一种固定式转盘吸头装置的制作方法

文档序号:15180978发布日期:2018-08-14 19:51阅读:176来源:国知局

本实用新型属于冻存管扫码的技术领域,特别涉及一种固定式转盘吸头装置。



背景技术:

目前,生物样本冻存管存取已实现自动化操作,而真空吸取是取管时经常采用的方式。由于每批都需要取若干个冻存管,且数量不定,若单个吸取,则效率较低;若要一次吸取多个,则常用的固定长度的吸管每次只能吸取固定数量的冻存管,无法适应每批取管数量不定的需求。同时,为了保证活性,生物样本常储存于深低温环境;而取管时,会使样本暴露在室温环境,温度的剧烈变化会对生物样本造成损伤。

以上普通的存取冻存管的操作方法不能实现根据使用者需求进行存取冻存管,具有不便性,而且冻存管的存取效率较低且易产生安全隐患。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于设计一种固定式转盘吸头装置,解决自动化一体式存取冻存管的问题,同时实现中转过程中冻存管的保冷问题,不仅提高了冻存管的存取数量,而且降低了冻存管暴露在室温环境中的危险,提高了冻存管存取的效率,降低安全隐患。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是:

一种固定式转盘吸头装置,其包括:基座,呈圆形,包括带空腔的本体及其上的顶盖、底盘;所述顶盖上设中央通孔,其一侧设用于提取冻存管的提取通孔;所述底盘上端面外圈设环形凹槽,底盘一侧设一与环形凹槽相通的缺口;底盘上端面中央设一固定沉孔;用于盛放冻存管的盛放转盘,其上设中心通孔,盛放转盘外圈沿周向设有若干上下贯通、用于插置冻存管的插置通孔,插置通孔上端口内壁凸设一圈止挡部;盛放转盘上端面对应每个插置通孔上端口外沿设环形限位凹槽;盛放转盘设置于所述基座的本体内,插置通孔对应基座的底盘环形凹槽;盛放转盘内中心通孔与插置通孔之间设环形空腔,对应该空腔的所述基座的顶盖上设冷却介质加注口;所述盛放转盘插置通孔对应顶盖提取通孔;一转轴,插置于所述盛放转盘中心通孔内,其下端通过一轴承固定于底盘上端面中央的固定沉孔,其上端伸出盛放转盘中心通孔及顶盖中央通孔,并套设一轴承;转轴上下部连接盛放转盘,以此带动盛放转盘转动;电机,其输出轴连接所述转轴上端;转盘离合吸管机构,设置于所述基座的顶盖提取通孔处;吸管组件,设置于所述基座的底盘缺口处,位于盛放转盘插置通孔的下方;扫描机构,设置于所述基座的底盘缺口处;控制器,所述电机、扫描机构电连接该控制器。

优选的,所述转盘离合吸管机构包括,固定管,其下端开口,竖直设置于所述基座的顶盖提取通孔处;套筒,设置于所述固定管内上部,其上端连接于固定管内顶部;电磁体,柱体结构,设置于所述套筒内;伸缩吸管,设置于所述固定管内,位于电磁体下方;伸缩吸管上部沿周向设台阶,并套设一弹簧,弹簧上下端分别抵靠电磁体和伸缩吸管台阶;伸缩吸管上部侧壁设通孔,其内插置一个用于充气或抽气的气管接头;伸缩吸管下端外径与所述盛放转盘上端面对应每个插置通孔上端口外沿的环形限位凹槽匹配,且,伸缩吸管下端口内设密封环。

