高通量试剂分装工作站的制作方法

1.本实用新型涉及一种分装装置，特别涉及一种高通量试剂分装工作站。


背景技术：

2.随着生物技术的发展，生物制品的种类越来越多，生物样本的检测量越来越大，在生物制品的加工过程中，需要对生物试剂进行快速精准的分装。越来越多的检测都用上了自动化仪器，检测试剂的生产量也随之加大，每种检测项目需要用的检测试剂一般需要用2-8种不等，每种试剂的用量也不尽相同。一般常用的容器是96孔板，配好各种试剂后，再将试剂加入96孔板种，使96孔板中每排或每列的孔中加入同样的试剂。这就对分装设备提出了更高的要求，首先分装量在几微升到几毫升不等，精度的要求也很高，因为精度越高实验结果就越稳定。


技术实现要素：

3.实用新型目的：为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种高通量试剂分装工作站，实现将试剂精准分装。
4.技术方案：本实用新型所述的高通量试剂分装工作站，包括若干个分液单元、第一位移机构、第二位移机构、用于固定分液单元出液口的支架以及至少一块用于容纳分装试剂的分装板；所述第一位移机构用于控制所述分液单元出液口的竖向行程，所述第二位移机构用于控制所述分装板的横向行程；每个所述分液单元包括储液机构、用于控制所述储液机构送出试剂量的定量控制机构以及与所述储液机构的出口连通的出液机构；所述储液机构在所述定量控制机构的控制下，将位于储液机构内的试剂通过出液机构送入分装板。
5.作为本实用新型的一种优选结构，所述定量控制机构包括第一电机以及在所述第一电机输出端带动下竖向滑动的推杆，所述储液机构为用于容纳液体试剂的中空筒体，所述第一电机的输出端带动所述推杆沿着所述储液机构的筒体竖向滑动，将位于所述储液机构内的试剂泵出送入分装板。
6.作为本实用新型的一种优选结构，所述第一电机的输出端固定有电机螺母，所述电机螺母与第一滑块连接，所述第一滑块与所述推杆连接，所述第一滑块沿着第一导轨竖向滑动，带动与所述第一滑块连接的推杆竖向滑动。
7.作为本实用新型的一种优选结构，所述出液机构包括设置在储液机构顶端的电磁阀、与所述电磁阀的出液口连接的出液管以及设置在出液管出液口的针头，所述针头架设在支架上。
8.作为本实用新型的一种优选结构，若干个所述储液机构固定在竖向设置的第三固定板上，所述第三固定板上设置有若干条竖向延伸的第一通道，所述第一滑块穿过所述第一通道与所述推杆固定。
9.作为本实用新型的一种优选结构，所述第一位移机构包括第二电机、与所述支架固定的第一固定板、竖向延伸的第二固定板、设置在所述第二固定板上的第二导轨以及在
所述第二电机驱动下沿着第二导轨竖向滑动的第二滑块，所述第二滑块与所述第一固定板连接。
10.作为本实用新型的一种优选结构，所述第一固定板与所述第二固定板垂直设置，所述第二固定板上设置有用于所述第一固定板穿过的竖向通道；所述第二固定板与第一固定座固定；和/或所述第一固定座的一端通过设置于所述第二固定板背面的卡槽与所述第二固定板固定。
11.作为本实用新型的一种优选结构，所述第二位移机构包括第三电机以及与所述第三电机输出端连接的皮带，所述皮带带动所述分装板纵向移动。
12.作为本实用新型的一种优选结构，所述第一固定座为框形固定座，所述第二位移机构包括纵向延伸的穿过所述第一固定座的第三导轨，所述第三导轨上设置有与所述皮带连接的第三滑块，所述分装板固定在托盘上，所述托盘与所述第三滑块连接。
13.作为本实用新型的一种优选结构，每个所述分液单元设置有用于识别所述推杆起始位置的第一光电开关，第二位移机构设置有第二光电开关；所述第一电机、第二电机、第三电机、第一光电开关以及第二光电开关均与控制器电连接。
14.有益效果：(1)本实用新型提供了一种高通量试剂分装工作站，该分装工作站可以实现试剂的快速精准的分装；(2)本实用新型通过电机控制注射泵的分液体积，可以精准的控制分液量；(3)本实用新型通过第二位移机构控制的分装板的纵向行程，配合控制分液单元出液口竖向行程的第一位移机构，实现高通量试剂的分装。
