低温存储系统的制作方法

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种低温存储系统。

背景技术：

生命科学研究的发展以及临床医疗领域疾病分析检测和治疗保健技术的进步，促进了对生物样本越来越广泛的需求，也对生物样本的存储技术和设备提出了更高的要求，包括对存储样本的安全性、可靠性和稳定性，以及样本存取过程和程序的准确性、高效性和科学性的要求。生物样本储存的对象往往涵盖生物大分子、细胞、组织和器官等样本，如人体器官组织、全血、血浆、血清、生物体液或经处理过的生物样本(包括DNA、RNA、蛋白等)，等等。然而生物样本的长期储存，通常需使用尽可能低的温度来降低样本内的生化反应，提高样本内各种成分的稳定性。为了实现大批量生物样本的长期、稳定、可靠存储和取样，自动化的低温或超低温生物样本存取设备的研制和使用是必然的一个发展方向。

自动化生物样本存取设备包括用于存储生物样本的冻存区以及用于连接冻存区与外界或用于供设备自动运行(例如自动取放生物样本)的缓存区，冻存区的温度一般为-80℃，缓存区的温度一般为-20℃。现有技术中,冻存区与缓存区分开空间运行，其中缓存区需要人工进入操作，低温下操作不便。

技术实现要素：

鉴于上述状况，有必要提供一种实现全自动化操作的低温存储系统。

本实用新型提供一种低温存储系统，包括：第一库体，包括冻存区以及环绕所述冻存区设置的缓存区；冷冻库，设置于所述冻存区上，用于存放收容有样本的冻存盒；转存模块，设置于所述缓存区上，用于临时存放所述冷冻库中的待取出的冻存盒或临时存放待存放至所述冷冻库中的冻存盒；搬运模块，设置于所述缓存区上，用于将所述冷冻库中的待取出的冻存盒存放至所述转存模块以及将所述转存模块中临时存放的冻存盒存放至所述冷冻库；机械制冷系统，用于对所述第一库体的内部空间进行制冷；直冷制冷系统，用于对所述冷冻库的内部空间进行制冷；以及控制系统，与所述转存模块、搬运模块、机械制冷系统以及直冷制冷系统分别相连接。

本实用新型提供的低温存储系统，通过所述将冷冻库设置于所述第一库体中的冻存区上，且利用所述直冷制冷系统以及机械制冷系统分别对冷冻库的内部空间以及第一库体的内部空间进行制冷，在保证了冷冻库的温度可靠性的同时仅需极低的能耗；且将所述搬运模块以及转存模块设置于所述第一库体中环绕所述冻存区设置的缓存区上，利用所述搬运模块以及转存模块配合取放所述冷冻库中的冻存盒，实现全自动化操作。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的低温存储系统的立体图。

图2为图1所示低温存储系统的内部立体图。

图3为图1所示低温存储系统另一视角的立体图。

图4为图1所示存取窗口模块的立体放大图。

图5为图4所示存取窗口模块另一视角的立体图。

图6为图2所示冷冻库的立体放大图。

图7为图6所示冻存模组的立体放大图。

图8为图7所示冻存架的立体放大图。

图9为图8所示冻存架的局部分解图。

图10为图2所示搬运模块的立体放大图。

图11为图10中XI处的放大图。

图12为图10中XII处的放大图。

图13为图10所示斜杆的分解图。

图14为图10所示调节组件的局部放大图。

图15为图10中第三驱动机构、第四驱动机构、第一抓取机构以及第二抓取机构的组装立体放大图。

图16为图15另一视角的立体图。

图17为图16中XVII处的放大图。

图18为图15另一视角的局部立体放大图。

图19为图18另一视角的立体图。

图20为图2所示转存模块立体放大图。

图21为图20所示第六驱动机构、第七驱动机构以及夹爪模块的组装立体放大图。

图22为图21所示夹爪模块以及定位台的局部立体放大图。

图23为图2所示挑选模块的立体放大图。

图24为图23所示挑选模块另一视角的立体图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似应用，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

请参阅图1以及图2，所述低温存储系统100包括保温冷库系统10、冷冻库30、搬运模块50、转存模块60以及控制系统。所述冷冻库30设置于所述保温冷库系统10中，用于存放收容有样本的冻存盒355(参图6)，其中所述样本可以为生物样本或化学样本。所述转存模块60设置于所述保温冷库系统10中，用于临时存放所述冷冻库30中的待取出的冻存盒355或临时存放待存放至所述冷冻库30中的冻存盒355。所述搬运模块50设置于所述保温冷库系统10中，用于将所述冷冻库30中的待取出的冻存盒355存放至所述转存模块60以及将所述转存模块60中临时存放的冻存盒355存放至所述冷冻库30中。所述控制系统与保温冷库系统10、所述搬运模块50及转存模块60分别相连接，用于控制所述保温冷库系统10的制冷，以及控制所述搬运模块50以及转存模块60的运作。

所述保温冷库系统10包括第一库体12、存取窗口模块14、直冷制冷系统、机械制冷系统、备用风冷制冷系统以及备用液氮制冷系统。所述存取窗口模块14嵌设于所述第一库体12上，供用户存取样本。所述直冷制冷系统设置于所述冷冻库30上，对其内部空间进行制冷，使得所述冷冻库30的内部空间的温度维持在-80℃左右。所述机械制冷系统设置于所述第一库体12上，对其内部空间进行制冷，使得所述第一库体12的内部空间的温度维持在-20℃左右。所述备用风冷制冷系统设置于所述冷冻库30的一侧，所述备用液氮制冷系统设置于所述冷冻库30的顶部，用于对所述冷冻库30的内部空间进行制冷。所述直冷制冷系统、机械制冷系统、备用风冷制冷系统以及备用液氮制冷系统分别与所述控制系统相连接，且所述控制系统控制所述直冷制冷系统、所述备用风冷制冷系统以及所述备用液氮制冷系统之间的切换。当所述直冷制冷系统出现问题不能对所述冷冻库30的内部空间进行制冷时，所述控制系统切换启用所述备用风冷制冷系统或所述备用液氮制冷系统。

