一种机械式自调平培养皿架的制作方法

本发明属于培养皿架技术领域，特别涉及一种机械式自调平培养皿架。

背景技术：

培养皿是一种用于微生物或细胞培养的实验室器皿。培养皿材质一般为玻璃或塑料，表面比较光滑。由于培养皿数量较多，为提高存放装置的空间利用率，通常把培养皿放置在存放架。

目前的培养皿架主要由底座、支撑柱和承载架组成，上述培养皿架虽然可以通过存放架将培养皿进行层叠放置，提高了培养装置的存放空间利用率，但在放置过程中由于放置底面不平或培养皿摆放位置靠近边缘极易造成培养皿架倾斜，当培养皿架倾斜到一定程度会使得培养皿滑落，容易造成玻璃培养皿产生裂缝乃至破裂，造成资源的浪费。

在现有技术培养皿在使用过程中常常需要将培养皿倾斜进行培养，操作者往往将培养皿一端放置在某一物体上实现倾斜，此操作没有固定，极易引起培养皿翻滚，常见的培养皿架不能满足要求，而现有技术中没有可以实现培养皿架机械调平或一定角度倾斜的培养皿架。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种机械式自调平培养皿架，适用于放置培养皿架地面不平或需要倾斜培养皿进行培养的场合，利用重锤的重力指向作用，实现培养皿架的机械式自动调平，简单高效。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种机械式自调平培养皿架，其创新点在于：包括若干个平行设置的支撑架，且各支撑架的中部通过支撑架挡板联接固定；在相邻两支撑架之间自上而下依次等间距设置有培养皿架，进而形成若干个培养皿架组；

所述培养皿架包括培养皿支架、培养皿支撑板和重锤；

所述培养皿支架包括呈凸字型结构的支架主体，所述支架主体的两侧设有沿支架主体中心线长度方向延伸且与支撑架配合的通孔，在支架主体的通孔下端部还固定连接有调整螺母；所述支撑架穿过支架主体两侧的通孔并与调整螺母螺纹连接，调整螺母可沿支撑架上下移动推动支架主体上下移动，且所述调整螺母由紧定螺钉固定；

所述支架主体的上端两侧对称设有由外向内的l型伸出凸台，所述支架主体的中部上下两端设有连通的上锥形孔和下锥形孔，且上锥形孔内设有与其配合的锥形橡皮垫；所述重锤设置在凸型支架主体的中部，所述重锤的杆体依次穿过下锥形孔、锥形橡皮垫和上锥形孔，该重锤的杆体直径大于锥形橡皮垫的内径，且所述重锤的杆体端部与培养皿支撑板焊接；

所述培养皿支撑板设置在支架主体的上端部与l型伸出凸台的上端部之间，所述培养皿支撑板下端设有承压泡沫板，上端设有边长大于培养皿直径的正方形围栏；所述培养皿支撑板的正方形围栏内放置防滑垫，所述防滑垫上放置培养皿，所述培养皿支撑板外侧设有裙边，裙边上下两侧分别设有上侧缓冲弹簧和下侧缓冲弹簧，所述上侧缓冲弹簧设置在培养皿支架的l型伸出凸台和培养皿支撑板上端之间，下侧缓冲弹簧设置在培养皿支架和与培养皿支撑板下端之间。

进一步地，所述上侧缓冲弹簧包括上侧缓冲内弹簧和上侧缓冲外弹簧，下侧缓冲弹簧包括下侧缓冲内弹簧和下侧缓冲外弹簧。

进一步地，所述上侧缓冲内弹簧的刚度小于上侧缓冲外弹簧的刚度，所述上侧缓冲内弹簧的长度大于上侧缓冲外弹簧的长度。

进一步地，所述下侧缓冲内弹簧的刚度小于下侧缓冲外弹簧的刚度，所述下侧缓冲内弹簧的长度大于下侧缓冲外弹簧的长度。

进一步地，所述上侧缓冲弹簧的刚度小于下侧缓冲弹簧的刚度。

进一步地，所述相邻两培养皿架组上的培养皿架上下错落设置。

进一步地，所述上锥形孔和下锥形孔的锥角为60°，使培养皿架的调平角度在0-60°。

本发明的优点在于：

（1）本发明机械式自调平培养皿架，利用重锤的重力指向作用，通过合理选择重锤质量和放置位置实现培养皿机械式自动调平，解决培养皿在培养皿架上随便摆放引起培养皿架不稳的问题，同时可以适用于培养皿架放置地面倾斜或需要一定倾斜要求的培养皿架，提高培养皿存放的空间利用率；

