合在一起,且借助切换动力源带动切换轴在竖直方向上转动,从而实现夹持旋转结构在水平方向上的工位切换,结构紧凑,占地面积小,以实现提高空间利用率。在一实施例中,上述的切换联结块的四周朝外延伸有若干个延伸臂,切换轴的上端设有若干个限位槽,延伸臂穿过在限位槽,延伸臂上连接有夹持旋转结构。若干个延伸臂沿着切换联结块的轴线方向环绕着切换联结块间隔布置,进而实现多个夹持旋转结构的间隔布置。另外,借助限位槽将延伸臂限位在限位槽内,可以实现延伸臂和切换联结块的固定,结构稳固性高。
该夹持旋转结构包括摆臂组件、旋转组件以及夹持组件,旋转组件连接于摆臂组件上,夹持组件连接于旋转组件上,且夹持组件上设有若干供培养瓶放置在内的空间;通过夹持组件夹持置于空间内的培养瓶,并由旋转组件旋转,以对培养瓶内的液体进行混匀,延伸臂上设有插槽,摆臂组件插设在插槽内。借助插槽实现摆臂组件与切换组件的可拆卸式连接,实用性强。旋转组件用于对培养瓶的状态进行旋转切换,比如从竖立状态转为水平状态或者倾斜状态等,而夹持组件是对培养瓶进行夹持,既能固定培养瓶,还可以配合着旋转组件完成培养瓶状态的切换,以便于采用同一结构配合完成培养瓶内细胞培养的不同步骤,实用性强。
上述的夹持旋转结构通过设置固定在摆臂组件上的旋转组件,并将夹持组件固定在旋转组件上,由旋转组件带动夹持组件旋转,而夹持组件夹持着培养瓶,进而实现对培养瓶的旋转,可将培养瓶内的液体进行充分混匀,以及水平静置消化,实现提高细胞培养的效率,整个结构的密闭程度高,全程无人工操作,能确保环境的洁净程度。
多个夹持旋转结构对应多个工位,每次切换轴旋转指定角度后停止,比如90°等,每个夹持旋转结构上的多个培养瓶通过不同的姿态对应该工作上的泵液结构,实现不同液体的泵入和/或泵出。上述的多工位切换结构实现自动切换不同工位,且占地面积小,空间利用率高。
请参阅图5,上述的泵液结构包括第一泵液结构、第二泵液结构以及安装支架;第一泵液结构包括第一移动结构、第一泵液管以及第一蠕动泵,第二泵液结构包括第二移动结构、第二泵液管以及第二蠕动泵;第一蠕动泵与第一泵液管连接,第一蠕动泵与第一移动结构连接,第一移动结构连接与安装支架上;第二蠕动泵与第二泵液管连接,第二蠕动泵与第二移动结构连接,第二移动结构连接与安装支架上,该第一蠕动泵以及第二蠕动泵分别连接在配液仓内,安装支架连接于配液仓内。
利用安装支架将两组泵液结构集成在一起,既可以实现多组自动泵液操作,空间利用率高,且提高泵液效率,成本低。另外,借助多个蠕动泵实现液体的泵入和泵出分离,更好的提高整个培养过程的洁净程度,提高整个细胞培养的成功率。
通过设置集成在安装支架上的第一泵液结构以及第二泵液结构,进行不同方位的泵液操作,借助瓶子夹持旋转结构对培养瓶的夹持和旋转,实现多组自动泵液操作,空间利用率高,且提高泵液效率,成本低。
在一实施例中,上述的开盖结构包括开盖固定架、瓶盖夹持结构、瓶盖旋转结构以及瓶身固定结构,该开盖固定架连接于所述配液仓内,瓶盖夹持结构以及瓶盖旋转结构分别连接于开盖固定架上,瓶盖旋转结构与瓶盖夹持结构连接,夹持旋转结构以及所述瓶身固定结构分别位于所述瓶盖夹持结构的下方,通过瓶身固定结构以及夹持旋转结构固定瓶身,瓶盖夹持结构夹持瓶盖,并由瓶盖旋转结构驱动瓶盖夹持结构旋转,以进行开瓶盖和/或关瓶盖。借助开盖固定架将瓶盖夹持结构和瓶盖旋转结构结合在一起,使得整体的体积较小,占地面积小,成本低,另外,在开盖和/或拧紧瓶盖时,需要夹持瓶身,设置瓶身固定结构与瓶盖夹持结构和瓶盖旋转结构配合的方式,实现自动开盖和/或拧紧瓶盖,全自动开瓶,提高开瓶效率且成本低。
上述的物料移动旋转结构包括物料移动底座、物料移动结构、物料旋转结构以及上述的瓶身固定结构,物料移动结构连接于物料移动底座上,物料旋转结构连接于物料移动结构上,瓶身固定结构连接于物料旋转结构上,通过物料移动结构驱动瓶身固定结构进行水平和竖直方向的移动,通过物料旋转结构驱动瓶身固定结构进行旋转,以使得瓶身固定结构到达培养瓶所在位置,夹取和/或松开培养瓶,并由开盖结构进行开盖后,将开盖后的培养瓶输送至夹持旋转结构上。
利用物料移动结构带动整个物料旋转结构以及瓶身固定结构进行水平方向和竖直方向的移动,使得瓶身固定结构到达水平方向和竖直方向与物料所在位置水平方向和竖直方向一致的位置,由物料旋转结构带动瓶身固定结构进行R轴的旋转,以使得瓶身固定结构可夹持到物品,进而驱动瓶身固定结构工作,使其夹取物品,完成上料过程;当进行下料过程中,利用物料移动结构带动整个物料旋转结构以及瓶身固定结构进行水平方向和竖直方向的移动,使得瓶身固定结构到达水平方向和竖直方向与用于放置物料的位置的水平方向和竖直方向一致的位置,由物料旋转结构带动瓶身固定结构进行R轴的旋转,以使得瓶身固定结构所夹持的物品可以接触到该位置,进而驱动瓶身固定结构工作,使其松开物品。
当然,若夹取的物料需要进行开瓶盖或者拧紧瓶盖的操作时,则由物料移动结构带动物料旋转结构以及瓶身固定结构移动至开瓶或拧紧瓶盖所指定的位置,由物料旋转结构带动物料旋转一定角度后,进行开瓶盖或拧紧瓶盖的操作,结构简单,且操作方便。
在一实施例中,上述的瓶身固定结构包括夹持架以及瓶身夹持动力源,夹持架与物料旋转动力源连接,夹持架上连接有用于夹取物料的瓶身夹持动力源。
在本实施例中,上述的瓶身夹持动力源可以为膜片夹紧气缸,该气缸用于夹紧物料,具体地,上述的瓶身夹持动力源通过螺栓等紧固件连接于夹持架内。夹持架与瓶身夹持动力源配合实现物料的定位和夹紧。
在一实施例中,高防护紧凑型输送结构包括高防护密封壳、动力组件以及输送组件,高防护密封壳内设有密封腔,动力组件置于密封腔内,输送组件置于高防护密封壳外,且动力组件与输送组件连接。将动力组件置于高防护密封壳内,确保动力组件处于完全密封的环境中,确保环境洁净。高防护密封壳连接于所述配液仓内。
在一实施例中,上述的动力组件包括动力源以及传动组件,动力源固定于密封腔内,传动组件与输送组件连接,传动组件与动力源连接。在本实施例中,上述的动力源可包括电机或者马达等能提供动力的设备。在一实施例中,上述的传动组件包括磁力正交传动轮、主动轴以及主动轮,磁力正交传动轮与动力源连接,主动轴上设有齿轮,齿轮与磁力正交传动轮啮合,主动轴的两端分别连接有主动轮,且主动轮置于高防护密封壳外,主动轮与输送组件连接。上述的磁力正交传动轮可实现无接触式传动,无摩擦,不易产生热量和灰尘。具体地,上述的动力源的输出轴与磁力正交传动轮连接,利用动力源输出动力,带动磁力正交传动轮传动,借助磁力正交传动轮的转动带动主动轴转动,主动轴转动带动主动轮转动,利用主动轮转动带动输送组件工作,借助输送组件进行物品的运输。
上述的自动配液装置1,通过在密闭的配液仓内设置多工位切换结构、废料传递结构、高防护紧凑型输送结构、物料移动旋转结构、若干个开盖结构以及若干个泵液结构,实现从手工操作转向在无菌隔离器中自动化操作,大批量生产,提高细胞培养的效率和安全性。
