[发明专利]基于无菌检测流程的全自动样品分装机构

摘要

本发明公开了一种基于无菌检测流程的全自动样品分装机构。本发明设计了集菌瓶和集菌瓶所带软管针头的专用夹具来实现软管部分位置的可控性,整个过程机械手就只需要抓培养品和针头夹具，两机械手从集菌瓶托盘中抓取集菌瓶和针头，通过伺服电机的精确的控制机械手，将集菌瓶连同夹具一起移动到曲柄推杆机构的推板上并固定，针头机械手将针头和夹具通过固定的路线到达指定的位置并将软管拉直，再通过位于蠕动泵和限流装置的辅助机构将并排的三根软管放入到蠕动泵槽和限流槽中，然后通过三个同轴的凸轮实现对三根并列软管任意两根限流。本发明解决了软管的位置不易确定的难题，创新的使用凸轮对软管的限流，使整个限流装置得以简化，操作方便。

主权项

基于无菌检测流程的全自动样品分装机构，包括集菌瓶抓取机械手模块、针头抓取机械手模块、集菌瓶安装模块、软管安装模块、限流装置模块和供试瓶抓取模块，其特征在于：针头抓取机械手模块主要由第一龙门式机械手实现，第一龙门式机械手实现六自由度运动，第一龙门式机械手的抓取部分是一个电磁阀机构，通电的时候产生磁场，压缩弹簧；第一龙门式机械手开始的位置处于集菌瓶托盘的针头位置正上方，针头固定在一个可以和第一龙门式机械手电磁装置相互吸合的针头夹具中，针头连同针头夹具被机械手抓起后，通过控制系统控制第一龙门式机械手伺服电机按预定的路线将针头移动到指定位置，使软管处于被拉直的状态，并将针头所带软管移动到蠕动头槽和限流槽位置的正上方；集菌瓶抓取机械手模块主要由第二龙门式机械手实现，第二龙门式机械手实现六自由度运动，第二龙门式机械手抓取部分是一个能和针头夹具相互吸合的电磁装置，第一龙门式机械手和第二龙门式机械手协同动作实现集菌瓶的抓取，集菌瓶固定在集菌瓶夹具上，可以将集菌瓶牢牢的固定在其槽中，第二龙门式机械手抓取集菌瓶夹具后，通过控制系统控制第二龙门式机械手按预定的路线将针头移动到曲柄滑块机构的推板上，推板上的槽和集菌瓶夹具配合，并固定集菌瓶后，第二龙门式机械手松开夹具，回到初始位置；集菌瓶安装模块主要由一个曲柄滑块机构、出液槽构成,集菌瓶在曲柄滑块机构的作用下从水平位置被推到竖直位置，瓶口朝上，而瓶底的出液孔正好位于出液槽的正上方，瓶里的液体可以流入到出液槽中，同时整个曲柄滑块机构在电机带动丝杠转动下可以实现上下小幅度的移动，配合后续机构完成相关操作；软管安装模块主要由蠕动泵、限位杆、齿轮、齿条、局部软管拉紧机构、伺服电机构成；局部软管拉紧机构安装在蠕动泵蠕动头上，分前后两个，分别由伺服电机驱动；第一龙门式机械手将软管拉到预先设定的位置，在伺服电机的驱动下，限位块带动软管向下移动将软管压到蠕动泵的蠕动槽中和限流板的限流槽中，限流槽上方的软管压紧块将软管压紧，限位杆在电机的驱动下移动到下一个位置，将已经拉紧的软管局部放松，启动蠕动泵，整个软管的安装过程结束；限流装置模块包括三个凸轮、伺服电机、导轨、限流槽，三个同轴凸轮在电机驱动丝杠转动到达软管的正前方的位置，再通过电机驱动三个同轴凸轮，并控制三个凸轮的旋转角度达到依次控制三根软管的导通；供试瓶抓取模块包括抓取机械手、换向器和滑块，抓取机械手将电机的旋转运动转换成机械手的抓取力，抓取机械手在电机和丝杠的作用下，可以实现上下移动；供试品、培养液瓶、缓冲液瓶在传送带的作用下，移动到抓取机械手的正下方，抓取机械手可将瓶子抓取后再和第一龙门式机械手配合完成针头的拔插操作，针头插入到供试瓶中，供试品在翻转电机的作用下实现90度翻转，将供试瓶旋转到瓶口朝下的位置，并在蠕动泵和限流装置的配合下将供试液转移到集菌瓶中，然后依次按预先设定的步骤完成培养基的添加、冲洗操作。