样本转移装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械结构领域，特别是涉及一种样本转移装置。


背景技术：

2.大多数生物样本需要存储在深低温环境内，期间对其进行存取操作，也要处于深低温保护中，以防止样本重复冻融而损伤其活性，因此，对样本进行操作时，需要将其置于一个具有良好密封性的保温舱内。
3.同时，为实现样本的全冷链保护，样本通常放在小型深低温容器内进行转运，自动化存取样本时，会将小型深低温容器一起转移至保温舱内，然后对样本进行操作；但由于保温舱内温度较低，小型深低温容器完全处于其中，使得外表面温度也变得极低，因此，从低温舱退出后，外表面就会结露结霜，且人员接触也容易造成冻伤。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对生物样本自动存取过程中结构复杂、成本较高、易发生冻伤事故等问题，提供一种样本转移装置。
5.一种样本转移装置，与保温舱配合使用，包括封存组件，所述封存组件包括封存件，所述封存件包括密封塞和样本容器；驱动组件，所述封存组件设置在所述驱动组件上，所述驱动组件驱动所述封存组件沿第一方向往复移动；升降组件，所述升降组件与所述驱动组件连接，所述升降组件沿第二方向移动升起所述密封塞或所述样本容器至保温舱舱口，所述第二方向垂直所述第一方向。
6.进一步地，所述封存组件包括样本存放组件和密封组件，所述样本存放组件包括样本托盘和样本容器，所述密封组件包括密封托盘和密封塞，所述样本容器和所述密封塞用以封存所述保温舱舱口。
7.进一步地，所述样本存放组件和所述密封组件磁性连接。
8.进一步地，所述驱动组件包括伸缩单元，所述伸缩单元包括伸缩架和伸缩导轨，所述伸缩导轨设置在所述伸缩架上并沿所述第一方向延伸，所述封存组件包括封存滑块，所述封存滑块设置在所述伸缩导轨上。
9.进一步地，所述伸缩单元还包括伸缩吸盘，所述伸缩吸盘设置在所述伸缩架的端部，所述封存组件还包括封存限位块，所述封存限位块连接所述封存滑块，所述封存限位块和所述伸缩吸盘连接以带动所述伸缩架移动。
10.进一步地，所述驱动组件还包括驱动单元，所述驱动单元设置在所述伸缩架上，所述驱动单元包括驱动器和传动组件，所述驱动器连接所述传动组件，所述传动组件连接所述封存组件。
11.进一步地，还包括固定组件，所述固定组件包括固定底座和固定导轨，所述固定导轨设置在所述固定底座上并沿所述第一方向延伸，所述升降组件连接所述固定底座，所述伸缩架设置在所述固定导轨上并沿所述固定导轨移动。
12.进一步地，所述固定组件还包括固定挡板，所述固定挡板设置在所述固定底座的端部，所述固定挡板以限定所述驱动组件的移动。
13.进一步地，所述固定组件还包括固定支架，所述固定支架连接所述固定底座，所述固定支架端部设置固定吸盘，所述固定吸盘以限定所述封存组件的移动。
14.进一步地，还包括控制系统，所述封存组件、所述驱动组件和所述固定组件上设置电磁铁，所述控制系统通过控制所述电磁铁的磁性以使所述封存组件、所述驱动组件和所述固定组件连接或断开。
15.本技术所提供的样本转移装置，由封存组件、驱动组件和升降组件组成，封存组件设置在驱动组件上，封存组件包括密封塞和样本容器，密封塞用于密封保温舱舱口，样本容器用于保存生物样本，驱动组件驱动封存组件往复移动，升降组件可升起或降落封存组件。当需要存取生物样本时，驱动组件驱动封存组件移动使样本容器脱离保温舱，进而便于操作人员存取生物样本，同时驱动组件驱动密封塞移动到保温舱舱口处，之后升降组件升起密封塞以封闭保温舱舱口；当需要对生物样本进行保存时，驱动组件驱动样本容器移动到保温舱舱口处，同时移动密封塞以脱离保温舱舱口，之后升降组件升起样本容器至保温舱舱口中，从而使生物样本能够保存在保温舱以及封闭保温舱舱口的样本容器所形成的密封环境中。本技术所提供的样本转移装置，能够保证生物样本的快速存储，同时在生物样本存取过程中能够对保温舱进行较好的封存，保证保温舱内部环境不受破坏；并能够配合自动控制系统以实现生物样本自动存取的功能，结构简单，转移高效。
