一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，包括工作臺，在工作臺的臺面上設(shè)置有樣品預(yù)處理裝置、樣品離心裝置、樣品溫控裝置、機(jī)械手系統(tǒng)、檢測裝置和試管架；樣品預(yù)處理裝置包括一個(gè)支架和多個(gè)試管托架，在支架上設(shè)置有一個(gè)用于粉碎固體樣品的樣品粉碎裝置和多個(gè)伺服式滴定管；樣品粉碎裝置包括粉碎電機(jī)和粉碎裝置；粉碎電機(jī)固定于固定架上，粉碎裝置設(shè)置于粉碎電機(jī)的輸出軸上；樣品預(yù)處理裝置、樣品離心裝置、樣品溫控裝置和檢測裝置設(shè)置于工作臺的臺面的第一側(cè)，機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)置于工作臺的臺面的與第一側(cè)相對的第二側(cè)。本發(fā)明的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，具有可以自動(dòng)對樣品進(jìn)行粉碎、添加試劑、提取液體功能，以及添加、提取液體樣品精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在糧食、食品等的運(yùn)輸、存儲環(huán)節(jié)中，經(jīng)常需要隨機(jī)進(jìn)行取樣檢測，以便準(zhǔn)確地掌握糧食的品質(zhì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)糧食品質(zhì)問題，以采取相應(yīng)的解決措施。目前，還常常需要對一些糧食或食物進(jìn)行基因分析，以確認(rèn)是否為轉(zhuǎn)基因糧食或食物。這種基因分析的過程中，對糧食或食物的取樣要求比較嚴(yán)格，取樣后的樣品還要粉碎(固體樣品)、添加試劑、離心處理、加熱或者降溫等處理后，才能進(jìn)行檢測和分析。
[0003]傳統(tǒng)方式為手工處理，由工作人員手動(dòng)完成樣品的粉碎(固體樣品)、添加試劑、離心處理、加熱或者降溫等處理工作(PCR，基因擴(kuò)增)，不僅需要的時(shí)間長，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，添加試劑量等不易把握，而且需要有經(jīng)驗(yàn)專業(yè)的技術(shù)人員才能完成工作。在部分工作環(huán)境中，粉塵大，人工取樣不利于工作人員的健康。
[0004]申請?zhí)枮镃N201220174154.9的中國實(shí)用新型專利公開了一種糧食檢測用全封閉自動(dòng)取樣機(jī)，包括安裝在工藝溜管上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及通過取糧溜管與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接的密封工作臺，執(zhí)行機(jī)構(gòu)上安裝有密封擋板、取糧斗、閘門開關(guān)裝置和推拉機(jī)構(gòu)，密封擋板安裝在取糧斗靠近工藝溜管的一端，閘門開關(guān)裝置安裝在取糧斗的下方，推拉機(jī)構(gòu)安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一端，步進(jìn)電機(jī)安裝在密封工作臺上方，控制安裝在密封工作臺內(nèi)部的取料分度盤轉(zhuǎn)動(dòng)，取糧溜管的下端安裝有糧流感應(yīng)開關(guān)，具有機(jī)構(gòu)精簡，操作方便，自動(dòng)控制程度高，顯著提高了檢測效率，取糧品質(zhì)精確可靠，全封閉無塵作業(yè)，環(huán)保性能優(yōu)良，無粉塵爆炸危險(xiǎn)。
[0005]但是，這種取樣機(jī)中并無樣品的粉碎和試劑添加等裝置，這些工作需要人工手動(dòng)完成，存在有費(fèi)時(shí)費(fèi)力、分裝效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度高等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)糧食或食品的樣品的自動(dòng)處理以供分析、提高工作效率。
[0007]本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。
[0008]一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其特征是，包括工作臺，在所述工作臺的臺面上設(shè)置有樣品預(yù)處理裝置、樣品離心裝置、樣品溫控裝置、機(jī)械手系統(tǒng)、檢測裝置和試管架。
[0009]所述樣品預(yù)處理裝置包括一個(gè)支架和多個(gè)頂升式試管托架，在所述支架上設(shè)置有一個(gè)用于粉碎固體樣品的樣品粉碎裝置和多個(gè)伺服式滴定管；所述伺服式滴定管包括一個(gè)或多個(gè)用于向試管內(nèi)添加試劑的豎試劑添加滴定管和一個(gè)用于獲取試管內(nèi)的液體的取液滴定管；所述樣品粉碎裝置和多個(gè)伺服式滴定管中的每個(gè)所述伺服式滴定管均通過一個(gè)固定架固定設(shè)置于所述支架之上；在所述樣品粉碎裝置的下方，設(shè)置一個(gè)所述試管托架；所述多個(gè)伺服式滴定管中的每一個(gè)所述伺服式滴定管的下方，各設(shè)置一個(gè)所述試管托架。
[0010]所述樣品粉碎裝置包括粉碎電機(jī)和由所述粉碎電機(jī)驅(qū)動(dòng)的粉碎頭；所述粉碎電機(jī)固定于用于固定架上，所述粉碎頭設(shè)置于所述粉碎電機(jī)的輸出軸上。
