CN216573188U - 中转操作平台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及生物样本存取技术领域，公开一种中转操作平台。本申请提供的中转操作平台包括载盒机构、导轨和操作臂组件。载盒机构承载和固定冻存盒，载盒机构可沿X向移动设置在导轨上。操作臂组件沿Y向和Z向移动爪夹。其中，爪夹用于夹取冻存盒上的冻存管。本申请提供的中转操作平台，通过操作臂在Y向和Z向移动爪夹，并通过导轨在X向移动载盒机构，从而在三维空间内利用爪夹夹取冻存管，解决了在超低温环境下无法选取冻存盒内的目标冻存管的问题。

Description

中转操作平台

技术领域

本申请涉及生物样本存取技术领域，例如涉及一种中转操作平台。

背景技术

目前，在生物医疗领域，生物样本的存储需求量越来越高，且生物样本的存储对环境要求较高。为了保证生物样本的安全性和长效性，通常将其存储在超低温的冷库内，超低温环境下生物样本需要装在冻存管内，并通过冻存盒对冻存管进行有序排列装载。

现有的生物样本冷库内放置有多个冻存架，冻存架上设置有多个用于存放冻存盒的工位。通过三维机械手可将冻存盒传送到冷库出口，以便用户进行存取。具体的，当需要取生物样本时，机械手将整个冻存盒取出到冷库出口，然后人工识别拿取所需冻存管，再通过机械手将冻存盒内剩余的冻存管送回冷库内。

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：

当有高频次的样本存取需求的时候，无法在超低温环境下机械化挑选冻存盒内的冻存管。当需要选取目标冻存管时，只能进行整盒冻存盒的挑选，无法选取目标冻存盒内的目标冻存管。使冻存盒频繁出入往返冷库和外部环境，不但影响冷库的超低温环境，更会影响冻存盒内非目标冻存管的活性。

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中转操作平台，通过操作臂在Y向和Z向移动爪夹，并通过导轨在X向移动载盒机构，从而能够在三维空间内利用爪夹夹取冻存管，解决了在超低温环境下无法选取冻存盒内的目标冻存管的问题，保证了冻存盒内非目标冻存管的活性。

在一些实施例中，中转操作平台包括载盒机构、导轨和操作臂组件。载盒机构承载和固定冻存盒；载盒机构可沿X向移动设置在导轨上；操作臂组件沿Y向和Z向移动爪夹；其中，爪夹用于夹取冻存盒上的冻存管。

在一些可选实施例中，载盒机构包括基座、承载架和定位件。基座与导轨滑动连接；承载架与基座固定连接，承载架用于承载冻存盒；定位件用于打开或固定冻存盒；其中，定位件可移动的设置在基座上。

在一些可选实施例中，承载架包括四个拐角，其中一个拐角设置有缺角；定位件朝向承载架的一侧壁设置有定位角；其中，定位角可与缺角相吻合，以使定位件与承载架围构成能固定冻存盒的工位。

在一些可选实施例中，承载架包括并排设置的第一承载架和第二承载架；定位件包括第一定位件和第二定位件；其中，工位包括第一工位和第二工位。第一定位件与第一承载架围构成第一工位，第二定位件与第二承载架围构成第二工位。

在一些可选实施例中，定位件包括定位块和滑块。定位块用于形成定位角；滑块与定位块固定连接，其中，滑块可在基座上滑动，以打开或固定工位。

在一些可选实施例中，冻存盒包括多个阵列排布的通孔，通孔用于放置冻存管；爪夹包括多个夹头，夹头可在目标冻存管与邻近冻存管间的空隙内移动以夹紧或松开通孔内的目标冻存管。

在一些可选实施例中，中转操作平台还包括读码装置，读码装置位于操作臂组件，读码装置用于读取冻存管信息。

在一些可选实施例中，操作臂组件包括第一操作臂和第二操作臂。第一操作臂用于沿Y向移动爪夹；第二操作臂用于沿Z向移动第一操作臂；其中，第二操作臂主体固定在中转操作平台上。

在一些可选实施例中，基座包括基板和对接板。基板与导轨滑动连接；对接板的两端垂直固定于基板和承载架支架；其中，对接板、基板和承载架共同围合出容纳空间。

在一些可选实施例中，中转操作平台还包括光电传感装置，光电传感装置用于检测冻存盒内冻存管位置和数量。

本公开实施例提供的中转操作平台，可以实现以下技术效果：

中转操作平台包括载盒机构、导轨和操作臂组件。载盒机构承载和固定冻存盒，载盒机构可沿X向移动设置在导轨上。操作臂组件用于沿Y向和Z向移动爪夹。其中，爪夹用于夹取冻存盒上的冻存管。本申请提供的中转操作平台，通过操作臂在Y向和Z向移动爪夹，并通过导轨在X向移动载盒机构，从而在三维空间内利用爪夹移动夹取所需冻存管，解决了在超低温环境下无法选取冻存盒内的目标冻存管的问题，保证了冻存盒内非目标冻存管的活性。

