CN216103383U - 自动化存储设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及样本存取技术领域，公开一种自动化存储设备。本申请提供的自动化存储设备包括轨道、柜组、锁止装置和第一驱动装置。柜组包括多个排列设置的样本柜，多个样本柜沿轨道移动。锁止装置将相邻的样本柜自动锁止并可通过机械臂解锁。第一驱动装置被配置为在机械臂解开锁止装置后，第一驱动装置驱动第一样本柜移动，并带动与第一样本柜锁止的其他样本柜一起沿轨道移动。避免了每个样本柜均需要设置驱动装置进行移动，降低了自动化存储设备的高度，进而解决了自动化存储设备存储密度低的问题。

Description

自动化存储设备

技术领域

本申请涉及样本存取技术领域，例如涉及一种自动化存储设备。

背景技术

目前，在生物医疗领域，冷库用于提供零下80摄氏度以下的环境，对细胞、病理、病毒等生物样本进行自动化存取。通过提供低温环境，保证生物样本的安全性和长效性。

现有冷库内通常采用可移动式板架的存取方式，板架可横向或纵向并排设置，每个板架均设置有电机，通过电机带动板架独立移动。在存取生物样本时，对应的相邻紧的板架打开一个通道，通过可移动机械手在通道内存取生物样本。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

每个板架均设置有电机，板架电机及其对应的拖链占用冷库内上部空间，大大降低了冷库的存储密度。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种自动化存储设备，在机械臂解开锁止装置后，第一驱动装置驱动第一样本柜移动，并带动与第一样本柜锁止的其他样本柜一起沿轨道移动。避免了每个样本柜均需要设置驱动装置方能进行移动，降低了自动化存储设备的高度，进而解决了自动化存储设备存储密度低的问题。

在一些实施例中，自动化存储设备包括轨道、柜组、锁止装置和第一驱动装置。柜组包括多个排列设置的样本柜，多个样本柜沿轨道移动。锁止装置将相邻的样本柜自动锁止并可通过机械臂解锁。第一驱动装置被配置为在机械臂解开锁止装置后，第一驱动装置驱动第一样本柜移动，并带动与第一样本柜锁止的其他样本柜一起沿轨道移动。

在一些可选实施例中，自动化存储设备还包括支撑组件。支撑组件位于柜组上方。其中，轨道设置在支撑组件上，样本柜可通过轨道在支撑组件上移动。

在一些可选实施例中，支撑组件包括两个纵梁和可滑动设置在两个纵梁之间的横梁。其中，轨道位于纵梁的内侧壁，样本柜外侧壁设置有滑块，滑块可在轨道上滑动，机械臂本体设置在横梁上。

在一些可选实施例中，横梁设置有可滑动的立柱，立柱设置有可上下滑动和转动的机械手。

在一些可选实施例中，机械手可夹取样本柜上的目标样本。

在一些可选实施例中，样本柜多排且并行排列设置，在并行排列设置的多排样本柜之间形成有贯穿多排样本柜的纵向通道；其中，通过可滑动的横梁可使立柱在纵向通道内通行。

在一些可选实施例中，锁止装置包括挂钩部、弹性部和卡合部，弹性部与挂钩部位于同一样本柜。弹性部与挂钩部枢转连接，卡合部可与挂钩部相卡接。其中，挂钩部和卡合部分别位于相邻两个样本柜上，挂钩部被弹性部驱动以自动锁止卡合部，按压弹性部可使挂钩部脱离卡合部，以使锁止装置解锁。

在一些可选实施例中，弹性部和挂钩部一体成型，弹性部和挂钩部间设置有轴孔，锁止装置本体上设置有穿设轴孔的枢轴。

在一些可选实施例中，弹性部包括压缩弹簧。压缩弹簧处于按压状态下，弹性部带动枢转连接的挂钩部向上移动以脱离卡合部；压缩弹簧处于复位状态下，弹性部带动枢转连接的挂钩部向下移动以锁止卡合部。

