CN203790958U - 实时检测吸头的多通道自动移液器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实时检测吸头的多通道自动移液器，包括移液装置、安装在移液装置下端的吸头和固定移液装置的框体，框体底面开设有通孔，移液装置上套设有可上下滑动的触块，触块外壁设有向通孔边缘延伸的突起，突起下侧的触块随移液装置一起穿过通孔并向下延伸，触块的下端与吸头相接触；还包括位置检测装置，位置检测装置与触块相连。本实用新型通过检测触块的位置，实现在线实时检测吸头是否装载和脱落，一旦吸头装载不到位，实时检测吸头的多通道自动移液器既能做出相应的反应，取代了人工监控，提高了工作效率，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及微量移液仪器领域，尤其涉及一种实时检测吸头的多通道自动移液器。
背景技术
生物自动化工作站可以实现高通量吸液、移液和加液，大大地提高了样本的制备效率，作为生物自动化工作站上的一个核心部件——多通道移液器，其需要频繁的更换吸头，在样本的制备过程中，如果某一个吸头没有装载到位或在工作过程中脱落，都会破坏整个样本的制备过程。
多通道移液器一般采用空气置换式活塞结构来实现吸液和加液过程，多通道移液器一般需要多个活塞体结构的通道，受到加工和装配的限制，很难保证每个活塞体都能装配到同一水平面，这样必然会影响到每个通道吸头装载后密封性，如何设计可以降低装配要求，并能提高每个通道吸液精度也是需要解决的难点。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型旨在提供一种实时检测吸头的多通道自动移液器，可以实时检测吸头是否脱落，并采用独立的活塞体结构通道的设计可以大大降低装配的要求。
技术方案：一种实时检测吸头的多通道自动移液器，包括移液装置、安装在移液装置下端的吸头和固定移液装置的框体，其特征在于，框体底面开设有通孔，移液装置上套设有可上下滑动的触块，触块外壁设有向通孔边缘延伸的突起，突起下侧的触块随移液装置一起穿过通孔并向下延伸，触块的下端与吸头相接触；还包括位置检测装置，位置检测装置与触块相连。
位置检测装置包括固定在框体内的电极板和设在触块上端端部的电极触头，电极板上设有多个传感电极以及供移液装置穿过的通孔；当触块上下滑动时，所述电极触头导通电极板上的传感电极。
电极板通过排线连接框体顶面安装的电极。电极为金手指式的电极。金手指式的电极用于与生物自动化工作站配合，向生物自动化工作站提供吸头的状态信号。
在移液装置的外侧套设顶簧，顶簧的上端面与位置检测装置上方安装的支撑板的下表面接触，顶簧的下端面与触块的上端面接触。吸头安装到位时，吸头托着触块向上滑动，顶簧受压变形，由于吸头与移液装置下端之间的摩擦力大于顶簧的回复力，吸头不会脱落；但是如果吸头没装载到位，顶簧的回复力使得触块向下滑动，回到移液装置上可滑动的最低位置。
吸头内壁设有突起，突起的上侧与移液装置的下端面相接触。
移液装置下端为一锥体，锥体的下端开设环槽，环槽内放有下O型圈，下O型圈与吸头的内壁接触。吸头的内壁挤压O型圈从而实现移液通道的密封。
吸头装有滤芯，用于防止试剂分子或汽溶胶扩散至移液装置内，可以避免污染。
工作原理：在实时检测吸头的多通道自动移液器的吸头未安装状态下，触块处于移液装置上可滑动的最低位置；在将吸头从移液装置的下端装入时，吸头的上端面与触块的下端面最先接触，此时吸头托着触块向上位移，使得触块的电极触头与上方的电极板接触，电极板对应通道的电极将被导通，导通信号通过右侧排线传递到框体顶面右上侧的金手指电极，工作站通过金手指电极可以读取吸头装入的电信号，从而可以判断吸头装载到位。此时，吸头的内壁会与移液装置的下O型圈接触，并挤压下O型圈从而实现下部的密封；与触块上端接触的顶簧受压变形，但由于吸头与移液装置下端之间的摩擦力大于顶簧的回复力，吸头不会脱落；如果吸头没装载到位，触块受顶簧回复力的作用回到最低位置，此时，电极触头跟着一起下移，与电极板断开接触，导通信号中断，工作站从金手指电极无法获取导通信号，发出吸头未装载到位的报警提示。
有益效果：本实用新型通过检测触块的位置，实现在线实时检测吸头是否装载和脱落，一旦吸头装载不到位，实时检测吸头的多通道自动移液器既能做出相应的反应，取代了人工监控，提高了工作效率，节约了劳动力成本。而且每个移液装置采用动态配合，相互独立，不会受到其它移液装置的影响，便于更换；另外，本实用新型还具备结构简单，易装配，密封效果好，使用寿命长，可长时间保持吸液和加液的精度等优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种实时检测吸头的多通道自动移液器，包括直线电机101、电机支架102、上盖板201、下盖板202、侧板203、驱动板301、支撑板302、支撑杆303、电极板401、触块402、顶簧403、排线404、活塞杆501、弹簧502、压圈503、上O型圈504、活塞筒505、下O型圈506、吸头601、滤芯602。
