一种相互独立的多振荡单元多孔板全自动化摇床培养箱的制作方法

1.本实用新型涉及细胞培养技术领域，具体为一种相互独立的多振荡单元多孔板全自动化摇床培养箱。


背景技术：

2.孔板是细胞培养中常见的一种细胞培养耗材，在用孔板培养细胞的过程中，常会用到高速、小振幅的孔板振荡摇床，目前常见的孔板振荡摇床一般一次只能进行单一孔板的操作，随着目前生物制药行业的快速发展和科研加速的需求，需要一种能同时振荡多个孔板的摇床，同时，也可能存在不同细胞培养条件不一样的情况，或者同一细胞因为不同的需求而培养条件不一样的情况，因而需要多个摇床振荡单元能设置不同的参数，而且，目前全自动化、智能化，减少人工参与已是大势所趋，因而需要这种摇床能实现全自动化操作，减少人工参与。
3.另外，目前很多培养箱，包括摇床培养箱采用自然蒸发加湿，湿度难以控制，为配合自动化生产和操作，需要一种能自动控制温湿度的摇床培养箱，同时可大大降低传统蒸发盘的污染风险。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种相互独立的多振荡单元多孔板全自动化摇床培养箱，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种相互独立的多振荡单元多孔板全自动化摇床培养箱，包括框架，所述框架的框体上安装有培养箱本体，所述培养箱本体包括内胆和加热膜，所述内胆的外壁上包裹有加热膜，所述培养箱本体的正面设置有自动门，所述自动门包括自动门电机、自动门传动机构、自动门转轴和自动门体，所述框架上并且与内胆对应设置有振荡单元，所述振荡单元包括振荡运动机构、孔板夹紧机构、孔板放置位、孔板限位、减速传动机构、辅助支撑、孔板夹紧电机、振荡单元电机、孔板载架和孔板，所述框架上并且位于培养箱本体的左右侧壁对称设置有加湿单元，所述加湿单元包括风扇、过滤器、进风风管、出风风管和雾化单元，所述培养箱本体的背面连接有手动门，所述手动门上设置有透明观察窗,所述孔板载架采用双侧夹紧结构。
7.作为本实用新型优选的方案，所述框架底部的四角处分别通过螺栓连接有框架支撑脚，所述加热膜的外壁上包裹有保温材料，其中保温材料包括但不仅限于聚氨酯保温材料、橡塑保温材料。
8.作为本实用新型优选的方案，所述手动门的一侧通过铰链连接在培养箱本体上，所述手动门的另一侧通过把手连接在培养箱本体上，所述把手为快速夹，所述培养箱本体上并且位于手动门与培养箱本体的连接处设置有密封圈。
9.作为本实用新型优选的方案，所述自动门体的一侧通过合页连接在培养箱本体中
的内胆上，所述自动门体的底部拐角处并且位于合页的下方通过自动门转轴连接在自动门传动机构的驱动轴上，所述自动门传动机构的连接轴上连接在自动门电机的驱动轴上，所述自动门电机通过螺栓连接在框架的侧壁上。
10.作为本实用新型优选的方案，所述自动门传动机构为蜗轮蜗杆减速机，并且通过螺栓连接框架上，所述内胆上并且位于自动门体与内胆连接处内嵌有自动门密封条。
11.作为本实用新型优选的方案，所述振荡单元电机设置在培养箱本体的底部，所述振荡单元电机的驱动轴的一端贯穿至内胆的内部连接有振荡运动机构，所述孔板载架振荡运动机构通过手拧螺钉连接在振荡运动机构上，所述孔板载架的端部中心处通过连杆转动连接在辅助支撑，所述辅助支撑的另一端连接在内胆内腔的顶部，所述孔板载架内腔的顶部设置有孔板夹紧电机。
12.作为本实用新型优选的方案，所述孔板放置在孔板放置位上，并且通过孔板限位将孔板限制在固定的区域内，所述孔板夹紧电机的驱动轴上并且与孔板载架对应通过减速传动机构连接在孔板夹紧机构上，所述孔板夹紧机构的夹紧端并且与孔板载架对应连接有孔板，所述孔板为培养细胞的载具，其中培养细胞的载具包括但不仅限于immunovessel培养管。
13.作为本实用新型优选的方案，所述雾化单元为雾化器，并且通过螺钉连接在框架上，所述雾化单元的进风口通过进风风管连接在培养箱本体的侧壁上，所述雾化单元的出风风口通过出风风管连接在培养箱本体的侧壁上。