附图说明
16.图1为本技术实施例一的样本转移装置的立体图一；
17.图2为本技术实施例一的样本转移装置的立体图二；
18.图3为本技术实施例一的样本转移装置的组装图；
19.图4为本技术实施例二的样本转移装置的第一状态图；
20.图5为本技术实施例二的样本转移装置的第二状态图。
21.其中，10、密封组件，11、密封塞，12、密封托盘，13、密封滑块，14、密封限位块；
22.20、样本存放组件，21、样本容器，22、样本托盘，23、样本滑块，24、样本限位块；
23.30、驱动组件，31、驱动单元，311、驱动器，312、传动组件，32、伸缩单元，321、伸缩架，322、伸缩导轨，323、伸缩吸盘，33、伸缩滑块，34、伸缩限位块；
24.40、固定组件，41、固定底座，42、固定挡板，43、固定导轨，44、固定支架，45、固定吸盘；
25.50、升降组件；
26.60、保温舱，61、保温舱舱口，62、密封内衬。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。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。但是本实用新型能够以很多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发明内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的
具体实施例的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.图1示出了本技术实施例一的样本转移装置的立体图一，图2示出了本技术实施例一的样本转移装置的立体图二，图3示出了本技术实施例一的样本转移装置的组装图，结合图1
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图3所示，本技术所提供的样本转移装置，与保温舱配合使用，包括封存组件(未标示)、驱动组件30、固定组件40和升降组件50，封存组件设置在驱动组件30上，其上包括用以封存保温舱舱口的封存件；驱动组件30和升降组件50设置在固定组件40上，驱动组件30包括驱动单元31和伸缩单元32，伸缩单元32设置在固定组件40上，驱动单元31设置在伸缩单元32上。优选地，驱动单元31包括驱动器311和传动组件312，优选地，驱动器311为驱动电机，传动组件312为传动链，驱动器311的输出端连接传动组件312，传动组件312连接封存组件，通过传动组件312带动封存组件移动。驱动单元31包括但不限于同步带、链条、丝杠、直线电机等形式。伸缩单元32包括伸缩架321和伸缩导轨322，伸缩导轨322沿第一方向a
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a方向延伸，封存组件设置在伸缩架321上并与驱动单元31连接，封存组件上设置封存滑块(如密封滑块13和样本存放滑块23)，封存滑块设置在伸缩导轨322上，从而使封存组件能够沿第一方向a
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a方向移动。封存组件包括密封组件10和样本存放组件20，密封组件10包括密封塞11和密
封托盘12，密封塞11用于封堵保温舱舱口，以防因保温舱舱口开放而导致保温舱内部环境破坏；样本存放组件20包括样本容器21和样本托盘22，样本容器21便于操作人员存放生物样本，并通过其将生物样本保存在保温舱中，同时对保温舱舱口进行封闭。
34.具体而言，密封组件10和样本存放组件20设置在伸缩架321上并可在驱动单元31的作用下沿第一方向a
