CN114985029A - 一种高通量全自动移液工作站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高通量全自动移液工作站，工作台分为功能区和辅助区，功能区内设置有移液组件和机器人一号，辅助区内设置有开关盖装置，开关盖装置包括壳体，壳体内部有转移机构，壳体侧壁上开设通孔a和通孔b，转移机构下方设置原始样本管开关盖机构和小瓶传送机构，部分原始样本管开关盖机构通过通孔a位于壳体外部，部分小瓶传送机构通过通孔b位于壳体外部。通过转移机构将原始样本管区的原始样本管转移到原始样本管开关盖机构，对原始样本管进行开关盖操作，通过转移机构将小瓶转移到小瓶传送机构，通过机器人一号夹取移液组件内的电动移液器对原始样本管开关盖机构和小瓶传送机构上的试管进行移液操作，避免了人工操作，提高了效率。

Description

一种高通量全自动移液工作站

技术领域

本发明涉及移液分液装置技术领域，特别是一种高通量全自动移液工作站。

背景技术

在生物实验室、医学实验室、化学实验室以及其他实验室中需要对试管标本检验标本进行移液和分液的场景，在实验室中，现有的移液过程多由人工操作完成，自动化程度不高且注液量控制不够精确，而且在移液和分液过程中，需要将试管上的瓶盖进行开盖和关盖操作，目前现有的方式也是以手工为主的开关盖模式，这种方式存在以下问题：实验室进行检验过程中需要无菌环境，人工频繁操作开盖和关盖容易污染；而且有些试管的外形小，人工操作开关盖比较困难，效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高通量全自动移液工作站。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高通量全自动移液工作站，包括工作台，工作台上表面分为功能区和辅助区，功能区位于辅助区的一侧，功能区内设置有移液组件和机器人一号，机器人一号位于移液组件的一侧，辅助区内设置有开关盖装置，开关盖装置包括壳体，壳体的内部设置有转移机构，壳体的侧壁上开设有通孔a和通孔b，转移机构的下方设置有原始样本管开关盖机构和小瓶传送机构，部分原始样本管开关盖机构通过通孔a位于壳体的外部，部分小瓶传送机构通过通孔b位于壳体的外部，壳体的底部还设置有原始样本管区、小瓶成品存放区和瓶盖传输装置，小瓶成品存放区位于原始样本管区和瓶盖传输装置之间，原始样本管区靠近原始样本管开关盖机构安装。

优选的，移液组件包括底板，底板上依次安装有移液器支架、Tip头收集盒、收纳盒和Tip头夹爪，移液器支架靠近机器人一号安装，移液器支架用于放置电动移液器，Tip头夹爪的下端设置有夹爪支架，夹爪支架的下端安装在底板上，Tip头夹爪的夹持部分位于收纳盒的上方。

优选的，转移机构包括若干支撑柱、滑杆a、滑杆b、滑杆c和夹持模组，滑杆a的下表面安装有支撑杆，且滑杆a平行设置，滑杆b的两端分别滑动安装在不同的滑杆a的上表面，滑杆c滑动安装在滑杆b的侧面，滑杆c上安装有夹持模组。

优选的，原始样本管开关盖机构包括水平传动模组，水平传动模组上滑动安装有原始样本管夹爪，原始样本管夹爪上的夹持指尖用于对原始样本管进行夹持，水平传动模组上设置有样本接收工位、开关盖工位和待吸液工位，原始样本管夹爪依次经过样本接收工位、开关盖工位和待吸液工位，且开关盖工位的一侧设置有开关盖机构，待吸液工位位于壳体的外部，且待吸液工位靠近机器人一号。

优选的，开关盖机构包括安装架、垂直传动模组、原始样本管开盖夹爪和原始样本管开盖指尖，安装架位于开关盖工位的一侧，安装架的底部安装在壳体的下表面，安装架的上端滑动安装有垂直传动模组，垂直传动模组上安装有原始样本管开盖夹爪，原始样本管开盖夹爪下端安装有原始样本管开盖指尖。

优选的，小瓶传送机构包括水平传动模组a，水平传动模组a上滑动安装有小瓶夹爪，小瓶夹爪上的小瓶夹持指尖用于对小瓶进行夹持，水平传动模组a上设置有小瓶加盖工位和待加液工位，小瓶夹爪依次经过小瓶加盖工位和待加液工位，待加液工位位于壳体的外部，且待加液工位也靠近机器人一号。