在一实施例中,请参阅图3,上述的培养瓶自动传输堆垛装置2,安装于相邻的培养瓶入料仓7和入料存储仓内,其中,该入料存储仓与配液仓连接。培养瓶自动传输堆垛装置2包括培养瓶入料仓7、传输机构以及位于入料存储仓内的堆垛机构,培养瓶入料仓7以及入料存储仓连接于培养瓶入料仓7内,培养瓶入料仓7连接于所述入料存储仓的左侧,传输机构包括位于培养瓶入料仓7内的传递支架260、传输动力组件以及推杆组件,推杆组件位于传递支架260上,传输动力组件与推杆组件连接;所述堆垛机构包括物品拿取组件以及储存组件,物品拿取组件以及储存组件设于培养瓶入料仓7上,物品拿取组件包括吸盘结构以及移动结构,吸盘结构与移动结构连接,当进行培养瓶入料仓7与入料存储仓之间传递培养瓶290时,传输动力组件带动推杆组件移动,推杆组件推动培养瓶290移动,以使得培养瓶290进入入料存储;吸盘结构将培养瓶290吸取后,由移动结构驱动吸盘结构移动,以使得培养瓶290置于储存组件上方,吸盘结构松开培养瓶290,以使培养瓶290堆垛在储存组件内。
借助推杆组件对培养瓶290进行两次推动,使其跨过培养瓶入料仓7和入料存储仓之间的隔离门所占用的距离,实现两个仓体之间的培养瓶290传递,在细胞培养的过程中,实现将培养瓶的入料和存储分别置于两个仓体内,两个仓体内可自动传输培养瓶,以保障培养环境的无菌环境,提高细胞培养成功率,且推杆组件采用不锈钢材质,培养瓶290传输完毕后,便可关闭入料存储仓的门,以减少产尘,且也不易被腐蚀。
借助移动结构带动吸盘结构吸取培养瓶290后,再移动至储存组件的上方,并由吸盘结构松开对培养瓶290的吸力,便可使得培养瓶290落入储存组件内,并完成堆垛,整个结构简单,且成本低。
在一实施例中,上述的入料存储仓外设置有废料传递结构,该废料传递结构包括密封桶,入料存储仓内置有限位结构以及废料输送结构,配液仓的下端面上设有双门转移切换传递主门,密封桶的上端面上设有双门转移切换传递副门;双门转移切换传递主门与双门转移切换传递副门活动连接,限位结构与废料输送结构连接,且限位结构位于密封桶的上方,且限位结构内放置有空的培养瓶,所述双门转移切换传递主门位于所述夹持旋转结构的下方。在实际使用过程中,最初始状态时,该双门转移切换传递主门处于关闭状态,则入料存储仓内部形成一个密闭的状态,配液仓内的培养等较多过程都能保证当前的洁净和无菌状态;当需要回收空的培养瓶时,则利用带有双门转移切换传递副门的密封桶,该密封桶内也是经过灭菌的,借助双门转移切换传递副门与双门转移切换传递主门的配合,实现密封桶与入料存储仓之间的无菌传递空的培养瓶。具体地,上述的双门转移切换传递副门与双门转移切换传递主门的配合方式是DPTE传递门配合方式。当双门转移切换传递副门与双门转移切换传递主门结合后便可旋转打开双门转移切换传递副门与双门转移切换传递主门,实现密封桶内部空间与入料存储仓内部空间的无菌式连通。
在一实施例中,推杆组件包括一级推杆结构以及二级推杆结构,二级推杆结构连接与一级推杆结构靠近入料存储仓的一端。两级排布的推杆组件组成方式,一级推杆结构可以实现培养瓶290被推动至培养瓶入料仓7的边界处,也就是隔离门的位置,二级推杆结构可以使得培养瓶290跨过培养瓶入料仓7和入料存储仓两个隔离门之间的距离,完成培养瓶入料仓7和入料存储仓内的培养瓶290传递。
在一实施例中,上述的传输动力组件包括水平移动动力组件以及升降动力组件,水平移动动力组件置于传递支架260的一侧,升降动力组件连接于水平移动动力组件上,升降动力组件与推杆组件连接。水平移动动力组件用于带动推杆组件沿着传递支架260水平前后移动,进而实现带动培养瓶290朝靠近入料存储仓的方向移动以及跨过培养瓶入料仓7和入料存储仓之间的间隔进入入料存储仓内,另外,升降动力组件用于推杆组件的上下移动,实现脱出培养瓶290或者限定培养瓶290的位置。
上述的传输机构通过在培养瓶入料仓7和入料存储仓内设置传递支架260、传输动力组件以及推杆组件,借助传输动力组件以及包括一级推杆结构和二级推杆结构的推杆组件,由传输动力组件以及一级推杆结构带动培养瓶290移动至靠近入料存储仓,由传输动力组件以及二级推杆结构带动培养瓶290跨过培养瓶入料仓7和入料存储仓之间的间隔,培养瓶入料仓7和入料存储仓是密封的仓体,可实现将培养瓶从入料仓7自动传输到相邻仓,该机构不仅能跨越两仓之间的门槛,还能减少产尘,而且不会被灭菌剂腐蚀,提高细胞培养成功率。
在一实施例中,上述的吸盘结构包括吸盘安装板230以及若干个吸盘240,若干个吸盘240分别连接于吸盘安装板230上,吸盘安装板230连接于移动结构上。
该吸盘安装板230上设有若干个通孔,用于吸盘240的安装。吸盘240负压吸取培养瓶290后,当移动至指定位置,吸盘240消除负压,将培养瓶290放置到储存组件内。
在一实施例中,上述的移动结构包括竖直移动结构以及水平移动结构,竖直移动结构连接于培养瓶入料仓7上,水平移动结构连接于竖直移动结构上,吸盘安装板230连接于水平移动结构上。
在一实施例中,上述的竖直移动结构包括竖直模组210,竖直模组210上设有竖直滑块,竖直模组210与培养瓶入料仓7连接,水平移动结构连接于竖直滑块上。在一实施例中,上述的水平移动结构包括横向模组220,横向模组220上设有横向滑块,横向模组220连接于竖直滑块,吸盘安装板230连接于横向滑块。在一实施例中,上述的移动组件还包括旋转结构,吸盘安装板230通过旋转结构连接于横向滑块。旋转结构可以带动吸盘安装板230旋转,以使得对于倾斜一定角度或者表面倾斜的培养瓶290也可以顺利地吸取,实用性强。在一实施例中,上述的储存组件包括储存底座以及若干个立杆,储存底座连接于培养瓶入料仓7上,若干个立杆间隔布置于储存底座上,且若干个立杆围合形成有若干个供培养瓶放置在内的储存空间。
上述的培养瓶自动传输堆垛装置2可实现将培养瓶从入料仓7自动传输到相邻仓,不仅能跨越两仓之间的门槛,还能减少产尘,而且不会被灭菌剂腐蚀,提高细胞培养成功率,还可以结构简单,成本低,且可以使得培养瓶整齐地存储和堆垛。
在一实施例中,请参阅图4,上述的全自动细胞培养装置3,包括培养仓、培养箱、转移机构、培养支架、旋转移动机构以及观察机构,转移机构、观察机构、旋转移动机构以及培养支架310连接于培养仓内,培养仓连接于所述配液仓的右侧,培养仓上设有开口,培养箱插设在开口内,培养支架310置于旋转移动机构上;当需要进行细胞培养时,转移机构将从入料存储仓输入到培养仓内培养瓶290吸取并移动至培养支架310上进行暂存,由旋转移动机构将培养支架310进行旋转并移动至培养箱内进行培养,当细胞培养完毕后,旋转移动机构将培养支架310移动至指定位置,由转移机构吸取并移动培养支架310上的培养瓶290至观察机构,由观察机构进行培养瓶290的移动和培养瓶290内细胞的观察。该转移机构包括转移结构以及吸盘结构,吸盘结构连接在转移结构上,吸盘结构与上述的吸盘结构一致。
将配液仓输入的培养瓶290进行批量暂存于培养支架310上,并借助旋转移动机构将培养支架310上的所有培养瓶290移送入培养箱内进行培养,培养完毕后,由旋转移动机构以及转移机构将培养瓶290移动至观察机构上,进行细胞观察,以完成整个细胞培养的过程,高效且成本低。
在一实施例中,上述的旋转移动机构包括横向移动组件、第二旋转组件、培养支架转移组件以及用于固定培养支架310的固定组件,横向移动组件连接于培养仓内,第二旋转组件连接于横向移动组件上,培养支架转移组件连接于第二旋转组件上,固定组件连接于培养支架转移组件上;当需要进行置于培养支架310上的培养瓶290的旋转转移时,培养支架310置于培养支架转移组件上,且通过固定组件固定培养支架310,第二旋转组件带动培养支架转移组件旋转,横向移动组件工作以带动第二旋转组件和培养支架转移组件移动至培养箱门口,培养支架转移组件驱动培养支架310进入培养箱内,固定组件松开对培养支架310的固定。