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a往复移动，从而使其移动到保温舱舱口的下方。密封组件10上包括密封塞11、密封托盘12以及密封滑块13，密封滑块13设置在伸缩导轨322上；样本存放组件20包括样本容器21、样本托盘22和样本滑块23，样本容器21放置在样本托盘22上，样本托盘22底部设置样本滑块23，样本滑块23设置在伸缩导轨322上并能够沿伸缩导轨322滑动。当驱动单元31驱动样本存放组件20沿第一方向a
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a移动时，样本存放组件20能够沿伸缩导轨322移动。升降组件50固定连接在固定组件40上，且升降组件50处于保温舱舱口下方。当密封组件10或样本存放组件20移动到保温舱舱口处时，升降组件50沿垂直于第一方向a
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a的第二方向移动并顶起密封托盘12或样本托盘22，从而使密封托盘12上的密封塞11升起到上方的保温舱舱口中，实现保温舱的封存；或将样本托盘22上的样本容器21顶起到上方的保温舱舱口中，实现生物样本的保存及保温舱的封存。优选地，升降组件50为电缸，密封塞11和样本容器21可活动地放置在伸缩架321上，电缸的输出端能够作用到密封组件10或样本存放组件20上，从而抬升其上的密封塞11或样本容器21。
35.进一步地，固定组件40包括固定底座41、固定挡板42、固定导轨43，固定导轨43设置在固定底座41上并沿第一方向a
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a延伸，升降组件50与固定底座41连接，驱动组件30设置在固定导轨43上并沿固定导轨43移动。具体而言，驱动组件30还包括伸缩滑块33，伸缩滑块33设置在固定导轨43上并连接伸缩架321，通过伸缩滑块33使得伸缩架321能够沿固定导轨43移动。驱动单元31设置在伸缩架321上，驱动单元31驱动封存组件沿伸缩导轨322移动，封存组件上设置封存限位块(如样本限位块24)，封存限位块与封存滑块连接，伸缩架321的端部设置伸缩吸盘323，当封存组件移动到伸缩架321的端部时，其上的封存限位块能够与伸缩架321端部的伸缩吸盘323连接，推动伸缩架321沿固定导轨43移动，从而使封存组件沿保温舱底部移动至保温舱之外，进而便于操作人员放入或取出生物样本。
36.优选地，驱动单元31与样本存放组件20连接，同时，样本存放组件20和密封组件10之间设置磁条，两者通过磁条进行连接。当驱动单元31驱动样本存放组件20沿第一方向a
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a移动时，样本存放组件20能够在磁条的作用下带动密封组件10沿伸缩导轨322移动，当样本存放组件20继续移动到伸缩架321的端部时，其上的样本限位块24能够与伸缩吸盘323连接，推动伸缩架321沿第一方向a
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a移动，以使样本存放组件20延伸出，从而便于操作人员取放生物样本。优选地，样本限位块24和伸缩吸盘323磁性连接。
37.进一步地，固定组件40还包括固定支架44，固定支架44设置在保温舱舱口处并连接固定底座41，固定支架44端部设置固定吸盘45，固定吸盘45用于限定封存组件的移动。参阅图2所示，当样本存放组件20沿第一方向a
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a移动并带动伸缩架321延伸时，由于密封组件10与样本存放组件20之间磁性连接，此时密封组件10同样随样本存放组件20移动，当样本存放组件20离开保温舱舱口后，密封组件10被牵引移动到保温舱舱口处，密封滑块13上设置密封限位块14，通过密封限位块14和固定吸盘45之间的限定，能够将密封组件10限定在了保温舱舱口处，之后密封塞11在升降组件50的作用下升起以封堵保温舱。优选地，密封限位块14与固定吸盘45之间磁性连接。
