一种生物样本低温智能储存系统的制作方法

1.本实用新型涉及低温存储技术领域，特别是涉及一种生物样本低温智能储存系统。


背景技术：

2.在存储生物样本时，需要通过液氮等方式提供可以让样本保持活性的低温环境。
3.目前，一般采用人工手动方式进行样本的上下料、转运等操作，虽然也有一些自动化调整以实现简单的存储功能，但是当前技术仍然存在很多问题，例如样本存储设备中温度不均，样本存储效果较差，单位设备样本存储量小、液氮消耗大、自动化过程中容易出现故障等。


技术实现要素：

4.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种生物样本低温智能储存系统，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑等优点，同时在低温样本存储系统的应用及普及上有着广泛的市场前景。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：
6.提供一种生物样本低温智能储存系统，其包括：样本存储系统、样本单元搬运循环系统，
7.所述样本存储系统：用于对接设备外部周转装置以及在低温环境下存取样本，从而实现样本的存储和调用；
8.所述样本单元搬运循环系统：用于对装有样本及样本盒等载具进行低温存储，并对冻存架进行搬运提升，以实现冻存架的上下料。
9.在本实用新型一个较佳实施例中，所述样本存储系统包括用于抓取搬运样本试管和/或料盒的取料机构、用于承托载盘并维持载盘低温环境的托料机构以及用于将载盘搬运至样本单元搬运循环系统或托料机构中的载盘存取机构，其中，取料机构、托料机构以及载盘存取机构设置于搬运保温仓内。
10.在本实用新型一个较佳实施例中，搬运保温仓的周转上料口上连接有用于将装有生物样本的周转装置送至目标取料位的对接机构，所述对接机构包括用于承接周转装置的对接台以及带动对接台升降和/或平移至周转上料口的对接驱动装置。
11.在本实用新型一个较佳实施例中，所述取料机构包括挑管抓手、取盒抓手以及带动挑管抓手和取盒抓手运动的取料驱动机构。
12.在本实用新型一个较佳实施例中，搬运保温仓的周转上料口上活动连接有密封开盖装置，以密封或打开周转上料口，且取盒抓手与密封开盖装置活动连接，以通过密封开盖装置同步开闭周转上料口和周转装置，其中，所述密封开盖装置包括开盖盖板、扣紧槽、夹持块，容许取盒抓手穿过的所述扣紧槽设置于所述开盖盖板上，与周转装置盖活动连接的所述夹持块弹性设置于所述开盖盖板的下部，所述取盒抓手带动所述夹持块平移以同步夹
紧或松开开盖盖板以及周转装置盖。
13.在本实用新型一个较佳实施例中，所述托料机构包括用于存放液氮的液氮槽以及与载盘活动连接的托料架，所述托料架和/或液氮槽可升降设置，且托料架和液氮槽配合带动载盘靠近或远离液氮槽，其中，所述液氮槽内设置有用于放置载盘的载盘槽体以及用于放置待出入库试管料盒的料盒槽体，所述载盘槽体与所述料盒槽体相连通，以维持低温环境并确保样本盒及试管底部不结霜。
14.在本实用新型一个较佳实施例中，所述载盘存取机构包括存取连接架、用于抓取载盘的载盘抓手、用于承托载盘的载盘托举机构以及存取驱动机构，所述载盘抓手设置于所述存取连接架上，所述载盘托举机构可伸缩设置于载盘抓手的下方，存取驱动机构通过所述存取连接架带动载盘抓手和载盘托举机构进行平移和旋转运动。
15.在本实用新型一个较佳实施例中，所述样本单元搬运循环系统包括存放有液氮的液氮罐、用于放置载盘的冻存架、用于冻存架进出的冻存架出料口、用于载盘进出的载盘出料口、用于打开或密封冻存架出料口的第一开闭机构、用于打开或密封载盘出料口的第二开闭机构、存储托架旋转机构以及用于带动冻存架升降运动的提升出料机构，所述冻存架出料口设置于所述液氮罐的顶面，所述载盘出料口设置于所述冻存架出料口的侧面，所述存储托架旋转机构将冻存架悬吊在液氮罐内，并带动冻存架在液氮罐内旋转，其中，提升保温仓罩设于出料口、开闭机构和提升出料机构上。