优选的,所述伸缩吸管外壁中部凸设一限位滑销,对应的,所述固定管侧壁设供该限位滑销插置的条形限位孔。

优选的,所述伸缩吸管内侧壁通孔的下方还设一密封圈。

优选的,所述吸管组件包括:滑槽座,U形体,设置于所述基座的底盘缺口处,位于盛放转盘插置通孔的下方;U形体的开口大小对应冻存管直径,U形体开口处的两侧内壁沿长度方向设滑槽;套管固定座,设置于所述滑槽座底面,其包括带通孔的底板及其上的管体;吸管套筒,上部插置于所述套管固定座内,其中部侧壁高度方向设条形导孔;端帽,由上下不同内径的管体组成,其上部内壁套设于一圈台阶;端帽上部套设于所述吸管套筒底端;吸管头,其上部插置于所述端帽内下部;吸管,设置于所述吸管套筒内,其外壁凸设一限位销,该限位销插置于所述吸管套筒条形导孔内;上、下无油衬套,分别套设于所述吸管上下部,相应的,所述吸管套筒内壁上下部设一圈供上、下无油衬套固定的凹槽;弹簧,套设于所述吸管下部、下无油衬套下方;弹簧上端抵靠于所述端帽台阶下,下端抵靠于吸管头上端面;滑动挡板闭合机构,包括,上吸管头,套设于所述吸管上端部,其内壁中部设一圈凸台;上吸管头外壁对称凸设两耳块;缓冲吸头,设置于所述上吸管头上方,上端外壁设一圈凸台;缓冲弹簧,套设于所述缓冲吸头外,其上端抵靠于所述缓冲吸头外壁凸台,其下端抵靠于上吸管头内壁凸台;两滑动挡板,水平设于所述缓冲吸头上方两侧,两滑动挡板下端面外侧分别活动连接一连杆,连杆的另一端活动连接于所述上吸管头外壁两耳块;两滑动挡板的两侧分别设置滑轮,该滑轮滑设于所述滑槽座的滑槽。

优选的,所述扫描机构包括,安装底座,条形体,其上端面沿长度方向设倒梯形凹槽,凹槽的两侧斜面呈45°;安装底座一端设置于所述基座的底盘缺口处,其中一侧斜面对应于盛放转盘插置通孔下;第一反射镜、第二反射镜,分别设置于所述安装底座倒梯形凹槽的两侧斜面;第一反射镜位于所述插置通孔下方;扫码器,设置于所述第二反射镜上方。

优选的,所述基座的底盘上还设有至少一万向滚珠,与盛放转盘滚动接触。

优选的,本实用新型还包括一耐磨环,设置于所述基座的底盘环形凹槽内,其上设与底盘一侧缺口对应的开口;耐磨环上端面沿周向设环形限位凹槽。

优选的,所述扫码器通过一支架连接于所述基座。

优选的,所述盛放转盘与转轴之间的空腔设有保冷材料,所述保冷材料优选为发泡材料。

优选的,所述电机通过一安装支架设置于所述顶盖中央通孔上方,电机输出轴通过联轴器连接转轴上端。

起始状态时,由外接机械臂进行操作,外部由主控器控制电机、电磁体和外部的压力容器抽气或吹气的设备,所述压力容器抽吹机构与气管接头外接,位于缓冲吸头上方的所述滑动挡板闭合机构两滑动挡板为闭合状态。

当吸管头下压样本存储区,吸管头由于上方弹簧的弹性原因,向上运动,带动吸管在缓冲吸头上向上运动,从而推动上吸管头向上运动,由于两侧的连杆作用,实现两滑动挡板打开;所述气管接头外接一进吸气罐体,用于从气管接头内抽气或吹气,实现对冻存管的吸取或存放的功能,当两滑动挡板打开,外接的进吸气罐体向气管接头抽气,将进入吸管头内的冻存管通过吸管进入盛放转盘插置通孔内,并被插置通孔上端口的止挡部挡住,然后吸管头向上拉起,从而两滑动挡板闭合,此时气管接头断气,电磁体得电,产生吸力使伸缩吸管向上运动,脱离所述盛放转盘上端面对应每个插置通孔上端口外沿的环形限位凹槽,启动电机使得盛放转盘开始转动,盛放转盘将未放置冻存管的插置通孔转动至滑动挡板闭合机构正上方,然后电磁体失电,伸缩吸管向下运动并压紧插置通孔上端口外沿的环形限位凹槽,盛放转盘无法转动,再进行下一个冻存管的吸取工作。

本实用新型的有益效果:

本实用新型实现自动化一体式存取冻存管,同时实现中转过程中冻存管的保存温度保持在零下130℃-零下196℃之间,提高了冻存管的存取数量,而且降低了冻存管暴露在室温环境中的危险,提高了冻存管存取的效率,降低安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体图。

图2为本实用新型实施例的俯视图。

图3为2的A-A剖视图。

图4为本实用新型实施例的立体分解图。

图5为本实用新型实施例中基座的立体图。

图6为本实用新型实施例中基座的立体分解图1。

图7为本实用新型实施例中基座的立体分解图2。

图8为本实用新型实施例中基座的剖视图。

图9为本实用新型实施例中扫描机构的立体图。

图10为本实用新型实施例中转盘离合吸管机构和吸管组件的立体分解图。

图11为本实用新型实施例中滑动挡板闭合机构的立体图。

图12为本实用新型实施例中滑动挡板闭合机构的立体分解图。

图13为本实用新型实施例中吸管组件的立体分解图。

图14~图16为本实用新型实施例冻存管吸取过程示意图。

具体实施方式

参见图1~图16,本实用新型的一种固定式转盘吸头装置,其包括:

