一种冻存盒的存取装置及其方法与流程

1.本发明涉及物料存取技术领域，特别是涉及一种冻存盒的存取装置及其方法。


背景技术：

2.冻存设备是生物学、医学领域一种常用的用于低温保存试剂、生物样本的容器，冻存设备一般包括冻存架和与冻存架配套使用的冻存盒，冻存设备一般存储于超低温环境中。
3.相关技术中，冻存设备的冻存架由隔板分成若干独立的容置空间，冻存盒放置于隔板上，需要对冻存盒进行转移时，通常由人工进行操作，但是由于冻存环境的温度较低，人工进行操作时，需要穿戴较厚的防护服，影响操作手感，容易打翻冻存盒，并且冻存架较高时，也极为的不方便。
4.因此，有必要提供一种新的冻存架用存取装置以解决上述缺陷。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种冻存盒的存取装置，其中包括有水平移动平台和提升机构，提升机构中包括有提升冻存架的提挂机构和推动冻存盒的推动机构，以上装置可以将冻存架提升到预设的高度，再由推动机构推出到摆放的平台上，解决了人工搬运不方便不安全的问题。
6.在本技术的一些实施例中，公开了一种冻存盒的存取装置，所述冻存盒放置在冻存架上，包括有：水平移动平台，所述水平移动平台上包括有水平驱动装置和轨道；提升机构，所述提升机构的底部与所述水平移动平台可滑动连接；所述提升机构包括有：提升装置，储存机构和推动机构，所述提升装置包括有提升电机和提升丝杆；所述储存机构包括有冻存架和提挂机构，所述冻存架可拆装的连接于所述提挂机构，所述提挂机构可滑动的连接于所述提升丝杆；所述推动机构设置在所述储存机构的一侧，所述推动机构包括可平移到所述冻存架内的推杆，所述推杆用于推出所述冻存架上的冻存盒。
7.在本技术的一些实施例中，所述水平驱动装置包括有水平驱动电机和皮带，所述提升机构的底部设置有连接部，所述连接部套设在所述皮带上，所述水平驱动电机通过驱动所述皮带平移，带动所述连接部和所述提升机构平移。
8.在本技术的一些实施例中，所述提挂机构包括有旋转装置，所述旋转装置的旋转轴线呈竖直方向，所述旋转装置包括有旋转轴，所述旋转轴的上端为旋转电机，所述旋转轴的下端设置有旋转挂钩；
9.所述旋转挂钩的中心固定于所述旋转轴，所述旋转挂钩的挂钩对称设置在中心的两侧。
10.在本技术的一些实施例中，所述冻存架的顶端为平板，平板上设置有开口，所述开口的最长边为a，所述开口的最短边为b，所述挂钩的最长径为c；
11.其中，a＞b＞c。
12.在本技术的一些实施例中，所述提挂机构的底部为支撑板，所述支撑板上设置有定位销，所述冻存架的顶端的平板上设置有定位孔，所述定位销和所述定位孔相对设置。
13.在本技术的一些实施例中，所述定位销上设置有缓冲弹簧；所述提挂机构还包括有触碰杆传感器，所述触碰杆传感器穿设过所述支撑板，用于检测所述冻存架的顶端平板于所述支撑板之间的距离。
14.在本技术的一些实施例中，所述推动机构还包括有推杆驱动，所述推杆的后端具有齿条，所述推杆驱动上设置齿轮，通过所述齿条和所述齿轮啮合，所述推杆驱动带动所述推杆平移。
15.在本技术的一些实施例中，所述水平移动平台上设置有水平零位开关，使所述提升机构的水平位置回到零位；所述提挂机构上设置有竖直零位开关，使所述提挂机构的竖直位置回到零位；所述推动机构上设置有推杆零位开关，使所述推杆的位置回到零位。
16.相应的，本发明还提供了一种冻存盒的存取方法，其特征在于，应用于所述的一种冻存盒的存取装置中，所述方法包括：将所述冻存盒放入到所述冻存架中；所述水平驱动装置驱动所述提升机构平移到所述冻存架的正上方；所述提挂机构下降，直到定位销插入到定位孔中，挂钩在所述冻存架的开口的最长边穿过；所述冻存架的顶端触碰到触碰杆传感器后，所述触碰杆传感器向旋转装置发送开启信号；所述旋转装置旋转90
°
，所述挂钩与所述开口的最短边卡合；所述提挂机构带动所述冻存架上升，直到需要取出的冻存盒达到与所述推杆相对的位置；所述推杆平移到所述冻存架内，推出所述冻存架上的冻存盒。
