培养基自动取盖引流装置的制作方法

1.本发明涉及微生物检测设备技术领域，尤其涉及一种培养基自动取盖引流装置。


背景技术：

2.在进行微生物检测试验时，通常需要向培养皿或培养瓶中注入培养基，以提供微生物的生长营养所需。在通常情况下，需要试验人员在将培养基依次倒入培养皿或培养瓶中，并依次封闭，试验过程均为手动操作，耗时较久，而且在注入培养基后无法及时封闭培养皿或培养瓶，存在污染的风险，进而导致培养工作的失败或试验结果的不准确。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种培养基自动取盖引流装置。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.培养基自动取盖引流装置，包括：
6.外罩；
7.引流机构，包括用于将储料瓶内的培养基引流至培养容器的引流组件，以及带动所述储料瓶和所述引流组件同步移动的驱动座；
8.开盖机构，所述开盖机构设于所述培养容器上方，一端与所述外罩固定连接；
9.用于控制所述引流机构和所述开盖机构的工作状态的控制机构；
10.供电机构，所述供电机构分别与所述引流机构、所述开盖机构和所述控制机构电连接。
11.优选地，所述培养基自动引流注液装置还包括用于放置所述培养容器的底座，所述底座上设有用于调整所述培养容器放置高度的升降机构。
12.优选地，所述升降机构包括用于放置所述培养容器的平台，以及带动所述平台升降的升降组件；
13.所述升降组件为螺杆升降组件、气动升降组件、液压升降组件、剪叉升降组件、链轮升降组件、齿轮齿条升降组件中的至少一种。
14.优选地，所述升降机构还包括用于固定所述平台升降方向的导向组件，所述导向组件与所述升降组件平行设置。
15.优选地，所述控制机构包括升降控制组件，所述升降控制组件包括设于所述导向组件上的定位传感器，所述定位传感器设于所述平台的行程最高点；还包括用于驱动所述升降组件运动的第一动力件，以及与所述定位传感器和所述第一动力件通信连接的第一控制件，所述第一控制件通过获取所述定位传感器的信号控制所述第一动力件的工作状态。
16.优选地，所述引流组件包括与所述储料瓶连通设置的引流管，以及用于固定所述引流管的引流本体，所述引流管与所述引流本体可拆卸连接，所述引流管的一端延伸至所述储料瓶内，另一端通过所述引流本体设于所述培养容器上方。
17.优选地，所述开盖机构包括上下伸缩的驱动轴，以及用于抓取所述培养容器盖体的抓取部，所述抓取部包括至少两个相对设置的抓取臂。
18.优选地，所述控制机构包括注液控制组件，所述注液控制组件包括驱动所述开盖机构抓取所述盖体的第二动力件、驱动所述驱动座移动或旋转的第三动力件、设于所述引流管位于所述储料瓶内一端的引流泵、设于所述引流管上的流量计，还包括第二控制件，所述第二控制件与所述第二动力件、所述第三动力件、所述引流泵、所述流量计通信连接。
19.优选地，所述注液控制组件还包括使所述引流本体与开盖后的所述培养容器对齐注液的定位装置，所述定位装置与所述第二控制件通信连接；
20.所述注液控制组件通过控制所述第二动力件，使得开盖机构打开所述培养容器的所述盖体后，控制第三动力件驱动所述驱动座移动，并通过接收所述定位装置的定位信号控制所述第三动力件停止工作。
21.优选地，所述控制机构还包括温度控制组件，所述温度控制组件包括用于对所述储料瓶内培养基进行保温的加热件，以及温敏电阻，所述加热件和所述温敏电阻均设于所述驱动座上。
22.本发明具有以下有益效果：通过引流机构与开盖机构的配合使用，从而实现向培养容器中注入培养基的批量自动流水化，并利用开盖机构，在注入培养基前自动取盖，注入培养基后及时合盖，避免对培养容器内的培养基产生污染，同时降低人力工作，能够兼顾试验效率和试验准确度。该发明还可以降低培养基倾注过程中对实验室洁净条件的要求，并可用于现场检测。
附图说明
23.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
24.图1是本发明一个实施例中培养容器为培养瓶时的结构示意图；
25.图2是本发明一个实施例中培养容器为培养皿时的局部剖视图；
26.图3是本发明一个实施例中升降机构的俯视示意图；
27.图4是本发明一个实施例中升降机构的剖面示意图；
28.图5是本发明一个实施例中培养容器与储料瓶的排布结构示意图。
具体实施方式
29.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
