全自动维生素氨基酸蛋白吸取过滤装置的制作方法

本技术涉及生物样本处理设备，具体涉及一种全自动维生素氨基酸蛋白吸取过滤装置。

背景技术：

1、在维生素、氨基酸、蛋白类生物样本的检测分析流程中，样本的吸取与过滤是关键前处理步骤，其目的是去除样本中的固体杂质，获得澄清滤液以保证检测精度。

2、目前，传统的样本吸取过滤操作多依赖人工完成：操作人员手持移液枪吸取样本，再转移至滤器中手动过滤，此方式存在以下缺陷：

3、操作效率极低，无法满足批量样本的处理需求；

4、人工干预多，样本易受环境或操作人员污染，影响检测结果的准确性；

5、移液枪与滤器的配合无缓冲结构，易因操作力度不当导致容器破损或样本溅出。

6、即使部分自动化样本处理装置，仍存在不足：

7、取样部件缺乏弹性缓冲结构，定位偏差时易损坏样本容器或取样针；

8、取样针与滤器头的装配缺乏可靠的吸附固位设计，过滤过程中滤器头易因振动、压力变化等因素松动或脱落，导致样本泄漏或过滤中断；

9、样本放置区域与滤器放置区域布局分散，装置空间利用率低，批量处理效率受限。

技术实现思路

1、本实用新型旨在解决现有维生素氨基酸蛋白样本吸取过滤过程中存在的自动化程度低、取样部件缓冲效果差、滤器头装配可靠性不足易松动脱落、样本处理易污染的技术问题。

2、为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种全自动维生素氨基酸蛋白吸取过滤装置，包括安装架，所述安装架上设有取样机构和过滤机构；

4、所述取样机构包括三维移动机械臂、滑动组件和取样组件；

5、所述三维移动机械臂固定安装于所述安装架的底部，所述三维移动机械臂包含水平方向移动的x轴、y轴和竖直方向移动的z轴；

6、所述滑动组件包括滑架和适配于滑架的滑台；

7、所述滑架的底部固设于所述三维移动机械臂上，所述滑架贴合所述三维移动机械臂的z轴一侧布置，所述滑台的外一侧沿所述滑架的延伸方向滑动装配于所述滑架上；

8、所述取样组件包括取样架、取样针、样本盘和柱塞泵；

9、所述取样架设于所述滑台上，所述取样架靠所述滑台背离于滑架的一侧固定设置，所述取样针装配于所述取样架上；所述样本盘设于所述安装架上且对应取样针的作业区域，所述样本盘上设有若干样本容器,所述柱塞泵的进液/出液端与所述取样针的尾端连通，用于驱动所述取样针完成样本的吸取与排出；

10、所述过滤机构包括滤器盘和滤器头；

11、所述滤器盘固定安装于所述安装架上且位于所述取样针的作业路径上，所述滤器头可拆卸地装配于所述滤器盘上，用于配合取样针对样本进行过滤处理。

12、上述技术方案有益技术效果：该维生素氨基酸蛋白吸取过滤装置通过安装架集成三维移动机械臂、滑动组件、取样组件及过滤机构，三维移动机械臂实现取样针在x/y/z轴方向的毫米级精准定位，滑动组件通过滑架与滑台的适配配合提升取样组件移动稳定性，取样组件中柱塞泵驱动取样针完成样本自动化吸排，过滤机构通过可拆卸滤器头与取样针的作业路径适配实现样本高效过滤，整体结构紧凑、布局合理，既实现了维生素氨基酸蛋白样本吸取与过滤的自动化连续作业，减少人工干预导致的污染风险，又通过各机构的协同配合保障了取样定位精度、作业稳定性及滤器装配便捷性，大幅提升批量样本处理效率。

13、作为上述技术方案进一步改进，所述取样针包括锥环吸头杆和吸滤液管；

14、所述锥环吸头杆活动设于所述取样架上，所述锥环吸头杆尾端设有空心顶尖丝；所述吸滤液管整体呈┐型管状结构，且其竖直段的下端部通过所述空心顶尖丝与锥环吸头杆的尾端密封连通；其水平段沿取样架的外侧向滑台方向延伸；