在一些可选实施例中，自动化存储设备还包括第二驱动装置，第二驱动装置与机械臂连接；其中，第二驱动装置被配置为驱动机械臂按压弹性部，或者驱动机械臂脱离弹性部。

本公开实施例提供的自动化存储设备，可以实现以下技术效果：

自动化存储设备包括轨道、柜组、锁止装置和第一驱动装置。柜组包括多个排列设置的样本柜，多个样本柜沿轨道移动。锁止装置将相邻的样本柜自动锁止并可通过机械臂解锁。第一驱动装置被配置为在机械臂解开锁止装置后，第一驱动装置驱动第一样本柜移动，并带动与第一样本柜锁止的其他样本柜一起沿轨道移动。避免了每个样本柜均需要设置驱动装置进行移动，降低了自动化存储设备的高度，进而解决了自动化存储设备存储密度低的问题。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的自动化存储设备的整体结构示意图；

图2是本公开实施例提供的自动化存储设备的局部结构示意图；

图3是本公开实施例提供的锁止装置的整体结构示意图。

附图标记：

1：样本柜；2：第一样本柜；3：锁止装置；31：卡合部；32：挂钩部；33：弹性部；4：机械臂；41：升降组件；5：第一驱动装置；6：横梁；7：纵梁。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1-3所示，本公开实施例提供一种自动化存储设备。

本公开实施例提供的自动化存储设备包括轨道、柜组、锁止装置3和第一驱动装置5。柜组包括多个排列设置的样本柜1，多个样本柜1沿轨道移动。锁止装置3将相邻的样本柜1自动锁止并可通过机械臂4解锁。第一驱动装置5被配置为在机械臂4解开锁止装置3后，第一驱动装置5驱动第一样本柜2移动，并带动与第一样本柜2锁止的其他样本柜1一起沿轨道移动。

传统的存储设备通过在每个样本柜1上设置驱动电机从而带动样本柜1独立移动。本公开实施例提供的自动化存储设备，通过在相邻样本柜1间设置锁止装置3，能够将相邻的样本柜1自动锁止并能通过机械臂4解锁，通过第一驱动装置5驱动第一样本柜2移动，即可带动与第一样本柜2锁止的其他样本柜1一起沿着轨道移动。从而避免了传统存储设备内多个样本柜1电机及其对应的拖链占用的存储设备内的上部空间，降低了存储设备的高度，进而解决了自动化存储设备存储密度低的问题。

具体的，样本柜1为可拆卸结构，样本柜1上设置有多个样本存储位以提高样本的存储密度。在不进行存取操作时，柜组内的多个样本柜1是全部紧密排布在一起的，相邻样本柜1间通过锁止装置3自动锁止。其中，第一样本柜2可以是柜组内的任一样本柜1。当需要进行存取样本时，机械臂4解开装有目标样本的样本柜1和与其邻近的样本柜1间的锁止装置3，然后第一驱动装置5驱动第一样本柜2移动，从而带动与第一样本柜2锁止的其他样本柜1一起沿着轨道移动，从而使目标样本柜1具有一定的存取空间以便于对目标样本的存取。

可选地，第一样本柜2为位于柜组端部的主动样本柜，其他样本柜1均为从动样本柜。第一样本柜2设置于柜体端部，不仅能够使与第一驱动装置5相对应的拖链设置在非存储空间内，而且使整个操作流程的控制方法更加简便。

可选地，自动化存储设备还包括控制部，用于控制机械臂4自动解锁目标样本所在的从动样本柜和与从动样本柜相邻的样本柜1间的锁止装置3，并控制第一驱动装置5驱动主动样本柜和与主动样本柜锁止的从动样本柜沿着轨道一起移动，以使装有目标样本的从动样本柜和与其邻近的样本柜1间形成可存取目标样本的空间。

例如，主动样本柜为1号样本柜，与主动样本柜依次锁止连接的从动样本柜按照次序依次命名为2号样本柜、3号样本柜、4号样本柜等。当目标样本在5号样本柜的样本存储位上时，控制部控制机械臂4自动打开4号样本柜和5号样本柜1之间的锁止装置3，通过第一驱动装置5驱动1号样本柜1移动，1号样本柜能够带动与1号样本柜锁止连接的2号样本柜、3号样本柜和4号样本柜整体移动，使4号样本柜和5号样本柜间形成可存取目标样本的空间，以进行目标样本的存取。或者，控制部控制机械臂4自动打开5号样本柜和6号样本柜之间的锁止装置3，通过第一驱动装置5驱动1号样本柜移动，1号样本柜带动锁止连接的2号样本柜、3号样本柜、4号样本柜和5号样本柜沿着轨道一起移动，使5号样本柜和6号样本柜间形成可存取目标样本的空间，以进行目标样本的存取。

