一种多联管的放盖和压盖装置的制作方法

1.本实用新型涉及生物实验器械技术领域，特别是涉及一种多联管的放盖和压盖装置。


背景技术：

2.在核酸检测中，人工采集核酸样本后，通过核酸提取设备将提纯后的微量样本移入pcr管中，加入特定的体系试剂后，将pcr管盖上盖子，再将盖好盖的pcr管放入pcr设备中进行扩增及荧光定量检测。由于单个的pcr管较小，在使用时不方便，因此，通常都采用八个pcr管连成一排的形式，称之为八联管，相应地，八联管的管盖也是八个盖子连成一排的形式。将样本添加入pcr管后，目前都是人工压盖，即是将管盖放在八联管上，然后将每个盖子都按压到相关的pcr管上。人工压盖的方式，不仅费时费力，对压盖人员的要求较高，而且增加了操作人员感染和病毒泄露的风险。
3.现有技术公开了一种生物实验用离心管扣盖装置，该装置包括限位框、操作件、多个辊轮和轴；限位框为可与孔板外部套接的矩形框架结构，在两条平行边内对应设有限位槽；轴上穿接有多个辊轮，且两端插接于限位槽内与限位框活动连接；操作件设有一平行于轴轴向的横板，横板两端面设有竖直向下与轴连接的耳板；操作者通过拖动横板可带动辊轮转动辊压位于辊轮底部的八排离心管的管盖，使离心管与管盖紧密连接。在操作件的横板上部设有一拉手。限位槽位于限位框框体的短平行边所在侧面的内侧。12个辊轮均匀穿接于轴上，每个辊轮位于孔板上安装的12个八排离心管管盖的上方。限位槽位于限位框框体的中上部；框体的内侧面可与孔板的外侧面嵌合。该装置将12个八联管放在96孔板上，然后再在每个八联管上方上管盖，最后通过一个上面连接有12个辊轮的轴从管盖上面压过，以将各个管盖压在各个八联管上。在该专利中，管盖需要人工放置，并且也需要人工下压和拉动设置辊轮的轴，效率低，并且感染风险大。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种自动化程度高、效率高、安全的多联管的放盖和压盖装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多联管的放盖和压盖装置，包括放盖模块和压盖模块，所述放盖模块包括第一运动机构和取盖组件，所述第一运动机构与所述取盖组件连接以带动所述取盖组件沿x轴、y轴和z轴方向移动，所述取盖组件包括吸盖装置，所述吸盖装置用于吸取管盖；所述压盖模块位于所述取盖组件的移动路径上，所述压盖模块包括托架、压块、第二运动机构和第三运动机构，所述第二运动机构与所述托架连接以带动所述托架沿x轴方向移动，所述压块位于所述托架的移动路径上且位于所述托架的上方，所述第三运动机构与所述压块连接以带动所述压块沿z轴方向移动。
6.作为优选方案，所述取盖组件包括预压装置，所述预压装置和所述吸盖装置沿y轴方向并排设置，所述第一运动机构包括x轴运动机构、y轴运动机构和两个 z轴运动机构，所
述y轴运动机构连接于所述x轴运动机构上，两个所述z轴运动机构连接于所述y轴运动机构上，所述吸盖装置和所述预压装置分别与两个所述z 轴运动机构连接。
7.作为优选方案，所述吸盖装置包括第一移液枪和吸盘枪头，所述吸盘枪头可拆卸地连接于所述第一移液枪的底端；所述预压装置包括第二移液枪和预压枪头，所述预压枪头可拆卸地连接于所述第二移液枪的底端。
8.作为优选方案，所述第一移液枪和所述第二移液枪均包括枪体和脱枪机构，所述脱枪机构连接在所述枪体上，所述吸盘枪头和所述预压枪头的顶部均设有可供所述枪体的底端插入的插接孔。
9.作为优选方案，所述取盖模块还包括枪头放置架，所述枪头放置架位于所述取盖组件的移动路径上，所述枪头放置架设有两个分别用于放置所述吸盘枪头和所述预压枪头的槽位。