优选的，原始样本管区的一侧安装有原始样本扫码模块，原始样本扫码模块用于读取原始样本管上的条码信息。

优选的，小瓶成品存放区的一侧安装有小瓶扫码模块，小瓶扫码模块用于读取小瓶上的条码信息。

优选的，瓶盖输送装置包括理盖仓和导向槽，理盖仓内设置有导向槽，且导向槽分布在理盖仓的圆周方向，导向槽用于传输瓶盖，导向槽的出料端位于理盖仓的外部。

优选的，导向槽的出料端处开设有缺口。

本发明具有以下优点：本发明通过在工作台上设置有开关盖装置，通过壳体内设置转移机构，通过转移机构将原始样本管区内的原始样本管转移到原始样本管开关盖机构，从而对原始样本管进行开关盖操作，通过转移机构将小瓶转移到小瓶传送机构，再通过机器人一号夹取移液组件内的电动移液器进而对原始样本管开关盖机构和小瓶传送机构上的试管进行移液操作，避免了人工操作，提高了效率。

附图说明

图1为工作站外部的结构示意图；

图2为移液组件的结构示意图；

图3为机器人一号的结构示意图；

图4为开关盖装置的结构示意图；

图5为转移机构的结构示意图；

图6为原始样本管开关盖机构的结构示意图；

图7为小瓶传送机构的结构示意图；

图8为瓶盖输送装置的结构示意图；

图中，1-工作台，2-移液组件，3-机器人一号，4-开关盖装置，201-底板，202-移液器支架，203-电动移液器，204-Tip头收集盒，205-收纳盒，206-Tip头，207-Tip头夹爪，208-夹爪支架，301-机器人本体，302-移液器夹爪，303-移液器夹持指尖，304-电动移液器，401-壳体，402-原始样本管开关盖机构，403-小瓶传送机构，404-原始样本扫码模块，405-原始样本管区，406-小瓶扫码模块，407-原始小瓶存放区，408-小瓶成品存放区，409-转移机构，410-瓶盖传输装置，411-升降门板，412-支撑杆，413-滑杆b，414-滑杆c，415-夹持模组，416-滑杆a，417-水平传动模组，418-夹持指尖，419-原始样本管夹爪，420-原始样本管，421-原始样本管开盖指尖，422-原始样本管开盖夹爪，423-垂直传动模组，424-安装架，501-水平传动模组a，502-小瓶，503-小瓶夹持指尖，504-小瓶夹爪，505-瓶盖，506-导向槽，507-理盖仓。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本实施例中，如图1和图4所示，一种高通量全自动移液工作站，包括工作台1，工作台1上表面分为功能区和辅助区，功能区位于辅助区的一侧，功能区内设置有移液组件2和机器人一号3，机器人一号3位于移液组件2的一侧，辅助区内设置有开关盖装置4，开关盖装置4包括壳体401，壳体401的内部设置有转移机构409，壳体401的侧壁上开设有通孔a和通孔b，转移机构409的下方设置有原始样本管开关盖机构402和小瓶传送机构403，部分原始样本管开关盖机构402通过通孔a位于壳体401的外部，部分小瓶传送机构403通过通孔b位于壳体401的外部，壳体401的底部还设置有原始样本管区405、小瓶成品存放区408和瓶盖传输装置410，小瓶成品存放区408位于原始样本管区405和瓶盖传输装置410之间，原始样本管区405靠近原始样本管开关盖机构402安装。进一步的，如图3所示，机器人一号3属于现有技术，机器人一号3包括机器人本体301，机器人本体301的输出端与移液器夹爪302连接，移液器夹爪302上的移液器夹持指尖303用于夹取电动移液器304。通过在工作台1上设置有开关盖装置4，通过壳体401内设置转移机构409，通过转移机构409将原始样本管区405内的原始样本管420转移到原始样本管开关盖机构402，从而对原始样本管420进行开关盖操作，通过转移机构409将小瓶502转移到小瓶传送机构403，再通过机器人一号3夹取移液组件2内的电动移液器304进而对原始样本管开关盖机构402和小瓶传送机构403上的试管进行移液操作，避免了人工操作，提高了效率。