直线电机101安装在电机支架102上，直线电机101为固定轴式直线步进电机，驱动轴只沿轴向上下运动，不做旋转运动。采用固定轴式直线步进电机，使得驱动结构设计得到极大的减化。电机支架102安装在上盖板201上。上盖板201的右上方有金手指式的电极，用于与生物自动化工作站配合，向生物自动化工作站提供吸头601的状态信号。上盖板201两侧安装侧板203，两个侧板203下侧的端部之间安装下盖板202，上盖板201、下盖板202、侧板203共同构成框体；框体内，与上盖板201平行顺次设有驱动板301、支撑板302和电极板401，盖板201、驱动板301、支撑板302、电极板401以及下盖板202的四个角上都开设圆孔；支撑杆303穿过各圆孔将驱动板301、支撑板302和电极板401固定在上盖板201与下盖板202之间；其中上盖板201、支撑板302、电极板401以及下盖板202与支撑杆303固定连接；驱动板301与支撑杆303活动连接，驱动板301可以沿着支撑杆303做轴向上下运动。支撑杆303材料为硬质耐磨金属，表面做抛光和镀铬处理，确保其表面光滑。上盖板201中心处开设通孔，直线电机101的驱动轴穿过上盖板201的通孔与驱动板301相连，直线电机101的驱动轴的运动可以带动驱动板301沿着支撑杆303上下移动。
本实施例中的实时检测吸头的多通道自动移液器为8通道，每个通道都设有一个移液装置，移液装包括活塞杆501、弹簧502、压圈503、上O型圈504、活塞筒505、下O型圈506。活塞杆501连接在驱动板301下表面，弹簧502套在活塞杆501的外壁，活塞杆501套设在活塞筒505内，活塞筒505固定在支撑板303上。活塞筒505采用不锈钢材料，活塞筒505上端的直径大于中段筒体的直径，活塞筒505上端端部开设有凹槽，该凹槽内依次放置上O型圈504和压圈503；支撑板302上有8个直径相同圆孔，圆孔的圆心在一条直线上，圆孔的直径与活塞筒505中段筒体的外径相同，当活塞筒505从支撑板302上方***时，由于活塞筒505上端直径大于支撑板302圆孔的直径，活塞筒505上端的底面与支撑板302上表面形成接触，该接触面为活塞支撑面，活塞筒505由支撑板303支撑。
活塞筒505中段筒体的外壁依次套有顶簧403和触块402，顶簧403的上端面与支撑板303下表面接触，顶簧403的下端面与触块402的上端面接触。触块402的材料是陶瓷，形状为圆筒状，触块402与活塞筒505为间隙配合，触块402可沿着活塞筒505上下滑动。触块402的上端面涂有导电胶，触块402的上端面有两凸起为电极触头，电极触头上方设有电极板401，电极板401通过支撑杆303固定，电极板401是一PCB电路板，其上设有多个传感电极，共用一个正极或负极。电极板401通过右侧排线404与上盖板201上的金手指式的电极相连；电极板401还开有8个直径相同圆孔，圆孔的圆心在一条直线上，圆孔供套置了顶簧403的活塞筒505穿过。下盖板202上有8个直径相同通孔，通孔的圆心在一条直线上，下盖板202通孔的直径与触块402的外径相同，套有触块402的活塞筒505穿过下盖板202通孔继续向下延伸。触块402的外壁设有凸缘，凸缘从通孔边缘向外延伸，当触块402从下盖板202通孔的上方穿入时，凸缘将部分触块402阻挡在下盖板202上，进一步也限定了触块402在活塞筒505向下滑动的位置。
活塞筒505下端是锥度为17°的锥体，锥体的下端开设环槽，环槽内放有下O型圈506；上O型圈、下O型圈的材料为耐磨、耐酸碱的弹性橡胶，比如氟素橡胶等。活塞筒505的下端装有吸头601，吸头601的内壁锥度为17°，吸头601的长度为40mm，吸头601的容量为50μl。吸头601的上部内壁尺寸与活塞筒505下端锥体的尺寸相同，可以增加吸头与活塞筒的贴合。吸头601内壁设有突起，活塞筒505的下端面与吸头601内突起的上侧相接触，吸头601的内壁与活塞筒的下O型圈506接触，并挤压下O型圈506从而实现密封。吸头601材料为聚丙稀，表面进行硅烷化处理，可以减少挂液。吸头601还装有滤芯602，可以防止试剂分子或汽溶胶扩散至活塞筒505内，避免污染。
安装时，活塞杆501从下端依次装入弹簧502、压圈503、上O型圈504，再***到活塞筒505内，上O型圈504、压圈503放置到活塞筒上部的槽内；活塞杆501与驱动板301下端面接触，驱动板301的上端面中心处与直线电机101的驱动轴相连。将活塞筒505从支撑板302上端装入后，再将顶簧403、触块402依次装到活塞筒505上后，再穿过电极板401和下盖板202的圆孔完成配合。