可选地，控制部还用于控制第一驱动装置5驱动第一样本柜2和与之锁止连接的其他样本柜1移动，以使装有目标样本的样本柜1和邻近样本柜1通过锁止装置3锁止连接。

具体的，目标样本存取结束后，控制部控制第一驱动装置5驱动第一样本柜2移动，从而带动与第一样本柜2依次锁止连接的一个或多个样本柜1沿着轨道一起移动，当与第一样本柜2依次锁止连接的样本柜1接近装有目标样本的样本柜1时，装有目标样本的样本柜1和邻近样本柜1间的锁止装置3自动锁止连接，从而使装有目标样本的样本柜1和邻近的样本柜1紧密排布在一起，以提高自动化存储设备的存储密度。

可选地，自动化存储设备还包括支撑组件，支撑组件位于柜组上方，其中，轨道设置在支撑组件上，样本柜1可通过轨道在支撑组件上移动。对于生物样本，需要提供低温的存储环境。通过设置支撑组件可将自动化存储设备的轨道设置在自动化存储设备内的上部空间，不仅避免了因低温导致元件运行故障的问题，而且能够更加合理高效的分配自动化存储设备内的非仓储区域的空间。

可选地，支撑组件包括两个纵梁7和可滑动设置在两个纵梁7之间的横梁6。轨道位于纵梁7的内侧壁，样本柜1外侧壁设置有滑块，滑块可在轨道上滑动，机械臂4本体设置在横梁6上。

具体的，每个纵梁7的内侧壁设置有凹形滑槽的轨道，样本柜1的外侧壁设置有可在凹形滑槽内滑动的滑块，从而使纵梁7能够承载样本柜1并能够使样本柜1沿着纵向方向滑动。样本柜1上的滑块可以为一个或多个滑轮，滑轮可在纵梁7上的滑槽内滑动。

横梁6两端设置有齿轮和滑轮，纵梁7的顶部两侧壁上设置有与齿轮相啮合的齿条导轨。横梁6通过齿轮齿条在两个纵梁7上滑动，并通过多个滑轮在纵梁7顶部两侧壁的导轨槽内滑动，不仅使横梁6更顺畅的滑动，而且多个滑轮分担了横梁6的承载力，使结构更加稳固。

机械臂4主体固定在横梁6的一侧，机械臂4上设置有升降杆，通过齿轮齿条传动机构或螺杆丝杠机构，使升降杆沿机械臂4主体上下移动。当然机械臂4的升降动作也可以采用链轮传动或传送带传动等形式实现，在此不做具体限定。

可选地，横梁6设置有可横向滑动的立柱，立柱设置有可上下滑动和转动的机械手。从而使机械手可在自动化存取设备内的三维存取空间内移动。其中，机械手可通过齿轮齿条传动机构或螺杆丝杠机构，使机械手沿立柱上下移动，转动也可以通过齿轮进行传动带动机械手转动，当然也可以采用链轮传动或传送带传动等形式，在此不做具体限定。

可选地，所述机械手可夹取样本柜1上的目标样本。通过第一驱动装置5驱动第一样本柜2移动，并带动与第一样本柜2锁止的其他样本柜1一起沿轨道移动，可使未锁止的相邻两个样本柜1间形成横向通道；其中，机械手可在横向通道内转动，以夹取样本柜1上的目标样本。

在不进行存取操作时，柜组内的多个样本柜1是全部紧密排布在一起的，相邻样本柜1间通过锁止装置3自动锁止。当需要进行存取样本时，机械臂4解开装有目标样本的样本柜1和其邻近的样本柜1间的锁止装置3，然后第一驱动装置5驱动第一样本柜2移动，从而带动与第一样本柜2锁止的其他样本柜1一起沿着轨道移动，从而使目标样本柜1和与之邻近的样本柜1间形成横向通道。第一机械手可在横向通道内转动以夹取目标样本。