16.在本实用新型一个较佳实施例中，所述存储托架旋转机构包括旋转驱动机构、悬臂轴、落位框架、分隔板、中空连接槽、用于补充提供液氮的中心储液罐，所述悬臂轴的下部与落位框架的顶部相连接，以将落位框架悬吊于液氮罐内，其上端与所述旋转驱动机构相连接，以带动落位框架在液氮罐中旋转，所述分隔板阵列设置于落位框架上，以形成多个用于放置冻存架的冻存空间，所述落位框架中的储存盘中心轴内设置有中空连接槽，所述中心储液罐设置于所述中空连接槽内，并将中心储液罐内的液氮输送至液氮罐底部以及侧面的中空冷却夹层内，以增加液氮储存量。
17.在本实用新型一个较佳实施例中，所述第二开闭机构包括封口盖以及同步带动封口盖升降和前后运动的第二驱动机构，以使得封口盖打开或密封载盘出料口，所述第二驱动机构包括第二驱动固定架、升降传动导槽、伸缩传动导槽、传动导向轮、传动连杆、动力装置，所述第二驱动固定架上设置有所述升降传动导槽和所述伸缩传动导槽，所述传动连杆的端部与所述封口盖相连接，且所述传动连杆通过传动导向轮分别与所述升降传动导槽和伸缩传动导槽活动连接，以对传动连杆和封口盖进行升降和伸缩导向，动力装置带动传动连杆沿导槽运动，从而使得封口盖下降并向内靠近密封载盘出料口，或上升并向外远离打开载盘出料口。
18.本实用新型的有益效果是：不仅可以实现全自动的生物样本转运对接、存取等操作，有效提高工作效率，而且可以提供更加精准、稳定、均衡的低温环境，保证了在搬运运输时样本的活性，提高存储效果。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
20.图1是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例的整体结构示意图；
21.图2是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例的局部背面结构示意图；
22.图3是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中提升出料机构的结构示意图；
23.图4是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中第一开闭机构的结构示意图；
24.图5是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中液氮罐内部结构示意图；
25.图6是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中液氮罐侧剖结构示意图；
26.图7是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中样本存储系统的局部结构示意图；
27.图8是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中第二开闭机构的局部结构示意图；
28.图9是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例的温度分区的结构示意图；
29.图10是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中密封开盖装置的结构示意图；
30.图11是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中液氮槽的结构示意图；
31.图12是本实用新型的一种生物样本低温智能储存系统一较佳实施例中多级模组的结构示意图。
具体实施方式