所述第一库体12大致为中空长方体状，其包括相对设置的顶板121与底板123，以及连接所述顶板121与底板123的四个侧板125。本实施例中，所述顶板121、底板123以及侧板125分别采用多块聚氨酯双面彩钢板拼接形成。所述底板123包括冻存区127以及环绕所述冻存区127设置的缓存区128。所述侧板125上开设有安装孔(图未示),用于安装所述存取窗口模块14。

优选地，所述保温冷库系统10还包括安全门124。所述安全门124设置于所述侧板125上，用作所述第一库体12内部机械机构的维护和维修通道。

请一并参阅图3，优选地，所述保温冷库系统10还包括设置于所述底板123底面的支撑架129，用于支撑所述第一库体12，并对所述第一库体12实现通风、隔热。本实施例中，所述支撑架129为钢架。所述支撑架129包括多个支撑条，所述多个支撑条相互垂直交织焊接形成网格结构。

请一并参阅图4及图5，所述存取窗口模块14装设于所述侧板125的安装孔中，包括外侧门140、定位架130以及内侧门110。所述外侧门140设置于所述侧板125的外侧壁上，所述内侧门110设置于所述侧板125的内侧壁上，所述定位架130设置于所述外侧门140与所述内侧门110之间并嵌设于所述安装孔中。

所述外侧门140包括外门板141、电磁锁、连接件143、门禁系统145。所述外门板141通过所述连接件143转动装设于所述侧板125的外侧壁上。本实施例中，所述连接件143为合页。所述电磁锁设置于所述外门板141的内侧壁上，用于锁合所述外门板141。所述门禁系统145的输出端与所述电磁锁的信号输入端相连接。所述门禁系统145用于读取识别门禁卡，并依据识别到的门禁卡信息控制所述电磁锁进行打开操作。

所述外门板141封盖所述侧板125的安装孔，其包括主体部147以及透视部148。所述主体部147环绕所述透视部148设置，所述主体部147由不锈钢制成。所述透视部148用于供使用者透过所述外门板141进行观察，所述透视部148由玻璃制成。优选地，所述透视部148的表面设置有透明导电加热薄膜(图未示)，用于防止所述透视部148结霜。所述主体部147的顶端凹设形成有拉槽149，用于供使用者抓握所述外门板141。

所述定位架130包括平行设置的两个支撑板131。所述两个支撑板131设置于所述侧板125的安装孔中。所述两个支撑板131相对的两个侧面上分别凸伸形成有多个托板133，且所述两个支撑板131上的多个托板133分别一一对应。本实施例中，所述多个托板133沿着相应支撑板131的长度方向间隔排列。所述两个支撑板131上相对应的每两个托板133共同支撑所述冻存盒355。所述托板133的两端分别凸伸形成有限位凸起134，用于限位所述冻存盒355。所述托板133上还设置有导向块135，用于对将所述冻存盒355下沉放入所述托板133上时进行导向。所述导向块135与所述托板133的两端间隔预设距离形成避位空间(图未标示)，方便使用者抓取所述冻存盒355的外侧两边。所述定位架130还包括设置于所述托板133上的传感器(图未示)，用于检测所述托板133上是否有冻存盒。本实施例中，定位架130的数量为三个，三个定位架130依次连接。

所述内侧门110包括支撑底板111、内门板112、导轨113以及电动推杆115。所述支撑底板111固定设置于所述定位架130背离所述外门板141的一侧。所述电动推杆115以及导轨113分别设置于所述支撑底板111上。所述内门板112滑动设置于所述导轨113上，并与所述电动推杆115相连接。所述电动推杆115与所述控制系统相连接。所述控制系统控制所述电动推杆115驱动所述内门板112滑动，以打开或关闭所述内侧门110。

所述机械制冷系统包括依次通过管路连成闭合回路的蒸发器、压缩机以及冷凝器。其中所述冷凝器设置于所述第一库体12外，所述蒸发器设置于所述第一库体12的顶板121的内侧。所述冷凝器以及蒸发器均采用风冷散热。所述蒸发器具有融霜功能。

请一并参阅图6，所述冷冻库30设置于所述底板123的冻存区127上，并与所述第一库体12的顶板121以及侧板125分别间隔预设距离设置。所述冷冻库30包括第二库体31、盖体33以及多个冻存模组35。所述盖体33封盖所述第二库体31。所述多个冻存模组35分别穿过所述盖体33插设于所述第二库体31中。

所述第二库体31大致为中空长方体状，其包括底壁以及设置于所述底壁周缘相互连接的四个侧壁。所述第二库体31包括依次叠设的第一层结构、第二层结构以及第三层结构，其中所述第一层结构位于所述第二库体31的外侧，所述第三层结构位于所述第二库体31的内侧。所述第一层结构由聚氨酯彩钢板制成，所述第二层结构由真空绝热板制成，所述第三层结构由聚氨酯双面不锈钢制成。采用三层结构制备形成的第二库体31，其具有极低的导热系数、具有足够的抗压强度、且更加节能。

所述盖体33盖设于所述第二库体31上。所述盖体33上开设有多个插孔331，用于收容所述冻存模组35。所述盖体33通过多个插孔331将所述第二库体31划分为多个区域。本实施例中，每个插孔331的尺寸相同，且多个插孔331按照矩阵排列。

所述直冷制冷系统包括多个第一翅片蒸发器15。所述多个第一翅片蒸发器15相互并联连接，且相互平行设置于所述第二库体31中。所述冻存模组35安装于所述多个第一翅片蒸发器15之间。本实施例中，所述第一翅片蒸发器15的数量为四个。采用并联连接设计的多个第一翅片蒸发器15可减小占用空间，且将所述冻存模组35安装于所述多个第一翅片蒸发器15之间使得每个冻存模组35的温度能够保持一致，进而使得所述冷冻库30中各处具有均匀的温度。