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中转操作平台的整体结构示意图；

图2是本公开实施例提供的基座的整体结构示意图；

图3是本公开实施例提供的操作臂组件和爪夹的整体结构示意图；

图4是本公开实施例提供的中转操作平台的局部结构示意图；

图5是本公开实施例提供的爪夹的整体结构示意图。

附图标记：

1：导轨；2：操作臂组件；21：第一操作臂；22：第二操作臂；3：载盒机构；31：基座；311：基板；312：对接板；32：承载架；33：定位件；4：爪夹；41：夹头；5：冻存盒。

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1-5所示，本公开实施例提供一种中转操作平台。

本公开实施例提供的中转操作平台包括载盒机构3、导轨1和操作臂组件2。载盒机构3承载和固定冻存盒5，载盒机构3可沿X向移动设置在导轨1上。操作臂组件2用于沿Y向和Z向移动爪夹4。爪夹4用于夹取冻存盒5上的冻存管。

具体的，X向、Y向和Z向为三维空间内三个相互垂直的空间轴向，以中转操作平台本体为原点，X为左右方向，Y为前后方向，Z为上下方向。操作臂组件2带动爪夹4在前后方向移动以调节爪夹4的位置，从而使爪夹4移动到载盒机构3上的目标冻存盒5的上方；进而，通过载盒机构3在导轨1上左右移动调节，使目标冻存盒5内的目标冻存管位于爪夹4正下方；最后，通过提升臂组件带动爪夹4向下移动以夹取目标冻存管。从而解决了在超低温环境下无法选取目标冻存盒5内的目标冻存管的问题，保证了冻存盒内非目标冻存管的活性。

可选地，载盒机构3包括基座31、承载架32和定位件33。基座31与导轨1滑动连接；承载架32与基座31固定连接，承载架32用于承载冻存盒5；定位件33用于打开或固定冻存盒5；定位件33可移动的设置在基座上。具体的，基座31在导轨1上左右滑动，基座31上固定有承载架32，通过移动基座31以对基座31上部的目标冻存盒5进行限位。同时，基座31上设置有可滑动的定位件33，承载架32承载有冻存盒5，定位件33通过滑动，与承载架32共同配合以对冻存盒5进行固定。

可选地，承载架32包括四个拐角，其中一个拐角设置有缺角；定位件33朝向承载架32的一侧壁设置有定位角；其中，定位角可与缺角相吻合，以使定位件33与承载架32围构成能固定冻存盒5的工位。

具体的，承载架32包括凹槽，凹槽包括四个槽壁，相邻槽壁间设置有拐角，从而使承载架32包括四个拐角。凹槽用于容纳承载架32，其中两个槽壁间设置有缺角，以便将承载架32放入凹槽内，或将承载架32从凹槽内取出。

可选地，承载架32包括并排设置的第一承载架和第二承载架；定位件33包括第一定位件和第二定位件；工位包括第一工位和第二工位。其中，第一定位件与第一承载架围构成第一工位，第二定位件与第二承载架围构成第二工位。第一工位和第二工位为两个长方形凹槽。第一定位件和第二定位件位于承载架32的两侧，第一定位件和第二定位件位于靠近或远离提升臂组件的一侧。这样，能够使第一定位件和第二定位件的操作更加简便。

可选地，定位件33包括定位块和滑块。定位块用于形成定位角；滑块与定位块固定连接，其中，滑块可在基座31上滑动，以打开或固定工位。基座31上部设置有X向滑道，定位件33为L形定位块，滑块固定在定位块下部。滑道为凸形条滑道，滑块下部设置有与凸形条相适配的凹形槽。初始状态下，第一定位件位于滑道上部的一侧端，第二定位件位于滑道上部的另一侧端。第一定位件的滑块和第二定位件的滑块滑动连接于同一滑道，从而节省载盒机构3内部空间，进而提升中转操作平台的有效操作空间。其中，定位件33和基座31间的滑动连接方式也可通过其他结构实现，在此不做限定。

可选地，冻存盒5包括多个阵列排布的通孔，通孔用于放置冻存管；爪夹4包括多个夹头41，夹头41可在目标冻存管与邻近冻存管间的空隙内移动以夹紧或松开通孔内的目标冻存管。