32.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.请参阅图1-12，本实用新型实施例包括：
34.一种生物样本低温智能储存系统，实现样本存储的完全自动化、信息化、动态智能化管理，其结构包括：机架、样本存储系统、样本单元搬运循环系统，所述样本存储系统和所述样本单元搬运循环系统设置于所述机架内。
35.（1）样本存储系统
36.所述样本存储系统包括搬运保温仓、对接机构、取料机构、液氮槽14、托料机构以及载盘存取机构，所述对接机构设置于所述搬运保温仓的下方，所述液氮槽设置于搬运保
温仓内，所述托料机构设置于所述液氮槽的两侧，所述载盘存取机构设置于所述液氮槽的上方，所述取料机构设置于所述托料机构的上方。
37.所述搬运保温仓包括平台11以及罩设于平台上的外罩。所述液氮槽设置于所述平台上，所述托料机构和/或液氮槽可升降设置于平台上，以配合将载盘放入液氮槽液氮中。
38.（1.1）对接机构：用于将装有生物样本料盒（或者样本试管周转盒）的外接周转装置17送至目标取料位。
39.所述对接机构包括用于承接放置周转装置的对接台121、对接驱动装置122，所述对接驱动装置设置于所述平台的底部，并带动对接台向上运动至取料位。另外，还可以在所述对接台上设置一对接平移装置，以带动周转装置在对接台上水平横移，从而调节其水平位置。为了进一步提高对接的精准性，伸缩台上的侧面可以通过升降滑轨滑动设置于所述平台底部的对接板上。
40.其中，对接驱动装置可以采用气缸、电机丝杠等驱动装置。
41.所述对接平移装置包括驱动气缸、伸缩台123、对接传送带124，所述伸缩台通过滑块与对接台上的滑轨相连接，所述对接传送带设置于所述伸缩台上，所述驱动气缸带动伸缩台在对接台上前后运动，以带动对接传送带向外伸出接收周转装置或带动周转装置向内缩回至上料位。另外，所述对接平移装置也可以直接采用传送带、气缸等驱动装置。
42.（1.2）取料机构：用于将周转装置中的料盒转移至液氮槽中，并将料盒中的生物样本试管取出拍照识别样本参数后转移至试管载盘中。
43.所述取料机构包括周转上料口、密封开盖装置、挑管抓手131、用于抓取密封开盖装置和周转装置中料盒的取盒抓手132以及带动挑管抓手和取盒抓手进行xyz三轴运动的取料驱动机构133，容许转运装置伸入的所述周转上料口设置于所述平台上，所述密封开盖装置与所述周转上料口活动连接，以密封或打开周转上料口，并与取盒抓手配合同时提起密封开盖装置和周转桶盖。
44.挑管抓手负责挑管，从载盘夹取试管到待出入库料盒或将料盒中的试管夹取到载盘中，抓手采用一套高柔性的设计，能够抓取试管直径从φ2mm-φ20mm；取盒抓手能兼容试管的抓取和周转桶孔洞盖的抓取。
45.所述取料驱动机构可以分别独立带动挑管抓手和取盒抓手进行运动，也可以利用一组取料驱动机构同步带动挑管抓手和取盒抓手进行运动。其中，所述取料驱动机构包括x轴直线模组、y轴直线模组和z轴升降模组，为了进一步提高运动的精准性，y轴直线模组可以与轨道框架上的滑轨滑动连接。
46.另外，还可以设置多处视觉拍照系统，用于对抓取试管的位置补偿，让抓取工作更加安全有效。
47.所述密封开盖装置包括开盖盖板134、复位弹簧135、扣紧槽136、夹持块137，容许取盒抓手穿过的所述扣紧槽设置于所述开盖盖板上，所述夹持块相对设置于所述开盖盖板的下方，并通过复位弹簧与所述开盖盖板的底部相连接，所述取盒抓手和所述夹持块配合夹紧或松开开盖盖板以及周转桶盖。
48.当周转装置到达取料位时，取盒抓手先下降并穿过扣紧槽，然后取盒抓手夹紧扣紧槽以固定开盖盖板，同时取盒抓手的下部带动夹持块向内运动，使得夹持块的底部夹紧/扣紧周转桶盖，然后取盒抓手向上升起，以同步带动开盖盖板和周转桶盖向上脱离并运动