10.作为优选方案，所述x轴运动机构包括支柱、x轴安装架、x轴滑轨和x轴驱动装置，所述y轴运动机构包括y轴安装架、y轴滑轨和y轴驱动装置，所述z轴运动机构包括z轴安装架、两条z轴滑轨和两个z轴驱动装置，所述x轴安装架位于所述支柱的上方且与所述支柱连接，所述x轴滑轨和所述x轴驱动装置设于所述x轴安装架上，所述y轴安装架与所述x轴安装架垂直设置，所述y轴安装架可滑动地与所述x轴滑轨连接，所述x轴驱动装置与所述y轴安装架连接以带动所述y轴安装架移动，所述y轴滑轨和所述y轴驱动装置设于所述y轴安装架上，所述z轴安装架与所述y轴安装架垂直设置，所述z轴安装架可滑动地与所述y轴滑轨连接，所述y轴驱动装置与所述z轴安装架连接以带动所述z轴安装架移动，所述z轴滑轨和所述z轴驱动装置安装在所述z轴安装架上，所述吸盖装置和所述预压装置分别可滑动地连接于两条所述z轴滑轨上，两个所述z轴驱动装置分别与所述吸盖装置和所述预压装置以带动所述吸盖装置和所述预压装置移动。
11.作为优选方案，所述压盖模块还包括支架，所述第二运动机构包括第二运动驱动装置和沿x轴方向延伸的移动平台，所述托架可滑动地连接在所述移动平台上，所述第二运动驱动装置与所述托架连接以带动所述托架移动，所述支架包括横梁和两个立柱，两个所述立柱位于所述移动平台的两侧，所述横梁跨接两个所述立柱之间以形成门式框架，所述第三运动机构安装于所述横梁上。
12.作为优选方案，所述移动平台包括平台主体，所述平台主体的顶部设有容置槽，所述容置槽用于放置所述第二运动驱动装置和管盖，所述平台主体相对的两侧设有第二运动滑轨，所述托架的两侧连接有滑块，所述滑块可滑动地与所述第二运动滑轨连接。
13.作为优选方案，所述第三运动机构包括壳体和丝杆电机，所述壳体与所述横梁连接，所述丝杆电机位于所述壳体内，所述丝杆电机的丝杆从所述壳体中穿出，所述压块上连接有丝杆螺母，所述丝杆螺母套接在所述丝杆电机的丝杆上。
14.作为优选方案，所述压块在x轴方向的宽度大于管盖的直径的3倍。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
16.本实用新型通过第一运动机构，可带动取盖组件移动到管盖放置的地方，通过吸盖装置将管盖吸取，然后再通过第一运动机构将管盖移动至放置了八联管的托架的上方并将管盖放在八联管上，第二运动机构带动托架移动到压块的下方，第三运动机构带动压块向下移动，在压块向下移动的冲量下，将管盖按压紧固在八联管上，全程自动化，无需人工，
效率高，没有工作人员感染的风险，安全程度高，并且管盖的拾取采用吸盖装置，拾取准确，对管盖没有损坏。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的多联管的放盖和压盖装置的第一视角结构示意图。
18.图2是本实用新型实施例的放盖模块的结构示意图。
19.图3是本实用新型实施例的吸盖装置的结构示意图。
20.图4是本实用新型实施例的压盖模块的结构示意图。
21.图5是本实用新型实施例的移动平台的结构示意图。
22.图中，1-托架；2-压块；3-第一移液枪；4-吸盘枪头；5-第二移液枪；6-预压枪头；7-枪头放置架；8-支柱；9-x轴安装架；10-x轴滑轨；11-y轴安装架；12-y 轴滑轨；13-z轴安装架；14-支架；1401-横梁；1402-立柱；15-第二运动驱动装置；16-平台主体；1601-容置槽；17-第二运动滑轨；18-滑块；19-壳体。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
26.实施例一