[0011]所述樣品預(yù)處理裝置、樣品離心裝置、樣品溫控裝置、檢測裝置和試管架設(shè)置于所述工作臺的臺面的第一側(cè)，所述機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)置于所述工作臺的臺面的與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)。
[0012]所述機(jī)械手系統(tǒng)包括機(jī)械手、機(jī)械手固定裝置、機(jī)械手伸縮裝置和機(jī)械手平移導(dǎo)軌；所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌固定于所述工作臺的臺面上；所述機(jī)械手固定裝置設(shè)置于所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌上并能夠沿著所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌的長度方向直線移動(dòng)；所述機(jī)械手固定裝置包括底座、頂板、立架、豎直導(dǎo)軌和豎直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述豎直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有一個(gè)豎直絲杠；所述機(jī)械手伸縮裝置固定于所述機(jī)械手固定裝置上；所述機(jī)械手伸縮裝置包括伸縮裝置固定板、水平導(dǎo)軌、齒條和伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述機(jī)械手伸縮裝置通過所述伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過所述齒輪齒條傳動(dòng)沿著水平導(dǎo)軌在所述工作臺寬度
向 。
[0013]所述底座通過底座下方的底座卡槽卡接于所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌上并能夠沿著所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌的長度方向直線移動(dòng)；所述立架固定于所述底座上，所述頂板固定設(shè)置于所述立架的頂端；所述立架上設(shè)置有所述豎直導(dǎo)軌；所述豎直導(dǎo)軌上設(shè)置有一個(gè)卡接于所述豎直導(dǎo)軌上且可沿著所述豎直導(dǎo)軌在豎直方向上下移動(dòng)的機(jī)械手卡座；所述機(jī)械手固定于所述機(jī)械手卡座上；所述機(jī)械手卡座與所述豎直絲杠之間以螺紋配合的方式套設(shè)于所述豎直絲杠上，由所述豎直絲杠驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手卡座沿著所述豎直絲杠的軸向運(yùn)動(dòng)。
[0014]所述伺服式滴定管包括外殼和一個(gè)儲液筒，所述外殼內(nèi)設(shè)置有一個(gè)滴定管電機(jī)；所述滴定管電機(jī)的輸出軸上固定有一個(gè)主動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪上配置有一個(gè)由所述主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)齒輪；所述從動(dòng)齒輪固定于所述外殼內(nèi)部，且所述從動(dòng)齒輪的中心部位開設(shè)有與所述從動(dòng)齒輪同軸的圓柱形腔，所述圓柱形腔的內(nèi)壁上開設(shè)有內(nèi)螺紋，一根直桿從所述從動(dòng)齒輪的圓柱形腔中穿過，所述直桿包括螺紋段、第一光桿段和第二光桿段，所述直桿的螺紋段與所述圓柱形腔的內(nèi)螺紋之間以螺紋配合的方式相配合。
[0015]所述儲液筒的上端固定卡在所述外殼的內(nèi)部，所述直桿的第一光桿段和所述第二光桿段都插入于所述儲液筒的內(nèi)腔中；所述儲液筒包括上筒和下筒；所述第一光桿段位于所述上筒的內(nèi)腔之中，所述第二光桿段位于所述下筒的內(nèi)腔中，所述下筒的內(nèi)腔用于存儲液體。
[0016]所述儲液筒的下筒的下端設(shè)置有一個(gè)取液頭。
[0017]所述外殼包括第一殼體和第二殼體，所述第一殼體和第二殼體相互扣合后構(gòu)成所述外殼。
[0018]所述儲液筒的上筒的外周面的遠(yuǎn)離所述下筒的一端上開設(shè)有上筒卡槽；所述外殼的內(nèi)部設(shè)置有筋板，所述上筒卡槽卡設(shè)在所述筋板上，使得所述儲液筒能夠卡接在所述外殼之內(nèi)。
[0019]所述試管托架包括底架、用于放置試管的升降凸臺，所述底架上固定有一個(gè)托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)和多根立柱；所述托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有一根托架絲桿；所述升降凸臺套設(shè)于所述托架絲桿和所述立柱上，并能夠沿著所述托架絲桿和所述立柱的長度方向直線移動(dòng)；所述升降凸臺的頂面上設(shè)置有多個(gè)用于放置試管的凹槽。