30.本发明提供的培养基自动取盖引流装置，可用于微生物检测工作中，具体参考图1及图2，该装置用于依次自动开启培养容器71上的盖体72，并将储料瓶81中的培养基注入该已开盖的培养容器71中。具体的，其可包括外罩10、引流机构20、开盖机构30、控制机构以及供电机构，在控制机构的控制下，开盖机构30用于自动打开以及闭合培养容器71上的盖体72，引流机构20用于将储料瓶81中的培养基引流至已开盖的培养容器71中。
31.具体的，外罩10用于将引流机构20、培养容器71、储料瓶81罩设容纳，其可为一内部中空且密封的壳体，外罩10内可放置多个培养容器71，以及一个与引流机构20连通的储料瓶81。其中，培养容器71可以是培养瓶或培养皿，当培养容器71为培养瓶时，封闭培养瓶
的盖体72为橡胶塞；当培养容器71为培养皿时，封闭培养皿的盖体72为平板状皿盖。在一些实施例中，外罩10为分体设计，方便实验人员拿取培养容器71，以及更换储料瓶81或向储料瓶81内补充加料。
32.进一步的，由于培养容器71可以为培养瓶或培养皿，二者高度差距较大，为防止当培养容器71为培养皿时，培养皿与引流机构20的垂直距离过大，引流机构20内的培养基流至培养皿时容易发生飞溅，污染试验环境，参考图3及图4，在一些实施例中，培养基自动引流注液装置还包括用于放置培养容器71的底座40，该底座40上设有用于调整培养容器71放置高度的升降机构41。具体的，升降机构41包括用于放置培养容器71的平台411，以及带动平台411升降的升降组件412；进一步的，升降组件412可以为螺杆升降组件、气动升降组件、液压升降组件、剪叉升降组件、链轮升降组件、齿轮齿条升降组件中的至少一种。在一些实施例中，升降机构41还包括用于固定平台411升降方向的导向组件413，导向组件413与升降组件412平行设置，具体包括与升降组件412平行设置的导轨4131，以及设于平台411上、与导轨4131滑动连接的滑块4132,，在一些实施例中，滑块4132与平台411一体成型。控制机构包括升降控制组件，升降控制组件包括设于导向组件413上的定位传感器511，定位传感器511设于平台411的行程最高点；还包括用于驱动升降组件412运动的第一动力件512，以及与定位传感器511和第一动力件512通信连接的第一控制件，第一控制件通过获取定位传感器511的信号控制第一动力件512的工作状态。在一些实施例中，定位传感器511可在导轨4131上移动，从而根据实际需要改变平台411上升的最大高度，以适配不同高度的培养瓶和培养皿。下面进一步参考图3、图4，对升降组件412的其中一个实施例的结构做具体描述：
33.当升降组件412为螺杆升降组件时，升降机构41包括平台411、滚珠丝杠4121、丝杠螺母4122，其中，丝杠螺母4122抵接设于平台411底面，并与滚珠丝杠4121螺接，平台411上设有容纳滚珠丝杠4121的让开孔，滚珠丝杠4121通过让开孔自下而上贯穿所平台411，第一动力件512具体为电机，与滚珠丝杠4121传动连接，从而通过滚珠丝杠4121的旋转使得丝杠螺母4122在滚珠丝杠4121上上下移动，进而带动平台411上下移动。具体的，滚珠丝杠4121至少为2个，均布于底座40上，以使平台411保持平衡。进一步的，导向组件413包括设于平台411上的滑块4132以及与滚珠丝杠4121平行设置的导轨4131，导轨4131固定在底座40上，为平台411的运动起导向作用，平台411通过滑块4132和导轨4131配合沿导轨4131进行升降运动。优选滚珠丝杠4121和导轨4131交错间隔设置，并在底座40上均布，在一些实施例中，导轨4131在平台411的行程的最高点设有定位传感器511，控制机构分别与定位传感器511以及第一动力件512通信连接，当平台411到达定位传感器511所在高度时，第一控制件控制第一动力件512停止工作，从而定位平台411。
34.当培养容器71为培养瓶时，无需设置升降机构41，或将平台411保持在紧贴底座40的最低处位置；当培养容器71为培养皿时，通过升降组件412带动平台411抬升培养皿的高度，缩短引流机构20与培养皿的垂直距离，防止引流注液时产生飞溅，污染试验环境。
35.在一些实施例中，引流机构20包括用于将储料瓶81内培养基引流至培养容器71的引流组件21，以及带动储料瓶81和引流组件21同步移动的驱动座22，其中，储料瓶81放置在驱动座22上，在一些实施例中，若干培养容器71呈直线排列，驱动座22带动储料瓶81沿培养容器71的排列方向移动；在另一些实施例中，若干培养容器71以储料瓶81为轴呈环状排列，参考图5，驱动座22和储料瓶81设于该环状中心，驱动座22带动储料瓶81以及引流组件21旋