在本实施例中,上述的培养箱内设置有自动开门机构,该自动开门机构包括安装于培养箱一侧的开门动力源以及安装于培养箱的门扇下侧面的滑槽组件,开门动力源通过曲柄组件与滑槽组件连接,通过开门动力源带动曲柄组件转动,曲柄组件的转动带动滑槽组件工作,以打开门扇。
采用开门动力源的转动带动曲柄组件转动,曲柄组件的转动带动滑槽组件的工作,以曲柄连杆方式,实现对培养箱的门扇的打开操作,当不需要打开门扇时,曲柄组件与滑槽组件一起放置在门上的下侧面上,可以减少占据的面积,且整体结构简单,成本较低。
在一实施例中,上述的滑槽组件包括滑条以及滑动件,滑条内设有滑槽,滑动件置于滑槽内,且曲柄组件与滑动件连接。滑动件在滑槽内滑动,且在滑槽内设置有挡块,以便于实现开门动力源转动打开门扇,设置滑槽以及滑动件,可便于关闭门扇时,可以使得曲柄组件可以与滑槽平行布置,以减少关门时的占据面积,使得整体结构更加紧凑。上述的滑动件包括轴承,轴承与曲柄组件之间通过销轴连接。为了使得轴承在滑槽内滑动时不易产生划痕,上述的轴承外设有胶套。
在一实施例中,上述的滑条通过垫板与所述门扇连接。在一实施例中,上述的曲柄组件包括转臂,转臂的一端通过销轴与轴承连接,转臂的另一端与开门动力源连接。通过转臂的转动带动轴承在滑槽内滑动,当轴承接触到挡块后,转臂的转动则带动整个门扇的转动,进而打开门扇,关门时,则转臂与滑槽平行,转臂置于门扇的下侧面,且开门动力源不转动,也可以起到一定程度的自锁作用,以使得整个培养箱内的密封程度得以保证。上述的转臂的另一端通过转动块与开门动力源连接。通过转动块将开门动力源输出的沿着竖直轴线转动的动力转为转臂的转动。上述的转动块上设有水平凹槽以及竖直插槽,转臂的另一端插设于水平凹槽内,开门动力源上设有输出轴,输出轴插设在竖直插槽内。具体地,转动块的外端封盖有外封板。转动块包括左转块以及右转块,左转块上设有水平凹槽,左转块与右转块连接,左转块靠近右转块的一端设有左半弧形槽,右转块靠近左转块的一端设有右半弧形槽,左半弧形槽以及右半弧形槽围合形成竖直插槽。通过转动块的水平凹槽以及竖直插槽便可实现开门动力源以及转臂的连接,以使得转臂在开门动力源的驱动下实现转动。
在一实施例中,开门动力源通过安装架连接于培养箱本体的一侧。具体地,安装架安装于培养箱与门扇铰接的一侧,自动式开门可提高效率。
当开门动力源工作,会提供一个较大的力矩带动转臂转动,从而带动门扇的自动开门或关门,同时在关门时,由于开门动力源不转动,以实现一定程度的作用力进行自锁的目的,采用曲柄连杆方式进行开门或关门,所占安装空间比较小。
在本实施例中,上述的转臂包括连接段以及转动段,连接段的一端插设在水平凹槽内,连接段的另一端与转动段的一端连接,转动段的另一端通过销轴与轴承连接;连接段与转动段之间设有一倾斜角度,该倾斜角度与门扇和培养箱的铰接角度一致,以便于最大程度的打开门扇,且可以在关门时,更加整洁地收纳于门扇的下侧面下方。
上述的自动开门机构,通过设置滑槽组件、曲柄组件以及开门动力源,由这三者组成曲柄连杆结构,开门动力源带动曲柄组件转动,并连同滑槽组件实现门扇的开门或关门操作,在关门时可以将曲柄组件与滑槽组件收纳于门扇下侧面,实现可自动开门,且结构简单,占据面积小,成本低。
利用第二旋转组件将培养支架310进行旋转,以便于培养支架310进入到培养箱内,利用横向移动组件将整个培养支架310移动至培养箱门口,由培养支架转移组件将培养支架310转移至培养箱内,整个转移过程固定组件始终固定培养支架310,避免培养支架310发生位移进而导致转移失败的问题发生,当转移完毕后,固定组件松开对培养支架310的固定,培养支架转移组件、横向移动组件以及第二旋转组件依次恢复至初始位置;当然,需要在培养箱内设置直线模组以及对应的转移导轨,培养支架转移组件与转移导轨对接后,将培养支架310推向转移导轨,转移导轨便可在直线模组的驱动下带动培养支架310移动至指定位置进行培养,也可便于培养支架转移组件、横向移动组件以及第二旋转组件的归位。
本机构还可以从培养箱内将培养后的培养瓶290以及培养支架310转移至培养箱外的某一位置,具体操作流程与上述的操作流程相反,此处不再赘述。
上述机构实现结构简单,成本低,且可以自动将培养瓶290批量旋转后转移至培养箱内进行培养,以提高细胞培养效率。
在一实施例中,上述的培养支架转移组件包括推拉结构以及若干个滚动结构;推拉结构置与滚动结构平行布置,且推拉结构以及滚动结构分别连接于第二旋转组件上,安装板连接于推拉结构上,培养支架310与滚动结构抵接。
滚动结构对培养支架310转移过程起到导向作用,借助滚动结构与培养箱内的转移导轨对接,再由推拉结构推动培养支架310朝靠近培养箱内部的方向移动,培养支架310可以从滚动结构过渡到转移导轨上,提高整个转移过程的成功率。
上述的旋转移动机构,通过第二旋转组件将培养支架310旋转一定角度后,由横向移动组件将培养支架310移动至培养箱门口,由滚动结构将培养支架转移组件与培养箱对接,推拉结构将培养支架310推拉至培养箱内,整个转移过程采用固定组件对培养支架310进行固定,转移完毕后,固定组件松开对培养支架310的固定,从而完成培养瓶290的自动转移,采用伺服模组完成转移操作,整个机构实现结构简单,成本低,且可以自动将培养瓶290批量旋转后转移至培养箱内进行培养,以提高细胞培养效率。
在一实施例中,上述的观察机构包括显微镜组件以及培养瓶移动组件,培养瓶移动组件包括移动结构以及承载结构,承载结构连接于移动结构上,移动结构连接于培养仓上,显微镜组件连接于培养仓上。在培养仓体内也设有
当需要进行观察细胞培养结果时,吸盘结构吸取培养瓶290后,多向移动组件工作以将吸盘结构和培养瓶290移动,使得培养瓶290移动至承载结构上,吸盘结构松开对培养瓶290的吸合,承载结构在移动结构的驱动下移动,以使得显微镜组件对培养瓶内的细胞进行全面观察。吸盘结构以及多向移动组件配合,可实现拿取培养瓶且将培养瓶移动至显微镜所在的位置,以便于进行细胞的检测和观察,自动转移培养瓶以达到自动转移细胞的目的,提高整个观察效率。培养瓶290放置在承载结构上,由移动结构来回移动,以使得培养瓶290处于不同的位置,进而显微镜组件可以获取到培养瓶290内的所有细胞图像,以实现全面观察。
上述的全自动细胞培养装置3,通过设置培养仓、培养箱、转移机构、培养支架、旋转移动机构、自动开门机构、以及观察机构,由转移机构、培养支架、旋转移动机构配合实现培养瓶进入培养箱进行细胞培养,由培养箱、转移机构、培养支架、旋转移动机构以及观察机构实现培养瓶从培养箱移动至显微镜210下进行细胞生长环境的观察,从而实现全自动进行细胞培养和观察,无需人工操作,降低污染风险,且提高效率和降低了成本。