具体的，冻存盒5为长方体结构，冻存盒5外壁包括第一外壁和第二外壁。第一外壁位于第二外壁上部，第一外壁的周长小于第二外壁的周长。第二外壁位于承载架32凹槽中，以防止冻存盒5水平滑出承载架32。定位件33包括第一内壁和第二内壁。第一内壁位于第二内壁上部，第一内壁的长度小于第二内壁的长度。当定位件33固定冻存盒5时，可通过第一内壁限制冻存盒5上下移动。从而避免在抓取目标冻存管时，出现在爪夹4夹取目标冻存管时，冻存盒5被连带向上提起的问题。

冻存管包括冻存管上盖和圆柱形冻存管主体。冻存盒5包括多个分隔板，分隔板一体成型，将冻存盒5内部分割成多个呈阵列排布的长方体形管槽。当冻存管存放在管槽内时，冻存管与管槽间形成四个角形间隙。

爪夹4包括本体和回转体。回转体可相对本体进行回转，以使回转体底部的十字型滑轨，在水平方向上旋转。十字型滑轨内限定有四个针状夹头41，其中两个针状夹头41可在横向滑轨内相对移动，另外两个针状夹头41可在纵向滑轨内相对移动。四个针状夹头41可通过***四个角形间隙空间内，并通过收缩四个针状夹头41相互间的间距以夹持固定冻存管。这样，就可以实现在低温环境下对冻存管的存取。从而避免了冻存盒频繁出入往返冷库和外部环境，使冷库的超低温环境得以保持，并且避免了冻存盒内非目标冻存管的活性受损的问题。

可选地，操作臂组件2包括第一操作臂21和第二操作臂22。第一操作臂21用于沿Y向移动爪夹4；第二操作臂22用于沿Z向移动第一操作臂21；其中，第二操作臂22主体固定在中转操作平台上。

具体的，操作臂组件2的第二操作臂22本体固定在中转操作平台上，第二操作臂22与第一操作臂21通过导轨1和滑块滑动连接，从而使第一操作臂21可相对第二操作臂22上下滑动。第一操作臂21与爪夹4也可通过导轨1和滑块形式滑动连接，爪夹4可相对第一操作臂21前后滑动。从而通过操作臂组件2可以对爪夹4进行上下和前后方向的二维移动。其中，第二操作臂22和第一操作臂21的连接方式、第一操作臂21和爪夹4的连接方式也可采用其他结构，以达到爪夹4在上下和前后方向的二维移动，在此对连接方式不做限定。

可选地，操作臂组件2还包括第三操作臂，第三操作臂与第一操作臂21滑动连接，第三操作臂可相对第二操作臂22前后滑动，爪夹4与第三操作臂滑动连接，爪夹4可在第三操作臂上上下滑动。通过增设第三操作臂，可在爪夹4离近载盒机构3时，能够更精准的调节上下位移，避免出现爪夹4无法准确移动到预设高度的问题。

可选地，中转操作平台还包括读码装置，读码装置用于读取通孔内的冻存管信息。

具体的，读码装置固定在第三机械臂，冻存管的上盖上设置有信息标码。读码装置可通过读取冻存管上的信息标码，识别冻存管的信息，如管内生物样本的信息、保存期限等。通过读码装置能够准确识别目标冻存管，从而可通过操作臂组件2和载盒机构3将爪夹4移动到目标冻存管位置进行夹取动作，从而解决了需要人工选取目标冻存管的问题。

可选地，基座31包括基板311和对接板312。基板311与导轨1滑动连接；对接板312的两端垂直固定于基板311和承载架32支架；其中，对接板312、基板311和承载架32共同围合出容纳空间。基板311在导轨1上左右滑动，基板311上部的一侧设置有凸形导轨1条，第一定位件和第二定位件的凹形滑块在凸形导轨1条上左右滑动，从而使第一定位件与第一承载架围合出第一工位，第二定位件与第二承载架围合出第二工位。对接板312位于基板311上部的另一侧。对接板312、基板311和承载架32围合出容纳空间，以便于容纳载盒机构3内的部分元件。

可选地，中转操作平台还包括光电传感装置，光电传感装置用于检测冻存管位置和数量。

具体的，光电传感装置可位于容纳空间内，或者冻存盒5内。当光电传感装置位于容纳空间内时，可将冻存盒5内用于容纳冻存管的管槽底部设置有通孔，通过从冻存管下方发射光束以检测冻存盒5的装有冻存管的数量和位置。光电传感装置包括扩散反射型光电开关，扩散反射型光电开关的检测头内装有发光器和收光器。当冻存盒5内管槽中没有冻存管时，发光器发出的光是无法被收光器找到的。当管槽内放置有冻存管时，冻存管将发光器发射的光挡住，使部分光反射回来，收光器收到光信号，输出一个开关信号。从而检测到冻存盒5内冻存管的位置和数量。