所述液氮制冷系统包括多个第二翅片蒸发器16。所述多个第二翅片蒸发器16相互并联连接，并设置于所述第二库体31的顶部，其中一部分第二翅片蒸发器16环绕所述第二库体31的周壁设置，剩余部分的第二翅片蒸发器16位于所述第二库体31的中间。本实施例中，第二翅片蒸发器16的数量为六个，其中四个第二翅片蒸发器16分别设置于所述第二库体31的四个侧壁上，剩余两个第二翅片蒸发器16位于所述四个第二翅片蒸发器16之间。制冷时，液氮从所述第二翅片蒸发器16的一端流入，经过三次折返气化吸热后排出所述第一库体12外部。

所述备用风冷制冷系统设置在所述冷冻库30外侧，并与所述冷冻库30相连通。所述备用风冷制冷系统包括隔热间181以及设置在所述隔热间181中的风机183以及蒸发器185。所述隔热间181设置于所述第二库体31的外侧壁上。所述隔热间181底部开设有进风口(图未示)，所述进风口通过管道与所述第二库体31内部相连通，用于将冷风输送至所述第二库体31中。所述隔热间181的侧壁上开设有与所述第二库体31相连通的出风口(图未示)。所述隔热间181的侧壁上活动设置有一挡板186，所述挡板186封盖所述出风口。当所述风机183启动时，所述隔热间181内部产生负压，所述挡板186在所述第二库体31内部的压力作用下自动打开，吹入所述第二库体31内部的冷风经由所述出风口流入所述隔热间181中，完成一个风路循环。本实施例中，所述隔热间181与所述第二库体31共用一个侧壁，所述挡板186活动设置于所述第二库体31的侧壁上。优选地，所述蒸发器185上设置有除霜加热棒(图未示)，用于除霜，且具有过热保护功能。

请一并参阅图7至图9，所述冻存模组35容置于相应的插孔331中。所述冻存模组35包括冻存框351、保温框353以及多个冻存架354。所述保温框353盖设于所述冻存框351的一端。所述冻存架354经由所述保温框353插设于所述冻存框351中，用于存放所述冻存盒355。

所述冻存框351包括第一框架21、支撑件25以及多个导向杆26。所述第一框架21为镂空长方体状，其包括底框211，垂直设置于所述底框211的四个转角处的四个支撑杆213，以及设置于所述四个支撑杆213远离所述底框211一端的顶框215。本实施例中，所述第一框架21由铝型材制成。优选地，所述第一框架21底部设置有凸台(图未示)。所述第一框架21通过所述凸台与所述第二库体31的底壁相接触，减小了接触面积，以防止结霜对所述冻存架354在所述冻存框351中的高度定位造成影响。

所述支撑件25可拆卸地设置于所述第一框架21的底端，并容置于所述第一框架21中，用于支撑所述冻存架354。具体地，所述支撑件25可拆卸地设置于所述四个支撑杆213邻近所述底框211的一端。

所述多个导向杆26分两层交错设置于所述第一框架21中，其中第一层中每相邻的两个导向杆26与第二层中每相邻的两个导向杆26共同围成定位孔(图未示)，用于定位所述冻存架354。本实施例中，所述导向杆26的横截面大致为椭圆形，用于导向所述冻存架354。具体地，所述第一框架21还包括连接杆214，用于连接相邻的两个支撑杆213。本实施例中，所述连接杆214的数量为四个，所述四个连接杆214分两组交错设置于四个支撑杆213上，其中位于同一组的两个连接杆214相互平行设置且位于同一水平面上。位于同一层的多个导向杆26相互平行设置，且位于边缘的两个导向杆26分别连接相邻的两个支撑杆213，剩余的导向杆26分别可拆卸地连接位于同一组的两个连接杆214。通过调节每层中相邻两个支撑杆213之间的距离，可调节定位孔的尺寸，从而适应不同规格的冻存架354。

所述保温框353盖设于所述第一框架21的顶框215上，用于隔绝所述冷冻库30的内部与外部之间的热交换，即隔绝所述第二库体31内部与所述第一库体12内部之间的热交换。所述保温框353上开设有多个定位孔356，所述定位孔356的位置与所述冻存框351中的定位孔的位置相对应，用于容置所述冻存架354。本实施例中，所述保温框353由PVC(Polyvinyl Chloride，聚氯乙烯)型材内部填充高密度聚氨酯发泡制成。

所述冻存架354包括第二框架42以及设置于所述第二框架42顶端的保温盖44。所述第二框架42包括框体41、隔板43、多个第一隔片45以及多个第二隔片46。所述隔板43设置于所述框体41中，用于将所述框体41分隔为多个区域。所述多个第一隔片45设置于所述框体41上，所述多个第二隔片46设置于所述隔板43上，均用于支撑定位所述冻存盒355。所述第二框架42由金属制成，本实施例中，所述第二框架42由航空级别铝合金制成。

所述框体41大致为具有一面开口的中空长方体框，其包括相对设置的顶板412与底板414，连接所述顶板412与底板414且平行设置的两个第一侧板415，以及一个连接所述两个第一侧板415的同一侧的第二侧板416。所述框体41通过将板材进行激光切割后采用折弯工艺一体成型而成。优选地，所述顶板412与底板414上分别设置有多个定位孔(图未示)，用于定位所述隔板43。位于所述顶板412上的定位孔的位置与位于所述底板414上的定位孔的位置相对应。

所述第一侧板415远离所述第二侧板416的边缘弯折形成压边417，所述压边417叠设于所述第一侧板415的外侧壁上，用于增大所述框体41的强度，减小所述框体41沿其长度方向的变形量。所述压边417的顶端与所述第一侧板415的顶端相平齐。所述第一侧板415上开设有多个安装孔411，用于安装所述第一隔片45。所述第二侧板416上开设有多个操作孔47以及定位孔(图未示)。所述操作孔47，用于提供所述搬运模块50抓取所述冻存盒355需要的空间。所述定位孔用于定位所述隔板43。