27.如图1至图5所示，本实用新型优选实施例的一种多联管的放盖和压盖装置，包括放盖模块和压盖模块，放盖模块包括第一运动机构和取盖组件，第一运动机构与取盖组件连接以带动取盖组件沿x轴、y轴和z轴方向移动，取盖组件包括吸盖装置，吸盖装置用于吸取管盖；压盖模块位于取盖组件的移动路径上，压盖模块包括托架1、压块2、第二运动机构和第三运动机构，第二运动机构与托架1连接以带动托架1沿x轴方向移动，压块2位于托架1的移动路径上且位于托架1 的上方，第三运动机构与压块2连接以带动压块2沿z轴方向移动。本实施例通过第一运动机构，可带动取盖组件移动到管盖放置的地方，通过吸盖装置将管盖吸取，然后再通过第一运动机构将管盖移动至放置了八联管的托架1的上方并将管盖放在八联管上，第二运动机构带动托架1移动到压块的下方，第三运动机构带动压块2向下移动，在压块2向下移动的冲量下，将管盖按压紧固在八联管上，全程自动化，无需人工，效
率高，没有工作人员感染的风险，安全程度高，并且管盖的拾取采用吸盖装置，拾取准确，对管盖没有损坏。
28.实施例二
29.本实施例与实施例一的区别在于，在实施例的基础上，本实施例对放盖模块作进一步的说明。
30.如图2所示，本实施例的取盖组件包括预压装置，预压装置和吸盖装置沿y 轴方向并排设置，第一运动机构包括x轴运动机构、y轴运动机构和两个z轴运动机构，y轴运动机构连接于x轴运动机构上，两个z轴运动机构连接于y轴运动机构上，吸盖装置和预压装置分别与两个z轴运动机构连接。通过x轴运动机构和y 轴运动机构，将z轴运动机构及其连接的吸盖装置移动到管盖放置的地方，接着，与吸盖装置连接的z轴运动机构向下移动，使吸盖装置与管盖接触而将管盖吸起，然后，与吸盖装置连接的z轴运动机构向上移动，x轴运动机构和y轴运动机构将 z轴机构移动到托架1防止的八联管的上方，与吸盖装置连接的z轴运动机构向下移动，将管盖放在八联管上，然后与吸盖装置连接的z轴运动机构带动吸盖装置升起，与预压装置连接的z轴运动机构移动到放置了管盖的八联管的上，预压装置向下移动，压击管盖的一个或几个位置，让管盖先压入八联管一部分，可避免托架1移动时管盖掉落、移位，也起到预先定位的作用。预压装置可压击管盖的中部和/或两端，让位于中部和/或两端的盖子先嵌入相应的pcr管中一部分。
31.具体地，如图3所示，本实施例的吸盖装置包括第一移液枪3和吸盘枪头4，吸盘枪头4可拆卸地连接于第一移液枪3的底端；预压装置包括第二移液枪5和预压枪头6，预压枪头6可拆卸地连接于第二移液枪5的底端。移液枪是核酸提取等生物检测中常用的设备，移液枪的底端套接一次性枪头，移液枪本身可产生负压，在移取少量或微量的液体后，将使用过的一次性枪头丢弃，在下次使用时再安装一个新的枪头，避免污染。在核酸检测设备中，特别是高速/大通量核酸提取设备中，通常需要至少配备两个移液枪，以分别用于样本和体系试剂的移液，并且需要配备带动移液枪沿x轴、y轴、z轴方向移动的运动机构，才能从一处取液再放到另一处去。本实施例将吸盘枪头4和预压枪头6分别连接在两个移液枪上，在未安装吸盘枪头4和预压枪头6时，在第一移液枪3和第二移液枪5上安装吸液枪头来用于移液，将样本和体系试剂添加到八联管上的各个pcr管中，在移液完成后，将吸液枪头拆卸，安装上吸盘枪头4和预压枪头6，即可进行放盖和压盖，因此，本实施例吸盖装置和预压装置采用移液枪，使本实施例的装置既可实现移液也可用于放盖和压盖，一举多得，节约设备。