在一实施例中,请参阅图5,上述的细胞离心分装装置4包括离心仓、离心瓶开盖机构450、机械手、离心机411、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构480;所述离心仓连接于所述配液仓的前侧,所述离心瓶开盖机构450、机械手、离心机411、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构480分别连接于所述培养瓶入料仓7上;通过所述离心瓶开盖机构450对离心瓶290进行开盖操作,将培养后的细胞及培养液混合物注入离心瓶290内,所述离心瓶开盖机构450对离心瓶290进行关盖操作,所述机械手将离心瓶290移动至离心机411上进行离心,并将离心后的离心瓶290内的物质通过振动过滤机构进行过滤杂质,将过滤杂质后的离心瓶290经过吸液机构回收上层清液,将离心瓶290内的下层物质与冻存液混合后,通过所述冻存管分装机构480与混合后的离心瓶290内的物质进行封装,以得到封装后的细胞,并输出该封装后的细胞,以实现全自动的细胞离心和分装操作,提高细胞制备的效率。
在一实施例中,上述的细胞离心分装装置4还包括半导体恒温箱430,该半导体恒温箱430包括控制器、外壳体以及隔离盒体,外壳体内设有空腔,隔离盒体固定于空腔内,隔离盒体内设有半导体制冷组件、温度传感器以及用于放置袋装液体的挂袋组件,半导体制冷组件以及温度传感器分别与控制器连接,该外壳体与离心仓连接。其中,该袋装液体内装有冻存液。
采用双层的方式进行保温,将袋装液体放置在隔离盒体内,利用温度传感器实时检测隔离盒体内的温度,且采用半导体制冷组件对隔离盒体进行制冷,以确保袋装液体的周围环境满足其存储的温度需求,双层隔离袋装液体,可以实现温度保持效果佳,且不易与外界进行温度交换。
在一实施例中,上述的挂袋组件包括伸缩结构以及挂钩,伸缩结构连接于第一容腔内,挂钩与伸缩结构连接。
采用伸缩结构和挂钩的方式,将袋装液体挂在挂钩上,由伸缩结构将袋装液体输送到隔离盒体内或者从隔离盒体内输出,便于拿取或存入袋装液体。
在一实施例中,半导体制冷组件包括左半导体制冷片以及右半导体制冷片,第一容腔的左侧壁以及右侧壁分别设有前顶组件,左半导体制冷片与第一容腔左侧壁的前顶组件连接,右半导体制冷片与第一容腔右侧壁的前顶组件连接,且挂袋机构置于第一容腔左侧壁的前顶组件以及第一容腔右侧壁的前顶组件之间。
利用前顶结构可以将左半导体制冷片以及右半导体制冷片分别贴紧袋装液体的两侧面,实现对袋装液体的恒温维持。
在一实施例中,上述的前顶组件包括弹性前顶片。在本实施例中,弹性前顶片的材质为弹性体或橡胶体,利用弹性前顶片的弹性变形量产生一定的弹力,弹性前顶片由于袋装液体的缘故发生弹性变形,对左半导体制冷片以及右半导体制冷片产生朝靠近袋装液体的方向移动的弹力,进而推动着左半导体制冷片以及右半导体制冷片贴近袋装液体,实现更好地维持袋装液体的温度。
在本实施例中,上述的控制器的型号为STM32F103ZET6;该温度传感器的型号为DS18B20。
上述的半导体恒温箱430通过设置外壳体以及隔离盒体,在隔离盒体内设置半导体制冷组件以及挂袋机构,并由前顶组件带动半导体制冷组件贴近袋装液体,双层隔离袋装液体与外界,且制冷源头贴近袋装液体,可以实现温度保持效果佳,且不易与外界进行温度交换。
在一实施例中,上述的细胞离心分装装置4还包括注射式液体混匀机构440,所述注射式液体混匀机构440包括注射器、注射器夹紧组件、注射器滑动组件以及连接在培养瓶入料仓7上的壳体,注射器滑动组件以及注射器夹紧组件分别连接在壳体上,注射器分别与注射器滑动组件以及注射器夹紧组件连接,注射器在注射器夹紧组件的作用下固定,且在注射器滑动组件的作用下实现向冻存管内注入冻存液后,以使冻存管内的物质混匀,该注射器先从袋装液体内抽取冻存液后,注入到冻存管内,以便于与冻存管内的物质进行混合,当然,还可以不断对冻存管内的液体进行抽取和注入,以此混匀冻存管内的液体。
在壳体上安装注射器夹紧组件以及注射器滑动组件,利用注射器夹紧组件夹紧注射器的针筒部分,在由注射器滑动组件带动注射器的活塞部分移动,实现自动推动注射器向冻存管注入液冻存液,并将抽取的冻存液注入到冻存管内,以使得冻存管内的液体混匀,达到低成本地自动混匀液体的效果。
在一实施例中,上述的离心瓶开盖机构450包括离心瓶夹移机构以及离心瓶开关盖机构,所述离心瓶夹移机构包括离心瓶夹持组件以及与培养瓶入料仓7连接的移位组件,具体地,上述的离心瓶夹持组件包括夹持底座、若干个夹持动力源以及若干个夹持结构,夹持底座与移位组件连接,夹持动力源与夹持结构连接,夹持动力源与夹持底座连接,夹持底座内设有若干个供离心瓶290放置在内的凹槽;当离心瓶290落入凹槽内时,夹持动力源驱动夹持结构夹紧离心瓶290,并由移位组件带动夹持结构移动至指定位置。
在一实施例中,上述的夹持结构包括第一推板、连杆组以及若干个夹块组,夹块组位于凹槽的上方,连杆组分别置于夹持底座的外侧,夹持组置于第三安装槽内,夹块组包括第一左夹块以及第一右夹块,第一左夹块、与第一左夹块相邻夹块组的第一右夹块分别与连杆组连接,连杆组的下端与第一推板连接,夹持动力源与第一推板连接,第一推板置于第三安装槽的下方。通过夹持动力源推动第一推板的上下移动,由第一推板带动连杆组的上下移动,而连杆组带动第一左夹块以及第一右夹块的水平移动,进而实现对离心瓶290的夹持,结构简单,且效率高。
在一实施例中,上述的夹持动力源的两侧分别设有连杆组。为了实现一个夹持动力源带动多个夹块组,以便于对离心瓶290的批量夹持和移位,另外,采用单个夹持动力源进行批量离心瓶290的夹持,可降低成本。
在一实施例中,上述的第一推板上设有第一导向杆,夹持底座内设有导向孔,第一导向杆插设在导向孔内。设置第一导向杆,可以为第一推板、第一支撑杆、第二支撑杆的移动起到导向的作用。
在一实施例中,请参阅图4,上述的夹持底座内安装有若干个传感器。具体地,该传感器置于凹槽的一侧,当传感器检测到离心瓶290落入到凹槽内,则夹持动力源启动工作,带动第一推板移动,以间接带动夹块组夹紧离心瓶290,以实现自动夹紧离心瓶290的作用,提高效率。
在一实施例中,上述的移位组件包括X轴安装座、第一X轴伺服模组以及第二Y轴伺服模组,第一X轴伺服模组连接于X轴安装座上,第二Y轴伺服模组通过Y轴安装座与第一X轴伺服模组连接,夹持底座的外周设有第一保护罩,第一保护罩通过第一安装架与第二Y轴伺服模组连接。
另外、第一X轴伺服模组以及第二Y轴伺服模组可实现离心瓶290在不同位置的注液、排液以及开盖和离心操作等功能,并且可以灵活调整速度。
上述的离心瓶夹移机构通过设置离心瓶夹持组件以及移位组件,借助一个动力源带动第一推板移动,进而带动多个连杆组工作,连杆组与夹块组连接,便可实现一个动力源间接带动多个夹块组工作,对批量离心瓶290进行夹持,且借助移位组件将离心瓶290移动至指定位置,实现批量离心瓶290的夹持和移位操作,提高对离心瓶290操作的效率。
上述的离心瓶开关盖机构包括夹爪以及瓶身固定块,该夹爪连接在离心瓶开盖动力源上,离心瓶开盖动力源通过动力源安装架连接在设有的旋转动力源上,该旋转动力源与培养瓶入料仓7连接。瓶身固定块用于固定离心瓶290瓶身,通过离心瓶开盖动力源驱动夹爪夹住离心瓶290的瓶盖后,旋转动力源带动瓶盖转动,以达到开盖或关盖的作用。
在一实施例中,上述的机械手的末端连接有夹爪组件、第一夹紧圈以及第二夹紧圈;利用夹爪组件进行托盘等物品的夹持,第一夹紧圈以及第二夹紧圈可分别对应用于夹持离心瓶290等瓶子的瓶身和瓶盖,实现多种夹取功能,且上述的第一夹紧圈以及第二夹紧圈采用充气夹紧的方式,可以实现不产生夹痕的夹持方式。