所述隔板43固定设置于所述第二侧板416上，并连接所述顶板412与底板414，且平行于所述第一侧板415设置。所述隔板43的顶端与底端，以及与所述第二侧板416相接触的一侧分别设置有多个定位凸起(图未示)。所述多个定位凸起插设于所述顶板412、底板414以及第二侧板416上相应的定位孔中，并分别焊接固定于所述顶板412、底板414以及第二侧板416上。所述隔板43远离所述第二侧板416的一侧开设有多个安装槽413，用于安装所述第二隔片46。本实施例中，所述隔板43焊接固定于所述框体41上。本实施例中，所述隔板43的数量为两个，其将所述框体41分隔为三个区域。

所述第一隔片45大致为条形板状，其第一端抵持于所述第二侧板416的内侧壁上，其与第一端相对应的第二端形成有限位凸起451，用于限位所述冻存盒355。所述第一隔片45的一侧形成有凸块453。所述凸块453插设于相应的安装孔411中，并焊接固定于所述第一侧板415上。

所述第二隔片46大致为条形板状。所述第二隔片46的第一端抵持于所述第二侧板416的内侧壁上，且其从第一端朝向相对设置的第二端开设有插缝461。所述第二隔片46通过所述插缝461插设于所述隔板43上，并焊接固定于所述隔板43上。所述第二隔片46远离所述第二侧板416的第二端的两侧形成有两个限位凸起463，用于限位所述冻存盒355。相邻设置的两个第一隔片45与第二隔片46，或者位于两个隔板43上相邻设置的两个第二隔片46共同支撑定位所述冻存盒355。所述第二框架42中，所述隔板43、多个第一隔片45以及多个第二隔片46均通过插接式焊接方式焊接于所述框体41上，焊接面积小，使得所述框体41的总体变形量很小，进而使得容置于所述第二框架42的冻存盒355能够进行精确定位。

所述保温盖44包括保温块441以及连接件443。所述保温块441盖设于所述第二框架42的顶端上，所述连接件443设置于所述保温块441远离所述第二框架42的一端。本实施例中，所述保温块441由聚乙烯保温棉制成。所述保温块441用于隔绝所述第二框架42内部与所述冷冻库30外部之间的热交换。

所述连接件443用于供所述搬运模块50抓取，以搬运所述冻存架354。所述连接件443大致为倒U形框状，其包括第一连接板445，以及凸伸形成于所述第一连接板445相对两侧的两个第二连接板447。所述第二连接板447与所述保温块441固定连接。所述第一连接板445从内表面朝向外表面凹设形成有多个连接槽444，且每相邻的两个连接槽444之间开设有通孔446。本实施例中，所述连接槽444为V形槽。所述第一连接板445的外表面设置有视觉定位标识(图未示)，用于供所述搬运模块50抓取所述冻存架354时进行定位。

请一并参阅图10至图12，所述搬运模块50包括支撑桁架51、第一驱动机构53、第二驱动机构54、第三驱动机构55、第四驱动机构56、第一抓取机构57以及第二抓取机构58(参图16)。所述第一驱动机构53滑动设置于所述支撑桁架51上，并能够沿一第一方向滑动。所述第二驱动机构54滑动设置于所述第一驱动机构53上，并能够沿一与所述第一方向相垂直的第二方向滑动。所述第三驱动机构55固定设置于所述第二驱动机构54上，所述第四驱动机构56与所述第三驱动机构55相连接，其中所述第三驱动机构55以及第四驱动机构56位于所述第二驱动机构54的相对两侧。所述第一抓取机构57滑动设置于所述第三驱动机构55上，所述第三驱动机构55带动所述第一抓取机构57沿一与所述第一方向及第二方向均垂直的第三方向滑动。所述第二抓取机构58滑动设置于所述第四驱动机构56上，所述第四驱动机构56带动所述第二抓取机构58沿一与所述第一方向及第二方向均垂直的第三方向滑动。

所述支撑桁架51包括两组立柱511、两个第一导轨513以及两个横梁515。每一第一导轨513设置于相应组的立柱511上，且所述两个第一导轨513相互平行设置。每一横梁515连接所述两个第一导轨513的同一端，所述两个横梁515以及两个第一导轨513相互连接形成一矩形框。

所述两组立柱511固定设置于所述第一库体12的底板123上。本实施例中，每组立柱511的数量为五个，可以理解的是，每组立柱511的数量可根据实际需要进行设定。每组立柱中，相邻两个立柱511通过交叉设置的两个斜杆512相连接，即所述斜杆512的一端与一个立柱511的顶端或底端相连接，所述斜杆512的另一端与另一个立柱511的底端或顶端相连接。

请一并参阅图13，所述斜杆512包括第一杆部594、连接套591以及第二杆部593。所述第一杆部594与所述第二杆部593通过所述连接套591相连接。本实施例中，所述第一杆部594及第二杆部593分别螺合于所述连接套591上。所述第一杆部594与所述连接套591相连接的一端设置有螺纹，所述第二杆部593与所述连接套591相连接的一端设置有螺纹，所述连接套591为螺纹套筒，且螺纹套筒两端的螺纹旋向相反。通过调节所述第一杆部594及第二杆部593相对所述连接套591的螺合深度，可调节两根立柱511之间的距离，并将立柱511拉紧，以进一步紧固所述立柱511。

每个第一导轨513用于连接同一组中的多个立柱511，且所述第一导轨513沿第一方向X延伸形成。所述第一导轨513的侧边设置有齿条514(参图11)。

请一并参阅图14，优选地，所述搬运模块50还包括调节组件52，用于调节所述支撑桁架51的水平度。所述调节组件52包括支撑顶板516以及水平调整板517。所述支撑顶板516固定设置于所述立柱511上。所述水平调整板517夹设于所述立柱511与所述第一导轨513之间，并与所述支撑顶板516相连接，用于调整所述第一导轨513沿第一方向X的水平度。所述支撑顶板516通过调节螺钉518与所述水平调整板517相螺接。通过调节所述调节螺钉518螺合进所述水平调整板517的深度，可调整所述水平调整板517的高度，进而调整设置于所述水平调整板517上的第一导轨513沿第一方向X的水平度。当调整好所述第一导轨513的水平度后，所述支撑顶板516通过紧固螺钉519与所述水平调整板517紧固连接。