附图说明
15.图1为本实用新型的高通量试剂分装工作站的结构示意图；
16.图2为本实用新型的高通量试剂分装工作站的结构示意图。
具体实施方式
17.如图1和图2所示，本实用新型所述的一种高通量试剂分装工作站，本实施例中的分装工作站设置在工作台面100上，该分装工作站包括若干个分液单元1、第一位移机构2、第二位移机构3以及支架4、用于盛放分装试剂的若干块分装板5，若干块分装板5可拆卸固定在托盘6上。本实用新型中x轴延伸的方向为纵向，y轴延伸的方向为横向，z轴延伸的方向为竖向。
18.每个分液单元1包括储液机构101、用于控制储液机构101送出试剂量的定量控制机构102以及与储液机构101的出口连通的出液机构103。储液机构101可以选择不同形状结构的储液容器，在本实施例中，选择注射泵作为储液机构101，且定量控制机构102通过控制注射泵的推杆1022的竖向移动距离从而控制从储液机构101中送出试剂的体积，由于注射泵有不同种类的型号，本实施例中选择主体为中空筒体结构的注射泵，推杆1022沿着注射泵的筒壁滑动，将位于注射泵筒体内的试剂泵出，本实施例中，注射泵的泵体和管路都是变形量很小的材料，而且控制注射泵的电机加丝杆结构步进精度在百分之一毫米范围内，所以该结构设计可以实现精准的加液。定量控制机构102包括第一电机1021，在本实施例中选择丝杆步进电机作为第一电机1021，与第一电机1021输出端通过电机螺母1023与第一滑块1024连接，第一滑块1024安装在竖向设置的第一导轨1025上，沿着第一导轨1025竖向滑动，
推杆1022与第一滑块1024固定，推杆1022的一端与储液机构101的内壁贴合。第一滑块1024在第一电机1021的驱动下沿着第一导轨1025竖向移动，带动推杆1022在储液机构101内竖向滑动，将位于储液机构101内的试剂泵出通过出液机构103送出实现试剂分装。
19.出液机构103包括设置在储液机构101出液口的电磁阀1031，在本实施例中，电磁阀1031为三通电磁阀，电磁阀1031的一个接口作为出液口与出液管1032连接，电磁阀1031的一个接口作为注射泵的试剂进口，当注射泵内的试剂分装完毕后，通过待分装的试剂通过三通电磁阀送入注射泵内。出液管1032可以选择特氟龙硬管，出液管1032的出液口连接有针头1033，针头1033架设在支架4上，支架4上设置有与分液单元1数量相匹配的固定孔，针头1033或者出液管1032的末端通过固定孔与支架4固定，最终使得每个针头1033并排分布，故本实施例中，控制支架4的位置上下位置，即可完成试剂的分装过程中的针头的分液动作。
20.作为本实施例的一种优选结构，本实用新型中的若干个分液单元1安装在第三固定板105上，第三固定板105的背面通过若干个底座106固定在工作站上，每个第三固定板105为竖向垂直安装的固定平板，第三固定平板105中间掏空形成一个长条形的竖向延伸的通道1051，通道1051的数量与分液单元1的数量对应，将作为储液机构101的注射泵固定在第三固定板105的背面，第一滑块1024通过穿过第一通道1051的固定件如螺丝与推杆1022固定。第一电机1021固定在第三固定板105的正面，第一导轨1025安装在第三固定板105的每个第一通道1051的两侧，第一滑块1024通过卡槽结构架设在第一导轨1025上，与第一电机1021的输出端固定的电机螺母与第一滑块的1024侧面固定，实现两者连接，第一电机1021带动第一滑块1024向上移动，从而使得推杆1022逐渐向上移动，将位于注射泵内的试剂泵出，经过三通电磁阀后送入出液管1032。每个分液单元1的注射泵底端对应设置有用于识别推杆起始位置的第一光电开关104，当注射泵中的试剂分完以后，第一电机1021会拉着推杆1022向下运动，此时为吸液过程，当推杆1022运动到底端，表明储液单元101内的试剂充液完毕，第一光电开关104信号会让第一电机1021停止下拉推杆1022。
