一种整板式样本存取系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种深冷存储设备，尤其涉及一种整板式样本存取系统。


背景技术：

2.在生物保藏领域一般通过深冷液氮罐对生物样品进行存储。存储时，操作人员将样品存储于冻存管内，再将其放置于板架上，最后将载有生物样品的板架存储于液氮罐内。板架一般通过转运罐进行转运，待其转运至目的地后操作人员通过手工操作的方式将其放入深低温环境下的液氮罐中进行存储。取板架时操作人员按照上述相反的程序即可。这种板架的存取方式不能实现对整板式板架的自动化存取，其存取效率较低，同时转运的过程中生物易暴露在常温下，这样就增大了生物样本损坏的风险，降低了工作效率。
3.综上所述，以上普通的板架存储方法，降低了存取效率，不能实现对板架的智能操作，易将存储的生物样本暴露于常温下，降低生物样本的活性，为使用者带来不便。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种操作简便、存取效率高且存取时生物样品不易失活的整板式样本存取系统。
5.本实用新型的整板式样本存取系统，包括壳体及设于壳体内的液氮罐，液氮罐内设置用于存放板架的存放架，液氮罐的顶壁上设有供存放架进出的传输口及用于密封所述传输口的活动塞，其特征在于：所述传输口的上方设置有升降组件，升降组件的左右两侧分别设置有活动塞暂存组件及板架输运组件；
6.所述升降组件包括用于提取活动塞及存放架的提篮爪手、驱动提篮爪手升降的升降驱动装置；
7.所述活动塞暂存组件包括暂存板、驱动暂存板向靠近存放架方向移动的暂存板驱动装置及用于推动存放架内板架的板架推动装置；
8.所述板架输运组件包括转运仓、设于转运仓内的铲板及驱动铲板移动的二维驱动装置，转运仓的一侧设有供铲板及板架进出的中转口，转运仓上还设有供板架进出的进出口。
9.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，提篮爪手包括爪手板及设于爪手板底面的多个上连接钩，活动塞的表面及存放架的顶端设有与所述上连接钩对应的下连接钩。
10.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，升降驱动装置包括升降架、设于升降架上的升降驱动电机，升降驱动电机的输出端连接链条，链条的底端与所述爪手板固连，升降架固设于液氮罐的顶盖上。
11.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，暂存板驱动装置包括固定板，固定板固定安装于液氮罐的表面，固定板的表面设置轨道及齿条，暂存板上设置暂存板驱动电机，暂存板驱动电机的机体固设于暂存板上，暂存板驱动电机的输出端连接有固定板上齿
条啮合的齿轮，暂存板上还设有与固定板上轨道滑动配合的滑块。
12.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，板架推动装置包括设于液氮罐表面的电缸座、缸体设于电缸座上的电缸及设于电缸输出端的推板。
13.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，二维驱动装置包括纵向驱动座、机体设于纵向驱动座上的纵向驱动电机、设于纵向驱动座上并与纵向驱动电机输出端连接的丝杆、与丝杆螺纹连接的移动座，驱动铲板在移动座上向靠近板架方向移动的铲板驱动装置。
14.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，铲板驱动装置包括与铲板固连的连接座，连接座上设置有连接座驱动电机，连接座驱动电机的输出端连接齿轮，连接座驱动电机输出端的齿轮与固设于移动座底壁上的齿条啮合。
15.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，铲板驱动装置还包括机体设于铲板上的铲板驱动电机，铲板驱动电机的输出端连接齿轮，铲板驱动电机输出端的齿轮与设于移动座底壁上的齿条啮合。
16.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，所述液氮罐内设置有方管盘，所述存放架的顶端设置于方管盘上，方管盘的中部设有与方管盘固连的转动轴，壳体内还设有输出端与转动轴连接的方管盘驱动电机。
17.进一步的，本实用新型的整板式样本存取系统，所述转运仓的进出口处设置有仓门，液氮罐上设置有驱动仓门开合的仓门驱动气缸，转运仓的底部设置有读码器，液氮罐的底端设置有滚轮，转运仓内还设有吹扫管。