优选地，所述调节组件52还包括间距调整板521，用于调整所述两个第一导轨513之间的距离。所述间距调整板521固定设置于所述水平调整板517上，并通过调节螺钉518螺接于所述第一导轨513的一侧。所述水平调整板517上开设有多个滑孔523。本实施例中，所述滑孔523为腰形孔，并沿所述第二方向Y延伸形成。定位销525活动插设于所述滑孔523中，并与所述第一导轨513相连接。所述定位销525能够从所述滑孔523的一端滑动至另一端。通过调节所述调节螺钉518螺合至所述第一导轨513的深度，驱动所述第一导轨513带动所述定位销525在所述滑孔523中滑动，进而可调节所述两个第一导轨513之间的距离。

优选地，所述支撑桁架51还包括限位块(图未示)，邻近所述第一导轨513的一端设置，用于限制所述第一驱动机构53的滑动。

请再次参阅图11，所述第一驱动机构53滑动设置于所述第一导轨513上。所述第一驱动机构53包括两个电机531，与相应电机531相连接的齿轮(图未示)与滑板533，与两个滑板533相连接的第二导轨534。所述两个电机531分别位于两个第一导轨513上。所述齿轮与相应的齿条514相啮合。所述滑板533滑动设置于相应的第一导轨513上。所述第二导轨534通过所述两个滑板533滑动设置于所述两个第一导轨513上，并沿与所述第一方向X垂直的第二方向Y延伸。所述第二导轨534的侧边设置有齿条544。所述控制系统控制所述电机531转动，通过相互啮合的齿轮与齿条514，带动所述第二导轨534在所述第一导轨513上沿着所述第一方向X滑动。

请再次参阅图12，所述第二驱动机构54滑动设置于所述第二导轨534上，其包括电机541、齿轮(图未示)以及滑板543。所述齿轮与所述电机541相连接，并与所述齿条544相啮合。所述滑板543与所述电机541相连接，并滑动设置于所述第二导轨534上。所述控制系统控制所述电机541转动，通过相互啮合的齿轮与齿条544，带动所述滑板543在所述第二导轨534上沿着与所述第一方向X相垂直的第二方向Y滑动。

请一并参阅图15至图17，所述第三驱动机构55包括第一支撑板551、电机552、两个链轮553、链条555、以及第三导轨554。所述第一支撑板551固定安装于所述滑板543上，并位于所述第二导轨534的一侧。所述第一支撑板551大致为矩形板，其沿一与所述第一方向X及第二方向Y均垂直的第三方向Z延伸。所述电机552设置于所述第一支撑板551上。所述两个链轮553分别设置于所述第一支撑板551的顶端与下端，其中一个链轮553与所述电机552相连接。所述链条555套设于所述两个链轮553上，并与所述第一抓取机构57相连接。所述第三导轨554设置于所述第一支撑板551上，并沿所述第三方向Z延伸。

优选地，所述第一支撑板551的顶端设置有摄像头556。所述摄像头556与所述控制系统相连接，用于拍摄所述第一抓取机构57的图像，实现远程定位控制。优选地，所述第一支撑板551上还设置有多个传感器(图未示)。所述多个传感器分别位于所述第一支撑板551的顶端与底端，用于检测所述冻存架354，并将检测信息发送至所述控制系统，所述控制系统依据所述多个传感器的检测信息判断所述第一抓取机构57是否有抓取所述冻存架354。优选地，所述第一支撑板551的底端设置有导向轴承558(参图17)，用于导向所述冻存架354。

所述第一抓取机构57包括滑块571、驱动件573、柔性连接轴574以及抓取件575。所述滑块571滑动设置于所述第三导轨554上，并与所述链条555相连接。所述驱动件573与所述滑块571相连接，所述柔性连接轴574连接所述驱动件573与所述抓取件575。所述柔性连接轴574可以在四个方向做轻微旋转，用于弥补所述抓取件575与所述冻存架354之间的定位误差，提高定位精度；且在所述第一抓取机构57抓取所述冻存架354进行提升的过程中，可防止因定位刮擦导致的卡滞现象，提高所述第一抓取机构57取放所述冻存架354的可靠性。

所述抓取件575包括拉杆576以及两个抵持件579。所述拉杆576插设于所述柔性连接轴574远离所述驱动件573的一端。所述拉杆576的尺寸与所述保温盖44上的通孔446的尺寸相配合，使得所述拉杆576能够插入所述通孔446中。所述两个抵持件579间隔设置于所述拉杆576上，并位于所述柔性连接轴574的两侧。本实施例中，所述抵持件579为轴承。所述抵持件579的位置与所述保温盖44上的连接槽444的位置相对应。当所述拉杆576定位于所述通孔446中后，所述驱动件573驱动所述抓取件575旋转90度，使得所述抵持件579抵接于所述连接槽444中，从而使得所述第一抓取机构57抓紧所述冻存架354。

优选地，所述抓取件575还包括两个定位销578。所述两个定位销578分别插设于所述拉杆576的两端，并分别邻近相应的抵持件579设置，其中所述两个抵持件579位于所述两个定位销578之间。当所述抵持件579抵接于所述连接槽444中时，所述定位销578的侧壁抵持于所述连接槽444的侧壁，用于防止所述抵持件579从所述连接槽444中脱离。

优选地，所述第一抓取机构57还包括缓冲板572以及设置于所述滑块571上的滑轨577。所述滑轨577沿着所述第三方向Z延伸。所述缓冲板572滑动设置于所述滑轨577上，且与所述驱动件573相连接。当位于所述第一抓取机构57末端的抓取件575发生碰撞时，所述抓取件575随着所述缓冲板572沿着所述第三方向Z向上滑动，从而避免所述第一抓取机构57发生硬性碰撞。

