一种用于培养生物组织的加液机械手的制作方法

1.本实用新型涉及生物组织培养技术领域，具体涉及一种用于培养生物组织的加液机械手。


背景技术：

2.体外受精(in vitro fertilization)是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术，英文简称为ivf。现有人类胚胎的体外培养是通过将装有胚胎的培养皿放置于时差培养箱或常规的二氧化碳培养箱中进行培养，同时保证培养环境的温度、湿度及洁净度所实现的。
3.在将培养胚胎的培养皿放置在培养箱内时，需要将培养胚胎的培养液和封面油添加到培养皿中。现有技术中，通常采用人工加液的方式将培养液和封面油依次滴入培养皿中，加液效率低，难以满足批量化的胚胎培养的需求。


技术实现要素：

4.针对现有人体胚胎培养时采用人工加液，难以满足自动化、智能化、批量化的胚胎培养需求技术问题；本实用新型提供了一种用于培养生物组织的加液机械手，能够自动吸取生物组织培养液，满足生物组织批量化培养的需求。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种用于培养生物组织的加液机械手，包括横移组件、纵移组件和吸液组件，所述横移组件用于驱动所述纵移组件横移，所述纵移组件用于驱动吸液组件纵移；所述吸液组件包括插接杆、第一直线驱动器机构、脱管卡爪和第二直线驱动机构，所述插接杆下端部用于插接吸液头，所述插接杆设有用于连接负压源和吸液头的抽吸通道，所述第一直线驱动机构用于驱动所述插接杆上下移动，所述第二直线驱动机构用于驱动所述脱管卡爪抵触所述插接杆杆部侧壁。
7.本实用新型在使用时，将插接杆内的抽吸通道与负压源相连(如与柱塞泵、蠕动泵等负压产生设备相连)，并将相应的吸液头套接在插接杆的下端部，由横移组件、纵移组件的配合将吸液组件移动至培养液储存容器上方，然后通过第一直线驱动机构驱动插接杆下移，将吸液头下端伸入培养液内，再通过负压源对抽吸通道抽负压，从而吸取培养液。待吸液头吸取设定量的培养液后，第一直线驱动机构缩回，将吸液头移出培养液储存容器，再由横移组件、纵移组件的配合将吸液组件移动至培养皿的培养舱上方，再次由第一直线驱动机构驱动插接杆下移，当吸液头移动至设定高度后，撤去抽吸通道的负压以将培养液滴在培养舱内，完成培养的添加。
8.当需要取下套接在插接杆上的吸液头时，由机械手将吸液组件移动至吸液头收集工位上位，并通过第一直线驱动机构驱动插接杆下移，使得吸液头上端位于脱管卡爪下端，再通过第二直线驱动机构驱动脱管卡爪由所述插接杆外侧移动卡在插接杆外，然后由第一直线驱动机构驱动插接杆上下，通过脱管卡爪对吸液头上端限位使得插接杆与吸液头相对
移动，从而将吸液头从插接头上脱除。
9.综上，本实用新型能够自动吸取生物组织培养液，满足生物组织批量化培养的需求。
10.在一可选的实施例中，还包括取盖组件，所述取盖组件与所述吸液组件并列设置在所述纵移组件移动部件上，所述取盖组件包括第三直线驱动机构和吸盘，所述第三直线驱动机构用于驱动吸盘上下移动。以在将培养液滴加到培养皿之前将培养皿的皿盖揭开，在封面油加完后盖回培养皿的皿盖。
11.在一可选的实施例中，所述插接杆下端部为上大下小的台阶轴状，以便于将吸液头套接在插接杆的下端。
12.在一可选的实施例中，所述抽吸通道贯穿所述插接杆，以便于负压管道的布设，避免管道对插接杆的移动造成干涉。
13.在一可选的实施例中，所述插接杆并列设置有两根，且两所述插接杆与对应的所述第一直线驱动机构驱动连接，以满足培养液和封面油的分别吸取。
14.在一可选的实施例中，所述第一直线驱动机构包括丝杠滑块机构，以通过丝杠滑块机构驱动插接杆上下移动，一方面能够确保插接杆移动的位置精度，另一方面能够确保插接杆能够维持在一设定高度，而不需要设置刹车组件，简化加液机械手的结构。
15.在一可选的实施例中，所述第一直线驱动机构还包括同步带轮机构，所述同步带轮机构与丝杠滑块机构传动连接，以确保第一直线驱动机构的响应速度。
16.在一可选的实施例中，所述脱管卡爪设置有与所述插接杆杆部适配的凹缺，以确保脱管卡爪能够限制吸液头随着插接杆上移。