[0020]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0021]本發(fā)明的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，所述樣品粉碎裝置、試劑添加滴定管、取液滴定管、樣品離心裝置、樣品溫控裝置、檢測裝置和試管架由左至右依次設(shè)置于所述工作臺臺面的第一側(cè)(圖1中的靠上的一側(cè))，所述機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)置于所述工作臺面的另一側(cè)(圖1中的靠下的一側(cè))，以便于隨時(shí)將試管在所述樣品粉碎裝置、試劑添加滴定管、取液滴定管、樣品離心裝置、樣品溫控裝置、檢測裝置和試管架之間移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)樣品分處理。
[0022]伺服式滴定管中，由所述滴定管電機(jī)帶動(dòng)所述主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪帶動(dòng)從動(dòng)齒輪；所述從動(dòng)齒輪的圓柱形腔的內(nèi)螺紋和所述直桿的螺紋段構(gòu)成類似絲杠螺母的結(jié)構(gòu)；直桿的下段的兩個(gè)光桿段與所述儲液筒的上筒和下筒之間構(gòu)成類似注射器的結(jié)構(gòu)，通過作為活塞的直桿的兩個(gè)光桿段的直線移動(dòng)，可使得下筒的下方的取液頭吸取液體。滴定管電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)，所述從動(dòng)齒輪與所述直桿的螺紋段之間采用精密的螺紋配合，可以很精確地控制液體的吸取量，取液量的精度非常高。
[0023]本發(fā)明的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，具有可以自動(dòng)對樣品進(jìn)行粉碎、加試劑、提取液體等操作、取液精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)的立體圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)的試管托架的立體圖。
[0026]圖3為圖2的試管托架的爆炸圖。
[0027]圖4為本發(fā)明的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)的伺服式滴定管的立體圖。
[0028]圖5為圖4的伺服式滴定管的爆炸圖。
[0029]圖6為圖4的伺服式滴定管的儲液筒和直桿的主視圖。
[0030]圖7為圖6的伺服式滴定管的儲液筒和直桿的A-A剖視圖
[0031]圖8為一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)的機(jī)械手系統(tǒng)的立體圖。
[0032]圖9為圖8的機(jī)械手系統(tǒng)的爆炸圖。
[0033]圖1?圖9中標(biāo)號為:1工作臺，101臺面，1011第一側(cè)，1012第二側(cè)，2樣品預(yù)處理裝置，201支架，202試管托架，2021底架，2022升降凸臺，2023托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2024立柱，2025托架絲桿，2026凹槽，203樣品粉碎裝置，2031粉碎電機(jī)，2032粉碎頭，204固定架，3樣品離心裝置，4樣品溫控裝置，5機(jī)械手系統(tǒng)，501機(jī)械手，5011第一機(jī)械臂，5012第二機(jī)械臂，5013第一機(jī)械手電機(jī),5014第二機(jī)械手電機(jī),5015機(jī)械手夾鉗,502機(jī)械手固定裝置，5021底座，50211底座卡槽，5022頂板，5023立架，5024豎直導(dǎo)軌，5025豎直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，5026齒條，5027齒輪，5028水平導(dǎo)軌，503機(jī)械手平移導(dǎo)軌，504豎直絲杠，505機(jī)械手卡座，6檢測裝置，7試管，701試管架，8伺服式滴定管，801外殼，80101第一殼體，80102第二殼體，802儲液筒，80201上筒，80202下筒，803滴定管電機(jī)，804主動(dòng)齒輪，805從動(dòng)齒輪，80501圓柱形腔，806直桿，80601螺紋段，80602第一光桿段，80603第二光桿段，807取液頭，808上筒卡槽，809筋板，9試劑添加滴定管，10取液滴定管，11機(jī)械手系統(tǒng)平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)，12機(jī)械手平移驅(qū)動(dòng)齒輪，13齒條。
[0034]以下通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0035]參見圖1?圖9，一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其包括工作臺1，在所述工作臺I的臺面101上設(shè)置有樣品預(yù)處理裝置2、樣品離心裝置3、樣品溫控裝置4、機(jī)械手系統(tǒng)5、檢測裝置6和試管架701。
[0036]所述樣品預(yù)處理裝置2包括一個(gè)支架201和多個(gè)試管托架202，在所述支架201上設(shè)置有一個(gè)用于粉碎固體樣品的樣品粉碎裝置203和多個(gè)伺服式滴定管8 ;所述伺服式滴定管8包括一個(gè)或多個(gè)用于向試管7內(nèi)添加試劑的豎試劑添加滴定管9和一個(gè)用于獲取試管7內(nèi)的液體的取液滴定管10 ;所述樣品粉碎裝置203和多個(gè)伺服式滴定管中的每個(gè)所述伺服式滴定管均通過一個(gè)固定架204固定設(shè)置于所述支架201之上；在所述樣品粉碎裝置203的下方，設(shè)置一個(gè)所述試管托架202 ;所述多個(gè)伺服式滴定管中的每一個(gè)所述伺服式滴定管的下方，各設(shè)置一個(gè)所述試管托架202。