光电传感装置也可位于冻存盒5内，光电传感装置包括槽型光电传感器。槽型光电传感器包括光电开关、光发射器和接收器。光发射器和接收器位于管槽内壁的两侧。光发射器能发出红外光，在无阻状态下接收器接收到红外光信号。但当管槽内放置有冻存管时，光发射器发射的红外光被遮挡，光电开关输出开关信号。从而检测到冻存管的位置和数量。

可选地，中转操作平台还包括控制部，控制部用于控制载盒机构3在导轨1上左右滑动和控制操作臂组件2在上下方向和前后方向上移动爪夹4；和/或，控制部用于根据读码装置和光电传感装置的反馈数据控制爪夹4夹取冻存盒5内的目标冻存管。这样，可以避免人工操作的冻伤问题，省时省力。

中转操作平台的工作模式具体如下：

当需要挑选夹取目标冻存管时，控制部控制第一操作臂21在第二操作臂22上升或下降预设距离，并控制第三操作臂在第一操作臂21上向前或向后移动预设距离，从而使与第三操作臂连接的爪夹4位于导轨1上方。通过光电传感装置可检测出冻存盒5内的冻存管数量和位置，通过读码装置识别目标冻存管。控制部控制载盒机构3在导轨1上向左或向右移动，使载盒机构3上的冻存盒5内的目标冻存管位于爪夹4正下方。控制部控制爪夹4在第三操作臂上向下滑动一定距离使爪夹4夹持并固定目标冻存管，并通过操作臂组件2将目标冻存管转运到用于盛放目标冻存管的平台或盛放容器内，从而节省了人工挑管的精力和时间。中转操作平台解决了在超低温环境下无法选取冻存盒5内的目标冻存管的问题。

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)

1.一种中转操作平台，其特征在于，包括：

载盒机构，承载和固定冻存盒；

导轨，所述载盒机构可沿X向移动设置在所述导轨上；和，

操作臂组件，沿Y向和Z向移动爪夹；

其中，所述爪夹用于夹取所述冻存盒上的冻存管。

2.根据权利要求1所述的中转操作平台，其特征在于，所述载盒机构包括：

基座，与所述导轨滑动连接；

承载架，与所述基座固定连接，所述承载架用于承载冻存盒；和，

定位件，用于打开或固定所述冻存盒；

其中，所述定位件可移动的设置在基座上。

3.根据权利要求2所述的中转操作平台，其特征在于，

所述承载架包括四个拐角，其中一个拐角设置有缺角；

所述定位件朝向所述承载架的一侧壁设置有定位角；

其中，所述定位角可与所述缺角相吻合，以使所述定位件与所述承载架围构成能固定冻存盒的工位。

4.根据权利要求3所述的中转操作平台，其特征在于，

所述承载架包括并排设置的第一承载架和第二承载架；

所述定位件包括第一定位件和第二定位件；

其中，所述工位包括第一工位和第二工位，所述第一定位件与所述第一承载架围构成所述第一工位，所述第二定位件与所述第二承载架围构成所述第二工位。

5.根据权利要求3所述的中转操作平台，其特征在于，所述定位件包括：

定位块，用于形成所述定位角；和，

滑块，与所述定位块固定连接，

其中，所述滑块可在所述基座上滑动，以打开或固定所述工位。

6.根据权利要求1所述的中转操作平台，其特征在于，

所述冻存盒包括多个阵列排布的通孔，所述通孔用于放置所述冻存管；

所述爪夹包括多个夹头，所述夹头可在目标冻存管与邻近冻存管间的空隙内移动以夹紧或松开所述通孔内的目标冻存管。

7.根据权利要求6所述的中转操作平台，其特征在于，还包括：

读码装置，位于所述操作臂组件，所述读码装置用于读取所述冻存管信息。

8.根据权利要求1所述的中转操作平台，其特征在于，所述操作臂组件包括：

第一操作臂，用于沿Y向移动所述爪夹；和，

第二操作臂，用于沿Z向移动所述第一操作臂；

其中，所述第二操作臂主体固定在所述中转操作平台上。

9.根据权利要求2所述的中转操作平台，其特征在于，所述基座包括：

基板，与所述导轨滑动连接；和，

对接板，两端垂直固定于所述基板和承载架支架；

其中，所述对接板、基板和承载架共同围合出容纳空间。

10.根据权利要求1所述的中转操作平台，其特征在于，还包括：

光电传感装置，用于检测冻存盒内的冻存管位置和数量。

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