转，从而实现对多个培养容器71的依次加料。
36.进一步的，引流组件21包括与储料瓶81连通设置的引流管211，以及用于固定引流管211的引流本体212，引流管211与引流本体212之间为可拆卸连接，其中，引流本体212为硬质壳体，其上设有引流口2121，引流管211的一端延伸至储料瓶81内，另一端与该引流口2121连通设置，引流管211内的培养基通过该引流口2121注入开盖后的培养容器71中。具体的，引流口2121随驱动座22的移动而移动，其可垂直定位设于至少一个培养容器71的上方，从而通过引流口2121的移动实现多个培养容器71的依次加料。进一步的，引流管211具体可为柔性软管，可拆卸地安装于引流本体212内，方便将引流管211拆卸进行消毒工作。
37.在一些实施例中，开盖机构30包括可上下移动并实现抓握的机械手，可为现有技术中常见的机械手结构，具体的，其可包括上下伸缩的驱动轴31，以及用于抓取盖体72的抓取部32，其中，抓取部32包括至少两个相对设置的抓取臂，为保证其抓取质量，使盖体72在抓取部32上不易脱出，当然，抓取部32还可以为多个抓取臂组合，以进一步提升其抓取质量。进一步的，开盖机构30固定设于外罩10的内壁顶面上，可与升降机构41一一对应设置，即，每一个放置在升降机构41上的培养容器71均对应一个开盖机构30。
38.进一步的，控制机构还包括注液控制组件，用于控制该培养基自动取盖引流装置的自动注液工作。具体的，注液控制组件包括驱开盖机构30抓取所述体的第二动力件、驱动驱动座22移动或旋转的第三动力件、设于引流管211位于储料瓶81内一端的引流泵521、设于引流管211上的流量计522，还包括第二控制件，其中，第二控制件可预设注液量，且第二控制件与第二动力件、第三动力件、引流泵521、流量计522通信连接。在本实施例中，第二控制件首先控制第二动力件开始工作，第二动力件驱动其中一个驱动轴31向下移动并通过抓取臂的合拢固定盖体72，之后驱动轴31向上移动，完成培养容器71的取盖工作，之后第二控制件控制第三动力件开始工作，带动驱动座22开始移动或转动，将引流口2121移动至已开盖的培养容器71的垂直上方，准备进行注液工作；移动到位后，第三动力件停止工作，第二控制件随即控制引流泵521开始引流注液，并通过流量计522检测实时注液量，当实时注液量达到预设注液量后，第二控制件控制引流泵521停止工作，完成注液。同时第二控制件开始控制下一开盖机构30开始工作，完成下一培养容器71的取盖，并控制第三动力件将引流口2121移动至下一已开盖的培养容器71上方，同时控制与该已注液培养容器71对应的开盖机构30工作完成放盖操作，从而进行下一培养容器71的注液工作。
39.在本发明中，第一动力件512、第二动力件、第三动力件均为电机。
40.进一步的，注液控制组件还包括使引流本体212与开盖后的培养容器71对齐注液的定位装置523，定位装置523与第二控制件通信连接；具体的，定位装置523包括信号发射件5231和信号接收件5232，信号发射件5231或信号接收件5232二者之一设底座40上，所述号发射件和信号接收件5232二者之另一设于引流本体212上，设于引流本体212上的信号发射件5231和信号接收件5232可与设于底座40上的至少一个信号接收件5232或信号发射件5231在垂直方向对齐；信号接收件5232接收到信号发射件5231的信号后，向第二控制件发送定位信号，第二控制件控制第三动力件停止工作，并控制引流泵521开始引流注液。具体的，设于底座40上的信号发射件5231或信号接收件5232可设于升降平台411上。在一些实施例中，定位装置523可以为现有技术中的红外线定位器、激光定位器或其他定位器。
41.在一些实施例中，当储料瓶81内为琼脂培养基时，由于琼脂培养基保温在45℃时
为最佳引流注液状态，既不容易烫死需培养的微生物，也不会由于温度过低使琼脂培养基凝固为固态，故在一些实施例中，控制机构还包括温度控制组件，温度控制组件包括用于对储料瓶81内培养基进行保温的加热件53，以及温敏电阻，加热件53和温敏电阻均设于驱动座22上，且二者均与供电机构电连接。在一些实施例中，加热件53优选为设于底座40顶面的加热丝。试验人员可根据瓶内培养基的不同对温度控制组件设定不同的保温温度，当温度超过预设温度值时，热敏电阻阻值变大，加热丝停止加热。
