一种自动旋盖装置及扩增瓶的制作方法

本实用新型涉及分子诊断设备技术领域，具体而言，涉及一种自动旋盖装置及扩增瓶。

背景技术：

在聚合酶链式反应实验中，需要将反应液加入到扩增瓶中形成反应体系，然后对反应体系反复进行“95℃变性→55℃退火→72℃延伸”三个步骤的温度循环，即可实现复制目标DNA片段的目的。如果反应体系发生泄露，目标DNA会漂浮在空气中形成气溶胶，长期悬浮在实验室的空气中。下次实验时，空气中的气溶胶极有可能落入新的反应液中被扩增出来，使反应液失效，因此扩增瓶的密封性在实验中要求较高。

现有技术中，扩增瓶由离心管和盖子采用过盈配合扣合在一起，离心管和盖子都采用塑料制成，实验中，一般需要实验人员手工操作将盖子扣合在离心管上，使得反应体系制作效率较低，此外存在反应体系被污染的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自动旋盖装置及扩增瓶，自动旋盖装置能够对扩增瓶的瓶盖进行旋启或封闭，减少在实验中出现反应体系被污染的情况。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种自动旋盖装置，包括：基座、安装部、直线驱动装置、旋转驱动装置和套筒，所述基座上设置有瓶体凹槽，所述直线驱动装置固定于所述基座上，所述直线驱动装置的驱动端与所述安装部连接，所述安装部通过所述直线驱动装置可在所述基座上直线运动，所述旋转驱动装置固定于所述安装部上，所述旋转驱动装置与所述套筒传动连接，所述套筒通过所述旋转驱动装置可在所述安装部上转动，所述套筒与所述瓶体凹槽位置对应，所述直线驱动装置推动所述安装部向所述瓶体凹槽运动；所述套筒朝向所述瓶体凹槽的一端沿轴线向内延伸开设有第一凹槽，所述第一凹槽的侧壁上朝向所述瓶体凹槽的一端向内延伸开设有滑槽，所述套筒内设置有推动件，所述推动件可沿所述滑槽滑动，所述推动件上设置有第二凹槽，所述滑槽的长度大于或等于所述待拆装瓶盖的高度。

进一步地，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置还包括芯轴，所述套筒内固定连接有弹性件，所述弹性件的一端设置于所述第一凹槽底部，所述弹性件的另一端与所述推动件连接，所述芯轴的一端插设于所述弹性件内部并与所述弹性件连接，所述待拆装瓶盖完全位于所述第一凹槽内，所述芯轴伸出于所述套筒。

进一步地，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置还包括光电传感器和控制器，所述光电传感器与所述控制器电连接，所述光电传感器设置于所述安装部上，用于检测所述芯轴伸出所述套筒的信号并将该信号传输至所述控制器，所述控制器分别与所述旋转驱动装置和所述直线驱动装置电连接。

进一步地，所述第一凹槽的横截面积小于所述待拆装瓶盖的横截面积，以使所述套筒为所述待拆装瓶盖提供夹紧力。

进一步地，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置还包括与所述控制器电连接的压力传感器，所述压力传感器设置在所述弹性件上，用于检测所述弹性件受到的压力信号，并将所述压力信号传输至所述控制器。

进一步地，所述旋转驱动装置与所述套筒通过螺纹齿轮传动连接。

进一步地，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置还包括横向驱动装置，所述瓶体凹槽包括多个，且多个所述瓶体凹槽沿同一直线排列，所述横向驱动装置的驱动端与所述安装部固定连接，用于驱动所述安装部沿所述瓶体凹槽的排列方向运动。

进一步地，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器电连接。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种扩增瓶，包括：瓶体和瓶盖，所述瓶盖包括盖体以及设置在所述盖体顶部的凸台，所述瓶体和所述盖体上分别设置有相互配合的螺纹，所述瓶体与所述盖体之间可通过所述相互配合的螺纹密封连接，所述扩增瓶可使用上述任一项所述的自动旋盖装置旋启或封闭瓶盖。