基座1,呈圆形,包括带空腔的本体101及其上的顶盖102、底盘103;所述顶盖102上设中央通孔1021,其一侧设用于提取冻存管的提取通孔 1022;所述底盘103上端面外圈设环形凹槽1031,底盘103一侧设一与环形凹槽1031相通的缺口1032;底盘103上端面中央设一固定沉孔1033;

用于盛放冻存管100的盛放转盘2,其上设中心通孔201,盛放转盘2 外圈沿周向设有若干上下贯通、用于插置冻存管的插置通孔202,插置通孔202上端口内壁凸设一圈止挡部2021;盛放转盘2上端面对应每个插置通孔202上端口外沿设环形限位凹槽2022;盛放转盘2设置于所述基座1 的本体101内,插置通孔202对应基座的底盘环形凹槽1031;盛放转盘2 内中心通孔201与插置通孔202之间设环形空腔200,对应该空腔200的所述基座的顶盖102上设冷却介质加注口1023;所述盛放转盘插置通孔 202对应顶盖提取通孔1022;

一转轴3,插置于所述盛放转盘2中心通孔201内,其下端通过一轴承固定于底盘103上端面中央的固定沉孔1033,其上端伸出盛放转盘中心通孔301及顶盖中央通孔1021,并套设一轴承;转轴3上下部连接盛放转盘2,以此带动盛放转盘2转动;

电机4,其输出轴连接所述转轴3上端;

转盘离合吸管机构5,设置于所述基座1的顶盖102提取通孔1022处;

吸管组件6,设置于所述基座1的底盘103缺口1032处,位于盛放转盘2插置通孔202的下方;

扫描机构7,设置于所述基座1的底盘103缺口1032处;

控制器,所述电机4、扫描机构7电连接该控制器。

优选的,所述转盘离合吸管机构5包括,

固定管51,其下端开口,竖直设置于所述基座1的顶盖102提取通孔 1022处;

套筒52,设置于所述固定管51内上部,其上端连接于固定管51内顶部511;

电磁体53,柱体结构,设置于所述套筒52内;

伸缩吸管54,设置于所述固定管51内,位于电磁体53下方;伸缩吸管54上部沿周向设台阶541,并套设一弹簧59,弹簧59上下端分别抵靠电磁体53和伸缩吸管54台阶541;伸缩吸管54上部侧壁设通孔542,其内插置一个用于充气或抽气的气管接头55;伸缩吸管54下端外径与所述盛放转盘2上端面对应每个插置通孔202上端口外沿的环形限位凹槽2022 匹配,且,伸缩吸管54下端口内设密封环56。

优选的,所述伸缩吸管54外壁中部凸设一限位滑销57,对应的,所述固定管51侧壁设供该限位滑销57插置的条形限位孔512。

优选的,所述伸缩吸管54内侧壁通孔542的下方还设一密封圈58。

优选的,所述吸管组件6包括:

滑槽座61,U形体,设置于所述基座1的底盘103缺口1032处,位于盛放转盘2插置通孔202的下方;U形体的开口大小对应冻存管100直径,U形体开口处的两侧内壁沿长度方向设滑槽611;

套管固定座62,设置于所述滑槽座61底面,其包括带通孔的底板621 及其上的管体622;

吸管套筒63,上部插置于所述套管固定座62内,其中部侧壁高度方向设条形导孔631;

端帽64,由上下不同内径的管体组成,其上部内壁套设于一圈台阶 641;端帽64上部套设于所述吸管套筒63底端;

吸管头65,其上部插置于所述端帽64内下部;

吸管66,设置于所述吸管套筒63内,其外壁凸设一限位销67,该限位销67插置于所述吸管套筒63条形导孔631内;

上、下无油衬套68、68’,分别套设于所述吸管66上下部,相应的,所述吸管套筒63内壁上下部设一圈供上、下无油衬套68、68’固定的凹槽632、633;

弹簧69,套设于所述吸管66下部、下无油衬套68’下方;弹簧69 上端抵靠于所述端帽台阶641下,下端抵靠于吸管头65上端面;

滑动挡板闭合机构8,包括,

上吸管头81,套设于所述吸管66上端部,其内壁中部设一圈凸台811;上吸管头81外壁对称凸设两耳块812、812’;

缓冲吸头82,设置于所述上吸管头81上方,上端外壁设一圈凸台821;