请一并参阅图18及图19，所述第四驱动机构56的结构与所述第三驱动机构55的结构相同，其区别仅在于所述第四驱动机构56的结构高度小于所述第三驱动机构55的结构高度。具体地，所述第四驱动机构56包括第二支撑板561、电机562、两个链轮563、链条565以及第四导轨564。所述第二支撑板561固定安装于所述滑板543上，并位于所述第二导轨534背离所述第一支撑板551的一侧。所述第二支撑板561沿所述第三方向Z延伸，且所述第二支撑板561的高度小于所述第一支撑板551的高度。所述两个链轮563分别设置于所述第二支撑板561的顶端与下端，其中一个链轮563与所述电机562相连接。所述链条565套设于所述两个链轮563上，并与所述第二抓取机构58相连接。所述第四导轨564设置于所述第二支撑板561上，并沿所述第三方向Z延伸。

所述第二抓取机构58的结构与所述第一抓取机构57的结构相同。具体地，所述第二抓取机构58包括滑块581、驱动件583、柔性连接轴584、抓取件585、定位销588、缓冲板582以及滑轨587。所述滑块581滑动设置于所述第四导轨564上，并与所述链条565相连接。所述驱动件583与所述滑块581相连接，所述柔性连接轴584连接所述驱动件583与所述抓取件585。所述抓取件585包括拉杆586以及两个抵持件589。所述拉杆586插设于所述柔性连接轴584远离所述驱动件583的一端。所述两个抵持件589间隔设置于所述拉杆586上，并位于所述柔性连接轴584的两侧。所述两个定位销588分别插设于所述拉杆586的两端，并分别邻近相应的抵持件589设置，其中所述两个抵持件589位于所述两个定位销588之间。所述滑轨587设置于所述滑块581上，并沿着所述第三方向Z延伸。所述缓冲板582滑动设置于所述滑轨587上，且与所述驱动件583相连接。

请一并参阅图20，所述转存模块60包括安装架61、第五驱动机构63、第六驱动机构65、第七驱动机构67以及夹爪模块68。所述第五驱动机构63滑动设置于所述安装架61上，并能够沿所述第二方向Y滑动。所述第六驱动机构65滑动设置于所述第五驱动机构63上，并能够沿所述第三方向Z滑动。所述第七驱动机构67转动设置于所述第六驱动机构65上。所述夹爪模块68滑动设置于所述第七驱动机构67上。

所述安装架61包括安装框611以及设置于所述安装框611上的两个第五导轨613。所述安装框611设置于所述第一库体12的缓存区128，并邻近所述存取窗口模块14设置。所述安装框611大致为矩形框。所述两个第五导轨613平行设置于所述安装框611上，并分别沿所述第二方向Y延伸。每一第五导轨613的侧边设置有齿条615。

所述第五驱动机构63滑动设置于所述两个第五导轨613上。所述第五驱动机构63包括电机631、两个齿轮633、传动轴634、滑板635、以及第六导轨637。所述滑板635滑动设置于所述两个第五导轨613上，并沿所述第三方向Z延伸。所述电机631固定设置于所述滑板635上。所述传动轴634与所述电机631相连。所述两个齿轮633套设于所述传动轴634上，并分别与相应的齿条615相啮合。所述第六导轨637设置于所述滑板635上，并沿所述第三方向Z延伸。所述第六导轨637的侧边设置有齿条638。所述电机631用于驱动所述滑板635在所述第五导轨613上沿所述第二方向Y运动。

请一并参阅图21，所述第六驱动机构65滑动设置于所述第六导轨637上。所述第六驱动机构65包括滑板651、电机653以及齿轮655。所述滑板651滑动设置于所述第六导轨637上。所述电机653固定设置于所述滑板651上。所述齿轮655与所述电机653相连接，并与所述齿条638相啮合。所述电机653用于驱动所述滑板651在所述第六导轨637上沿所述第三方向Z运动。

所述第七驱动机构67包括安装板671、电机673以及第七导轨675。所述电机673设置于所述滑板651上，并与所述安装板671相连接，用于驱动所述安装板671相对所述滑板651转动。本实施例中，所述电机673能够驱动所述安装板671旋转超过180度。所述第七导轨675设置于所述安装板671上，并沿所述第一方向X延伸。本实施例中，所述第七导轨675设置于所述安装板671的顶面。

所述夹爪模块68包括驱动电机681、驱动杆683、爪板685、滑槽686以及滑动件687。所述驱动电机681设置于所述安装板671上。所述驱动杆683与所述驱动电机681转动连接，并位于所述第七导轨675的上方。所述驱动杆683大致为L形，其一端垂直设置于所述驱动电机681的驱动轴(图未示)上，其另一端位于所述第七导轨675的上方。所述驱动电机681驱动所述驱动杆683绕所述驱动轴旋转。所述爪板685滑动设置于所述第七导轨675上。所述滑槽686固定设置于所述爪板685的一端。所述滑动件687可滑动地容置于所述滑槽686中，并与所述驱动杆683远离所述驱动电机681的一端相连接。

所述爪板685沿所述第一方向X延伸，用于托举抓取所述冻存盒355。所述爪板685的一端凸伸形成有卡勾682，用于勾住所述冻存盒355。所述滑槽686固定设置于所述爪板685远离所述卡勾682的一端，并沿所述第二方向Y延伸。本实施例中，所述滑动件687为滚动轴承。当所述驱动电机681驱动所述驱动杆683旋转时，所述滑动件687由所述滑槽686的一端滑向另一端，且所述驱动杆683推动所述滑槽686以及所述爪板685在所述第七导轨675上沿所述第一方向X滑动。