（2）本发明机械式自调平培养皿架，其中，上下侧缓冲弹簧均采用内缓冲弹簧和外缓冲弹簧结合的形式，通过设置刚度小、长度大的内弹簧和刚度大、长度小的外弹簧提高培养皿架的适用性；当培养皿质量或摆放倾角较小时，仅由刚度小、长度大的内弹簧发挥作用，当培养皿质量或摆放倾角较大时，由刚度小、长度大的内弹簧和刚度大、长度小的外弹簧共同发挥作用，进而提高培养皿架的适用范围，进一步减少培养皿放置和取出过程中产生的冲击，进而减少培养皿架上各培养皿间的相互影响；

（3）本发明机械式自调平培养皿架，其中，相邻两培养皿架组上的培养皿架上下错落设置，能够使整体结构紧凑，占用空间小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的一种机械式自调平培养皿架主视图。

图2是本发明的一种机械式自调平培养皿架俯视图。

图3是本发明的一种机械式自调平培养皿架单个培养皿的局部放大图。

图4是本发明的一种机械式自调平培养皿架单个培养皿的上下缓冲弹簧的局部放大图。

图5是本发明的一种机械式自调平培养皿架调平无倾斜要求培养皿的主视图。

图6是本发明的一种机械式自调平培养皿架倾斜放置培养皿的主视图。

图7是本发明的一种机械式自调平培养皿架调平具有倾斜要求培养皿的主视图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例

本实施例机械式自调平培养皿架，如图1和图2所示，包括若干个平行设置的支撑架1，且各支撑架1的中部通过支撑架挡板12联接固定；在相邻两支撑架1之间自上而下依次等间距设置有培养皿架，进而形成若干个培养皿架组；相邻两培养皿架组上的培养皿架上下错落设置，能够使整体结构紧凑，占用空间小。

如图3所示，培养皿架包括培养皿支架2、培养皿支撑板9和重锤8，培养皿支架2包括呈凸字型结构的支架主体，支架主体的两侧设有沿支架主体中心线长度方向延伸且与支撑架配合的通孔，在支架主体的通孔下端部还固定连接有调整螺母11；支撑架1穿过支架主体两侧的通孔并与调整螺母11螺纹连接，调整螺母11可沿支撑架1上下移动推动支架主体上下移动，且调整螺母11由紧定螺钉10固定，也可以采用双螺母固定。

支架主体的上端两侧对称设有由外向内的l型伸出凸台，支架主体的中部上下两端设有连通的上锥形孔21和下锥形孔22，且上锥形孔21内设有与其配合的锥形橡皮垫7；锥形橡皮垫7优选软质橡胶，也可以采用其他硬度较小的硬质橡胶。

重锤8设置在凸型支架主体的中部，重锤8的杆体依次穿过下锥形孔22、锥形橡皮垫7和上锥形孔21，该重锤8的杆体直径大于锥形橡皮垫7的内径，且重锤8的杆体端部与培养皿支撑板9焊接；上锥形孔21和下锥形孔22的锥角优选为60°，培养皿架的调平角度优选在0-60°，也可以根据实际要求进行增大或减少。