17.在本发明的一些实施例中，所述推杆对出所述冻存架的冻存盒之后，还包括：所述推杆回到零位；所述提挂机构带动所述冻存架下降到所述冻存架的初始位置；所述旋转装置旋转回到初始位置后，所述提升机构回到竖直零位；所述水平驱动装置驱动所述提升机构回到水平零位。
18.本发明实施例一种冻存盒的存取装置及其方法与现有技术相比，其有益效果在于：
19.通过设置水平移动平台带动提升机构在水平方向上移动，使提升机构中的提挂机构移动至冻存架的上方；通过设置提升装置带动提挂机构上升和下降，使提挂机构带动冻存架在竖直位置上移动；还设置有在储存机构一侧的推动机构，当冻存架上的冻存盒到达预设位置后，由推杆推出冻存盒，完成冻存盒的位置转移；进一步的通过水平驱动电机和皮带带动提升机构平移，提高了稳定性；通过设置旋转挂钩，进一步的在冻存架上设置具有长短边的开口，通过旋转挂钩卡合冻存架，实现了机械化的可拆卸连接；再通过设置触碰杆传感器控制旋转开关，实现了自动化的可拆卸链接。
附图说明
20.图1是本发明实施例中冻存盒的存取装置的结构图；
21.图2是本发明实施例中冻存盒的存取装置的左视图；
22.图3是本发明实施例中冻存盒的存取装置的右视图；
23.图4是本发明实施例中冻存盒的存取装置的俯视图；
24.图5是本发明实施例中储存机构的结构图；
25.图6是本发明实施例中提挂机构的结构图；
26.图7是本发明实施例中旋转挂钩的仰视图。
27.图中，100、水平移动平台；110、水平驱动装置；111、水平驱动电机；112、皮带；120、轨道；130、水平零位开关；200、提升机构；201、连接部；210、提升装置；211、提升电机；212、提升丝杆；220、储存机构；221、冻存架；2211、平板；222、提挂机构；2221、旋转装置；2222、旋转挂钩；2223、支撑板；2224、触碰杆传感器；2225、定位销；230、推动机构；231、推杆；232、推杆驱动；240、竖直零位开关。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
30.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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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技术中的具体含义。
32.如图1所述，在本技术的一些实施例中，一种冻存盒的存取装置包括由水平移动平台100和提升机构200。
33.提升机构200的底部与水平移动平台100可滑动连接，水平以哦对那个平台用于驱动提升机构200做水平方向的平移。
34.在本技术的一些实施例中，如图1所示，水平移动平台100包括有轨道120和水平驱动装置110，提升装置210的底部设置有与轨道120对应卡合的滑轨；水平驱动装置110包括有皮带112和水平驱动电机111，水平驱动电机111设置在皮带112的一端，通过旋转电机轴，驱动皮带112平移，提升机构200的底部固定连接有一连接部201，连接部201套设在皮带112上，与皮带112相对固定；因此当皮带112平移时，连接部201和提升机构200与皮带112共同平移。
35.在本技术的一些实施例中，提升机构200包括有提升装置210，储存机构220和推动机构230。
36.在本技术的一些实施例中，提升装置210包括有提升电机211和提升丝杆212，提升电机211驱动提升丝杆212转动。
37.在本技术的一些实施例中，如图5所示，储存机构220包括有冻存架221和提挂机构222，提挂结构的一侧固定设置滑动部，所述滑动部套设于提升丝杆212，通过提升丝杆212
的转动，滑动部在提升丝杆212上上升或下降，由此实现提挂机构222可滑动的连接于提升丝杆212。
38.冻存架221可拆卸的连接于提挂机构222，具体的在冻存架221安装于提挂机构222时，冻存架221设置在提挂机构222的下侧，通过提挂机构222的上升和下降带动冻存架221的上升和下降，实现对冻存架221中的冻存盒的移动。