可选地，样本柜1多排且并行排列设置，在并行排列设置的多排样本柜1之间形成有贯穿多排样本柜1的纵向通道；其中，通过可滑动的横梁6可使立柱在纵向通道内通行。立柱可在横向通道和纵向通道内移动，通过机械手的上下滑动和转动对目标样本柜1上的目标样本进行存取。

在不进行存取操作时，多个样本柜1全部通过锁止装置3紧密排布在一起，立柱位于纵向通道内。在自动化存储设备运行时，无论横梁6沿纵梁7滑动带动机械手沿纵梁7方向运动；还是立柱沿着横梁6移动，以带动机械手沿横梁6方向移动，均是在柜组上方的动作，由于机械手设置在立柱上，其沿着立柱转动也可以是位于柜组上方进行，即机械手转动和移动均能够不在纵向通道和横向通道内，因此横向通道的横向宽度设置为仅可容纳一个立柱宽度即可，从而节省存储冷库内空间。当然，纵向通道和横向通道在实际设置时，也可进行加宽处理，使其大于或等于机械手宽度，使其可满足在纵向通道和横向通道内旋转或移动的使用需求，在此不做具体限制。

可选地，第一驱动装置5带动第一样本柜2滑动的滑轨的宽度大于或者等于机械手的宽度。以便横向通道宽度大于或者等于机械手宽度。自动化存储设备工作时，通过第一驱动装置5驱动第一样本柜2移动，并带动与之依次锁止连接的其他样本柜1移动，在目标样本柜1和邻近的样本柜1间形成宽度大于机械手的横向通道。通过横梁6移动到目标样本柜1，并通过立柱的横向移动，以及机械手的上下滑动和转动，使机械手移动到目标样本的存储位，进行目标样本的存取。这种结构设置方式不仅能够降低非仓储区域占用面积，而且能够降低柜组上方非仓储区域的空间，进一步提高了空间利用率，解决了存储冷库的存储密度低的问题。

可选地，锁止装置3包括挂钩部32、弹性部33和卡合部31。弹性部33与挂钩部32位于同一样本柜1，挂钩部32和卡合部31位于相邻两个样本柜1上。弹性部33与挂钩部32枢转连接，卡合部31可与挂钩部32相卡接。其中，挂钩部32和卡合部31分别位于相邻两个样本柜1上，挂钩部32被弹性部33驱动以自动锁止卡合部31，按压弹性部33可使挂钩部32脱离卡合部31，以使锁止装置3解锁。挂钩部32可采用圆弧形挂钩，卡合部31可设置有与圆弧形挂钩弧度相适配的柱形挂杆，通过外力可使挂钩钩在挂杆上，从而使挂钩部32合卡合部31锁止连接。弹性部33与挂钩部32枢转连接，通过弹性部33的弹性形变，可带动所述挂钩部32上下移动，以使锁止装置3解锁止连接。

可选地，弹性部33和挂钩部32一体成型，弹性部33和挂钩部32间设置有轴孔，锁止装置3本体上设置有穿设轴孔的枢轴。锁止装置3本体固定在样本柜1上，一体成型的挂钩部32和弹性部33通过枢轴实现枢转连接，从而使锁止部件更加牢固耐用，且结构简单，便于生产加工。当然，弹性部33和挂钩部32也可设计成可拆卸结构，以满足不同的安装和使用需求。

可选地，弹性部33包括压缩弹簧，压缩弹簧处于按压状态下，弹性部33带动枢转连接的挂钩部32向上移动以脱离卡合部31；压缩弹簧处于复位状态下，弹性部33带动枢转连接的挂钩部32向下移动以锁止卡合部31。当机械臂4下压压缩弹簧时，压缩弹簧受到外载荷收缩变形，弹性部33向下移动从而带动枢转连接的挂钩部32向上脱离卡合部31。当机械臂4向上移动远离压缩弹簧时，压缩弹簧自动向上叹气，弹性部33向上移动从而带动枢转连接的挂钩部32向下移动以锁止邻近样本柜1上的卡合部31。

