專利名稱：全自動微生物采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微生物的采樣設(shè)備，具體涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守自動連續(xù)采
樣的全自動空氣微生物采樣器。
背景技術(shù)：
我們?nèi)粘：粑目諝庵泻写罅康奈⑸?，這些微生物多數(shù)屬于無害微生物，少
數(shù)為致病性微生物對人體有害。為研究空氣微生物，人們研制了多種微生物采樣器，采集空
氣中的微生物進(jìn)行培養(yǎng)分析。常用的空氣微生物采樣器有撞擊式采樣器、沉降式采樣器、過
濾式采樣器等，可以完成在規(guī)定時間內(nèi)對空氣中的微生物采樣，用于后續(xù)的培養(yǎng)及分析。 目前這些采樣器可以實現(xiàn)對空氣微生物的單次采樣，但每次采樣完成后都需要專
人將采好樣的采樣頭或培養(yǎng)皿取出，再換上一個新的采樣頭或培養(yǎng)皿才可以進(jìn)行下一次采
樣，在多次采樣過程中需要安排專人值守。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種全自動微生物采樣器，可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的需要專人 看守且只能單次采樣的問題。 本實用新型通過采用機(jī)械手部分將各部分集成到一起，可以實現(xiàn)無人值守自動連 續(xù)采樣。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn) —種全自動微生物采樣器，包括外殼部分、電路部分、氣路部分，皿儲存部分和采
樣頭部分，所述采樣頭部分包括可移動采樣頭部分和固定式采樣頭部分，皿儲存部分包括 無菌皿儲存部分和有菌皿儲存部分，還包括機(jī)械手部分，所述機(jī)械手部分夾取培養(yǎng)皿，并在
固定式采樣頭部分、無菌皿儲存部分、有菌皿儲存部分之間移動，所述采樣頭部分、機(jī)械手 部分和皿儲存部分均安裝設(shè)置在所述外殼部分的底板上。 在本實用新型的上述技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述采樣器采用GPRS無 線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。 GPRS在全自動微生物采樣器中應(yīng)用后，實現(xiàn)了真正意義上的無人職守的對空氣微 生物的采樣，在工作過程中，使用人員可以不必在現(xiàn)場實時觀察，采用GPRS無線數(shù)傳輸技 術(shù)可以實時的把現(xiàn)場儀器的工作狀態(tài)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控室，這樣使用人員就可以在監(jiān)控室實 時觀察到各個采樣點(diǎn)的儀器工作狀態(tài)。 全自動微生物采樣器主機(jī)與GPRS通信采用RS232接口 ，通過它實現(xiàn)主機(jī)與GPRS 數(shù)據(jù)發(fā)送終端進(jìn)行通訊。主機(jī)采樣過程中工作是否正常、采樣流量大小、采樣現(xiàn)場環(huán)境溫 度、環(huán)境濕度、采樣時間等數(shù)據(jù)不間斷的通過232接口發(fā)給GPRS數(shù)據(jù)終端。GPRS數(shù)據(jù)終端 再把數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控終端以供使用人員隨時了解采樣現(xiàn)場的工作狀態(tài)。 在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述機(jī)械手部分包括機(jī)械手 指、開合手指、機(jī)械手指座、軸承I、絲杠、滑動軸、滑塊、開合電機(jī)座、開合電機(jī)座安裝軸、翻轉(zhuǎn)基座、開合電機(jī)、電位器、電位器擋塊、翻轉(zhuǎn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)座、軸聯(lián)接器、翻轉(zhuǎn)軸、安轉(zhuǎn)板
1、翻轉(zhuǎn)電機(jī)座安裝軸、旋轉(zhuǎn)基座、軸承n、軸承ni、安轉(zhuǎn)板n、翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座、翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針、 槽形光偶、軸承iv、軸承v、軸承vi、旋轉(zhuǎn)電機(jī)座、下法蘭、旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針、槽形光偶座、接觸開 關(guān)、電機(jī)安裝軸、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)座安轉(zhuǎn)軸。 開合電機(jī)固定在開合電機(jī)座上，開合電機(jī)座通過開合電機(jī)座安裝軸安裝在翻轉(zhuǎn)基 座上；開合電機(jī)座、機(jī)械手指座之間利用滑動軸固定在一起，機(jī)械手指座內(nèi)安裝有軸承i，