[0037]所述樣品粉碎裝置203包括粉碎電機(jī)2031和由所述粉碎電機(jī)2031驅(qū)動(dòng)的粉碎頭2032 ;所述粉碎電機(jī)2031固定于用于固定架204上，所述粉碎頭2032設(shè)置于所述粉碎電機(jī)2031的輸出軸上。
[0038]所述樣品預(yù)處理裝置2、樣品離心裝置3、樣品溫控裝置4、檢測裝置6和試管架701設(shè)置于所述工作臺I的臺面101的第一側(cè)1011，所述機(jī)械手系統(tǒng)5設(shè)置于所述工作臺的臺面101的與所述第一側(cè)1011相對的第二側(cè)1012。
[0039]如圖1所示,所述樣品粉碎裝置203、試劑添加滴定管9、取液滴定管10、樣品離心裝置3、樣品溫控裝置4、檢測裝置6和試管架701由左至右依次設(shè)置于所述工作臺臺面的第一側(cè)(圖1中的靠上的一側(cè))，所述機(jī)械手系統(tǒng)5設(shè)置于所述工作臺面的另一側(cè)(圖1中的靠下的一側(cè))，以便于隨時(shí)將試管在所述樣品粉碎裝置、試劑添加滴定管、取液滴定管、樣品離心裝置、樣品溫控裝置和所述試管架之間移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)樣品分處理。所述試劑添加滴定管9和所述取液滴定管10均采用伺服式滴定管8。
[0040]具體工作時(shí)，由工作人員先將放有固體樣品的試管放在樣品粉碎裝置的下方的試管托架上，或者直接將液體樣品直接放置在多個(gè)試劑添加滴定管的第一個(gè)試劑添加滴定管的下方。由樣品粉碎裝置的所述粉碎裝置將試管內(nèi)的固體樣品粉碎，而后由機(jī)械手系統(tǒng)將內(nèi)裝粉碎樣品的試管移動(dòng)至多個(gè)試劑添加滴定管的第一個(gè)試劑添加滴定管的下方的試管托架上。然后由試劑添加滴定管進(jìn)行第一次試劑添加，再將試管移動(dòng)至第二個(gè)試劑添加滴定管下，進(jìn)行第二次試劑添加，如此進(jìn)行多次試劑添加。最后將試管移動(dòng)至取液滴定管的下方，由取液滴定管獲取添加了各種試劑后的試管內(nèi)的樣品分析所需要的液體(比如上清液、渾濁液等)。然后由機(jī)械手將被取液后的試管取走，放在試管架上，然后由機(jī)械手取一個(gè)空試管，將空試管放置在所述取液滴定管的下方，由所述取液滴定管將獲取的液體加入空試管，從而獲得樣品分析所需要的液體。再由機(jī)械手將內(nèi)裝樣品分析所需要的液體的試管依次移動(dòng)至樣品離心裝置、樣品溫控裝置進(jìn)行離心、溫度控制、洗脫及測試分析，從而獲得DNA實(shí)驗(yàn)所需要的分析樣品。
[0041]所述樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)的工作方法包括樣品粉碎步驟、試劑添加步驟、取液步驟、離心步驟、溫控步驟、洗脫步驟及測試步驟；上述步驟根據(jù)需要穿插或重復(fù)進(jìn)行。
[0042]所述樣品粉碎步驟為:將內(nèi)裝固體樣品的試管放入所述樣品粉碎裝置下方的頂升式試管托架的升降凸臺上，由托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)所述升降凸臺上升，使得樣品粉碎裝置的粉碎頭恰好至于所述試管內(nèi)，與所述固體樣品相接觸；所述粉碎電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述粉碎裝置的粉碎頭高速轉(zhuǎn)動(dòng)，將固體樣品粉碎成小顆粒物；然后由托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)所述升降凸臺下降，機(jī)械手系統(tǒng)的機(jī)械手夾取內(nèi)裝粉碎后的固體樣品的試管，將試管放置到試劑添加滴定管下方的頂升式試管托架的升降凸臺上。
[0043]所述試劑添加步驟為:試劑添加滴定管下方的頂升式試管托架的升降凸臺在托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下上升，使得試劑添加滴定管的下端部接近所述試管的管口，然后由試劑添加滴定管的滴定管電機(jī)驅(qū)動(dòng)直桿下移，將儲液筒下方取液頭內(nèi)的試劑加入到所述試管內(nèi)；而后，驅(qū)動(dòng)試劑添加滴定管下方的頂升式試管托架的升降凸臺下降，再由機(jī)械手系統(tǒng)的機(jī)械手夾取加了試劑的試管，放置到下一個(gè)試劑添加滴定管下方的頂升式試管托架的升降凸臺上或者取液滴定管下方的頂升式試管托架的升降凸臺上。
[0044]所述取液步驟為:使得取液滴定管下方的頂升式試管托架的升降凸臺帶動(dòng)加有試劑的試管上升，使得取液滴定管下端部的取液頭插入至試管內(nèi)的液體中，然后啟動(dòng)取液滴定管的滴定管電機(jī)驅(qū)動(dòng)直桿上升，將所要獲取的樣液吸入所述取液頭內(nèi)；然后使得升降凸臺下降，由機(jī)械手系統(tǒng)的機(jī)械手夾取已經(jīng)取液的試管，放置到試管架上；然后，機(jī)械手系統(tǒng)的機(jī)械手夾取一個(gè)空試管放置到取液滴定管下方的頂升式試管托架的升降凸臺上；使得取液滴定管下方的(頂升式)試管托架的升降凸臺帶動(dòng)空試管上升，使得取液滴定管下端部的取液頭接近所述空試管的管口，然后啟動(dòng)取液滴定管的滴定管電機(jī)驅(qū)動(dòng)直桿下降，將儲液筒的下筒內(nèi)的樣液注入所述空試管之內(nèi)；再使得升降凸臺下降，由機(jī)械手系統(tǒng)的機(jī)械手夾取注入了樣液的試管，放入樣品離心裝置或樣品溫控裝置之內(nèi)。