15、所述吸滤液管的水平段末端与柱塞泵的进液/出液端密封连通，用于传输取样针吸取或排出样本。

16、上述技术方案有益技术效果：取样针通过锥环吸头杆与┐型吸滤液管的组合设计，借助空心顶尖丝实现二者的密封连通，同时吸滤液管水平段沿取样架外侧向滑台方向延伸并与柱塞泵密封对接，既保证了样本传输过程中的密封性以避免泄漏污染，又通过合理的结构布局适配取样组件的整体安装空间，且锥环吸头杆的活动设置可灵活适配作业需求，配合柱塞泵实现样本的稳定吸排传输，保障了取样针作业的精准性与可靠性。

17、作为上述技术方案进一步改进，所述取样架的内部沿竖直方向开设有伸缩槽，所述伸缩槽与所述锥环吸头杆的外形尺寸相适配，所述锥环吸头杆的中部杆体活动穿设于所述伸缩槽内；

18、所述伸缩槽的上端嵌装有压簧空心栓，所述锥环吸头杆的上端杆体穿滑动设于压簧空心栓的内孔中；所述伸缩槽的下端嵌装有滤头下滑套，所述锥环吸头杆的前端杆体滑动穿设于滤头下滑套的内孔中；

19、所述锥环吸头杆上套设有弹簧和压簧限位环；

20、所述弹簧位于所述压簧空心栓与压簧限位环之间，且所述弹簧的上端抵接于所述压簧空心栓的下端面，弹簧的下端抵接于所述压簧限位环的上端面；用于为锥环吸头杆提供竖直方向的弹性复位作用力，适配取样或过滤作业中的位置缓冲与复位动作。

21、上述技术方案有益技术效果：取样架通过竖直开设的适配型伸缩槽为锥环吸头杆提供稳定活动安装基础，配合伸缩槽上下端嵌装的压簧空心栓与滤头下滑套，对锥环吸头杆形成双向导向限位，确保其竖直方向滑动的精准性与稳定性；同时，锥环吸头杆上套设的弹簧与压簧限位环配合，在压簧空心栓的限位作用下形成弹性缓冲结构，既能为取样或过滤作业中锥环吸头杆与样本容器、滤器头的接触提供柔性缓冲，避免硬接触导致的部件损坏或样本溅出，又能通过弹簧弹性复位作用力实现锥环吸头杆的快速自动复位，保障后续作业的连续性与可靠性，显著提升了取样过滤作业的安全性与高效性。

22、作为上述技术方案进一步改进，所述滑架上开设有滑槽，所述滑槽位于所述滑架中轴处，且所述滑槽沿所述三维移动机械臂的z轴方向分布；

23、所述滑台朝向所述滑架一侧的中轴处设有与所述滑槽相适配的滑块；所述滑块嵌合于所述滑槽内，所述滑块与所述滑槽相互配合，使滑台沿所述三维移动机械臂的z轴方向相对于滑架做稳定的直线往复滑动。

24、上述技术方案有益技术效果：滑架通过中轴处沿三维移动机械臂z轴方向开设的滑槽，与滑台对应侧中轴设置的适配滑块形成精准嵌合配合，既对滑台的移动方向形成定向导向限位，又因中轴对称布局保证了滑动过程中的受力均衡，有效避免滑台偏移或卡顿，使滑台能够沿z轴方向相对于滑架实现平稳、精准的直线往复滑动，为取样组件提供稳定的辅助移动支撑，进而保障取样针在取样与过滤作业中的位置精度和作业稳定性。

25、作为上述技术方案进一步改进，所述滑台靠所述取样架一侧的中轴处固设有连接杆，所述连接杆设置为若干组，所述取样架通过所述连接杆设于所述滑台上。

26、上述技术方案有益技术效果：滑台通过靠取样架一侧中轴处固设的多组连接杆与取样架实现固定连接，既借助多组连接杆的分布式布局保障了二者连接的结构稳固性，又通过中轴对称的安装方式使取样架受力均匀，有效避免作业过程中因受力偏移导致的取样偏差，为取样架及装配于其上的取样针提供了稳定可靠的安装基础，进一步保障了取样与过滤作业的精准性。