14.作为本实用新型优选的方案，所述进风风管、出风风管分别与内胆的内腔为连通结构，所述进风风管的内部并且位于进风风管与内胆的连接处安装有风扇，所述出风风管的内部并且位于出风风管与内胆的连接处设置有过滤器。
15.作为本实用新型优选的方案，所述振荡单元至少设置两组，并且相互独立，其中每个振荡单元上的孔板设置一组或者均匀设置多组，所述振荡运动机构采用但不仅限于偏心轮结构，所述加湿单元的加湿形式包括但不仅限于水雾化加湿或者自然蒸发。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1、本实用新型中，通过设计一种摇床培养箱全自动化操作，能集成到全自动化生产线中，适应自动化生产，与机器人转运、加液系统配合后，实现培养全流程自动化，能同时操作多个孔板，适应批量生产和操作，大大提升生产与筛选效率，可倍数级缩短平行试验时间。
18.2、本实用新型中，通过设计多个振荡单元相互独立，不同培养条件的细胞可以同时培养，能快速更换孔板载架，适应不同规格的孔板，大大提高工艺适应性，通过加湿单元加湿，能主动控制内胆内湿度，满足不同设定工作点，同时大大缩短开门后培养箱内湿度的恢复时间，以及有手动门和观察窗口，便于应急处理，从而设计结构更加科学、合理、紧凑，使用性能更强。
附图说明
19.图1为本实用新型全自动化孔板振荡摇床培养箱的正面结构示意图；
20.图2为本实用新型结全自动化孔板振荡摇床培养箱的背面构示意图；
21.图3为本实用新型振荡单元及其关联结构示意图；
22.图4为本实用新型单侧压紧带来的位置偏差结构示意图；
23.图5为本实用新型孔板载架双侧夹紧结构结构示意图；
24.图6为本实用新型孔板载架支撑结构示意图。
25.图中：1、框架；2、培养箱本体；3、自动门；4、振荡单元；5、加湿单元；6、手动门；7、透明观察窗；8、把手；9、自动门密封条；10、手拧螺钉；201、内胆；202、加热膜；301、自动门电机；302、自动门传动机构； 303、自动门转轴；304、自动门体；401、振荡运动机构；402、孔板夹紧机构；403、孔板放置位；404、孔板限位；405、减速传动机构；406、辅助支撑；407、孔板夹紧电机；408、振荡单元电机；409、孔板载架；410、孔板； 501、风扇；502、过滤器；503、进风风管；504、出风风管；505、雾化单元。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述,给出了本实用新型的若干实施例,但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例,相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
28.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：
31.一种相互独立的多振荡单元多孔板全自动化摇床培养箱，包括框架1，框架1的框体上安装有培养箱本体2，培养箱本体2包括内胆201和加热膜202，内胆201的外壁上包裹有加热膜202，培养箱本体2的正面设置有自动门3，自动门3包括自动门电机301、自动门传动机构302、自动门转轴303和自动门体304，框架1上并且与内胆201对应设置有振荡单元4，振荡单元4包括振荡运动机构401、孔板夹紧机构402、孔板放置位403、孔板限位404、减速传动机构405、辅助支撑406、孔板夹紧电机407、振荡单元电机408、孔板载架409和孔板410，框架1上并且位于培养箱本体2的左右侧壁对称设置有加湿单元5，加湿单元5包括风扇501、过滤器502、进风风管503、出风风管504和雾化单元505，培养箱本体2的背面连接有手动门6，手动门6上设置有透明观察窗7,孔板载架409采用双侧夹紧结构。