[0045]所述離心步驟為:啟動(dòng)樣品離心裝置，開始進(jìn)行樣液離心操作；在樣品離心裝置運(yùn)行預(yù)定的工作時(shí)間后停止，再由機(jī)械手系統(tǒng)的機(jī)械手夾取離心操作后的試管，放入樣品溫控裝置之內(nèi)。
[0046]所述溫控步驟:啟動(dòng)溫控裝置，使得溫控裝置保持在預(yù)設(shè)的高位溫度值；溫控裝置保持預(yù)設(shè)的高位溫度值的恒溫狀態(tài)，經(jīng)過預(yù)定的工作時(shí)間后，溫控裝置將溫度降至低位溫度值；溫控裝置保持預(yù)設(shè)的低位溫度值的恒溫狀態(tài)，經(jīng)過預(yù)定的工作時(shí)間后，上述步驟根據(jù)需要可以重復(fù)一次或多次，然后由機(jī)械手系統(tǒng)的機(jī)械手夾取離心和溫控操作后的試管，由工作人員將裝有樣液的試管取走進(jìn)行下一步的檢測分析操作。
[0047]所述洗脫步驟:啟動(dòng)所述機(jī)械手系統(tǒng)的機(jī)械手夾取溫控操作后的試管，由所述機(jī)械手系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手將試管放置于廢液桶上方，由所述機(jī)械手系統(tǒng)的第二機(jī)械手電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手夾鉗翻轉(zhuǎn)180°將試管內(nèi)液體倒入所述廢液桶中，再由所述機(jī)械手將空試管翻轉(zhuǎn)180°，然后放置于所述試劑添加滴定管下方試管托架，由所述試劑添加滴定管添加顏色顯示試劑，再由所述機(jī)械手將試管放置于所述檢測裝置中。
[0048]所述測試步驟:機(jī)械手夾取裝有樣液的試管，然后將其放入檢測裝置內(nèi)；機(jī)械手通過伺服式滴定管向裝有樣液的試管內(nèi)添加顏色顯示物質(zhì)，檢測裝置開啟特定波長的光源照射試管，檢測裝置光電信號接收端根據(jù)信號的強(qiáng)弱判斷樣液中是否有目標(biāo)物質(zhì)的存在及數(shù)量多少。
[0049]述機(jī)械手系統(tǒng)5包括機(jī)械手501、機(jī)械手固定裝置502、機(jī)械手伸縮裝置5020和機(jī)械手平移導(dǎo)軌503 ;所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌503固定于所述工作臺I的臺面101上；所述機(jī)械手固定裝置502設(shè)置于所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌503上并能夠沿著所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌503的長度方向直線移動(dòng)；所述機(jī)械手固定裝置502包括底座5021、頂板5022、立架5023、豎直導(dǎo)軌5024和豎直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5025 ;所述豎直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5025的輸出軸上設(shè)置有一個(gè)豎直絲杠504 ;所述機(jī)械手伸縮裝置5020固定于所述機(jī)械手固定裝置上；所述機(jī)械手伸縮裝置包括伸縮裝置固定板、水平導(dǎo)軌5028、齒條5026和伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5027。
[0050]所述底座5021通過底座5021下方的底座卡槽50211卡接于所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌503上并能夠沿著所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌503的長度方向直線移動(dòng)；所述機(jī)械手伸縮裝置5020下方設(shè)置伸縮裝置固定板，所述伸縮裝置固定板上設(shè)置水平導(dǎo)軌5028、伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5027及齒輪，所述齒條5026固定于所述底座5021上；所述機(jī)械手伸縮裝置通過所述伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5027驅(qū)動(dòng)，通過所述齒輪齒條5026傳動(dòng)沿著水平導(dǎo)軌5028在所述工作臺寬度方向運(yùn)動(dòng)。所述立架5023固定于所述底座5021上，所述頂板5022固定設(shè)置于所述立架5023的頂端；所述立架5023上設(shè)置有所述豎直導(dǎo)軌5024 ;所述豎直導(dǎo)軌5024上設(shè)置有一個(gè)卡接于所述豎直導(dǎo)軌5024上且可沿著所述豎直導(dǎo)軌5024在豎直方向上下移動(dòng)的機(jī)械手卡座505 ;所述機(jī)械手501固定于所述機(jī)械手卡座505上；所述機(jī)械手卡座505與所述豎直絲杠504之間以螺紋配合的方式套設(shè)于所述豎直絲杠504上，由所述豎直絲杠504驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手卡座505沿著所述豎直絲杠504的軸向(即豎直方向)運(yùn)動(dòng)。