17.在一可选的实施例中，所述第二直线驱动机构为电磁铁驱动机构，以简化加液机械手的结构和缩小加液机械手的体积。
18.在一可选的实施例中，还包括与所述插接杆适配的吸液头。
19.在一可选的实施例中，所述第三直线驱动机构为电机带动的同步带轮机构，以确保能吸盖组件上下移动的速度，从而确保生物组织培养液和封面油的加液效率。
20.本实用新型具有的有益效果：
21.本实用新型通过横移组件和纵移组件驱动吸液组件在平面内移动，实现吸液组件的吸液头从培养液储存容器、培养皿之间来回移动，并通过第一直线驱动机构驱动插接杆下移，将吸液头下端伸入培养液内，再通过负压源对抽吸通道抽负压，从而吸取培养液；其中撤去抽吸通道的负压以将培养液滴在培养舱内，完成培养的添加，且插接杆相对于脱管卡爪脱除套接在插接杆上的吸液头，能够实现吸液头的自动更换，因此，本实用新型能够自动吸取生物组织培养液和将培养液滴加到培养皿中，满足生物组织批量化培养的需求。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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技术的某些实施例，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。
23.图1为本实用新型实施例的加液机械手立体结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例的纵移组件上搭载的部件立体结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例的吸液组件侧视结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例的脱管卡爪机构结构示意图。
27.附图标记：400-吸液组件，401-插接杆，402-吸液头，403-第一直线驱动机构，404-脱管卡爪，405-第二直线驱动机构，500-取盖组件，501-吸盘，502-第三直线驱动机构，600-横移组件，700-纵移组件。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
30.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。
31.在本技术实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“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。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
34.实施例
35.结合图1和图2，本实施例提供了一种用于培养生物组织的加液机械手，包括横移组件600、纵移组件700和吸液组件400，所述横移组件600用于驱动所述纵移组件700横移，所述纵移组件700用于驱动吸液组件400纵移；所述吸液组件400包括插接杆401、第一直线驱动器机构、脱管卡爪404和第二直线驱动机构405，所述插接杆401下端部用于插接吸液头402，所述插接杆401设有用于连接负压源和吸液头402的抽吸通道，所述第一直线驱动机构403用于驱动所述插接杆401上下移动，所述第二直线驱动机构405用于驱动所述脱管卡爪404抵触所述插接杆401杆部侧壁。
36.能够理解的是，横移组件600和纵移组件700为直线驱动机构，只需能够驱动其移动部件直线移动即可，可以电机驱动的丝杠滑块机构、同步带轮机构、齿轮齿轮机构等。在本实施例中由于横移组件600的负载较大，因此采用电机带动的丝杠滑块机构作为横移组件600，由于纵移组件700需要快速移动和精确定位，因此采用电机带动的同步带轮机构作为纵移组件700。
37.继续参照图2，所述插接杆401下端部为上大下小的台阶轴状，以便于将吸液头402套接在插接杆401的下端。
38.优选的，所述抽吸通道贯穿所述插接杆401，以便于负压管道的布设，避免管道对插接杆401的移动造成干涉。