进一步的，如图2所示，移液组件2包括底板201，底板201上依次安装有移液器支架202、Tip头收集盒204、收纳盒205和Tip头夹爪207，移液器支架202靠近机器人一号3安装，移液器支架202用于放置电动移液器203，Tip头夹爪207的下端设置有夹爪支架208，夹爪支架208的下端安装在底板201上，Tip头夹爪207的夹持部分位于收纳盒205的上方。具体地说，实验人员控制机器人本体301上的移液器夹爪302的移液器夹持指尖303对电动移液器203进行夹取，并抽取Tip头收集盒204内的某一Tip头206装配在电动移液器203上，从而等待后续移液操作，电动移液器203可以避免分液时注液量误差较大。在本实施例中，电动移液器203属于现有技术。

在本实施例中，如图5所示，转移机构409包括若干支撑柱412、滑杆a416、滑杆b413、滑杆c414和夹持模组415，滑杆a416的下表面安装有支撑杆412，且滑杆a416平行设置，滑杆b413的两端分别滑动安装在不同的滑杆a416的上表面，滑杆c414滑动安装在滑杆b413的侧面，滑杆c414上安装有夹持模组415。具体地说，滑杆a416相当于Y轴，滑杆b413相当于X轴，滑杆c414相当于Z轴，也就是说，夹持模组415在滑杆c414上作上下移动，滑杆c414在滑杆b413上作前后移动，滑杆b413在滑杆a416上作左右移动，从而便于夹持模组415对壳体401内的原始样本管420和小瓶502进行夹持转移。在本实施例中，滑杆c414滑动安装在滑杆b413上的安装方式以及滑杆b413滑动安装在滑杆a416上的安装方式均为现有安装方式，可灵活选择，夹持模组415也是现有模组。

在本实施例中，如图6所示，原始样本管开关盖机构402包括水平传动模组417，水平传动模组417上滑动安装有原始样本管夹爪419，原始样本管夹爪419上的夹持指尖418用于对原始样本管420进行夹持，水平传动模组417上设置有样本接收工位、开关盖工位和待吸液工位，原始样本管夹爪419依次经过样本接收工位、开关盖工位和待吸液工位，且开关盖工位的一侧设置有开关盖机构，待吸液工位位于壳体401的外部。进一步的，开关盖机构包括安装架424、垂直传动模组423、原始样本管开盖夹爪422和原始样本管开盖指尖421，安装架424位于开关盖工位的一侧，安装架424的底部安装在壳体401的下表面，安装架424的上端滑动安装有垂直传动模组423，垂直传动模组423上安装有原始样本管开盖夹爪422，原始样本管开盖夹爪422下端安装有原始样本管开盖指尖421。再进一步的，原始样本管区405的一侧安装有原始样本扫码模块404，原始样本扫码模块404用于读取原始样本管420上的条码信息。具体地说，实验人员操作装置，使夹持模组415到达原始样本管区405，并夹持指定的原始样本管420，夹持模组415夹持原始样本管420到达原始样本扫码模块404的扫码区域，扫取原始样本管420上的条码，从而读取信息，然后再操作装置，将原始样本管420夹持到水平传动模组417上的样本接收工位，从而原始样本管夹爪419上的夹持指尖418对原始样本管420进行夹持，从而完成交接，交接完成后，实验人员控制水平传动模组417将原始样本管420传动到开关盖工位，到达开关盖工位后，实验人员控制垂直传动模组423下降，从而使原始样本管开盖夹爪422上的原始样本管开盖指尖421夹紧瓶盖，夹紧瓶盖后，控制原始样本管开盖夹爪422上的原始样本管开盖指尖421旋转并使垂直传动模组423上升，完成开盖动作，此时原始样本管开盖指尖421持续对瓶盖进行夹持，开盖完成后，再控制水平传动模组417将已开盖的原始样本管420传动到待吸液工位，此时机器人本体301控制电动移液器203上的Tip头206伸入原始样本管420内，将原始样本管420内的液体吸出，等待往小瓶502内添加。进一步的，水平传动模组417和垂直传动模组423均为现有技术。