[0051]所述機(jī)械手可在所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌上平移運(yùn)動(dòng)，使得機(jī)械手能夠在工作臺長度方向上移動(dòng)，所述機(jī)械手可在所述水平導(dǎo)軌上平移運(yùn)動(dòng)，使得機(jī)械手能夠在工作臺寬度方向上移動(dòng)，使得機(jī)械手能在不同位置對所述樣品粉碎裝置、試劑添加滴定管、取液滴定管、樣品離心裝置、樣品溫控裝置、檢測裝置和試管架上的試管進(jìn)行操作。機(jī)械手卡座可在豎直導(dǎo)軌上設(shè)置移動(dòng)，使得機(jī)械手可在豎直方向上移動(dòng)。
[0052]機(jī)械手系統(tǒng)5的下端設(shè)置有一個(gè)機(jī)械手系統(tǒng)平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)11，所述機(jī)械手平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的輸出軸上設(shè)置有一個(gè)機(jī)械手平移驅(qū)動(dòng)齒輪12，所述機(jī)械手平移驅(qū)動(dòng)齒輪12與所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌503上的一根齒條13之間相嚙合。由機(jī)械手系統(tǒng)平移驅(qū)動(dòng)電機(jī)11驅(qū)動(dòng)機(jī)械手平移驅(qū)動(dòng)齒輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述機(jī)械手系統(tǒng)在所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌503直線移動(dòng)。
[0053]所述機(jī)械手包括第一機(jī)械臂5011和第二機(jī)械臂5012 ;所述第一機(jī)械臂5011固定于所述機(jī)械手卡座505上，由第一機(jī)械手電機(jī)5013驅(qū)動(dòng)；所述第二機(jī)械臂5012固定于第一機(jī)械臂5011的末端，所述第二機(jī)械臂5012由所述第二機(jī)械手電機(jī)5014驅(qū)動(dòng)；在所述第二機(jī)械臂5012的末端固定有一個(gè)機(jī)械手夾鉗5015，由所述機(jī)械手夾鉗5015夾持各種試管7。
[0054]所述伺服式滴定管8包括外殼801和一個(gè)儲液筒802，所述外殼801內(nèi)設(shè)置有一個(gè)滴定管電機(jī)803 ;所述滴定管電機(jī)803的輸出軸上固定有一個(gè)主動(dòng)齒輪804，所述主動(dòng)齒輪804上配置有一個(gè)由所述主動(dòng)齒輪804驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)齒輪805 ;所述從動(dòng)齒輪805固定于所述外殼801內(nèi)部，且所述從動(dòng)齒輪805的中心部位開設(shè)有與所述從動(dòng)齒輪805同軸的圓柱形腔80501，所述圓柱形腔80501的內(nèi)壁上開設(shè)有內(nèi)螺紋，一根直桿806從所述從動(dòng)齒輪805的圓柱形腔80501中穿過，所述直桿806包括螺紋段80601、第一光桿段80602和第二光桿段80603，所述直桿806的螺紋段80601與所述圓柱形腔80501的內(nèi)螺紋之間以螺紋配合的方式相配合；
[0055]所述儲液筒802的上端固定卡在所述外殼801的內(nèi)部,所述直桿806的第一光桿段80602和所述第二光桿段80603都插入于所述儲液筒802的內(nèi)腔中；所述儲液筒802包括上筒80201和下筒80202 ;所述第一光桿段80602位于所述上筒80201的內(nèi)腔之中，所述第二光桿段80603位于所述下筒80202的內(nèi)腔中，所述下筒80202的內(nèi)腔用于存儲液體。
[0056]所述儲液筒802的下筒80202的下端設(shè)置有一個(gè)取液頭807。
[0057]所述外殼801包括第一殼體80101和第二殼體80202，所述第一殼體80101和第二殼體80202相互扣合后構(gòu)成所述外殼801。
[0058]所述儲液筒802的上筒80201的外周面的遠(yuǎn)離所述下筒80202的一端上開設(shè)有上筒卡槽808 ;所述外殼801的內(nèi)部設(shè)置有筋板809，所述上筒卡槽808卡設(shè)在所述筋板809上，使得所述儲液筒802能夠卡接在所述外殼801之內(nèi)。
[0059]外殼內(nèi)的上端，設(shè)置有兩個(gè)卡板；所述從動(dòng)齒輪設(shè)置在兩個(gè)卡板之間，從動(dòng)齒輪的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)軸承，從動(dòng)齒輪的兩側(cè)的突出端均嵌入在所述軸承內(nèi)，使得所述從動(dòng)齒輪可自如地轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0060]需要取液時(shí)，由所述滴定管電機(jī)帶動(dòng)所述主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)齒輪帶動(dòng)從動(dòng)齒輪；所述從動(dòng)齒輪的圓柱形腔的內(nèi)螺紋和所述直桿的螺紋段構(gòu)成類似絲杠螺母的結(jié)構(gòu)，從動(dòng)齒輪由于是固定在外殼內(nèi)部的，因此從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)所述直桿沿著所述從動(dòng)齒輪的軸向直線運(yùn)動(dòng)；直桿的下段的兩個(gè)光桿段與所述儲液筒的上筒和下筒之間構(gòu)成類似注射器的結(jié)構(gòu)，通過作為活塞的直桿的兩個(gè)光桿段的直線移動(dòng)，可使得下筒的下方的取液頭吸取液體。滴定管電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)，所述從動(dòng)齒輪與所述直桿的螺紋段之間采用精密的螺紋配合，可以很精確地控制液體的吸取量，取液量的精度非常高。