32.进一步地，第一移液枪和第二移液枪均包括枪体和脱枪机构，脱枪机构连接在枪体上，吸盘枪头4和预压枪头6的顶部均设有可供枪体的底端插入的插接孔。移液枪上设置脱枪机构，可将枪头从移液枪上自动脱除，无需人工更换枪头，提高自动化。利用移液枪的该种结构，在移液完成后，脱枪机构将第一移液枪3和第二移液枪5上的吸液枪头自动脱除，将吸盘枪头4和预压枪头6分别套装到第一移液枪3和第二移液枪5底端，即可进行放盖和压盖，使用方便。本实施例的吸盘枪头4包括吸盘和第一连接头，吸盘连接于第一连接头的底端，与第一移液枪5的枪体底端插接的插接孔设于第一连接头的顶部，第一连接头设有连通插接孔和吸盘的通道，使第一移液枪5产生的负压与吸盘相配合来吸取管盖。另外，脱枪机构包括推套和推套驱动装置，推套驱动装置连接在移液枪上，推套可上下移动地套装在枪体上，推套驱动装置与推套连接以带动推套移动，在更换枪头时，推套沿枪体向下移动，将
枪头往下推动直至枪头从枪体上脱出。应当指出的是，脱枪机构还可采用其他机构，只要能将枪头自动从枪体上脱下的即可。
33.另外，本实施例的取盖模块还包括枪头放置架7，枪头放置架7位于取盖组件的移动路径上，枪头放置架7设有两个分别用于放置吸盘枪头4和预压枪头6的槽位。吸盘枪头4和预压枪头6可通过脱枪机构自动脱下，因此，设置枪头放置架7可用于在第一移液枪3和第二移液枪5进行移液时放置吸盘枪头4和预压枪头6。在移液完成后，第一移液枪3和第二移液枪5通过第一运动机构移动到枪头放置架7的上方并向下移动，在向下移动的冲量下，第一移液枪3和第二移液枪5 分别插入吸盘枪头4和预压枪头6中，实现第一移液枪3和吸盘枪头4、第二移液枪5和预压枪头6的安装，无需人工安装。在压盖完成后，第一移液枪3和第二移液枪5移动到枪头放置架7的上方，通过脱枪机构，将吸盘枪头4和预压枪头6 从移液枪上脱下，吸盘枪头4和预压枪头6落入枪头放置架7的两个槽位中进行存放。
34.此外，本实施例的x轴运动机构包括支柱8、x轴安装架9、x轴滑轨10和x 轴驱动装置，y轴运动机构包括y轴安装架11、y轴滑轨12和y轴驱动装置，z 轴运动机构包括z轴安装架13、两条z轴滑轨和两个z轴驱动装置，x轴安装架9 位于支柱8的上方且与支柱8连接，x轴滑轨10和x轴驱动装置设于x轴安装架 9上，y轴安装架11与x轴安装架9垂直设置，y轴安装架11可滑动地与x轴滑轨10连接，x轴驱动装置与y轴安装架11连接以带动y轴安装架11移动，y轴滑轨12和y轴驱动装置设于y轴安装架11上，z轴安装架13与y轴安装架11垂直设置，z轴安装架13可滑动地与y轴滑轨12连接，y轴驱动装置与z轴安装架 13连接以带动z轴安装架13移动，z轴滑轨和z轴驱动装置安装在z轴安装架13 上，吸盖装置和预压装置分别可滑动地连接于两条z轴滑轨上，两个z轴驱动装置分别与吸盖装置和预压装置以带动吸盖装置和预压装置移动。吸盖装置和预压装置分别与两个z轴运动机构连接，可使吸盖装置和预压装置的上下移动分开，在吸盖装置将管盖放在八联管上后，吸盖装置上升，而预压装置下移，避免二者运动干涉。
35.本实施例的其他结构与实施例一相同，此处不再赘述。
36.实施例三
37.本实施例与实施例二的区别在于，在实施例二的基础上，本实施例对压盖模块作进一步的说明。
38.如图4所示，本实施例的压盖模块还包括支架14，第二运动机构包括第二运动驱动装置15和沿x轴方向延伸的移动平台，托架1可滑动地连接在移动平台上，第二运动驱动装置15与托架1连接以带动托架1移动，支架14包括横梁1401和两个立柱1402，两个立柱1402位于移动平台的两侧，横梁1401跨接两个立柱1402 之间以形成门式框架，第三运动机构安装于横梁1401上。支架14采用门式结构，具有极佳的稳定性，可承受第三运动机构带动压块2下压产生的反作用力。