21.为了合理地布置分装工作站的空间，本实施例中将若干个分液单元1安装在工作台面100的一侧，分液单元1并列安装，第一位移机构2以及第二位移机构3安装在工作站底板的中间位置。第一位移机构2包括第二电机201，与支架4固定的第一固定板202以及第二固定板203；在本实施例中，第二电机201选则步进电机，第二固定板203竖向设置，第二固定板203上设置有竖向延伸的第二导轨204，第二导轨204上设置有沿着第二导轨204竖向滑动的第二滑块205，第二滑块205一侧面与第一固定板202连接，第二滑块的另一侧面与第二电机201的输出端连接。
22.作为本实施例的一种优选结构，第一位移机构2的主体结构安装在第二固定板203上，第二固定板203的中间位置掏空形成沿着z轴方向延伸的长条形竖向通道(第二通道2031)，该通道的长度需要满足第一固定板202上下移动的行程距离。第一固定板202横向设置，穿过第二通道2031与第二滑块205固定，第二导轨204分别位于第二通道2031两侧竖向设置，第二滑块205架设在第二导轨204上，第二电机201的输出端带动第二滑块205沿着第二导轨204上下滑动，通过第二滑块205的上下滑动，实现与之固定的第一固定板202的移动，支架4可以直接与第一固定板202下端固定，进而随着第一固定板202的移动带动支架4的上下移动。在本实施例中，第一固定板202为沿着z-y轴平面延伸的平板结构，每个出液管
1032的末端竖直固定在第一固定板202，保证自出液管1032末端送出的试剂的平稳流动。
23.第二位移机构3包括第三电机301、与第三电机301输出端连接的皮带302、纵向延伸(x轴方向延伸)的第三导轨303以及架设在第三导轨303上的第三滑块304，第三滑块304一侧设置有台阶结构用于与托盘6固定(第二固定板203设置在台阶上方，直接通过第一固定座206固定，不与台阶接触)，皮带302带动第三滑块304沿着第三导轨303纵向滑动，带动位于托盘6上的分装板5移动。
24.作为本实施例的一种优选结构，第二固定板203固定在第一固定座206上，具体地，第一固定座206为架设在第三导轨303上方的框形固定座，第二固定板203的背面设置有一个用于与第一固定座206的一端卡合的卡槽，第二固定板203通过卡槽与第一固定座206固定，第三导轨303穿过第一固定座206，从而使得第一位移机构2以及第二位移机构3相互之间不影响。在本实施例中，第三电机301为步进电机，第三电机301的输出端转动带动皮带302，通过皮带302带动第三滑块304的纵向移动。本实施例中，在第三电机301一侧设置有第二光电开关，用于识别工作站中分装板5的起始位置。
25.本实施例中，在工作站的底板上沿着x轴方向并列设置有若干块分装板5，分装板5每列的分液孔的数量与针头1033的数量一致。如在具体应用中，可以选择96孔板作为分装板5，本实施例的分装工作站还可以适用于其他型号的分装板。在分装板5的一侧设置有废液槽7，废液槽7固定在托盘上，在分液开始前，针头1033位于废液槽7的上方，首先进行排气工作，避免装置中可能存在的气泡影响分装的精度。
26.高通量试剂分装工作站的工作方法为：第一电机1021、第二电机201、第三电机301、第一光电开关104以及第二光电开关305均与控制器电连接，通过控制器控制每个分液单元的出液量。在分装开始前，通过第三电机301移动废液槽7至针头1033上方，启动第一电机1021带动推杆1022向上推动，将首先进行排液，排液完毕后，通过丝杆步进电机(第一电机1021)转动带动与之配合的丝杆螺母上下运动，丝杆螺母装配在第一导轨1025和第一滑块1024上，第一滑块1024与注射泵的推杆相连接，推杆会随滑块上下运动，从而完成排液的过程。在注射泵排液过程中，控制x轴运动的第三步进电机会协调转动，带动皮带302左右运动，皮带302带动托盘左右运动，实现精准定位孔洞，同时z轴丝杆步进电机(第二电机)也会随之运动，带动固定针头的支架上下运动，通过控制每个96孔板(分装板)的走位规则，x轴和z轴相互协调使得不锈钢针头可以深入到深孔板中加液，达到精准加液的效果。