可选地，自动化存储设备还包括第二驱动装置，第二驱动装置与机械臂4连接；其中，第二驱动装置被配置为驱动机械臂4按压弹性部33，或者，驱动机械臂4脱离弹性部33。自动化存储设备还包括第三驱动装置，第三驱动装置用于驱动立柱和机械手的移动。自动化存储设备可通过控制部控制第一驱动装置5、第二驱动装置和第三驱动装置实现自动化存储设备的自动化操作。

通过在相邻样本柜1间设置锁止装置3可将相邻的样本柜1自动锁止并可通过机械臂4解锁。在机械臂4解开锁止装置3后，第一驱动装置5能够驱动第一样本柜2移动，并带动与第一样本柜2锁止的其他样本柜1一起沿轨道移动，从而使目标样本柜1和邻近的样本柜1间形成横向通道以进行目标样本的存取。从而避免了每个样本柜1均需要设置驱动电机以驱动对应的样本柜1，节省了驱动电机及其对应的拖链占用冷库内上部空间，降低了自动化存储设备的高度，进而解决了自动化存储设备存储密度低的问题。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种自动化存储设备，其特征在于，包括：

轨道，

柜组，包括多个排列设置的样本柜，多个样本柜沿所述轨道移动；

锁止装置，将相邻的样本柜自动锁止并可通过机械臂解锁；

第一驱动装置，被配置为在所述机械臂解开锁止装置后，所述第一驱动装置驱动第一样本柜移动，并带动与所述第一样本柜锁止的样本柜一起沿所述轨道移动。

2.根据权利要求1所述的自动化存储设备，其特征在于，还包括：

支撑组件，位于所述柜组上方，

其中，所述轨道设置在所述支撑组件上，所述样本柜可通过所述轨道在所述支撑组件上移动。

3.根据权利要求2所述的自动化存储设备，其特征在于，所述支撑组件包括：

两个纵梁，所述轨道位于所述纵梁的内侧壁；和，

横梁，可滑动设置在所述两个纵梁之间；

其中，所述样本柜外侧壁设置有滑块，所述滑块可在所述轨道上滑动，所述机械臂本体设置在所述横梁上。

4.根据权利要求3所述的自动化存储设备，其特征在于，

所述横梁设置有可滑动的立柱，所述立柱设置有可上下滑动和转动的机械手。

5.根据权利要求4所述的自动化存储设备，其特征在于，

所述机械手可夹取样本柜上的目标样本。

6.根据权利要求4、5任一项所述的自动化存储设备，其特征在于，

所述样本柜多排且并行排列设置，在并行排列设置的多排样本柜之间形成有贯穿所述多排样本柜的纵向通道；

其中，通过所述可滑动的横梁可使所述立柱在所述纵向通道内通行。

7.根据权利要求1所述的自动化存储设备，其特征在于，所述锁止装置包括：

挂钩部；

弹性部，与所述挂钩部位于同一样本柜，所述弹性部与所述挂钩部枢转连接；和，

卡合部，可与所述挂钩部相卡接；

其中，所述挂钩部和所述卡合部分别位于相邻两个样本柜上，所述挂钩部被所述弹性部驱动以自动锁止所述卡合部，按压所述弹性部可使所述挂钩部脱离所述卡合部，以使所述锁止装置解锁。

8.根据权利要求7所述的自动化存储设备，其特征在于，

所述弹性部和所述挂钩部一体成型，所述弹性部和所述挂钩部间设置有轴孔，所述锁止装置本体上设置有穿设所述轴孔的枢轴。

9.根据权利要求7、8任一项所述的自动化存储设备，其特征在于，所述弹性部包括：

压缩弹簧，所述压缩弹簧处于按压状态下，所述弹性部带动枢转连接的所述挂钩部向上移动以脱离所述卡合部；所述压缩弹簧处于复位状态下，所述弹性部带动枢转连接的所述挂钩部向下移动以锁止所述卡合部。

10.根据权利要求7所述的自动化存储设备，其特征在于，还包括：

第二驱动装置，与所述机械臂连接；

其中，所述第二驱动装置被配置为驱动所述机械臂按压所述弹性部，或者，驱动所述机械臂脱离所述弹性部。

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