38.与之相反地，当驱动单元31驱动样本存放组件20沿第一方向a
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a的反向移动时，即由图2回归到图1所示状态，样本限位块24与伸缩吸盘323之间磁性连接，从而能够牵引伸缩架321沿第一方向a
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a的反向移动。伸缩架321在固定导轨43上移动至图1所示位置后，固定底座41端部设置固定挡板42，固定挡板42沿垂直伸缩导轨322方向伸出，以限定伸缩架321的移动。优选地，伸缩架321端部设置伸缩限位块34，固定挡板42与伸缩限位块34配合以限制伸缩单元32的移动。之后样本存放组件20继续移动以脱离伸缩架321的连接，并推动密封组件10远离保温舱舱口。驱动单元31驱动样本存放组件20移动至保温舱舱口，之后在升降组件50的作用下上升将生物样本封存在保温舱舱口。
39.图4示出了本技术实施例二的样本转移装置的第一状态图，图5示出了本技术实施例二的样本转移装置的第二状态图，需要说明的是，实施例一与实施例二的区别在于，实施例二中的保温舱60，其内部设置有密封内衬62，通过将密封内衬62扣压在保温舱舱口61上，实现保温舱舱口61的封闭。密封内衬62与密封塞11相互配合，从而在保温舱舱口61的内外两侧形成双层密封，提升保温舱60的封存效果。
40.结合图1
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图5所示，本技术所提供的样本转移装置，设于保温舱60下部，包含有密封组件10、样本存放组件20、驱动组件30、固定组件40和升降组件50，固定组件40上包括固定导轨43，驱动组件30上包括伸缩导轨322，驱动组件30包括伸缩架321，伸缩架321可沿固定导轨43滑动；伸缩导轨322固定在伸缩架321上，其上设有可沿伸缩导轨322滑动的密封组件10和样本存放组件20。密封组件10上包括密封塞11，样本存放组件20上包括样本容器21。
41.图4所示的样本转移装置的第一状态图为初始状态图，即生物样本存放与样本容器21中，并通过样本容器21封存在保温舱60中。此时，升降组件50处于抬升状态，样本托盘22与密封托盘12之间磁性连接。可选地，样本托盘22和密封托盘12之间设置磁条，磁条为永磁铁，在无外力限定下，样本存放组件20移动时能够带动密封组件10移动。驱动单元31通过长的驱动臂与样本托盘22连接，可直接驱动样本托盘22移动。当需要将生物样本取出或更换时，可将样本容器21移出到保温舱60的外部，首先控制系统控制升降组件50向下移动使样本容器21降落，开启驱动单元31以驱动样本托盘22移动并带动密封组件10移动；当密封组件10移动到固定支架44处，在固定吸盘45的作用下处于保温舱舱口61处，控制系统控制升降组件50上升以抬起密封塞11，使密封塞11封存保温舱舱口61。
42.样本存放组件20继续移动到伸缩架321的前端，直到样本限位块24与伸缩吸盘323接触，优选地，伸缩吸盘323为电磁铁，利用控制系统向伸缩吸盘323通电，使其吸附样本限位块24，电机继续驱动样本托盘22向前移动并带动伸缩架321移动，由于驱动臂具有一定长度，因此，最终可使伸缩架321沿固定导轨43从保温舱60底部伸出一定的距离，方便将样本容器21拿下或者将新的样本容器21放置在样本托盘22上，具体如图2所示。此时，密封托盘12保持被升降组件50顶起以抵住保温舱舱口61的状态，起到密封保温舱的作用；同时，控制系统控制固定吸盘45通电，使其与密封限位块14吸附，从而保证密封托盘12能够固定在当前位置，不会受到伸缩架321相对移动时摩擦而带来位置移动，具体如图5所示。
43.反之，当需要将新的样本容器21保存时，可将其放置在样本托盘22上，伺服电机沿第一方向a