至指定的存放位置，以实现一个抓手的同时开两个盖的功能，简化设备机械结构，同时大大节省揭盖的节拍，优化设备的使用效率；当取盒抓手松开开盖盖板时，夹持块也在复位弹簧的作用下向外运动复位，使得夹持块与周转桶盖脱离。
49.其中，所述复位弹簧的轴向横向设置，其内端与所述开盖盖板相连接，外端与夹持块相连接。为了便于夹持块的运动，所述夹持块的顶部可以通过滑轨滑块或者滑槽等与开盖盖板底部滑动连接。
50.（1.3）液氮槽：用于作业载盘以及生物样本试管周转盒，作用于样本转移过程中提供低温环境。
51.所述液氮槽包括载盘槽体141、一个或多个用于放置待出入库试管料盒的料盒槽体142，所述载盘槽体与所述料盒槽体相连通，以随时补充液氮，从而维持搬运保温仓中的低温环境的稳定，其中，液氮可以通过单独的通道进行补充，也可以与液氮罐共用补液通道。
52.另外，可以通过电机轴驱动摇臂151旋转，可转动设置于摇臂上的凸轮152与载盘支撑块15上的导槽153活动连接，以带动整个液氮槽沿着升降滑轨进行升降运动。
53.当载盘运动到液氮槽的上方时，液氮槽向上抬起，使得液氮液面接触到样本试管，以保证样本出库之后的低温环境，确保样本活性，同时可以使得样本试管底部不结霜，从而能进行正常出入库的二维码扫描，提高工作效率。
54.（1.4）载盘存取机构：用于将载盘18抓取并搬运至样本单元搬运循环系统或托料机构中。
55.所述载盘存取机构包括存取连接架161、用于抓取载盘的载盘抓手162、用于承托载盘的载盘托举机构以及存取驱动机构163，所述载盘抓手设置于所述存取连接架上，所述载盘托举机构可伸缩设置于载盘抓手的下方，存取驱动机构与所述存取连接架相连接，以带动载盘抓手和载盘托举机构进行平移和旋转运动，实现小空间内载盘位置及角度的转换，方便抓取冻存架上的载盘。
56.所述存取驱动机构可以采用3轴旋转机械手，即可以进行xyr轴方向的平移以及旋转运动。
57.所述载盘托举机构包括载盘托举板164、托举驱动电机、托举驱动齿轮、托举驱动齿条，所述托举驱动电机与存取驱动机构相连接，其输出轴与所述托举驱动齿轮相连接，所述载盘托举板上设置有与托举驱动齿轮相啮合的托举驱动齿条，托举驱动电机通过托举驱动齿轮和托举驱动齿条带动载盘托举板在载盘抓手的下方前后伸缩运动，以承托或松开载盘。
58.另外，为了进一步保证载盘托举板运动的精准性，所述载盘托举板与存取连接架上的滑槽滑动连接。
59.（1.5）托料机构：用于带动载盘靠近或远离液氮槽。
60.在液氮槽的侧边固定或可升降设置所述托料机构，所述托料机构包括位于液氮槽上方的托料架155。其中，可以利用托料驱动机构带动托料架上下运动，所述托料驱动机构可以采用电机丝杠、气缸等装置进行升降驱动。
61.当载盘通过载盘存取机构取出后，落位在托料架上，且载盘抓手松开、载盘托举机构后退，托料驱动机构带动托料架的载盘下降至液氮槽中。
62.（1.6）所述载盘的结构包括上下两块限位支撑板，支撑板之间设置有支撑块以形成支撑框架，所述支撑框架的前端的两侧设置有便于载盘抓手抓取的抓取定位块，更能节省高度空间，使得有限高度空间内的存储最大化（接近两倍于同行的存储量）；所述支撑框架的后端设置有存储定位块，具有一定弹性的所述存储定位块上设置有与样本单元搬运循环系统中的冻存架活动连接的卡槽，上限位支撑板上设置有容许样本试管穿过放置的试管孔，能根据试管大小和载盘空隙紧密排布试管样本（间隙仅为1mm），试管定位稳定且排布高效整齐，节省空间。
[0063] 另外，所述载盘为扇形结构，以充分利用圆形的液氮桶的内部空间。支撑块采用铝合金材料，上限位支撑板采用不锈钢材料，整体即达到强度要求又能满足轻量化的需求。
[0064]
（2）样本单元搬运循环系统
[0065]
所述样本单元搬运循环系统包括液氮罐21、冻存架出料口22、载盘出料口23、第一开闭机构、第二开闭机构、提升保温仓、冻存架25、存储托架旋转机构、提升出料机构。