39.在本技术的一些实施例中，如图6所示，提挂机构222包括有支撑架，和安装于支撑架的旋转装置2221。
40.旋转装置2221的旋转轴线呈竖直方向，旋转装置2221中包括有旋转轴，设置在旋转轴上端的旋转电机和设置在旋转轴下端的旋转挂钩2222；旋转电机用于驱动旋转轴和旋转挂钩2222的转动；其中旋转挂钩2222的中心固定于旋转轴，旋转挂钩2222的挂钩设置在中心的两侧。
41.相应的，如图7所示，在冻存架221的顶端为平板2211，平板2211上设置有开口，开口的最长边为a，开口的最短边为b，挂钩的最长径为c；其中，a＞b＞c。
42.需要说明的是，旋转挂钩2222需要在开口的最长边处，伸入到开口的下侧，再旋转到开口的最短边，此时旋转挂钩2222与开口卡合，在重力作用下，冻存架221的顶端平板2211抵在旋转挂钩2222上，提挂机构222带动冻存架221上升或下降。
43.在本技术的其他实施例中，开口的形状可以为长方形，也可以为椭圆性，任何具有不同尺寸边长或径长的形状的开口，都属于本技术的保护范围。
44.在本技术的一些实施例中，在冻存架221顶端平板2211的下表面，且与挂钩最短边对应的位置上，设置有挂钩凹槽，挂钩凹槽的尺寸与挂钩相同，当挂钩与顶端平板2211相抵时，与挂钩凹槽卡合，进一步增加了挂钩提升冻存架221的稳定性。
45.在本技术的一些实施例中，如图6所示，提挂机构222的底部为支撑板2223，支撑板2223为支撑架的一部分，用于支撑旋转轴，其中旋转轴的下端穿设过支撑板2223，即旋转挂钩2222在支撑板2223的下侧，支撑板2223的下侧还设置有定位销2225，冻存架221的顶端平板2211上设置有定位孔，定位销2225和定位孔的位置相对设置。
46.在本技术的一些实施例中，定位销2225上还设置有弹簧。
47.通过设置定位销2225和定位孔的配合，并且进一步的在定位销2225上设置弹簧，是为了在提挂机构222下降时，避免提挂机构222的底端支撑板2223和冻存架221的顶端平板2211发生碰撞，在两个平面之间加设缓冲。另外，如仅依靠旋转挂钩2222在中心位置的提挂，会有发生侧翻的风险，通过在平面上其他位置加设定位销2225定位孔，可以增加提挂的稳定性。
48.在本技术的一些实施例中，如图6所示，提挂机构222该还包括触碰杆传感器2224，触碰杆传感器2224穿设过支撑板2223，触碰杆传感器2224的触碰点在支撑板2223的下侧，用于检测冻存架221的顶端平板2211与支撑板2223之间的距离。
49.触碰杆传感器2224用于确保旋转挂钩2222以处于顶端平板2211的下侧，通过顶端平板2211的厚度和旋转挂钩2222的尺寸，计算得到触碰杆传感器2224伸出支撑板2223下侧的长度，当旋转挂钩2222完全伸入到顶端平板2211下侧后，顶端平板2211触碰到触碰杆传感器2224，传感器将信号传输到旋转电机，旋转电机开启，旋转挂钩2222转动后与顶存架完成卡合。
50.通过设置触碰杆传感器2224，使装置可自动检测冻存架221的高度位置，自动发生提挂动作，大大提高了本装置的自动化程度，减少了人力参与，提高了工作效率。
51.在本技术的一些实施例中，如图2和图3所示，提升机构200中包括有推动机构230，推动机构230设置在储存机构220的一侧，推动机构230和冻存盒的移动位置在同一高度上，当冻存架221中某一格中的冻存盒提升到移动位置的高度时，推动机构230中推杆231推出冻存架221上的冻存盒。
52.在本技术的一些实施例中，如图2所示，推动机构230包括有推杆231和推杆驱动232，推杆231的后端具有齿条，推杆驱动232上设置有齿轮，通过齿条和齿轮的啮合，推杆驱动232带动推杆231平移，由于冻存架221为四面敞开的架体，推杆231由冻存架221外部平移进入到冻存架221内部，向移动位置的方向推动冻存盒。