18.借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：本实用新型的整板式样本存取系统，通过升降组件、活动塞暂存组件及板架输运组件的设置，实现了对板架的自动存取，整个存取过程无需人工干预，且整个存取过程完全封闭，避免了手工存取时外部环境对生物样品的影响，从而提高了样品的存活率。
19.综上所述，本实用新型的整板式样本存取系统操作简便、存取效率高且存取时生物样品不易失活。
20.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
21.图1是整板式样本存取系统的立体结构图；
22.图2是整板式样本存取系统的内部结构立体图；
23.图3是整板式样本存取系统内部结构立体图，起哄液氮罐未示出；
24.图4是整板式样本存取系统的内部结构图，其中液氮罐、转运仓、升降架、仓门驱动气缸等部件未示出；
25.图5是整板式样本存取系统的剖视图；
26.图6是升降组件、二维驱动组件、活动塞暂存组件的配合立体图，其中转运仓等等部件未示出；
27.图7是升降组件、二维驱动组件、活动塞暂存组件的配合立体图，其中升降架等部
件未示出；
28.图8是活动塞暂存组件及板架输运组件的配合示意图；
29.图9是活动塞暂存组件及板架输运组件的内部结构立体图。
30.其中，壳体1，液氮罐2，板架3，存放架4，活动塞5，升降组件6，活动塞暂存组件7，板架输运组件8，爪手板9，上连接钩10，下连接钩11，升降架12，升降驱动电机13，链条14，暂存板15，固定板16，暂存板驱动电机17，电缸座18，电缸19，推板20，铲板21，转运仓22，纵向驱动座23，纵向驱动电机24，丝杆25，移动座26，连接座27，连接座驱动电机28，铲板驱动电机29，方管盘30，转动轴31，方管盘驱动电机32，仓门33，仓门驱动气缸34，读码器35，滚轮36。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
32.参见图1至图9，本实用新型一较佳实施例的整板式样本存取系统，包括壳体1及设于壳体内的液氮罐2，液氮罐内设置用于存放板架3的存放架4，液氮罐的顶壁上设有供存放架进出的传输口及用于密封传输口的活动塞5，传输口的上方设置有升降组件6，升降组件的左右两侧分别设置有活动塞暂存组件7及板架输运组件8；
33.升降组件包括用于提取活动塞及存放架的提篮爪手9、驱动提篮爪手升降的升降驱动装置；
34.提篮爪手可为气动夹爪、电磁铁式连接件或连接钩等部件，对应地，活动塞表面及存放架的顶端设置与提篮爪手适应的连接件。本实施中，提篮爪手包括爪手板9及设于爪手板底面的多个上连接钩10，对应地，活动塞的表面及存放架的顶端设有与上述上连接钩对应的下连接钩11，上连接钩和下连接钩在升降驱动装置的作用下可实现自动离合。
35.升降驱动装置可为气缸、液缸、电缸、链式升降机构等升降装置，本实施例中，升降驱动装置包括升降架12、设于升降架上的升降驱动电机13，升降驱动电机的输出端连接链条14，链条的底端与上述爪手板固连。升降架可固设于液氮罐的表面或与壳体连接，本实施中，升降架固设于液氮罐的顶盖上。
36.活动塞暂存组件包括暂存板15、驱动暂存板向靠近存放架方向移动的暂存板驱动装置及用于推动存放架内板架的板架推动装置；
37.暂存板驱动装置为直线位移驱动装置，本实施例中，暂存板驱动装置包括固定板16，固定板可固定安装于液氮罐的表面，固定板的表面设置轨道及齿条，暂存板上设置暂存板驱动电机17，暂存板驱动电机的机体固设于暂存板上，暂存板驱动电机的输出端连接有与固定板上齿条啮合的齿轮，暂存板上还设有与固定板上轨道滑动配合的滑块。
38.工作时，暂存板驱动电机的机体驱动其输出端的齿轮转动，进而使固定板上的齿条反向推动与暂存板驱动电机机体固连的暂存板沿固定板表面的轨道移动。
39.本实施例中板架推动装置包括设于液氮罐表面的电缸座18、缸体设于电缸座上的电缸19及设于电缸输出端的推板20，工作时电缸的输出端驱动推板移动，从而使其推动存放架上的板架进入铲板21。
40.板架输运组件包括转运仓22、设于转运仓内的铲板21及驱动铲板移动的二维驱动装置，转运仓的一侧设有供铲板及板架进出的中转口，转运仓上还设有供板架进出的进出
口。
41.本实施例中，二维驱动装置包括纵向驱动座23、机体设于纵向驱动座上的纵向驱动电机24、设于纵向驱动座上并与纵向驱动电机输出端连接的丝杆25、与丝杆螺纹连接的移动座26，驱动铲板在移动座上向靠近板架方向移动的铲板驱动装置；