絲杠一端通過軸承I與機(jī)械手指座配合連接，絲杠另一端與開合電機(jī)的電機(jī)軸固定連接； 滑塊內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠和滑動軸上，2個開合手指利用銷釘安裝在滑塊 上；2個機(jī)械手指利用銷釘安裝在機(jī)械手指座上，2個機(jī)械手指和2個開合手指又分別利用 銷釘聯(lián)接在一起。電位器固定在翻轉(zhuǎn)基座和開合電機(jī)座上，電位器擋塊固定在滑塊上，電位 器伸出的探針被電位器擋塊頂住。 開合電機(jī)動作通過絲杠、滑塊內(nèi)嵌的螺母轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，使滑塊帶著開合手指 沿滑動軸來回運(yùn)動，2個機(jī)械手指也隨之夾緊或打開用于取放培養(yǎng)皿。當(dāng)滑塊處于最大回程 位置時，2個機(jī)械手指處于打開狀態(tài)；開合電機(jī)動作帶動滑塊運(yùn)動，2個開合手指也隨之帶 動2個機(jī)械手指向內(nèi)運(yùn)動直至完全夾緊培養(yǎng)皿，此時滑塊達(dá)到最大行程位置；開合電機(jī)反 向動作，開合手指帶動機(jī)械手指向外運(yùn)動直至完全打開放下培養(yǎng)皿，此時滑塊達(dá)到最大回 程位置。電位器伸出的探針一直緊靠在電位器擋塊上，通過感應(yīng)滑塊的位置變化為開合電 機(jī)的最大回程位置和最大行程位置提供定位。 翻轉(zhuǎn)電機(jī)固定在翻轉(zhuǎn)電機(jī)座上，翻轉(zhuǎn)電機(jī)座通過翻轉(zhuǎn)電機(jī)座安裝軸安裝在安裝板 I上；安裝板I和安裝板II通過旋轉(zhuǎn)基座固定在一起，旋轉(zhuǎn)基座內(nèi)安裝有軸承II和軸承 III，翻轉(zhuǎn)軸一端通過軸承II和軸承III與旋轉(zhuǎn)基座配合連接，翻轉(zhuǎn)軸另一端與翻轉(zhuǎn)電機(jī)的 電機(jī)軸通過軸聯(lián)接器連接在一起；翻轉(zhuǎn)基座開一通孔套在翻轉(zhuǎn)軸上，并通過一個卡塊卡在 一起，可以一起翻轉(zhuǎn)。安裝板II上安裝有2個槽形光偶，翻轉(zhuǎn)軸伸出安裝板II的端部固定 一個翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座，翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座上裝有一個翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針。 翻轉(zhuǎn)電機(jī)動作通過翻轉(zhuǎn)軸帶動翻轉(zhuǎn)基座作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，進(jìn)而帶動與翻轉(zhuǎn)基座連接的 部件如開合電機(jī)、機(jī)械手指等一起作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)機(jī)械手指翻轉(zhuǎn)到無菌皿儲存位置夾取培 養(yǎng)皿時，連接在翻轉(zhuǎn)軸上的翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針通過安裝板II上安裝的一個槽形光偶，槽形光偶感 應(yīng)到位置信號為翻轉(zhuǎn)電機(jī)的第一個位置提供定位；當(dāng)機(jī)械手指翻轉(zhuǎn)到托盤位置取放培養(yǎng)皿 時，翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針通過安裝板II上安裝的另一個槽形光偶，槽形光偶感應(yīng)到位置信號為翻轉(zhuǎn) 電機(jī)的第二個位置提供定位；翻轉(zhuǎn)電機(jī)在第一個位置和第二個位置之間來回翻轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)座上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)座通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)座安裝軸安裝在外殼 部分的底板上；旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電機(jī)軸與旋轉(zhuǎn)基座固定連接，旋轉(zhuǎn)基座與旋轉(zhuǎn)電機(jī)座通過軸承 IV、軸承V、軸承VI配合。旋轉(zhuǎn)電機(jī)座上裝有槽形光偶座，槽形光偶座上安裝一個槽形光偶， 在旋轉(zhuǎn)電機(jī)座上從槽形光偶方向旋轉(zhuǎn)60°位置處安裝一個接觸開關(guān)，在旋轉(zhuǎn)基座上安裝一 個旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針。 