一种双腔空气微生物连续采样装置

1.本实用新型涉及微生物的采样设备，更具体地说，涉及一种双腔空气微生物连续采样装置。


背景技术：

2.传统的空气微生物采样方法是人工将培养皿放入采样平台进行采样采完后，人工将培养皿取出，然后送入培养箱培养，实现对空气微生物的单次采样。多次采样时需再换上一个新的采样头或培养皿才可以进行下一次采样，而且在多次采样过程中需要安排专人值守。整个过程复杂，不连贯，需要人员介入，效率和安全性低，而且监测的真实性也降低。
3.中国专利申请号为200920225914.2，授权公告日为2010.06.02，公开了一种全自动微生物采样器，其包括外壳部分、电路部分、气路部分，由无菌皿储存部分和有菌皿储存部分组成的皿储存部分、由可移动采样头部分和固定式采样头部分组成的采样头部分，还包括机械手部分，所述机械手部分夹取培养皿，并在固定式采样头部分、无菌皿储存部分、有菌皿储存部分之间移动，所述采样头部分、机械手部分和皿储存部分均安装设置在所述外壳部分的底板上，所述采样器采用gprs无线数据传输技术，实现无人值守自动换皿、自动连接采样、自动记录采样数据。但是上述采样器的皿储存部分和采样头部分处于同一操作空间，温度相同，但是微生物采样和微生物储存的的最适应温度存在差异，导致微生物采样和微生物储存不能同时处于最佳状态，影响采样机的效率。