培养皿支撑板9设置在支架主体的上端部与l型伸出凸台的上端部之间，培养皿支撑板9下端设有承压泡沫板5，上端设有边长大于培养皿直径的正方形围栏；培养皿支撑板的正方形围栏内放置防滑垫91，防滑垫91上放置培养皿6，防滑垫91摩擦系数等于培养皿6需求倾斜角度的正切值；培养皿支撑板9外侧设有裙边，裙边上下两侧分别设有上侧缓冲弹簧3和下侧缓冲弹簧4，如图4所示，上侧缓冲弹簧3包括上侧缓冲内弹簧31和上侧缓冲外弹簧32，下侧缓冲弹簧4包括下侧缓冲内弹簧41和下侧缓冲外弹簧42，所述上侧缓冲弹簧3设置在培养皿支架的l型伸出凸台和培养皿支撑板2上端之间，下侧缓冲弹簧4设置在培养皿支架2和与培养皿支撑板9下端之间；上侧缓冲弹簧3的刚度小于下侧缓冲弹簧4的刚度，上侧缓冲弹簧3和下侧缓冲弹簧4的刚度与培养皿质量匹配，上侧缓冲内弹簧31和下侧缓冲内弹簧41的长度均大于上侧缓冲外弹簧32和下侧缓冲外弹簧42，且重锤8锤头关于锥形橡皮垫7的转动力矩大于培养皿6。

本实施例机械式自调平培养皿架的调整过程如下：

当地面不平或操作者放置导致培养皿6没有放置在培养皿架对应位置的中心时，如图5所示。当培养皿6偏离至培养皿架对应位置中心的右侧时，此时培养皿6关于锥形橡皮垫7的转动力矩大于重锤8锤头，引起培养皿支撑板9和重锤8整体绕锥形橡皮垫7顺时针旋转，首先压缩上侧缓冲弹簧3并拉伸下侧缓冲弹簧4，同时压缩锥形橡皮垫7和承压泡沫板5右侧，上侧缓冲内弹簧31压缩逐渐增大，一旦倾斜角度或载重较大使得上侧缓冲内弹簧31压缩量超过上侧缓冲内弹簧31和上侧缓冲外弹簧32的高度差时，上侧缓冲外弹簧32进一步压缩。此时上侧缓冲内弹簧31向上拉伸培养皿支撑板9，下侧缓冲外弹簧41向上推动培养皿支撑板9，培养皿支撑板9和重锤8整体逆时针转矩逐渐增大。当培养皿支撑板9和重锤8整体关于锥形橡皮垫7的转动力矩等于培养皿6时，培养皿支撑板9和重锤8整体旋转到左侧最大高度，此后培养皿支撑板9和重锤8整体关于锥形橡皮垫7的转动力矩大于培养皿6，引起培养皿支撑板9和重锤8整体绕锥形橡皮垫7逆时针旋转，当重锤8绕锥形橡皮垫7逆时针旋转超过中心位置时，首先拉伸上侧缓冲弹簧3并压缩下侧缓冲弹簧4，同时压缩锥形橡皮垫7和承压泡沫板5左侧，下侧缓冲内弹簧41压缩逐渐增大，一旦倾斜角度或载重较大使得下侧缓冲内弹簧41压缩量超过下侧缓冲内弹簧41和下侧缓冲外弹簧42的高度差时，下侧缓冲外弹簧42进一步压缩。此时下侧缓冲内弹簧41向下拉伸培养皿支撑板9，上侧缓冲外弹簧42向下推动培养皿支撑板9，培养皿支撑板9和重锤8整体顺时针转矩逐渐增大，此时培养皿支撑板9右侧高度大于左侧高度，培养皿6在重力的作用下向培养皿架对应位置的中心处移动。当培养皿支撑板9和重锤8整体关于锥形橡皮垫7的转动力矩等于培养皿6时，培养皿支撑板9和重锤8整体旋转到右侧最大高度，此后培养皿支撑板9和重锤8整体关于锥形橡皮垫7的转动力矩大于培养皿6，引起培养皿支撑板9和重锤8整体绕锥形橡皮垫7顺时针旋转。反复执行此过程，直到培养皿6到达培养皿架对应位置的中心时，培养皿6和重锤8锤头关于锥形橡皮垫7的转动力矩均为0，完成调平过程。

进一步地，当培养皿6需要倾斜放置时，如图6所示。由于防滑垫91摩擦系数等于培养皿6需求倾斜角度的正切值，当培养皿6按照需求倾斜角度摆放在培养皿架时，培养皿6可以放置在培养皿架而不产生相对移动。当地面不平或操作者放置导致培养皿6没有放置在培养皿架对应位置的中心时，如图7所示。其调平过程与上述培养皿水平放置时的调平过程一致，当培养皿6和重锤8锤头关于锥形橡皮垫7的转动力矩均为0，完成调平过程。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。