39.进一步的，所述插接杆401并列设置有两根，且两所述插接杆401与对应的所述第一直线驱动机构403驱动连接，以满足培养液和封面油的分别吸取。对应的，脱管卡爪组件也设置有两组。
40.结合图3，所述第一直线驱动机构403包括丝杠滑块机构，以通过丝杠滑块机构驱动插接杆401上下移动，一方面能够确保插接杆401移动的位置精度，另一方面能够确保插接杆401能够维持在一设定高度，而不需要设置刹车组件，简化加液机械手的结构。
41.优选的，所述第一直线驱动机构403还包括同步带轮机构，所述同步带轮机构与丝杠滑块机构传动连接，以确保第一直线驱动机构403的响应速度。
42.结合图4，所述脱管卡爪404设置有与所述插接杆401杆部适配的凹缺，以确保脱管卡爪404能够限制吸液头402随着插接杆401上移。
43.优选的，所述第二直线驱动机构405为电磁铁驱动机构，以简化加液机械手的结构和缩小加液机械手的体积。
44.可以理解的是，本实施例还包括与所述插接杆401适配的吸液头402。
45.结合图1和图2，本实施例还包括取盖组件500，所述取盖组件500与所述吸液组件400并列设置在所述纵移组件700移动部件上，所述取盖组件500包括第三直线驱动机构502和吸盘501，所述第三直线驱动机构502用于驱动吸盘501上下移动。以在将培养液滴加到培养皿之前将培养皿的皿盖揭开，在封面油加完后盖回培养皿的皿盖。
46.优选的，所述第三直线驱动机构502为电机带动的同步带轮机构，以确保能吸盖组件上下移动的速度，从而确保生物组织培养液和封面油的加液效率。
47.使用时，将插接杆401内的抽吸通道、吸盘501分别与负压源相连(如与柱塞泵、蠕动泵等负压产生设备相连)，并将相应的吸液头402套接在插接杆401的下端部使吸液头402内腔与抽吸通道连通，由横移组件600驱动纵移组件700横移、纵移组件700将吸液组件400移动至培养液储和封面油存容器上方，然后通过一第一直线驱动机构403驱动一插接杆401下移，将该插接杆401上的吸液头402下端伸入培养液内，再通过负压源对抽吸通道抽负压，从而吸取培养液；通过另一第一直线驱动机构403驱动另一插接杆401下移，将该插接杆401上的吸液头402下端伸入封面油内，再通过负压源对抽吸通道抽负压，从而吸取封面油。
48.待吸液头402吸取设定量的培养液后，两第一直线驱动机构403缩回，将两吸液头402分别移出培养液和封面油储存容器，由横移组件600驱动纵移组件700横移、纵移组件700将取盖组件500移动至培养皿的上方，然后由第三直线驱动机构502驱动吸盘501下移紧贴培养皿的皿盖，再通过第三直线驱动机构502的缩回，将皿盖上移。
49.取下皿后，横移组件600驱动纵移组件700横移、纵移组件700将皿盖移动至培养皿上方的一侧，并将吸液组件400移动至培养皿的培养舱上方，再次由一第一直线驱动机构403驱动一插接杆401下移，当该插接杆401下端吸液头402移动至设定高度后，撤去抽吸通道的负压以将培养液滴在培养舱内，完成培养的添加；然后再次由横移组件600驱动纵移组件700横移、纵移组件700将另一插接杆401移动至培养皿上方，由另一第一直线驱动机构403驱动该插接杆401下移，当该插接杆401下端吸液头402移动至设定高度后，撤去抽吸通道的负压以将封面油滴在培养舱内，完成封面油的添加。
50.当需要取下套接在插接杆401上的吸液头402时，由机械手将吸液组件移动至吸液头402收集工位上位，并通过第一直线驱动机构403驱动插接杆401下移，使得吸液头402上端位于脱管卡爪404下端，再通过第二直线驱动机构驱动脱管卡爪404由所述插接杆401外侧移动卡在插接杆401外，然后由第一直线驱动机构403驱动插接杆401上下，通过脱管卡爪404对吸液头402上端限位使得插接杆401与吸液头402相对移动，从而将吸液头402从插接头上脱除。
51.综上，本实施例能够自动吸取生物组织培养液、封面油，以及将培养液和封面油添加至培养皿中，满足生物组织批量化培养的需求。
52.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。