在一实施例中,上述的夹爪组件包括夹爪气缸、第一夹瓣以及第二夹瓣,第一夹瓣以及第二夹瓣分别与夹爪气缸连接,夹爪气缸与机械手连接。第一夹瓣以及第二夹瓣在夹爪气缸的驱动下实现对托盘等物品的夹持。
在一实施例中,上述的第一夹持圈包括第一夹持架以及第一充气圈,第一充气圈置于第一夹持架内,第一夹持架与机械手连接。
具体地,第一夹持架包括第一环形件,第一环形件内设有第一凹槽,第一充气圈置于第一凹槽内,第一环形件上设有朝外延伸的第一连接段,第一连接段与机械手连接。
在第一充气圈未充气之前,先采用第一环形件圈着物品(离心瓶290或者储液罐或者冻存管)后,采用充气的方式对第一充气圈进行充气,使得第一充气圈夹紧物品;当需要放下物品时,采用排气的方式对第一充气圈进行排气,使得第一充气圈松开对物品的夹持;进而实现快速地夹持物品。
在本实施例中,第一夹持圈是对离心瓶290的瓶身进行夹持。
具体地,上述的第一充气圈上设有第一充气口,该第一充气口上连接有第一充气阀,利用外部充气设备与第一充气阀连接,进而通过第一充气口对第一充气圈进行充气和排气。
在一实施例中,上述的第二夹持圈包括第二夹持架以及第二充气圈,第二充气圈置于第二夹持架内,第二夹持架与机械手连接。
具体地,第二夹持架包括第二环形件,第二环形件内设有第二凹槽,第二充气圈置于第二凹槽内,第二环形件的外端与机械手连接。
在充气圈未充气之前,先采用第二环形件圈着物品后,采用充气的方式对第二充气圈进行充气,使得第二充气圈夹紧物品;当需要放下物品时,采用排气的方式对第二充气圈进行排气,使得第二充气圈松开对物品的夹持;进而实现快速地夹持物品。
在本实施例中,第二夹持圈是对离心瓶290的瓶盖进行夹持。
具体地,上述的第二充气圈上设有第二充气口,该第二充气口上连接有第二充气阀,利用外部充气设备与第二充气阀连接,进而通过第二充气口对第二充气圈进行充气和排气。
在一实施例中,上述的夹爪组件、第一夹紧圈以及第二夹紧圈通过安装板分别连接于机械手上。利用安装板将夹爪组件、第一夹紧圈以及第二夹紧圈安装在机械手上,实现对夹爪组件、第一夹紧圈以及第二夹紧圈的固定。
在一实施例中,上述的安装板包括第一板体以及第二板体,第一板体与机械手连接,第二板体连接于第一板体的侧端,第一夹紧圈以及夹爪组件分别与第一板体连接,第二夹紧圈与第二板体连接。
具体地,第一板体上设有若干个第一安装孔,第一连接段以及夹爪气缸通过螺栓等紧固件与第一安装孔连接。
于其他实施例,第一夹爪气缸采用气缸连接架与第一板体连接。
另外,第二板体的侧端设有竖直板,该竖直板上设有第二安装孔,上述的第二环形件通过螺栓等紧固件竖直连接于第二板体的侧端。
上述的机械手为六自由度的机械手,利用机械手实现夹爪组件、第一夹紧圈以及第二夹紧圈的多角度移动。通过在机械手上设置夹爪组件、第一夹紧圈以及第二夹紧圈,夹爪组件、第一夹紧圈以及第二夹紧圈可以分别夹持不同的物品,且第一夹紧圈以及第二夹紧圈采用充气排气的方式对物品进行夹持和松开夹持,实现多功能地夹持不同物品,对于一些特殊要求的物品而言,可实现不产生夹痕的夹持方式。
在一实施例中,上述的振动过滤机构包括动力组件、过滤网、放置架以及用于放置离心瓶290的第一固定架,动力组件连接于立架上,述动力组件通过立架连接于培养瓶入料仓7上,所述第一固定架置于所述立架的一侧,放置架与动力组件连接,过滤网放置于放置架上,当需要进行离心后的离心瓶290内的物质过滤时,动力组件工作以带动放置架振动,以进行离心后的离心瓶290内的物质过滤。利用动力组件对放置架提供振动动力源,以使得放置架振动,进而对过滤网启动振动作用,过滤网的振动,可以使得放置在过滤网内的固液混合物即离心后的离心瓶290内的物质进行充分振动,以使得液体能从离心后的离心瓶290内的物质内过滤出来,自动过滤离心后的离心瓶290内的物质,可配合其他机构完成细胞的自动培养,可用于洁净等级为百级的环境中,以提高培养效率和安全性。
在一实施例中,上述的振动过滤机构还包括接料盘,立架的一侧连接有第二安装架,接料盘连接于第二安装架上。当离心后的离心瓶290内的物质过滤完毕后,动力组件工作,将放置架旋转并进行上升或下降处理,以使得放置架移动至接料盘的正上方,以使得遗留在过滤网上的离心后的离心瓶290内的物质的液体部分可以滴落到接料盘内,保持环境的洁净。
上述的振动过滤机构通过设置包括有升降旋转动力组件、微型振动电机760的动力组件,该升降旋转动力组件通过连接件与放置架连接,过滤网放置在放置架上,通过对放置架的振动,以实现对过滤网的振动,达到过滤离心后的离心瓶290内的物质的作用,且设置接料盘,升降旋转动力组件带动放置架在接料盘与离心瓶290之间移动,以达到过滤网自动移位及振动过滤的作用,实现自动过滤离心后的离心瓶290内的物质,且提高培养效率,减少人工操作,以提高培养安全性。
在一实施例中,上述的一种吸液机构包括控制芯片、吸液组件以及视觉检测组件,视觉检测组件包括摄像组件以及视觉控制器,摄像组件与视觉控制器连接,视觉控制器、吸液组件分别与控制芯片连接;离心瓶290、摄像组件以及吸液组件连接于培养瓶入料仓7上;通过摄像组件拍摄离心瓶290的照片,由视觉控制器进行照片分析后获取液体分层位置信息,将液体分层位置信息发送至控制芯片,由控制芯片驱动吸液组件进行离心瓶290内上层清液的吸取操作。由视觉检测组件拍摄照片,从视觉识别检测的角度,将离心瓶290内的上层清液和下层非清液的界限识别出来,并由控制芯片驱动吸液组件吸取上层清液,既可以实现全自动地吸取上层清液,将离心瓶290内的液体进行分离,并且液体分离的准确率高。
在一实施例中,上述的吸液组件包括第一移动结构、蠕动泵以及吸液管(图中未示出),蠕动泵连接于第一移动结构上,吸液管与蠕动泵连接,离心瓶290置于蠕动泵的下方。第一移动结构可以带动吸液管移动,以根据细胞和上清液的边界,灵活调整吸液管的高度。摄像组件用于检测离心瓶290中从瓶底到上清液边界的细胞高度;把高度数据传递到控制芯片,控制芯片控制第一移动结构的行程,实现控制吸液管下降到上清液与细胞的边界,然后启动蠕动泵,把上清液吸出来,收集在集液袋里,以实现全自动吸取上层清液的目的。
在一实施例中,上述的吸液机构还包括用于存储上层清液的集液袋(图中未示出),集液袋通过集液袋支架连接于支架上,且集液袋通过出液管与蠕动泵连接。利用集液袋实现对吸取出来的上层清液的收集。
在本实施例中,上述的控制芯片的型号为但不局限于STM32F103ZET6;上述的视觉控制器的型号为但不局限于SCI-Q3。
视觉控制器采用边缘检测技术进行液体分层位置信息的识别和获取,首先检测出图形局部特性的不连续性,再将它们连成边界,这些边界把图形分出不同的区域,检测出边缘的图形就可以进行特征提取和形状分析。
通过摄像组件拍摄离心瓶290的照片,由视觉控制器进行照片分析后获取液体分层位置信息,将液体分层位置信息发送至控制芯片,由控制芯片驱动吸液组件进行离心瓶290内上层清液的吸取操作。
视觉控制器将照片进行灰度化处理,以得到灰度图像;对灰度图像进行高斯滤波,以得到去噪图像;对去噪图像进行计算梯度值和方向,以得到带梯度值的图像;对带梯度值的图像进行非极大值抑制、选取双阈值以及边缘检测,以得到液体分层位置信息。