[0066]
所述冻存架出料口设置于所述液氮罐的顶面，所述载盘出料口设置于所述冻存架出料口的侧面，这样可以降低载盘抓取的高度，从而在有限高度内实现的载盘储存的最大化。
[0067]
所述提升保温仓设置于所述液氮罐的顶部，所述提升出料机构以及与冻存架出料口配合连接的所述第一开闭机构设置于提升保温仓的台面24上，所述第二开闭机构设置于所述载盘出料口的外侧，所述存储托架旋转机构与所述液氮罐相连接，并带动冻存架在液氮罐内旋转。
[0068]
（2.1）存储托架旋转机构：用于存放冻存架，并带动冻存架在液氮罐中旋转。
[0069]
所述存储托架旋转机构包括旋转驱动机构270、悬臂轴271、落位框架、分隔板273、中空连接槽274、与外部的液氮输入阀相连接的中心储液罐275。
[0070]
所述悬臂轴通过轴承等可转动设置于所述液氮罐的顶部，其下部与落位框架的顶部相连接，以将落位框架悬吊于液氮罐内，使得落位框架的底部不与液氮罐的底部相接触，其上端与所述旋转驱动机构相连接，以带动落位框架在液氮罐中旋转。即舍弃了现有技术中落位框架顶部和底部分别通过轴承直接与液氮罐连接的方式，采用了顶部悬吊结构，通过悬臂轴分别连接旋转驱动机构及罐内落位框架，使得存储托架旋转机构的关键部件位于顶部，以远离液氮罐底部的低温储存区，优化了关键部件的外部环境，有效减低了零件故障率，增加设备使用寿命，而且安装维护工作简单，可以简化硬件成本。
[0071]
其中，储存盘中心轴采用大截面的铝合金管材；所述旋转驱动机构包括旋转驱动电机以及谐波减速器。
[0072]
所述落位框架包括储存盘中心轴272以及环设于储存盘中心轴底部外周的支撑盘276，所述支撑盘上设置有与冻存架活动连接的支撑导向槽，储存盘中心轴内设置有开口朝下的中空连接槽，加压后的所述中心储液罐设置于所述中空连接槽内，且中心储液罐的下部直接或通过导液管277与液氮罐和/或液氮罐底部以及侧面的中空冷却夹层278相连通，将中心储液罐内的液氮补充或输送至液氮罐底部和/或中空冷却夹层内。另外，中心储液罐也可以同时连通到液氮槽内，给槽体补充及回收液氮。
[0073]
通过设置中心储液罐，可以增加液氮储存量，以补给液氮罐中液氮的损耗，延长加液周期，同时，由于中心液氮罐的冷量辐射使得液氮罐内部的上下温差更加均匀，以进一步
优化液氮罐的内部温区，使得液氮罐顶部位置的温度与底部更接近，从而实现更加均衡稳定的低温环境，优化样本环境，便于样本的有效存储。
[0074]
所述分隔板以悬臂轴（或储存盘中心轴）为圆心阵列设置于落位框架上，以形成多个用于放置冻存架的扇形结构的冻存空间，即采用了独特的扇形结构分割液氮桶内的存储空间，在可利用的有效空间内最大化了存储量，大幅提高了存储效率。
[0075]
（2.2）冻存架：用于定位存放多个载盘。
[0076]
所述冻存架采用可以使多个载盘上下层叠排放的塔式结构，且其截面为扇形结构，这样可以使得冻存架在圆形的储存罐内部呈圆形排布，能高效的利用存储罐内部使用空间，从而提高储存单位的数量。
[0077]
所述冻存架的结构包括：主体框架、顶部板、底板、导向销251、支撑托块、锁紧柱（例如圆钢等）。
[0078]
所述顶板和所述底板分别设置于所述主体框架的顶面和底面，所述锁紧柱设置于所述主体框架内，使得载盘上的存储定位块与所述锁紧柱卡接，以锁紧定位所述载盘，利用不锈钢薄层板将主体框架分隔程多个用于放置载盘的载盘存储空间，所述底板上设置有与存储托架旋转机构中的支撑导向槽活动连接的支撑定位销和支撑托块，以精准高效的放置冻存架，所述顶板上设置有与提升出料机构活动连接的导向扣紧结构，以便提升出料机构可以带动冻存架上下运动。
[0079]
所述导向扣紧结构包括提升导向装置以及提升扣紧装置，所述提升导向装置包括提升导向槽或提升导向销，所述提升扣紧装置包括提升扣紧卡块或截面呈凸字形结构的提升扣紧槽。