技术实现要素：

4.1.实用新型要解决的技术问题
5.本实用新型的目的在于克服现有微生物采样和微生物储存不能同时处于最佳状态，影响采样机的效率等问题，提供一种双腔空气微生物连续采样装置，采用本实用新型的技术方案，通过隔板，将微生物采样和微生物储存分隔成两个区间，通过隔板上设置的可移动侧门在分割两个区间的同时，防止隔板对培养皿的传输造成干涉，保证了微生物采样和微生物储存的的最适应温度，提高了微生物采样和微生物储存的效率。
6.2.技术方案
7.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
8.本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置，包括外壳、皿储存机构、采样机构和机械手机构，所述的外壳内设有安装板，还包括隔板，所述的隔板竖直设置在安装板上，并将外壳内部分隔成采样腔和储存腔，所述的皿储存机构通过安装板安装在储存腔内，所述的采样机构通过安装板安装在采样腔内，所述的机械手机构可转动地安装在安装板上部，且位于皿储存机构和采样机构之间，用于夹取培养皿，在采样腔和储存腔之间移动，所述的隔板上设有用于机械手机构穿过的开口，所述的开口处设有侧门，所述的侧门通过升降机构安装于隔板一侧，所述的升降机构包括轴管、升降电机和同步带，所述的轴管包括上轴管和下轴管，所述的上轴管和下轴管平行设置在隔板的同侧，且上轴管位于开口的上部，
下轴管位于开口的下部，所述的同步带张紧安装在上轴管和下轴管上的同步带轮上，所述的侧门安装在同步带上，所述的升降电机的输出轴与上轴管或下轴管传动连接，由升降电机通过同步带驱动侧门升降运动来控制隔板上的开口打开或关闭。
9.更进一步地，所述的安装板包括上安装板和下安装板，所述的机械手机构包括机械手转动部和机械手夹持部，所述的机械手转动部包括转动电机、转动电机支撑底座、机械手旋转座、翻转电机和机械手翻转支座，所述的转动电机支撑底座安装在上安装板上，所述的转动电机安装在转动电机支撑底座上，所述的机械手旋转座与转动电机的输出轴连接，所述的翻转电机安装在机械手旋转座上，所述的机械手翻转支座安装在翻转电机的输出轴上，所述的机械手夹持部安装在机械手翻转支座上。
10.更进一步地，所述的机械手夹持部包括夹头和弹性件，所述的夹头包括左夹臂、右夹臂、凸轮、导板、凸轮旋转电机、滑块和滑轨，所述的滑轨横向固定安装在机械手翻转支座上，所述的滑块左右对称各一个可滑动安装在滑轨上，所述的左夹臂和右夹臂分别通过滑块安装在滑轨两侧，所述的弹性件设于左夹臂和右夹臂之间，所述的凸轮设置在两组滑块之间，且可转动地安装在凸轮旋转电机的输出轴上，两组所述的滑块上左右对称地各设有一个导板，所述的导板抵接在凸轮上，所述的凸轮旋转电机安装在机械手翻转支座上。
11.更进一步地，所述的翻转电机外包覆有电机座，翻转电机通过电机座固定安装于机械手旋转座上。
12.更进一步地，所述的皿储存机构包括皿储存仓和培养皿抬升机构，所述的皿储存仓通过传动带轮可转动地安装在下安装板上，所述的培养皿抬升机构安装在下安装板上，且位于皿储存仓的一侧，所述的皿储存仓上设有多个形状与培养皿大小一致的皿储存槽。
13.3.有益效果
14.采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
15.(1)本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置，包括外壳、皿储存机构、采样机构和机械手机构，利用隔板将外壳内部分隔成采样腔和储存腔，皿储存机构安装在储存腔内，采样机构安装在采样腔内，机械手机构位于皿储存机构和采样机构之间，隔板上设有用于机械手机构穿过的开口，开口处设有能够升降打开或关闭的侧门。通过设置隔板，将采样机构和皿储存机构分在两个工作区间，提供采样和皿储存的最适应环境，提高采样效率和储存质量，同时，在隔板上设置侧门，保证机械手在进行培养皿运输时通过侧门实现稳定工作，提供了一种双区间的空气微生物多皿连续采样机构。
16.(2)本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置，其机械手机构包括机械手转动部和机械手夹持部，机械手转动部包括转动电机、转动电机支撑底座、机械手旋转座、翻转电机和机械手翻转支座，机械手夹持部安装在机械手翻转支座上，通过转动电机提供机械手在水平方向的转动，通过翻转电机实现机械手夹持部的竖向旋转，带动培养皿做翻转运动，增加机械手使用的灵活性。
17.(3)本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置，机械手夹持部包括夹头和弹性件，夹头包括左夹臂、右夹臂、凸轮、导板、凸轮旋转电机、滑块和滑轨，滑轨横向固定安装在机械手翻转支座上，左夹臂和右夹臂分别通过滑块安装在滑轨两侧，弹性件设于左夹臂和右夹臂之间，用于左夹臂和右夹臂的闭合，凸轮设置在两组滑块之间，且可转动地安装在凸轮旋转电机的输出轴上，通过滑块带动左夹臂和右夹臂在滑轨上滑动形成夹头的开
合，左夹臂和右夹臂之间通过弹性件形成夹头的夹紧力，凸轮旋转电机带动凸轮转动，凸轮的长轴和短轴的长短差通过导板带动滑块动作提供了夹头的松紧。
18.(4)本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置，翻转电机外包覆有电机座，翻转电机通过电机座固定安装于机械手旋转座上，通过电机座一端的安装部，能够将翻转电机稳定安装在机械手旋转座的同时，提供翻转电机与机械手翻转座的稳定连接，同时保护翻转电机不受损。