39.具体地，如图5所示，本实施例的移动平台包括平台主体16，平台主体16的顶部设有容置槽1601，容置槽1601用于放置第二运动驱动装置15和管盖，平台主体16相对的两侧设有第二运动滑轨17，托架1的两侧连接有滑块18，滑块18 可滑动地与第二运动滑轨17连接。平台主体16的容置槽1601放置管盖和第二运动驱动装置15，可充分利用空间，减小机器尺寸。本实施例的八联管放在96孔板上，再将96孔板放在托架1上，托架1在第二运动驱动装置15的带动下，向前移动一定距离，露出下方的容置槽1601及槽内的管盖，通过放盖模块将
容置槽1601 的管盖放在托架1上的八联管上，然后第二运动驱动装置15带动托架1继续向前移动至压块2的下方后，第三运动机构带动压块2向下移动，在压块2向下移动的冲量下，将管盖完全压紧。本实施例的移动平台上设置有两个托架1，可用于两盘96孔板的八联管同时压盖，提高效率。
40.可选地，第三运动机构包括壳体19和丝杆电机，壳体19与横梁1401连接，丝杆电机位于壳体19内，丝杆电机的丝杆从壳体19中穿出，压块2上连接有丝杆螺母，丝杆螺母套接在丝杆电机的丝杆上。通过丝杆电机的丝杆的转动，转化成丝杆螺母沿丝杆电机的丝杆的移动，进而带动压块2上下移动。
41.进一步地，压块2在x轴方向的宽度大于管盖的直径的3倍，使压块2可同时压紧至少两排的管盖，并且，可延长待压紧的管盖的移动时间，使压块2有时间上移再下移。
42.本实施例的其他结构与实施例二相同，此处不再赘述。
43.本实用新型的工作过程为：第一移液枪3和第二移液枪5移液完成后，通过各自的脱枪机构将其上的吸液枪头脱除。接着，在x轴运动机构和y轴运动机构的带动下，第一移液枪3和第二移液枪5移动到枪头放置架7的上方，在z轴运动机构的带动下，第一移液枪3和第二移液枪5向下移动，直至第一移液枪3的底端插入吸盘枪头4的插接孔中、第二移液枪5的底端插入预压枪头6的插接孔中，实现吸盘枪头 4与第一移液枪3的连接、预压枪头6与第二移液枪5的连接。然后，第一移液枪3和第二移液枪5通过z轴运动机构、y轴运动机构和x轴运动机构移动到移动平台的上方，托架1沿移动平台向前移动，露出其下方的管盖。在与第一移液枪3连接的z轴机构的带动下，第一移液枪3下移，吸取管盖。再在z轴运动机构、x轴运动机构和 y轴运动机构带动下，第一移液枪3移动到托架1的上方并向下移动以将管盖放置在八联管上。放好管盖后，第一移液枪3上移，第二移液枪5向下移动，压击管盖，将管盖的部分预压入八联管中。在托架1上的八联管全部放好管盖及完成预压后，托架1沿移动平台继续向下移动至压块2的下方，在第三运动机构的带动下，压块2 向下移动，将管盖完全压紧在八联管上，接着，压块2上移，循环往复，直至将托架1上的管盖全部压紧。在压盖的工序完成，需要移液时，在x轴运动机构、y轴运动机构和z轴运动机构的带动下，第一移液枪3和第二移液枪5移动至枪头放置架7 的上方，通过第一移液枪3和第二移液枪5各自的脱枪机构，吸盘枪头4和预压枪头 6被脱下并落入枪头放置架7的两个槽位中，使第一移液枪3和第二移液枪5可连接吸液枪头进行移液。
44.综上，本实用新型实施例提供一种多联管的放盖和压盖装置，其通过第一运动机构，可带动取盖组件移动到管盖放置的地方，通过吸盖装置将管盖吸取，然后再通过第一运动机构将管盖移动至放置了八联管的托架1的上方并将管盖放在八联管上，第二运动机构带动托架1移动到压块的下方，第三运动机构带动压块2 向下移动，在压块2向下移动的冲量下，将管盖按压紧固在八联管上，全程自动化，无需人工，效率高，没有工作人员感染的风险，安全程度高，并且管盖的拾取采用吸盖装置，拾取准确，对管盖没有损坏。
45.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。