优选地，所述夹爪模块68还包括夹紧组件，用于与所述卡勾682相配合以夹紧所述冻存盒355。所述夹紧组件包括导向件72、压板74、滑动杆76以及弹簧78。所述导向件72固定设置于所述安装板671上，并位于所述卡勾682与所述滑槽686之间，且位于所述第七导轨675的上方。所述导向件72的一端开设有开口(图未示)。所述滑动杆76滑动插设于所述导向件72上，并沿所述第一方向X延伸，且其一端容置于所述开口中。所述压板74与所述滑动杆76的一端相连接，并容置于所述开口中。所述弹簧78套设于所述滑动杆76上，并抵持于所述压板74与所述导向件72之间。当所述爪板685托举抓取所述冻存盒355后，所述驱动电机681驱动所述爪板685沿所述第一方向X缩回，所述冻存盒355随着所述爪板685进入所述导向件72的开口，并抵压所述压板74，在所述弹簧78的作用力下，所述压板74与所述卡勾682共同夹紧所述冻存盒355。

优选地，所述转存模块60还包括扫码枪62。所述扫码枪62邻近所述第七导轨675的一端设置于所述安装板671上，且位于所述第七导轨675的上方，用于扫描读取所述冻存盒355上的条码信息，并将所述条码信息发送至所述控制系统。本实施例中，所述冻存盒355上的条码为一维码。

优选地，所述转存模块60还包括监控模块69。所述监控模块69邻近所述第七导轨675的一端设置于所述安装板671上，且位于所述第七导轨675的上方，用于拍摄所述夹爪模块68的图像，并将图像信息发送至所述控制系统，以监控所述夹爪模块68的运作。

请一并参阅图22，优选地，所述转存模块60还包括定位台64。所述定位台64设置于所述安装架61中，用于定位所述冻存架354,并供所述夹爪模块68将抓取的冻存盒355放至定位于所述定位台64上的冻存架354中，或者供所述夹爪模块68从定位于所述定位台64上的冻存架354中抓取所述冻存盒355。所述定位台64包括定位支架641以及定位板643。所述定位支架641固定设置于所述安装架61中。所述定位板643设置于所述定位支架641上，用于支撑所述冻存架354。

优选地，所述定位台64还包括多个导向轮645，用于导向所述冻存架354。所述多个导向轮645环绕所述定位板643的周向设置，且所述多个导向轮645共同围成一定位空间(图未示)。所述冻存架354容置于所述定位空间中。本实施例中，所述导向轮645通过弹簧片(图未标示)设置于所述定位板643上。

优选地，所述定位台64还包括感测器646。所述定位板643的大致中部位置开设有容置槽647。所述感测器646容置于所述容置槽647中，用于感测冻存架354，并将感测信息发送给所述控制系统。

优选地，所述转存模块60还包括设置于所述安装架61上的暂存架(图未示)。所述暂存架的结构与所述冻存架354的第二框架42的结构相同，用于暂时存放所述冻存盒355。

请一并参阅图23以及图24，优选地，所述低温存储系统100还包括挑选模块80，用于挑选目标样本。所述挑选模块80包括底板支架81、第八驱动机构83、第九驱动机构85、顶出机构86、定位支架87以及夹爪机构88。所述第八驱动机构83滑动设置于所述底板支架81上。所述第九驱动机构85滑动设置于所述第八驱动机构83上。所述定位支架87固定设置于所述底板支架81上。所述顶出机构86以及夹爪机构88分别滑动设置于所述第九驱动机构85上。

所述底板支架81包括支架部811以及第八导轨813。所述支架部811设置于所述安装架61中。所述第八导轨813设置于所述支架部811上，并沿所述第二方向Y延伸。所述第八导轨813的侧边设置有齿条815。

所述第八驱动机构83滑动设置于所述第八导轨813上。所述第八驱动机构83包括滑板831、电机833、齿轮834、以及第九导轨835。所述滑板831滑动设置于所述第八导轨813上。所述电机833设置于所述滑板831上。所述齿轮834与所述电机833相连，并与所述齿条815相啮合。所述第九导轨835设置于所述滑板831上，并沿所述第一方向X延伸。所述第九导轨835的侧边设置有齿条837。所述电机833用于驱动所述滑板831在所述第八导轨813上沿所述第二方向Y运动。

所述第九驱动机构85滑动设置于所述第九导轨835上。所述第九驱动机构85包括滑板851、电机852、齿轮854、以及第十导轨853。所述滑板851滑动设置于所述第九导轨835上。所述电机852设置于所述滑板851上。所述齿轮854与所述电机852相连，并与所述齿条837相啮合。所述第十导轨853设置于所述滑板851上，并沿所述第三方向Z延伸。所述第十导轨853的侧边设置有齿条856。所述电机852用于驱动所述滑板851在所述第九导轨835上沿所述第一方向X运动。

所述顶出机构86滑动设置于所述第十导轨853上。所述顶出机构86包括滑板861、电机863、齿轮(图未示)以及顶针865。所述滑板861滑动设置于所述第十导轨853上。所述电机863设置于所述滑板861上。所述齿轮与所述电机863相连接，并与所述齿条856相啮合。所述顶针865设置于所述滑板861上，并沿所述第三方向Z延伸。所述电机863用于驱动所述滑板861在所述第十导轨853上带动所述顶针865沿所述第三方向Z运动。

所述夹爪机构88滑动设置于所述第十导轨853上。所述夹爪机构88包括滑板881、电机883、齿轮(图未示)以及夹爪886。所述滑板881滑动设置于所述第十导轨853上。所述电机883设置于所述滑板881上。所述齿轮与所述电机883相连接，并与所述齿条856相啮合。所述夹爪886设置于所述滑板881上，且其位置与所述顶针865的位置相对应。所述电机883用于驱动所述滑板881在所述第十导轨853上，带动所述夹爪886沿所述第三方向Z运动。本实施例中，所述夹爪886为电动夹爪。

所述定位支架87固定设置于所述底板支架81上。所述定位支架87上开设有至少两个定位槽871，用于容置所述冻存盒355。所述定位槽871的侧壁上开设有开口872，所述开口872贯通所述定位槽871的底壁，使得所述爪板685通过所述开口872伸入所述定位槽871上。