在本实施例中，如图7所示，小瓶传送机构403包括水平传动模组a501，水平传动模组a501上滑动安装有小瓶夹爪504，小瓶夹爪504上的小瓶夹持指尖503用于对小瓶502进行夹持，优选的，壳体401内部还设置有原始小瓶存放区407，原始小瓶存放区407设置在小瓶成品存放区408的一侧。水平传动模组a501上设置有小瓶加盖工位和待加液工位，小瓶夹爪504依次经过小瓶加盖工位和待加液工位，待加液工位位于壳体401的外部。进一步的，小瓶成品存放区408的一侧安装有小瓶扫码模块406，小瓶扫码模块406用于读取小瓶502上的条码信息。具体地说，当夹持模组415与原始样本管夹爪419完成交接后，实验人员控制夹持模组415移动到原始小瓶存放区407，并夹持指定的小瓶502，夹持模组415夹持小瓶502到达小瓶扫码模块406的扫码区域，扫取小瓶502上的条码，从而读取信息，然后再操作装置，将小瓶502夹持到水平传动模组a501上的小瓶加盖工位，从而小瓶夹爪504上的小瓶夹持指尖503对小瓶502进行夹持，从而完成交接，交接完成后，实验人员控制水平传动模组a501将小瓶传动到待加液工位，机器人本体301进而将电动移液器203上的Tip头206移动到小瓶502上方，电动移液器203将Tip头206内的液体添加到小瓶502内，当Tip头206内的液体全部分添到小瓶502内时，机器人本体301移动电动移液器203到收纳盒205上方，Tip头夹爪207将Tip头206从电动移液器203上取下，同时机器人本体301末端垂直向上运动，完成褪Tip头的动作，用过的Tip头206调入收纳盒205内，从而避免液体发生交叉污染；小瓶502加液完成后，水平传动模组a501再将小瓶502传动到小瓶加盖工位，夹持模组415从导向槽506的出料端夹取一瓶盖，再移动夹持模组415移动到小瓶加盖工位，进而带动瓶盖旋转同时垂直下降，对已加液的小瓶502加盖，小瓶502加盖完成后，小瓶夹爪504上的小瓶夹持指尖503松开小瓶502，夹持模组415夹持小瓶502，将小瓶502转移到小瓶成品存放区408内，进而再对下一个小瓶502进行夹持转移，当原始样本管420内的液体分完后，水平传动模组417将原始样本管420再次传动到开关盖工位，控制原始样本管开盖夹爪422上的原始样本管开盖指尖421带动瓶盖旋转并垂直下降，完成关盖，最后通过夹持模组415将原始样本管420放回原位。水平传动模组a501也为现有技术。

在本实施例中，如图8所示，瓶盖输送装置410包括理盖仓507和导向槽506，理盖仓507内设置有导向槽506，导向槽506用于传输瓶盖505，导向槽506的出料端位于理盖仓507的外部。进一步的，理盖仓507内的导向槽506分布在理盖仓507的圆周方向。优选的，导向槽506的出料端处开设有缺口。具体地说，理盖仓507为现有技术，在本实施例中，通过理盖仓507的离心以及导向槽506分布在理盖仓507的圆周方向来调整瓶盖状态，导向槽506的出料端处开设有缺口的主要目的是便于夹持模组415对瓶盖进行夹持。

在本实施例中，壳体401上设置有升降门板411，升降门板411的主要作用是当需要对原始样本管区405、原始小瓶存放区407、小瓶成品存放区408和理盖仓507进行上料或者取料时，就控制升降门板411上升，上料完成后就控制升级门板411下降。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：包括工作台(1)，所述工作台(1)上表面分为功能区和辅助区，所述功能区位于所述辅助区的一侧，所述功能区内设置有移液组件(2)和机器人一号(3)，所述机器人一号(3)位于所述移液组件(2)的一侧，所述辅助区内设置有开关盖装置(4)，所述开关盖装置(4)包括壳体(401)，所述壳体(401)的内部设置有转移机构(409)，所述壳体(1)的侧壁上开设有通孔a和通孔b，所述转移机构(409)的下方设置有原始样本管开关盖机构(402)和小瓶传送机构(403)，部分所述原始样本管开关盖机构(402)通过所述通孔a位于所述壳体(401)的外部，部分所述小瓶传送机构(403)通过所述通孔b位于所述壳体(401)的外部，所述壳体(401)的底部还设置有原始样本管区(405)、小瓶成品存放区(408)和瓶盖传输装置(410)，所述小瓶成品存放区(408)位于所述原始样本管区(405)和所述瓶盖传输装置(410)之间，所述原始样本管区(405)靠近所述原始样本管开关盖机构(402)安装。