[0080]
其中，顶部与底部可以为铝合金板材，层板可以螺栓连接、一体成型或焊接于主体框架内。
[0081]
（2.3）提升出料机构：用于抓取液氮罐中的冻存架，并带动冻存架在冻存架出料口中升降运动，以便载盘抓手抓取或存放载盘。
[0082]
所述提升出料机构包括冻存架抓手260、抓手固定架261、提升驱动电机262、一级升降模组263、二级升降模组264，用于抓取冻存架的所述冻存架抓手以及驱动冻存架抓手开合的抓手驱动电机设置于所述抓手固定架上，所述一级升降模组固定设置于提升保温仓的台面上，或通过水平x轴滑动设置于提升保温仓的台面上，且一级升降模组的输出端与所述二级升降模组相连接，以带动二级升降模组上下运动，所述二级升降模组的输出端与所述抓手固定架相连接，以带动冻存架抓手上下运动。其中，所述抓手固定架上还可以设置有与冻存架上的提升导向槽相连接的定位销265。
[0083]
所述冻存架抓手与导向扣紧结构相连接，以抓取冻存架。其中，所述冻存架抓手可以包括两个相对设置且勾部朝外的抓取卡勾，当使用时，抓手驱动电机先带动两个抓取卡勾靠拢，然后利用升降模组带动抓取卡勾伸入冻存架顶部的提升扣紧槽中，然后抓手驱动电机带动两个抓取卡勾向外张开，使得抓取卡勾的勾部与提升扣紧槽的下部槽体卡接，防止冻存架与冻存架抓手松脱，此时，升降模组就可以通过冻存架抓手将冻存架向上提起，以穿过冻存架出料口。
[0084]
另外，一级升降模组和二级升降模组可以采用丝杠模组。
[0085]
一级升降模组和二级升降模组上可以各连接一提升驱动电机进行单独驱动。
[0086]
或者，可以使用一个电机驱动多级模组同时运动，其结构包括滑动块266、滚珠花键267；所述滑动块分别与二级升降模组和一级升降模组中的螺母相连接，使得一级升降模组可以通过滑动块带动二级升降模组升降运动。另外，滑动块还可以通过滑块与升降滑轨相连接，以提高精准控制升降。
[0087]
滚珠花键的花键轴的下部可以通过一组同步轮同步带与提升驱动电机262相连接，以带动滚珠花键的花键轴在一级升降模组的固定框架上旋转。
[0088]
滚珠花键的法兰外圈与所述滑动块相连接，可以随着花键轴旋转而转动、又可以沿着花键轴上下滑动的花键母通过两组同步轮同步带分别与一级升降模组和二级升降模组中的丝杆相连接，以同步驱动两组升降模组。
[0089]
即花键母先通过一组同步轮同步带驱动一级升降模组中的丝杆旋转（同步轮设置在花键母和一级丝杆268上），使得一级升降模组可以带动二级升降模组升降，然后花键母再通过另一组同步轮同步带驱动二级升降模组中的丝杆旋转（同步轮设置在花键母和二级丝杆上），使得二级升降模组带动冻存架抓手升降，这样就可以利用一个电机驱动两级直线模组同时运动，实现冻存架抓手深入到液氮罐内部提取冻存架的功能，可以节省电机设置、压缩设备大小，结构简单、降低成本。
[0090]
（2.4）第一开闭机构：用于密封或打开冻存架出料口。
[0091]
所述第一开闭机构包括与冻存架出料口活动连接的开口盖280以及带动开口盖升降旋转的第一驱动机构281。
[0092]
所述第一驱动机构包括第一驱动固定架、第一驱动电机、开口盖驱动螺杆、开口盖连接架282，所述第一驱动固定架设置于提升保温仓的台面上，所述开口盖驱动螺杆转动连接于所述第一驱动固定架上，所述第一驱动电机与开口盖驱动螺杆相连接，以驱动开口盖驱动螺杆转动，所述开口盖连接架的一端与所述开口盖驱动螺杆螺纹连接，另一端上连接有所述开口盖。当第一驱动电机工作时，开口盖驱动螺杆通过开口盖连接架带动开口盖升降运动的同时，使得开口盖绕开口盖驱动螺杆转动，从而使得开口盖向下升降旋转以密封冻存架出料口，或向上升降旋转以打开冻存架出料口。
[0093]
（2.5）第二开闭机构：用于打开或关闭载盘出料口。
[0094]