上述的一种吸液结构通过设置视觉检测组件以及吸液组件,由视觉检测组件获取离心瓶290的照片,并采用对该照片进行边缘检测,以得到液体分层位置信息,并由控制芯片根据液体分层位置信息驱动第一移动结构移动对应的位移,使得吸液管可以仅吸取上层清液,实现全自动吸取上层清液,且采用视觉识别检测,液体的分离准确率较高。
在一实施例中,上述的冻存管分装机构480包括泵液结构以及分液结构,泵液结构以及分液结构分别连接于培养瓶入料仓7上,分液结构包括用于放置冻存管以及储液罐的托盘以及用于带动托盘移动的托盘移动组件,泵液结构位于托盘的上方;当需要进行液体分装时,托盘移动组件工作以带动托盘移动,以使得储液罐位于泵液结构的下方,泵液结构泵取储液罐后,托盘移动组件工作以带动托盘移动,以使得冻存管位于泵液结构的下方,由泵液结构泵出液体至冻存管内,储液罐内的物质通过总泵液机构从吸取上层清液后的离心瓶内泵取出来的物质。
在初始状态时,泵液结构位于分液结构的上方,且距离托盘有一定的距离,当托盘上的冻存管以及储液罐放置到位后,则托盘移动组件进行X轴与Y轴上移动,以使得储液罐置于泵液结构的正下方,则泵液结构朝下移动后便可进行自动泵液,从储液罐内泵取液体,暂存于泵液结构内,采用计时配合泵液速度等每次泵取对应容量的液体后,泵液结构停止泵取液体,并朝上移动,移动到位时,托盘移动组件工作,以带动托盘移动,进而使得冻存管移动至泵液结构的正下方后,泵液结构朝下移动后便可进行自动泵出液体,将暂存于泵液结构内的液体,泵出并存储于冻存管内,采用计时配合泵出液体的速度将泵液结构内的液体全部泵出,此后,泵液结构朝上移动以恢复初始状态,以此完成整个液体的自动分装过程,提高液体分装的效率,进而实现提高细胞制备的效率的目的。
在一实施例中,上述的泵液结构包括注液头、注液动力源、第一注液安装板以及注液移动组件,注液移动组件连接于培养瓶入料仓7上,注液动力源以及注液头连接于第一注液安装板上,且第一注液安装板与注液移动组件连接。
在本实施例中,注液头的个数为若干个,以实现一次泵取或泵出多份液体,当然,储液罐的开口宽度需满足所有注液头能同时进入或出来的要求。
在本实施例中,注液动力源包括蠕动泵,以蠕动泵泵取或者泵出液体的方式,以实现自动泵液的目的。
在一实施例中,上述的第一注液安装板包括依次连接的第一竖直连接段、水平连接段以及第二竖直连接段,第一竖直连接段与注液移动组件连接,注液头以及注液动力源连接与第二竖直连接段上。
采用第一竖直连接段、水平连接段以及第二竖直连接段连接形成的第二注液安装板,可使得注液头与培养瓶入料仓7距离一段距离,以便于注液头可以顺利***储液罐以及冻存管内。
在一实施例中,上述的注液头的下端延伸至第二竖直连接段的下方。以使得整个注液头可以整个***到储液罐以及冻存管内。
在一实施例中,注液移动组件包括注液伺服模组,注液伺服模组通过注液支架与培养瓶入料仓7连接,第一竖直连接段连接于注液伺服模组上。注液伺服模组上设有注液滑块,上述的第二注液安装板连接在注液滑块内,通过注液滑块在主页伺服模组上滑动,便可实现注液头可以上下移动。
在一实施例中,托盘上设有若干个插孔以及罐体支架,托盘移动组件上连接有托盘安装板,托盘与托盘安装板连接。罐体支架用于固定储液罐,插孔用于固定冻存管。
具体地,上述的罐体支架包括若干个立柱,若干个立柱以及托盘围合形成供储液罐放置在内的空腔,且上述的托盘上设有固定孔,该固定孔置于空腔内,以便于圆锥状的储液罐的定位和固定。
在一实施例中,上述的托盘移动组件包括第二X轴伺服模组以及第二Y轴伺服模组,第二X轴伺服模组连接于培养瓶入料仓7上,第二Y轴伺服模组连接于第二X轴伺服模组上。利用第二X轴伺服模组以及第二Y轴伺服模组的配合,实现托盘在X轴和Y轴上移动,与注液移动组件的配合,实现自动泵液的目的。
在一实施例中,上述的第二X轴伺服模组通过X轴连接座872与培养瓶入料仓7连接。第二Y轴伺服模组通过Y轴连接座连接于第二X轴伺服模组上。
在一实施例中,上述的第二X轴伺服模组的外周设有第二保护罩871,以保护第二X轴伺服模组,避免产尘。
具体地,由于托盘安装板、托盘上的插孔以及罐体支架的位置,便可设定好第二X轴伺服模组、第二Y轴伺服模组以及注液伺服模组每次移动的距离。
当然,于其他实施例,可以在培养瓶入料仓7上设置若干个传感器,以传感器检测定位,实现对托盘以及注液头移动的位置进行对应的检测,进而实现自动分装液体的目的。
于其他实施例,上述的托盘上设有若干个用于放置冻存管的插孔。
上述的托盘通过螺钉等紧固件与托盘安装板连接。
在一实施例中,,上述的第二竖直连接段上设有夹爪,上述的注液头插设在夹爪内,以实现注液头的固定。
在初始状态时,当托盘上的冻存管以及储液罐放置到位后,则托盘移动组件进行X轴与Y轴上移动,以使得储液罐置于注液头的正下方,则注液移动组件朝下移动后,注液头便可进行自动泵液,从储液罐内泵取液体,暂存于泵液结构内,采用计时配合泵液速度等每次泵取对应容量的液体后,注液头停止泵取液体,并注液移动组件朝上移动,移动到位时,托盘移动组件工作,以带动托盘移动,进而使得冻存管移动至泵液结构的正下方后,注液移动组件朝下移动后,注液头便可进行自动泵出液体,将暂存于泵液结构内的液体,泵出并存储于冻存管内,采用计时配合泵出液体的速度将泵液结构内的液体全部泵出,此后,注液移动组件朝上移动,以使得注液头恢复初始状态,以此完成整个液体的自动分装过程,提高液体分装的效率,进而实现提高细胞制备的效率的目的。
上述的冻存管分装机构480通过设置泵液结构以及分液结构,由托盘移动组件带动托盘移动,配合注液移动组件带动注液头的移动,实现注液头从托盘上的冻存管和/或储液罐内进行液体的泵取和泵出,实现自动分装液体至冻存管内,提高液体分装效率,进一步提高细胞制备的效率。
在一实施例中,上述的细胞离心分装装置4还包括置于分液结构上方的冻存管开关盖机构490,该冻存管开关盖机构490包括与培养瓶入料仓7连接的第二移动结构以及开盖关盖结构,所述开盖关盖结构包括第一上罩、管身夹持组件、管盖夹紧组件以及管盖旋转组件,上述的第二移动结构与培养瓶入料仓7连接,所述第一上罩内设有第四连接架,第一上罩与第二移动结构连接,管身夹持组件以及管盖旋转组件分别连接于第四连接架上,管盖夹紧组件包括瓶盖推动组件以及弹性夹持件,瓶盖推动组件与弹性夹持件连接,瓶盖推动组件与第四连接架连接,第四连接架上设有检测冻存管的瓶盖的传感器;当传感器检测到瓶盖时,第二移动结构带动开盖关盖结构朝靠近冻存管的方向移动至管身夹持组件接触到冻存管的瓶身后,管身夹持组件夹紧冻存管的瓶身,瓶盖推动组件推动弹性夹持件夹紧瓶盖,管盖旋转组件工作带动弹性夹持件转动,以实现开盖或者关盖。
在一实施例中,上述的管身夹持组件包括瓶身左夹持组件以及瓶身右夹持组件,瓶身左夹持组件以及瓶身右夹持组件分别与第四连接架连接,管盖夹紧组件置于瓶身左夹持组件以及瓶身右夹持组件之间。
当传感器检测到瓶盖时,表明当前的冻存管已经到位了,则瓶身左夹持组件以及瓶身右夹持组件启动工作,夹紧冻存管的瓶身。
具体地,瓶身左夹持组件包括左动力源以及左夹瓣,左动力源与第四连接架连接,左动力源与左夹瓣连接,借助左动力源驱动左夹瓣朝靠近瓶身的方向移动,与瓶身右夹持组件配合实现对冻存管的管身夹持。