32.作为本实用新型进一步优选的方案，框架1底部的四角处分别通过螺栓连接有框架支撑脚，加热膜202的外壁上包裹有保温材料，其中保温材料包括但不仅限于聚氨酯保温
材料、橡塑保温材料。
33.作为本实用新型进一步优选的方案，手动门6的一侧通过铰链连接在培养箱本体2上，手动门6的另一侧通过把手8连接在培养箱本体2上，把手8 为快速夹，培养箱本体2上并且位于手动门6与培养箱本体2的连接处设置有密封圈。
34.作为本实用新型进一步优选的方案，自动门体304的一侧通过合页连接在培养箱本体2中的内胆201上，自动门体304的底部拐角处并且位于合页的下方通过自动门转轴303连接在自动门传动机构302的驱动轴上，自动门传动机构302的连接轴上连接在自动门电机301的驱动轴上，自动门电机301 通过螺栓连接在框架1的侧壁上。
35.作为本实用新型进一步优选的方案，自动门传动机构302为蜗轮蜗杆减速机，并且通过螺栓连接框架1上，内胆201上并且位于自动门体304与内胆201连接处内嵌有自动门密封条9。
36.作为本实用新型进一步优选的方案，振荡单元电机408设置在培养箱本体2的底部，振荡单元电机408的驱动轴的一端贯穿至内胆201的内部连接有振荡运动机构401，孔板载架409振荡运动机构401通过手拧螺钉10连接在振荡运动机构401上，孔板载架409的端部中心处通过连杆转动连接在辅助支撑406，辅助支撑406的另一端连接在内胆201内腔的顶部，孔板载架 409内腔的顶部设置有孔板夹紧电机407。
37.作为本实用新型进一步优选的方案，孔板410放置在孔板放置位403上，并且通过孔板限位404将孔板410限制在固定的区域内，孔板夹紧电机407 的驱动轴上并且与孔板载架409对应通过减速传动机构405连接在孔板夹紧机构402上，孔板夹紧机构402的夹紧端并且与孔板载架409对应连接有孔板410，孔板410为培养细胞的载具，其中培养细胞的载具包括但不仅限于 immunovessel培养管。
38.作为本实用新型进一步优选的方案，雾化单元505为雾化器，并且通过螺钉连接在框架1上，雾化单元505的进风口通过进风风管503连接在培养箱本体2的侧壁上，雾化单元505的出风风口通过出风风管504连接在培养箱本体2的侧壁上。
39.作为本实用新型进一步优选的方案，进风风管503、出风风管504分别与内胆201的内腔为连通结构，进风风管503的内部并且位于进风风管503与内胆201的连接处安装有风扇501，出风风管504的内部并且位于出风风管 504与内胆201的连接处设置有过滤器502。
40.作为本实用新型进一步优选的方案，振荡单元4至少设置两组，并且相互独立，其中每个振荡单元4上的孔板410设置一组或者均匀设置多组，振荡运动机构401采用但不仅限于偏心轮结构，加湿单元5的加湿形式包括但不仅限于水雾化加湿或者自然蒸发。
41.具体实施案例：
42.框架1：框架1是整个系统的安装、支撑支架；
43.自动门3：自动门3包含自动门电机301、自动门传动机构302、自动门转轴303和自动门体304，自动门电机,301提供的动力经自动门传动机构302 传递到自动门转轴303，带动自动门体304绕自动门转轴303旋转，实现自动门的开、关；
44.振荡单元4：振荡单元4为细胞培养提供所需的转速和振幅，孔板载架409通过手拧螺钉10固定在振荡单元3上，振荡单元3运动时，带动孔板载架409一起振荡，振荡单元4安装在内胆201内；
45.振荡单元4包含振荡运动机构401、孔板夹紧机构402、孔板放置位403、孔板限位
404、减速与传动机构405、辅助支撑406和孔板夹紧电机407，振荡单元电机408驱动振荡运动机构401，是整个振荡单元3左振荡运动，同时为了提供系统的稳定性，在远离振荡驱动的一端有辅助支撑406，孔板410放置在孔板放置位403上，由孔板限位404将孔板410限制在固定的区域内，孔板夹紧电机407的动力经减速与传动机构405传递给孔板夹紧机构402，带动孔板夹紧机构402夹紧孔板410；