进一步地，所述凸台沿所述盖体的顶部平面呈“一”字形设置，且所述凸台过所述顶部平面中心。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的自动旋盖装置，通过在基座上设置互相连接的直线驱动装置和安装部，使得安装部可以在直线驱动装置的驱动下沿基座做直线运动，通过在安装部上设置传动连接的旋转驱动装置及套筒，使得套筒可以在旋转驱动装置的驱动下转动；通过在套筒内设置推动件，在推动件上设置第二凹槽，使得推动件可以通过第二凹槽将瓶盖卡住，通过套筒的旋转即可完成对扩增瓶瓶盖的安装和拆卸。采用自动旋盖装置对扩增瓶的瓶盖进行旋启或封闭，使得反应体系的制作效率更高，此外，由于采用了机械设备来进行拆装瓶盖，因此减少了实验人员的劳动强度，而且减少了人工操作引起反应液被污染的情况。

本实用新型实施例提供的扩增瓶，能够提高扩增瓶的密封性，使得在实验中不易出现反应体系泄露的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的自动旋盖装置在第一视角下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的自动旋盖装置在第二视角下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的扩增瓶的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的扩增瓶的剖视图。

图标：100-扩增瓶；110-瓶体；120-瓶盖；121-盖体；122-凸台；200-自动旋盖装置；210-基座；211-瓶体凹槽；220-安装部；230-直线驱动装置；231-驱动端；240-旋转驱动装置；241-输出端；242-第一齿轮；243-第二齿轮；250-套筒；251-第一凹槽；252-滑槽；253-推动件；254-第二凹槽；260-芯轴；270-弹性件；280-光电传感器；290-控制器；310-压力传感器；320-横向驱动装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实用新型实施例的一方面，提供一种自动旋盖装置200包括：基座210、安装部220、直线驱动装置230、旋转驱动装置240和套筒250，基座210上设置有瓶体凹槽211，直线驱动装置230固定于基座210上，直线驱动装置230的驱动端231与安装部220连接，安装部220通过直线驱动装置230可在基座210上直线运动，旋转驱动装置240固定于安装部220上，旋转驱动装置240与套筒250传动连接，套筒250通过旋转驱动装置240可在安装部220上转动，套筒250与瓶体凹槽211位置对应，直线驱动装置230推动安装部220向瓶体凹槽211运动；套筒250朝向瓶体凹槽211的一端沿轴线向内延伸开设有第一凹槽251，第一凹槽251的侧壁上朝向瓶体凹槽211的一端向内延伸开设有滑槽252，套筒250内设置有推动件253，推动件253可沿滑槽252滑动，推动件253上设置有第二凹槽254，滑槽252的长度大于或等于瓶盖120的高度。

需要说明的是，第一，本实施例将以扩增瓶100为例来描述自动旋盖装置200的工作过程以及有益效果，但并不代表本自动旋盖装置200只能适用于该扩增瓶100，对于瓶盖120与瓶体110采用螺纹连接，且瓶盖120上设置凸台122的结构均可以采用本实施例提供的自动旋盖装置200来旋合或封闭瓶盖120。

第二，瓶体凹槽211指的是用于放置瓶体110的凹槽，其具体的形状以及大小与需要旋合或封闭的瓶盖120的形状相匹配，而且，为了使扩增瓶100在受到自动旋盖装置200旋启或封闭瓶盖120的作用力时，瓶体110不产生转动，瓶体凹槽211与瓶体110应采用过盈配合。

在使用本实施例提供的自动旋盖装置200时，首先将瓶体110放置在瓶体凹槽211上，将反应液加入到瓶体110内后，将瓶盖120放置在瓶体110上；然后使直线驱动装置230驱动安装部220向瓶体110方向运动，直到第二凹槽254与凸台122配合；接着启动旋转驱动装置240，使旋转驱动装置240驱动套筒250进行旋转，由于套筒250上的第二凹槽254与凸台122相配合，因此凸台122会随着第二凹槽254同步转动，同时随着瓶盖120的转动，瓶盖120也会在瓶体110上移动，直到瓶盖120与瓶体110完全旋合，即可完成对瓶体110安装瓶盖120的过程。需要拆卸瓶盖120的步骤与安装瓶盖120完全相反，此处不再赘述。