42.在一些实施例中，为防止外罩10内部不被细菌污染，优选外罩10内壁上设有若干用于消毒的紫外灯11，该紫外灯11与供电机构导电连接，用于当外界环境洁净度不足以开展试验时，在试验开始前对外罩10内环境进行消毒杀菌，以保持在仪器内部环境洁净的条件下进行注液。
43.以下为本发明培养基自动引流注液装置的具体使用操作步骤。
44.当培养容器71为培养瓶时：
45.s1、开机，打开紫外灯11对外罩10内环境进行消毒杀菌，照射一段时间后关闭紫外灯11，以保证仪器内部环境洁净。
46.s2、试验人员打开外罩10，将试验用的带有盖体72的培养瓶依次放置在底座40上，并将储料瓶81放置在驱动座22上，扣合外罩10，完成加液前的准备工作。
47.s3、输入预设引流注液量和保温温度后，注液控制组件开始工作，第二控制件控制其中一个开盖机构30中的第二动力件开始工作，驱动轴31向下移动并通过抓取臂的合拢从而固定培养瓶上的橡胶塞，之后第二控制件控制第二动力件带动驱动轴31向上移动，完成橡胶塞与培养瓶的分离。
48.s4、第二控制件控制与该培养瓶对应的信号发射件5231以及设于引流本体212上的信号接收件5232开始工作，同时驱动第三动力件带动储液瓶与引流机构20同步运动，当引流本体212上的信号接收件5232接收到与该培养瓶对应的信号发射件5231发出的信号后，第二控制件控制第三动力件停止工作，并控制引流泵521开始引流注液。
49.s5、当流量计522检测到引流注液量达到预设引流注液量后，控制机构控制引流泵521停止工作，同时下一开盖机构30开始工作，将下一待引流注液的培养瓶上的橡胶塞取下。
50.s6、第二控制件控制与下一已开盖的培养瓶对应的信号发射件5231开始工作，同时第二控制件驱动第三动力件带动储液瓶和引流机构20再次移动，将引流口2121通过定位装置523设于下一已开盖的培养瓶上方，同时前一已引流注液的培养瓶对应信号发射件5231停止工作，与之对应的开盖机构30开始工作，完成橡胶塞的放置工作，之后驱动件再次向上回缩，完成合盖工作。
51.s7、当全部培养瓶均引流注液完成后，停止工作，或者，试验人员可通过断电终止该培养基自动取盖引流装置的引流注液工作。
52.当培养容器7160为培养皿时：
53.s1、开机，打开紫外灯11对外罩10内环境进行消毒杀菌，照射一段时间后关闭紫外灯11，以保证仪器内部环境洁净。
54.s2、试验人员打开外罩10，将试验用带有盖体72的培养皿依次放置在底座40上，同时将定位传感器511固定在导轨4131合适的位置，并将储料瓶81放置在驱动座22上，扣合外
罩10，完成加液前的准备工作。
55.s3、输入预设引流注液量和保温温度后，升降控制组件开始工作，通过第一动力件512驱动升降机构41，并带动放置有培养皿的平台411升起，当升降平台411到达定位传感器511所在高度时，第一控制件控制第一动力件512停止工作。其中，多个第一动力件512可同步开始工作，也可以依次工作，在此不做限制。
56.s4、注液控制组件开始工作，第二控制件控制其中一个开盖机构30中的第二动力件开始工作，驱动轴31向下移动并通过抓取臂的合拢从而固定培养皿上的皿盖，之后第二控制件控制第二动力件带动驱动轴31向上移动，完成皿盖与培养皿的分离。
57.s5、第二控制件控制与该培养瓶对应的信号发射件5231以及设于引流本体212上的信号接收件5232开始工作，同时驱动第三动力件带动储液瓶与引流机构20同步运动，当引流本体212上的信号接收件5232接收到与该培养瓶对应的信号发射件5231发出的信号后，第二控制件控制第三动力件停止工作，并控制引流泵521开始引流注液。
58.s6、当流量计522检测到引流注液量达到预设引流注液量后，控制机构控制引流泵521停止工作，同时下一开盖机构30开始工作，将下一待引流注液的培养皿与皿盖分离。
59.s7、第二控制件控制与下一已开盖的培养皿对应的信号发射件5231开始工作，同时第二控制件驱动第三动力件带动储液瓶和引流机构20移动，将引流口2121通过定位装置523置于下一已开盖的培养皿上方，同时前一已引流注液的培养皿对应信号发射件5231停止工作，与之对应的开盖机构30开始工作，完成皿盖的放置工作，之后驱动件再次向上回缩，完成合盖工作。
60.s8、当全部培养皿均引流注液完成后，停止工作，或者，试验人员可通过断电终止该培养基自动取盖引流装置的引流注液工作。
61.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。