一种刀片式单元板移液装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械控制技术领域，具体涉及生物工程、试剂移液分装、细胞或组织染色、dna质粒纯化、pcr前处理、dna测序处理、试剂生产等领域的刀片式单元板。


背景技术：

2.随着自动化时代的到来，无论是生产还是研发，传统人工的试剂移液已不能满足需求，并且传统的人工试剂移液的效率低，人为因素影响大，工作时间限制较多等。目前市场存在的机械臂还有较多的缺陷，众多功能无法做到兼顾。比如当结构过大的时候，则无法做到标准孔板的9毫米间距要求；有些可以做到9毫米间距，但是属于联动变距的机械臂，单个独立的机械臂无法实现独立的可变距，或者根本无法变距等等。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种刀片式单元板移液装置，其可以实现9mm标准孔距移液，且齿条之间独立运动，进而单元板之间独立变距。
4.本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
5.本实用新型提供了一种刀片式单元板移液装置，包括多个单元板总成，每一个单元板总成均包括：
6.传送组件，所述传送组件包括传动齿条和传动齿轮，所述传动齿轮与所述传动齿条啮合；
7.转接板，所述转接板安装于所述传动齿条的一端；所述转接板用于与一工装夹具连接；
8.单元板，所述单元板处设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽相连通，所述传动齿条安装于所述第一凹槽中，所述传动齿轮安装于所述第二凹槽中，所述传动齿轮用于与一驱动组件相连接，当驱动组件处于工作状态时，通过驱动传动齿轮工作以带动传动齿条沿着第一凹槽的长度方向移动，且相邻的两个单元板总成所分别对应的传动齿条之间彼此独立运动；
9.导向套，连接在单元板的至少一端，所述传动齿条穿过导向套后伸入至第一凹槽，和/或，所述传动齿条穿过第一凹槽后伸入导向套。
10.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述相邻的两个单元板总成所分别对应的传动齿条之间的间距大于或等于8mm。
11.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述单元板的一侧开设有避让孔，所述避让孔连通外部与所述第一凹槽。
12.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述传动齿条包括一体成型的传动部和导向部，所述传动部上设有轮齿，所述导向套包括相互连通导向槽和限制槽，所述导向槽与所述导向部对应，所述限制槽与所述传动部对应。
13.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述转接板下方还设置有一体式取退
管头，所述一体式取退管头用于与吸管组件连接；所述一体式取退管头处还设置有退管片。
14.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述齿条内设有中空腔体，所述中空腔体内穿设有加液管，所述加液管的一端从中空腔体伸出连接至所述一体式取退管头，所述加液管的另一端连接加液软管。
15.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述单元板的一端连接有拖链支架，所述拖链支架上设有拖链，所述拖链用于穿设所述加液软管。
16.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述单元板总成还包括控制模块、感应光耦、遮光片，所述感应光耦和驱动组件均与所述控制模块连接，所述感应光耦和遮光片均固定在单元板上，所述感应光耦的连接电缆穿设在所述拖链上，转接板与感应光耦连接。
17.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述单元板总成还包括视觉模块，所述视觉模块安装在传动齿条的末端，所述视觉模块与所述控制模块连接。
18.在本实用新型中，作为一种可选的实施例，所述传动齿轮的中心设置有第一通孔，所述第一通孔的形状为六边形，所述驱动组件的传动轴的形状与所述第一通孔相匹配。
19.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
20.本实用新型的提供的刀片式单元板移液装置通过将单元板与传送组件进行组合的方式，在单元板开设第一凹槽和第二凹槽，将传动组件安装在单元板内，使得整体体积较小；由于设置为刀片式单元板，单元板的尺寸足够薄，从而使得相邻两个单元板所对应的传动齿条之间可以做9mm标准孔距移液，传动齿条之间独立运动，进而单元板之间可以独立移距。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例的单元板和传动齿轮的拆分结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的单元板总成的一结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例的单元板总成的另一结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例的刀片式单元板移液装置的组装结构示意图。