还需要说明的是，由于在拆装瓶盖120的过程中，瓶盖120除了随着套筒250旋转之外，还会沿瓶体110的长度方向做直线运动，因此，通过将滑槽252的长度设置为大于或等于瓶盖120的高度，使得凸台122可以在滑槽252上做直线运动，减少因滑槽252长度过小使得凸台122无法移动，进而导致瓶盖120无法拆装的情况。

本实用新型实施例提供的自动旋盖装置200，通过在基座210上设置互相连接的直线驱动装置230和安装部220，使得安装部220可以在直线驱动装置230的驱动下沿基座210做直线运动，通过在安装部220上设置传动连接的旋转驱动装置240及套筒250，使得套筒250可以在旋转驱动装置240的驱动下转动；通过在套筒250内设置推动件253，在推动件253上设置第二凹槽254，使得推动件253可以通过第二凹槽254将瓶盖120卡住，通过套筒250的旋转即可完成对扩增瓶100瓶盖120的安装和拆卸。采用自动旋盖装置200对扩增瓶100的瓶盖120进行旋启或封闭，使得反应体系的制作效率更高，此外，由于采用了机械设备来进行拆装瓶盖120，因此减少了实验人员的劳动强度，而且减少了人工操作引起反应液被污染的情况。

请参照图2，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置200还包括芯轴260，套筒250内固定连接有弹性件270，弹性件270的一端设置于第一凹槽251底部，弹性件270的另一端与推动件253连接，芯轴260的一端插设于弹性件270内部并与弹性件270连接，瓶盖120完全位于第一凹槽251内，芯轴260伸出于套筒250。

需要说明的是，第一，为了使自动旋盖装置200对瓶盖120的拆装工作尽可能可靠，减少第二凹槽254与凸台122脱离配合而使自动旋盖装置200无法对瓶盖120进行拆装的情况，在拆装瓶盖120的过程中，凸台122应该完全位于第二凹槽254内。

第二，本实用新型实施例对弹性件270的结构形式不作具体限定，示例的，可以采用橡胶块等具有受到外力时可以被压缩并且外力去除后可以回复自由状态的零件，采用该种结构时，橡胶块上相对的两个端面即为弹性件270的两端，也可以将弹性件270设置为压缩弹簧。

采用上述的结构，可以通过实验人员观察芯轴260是否伸出套筒250来判断瓶盖120是否完全位于第二凹槽254内，即是否具备旋转瓶盖120的条件。

请参照图1，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置200还包括光电传感器280和控制器290，光电传感器280与控制器290电连接，光电传感器280设置于安装部220上，用于检测芯轴260伸出套筒250的信号并将该信号传输至控制器290，控制器290分别与旋转驱动装置240和直线驱动装置230电连接。

当直线驱动装置230驱动套筒250朝向瓶体110的方向运动至凸台122完全位于第二凹槽254内，凸台122压缩弹性件270，进而推动芯轴260运动，当芯轴260伸出套筒250时，光电传感器280检测到该伸出信号，将该信号传输至控制器290，控制器290控制直线驱动装置230停止驱动，并控制旋转驱动装置240驱动套筒250进行旋转，进而带动瓶盖120旋转并使瓶盖120旋合在瓶体110上。拆卸瓶盖120时，工作过程与拆卸瓶盖120相反，此处不再赘述。

采用上述的结构，增加了本实施例的自动旋盖装置200的自动化程度，整个拆卸或者安装瓶盖120的过程中，不再需要实验人员进行操作，进一步减少了人工操作引起的反应液被污染的情况。

可选地，请参照图2，第一凹槽251的横截面积小于瓶盖120的横截面积，以使套筒250为瓶盖120提供夹紧力。

需要说明的是，当自动旋盖装置200将瓶盖120拆下的瞬间，瓶盖120还位于第一凹槽251内时，弹性件270处于压缩状态，套筒250为盖体121提供的夹紧力，大于弹性件270在压缩状态传递在瓶盖120上的反弹力。这样一来，拆下的瓶盖120被暂时夹紧在套筒250内，当需要再将该瓶盖120安装在瓶体110上时，可以接着启动直线驱动装置230开始对瓶盖120进行安装。