缓冲弹簧83,套设于所述缓冲吸头82外,其上端抵靠于所述缓冲吸头外壁凸台821,其下端抵靠于上吸管头81内壁凸台811;

两滑动挡板84、84’,水平设于所述缓冲吸头82上方两侧,两滑动挡板84、84’下端面外侧分别活动连接一连杆85、85’,连杆85、85’的另一端活动连接于所述上吸管头81外壁两耳块812、813;两滑动挡板 84、84’的两侧分别设置滑轮86、86’,该滑轮86、86’滑设于所述滑槽座61的滑槽611。

优选的,所述扫描机构7包括,

安装底座71,条形体,其上端面沿长度方向设倒梯形凹槽711,凹槽 711的两侧斜面7111、7112呈45°;安装底座71一端设置于所述基座1 的底盘缺口1032处,其中一侧斜面7111对应于盛放转盘2插置通孔202 下;

第一反射镜72、第二反射镜73,分别设置于所述安装底座71倒梯形凹槽的两侧斜面7111、7112;第一反射镜72位于所述插置通孔下方;

扫码器74,设置于所述第二反射镜73上方。

优选的,所述基座1的底盘103上还设有至少一万向滚珠104,与盛放转盘2滚动接触。

优选的,本实用新型还包括一耐磨环9,设置于所述基座1的底盘103 环形凹槽1031内,其上设与底盘一侧缺口对应的开口91;耐磨环9上端面沿周向设环形限位凹槽92。

优选的,所述扫码器74通过一支架75连接于所述基座1。

优选的,所述盛放转盘2与转轴3之间的空腔200设有保冷材料18,所述保冷材料18优选为发泡材料。

优选的,所述电机4通过一安装支架41设置于所述顶盖102中央通孔1021上方,电机4输出轴通过联轴器42连接转轴3上端。

参见图14,吸管头65压在样本存储区500上端,并继续下压一段距离,使吸管头65在端帽64内向上滑动,带动吸管66在吸管套筒63内向上滑动;同时带动固定在吸管66上端部上吸管头81上的连杆85、85’向上滑动,将两滑动挡板84、84’向两侧推开,通过缓冲弹簧83带动缓冲吸头82向上滑动,最终使缓冲吸头82压在盛放转盘2插置通孔202底部;伸缩吸管54通过弹簧59及本身重力,压在盛放转盘2插置通孔202限位凹槽2022内;伸缩吸管54、缓冲吸头82及吸管头65首尾相接,形成密封的气流通道,真空源开启,将冻存管100吸入盛放转盘2插置通孔202 内。

参加图15,伸缩吸管54、缓冲吸头82及吸管头65首尾相接,形成密封的气流通道;此时真空源开启,将冻存管100吸入盛放转盘2。

参见图16,将冻存管100暂时存于盛放转盘2;吸取机构整体提升,吸管头65与样本存取区500端面分离,吸管头65通过弹簧和重力复位,吸管66及其上的上吸管头81在缓冲弹簧83及本身重力作用下向下滑动,通过连杆85、85’将两滑动挡板84、84’关闭;电磁体53通电,将伸缩吸管54吸起;此时盛放转盘2可任意转动,而冻存管100不会掉落。

实施例:

起始状态时,由外接机械臂进行操作,外部由主控器控制电机、电磁体和外部的压力容器抽气或吹气的设备,所述压力容器抽吹机构与气管接头外接,位于缓冲吸头上方的所述滑动挡板闭合机构两滑动挡板为闭合状态。

当吸管头下压样本存储区,吸管头由于上方弹簧的弹性原因,向上运动,带动吸管在缓冲吸头上向上运动,从而推动上吸管头向上运动,由于两侧的连杆作用,实现两滑动挡板打开;所述气管接头外接一进吸气罐体,用于从气管接头内抽气或吹气,实现对冻存管的吸取或存放的功能,当两滑动挡板打开,外接的进吸气罐体向气管接头抽气,将进入吸管头内的冻存管通过吸管进入盛放转盘插置通孔内,并被插置通孔上端口的止挡部挡住,然后吸管头向上拉起,从而使两滑动挡板闭合,此时气管接头断气,电磁体得电,产生吸力使伸缩吸管向上运动,脱离所述盛放转盘上端面对应每个插置通孔上端口外沿的环形限位凹槽,启动电机使得盛放转盘开始转动,盛放转盘将未放置冻存管的插置通孔转动至滑动挡板闭合机构正上方,然后电磁体失电,伸缩吸管向下运动并压紧插置通孔上端口外沿的环形限位凹槽,盛放转盘无法转动,再进行下一个冻存管的吸取工作。

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