19.(5)本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置，皿储存机构包括皿储存仓和培养皿抬升机构，皿储存仓通过传动带轮可转动地安装在下安装板上，培养皿抬升机构安装在下安装板上，且位于皿储存仓的一侧，皿储存仓上设有多个形状与培养皿大小一致的皿储存槽，通过上述结构，皿储存仓通过传动带轮实现水平旋转，对培养皿进行分类放置和选择，通过培养皿抬升机构将培养皿抬升至指定位置，并通过机械手进行运输，通过皿储存槽能够将培养皿放置在内，防止培养皿掉落，同时多个皿储存槽能够保证对不同的培养皿进行分类储存。
附图说明
20.图1为本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置的剖视图；
21.图2为本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置的隔板安装结构示意图；
22.图3为本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置的升降机构结构示意图
23.图4为本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置的机械手机构侧视图；
24.图5为本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置的机械手机构正视图。
25.示意图中的标号说明：
26.1、安装板；1-1、下安装板；1-2、上安装板；2、皿储存机构；3、升降机构；3-1、侧门； 3-2、轴管；3-3、升降电机；3-4、同步带；4、机械手机构；4-1、转动电机；4-2、转动电机支撑底座；4-3、机械手旋转座；4-4、翻转电机；4-5、机械手翻转支座；4-6、凸轮；4-7、导板；4-8、滑块；4-9、滑轨；4-10、夹头；4-11、弹性件；4-12、凸轮旋转电机；4-13、电机座；4-14、计数码盘；5、采样机构；6、空气泵；7、隔板；8、传动带轮；9、培养皿抬升机构；9-1、抬升步进电机；9-2、滚珠丝杠；9-3、承重板；9-4、丝杠螺母；10、外壳。
具体实施方式
27.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
28.[实施例]
[0029]
结合图1和图3所示，本实施例的一种双腔空气微生物连续采样装置，包括外壳10、皿储存机构2、采样机构5和机械手机构4，外壳10内设有安装板1和隔板7，隔板7竖直设置在安装板1上，并将外壳10内部分隔成采样腔和储存腔，皿储存机构2通过安装板1安装在储存腔内，采样机构5通过安装板1安装在采样腔内，机械手机构4可转动地安装在安装板1上部，且位于皿储存机构2和采样机构5之间，用于夹取培养皿，在采样腔和储存腔之间移动，本实施例优选将机械手机构4设置在采样腔内；隔板7上设有用于机械手机构4穿过的开口，开口处设有侧门3-1，侧门3-1通过升降机构3安装于隔板7一侧，升降机构3包括轴管3-2、升降电机3-3和同步带3-4，轴管3-2包括上轴管和下轴管，上轴管和下轴管平行设置在隔板7的同
13，翻转电机4-4通过电机座4-13固定安装于机械手旋转座4-3上，电机座4-13一侧设有安装孔位，通过安装孔位与螺钉将翻转电机4-4稳固在机械手旋转座4-3上，同时保护翻转电机4-4不受损。
[0033]
由图2可知，在本实施例中，皿储存机构2包括皿储存仓和培养皿抬升机构9，皿储存仓通过传动带轮8可转动地安装在下安装板1-1上，培养皿抬升机构9安装在下安装板1-1 上，且位于皿储存仓的一侧，皿储存仓上设有多个形状与培养皿大小一致的皿储存槽，具体地，皿储存槽设置为4个，皿储存仓通过传动带轮8实现水平旋转，对培养皿进行分类放置和选择，通过培养皿抬升机构9将培养皿抬升至指定位置，并通过机械手进行运输。
[0034]
如图1所示，在本实施例中，采样机构5包括培养皿旋转托盘、托盘旋转机构、托盘升降机构和夹紧机构，托盘升降机构安装在下安装板1-1上，托盘升降机构与托盘旋转机构连接，托盘旋转机构上部设有培养皿旋转托盘，培养皿旋转托盘上安装有夹紧机构，夹紧机构与托盘旋转机构连接，托盘升降机构、托盘旋转机构和夹紧机构的具体结构与现有空气微生物采样器采样装置技术相同，在此不再展开赘述。当机械手输送培养皿至培养皿旋转托盘上，采样机构5上的采样机构传感器感应，托盘升降机构动作，顶出培养皿旋转托盘，带动培养皿旋转托盘上升，托盘旋转机构驱动夹紧机构夹住培养皿，托盘升降机构带动培养皿旋转托盘下降至指定位置，同时，空气泵6运作，向采样机构5内输送空气，托盘旋转机构带动培养皿旋转托盘旋转进行培养皿采样。
[0035]
至于皿储存机构2和采样机构5的具体工作原理，均与现有空气微生物采样器相同，在此不再展开赘述。
[0036]
本实用新型的一种双腔空气微生物连续采样装置，采样过程中自动替换培养皿，自动采样并自动存放，通过隔板7将外壳10分隔成两个工作区间，保证培养皿采样和培养皿储存都处于最适宜工作环境，提高采样效率的同时提高了培养皿储存培养的效率。
[0037]
以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。