进一步地，请参照图2，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置200还包括与控制器290电连接的压力传感器310，压力传感器310设置在弹性件270上，用于检测弹性件270受到的压力信号，并将该压力信号传输至控制器290。

具体地，当瓶盖120已经拆下并依然被夹持在套筒250内时，弹性件270处于压缩状态，此时弹性件270上具有一定的弹力，压力传感器310可以检测到该弹力大小，并将检测到的结果传输至控制器290；当瓶盖120从套筒250内掉落时，弹性件270恢复至自由状态，此时压力传感器310检测的压力为零，压力传感器310将该压力信息传输至控制器290。采用上述的结构，提高了本实施例的自动旋盖装置200的自动化程度，使得实验人员可以及时获知瓶盖120是否还位于套筒250内。

可选地，请参照图1，旋转驱动装置240与套筒250通过螺纹齿轮传动连接。

具体地，在旋转驱动装置240的输出端241设置第一齿轮242，在套筒250上设置第二齿轮243，第一齿轮242和第二齿轮243相啮合，该种传动方式具有传动平稳、噪音较小等优点。

请参照图1，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置200还包括横向驱动装置320，瓶体凹槽211包括多个，且多个瓶体凹槽211沿同一直线排列，横向驱动装置320的驱动部(图中未示出)与安装部220固定连接，用于驱动安装部220沿瓶体凹槽211的排列方向运动。

具体地，当自动旋盖装置200对其中一个扩增瓶100的瓶盖120的拆装工作完成后，可通过控制器290驱动横向驱动装置320驱动安装部220运动，并带动套筒250运动至与瓶体110位置对应的地方，然后再进行具体的拆装瓶盖120的操作。这样一来，使得本自动旋盖装置200可以对多个扩增瓶100进行拆装瓶盖120的操作，提高了自动旋盖装置200的工作效率。

可选地，本实用新型实施例提供的自动旋盖装置200还包括显示屏(图中未示出)，显示屏与控制器290电连接。

需要说明的是，光电传感器280和压力传感器310均将各自所测得的信号传输至控制器290，控制器290又将这些信号传输至显示屏，显示屏实时显示本自动旋盖装置200的工作状态。

请参照图3和图4，本实用新型实施例的另一方面提供一种扩增瓶100，包括：瓶体110和瓶盖120，瓶盖120包括盖体121以及设置在盖体121顶部的凸台122，瓶体110和盖体121上分别设置有相互配合的螺纹，瓶体110和盖体121之间可通过相互配合的螺纹密封连接，扩增瓶100可使用上述任意一项的自动旋盖装置200旋启或封闭瓶盖120。

具体地，可以在瓶体110上设置外螺纹，在瓶盖120上设置内螺纹，使用中，将瓶盖120旋入瓶体110，使内螺纹与外螺纹相配合，即可完成瓶体110和瓶盖120的旋合。

此外，为了保证瓶盖120与瓶体110之间足够的连接强度和密封性，在瓶盖120和瓶体110上至少设置5个丝扣。

本实用新型实施例提供的扩增瓶100，通过将瓶体110和瓶盖120设置为螺纹连接，使得本扩增瓶100的连接强度较高，并且密封性较好，在高温情况下，不易出现扩增瓶100内的反应液泄露的情况；此外，通过在瓶盖120顶部设置凸台122，可以通过自动旋盖装置200对扩增瓶100进行旋盖，提高旋盖的效率。

本实用新型实施例对凸台122的形状不作具体限定，示例的，可以为“一”字形凸台122，也可以为“十”字形凸台122，还可以为长方形、正方形、五边形、六边形等，只要保证可以使用与瓶盖120匹配的自动旋盖装置200将瓶盖120打开即可。

可选地，请参照图3，凸台122沿盖体121的顶部平面“一”字形设置，且凸台122过顶部平面中心。

“一”字形凸台122具有结构简单的优点，此外，拆装瓶盖120的自动旋盖装置200与凸台122配合的部分也设置为“一”字形，因此，使得瓶盖120和自动旋盖装置200的制作成本较低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。