25.图中：1、传动组件；11、传动齿条；111、转接板；112、传动部；113、导向部；12、传动齿轮；2、单元板；21、第一凹槽；22、第二凹槽；23、避让孔；3、导向套；4、一体式取退管头；41、退管片；5、吸管组件；6、加液管；7、拖链支架；8、感应光耦；9、遮光片。
具体实施方式
26.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解对本技术的限制。
27.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者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，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特
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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
28.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“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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技术中的具体含义。
29.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.本技术实施例提供一种刀片式单元板移液装置，通过将单元板与传送组件进行组合的方式，在单元板开设第一凹槽和第二凹槽，将传动组件安装在单元板内，使得整体体积较小；由于设置为刀片式单元板，单元板的尺寸足够薄，从而使得相邻两个单元板所对应的传动齿条之间可以做9mm标准孔距移液，传动齿条之间独立运动，进而单元板之间可以独立移距。
31.图1是本实施例提供的单元板的结构示意图，图2是本实施例提供的单元板总成的一结构示意图，图3是本实施例提供的单元板总成的另一结构示意图，图4是本实施例提供的刀片式单元板移液装置的组装结构示意图。请参照图1-4 所示，本实施例提供的一种刀片式单元板移液装置，包括驱动组件(未图示)、传动组件1、转接板111和单元板2。其中，驱动组件用于驱动传动组件1工作。传动组件1安装在单元板2上，包括传动齿条11和传动齿轮12，传动齿条11 与传动齿轮12啮合，相互配合，实现传动齿条11的运动，进而带动加液管6 运动。转接板111安装在传动齿条11的一端；所述转接板111用于与一工装夹具连接。上述单元板2上设置有第一凹槽21和第二凹槽22，所述第一凹槽21 与所述第二凹槽22相连通，所述传动齿条11安装于所述第一凹槽21中，所述传动齿轮12安装于所述第二凹槽22中，所述传动齿轮12用于与一驱动组件相连接，当驱动组件处于工作状态时，通过驱动传动齿轮12工作以带动传动齿条 11沿着第一凹槽21的长度方向移动，且相邻的两个单元板总成所分别对应的传动齿条11之间彼此独立运动。实施例中，传动齿轮12只设置主动轮，主动轮可以设置为工程塑料，可以是在主动轮的转动支撑处设置轴瓦，轴瓦为工程塑料，也可以直接将整个主动轮设置为工程塑料，而不设置轴瓦。导向套3采用特殊工程塑料，耐磨耐腐蚀耐高温，用于限制传动齿条11的运动范围，避免传动齿条11运动偏离较大尺寸，同时又引导传动齿条11的运动方向。导向套3 连接在单元板2的至少一端，所述传动齿条11穿过导向套3后伸入至第一凹槽 21，和/或，所述传动齿条11穿过第一凹槽21后伸入导向套3。也即是，存在一个导向套3和两个导向套3的情况，当一个导向套3时，导向套3可以安装在单元板2的任意一端，因此可能是传动齿条11先穿过导向套3后伸入第一凹槽21，也可能是传动齿条11先穿过第一凹槽21再穿过导向套3。而当两个导向套3的情形下，则传动齿条11先穿过其中一个导向套3，再穿过第一凹槽21，再穿过另一个导向套3。
32.单元板2上设置第一凹槽21以容置传动齿条11，一方面使得传动齿条11 与其进行组合时，能够减少整体机械臂所占空间，另一方面也可以使得其具有辅助限位的作用；使得
传动齿条11整体移动更加的平滑，不会出现大的偏差。传动齿条11上下运动和单元板2总成前后运动所需的动力经过传动模块传输，使得驱动电机可以采用集中外接的方式，不受空间限制，可按需配置动力大小，同时单元板2也可以做得很薄。本实施例让单元板2做得很薄，覆盖了标准96 孔板的固定9mm孔距，可做多通道的自动变距移液。具体进行安装的时候，驱动电机可以安装于较远处而不是直接与单元板总成连接，驱动电机可以通过联轴器与传动轴固定连接，然后驱动电机驱动联轴器以及传动轴转动进而带动传动齿轮12转动；最终实现控制单元板总成上下移动。
33.实施例进一步设置相邻的两个单元板总成所分别对应的传动齿条11之间的间距大于或等于8mm。单元板2做得很薄，组合的两轴中心距最小可以做8mm，覆盖了标准96孔板的固定9mm孔距，可做多通道的自动变距移液。