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a反向驱动样本托盘22移动，此时由于伸缩吸盘323的作用，样本托盘22带着伸缩架321移动，最终伸缩架321前端缩回至与固定底座41前端平齐的位置。伸缩架321的端部设置伸缩限位块34，伸缩限位块34在固定挡板42的限定下使伸缩架321保持在图4所示的位
置。优选地，固定挡板42为电磁铁，通过向固定挡板42通电，使固定挡板42与伸缩限位块34磁性吸附，同时控制伸缩吸盘323断电，使得样本限位块24与伸缩吸盘323分离。此时，伸缩架321一端处于释放状态，另一端在固定挡板42作用下保持在图4所示位置；此时，继续移动样本托盘22，升降组件50控制密封塞11降落在密封托盘12上，控制固定吸盘45断电以释放密封限位块14，电机继续驱动样本托盘22移动与密封托盘12接触，样本托盘22和密封托盘12吸附在一起并推动密封托盘12移动，直至将样本容器21移动到保温舱舱口61正下方，代替原来密封塞11的位置。最后，升降组件50将样本容器21顶起以抵住保温舱舱口61，同时样本容器21能够密封保温舱舱口61，使生物样本保存在保温舱60中，具体如图4所示。
44.进一步参阅图4、图5，保温舱60内的密封内衬62与控制系统连接，通过控制系统控制密封内衬62的转动，从而实现对保温舱舱口61的自动封存。密封内衬62能够与密封塞11和样本容器21配合，在控制系统的控制下，使得当密封塞11离开保温舱舱口61时，密封内衬62能够对保温舱舱口61进行密封，两层密封在任何时候都不会同时打开，有效防止了因样本转移而导致保温舱60内的冷藏温度的耗损；同时，当样本容器21移送到保温舱舱口61处对样本进行冷藏保存时，控制系统能够控制密封内衬62转动以开启保温舱舱口61，从而使样本容器21与保温舱60内连通，实现对样本进行冷藏保存的功能。
45.本技术所提供的样本转移装置，由封存组件、驱动组件和升降组件组成，封存组件设置在驱动组件上，封存组件包括密封塞和样本容器，密封塞用于密封保温舱舱口，样本容器用于保存生物样本，驱动组件驱动封存组件往复移动，升降组件可升起或降落封存组件。当需要存取生物样本时，驱动组件驱动封存组件移动使样本容器脱离保温舱，进而便于操作人员存取生物样本，同时驱动组件驱动密封塞移动到保温舱舱口处，之后升降组件升起密封塞以封闭保温舱舱口；当需要对生物样本进行保存时，驱动组件驱动样本容器移动到保温舱舱口处，同时移动密封塞以脱离保温舱舱口，之后升降组件升起样本容器至保温舱舱口中，从而使生物样本能够保存在保温舱以及封闭保温舱舱口的样本容器所形成的密封环境中。
46.本技术所提供的样本转移装置，在自动化样本存取时，小型深低温样本容器不用全部进入低温保温舱中，仅将内腔与保温舱联通，样本容器的内腔为深低温环境，样本置于内腔之中，这样就避免了小型深低温样本容器从保温舱退出后，表面结露结霜的问题，也避免了人员冻伤；深低温环境下，密封材料会变硬，密封效果会变差，容易产生泄露，采用顶升塞体方式进行密封，密封面容易实现较大的压力，可提高密封效果。本技术所提供的样本转移装置，能够保证生物样本的快速存储，同时在生物样本存取过程中能够对保温舱进行较好的封存，保证保温舱内部环境不受破坏；并能够配合自动控制系统以实现生物样本自动存取的功能，结构简单，转移高效。
47.需要说明的是，本技术所提供的伸缩吸盘、固定吸盘和固定挡板材质上为电磁铁材质，样本存放组件和密封组件之间设置永磁铁，通过永磁铁和电磁铁的组合应用，实现了通过1个电机驱动密封塞、样本容器及伸缩架的异步运动，结构简单，运行可靠，降低制造成本。另外，通过变更永磁铁和电磁铁的数量及位置，可以实现1个驱动单元驱动更多模块的异步运动。本领域的技术人员需要明确的是，伸缩吸盘、固定吸盘和固定挡板采用电磁铁材质仅是实现两个物体之间磁性连接的一个要素，在图1所示的与之对应磁性连接的组件上设定电磁铁材质，同样能够实现以上功能。
48.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。