具体地,瓶身右夹持组件包括右动力源以及右夹瓣,右动力源与第四连接架连接,右动力源与右夹瓣连接,借助右动力源驱动右夹瓣朝靠近瓶身的方向移动,与左夹瓣配合实现对冻存管的管身夹持。
另外,左动力源以及右动力源分别与第四连接架连接,左动力源以及右动力源之间设有间隔。
在一实施例中,上述的左夹瓣包括左竖直板、左弧形连接段以及左夹板,该左竖直板与左动力源连接,左竖直板的下端与左弧形连接段的一端连接,该左弧形连接段的另一端与左夹板连接,上述左夹板上设有弧形凹槽。
上述的右夹瓣包括右竖直板、右弧形连接段以及右夹板,该右竖直板与右动力源连接,右竖直板的下端与右弧形连接段的一端连接,该右弧形连接段的另一端与右夹板连接,上述右夹板上设有弧形凹槽。
上述的左夹板以及右夹板呈水平板状,实现对冻存管的瓶身的稳固夹持。
在一实施例中,上述的左竖直板以及上述的右竖直板上连接有管身夹持导杆,管身夹持导杆通过管身夹持导向板与第四连接架连接,实现对左夹瓣以及右夹瓣的推动起到导向作用。
在一实施例中,上述的瓶盖推动组件包括第一动力源以及推杆,第一动力源通过第一安装板与第四连接架连接,第一动力源与推杆连接,弹性夹持件的上端连接有伸缩杆,伸缩杆与推杆连接。第一动力源推动推杆朝靠近冻存管瓶盖的方向移动,推杆推动弹性夹持件上端的伸缩杆朝靠近冻存管瓶盖的方向移动,以使得弹性夹持件朝靠近冻存管瓶盖的方向移动,进而使得弹性夹持件夹紧瓶盖。
在一实施例中,上述的推杆包括第二连接板以及杆件组,杆件组的上端与第二连接板连接,第二连接板与第一动力源连接,杆件组的下端与伸缩杆连接,杆件组上连接有推杆导向板,推杆导向板与第四连接架连接。利用推杆导向板对杆件组的移动起到导向的作用。
具体地,上述的杆件组包括左杆件以及右杆件,该左杆件的下端设有左推板,右杆件的下端设有右推板,该左推板上设有左凹槽,该右推板上设有右凹槽,该左凹槽以及右凹槽围合形成供伸缩杆插设在内的空槽。
具体地,上述的伸缩杆包括外杆和内杆,该内杆的下端插设在外杆内,上述的外杆的下端连接有弹性夹持件,外杆上设有一限位件,该弹性夹持件的上端设有限位圈,限位圈与限位件之间设有一间隙,上述的左推板以及右推板置于该间隙内,借助左推板以及右推板抵接着限位圈朝下移动或抵接着限位件朝上移动,进而实现对弹性夹持件的夹持,另外,上述的内杆通过紧固件与推杆导向板连接,且内杆的上端与管盖旋转组件连接,以实现由管盖旋转组件带动内杆转动,内杆带动外杆转动,外杆带动弹性夹持件转动。
在一实施例中,上述的外杆上设有限位杆,利用该限位杆对内杆的移动距离进行限位。
在一实施例中,上述的管盖旋转组件包括转轴、主动轮以及第二动力源,第二动力源通过第二安装板与第四连接架连接,上述的转轴的末端设有从齿轮,该第二动力源的末端设有主齿轮,上述的主齿轮与从齿轮啮合,转轴通过安装架与推杆导向板连接,主动轮与转轴连接,伸缩杆的上端设有从动轮,主动轮与从动轮啮合。
在本实施例中,第二动力源的外周设有护罩,该护罩与第四连接架连接。
具体地,上述的内杆上端设有从动轮,由第二动力源带动转轴转动,转轴的转动会带动主动轮转动,由主动轮带动从动轮转动,进而实现对弹性夹持件的旋转,以带动瓶盖转动,实现自动开盖或关盖。
上述的冻存管开关盖机构490通过传感器检测冻存管的瓶盖所在位置,利用第二移动结构将开盖关盖结构移动至适宜位置,以使得管身夹持组件可以对冻存管的瓶身进行夹紧,由瓶盖推动组件推动弹性夹持件夹紧冻存管的瓶盖后,由管盖旋转组件带动弹性夹持件旋转,以进行开盖或关盖操作,实现便于全自动开盖或关盖,结构紧凑,占地面积小,可适用于不同位置的冻存管开盖或关盖操作,也可以适用于不同高度的冻存管开盖或关盖操作,大大提高培养效率。
在一实施例中,上述的细胞离心分装装置4还包括总泵液机构,所述总泵液机构包括与培养瓶入料仓7连接的第四安装架、第二控制器、泵液组件以及液位检测组件,泵液组件连接于第四安装架上,液位检测组件连接于第四安装架上,泵液组件以及液位检测组件分别与第二控制器连接。利用泵液组件从离心瓶290内泵出物质,并向储液罐内注入该物质,以实现自动泵液的目的,设置液位检测组件检测储液罐内的液面高度,当储液罐的液面高度超过某一高度时,也就是液位检测组件检测到储液罐内的液面高度超出某一高度时,发送信号至第二控制器,由第二控制器驱动泵液组件停止泵入液体,以严格控制液体的泵入量,实现对液面高度的精准控制,避免液体过多而溢出储液罐造成环境污染。
在一实施例中,请参阅图5,上述的泵液组件包括升降组件以及若干个蠕动泵,升降组件与第四安装架连接,蠕动泵上连接有泵液管,蠕动泵通过蠕动泵安装板连接于升降组件上,蠕动泵与第二控制器连接。升降组件带动蠕动泵以及泵液管朝靠近储液罐方向移动,使得泵液管进入储液罐内,蠕动泵的工作或停止工作,便可实现自动泵入或者泵出液体,操作完毕后,再由升降组件工作,带动蠕动泵以及泵液管朝远离储液罐方向移动,以使得泵液管从储液罐内抽出来。
在一实施例中,上述的蠕动泵安装板上连接有朝下延伸的第二导向杆,第二导向杆内设有通槽,泵液管插设在通槽内。提高泵液效率。
在一实施例中,上述的液位检测组件通过超声波连接架与第四安装架连接。具体地,液位检测组件包括若干个超声波传感器,超声波传感器位于蠕动泵的下方,超声波传感器与超声波连接架连接,超声波传感器与第二控制器连接。利用超声波传感器检测储液罐内液面的高度,检测储液罐内的液面高度是否超过某一阈值,以便于及时停止蠕动泵的工作,停止液体的泵入。
当然,也可以在泵出液体时,由超声波传感器检测液面高度是否低于某一阈值,若是,则发送信号至第二控制器,由第二控制器驱动蠕动泵停止工作,以停止液体的泵出。
在本实施例中,上述的第二控制器型号为但不局限于STM32F103ZET6。
上述的一种总泵液机构通过设置泵液组件以及液面检测组件,通过升降组件带动蠕动泵以及泵液管的上下移动,泵液管在第二导向杆的导向作用下***在储液罐内,进行泵液操作,当向储液罐泵入液体时,液面检测组件检测储液罐内的液面高度是否超过某一阈值,以便于第二控制器在储液罐内液面高度超过某一阈值时能及时控制蠕动泵停止工作,避免液体溢出储液罐,实现自动泵入或者泵出培养液,且可准确检测储液罐内的液位高度,以提高泵液效率,避免液体泵入过量。
上述的培养瓶入料仓7上设有仓壳,该离心瓶开盖机构450、机械手、离心机411、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构480置于上述的仓壳,且上述的培养瓶入料仓7下方只有过氧化氢发生器,该过氧化氢发生器用于向仓体内注入过氧化氢气体,上述的仓壳上设有进料口以及出料口,进料口用于输入细胞和培养液的混合物质,出料口则输出封装后的细胞。
上述的细胞离心分装装置4,通过培养瓶入料仓7、离心瓶开盖机构450、机械手、离心机411、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构480,借助机械手将细胞在离心机411、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构480之间进行转移,且对应进行离心、过滤、吸取上层清液以及分装操作,以实现全自动进行细胞与培养液的离心操作,并自动除去上层清液,并进行冻存管与离心瓶290内的物质混合,并进行分装以便于输出,提高细胞制备效率。