46.孔板410：孔板410是培养细胞的载具，细胞及药液存放在孔板410中。
47.自动门密封条：自动门密封条9用于确保自动门2关闭后，内胆201中气体、水汽不会泄漏；
48.内胆201：内胆201提供一个密闭空间，该密闭空间内的环境为细胞培养所需的环境；
49.孔板载架409：孔板载架409用于存放、固定孔板410。
50.加热膜202与保温材料：加热膜202与保温材料用于内胆201内的温度控制，其中加热膜202用于加热，保温材料用于减少内胆与外界的温度传递。
51.加湿单元5：加湿单元5包含风扇201、过滤器502、进风风管503、出风风管504和雾化单元505，用于内胆201内的湿度控制，雾化单元505将水雾化后，经风扇503通过进风风管503吹入内胆201内，同时风扇501也加速空气流动，提高内胆201内的温度均匀性，进风风管503、出风风管504是加湿单元5的气体循环通道，出风风管504内装有过滤器502，用来过滤循环气体中的杂质；
52.手拧螺钉10：手拧螺钉10将孔板载架409固定在振荡单元3上，拧紧手拧螺钉10无需借助其他工具，能实现孔板载架7的快速更换；
53.振荡单元电机408：振荡单元电机408为振荡单元3提供动力；
54.手动门6：手动门6可以手动打开，以备应急之用；
55.观察窗口7：手动门6上有观察窗口6，使用者可以通过观察窗口6观察内胆201内的情况；
56.把手8：把手8用于手动锁紧手动门6，同时也为手动开、关手动门6提供手抓之处；
57.本方案所属的相互独立的多振荡单元多孔板全自动化摇床培养箱的主要特点为：
58.1)振荡单元4可以根据实际情况有1个或多个，且每个振荡单元4相互独立，工作时每个振荡单元4可以设置不同参数，相互独立同时运行；
59.2)孔板载架409在振荡单元4上可以快速更换，不同的孔板410适配不同的孔板载架409，不同的孔板载架409与振荡单元4的安装接口相同，用手拧螺母10手动拧紧，无需借助其他工具，在振荡单元4上快速拆换；
60.3)每个孔板载架409上存放多个孔板410，多振荡单元多孔板使得该摇床培养箱能适应批量生产；
61.4)通过程序控制自动门电机201驱动自动门2的开、关，并配以机械手对孔板410操作，实现孔板的全自动化操作，无需人工操作，这使得该摇床培养箱能集成到全自动化生产线中，适应自动化生产；
62.5)加湿单元5采用水雾化加湿，雾化器能根据需要启动、停止，配以加湿空气循环，能有效控制内胆内胆湿度，内胆201外侧包裹的加热膜202和保温材料能有效控制内胆内的温度，有效的温湿度控制为细胞培养提供所需的环境；
63.6)本摇床培养箱背部留有手动门6，便于应急处理，同时手动门6上有观察窗口7，便于使用者观察内胆201中的运行情况；
64.7)孔板载架409采用双侧夹紧结构，当机器人送入孔板载架409时，实现孔板410水平位置偏差后的自动对中，保障高速振荡条件下的安全性；
65.其中：
66.1.孔板4可以为任何规格的孔板或其他任何形式的新型细胞培养载具，如immunovessel培养管等；
67.2.振荡单元3可以为任意数量；
68.3.每个振荡单元3上的孔板4可以为任意数量；
69.4.加热膜8可以是任意形式的加热元件；
70.5.加湿单元9可以采用水雾化加湿，也可以采用自然蒸发或其他任何形式的加湿形式；
71.6.振荡运动机构3.1可以是偏心轮结构或其他任意能实现振荡的结构。
72.如图4，单侧压紧结构，在初始位置倾斜时，当侧板压紧后，会进一步放大孔板，在载架上的倾斜程度；
73.如图5，双侧压紧结构，在初始位置倾斜时，当两侧压紧后，可自动对中；
74.如图6，孔板通过圆柱支撑结构支撑，大大降低孔板与支撑结构的接触面积，有效降低接触污染风险概率，同时便于载架层间的热量与气体交换，机器人传入时，可有效降低摩檫力。
75.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。