[0061]所述試管托架202包括底架2021、用于放置試管7的升降凸臺2022，所述底架2021上固定有一個(gè)托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)2023和多根立柱2024 ;所述托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)2023的輸出軸上設(shè)置有一根托架絲桿2025 ;所述升降凸臺2022套設(shè)于所述托架絲桿2025和所述立柱2024上，并能夠沿著所述托架絲桿2025和所述立柱2024的長度方向直線移動(dòng)；所述升降凸臺2022的頂面上設(shè)置有多個(gè)用于放置試管7的凹槽2026。
[0062]所述試管托架包括了一個(gè)可上下運(yùn)動(dòng)的升降凸臺，試管設(shè)置于升降凸臺上，使得試管可實(shí)現(xiàn)上下升降，以便于機(jī)械手夾取試管。所述升降凸臺與所述托架絲桿之間以螺紋配合。當(dāng)托架絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述升降凸臺上下移動(dòng)。當(dāng)需要下降或上升試管時(shí)，啟動(dòng)托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)即可。
【權(quán)利要求】
1.一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其特征是，包括工作臺(1)，在所述工作臺(1)的臺面(101)上設(shè)置有樣品預(yù)處理裝置(2)、樣品離心裝置(3)、樣品溫控裝置(4)、機(jī)械手系統(tǒng)(5)、檢測裝置(6)和試管架(701)。 所述樣品預(yù)處理裝置(2)包括一個(gè)支架(201)和多個(gè)頂升式試管托架(202)，在所述支架(201)上設(shè)置有一個(gè)用于粉碎固體樣品的樣品粉碎裝置(203)和多個(gè)伺服式滴定管(8)；所述伺服式滴定管(8)包括一個(gè)或多個(gè)用于向試管(7)內(nèi)添加試劑的豎試劑添加滴定管(9)和一個(gè)用于獲取試管(7)內(nèi)的液體的取液滴定管(10);所述樣品粉碎裝置(203)和多個(gè)伺服式滴定管中的每個(gè)所述伺服式滴定管均通過一個(gè)固定架(204)固定設(shè)置于所述支架(201)之上；在所述樣品粉碎裝置(203)的下方，設(shè)置一個(gè)所述頂升式試管托架(202)；所述多個(gè)伺服式滴定管中的每一個(gè)所述伺服式滴定管的下方，各設(shè)置一個(gè)所述頂升式試管托架(202)。 所述樣品粉碎裝置(203)包括粉碎電機(jī)(2031)和由所述粉碎電機(jī)(2031)驅(qū)動(dòng)的粉碎頭(2032);所述粉碎電機(jī)(2031)固定于用于固定架(204)上，所述粉碎頭(2032)設(shè)置于所述粉碎電機(jī)(2031)的輸出軸上。 所述樣品預(yù)處理裝置(2)、樣品離心裝置(3)、樣品溫控裝置(4)、檢測裝置(6)和試管架(701)設(shè)置于所述工作臺⑴的臺面(101)的第一側(cè)(1011)，所述機(jī)械手系統(tǒng)(5)設(shè)置于所述工作臺的臺面(101)的與所述第一側(cè)(1011)相對的第二側(cè)(1012)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其特征是，所述機(jī)械手系統(tǒng)(5)包括機(jī)械手(501)、機(jī)械手固定裝置(502)、機(jī)械手伸縮裝置(5020)和機(jī)械手平移導(dǎo)軌(503)；所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌(503)固定于所述工作臺(1)的臺面(101)上；所述機(jī)械手固定裝置(502)設(shè)置于所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌(503)上并能夠沿著所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌(503)的長度方向直線移動(dòng)；所述機(jī)械手固定裝置(502)包括底座(5021)、頂板(5022)、立架(5023)、豎直導(dǎo)軌(5024)和豎直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5025);所述豎直運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5025)的輸出軸上設(shè)置有一個(gè)豎直絲杠(504);所述機(jī)械手伸縮裝置(5020)固定于所述機(jī)械手固定裝置上；所述機(jī)械手伸縮裝置(5020)包括伸縮裝置固定板、水平導(dǎo)軌(5028)、齒條(5026)和伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5027)。 