42.工作时，纵向驱动电机带动丝杆转动，随着丝杆的转动，与丝杆螺纹配合的移动座便沿着丝杆纵向移动，直至铲板移动至中转口处，然后铲板驱动装置驱动铲板横向移动，直至铲板移动至存放架处。
43.其中，铲板驱动装置包括与铲板固连的连接座27，连接座上设置有连接座驱动电机28，连接座驱动电机的输出端连接齿轮，连接座驱动电机输出端的齿轮与固设于移动座顶壁上的齿条啮合。
44.工作时，连接座驱动电机驱动其输出端的齿轮转动，进而室移动座顶壁上的齿条反向推动与连接座驱动电机机体固连的连接座及与连接座固连的铲板沿移动座底壁上的轨道移动。
45.此外，铲板驱动装置还可包括机体设于铲板上的铲板驱动电机29，铲板驱动电机的输出端连接齿轮，铲板驱动电机输出端的齿轮与设于移动座底壁上的齿条啮合，从而驱动铲板及连接座沿移动座底壁表面的轨道移动。其具体工作过程与连接座驱动电机的工作过程类似，此处不再赘述。设置铲板驱动电机及连接座驱动电机使得铲板整体结构更为稳固。
46.本实用新型的整板式样本存取系统，通过升降组件、活动塞暂存组件及板架输运组件的设置，实现了对板架的自动存取，整个存取过程无需人工干预，且整个存取过程完全封闭，避免了手工存取时外部环境对生物样品的影响，从而提高了样品的存活率。
47.当需要提取液氮罐内的板架时，升降组件的提篮爪手在升降驱动装置的驱动下下降至活动塞的上方，直至提篮爪手与活动塞连接上。接着，待升降驱动装置驱动提篮爪手及与提篮爪手连接的活动塞上升至预定高度后，位于升降组件一侧的暂存板在暂存板驱动装置的驱动下向靠近活动塞的方向移动，直至其移动至活动塞的正下方。此后，升降驱动装置驱动提篮爪手下降至活动塞落在暂存板的表面。待提篮爪手与活动塞分离后，暂存板及其上的活动塞在暂存板驱动装置的驱动下从传输口正上方移开。此后提篮爪手便可在升降驱动装置的驱动下下降，并从传输口进入液氮罐内部，直至其与液氮罐内的存放架连接上。待提篮爪手与存放架连接好后，升降驱动装置驱动提篮爪手及存放架上升，直至存放架从传输口伸出至预定高度。此时存放架上对应的板架正好位于转运仓的中转口与活动塞暂存组件的板架推动装置之间，板架推动装置的输出端便向板架方向移动，与此同时，转运仓内的铲板也在二维驱动装置的驱动下从中转口移动至存放架的侧方。待板架推动装置的输出端推动存放架上的板架，并将其推入存放架另一侧的铲板表面后，二维驱动装置驱动铲板及铲板上的板架移动至转运仓的进出口处，此后操作人员即可通过壳体表面或转运仓端部的仓门30打开转运仓并将进出口处的板架取出。此后，转运仓、升降驱动装置及活动塞暂存组件恢复原位。类似地，操作人员可按上述相反的程序将板架存入液氮罐内，其具体过程不再赘述。
48.作为优选，液氮罐内设置有方管盘30，存放架的顶端设置于方管盘上，方管盘的中部设有与方管盘固连的转动轴31，壳体内还设有输出端与转动轴连接的方管盘驱动电机
32。
49.方管盘的设置实现了对存放架的放置，具体实施时，存放架整体呈长方形，其顶端的法兰设置于存放盘表面的方向开口处。方管盘驱动电机的设置实现了对不同存放架的存取。工作时，方管盘驱动电机的输出端驱动转动轴转动，进而带动与其连接的方管盘及方管盘上的存放架转动，直至相应的存放架转动至传输口的正下方。具体实施时，方管盘驱动电机设置于液氮管的顶壁上。
50.作为优选，转运仓的进出口处设置有仓门33，液氮罐上设置有驱动仓门开合的仓门驱动气缸34，转运仓的底部设置有读码器35，液氮罐的底端设置有滚轮36，转运仓内还设有吹扫管。
51.仓门驱动气缸的设置实现了仓门的自动开合，具体工作时，仓门驱动气缸的输出端通过连杆与仓门连接，从而实现对仓门的自动开合。读码器的设置实现了对板架数据的读取，具体工作时，当板架移动至进出口处后，读码器通过转运仓底部的穿孔读取板架底面上的二维码，从而实现数据读取。吹扫管的设置实现了对板架的吹扫，其侧壁上一排小孔，内有液氮管路与液氮罐内腔连通，其通过一排小孔对转运舱室内进行干燥除湿。
52.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，本领域技术人员能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的保护范围由所附权利要求而不是上述说明限定。
53.此外，以上仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。同时，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。