震荡磁力设备及生物样品震荡吸磁方法与流程

本发明涉及震动分离设备领域，特别是涉及一种震荡磁力设备及生物样品震荡吸磁方法。

背景技术：

磁珠分离作为分离核酸、蛋白或细胞等样品的常用分离方法，分离实验过程中涉及到震荡及吸磁步骤，而常见的自动化移液工作站一般将震荡和吸磁分别设置在不同的工位上，占用空间大。目前也有一些将震荡和吸磁集成在一起的设备，但结构复杂，定位精度低，难以保证样品实验质量。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种震荡磁力设备及生物样品震荡吸磁方法，用于解决现有技术中生物、化学物质分离设备占用空间大、实验质量低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种震荡磁力设备，包括底座，所述底座上安装有震荡机构、升降机构、磁力装置以及用于安装样品座的震荡适配座，所述震荡机构与震荡适配座连接，并带动震荡适配座震荡；所述升降机构与磁力装置连接并带动磁力装置升降，所述磁力装置形成磁场并上升作用于样品座，所述底座和震荡机构中的其中一者安装有原点感应传感器，另一者安装有用于触发原点感应传感器的原点感应片。

本发明的有益效果是：震荡机构、升降机构、磁力装置集成在同一底座上，减少了占用空间，实验操作简单方便，并且通过原点感应传感器与原点感应片配合实现震荡适配座的定位，保证了磁力装置与震荡适配座的对位精度，有利于提高实验质量。

可选地，所述震荡机构包括震荡电机和滚动轴承组件，所述滚动轴承组件包括转轴、轴承外套和安装在轴承外套内的滚动轴承，所述轴承外套与震荡适配座连接，所在转轴的上端设有与滚动轴承连接的上轴肩，所述转轴的下端设有与震荡电机连接的下轴肩，上轴肩与下轴肩偏心设置。

可选地，所述升降机构包括升降电机，所述升降电机的输出端安装有升降螺杆，所述磁力装置上安装有与升降螺杆配合的升降螺母。

可选地，所述震荡适配座的底部安装有震荡连接板，震荡连接板上设有定位孔，所述磁力装置上安装有与定位孔配合的定位结构，所述磁力装置上升时，带动所述定位结构上行与定位孔配合定位。

可选地，所述定位结构包括定位销，所述定位销的下端与磁力装置活动连接，所述定位销的上端与定位孔定位配合，定位销的上端设有限位部以及套装有弹簧，所述弹簧的两端分别顶住限位部和磁力装置。

可选地，所述磁力装置包括磁力棒架，所述磁力棒架上安装有磁力棒组。

可选地，所述磁力棒组包括多个具有磁性的磁力棒，多个磁力棒呈矩阵分布；当磁力棒形成的磁场作用于样品座的样品管时，磁力棒的上端位于样品管下端的一侧。

可选地，所述底座上安装有上升感应传感器和位于上升感应传感器下方的下降感应传感器，所述磁力棒架上安装有用于触发上升感应传感器和下降感应传感器的升降感应片。

可选地，所述震荡磁力设备还包括上位机，所述底座上安装有控制卡，所述上位机通过控制卡控制震荡机构和升降机构的启停。

采用上述可选地方案的有益效果是：磁力装置与适配座对位精准，有利于磁力棒准确伸入样品座的样品管之间，保证了磁场效力。

一种生物样品震荡吸磁方法，将装有样品的样品座安装到震荡适配座内，通过上位机使控制卡控制震荡机构在预设时间内运行，震荡机构带动震荡适配座震荡；当震荡机构完成预设的震荡时间后，原点感应片首次触发原点感应传感器时，上位机根据原点传感器的反馈信号控制震荡机构停止在原点；当震荡机构停止运行后，上位机控制升降装置启动运行，升降装置带动磁力装置上升至磁力装置形成的磁场能够作用于样品座内的磁珠，磁力装置对样品座内的磁珠吸磁；完成吸磁后，升降装置带动磁力装置下降远离样品座。

本发明的有益效果是：操作简单方便，震荡机构完成震荡后能够自动回到原点，保证了对位精度和样品的实验质量。

附图说明

图1显示为本发明震荡磁力设备的结构示意图；

图2显示为本发明震荡磁力设备的俯视图；

图3显示为图2中a-a的剖视图；

图4显示为本发明震荡磁力设备的第一视角装配示意图；

图5显示为图4中局部b的放大示意图；

图6显示为本发明震荡磁力设备的第二视角装配示意图。

零件标号说明

101-底座；102-支撑座；103-控制卡；104-控制卡固定板；105-外壳；106-原点感应传感器；

201-震荡适配座；202-震荡连接板；203-轴承外套；204-滚动轴承；205-轴承压盖；206-偏心轴；207-配重轮；208-震荡电机固定板；209-震荡电机；210-原点感应片；