53.在本技术的一些实施例中，如图4和图6所示，所述水平移动平台100上设置有水平零位开关130，使所述提升机构200的水平位置回到零位；所述提挂机构222上设置有竖直零位开关240，使所述提挂机构222的竖直位置回到零位；所述推动机构230上设置有推杆231零位开关，使所述推杆231的位置回到零位。
54.需要说明的是，在完成冻存盒的转移后，存取装置需要回到原始位置待机或执行下一次操作，通过设置零位开关，可以快速的使装置回到推杆231的初始位置，提升机构200的水平位置和提挂机构222的竖直位置，简便了归位流程。
55.在本技术的一些实施例中，还公开了一种冻存盒和存取方法，应用于上述设备中，其方法包括：
56.s101，将所述冻存盒放入到所述冻存架221中。
57.在本实施例中，冻存盒在制作完成后，即储存在冻存架221中，在开始转移位置之前，确认冻存盒位于冻存架221中。
58.s102，所述水平驱动装置110驱动所述提升机构200平移到所述冻存架221的正上方。
59.在本实施例中，存取装置开启后，水平驱动电机111开启，带动皮带112平移，连接部201和提升机构200跟随皮带112平移到冻存架221的正上方。
60.以上所述提升机构200处于提挂机构222和冻存架221分离的状态，因此上述提升机构200是指除去冻存架221之外的装置共同发生平移。
61.s103，所述提挂机构222下降，直到定位销2225插入到定位孔中，挂钩在所述冻存架221的开口的最长边穿过。
62.s104，所述冻存架221的顶端触碰到触碰杆传感器2224后，所述触碰杆传感器2224向旋转装置2221发送开启信号。
63.s105，所述旋转装置2221旋转90
°
，所述挂钩与所述开口的最短边卡合。
64.在本实施例中，旋转装置2221的旋转电机接受触碰杆传感器2224的开启信号，旋转电机启动，带动旋转轴和旋转挂钩2222转动，使旋转挂钩2222在开口的最长边的转动到开口最短边，实现旋转挂钩2222和开口的卡合。
65.s106，所述提挂机构222带动所述冻存架221上升，直到需要取出的冻存盒达到与所述推杆231相对的位置。
66.s107，所述推杆231平移到所述冻存架221内，推出所述冻存架221上的冻存盒。
67.在本技术的实施例中，s107完成后即完成了冻存盒的转移，因此存取装置需要回到零位待机，具体的在完成s107之后，所述方法还包括：
68.s108，所述推杆231回到零位。
69.在本实施例中，开启推杆231零位开关，推杆驱动232向相反的方向的转动，带动推杆231回到初始位置。
70.s109，所述提挂机构222带动所述冻存架221下降到所述冻存架221的初始位置。
71.在本实施例中，开启竖直零位开关240
72.s1010，所述旋转装置2221旋转回到初始位置后，所述提升机构200回到竖直零位。
73.在本实施例中，旋转电机启动，旋转装置2221转动，使旋转挂钩2222旋转到最长边的位置，开启竖直零位开关240，提升装置210启动，使提升机构200回到竖直方向上的初始位置。
74.s1011，所述水平驱动装置110驱动所述提升机构200回到水平零位。
75.在本实施例中，开启水平零位开关130，使提升机构200的回到水平方向上的初始位置。
76.根据以上技术方案，本发明实施例中的冻存盒的存取装置及其方法，通过设置水平移动平台带动提升机构在水平方向上移动，使提升机构中的提挂机构移动至冻存架的上方；通过设置提升装置带动提挂机构上升和下降，使提挂机构带动冻存架在竖直位置上移动；还设置有在储存机构一侧的推动机构，当冻存架上的冻存盒到达预设位置后，由推杆推出冻存盒，完成冻存盒的位置转移；进一步的通过水平驱动电机和皮带带动提升机构平移，提高了稳定性；通过设置旋转挂钩，进一步的在冻存架上设置具有长短边的开口，通过旋转挂钩卡合冻存架，实现了机械化的可拆卸连接；再通过设置触碰杆传感器控制旋转开关，实现了自动化的可拆卸链接；主要解决了人力搬运的效率低，不安全的问题。
77.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。