27、作为上述技术方案进一步改进，所述滑台整体呈正方体框架式结构，所述滑台的顶部和底部为镂空，所述滑台的外侧面均开设有通孔，所述通孔沿对应侧面的厚度方向贯穿设置。

28、上述技术方案有益技术效果：通过将滑台采用正方体框架式结构设计的方式，以及顶部与底部的镂空布局，以确保有效减轻自身重量，降低三维移动机械臂的负载以提升移动灵活性；外侧面贯穿开设的通孔，既便于取样组件相关管线的穿设布置，又可适配其他辅助部件的装配需求，在保障结构稳固性的同时，实现了轻量化与实用性的兼顾，进一步优化了装置的作业适配性。

29、作为上述技术方案进一步改进，所述锥环吸头杆末端还设有固位环，所述固位环设置数量为若干，且分别沿所述锥环吸头杆末端的杆体轴向间隔分布于其外壁面。

30、上述技术方案有益技术效果：通过在锥环吸头杆末端沿轴向间隔设若干固位环的方式，以确保能增强锥环吸头杆与滤器头的连接稳定性，有效避免作业中松动偏移，保障作业精准性。

31、作为上述技术方案进一步改进，所述样本盘与滤器盘设置为一体结构。

32、上述技术方案有益技术效果：通过将样本盘与滤器盘采用一体结构设计的方式，以确保既减少了部件组装步骤与装配间隙，提升了整体结构的稳固性，又优化了样本取样与过滤的作业流程，缩短了作业路径，进而提高了批量样本的处理效率。

33、作为上述技术方案进一步改进，所述安装架上还设有滤液池，所述滤液池靠所述滤器盘一侧设置，用于收集经过滤器头过滤处理后的样本滤液。

34、上述技术方案有益技术效果：通过在安装架上靠滤器盘一侧设置滤液池的方式，以确保能精准承接过滤后的样本滤液，实现滤液集中收集，避免飞溅污染，同时简化后续取用流程，为样本处理的连续性与规范性提供可靠辅助，保障作业整洁高效。

35、作为上述技术方案进一步改进，一种全自动维生素氨基酸蛋白吸取过滤方法，包括以下步骤：

36、步骤1：通过控制系统操控三维移动机械臂，驱动滑动组件、取样组件移动至样本盘上目标样本容器对应的取样作业位置；

37、步骤2：三维移动机械臂带动锥环吸头杆向样本容器靠近，通过弹簧压缩实现锥环吸头杆与样本容器的接触缓冲，以及使得锥环吸头杆末端伸入样本容器内，同时启动柱塞泵并驱动取样针完成样本吸取；

38、步骤3：样本吸完成后，三维移动机械臂带动取样组件移动至滤器盘上的滤器头位置，通过弹簧压缩实现锥环吸头杆与滤器盘的接触缓冲，以及使得锥环吸头杆末端与滤器头的进液口密封配合；

39、步骤4：柱塞泵驱动取样针将吸取的样本排入滤器头进行过滤，过滤后的样本滤液收集至滤液池；

40、步骤5：样本处理完成后，弹簧驱动锥环吸头杆弹性复位，随后取下滤器头并弃至废料盒，三维移动机械臂带动取样组件复位至初始位置；滑台沿滑架归位，锥环吸头杆在弹簧作用下保持竖直待作业状态，完成下一轮作业准备。

41、上述技术方案有益技术效果：该维生素氨基酸蛋白吸取过滤方法通过控制系统与三维移动机械臂的协同操控，实现取样组件的精准定位与自动化作业；作业过程中借助弹簧压缩与复位功能，既为锥环吸头杆与样本容器、滤器盘的接触提供柔性缓冲，避免硬接触导致的部件损坏或样本溅出，又保障了锥环吸头杆与滤器头进液口的密封配合效果，防止样本泄漏；通过柱塞泵驱动实现样本的稳定吸排与过滤，配合滤液池完成滤液集中收集，减少污染风险；作业完成后各部件自动复位并做好下一轮作业准备，形成“定位-吸取-过滤-收集-复位”的闭环流程，全程无需人工过多干预，既提升了样本处理的精准性、安全性与规范性，又显著提高了批量样本的处理效率，适配规模化检测分析的作业需求。