2.根据权利要求1所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述移液组件(2)包括底板(201)，所述底板(201)上依次安装有移液器支架(202)、Tip头收集盒(204)、收纳盒(205)和Tip头夹爪(207)，所述移液器支架(202)靠近所述机器人一号(3)安装，所述移液器支架(202)用于放置电动移液器(203)，所述Tip头夹爪(207)的下端设置有夹爪支架(208)，所述夹爪支架(208)的下端安装在所述底板(201)上，所述Tip头夹爪(207)的夹持部分位于所述收纳盒(205)的上方。

3.根据权利要求2所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述转移机构(409)包括若干支撑柱(412)、滑杆a(416)、滑杆b(413)、滑杆c(414)和夹持模组(415)，所述滑杆a(416)的下表面安装有所述支撑杆(412)，且所述滑杆a(416)平行设置，所述滑杆b(413)的两端分别滑动安装在不同的所述滑杆a(416)的上表面，所述滑杆c(414)滑动安装在所述滑杆b(413)的侧面，所述滑杆c(414)上安装有所述夹持模组(415)。

4.根据权利要求3所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述原始样本管开关盖机构(402)包括水平传动模组(417)，所述水平传动模组(417)上滑动安装有原始样本管夹爪(419)，所述原始样本管夹爪(419)上的夹持指尖(418)用于对原始样本管(420)进行夹持，所述水平传动模组(417)上设置有样本接收工位、开关盖工位和待吸液工位，所述原始样本管夹爪(419)依次经过所述样本接收工位、所述开关盖工位和所述待吸液工位，且所述开关盖工位的一侧设置有开关盖机构，所述待吸液工位位于所述壳体(401)的外部，且所述待吸液工位靠近所述机器人一号(3)。

5.根据权利要求4所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述开关盖机构包括安装架(424)、垂直传动模组(423)、原始样本管开盖夹爪(422)和原始样本管开盖指尖(421)，所述安装架(424)位于所述开关盖工位的一侧，所述安装架(424)的底部安装在所述壳体(401)的下表面，所述安装架(424)的上端滑动安装有所述垂直传动模组(423)，所述垂直传动模组(423)上安装有所述原始样本管开盖夹爪(422)，所述原始样本管开盖夹爪(422)下端安装有所述原始样本管开盖指尖(421)。

6.根据权利要求5所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述小瓶传送机构(403)包括水平传动模组a(501)，所述水平传动模组a(501)上滑动安装有小瓶夹爪(504)，所述小瓶夹爪(504)上的小瓶夹持指尖(503)用于对小瓶(502)进行夹持，所述水平传动模组a(501)上设置有小瓶加盖工位和待加液工位，所述小瓶夹爪(504)依次经过所述小瓶加盖工位和所述待加液工位，所述待加液工位位于所述壳体(401)的外部，且所述待加液工位也靠近所述机器人一号(3)。

7.根据权利要求6所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述原始样本管区(405)的一侧安装有原始样本扫码模块(404)，所述原始样本扫码模块(404)用于读取所述原始样本管(420)上的条码信息。

8.根据权利要求7所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述小瓶成品存放区(408)的一侧安装有小瓶扫码模块(406)，所述小瓶扫码模块(406)用于读取所述小瓶(502)上的条码信息。

9.根据权利要求8所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述瓶盖输送装置(410)包括理盖仓(507)和导向槽(506)，所述理盖仓(507)内设置有所述导向槽(506)，且所述导向槽(506)分布在所述理盖仓(507)的圆周方向，所述导向槽(506)用于传输瓶盖(505)，所述导向槽(506)的出料端位于所述理盖仓(507)的外部。

10.根据权利要求9所述的一种高通量全自动移液工作站，其特征在于：所述导向槽(506)的出料端处开设有缺口。

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