34.在本发明实施例中，通过设置转接板111使得该机械臂能够适应更丰富的使用场景，比如在该转接板111可以外接不同的工装夹具，可以完成多种功能，比如可以实现抓取、加液、吸液和搬运等功能。具体的，可以在转接板111处安装相应的吸管组件5来实现后续对应的移液操作。
35.在单元板2的一侧还开设有避让孔23，该避让孔23使得外部连通第一凹槽 21。当多个单元板2总成之间组合时，该避让孔23的设置可以规避两个单元板 2之间的摩擦等，更好的实现单元板独立运动。
36.实施例的传动齿条11包括一体成型的传动部112和导向部113，所述传动部112上设有轮齿，该轮齿与传动齿轮12实现齿合。所述导向套3包括相互连通导向槽和限制槽，所述导向槽与所述导向部113对应，所述限制槽与所述传动部112对应。传动齿条11可以是异形也可以是t字型，作为一种可实施方式，导向部113为圆柱状，也即是对应的导向槽为圆形槽，传动部112整体轮廓为方形，则对应的限制槽为方形槽。
37.实施例在转接板111下方还设置有一体式取退管头4，所述一体式取退管头 4用于与吸管组件5连接；所述一体式取退管头4处还设置有退管片41。设置退管片41的目的是为了把其他的单元板2处安装的这个吸管组件5卸下来的，由于本实用新型的方案可以单独控制某一单元板2上下移动，故而可以实现任意位置的褪管操作；比如，当有三个相邻的单元板2设置于一起的时候，此时如果需要褪去中间的单元板2处安装的吸管组件5，那么此时可以进行如下控制方式：左边的单元板2或者右边的单元板2固定不动，此时控制中间的单元板2 向上移动，当达到一定位置的时候，左边的单元板2的退管片41或者右边的单元板2的退管片41与中间单元板2的吸管组件5抵接进而实现褪管操作。需要注意的是，在进行退管片41位置安装的时候，其安装的高度不同，这样能够保证不同单元板2之间相互靠近，不至于因为退管片41处于同一位置而产生空间不足的情况；且该退管片41的结构为双u型片的结构，这样方便进行安装连接。
38.传动齿条11内设有中空腔体，所述中空腔体内穿设有加液管6，所述加液管6的一端从中空腔体伸出连接至所述一体式取退管头4，所述加液管6的另一端连接加液软管。进一步的，单元板2的一端连接有拖链支架7，所述拖链支架 7上设有拖链，所述拖链用于穿设所述加液软管。
39.实施例中在电控方面，单元板总成还包括控制模块、感应光耦8、遮光片9，所述感应光耦8和驱动组件均与所述控制模块连接，所述感应光耦8和遮光片9 均固定在单元板2
上，所述感应光耦8的连接电缆穿设在所述拖链上。感应光耦8和遮光片9共同起到定位检测的功能。实际上，整个装置的遮光定位检测设置为两组，在转接板111上设置有与感应光耦8所对应的遮光片，当感应光耦8运动到转接板111上对应的遮光片的位置时，遮光片挡住感应光耦8所发射的光线，这一组遮光定位检测用于检测齿条上下运动的原点位置。另一组是遮光片9以及未图示的设置在机械臂框架上的光耦，该遮光片9与光耦配合用于检测控制单元板总成左右运动的原点位置。该机械臂框架是用于安装本实施例提供的刀片式单元板移液装置，实现刀片式单元板移液装置前后移动。实施例中转接板111与感应光耦8连接。
40.实施例中还包括视觉模块，视觉模块安装在传动齿条11的末端，所述视觉模块与所述控制模块连接。该视觉模块通常为ccd相机的整套视觉系统，ccd 相机通过转台装置可实现上下转动，左右转动，同时底座有运动模组，可使整套ccd装置左右移动一定距离；在ccd相机镜头前端布置一个光源，随着相机转动，实时补光，更清晰的采集各个角度、方位的物体信息。
41.实施例的传动齿轮12的中心设置有第一通孔，所述第一通孔的形状为六边形，所述驱动组件的传动轴的形状与所述第一通孔相匹配。主动轮的通孔采用六边形会使得整体转动的同步性更高，避免由于采用圆孔而达到的移动不精确的问题。在进行具体实施时，其不单单可以采用该六边形的设计，还可以采用五边形、四边形或者花键套等，然后匹配在驱动电机处匹配相应的转动轴结构即可。
42.实施例提供的单元板总成可以前后运动，单元板总成里面的传动齿条11可以上下运动，所以，传动齿条11末端安装的夹具就实现了xy轴的运动。假如 6个单元板总成组合到一起就是6轴，这6轴有一个共同的连接安装框架，这一个整体就是机械臂。机械臂本身实现了齿条末端夹具的独立xy轴运动，把机械臂耦合安装到仪器或者移动平台上，给一个动力让机械臂来回走动，这样就实现了传动齿条11末端夹具的xyz轴的运动，即前后、左右、上下的运动。
43.虽然仅仅已经对本技术的某些部件和实施例进行了图示并且描述，但是在不实际脱离在权利要求书中的范围和精神的情况下，本领域技术人员可以想到许多修改和改变，例如：各个元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、安装布置、材料使用、颜色、取向等的变化。
44.上述实施方式仅为本实用新型实施例的优选实施例方式，不能以此来限定本实用新型实施例保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型实施例的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型实施例所要求保护的范围。