在一实施例中,请参阅图1,上述的离心仓的前侧连接有顺次连接的出料传递仓5以及出料仓6。所述离心仓的前侧还连接有顺次连接的入料传递仓以及入料仓7。入料仓7是要把关于输入种子细胞和耗材,入料传递仓起到隔离和控制环境层级的作用,出料仓6是将培养后的细胞输出,种子细胞从入料仓7进入入料传递仓,再经过离心仓后进入配液仓,装入来自培养瓶入料仓传输至入料存储仓再由入料存储仓过渡至配液仓的培养瓶后,共同输入培养仓内进行培养后,经过配液仓将培养后的细胞传输至离心仓进行离心和分装处理后,经过出料传递仓5以及出料仓6输出,培养瓶则从配液仓进入入料存储仓后输出。
上述的细胞批量自动化生产设备,通过培养瓶自动传输堆垛装置2输入培养瓶,在自动配液装置1内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置3进行培养后,由自动配液装置1将培养后的细胞输入至细胞离心分装装置4内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出,实现全自动且批量生产细胞,效率高,成功率高。
在一实施例中,还提供了细胞批量自动化生产设备的工作方法,包括:
培养瓶自动传输堆垛装置2输入培养瓶,在自动配液装置1内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置3进行培养后,由自动配液装置1将培养后的细胞输入至细胞离心分装装置4内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出。
需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,上述细胞批量自动化生产设备的工作方法的具体实现过程,可以参考前述细胞批量自动化生产设备实施例中的相应描述,为了描述的方便和简洁,在此不再赘述。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.细胞批量自动化生产设备,其特征在于,包括自动配液装置、培养瓶自动传输堆垛装置、全自动细胞培养装置以及细胞离心分装装置,所述培养瓶自动传输堆垛装置位于所述自动配液装置的左侧,所述全自动细胞培养装置位于所述自动配液装置的右侧,所述细胞离心分装装置位于所述自动配液装置的前侧;所述培养瓶自动传输堆垛装置输入培养瓶,在所述自动配液装置内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置进行培养后,由所述自动配液装置将培养后的细胞输入至所述细胞离心分装装置内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出。
2.根据权利要求1所述的细胞批量自动化生产设备,其特征在于,所述自动配液装置包括配液仓、多工位切换结构、高防护紧凑型输送结构、物料移动旋转结构、若干个开盖结构以及若干个泵液结构,所述配液仓内设有配液容腔,所述多工位切换结构、若干个开盖结构、泵液结构以及高防护紧凑型输送结构分别位于所述配液容腔内,所述泵液结构位于所述多工位切换结构上方,所述开盖结构位于所述物料移动旋转结构的上方,所述高防护紧凑型输送结构位于所述多工位切换结构的下方,所述物料移动旋转结构位于所述开盖结构的下方,且所述物料移动旋转结构可伸出至配液仓外。
3.根据权利要求2所述的细胞批量自动化生产设备,其特征在于,所述多工位切换结构包括多工位切换底座、切换结构以及若干个用于夹持培养瓶的夹持旋转结构,所述切换结构连接于所述多工位切换底座上,若干个夹持旋转结构分别间隔连接于所述切换结构上,所述多工位切换底座安装于所述配液仓内,所述泵液结构位于所述夹持旋转结构的上方,通过切换结构的旋转,带动若干个夹持旋转结构进行不同工位的切换。
4.根据权利要求3所述的细胞批量自动化生产设备,其特征在于,所述培养瓶自动传输堆垛装置包括培养瓶入料仓、传输机构以及位于入料存储仓内的堆垛机构,所述培养瓶入料仓连接于所述入料存储仓的左侧,所述传输机构包括位于培养瓶入料仓内的传递支架、传输动力组件以及推杆组件,所述推杆组件位于所述传递支架内,所述传输动力组件与所述推杆组件连接,所述堆垛机构包括培养瓶拿取组件以及储存组件,所述培养瓶拿取组件以及所述存储组件分别设于所述培养瓶入料仓内,所述培养瓶拿取组件包括吸盘结构以及移动结构,所述吸盘结构与所述移动结构连接;当进行培养瓶入料仓与入料存储仓之间传递培养瓶时,传输动力组件带动推杆组件移动,推杆组件推动培养瓶移动,以使得培养瓶进入入料存储仓;所述吸盘结构将培养瓶吸取后,由移动结构驱动吸盘结构移动,以使得培养瓶置于所述储存组件上方,吸盘结构松开培养瓶,以使培养瓶堆垛在存储组件内。
5.根据权利要求4所述的细胞批量自动化生产设备,其特征在于,所述推杆组件包括一级推杆结构以及二级推杆结构,所述二级推杆结构连接与所述一级推杆结构靠近所述入料存储仓的一端。
6.根据权利要求5所述的细胞批量自动化生产设备,其特征在于,所述全自动细胞培养装置包括培养仓、培养箱、转移机构、培养支架、旋转移动机构以及观察机构,所述培养仓连接于所述配液仓的右侧,所述转移机构、观察机构、旋转移动机构以及培养支架连接于所述培养仓内,所述培养仓上设有开口,所述培养箱插设在开口内,所述培养支架置于所述旋转移动机构上;当需要进行细胞培养时,所述转移机构将从入料存储仓输入到培养仓内培养瓶吸取并移动至培养支架上进行暂存,由所述旋转移动机构将培养支架进行旋转并移动至所述培养箱内进行培养,当细胞培养完毕后,所述旋转移动机构将培养支架移动至指定位置,由转移机构吸取并移动培养支架上的培养瓶至观察机构,由观察机构进行培养瓶的移动和培养瓶内细胞的观察。
7.根据权利要求6所述的细胞批量自动化生产设备,其特征在于,所述细胞离心分装装置包括离心仓、离心瓶开盖机构、机械手、离心机、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构;所述离心仓连接于所述配液仓的前侧,所述离心瓶开盖机构、机械手、离心机、振动过滤机构、吸液机构以及冻存管分装机构分别连接于所述离心仓内;通过所述离心瓶开盖机构对离心瓶进行开盖操作,将培养后的细胞及培养液混合物注入离心瓶内,所述离心瓶开盖机构对离心瓶进行关盖操作,所述机械手将离心瓶移动至离心机上进行离心,并将离心后的离心瓶内的物质通过振动过滤机构进行过滤杂质,将过滤杂质后的离心瓶经过吸液机构回收上层清液,将离心瓶内的下层物质与冻存液混合后,通过所述冻存管分装机构将混合后的离心瓶内的物质进行封装,以得到封装后的细胞。
8.根据权利要求7所述的细胞批量自动化生产设备,其特征在于,所述离心仓的前侧连接有顺次连接的出料传递仓以及出料仓。
9.根据权利要求7所述的细胞批量自动化生产设备,其特征在于,所述离心仓的前侧还连接有顺次连接的入料传递仓以及入料仓。
10.细胞批量自动化生产设备的工作方法,其特征在于,包括:
培养瓶自动传输堆垛装置输入培养瓶,在自动配液装置内将细胞以及培养液注入至培养瓶内,并经过全自动细胞培养装置进行培养后,由自动配液装置将培养后的细胞输入至细胞离心分装装置内进行离心和分装处理,并将分装后的细胞输出。
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