所述第二开闭机构包括封口盖290以及带动封口盖升降和前后运动的第二驱动机构，以使得封口盖打开或密封载盘出料口。
[0095]
所述第二驱动机构包括第二驱动固定架291、第二驱动电机292、第二同步轮293、第二同步带294、传动连接架295、传动连杆、传动导向轮（或传动导向销）297、升降传动导槽298、伸缩传动导槽299。
[0096]
所述第二驱动固定架设置于载盘出料口的两侧，所述第二驱动固定架的一侧或两侧上设置有一对通过第二同步带转动连接的第二同步轮，所述第二驱动固定架的一侧或两侧上都设置有一组所述升降传动导槽和所述伸缩传动导槽，且所述伸缩传动导槽设置于所述升降传动导槽的内侧，所述传动连杆分别与第二同步带和封口盖相连接，且所述传动连杆通过传动导向轮分别与所述升降传动导槽和伸缩传动导槽相连接，以进行升降和伸缩导向，从而带动封口盖下降并向内运动以密封载盘出料口，或上升并向外运动以打开载盘出料口，即只用一个结构就可以完成让封口盖实现先平滑再盖盖子的连续动作。
[0097]
其中，所述升降传动导槽可以采用沿竖直方向设置的直线型结构，所述伸缩传动
导槽可以采用下端向靠近载盘出料口方向延伸的弧形或l型结构。
[0098]
所述传动连杆包括升降传动部2961以及伸缩传动部2962，所述传动连接架的一端与所述第二同步带相连接，另一端与传动连杆中的升降传动部相连接，伸缩传动部的一端与升降传动部转动连接，另一端与封口盖转动连接，所述升降传动部或与升降传动部相连接的所述伸缩传动部的端部通过传动导向轮与升降传动导槽滑动连接，以进行升降导向，使得封口盖上下运动，与封口盖相连接的所述伸缩传动部的端部通过传动导向轮与伸缩传动导槽滑动连接，以进行伸缩导向，使得封口盖靠近或远离载盘出料口。
[0099]
所述封口盖的两侧可以各连接有一组第二驱动电机，也可以通过同步轴2910连接两组传动装置，以实现双边同步，即同步轴的两端在通过一组同步轮同步带与第二同步轮相连接，使得只用一个第二驱动电机就可以同步带动两组传动装置，简化结构、降低成本。
[0100]
整个生物样本低温智能储存系统内主要有4个温度分区：
[0101]
1号分区30，由液氮罐形成，罐内温度为
ꢀ‑
198℃；
[0102]
2号分区31，由提升保温仓形成，并由开口盖分隔1号分区和2号分区，当冻存架需要提取时，开口盖自动打开；由于提升保温仓是密闭空间，能够保证液氮罐内部冷量外泄至提升保温仓内，让提起冻存架内的样本始终处在低温环境中。
[0103]
3号分区32，由搬运保温仓和液氮槽形成，并由封口盖分隔2号分区和3号分区，非工作期间有密封盖阻隔，工作期间底部有注入氮气的液氮架保持低温环境。
[0104]
4号分区33，即除去上述3个分区后的机架内的其他区域，该区域温度为常温。
[0105]
本实用新型一种生物样本低温智能储存系统的有益效果是：
[0106]
1.优化传统的液氮罐结构设计，悬臂轴使得液氮罐更低的故障率；内部的中心储液罐使得液氮罐内部温度更均匀，保证样本的活性，同时也增加了液氮储存量延长液氮更换周期。
[0107]
2.独立扇形分割的模块化试管载盘，实现圆形液氮罐内部空间的利用率最大化，且标准模块的载盘设计能够匹配任何形式尺寸的样本试管自动化的需求。
[0108]
3.巧妙设计冻存架出入口的高度，减低设计成本，使得样本存储量大大增加，大大降低单位样本存储成本。
[0109]
4.升降液氮槽不仅保证了试管在第三空间的低温环境，防止样本在存取作业过程中的反复冻融，同时避免相机扫描底部二维码时因结霜造成的无法识别，从而大大降低设备的故障报警。
[0110]
5. 整机系统高度智能，可以实现全自动的生物样本转运对接、存取等操作，高安全性，高柔性、高效率。
[0111]
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。