在未安装吸头601的状态下，触块402挂靠在下盖板202上，触块402处于活塞筒505上可滑动的最低位置；在将吸头601从活塞筒的下端装入时，吸头601的上端面与触块402的下端面最先接触，继续向上装入，直至活塞筒505的下端面与吸头601内突起的上侧相接触，不能再向上装入为止，此时吸头601托着触块402向上位移，使得触块402的电极触头与上方的电极板401接触，电极板401对应通道的电极将被导通，导通信号通过右侧排线传递到上盖板201右上侧的金手指电极，工作站通过金手指电极可以读取吸头601装入的电信号，从而可以判断的吸头装载到位。此时，吸头601的内壁会与活塞筒的下O型圈506接触，并挤压下O型圈506从而实现下部的密封；与触块402上端接触的顶簧403受压变形，但由于吸头601与活塞筒505下端之间的摩擦力大于顶簧403的回复力，吸头601不会脱落；如果吸头601没装载到位，触块402受顶簧403回复力的作用回到最低位置，此时，电极触头跟着一起下移，与电极板401断开接触，导通信号中断，工作站从金手指电极无法获取导通信号，发出吸头未装载到位的报警提示。本实用新型所述的实时检测吸头的多通道自动移液器通过检测触块402的位置，就可以判断吸头601是否脱落。
实时检测吸头的多通道自动移液器工作过程如下，当直线电机101的驱动轴向下移动时，带动驱动板301向下运动，驱动板301带动多个活塞杆501向下移动，活塞杆501将活塞筒505内的气体从吸头601的下端排出，然后将移液器上的吸头601***到试剂内，直线电机101向上运动带动驱动板301向上移动，活塞杆501受到弹簧502回复力的作用，随着驱动板301一起向上移动，活塞筒505形成负压，试剂将吸入到吸头601内，直线电机101再次向下移动可以将吸入到吸头601内的试剂排出，通过控制直线电机101的移动距离可以实现精确的吸液和加液。
Claims (8)
1.一种实时检测吸头的多通道自动移液器，包括移液装置、安装在移液装置下端的吸头和固定移液装置的框体，其特征在于，框体底面开设有通孔，移液装置上套设有可上下滑动的触块，触块外壁设有向通孔边缘延伸的突起，突起下侧的触块随移液装置一起穿过通孔并向下延伸，触块的下端与吸头相接触；还包括位置检测装置，位置检测装置与触块相连。
2.根据权利要求1所述的实时检测吸头的多通道自动移液器，其特征在于，所述位置检测装置包括固定在框体内的电极板和设在触块上端端部的电极触头，电极板上设有多个传感电极以及供移液装置穿过的通孔；当触块上下滑动时，所述电极触头导通电极板上的传感电极。
3.根据权利要求2所述的实时检测吸头的多通道自动移液器，其特征在于，所述电极板通过排线连接框体顶面安装的电极。
4.根据权利要求3所述的实时检测吸头的多通道自动移液器，其特征在于，所述电极为金手指式的电极。
5.根据权利要求1所述的实时检测吸头的多通道自动移液器，其特征在于，在所述移液装置的外侧套设顶簧，顶簧的上端面与位置检测装置上方安装的支撑板的下表面接触，顶簧的下端面与触块的上端面接触。
6.根据权利要求1所述的实时检测吸头的多通道自动移液器，其特征在于，所述吸头内壁设有突起，突起的上侧与移液装置的下端面相接触。
7.根据权利要求6所述的实时检测吸头的多通道自动移液器，其特征在于，所述移液装置下端为一锥体，锥体的下端开设环槽，环槽内放有下O型圈，下O型圈与吸头的内壁接触。
8.根据权利要求1所述的实时检测吸头的多通道自动移液器，其特征在于，所述吸头装有滤芯，用于防止试剂分子或汽溶胶扩散至移液装置内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231205 Address after: 241200 Chungu 3D Printing Industrial Park, Fanchang Economic Development Zone, Wuhu City, Anhui Province Patentee after: Anhui Zhongke Spring Valley Laser Industry Technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: 210038 18 Xinghe Road, Nanjing Economic Development Zone, Nanjing, Jiangsu Patentee before: NANJING INSTITUTE OF ADVANCED LASER TECHNOLOGY |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140827 |