301-磁力棒；302-磁力棒架；303-磁力架固定板；304-升降螺母；305-升降螺杆；306-升降电机；307-升降电机固定板；308-升降感应片；309-上升感应传感器；310-下降感应传感器；311-传感器固定座；312-升降导向轴；313-升降导向套；

401-定位销；402-弹簧；403-垫圈；404-固定螺钉；

501-样品孔板；502-孔板适配座。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于自动移液平台，特别是应用于核酸、蛋白或细胞等生物样品的震荡和吸磁。本发明是解决传统生物样品处理震荡和吸磁需要通过不同设备进行处理、设备占用空间大、操作不便、样品定位精度低、影响样品处理质量等问题。

如图1至图6所示，本发明的震荡磁力设备，包括底101座，底座101上安装有震荡机构、升降机构、磁力装置以及用于安装样品座的震荡适配座105，震荡机构与震荡适配座105连接，并带动震荡适配座105震荡，从而使得安装在震荡适配座105内的样品座与震荡适配座一起震荡。升降机构与磁力装置连接并带动磁力装置升降，磁力装置形成磁场并上升作用于样品座，底座101和震荡机构中的其中一者安装有原点感应传感器106，另一者安装有用于触发原点感应传感器106的原点感应片210，通过原点感应片210触发原点感应传感器106来确保震荡机构是否回位到原点，从而确保定位精度。

如图1至图6所示，在一示例性实施例中，磁力装置包括磁力棒架302，磁力棒架302上安装有磁力棒组。磁力棒组包括多个具有磁性的磁力棒301，多个磁力棒301可以呈矩阵分布。磁力棒301可以上端或整体具有磁性，当磁力棒301形成的磁场作用于样品座的样品管时，磁力棒301的上端位于样品管下端的一侧，磁力棒301的轴向与样品管的轴向平行。其中，样品座包括样品孔板501和孔板适配座502，样品孔板501安装在孔板适配座502上，孔板适配座502安装在震荡适配座201上，样品孔板501上向下凸设有样品管，样品管装有样品和磁珠。多个样品管也可以呈矩阵排布，样品管的端部与磁力棒301的端部错开。采用该结构布局，使得磁力装置上升到达工作位时，每个样品管的外围围设有多个磁力棒301，每个磁力棒同时又作用于多个样品管，保证了磁性力的稳定，避免单个磁力棒301出现故障而造成样品管无法完成吸磁。

如图1至图6所示，在一示例性实施例中，震荡机构包括震荡电机209和滚动轴承组件，震荡电机209安装在底座101上，可以通过震荡电机固定板208压紧固定。滚动轴承组件包括滚动轴承204、轴承外套203、轴承压盖205和转轴206，滚动轴承204安装在轴承外套203内，轴承压盖205与转轴206连接并限制滚动轴承204脱离轴承外套203，轴承外套203通过震荡连接板202与震荡适配座201连接；转轴206的上端设有上轴肩，上轴肩与滚动轴承204配合，转轴206的下端设有下轴肩，下轴肩与震荡电机209的输出端连接，上轴肩的外径大于下轴肩的外径，且上轴肩与下轴肩偏心设置，通过偏心设置的上轴肩和下轴肩使得旋转重心与震动电机产生偏移。下轴肩上还套装有配重轮207，配重轮、下轴肩以及震荡电机的输出端通过螺钉固定连接；通过设置配重轮可以转移旋转时的重心，高速旋转时，可以减小设备工作的晃动，设备工作时更加平稳。震荡电机通过偏心轴承组件带动震荡适配座在水平面内沿周向震荡

如图1至图6所示，在一示例性实施例中，升降机构包括升降电机306，升降电机306安装在底座101上，可以通过升降电机固定板307压紧固定。升降电机306的输出端安装有升降螺杆305，磁力装置上安装有与升降螺杆305螺纹配合的升降螺母302。其中，升降螺母302可以通过磁力架固定板303安装在磁力棒架302的底部，磁力棒架302上设有限制磁力棒架302转动的止转结构，当升降电机306带动升降螺杆305正向或逆向转动时，便将升降螺杆305的转动转换为升降螺母302的升降移动，从而实现磁力装置的升降运动。