所述底座(5021)通過底座(5021)下方的底座卡槽(50211)卡接于所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌(503)上并能夠沿著所述機(jī)械手平移導(dǎo)軌(503)的長度方向直線移動(dòng)；所述機(jī)械手伸縮裝置(5020)通過所述伸縮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5027)驅(qū)動(dòng)，通過所述齒輪齒條(5026)傳動(dòng)沿著水平導(dǎo)軌在所述工作臺寬度方向運(yùn)動(dòng)。 所述立架(5023)固定于所述底座(5021)上，所述頂板(5022)固定設(shè)置于所述立架(5023)的頂端；所述立架(5023)上設(shè)置有所述豎直導(dǎo)軌(5024);所述豎直導(dǎo)軌(5024)上設(shè)置有一個(gè)卡接于所述豎直導(dǎo)軌(5024)上且可沿著所述豎直導(dǎo)軌(5024)在豎直方向上下移動(dòng)的機(jī)械手卡座(505);所述機(jī)械手(501)固定于所述機(jī)械手卡座(505)上；所述機(jī)械手卡座(505)與所述豎直絲杠(504)之間以螺紋配合的方式套設(shè)于所述豎直絲杠(504)上，由所述豎直絲杠(504)驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械手卡座(505)沿著所述豎直絲杠(504)的軸向運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其特征是，所述伺服式滴定管(8)包括外殼(801)和一個(gè)儲液筒(802),所述外殼(801)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)滴定管電機(jī)(803);所述滴定管電機(jī)(803)的輸出軸上固定有一個(gè)主動(dòng)齒輪(804)，所述主動(dòng)齒輪(804)上配置有一個(gè)由所述主動(dòng)齒輪(804)驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)齒輪(805);所述從動(dòng)齒輪(805)固定于所述外殼(801)內(nèi)部，且所述從動(dòng)齒輪(805)的中心部位開設(shè)有與所述從動(dòng)齒輪(805)同軸的圓柱形腔(80501)，所述圓柱形腔(80501)的內(nèi)壁上開設(shè)有內(nèi)螺紋，一根直桿(806)從所述從動(dòng)齒輪(805)的圓柱形腔(80501)中穿過，所述直桿(806)包括螺紋段(80601)、第一光桿段(80602)和第二光桿段(80603)，所述直桿(806)的螺紋段(80601)與所述圓柱形腔(80501)的內(nèi)螺紋之間以螺紋配合的方式相配合。 所述儲液筒(802)的上端固定卡在所述外殼(801)的內(nèi)部，所述直桿(806)的第一光桿段(80602)和所述第二光桿段(80603)都插入于所述儲液筒(802)的內(nèi)腔中；所述儲液筒(802)包括上筒(80201)和下筒(80202);所述第一光桿段(80602)位于所述上筒(80201)的內(nèi)腔之中，所述第二光桿段(80603)位于所述下筒(80202)的內(nèi)腔中，所述下筒(80202)的內(nèi)腔用于存儲液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其特征是，所述儲液筒(802)的下筒(80202)的下端設(shè)置有一個(gè)取液頭(807)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其特征是，所述外殼(801)包括第一殼體(80101)和第二殼體(80202)，所述第一殼體(80101)和第二殼體(80202)相互扣合后構(gòu)成所述外殼(801)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其特征是，所述儲液筒(802)的上筒(80201)的外周面的遠(yuǎn)離所述下筒(80202)的一端上開設(shè)有上筒卡槽(808);所述外殼(801)的內(nèi)部設(shè)置有筋板(809)，所述上筒卡槽(808)卡設(shè)在所述筋板(809)上，使得所述儲液筒(802)能夠卡接在所述外殼(801)之內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品自動(dòng)處理系統(tǒng)，其特征是，所述頂升式試管托架(202)包括底架(2021)、用于放置試管(7)的升降凸臺(2022)，所述底架(2021)上固定有一個(gè)托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2023)和多根立柱(2024);所述托架驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2023)的輸出軸上設(shè)置有一根托架絲桿(2025);所述升降凸臺(2022)套設(shè)于所述托架絲桿(2025)和所述立柱(2024)上，并能夠沿著所述托架絲桿(2025)和所述立柱(2024)的長度方向直線移動(dòng)；所述升降凸臺(2022)的頂面上設(shè)置有多個(gè)用于放置試管(7)的凹槽(2026)。
【文檔編號】G01N1/28GK104266885SQ201410363189
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】朱華慶, 陳方軍, 程志友, 仲嚴(yán), 梅益平, 李滿蘭, 劉葆林, 過長春 申請人:安徽省一一通信息科技有限公司
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