优选地，所述定位支架87上还设置有夹紧机构874。所述夹紧机构874邻近所述定位槽871设置，用于夹紧容置于于所述定位槽871中的冻存盒355。本实施例中，所述夹紧机构874为电磁铁摆杆。

存放样本时，首先，使用者将样本放置于所述冻存盒355中，所述门禁系统145读取识别门禁卡并控制所述外侧门140的电磁锁打开，使用者将容置有样本的冻存盒355放置于所述定位架130的托板133上并将所述外侧门140关闭；其次，所述控制系统控制所述电动推杆115驱动所述内门板112滑动，以打开所述内门板。再次，所述控制系统控制所述转存模块60的第五驱动机构63、第六驱动机构65以及第七驱动机构67运动，以定位所述夹爪模块68，使得所述夹爪模块68的爪板685与位于所述定位架130中的冻存盒355对齐；所述夹爪模块68的驱动电机681驱动所述驱动杆683转动，带动所述滑动件687在所述滑槽686中滑动进而推动所述爪板685伸出至所述托板133下方；再次，所述控制系统控制所述转存模块60的第六驱动机构65驱动所述爪板685上移使得所述爪板685托举抓取所述冻存盒355，所述控制系统控制所述第六驱动机构65以及第五驱动机构63运动以带动所述爪板685托举所述冻存盒355缩回至原点位置；再次，所述控制系统控制所述第七驱动机构67带动所述爪板685旋转预设角度，使得所述爪板685朝向所述定位台64设置；再次，所述控制系统控制所述第五驱动机构63以及第六驱动机构65定位所述爪板685，控制所述夹爪模块68的驱动电机681驱动所述爪板685伸出至所述定位于所述定位台64上的冻存架354上的隔片的下方，并将所述冻存盒355放置于相应的隔片上。再次，控制所述搬运模块50的第一驱动机构53以及第二驱动机构54定位所述第一抓取机构57，控制所述第三驱动机构55驱动所述第一抓取机构57的拉杆576插入所述保温盖44的通孔446中，控制所述驱动件573驱动所述拉杆576旋转预设角度，使得所述抵持件579抵接于所述连接槽444中以抓取所述冻存架354；再次，控制所述第三驱动机构55、第一驱动机构53以及第二驱动机构54定位所述冻存架354位于所述盖体33的相应插孔331的上方，且控制所述第三驱动机构55驱动所述第一抓取机构57带动所述冻存架354向下插入所述插孔331中；最后，所述驱动件573驱动所述拉杆576旋转预设角度，使得所述抓取件575完全位于所述保温盖44的通孔446中，且控制所述第三驱动机构55驱动所述第一抓取机构57向上运动以释放所述冻存架354，由此完成一次样本的存放。

取出样本时，首先，所述控制系统控制所述第一驱动机构53以及第二驱动机构54定位所述第一抓取机构57位于相应的冻存架354的上方，控制所述第三驱动机构55带动所述第一抓取机构57向下滑动抓取相应的冻存架354；其次，控制所述第一驱动机构53以及第二驱动机构54定位所述第一抓取机构57位于所述定位台64的上方，控制所述第三驱动机构55带动所述第一抓取机构57向下滑动并释放所述冻存架354于所述定位台64上；再次，控制所述第二抓取机构58抓取空置的保温盖44，并将所述保温盖44插入被移除冻存架354的插孔331中以封盖相应的插孔331；再次，控制所述夹爪模块68的驱动电机681驱动所述爪板685伸出并抓取位于所述定位台64上的冻存架354中的冻存盒355；再次，控制所述第五驱动机构63以及第六驱动机构65定位所述冻存盒355位于一个定位槽871的开口872的一侧，并控制所述驱动电机681驱动所述爪板685伸出并放置所述冻存盒355于相应的定位槽871中；再次，控制所述第八驱动机构83以及第九驱动机构85定位所述顶针865以及夹爪886分别位于所述冻存盒355中待取出样本的上侧以及下侧，控制所述电机863驱动所述顶针865将所述待取出样本顶出所述冻存盒355外，并控制所述电机833驱动所述夹爪886抓取被顶出的待取出样本；控制所述第八驱动机构83以及第九驱动机构85定位所述夹爪886位于另一定位槽871中空置的待取出的冻存盒355的上方，并控制所述电机833驱动所述夹爪886释放所述待取出的样本于所述待取出的冻存盒355中；最后，控制所述夹爪模块68的驱动电机681驱动所述爪板685伸出并抓取所述待取出的冻存盒355，并控制第五驱动机构63、第六驱动机构65以及第七驱动机构67定位所述待取出的冻存盒355位于所述定位架130的一侧，且控制所述驱动电机681驱动所述爪板685伸出并释放所述待取出的冻存盒355于所述托板133上。

本实用新型实施例的低温存储系统100，通过所述将冷冻库30设置于所述第一库体12中的冻存区127上，且利用所述直冷制冷系统以及机械制冷系统分别对-80℃冷冻库30的内部以及-20℃第一库体12的内部进行制冷，在保证了-80℃冷冻库30的温度可靠性的同时仅需极低的能耗；且将所述搬运模块50以及转存模块60设置于所述第一库体12中环绕所述冻存区127设置的缓存区128上，利用所述搬运模块50以及转存模块60在设置于所述第一库体12上的存取窗口模块14以及所述冷冻库30之间取放样本，实现全自动化操作。

另外，所述存取窗口模块14采用双层门设计，用以减少所述第一库体12内部与外部之间的冷热交换。再者，所述冻存框351中用于定位所述冻存盒355的定位孔的尺寸可依据所述冻存盒355的尺寸进行调整，使得不同规格的冻存盒355可兼容于多个冻存模组35中；且每个冻存模组35包括用于盖设于所述冻存框351上的保温框353，其导热系数小，保温性能更优。再者，所述冻存架354的框体41的边缘弯折形成所述压边417，增大所述框体41的强度，减小所述框体41沿其长度方向的变形量。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。