如图1至图6所示，在一示例性实施例中，震荡磁力设备还包括升降导向轴312和与升降导向轴312导向配合的升降导向套313，升降导向轴312和升降导向套313中的一者安装在磁力棒架302上，另一者安装在底座101上。在本实施例中，升降导向轴312安装在磁力棒架302的底部，升降导向套313安装在底座上。底座101上安装有上升感应传感器309和位于上升感应传感器309下方的下降感应传感器310，上升感应传感器309和下降感应传感器310可以通过传感器固定座311安装在底座上的支撑座上。磁力棒架302上安装有用于触发上升感应传感器309和下降感应传感器310的升降感应片308。当磁力棒架302上升运动时，升降感应片308触发上升感应传感器309，上位机根据上升感应传感器的反馈信号使控制卡控制升降电机停止运行；当磁力棒架302下降运动时，升降感应片308触发下降感应传感器310，上位机根据下降感应传感器的反馈信号使控制卡控制升降电机停止运行。

如图1至图6所示，在一示例性实施例中，震荡适配座105的底部安装有震荡连接板202。震荡连接板202上设有定位孔，磁力装置上安装有与震荡连接板202对应导向配合的定位结构，磁力装置上升时，带动定位结构上行与震荡连接板202上的定位孔配合定位。在本实施例中，定位结构可以安装在磁力架固定板303上，位于磁力棒架302底部两端的磁力架固定板上均安装有定位结构，提高磁力棒架与震荡适配座的定位精度。

如图1至图6所示，在一示例性实施例中，定位结构包括定位销401，定位销401的上端面可以为锥形面，有利于导向定位。定位销401的下端与磁力装置的磁力架固定板303活动连接，定位销401的上端与定位孔定位配合，定位销401的上端设有限位部以及套装有弹簧402，弹簧402的两端分别顶住限位部和磁力装置的磁力架固定板303，弹簧402处于压缩状态，磁力架固定板303可以采用l型或z型结构。其中，定位销401的下端穿过磁力架固定板上的通孔，并通过安装在定位销401端部的固定螺钉404和垫圈403限制定位销401上移脱离磁力架固定板303。采用该结构设计，既能使得定位销自动复位，又能避免定位销过渡顶紧震荡连接板，运行灵活稳定，又避免损伤部件。当磁力棒架302带动定位销401上移时，定位销401伸入定位孔内，带动震荡适配座105精调到原点，保证了磁力装置与震荡适配座的精确定位。

如图1至图6所示，在一示例性实施例中，震荡磁力设备还包括上位机，底座101上安装有控制卡103，上位机通过控制卡103控制震荡机构和升降机构的启停。其中，可以在底座101上设置向上延设的支撑座102，控制卡103通过控制卡固定板104安装在支撑座102上。

如图1至图6所示，在一示例性实施例中，震荡磁力设备还包括外壳105，外壳105的顶部敞开设置，底座101、磁力装置、升降机构、震荡机构安装在外壳105内，震荡适配座201位于升降机构、磁力装置、震荡机构的上方，并位于外壳105的外部，有利于震荡适配座201充分在水平面内沿周向震荡。震荡适配座201中心和震荡连接板中心均设有用于避让磁力装置升降的避让孔，使得磁力棒直接顺利伸入各样品管之间。

本发明的生物样品震荡吸磁方法，将装有样品的样品座安装到震荡适配座内，通过上位机使控制卡控制震荡机构在预设时间内运行，震荡机构带动震荡适配座震荡；其中，上位机能够根据需求控制震荡机构的启动、停止、震荡时间、震荡转速、震荡停止位置等，控制操作简单方便，实现自动控制，降低人为操作干扰。当震荡机构完成预设的震荡时间后，原点感应片首次触发原点感应传感器时，上位机根据原点传感器的反馈信号控制震荡机构停止在原点。当震荡机构停止运行后，上位机控制升降装置启动运行，升降装置带动磁力装置上升至磁力装置形成的磁场能够作用于样品座内的磁珠，磁力装置对样品座内的磁珠吸磁；完成吸磁后，升降装置带动磁力装置下降远离样品座，样品座内的磁珠消磁。

本发明的磁力震荡设备及生物样品吸磁方法通过简单的结构和操作方法实现了样品震荡与吸磁的结合，简化了设备结构，减少了占用空间，并且通过原点感应传感器和原点感应片配实现初定位，通过震荡连接板、定位销配合实现精定位，采用逐步定位的方式保证了磁力棒与样品管的定位精度，即保证了设备运行的稳定性，又保证了样品处理的质量和效率。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。