旋轉(zhuǎn)電機(jī)動作通過旋轉(zhuǎn)基座帶動與旋轉(zhuǎn)基座連接的部件如翻轉(zhuǎn)電機(jī)、開合電機(jī)、 機(jī)械手指等一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)機(jī)械手指旋轉(zhuǎn)到無菌皿儲存位置時，安裝在旋轉(zhuǎn)基座上的 旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針通過槽形光偶座上安裝的槽形光偶，槽形光偶感應(yīng)到位置信號為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第 一個位置提供定位；當(dāng)機(jī)械手指旋轉(zhuǎn)到有菌皿儲存位置時，旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針碰到接觸開關(guān)，接觸開關(guān)發(fā)出位置信號為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的第二個位置提供定位；旋轉(zhuǎn)電機(jī)在第一個位置和第二個位 置之間旋轉(zhuǎn)。 機(jī)械手的動作由3個電機(jī)控制，通過開合電機(jī)，機(jī)械手可以夾緊或打開用于取放
培養(yǎng)皿；通過翻轉(zhuǎn)電機(jī)，機(jī)械手可以在無菌皿儲存位置和托盤位置之間翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)皿；通過
旋轉(zhuǎn)電機(jī)，機(jī)械手可以在無菌皿儲存位置和有菌皿儲存位置之間轉(zhuǎn)移培養(yǎng)皿。 在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述可移動采樣頭部分包括
采樣頭上蓋、安裝支架、滑塊、上法蘭、上軸承、上軸承座、槽形光偶、感應(yīng)針、絲杠、槽形光偶
座、滑動軸、限位軸、下軸承座、下軸承、下法蘭、步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)安裝軸、下軸承座安裝軸。采
樣頭上蓋按要求開一條狹縫作為采樣進(jìn)氣口 ，即采樣裂隙。 下軸承座利用下軸承座安裝軸安裝在外殼部分的底板上。上軸承座、下軸承座之 間用滑動軸和槽形光偶座固定在一起，上軸承座內(nèi)安裝有上軸承，下軸承座內(nèi)安裝有下軸 承，絲杠通過上軸承、下軸承與上軸承座和下軸承座配合連接；下軸承座底部安裝有步進(jìn)電 機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸與絲杠固定連接；滑塊內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠和滑動 軸上，采樣頭上蓋通過安裝支架固定連接在滑塊上；下軸承座上固定有限位軸用來定位滑 塊的最低行程。槽形光偶座上端、下端分別安裝一個槽形光偶，滑塊上安裝一個感應(yīng)針。 步進(jìn)電機(jī)動作通過絲杠、滑塊內(nèi)嵌的螺母轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，使滑塊帶著采樣頭上 蓋沿滑動軸上下運(yùn)動。當(dāng)滑塊運(yùn)動到最低行程時，滑塊上安裝的感應(yīng)針通過槽形光偶座下 端安裝的槽形光偶，槽形光偶感應(yīng)到滑塊位置為滑塊的最低行程提供定位；當(dāng)滑塊運(yùn)動 到最高行程時，滑塊上安裝的感應(yīng)針通過槽形光偶座上端安裝的槽形光偶，槽形光偶感應(yīng) 到滑塊位置為滑塊的最高行程提供定位。 固定式采樣頭部分的缸體頂面與側(cè)面均嵌有0型圈；當(dāng)滑塊運(yùn)動到最低行程時， 可移動采樣頭與固定式采樣頭組成一個完整的采樣頭，采樣頭上蓋與缸體之間利用O型圈 密封。滑塊的最低行程采用限位軸定位與槽形光偶定位相結(jié)合的方式，定位準(zhǔn)確可靠，使采 樣頭上蓋和缸體緊密結(jié)合在一起，壓緊0型圈，起到密封作用。 在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述固定式采樣頭部分包括 培養(yǎng)皿、定位支架、定位滑塊、軸承I、銷軸、定位凸輪、滑動軸、彈簧、托盤、托盤座、定位離合
軸套、托盤支撐座、上法蘭、軸承座、軸承n、軸承ni、下法蘭、轉(zhuǎn)動軸、電機(jī)安裝軸、步進(jìn)電 機(jī)、軸承座安裝軸、o型圈、缸體、出氣嘴、出線嘴、缸體安裝軸。 缸體利用缸體安裝軸安裝在外殼部分的底板上；缸體底面安裝出氣嘴和出線嘴， 出氣嘴作為排氣口使用，出線嘴作為連接內(nèi)外導(dǎo)線用；缸體頂面與側(cè)面均嵌有0型圈，當(dāng)采 樣頭上蓋與缸體配合時起密封作用。軸承座利用軸承座安裝軸安裝在缸體內(nèi)腔底面；軸承 座下部安裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸與轉(zhuǎn)動軸固定連接；轉(zhuǎn)動軸與軸承座通過軸承 11、軸承III配合，定位凸輪、定位離合軸套依次固定在轉(zhuǎn)動軸上部；定位離合軸套外又套 有一個跟它相配合的托盤支撐座，托盤支撐座上固定安裝2個托盤座，托盤就固定在2個托 盤座上；2個托盤座均開有2個通孔，2個滑動軸就緊套在2個托盤座的通孔內(nèi)，又有2個定 位滑塊內(nèi)嵌直線軸承套在滑動軸的兩端，2個定位滑塊之間用彈簧拉緊，2個定位滑塊上部 各安裝一個定位支架；2個定位滑塊內(nèi)各自利用銷軸安裝一個軸承1，2個軸承I緊靠在定 位凸輪外側(cè)，將2個定位滑塊撐開。培養(yǎng)皿放置在托盤上，采樣時利用定位支架確定采樣位 置。[0025] 定位離合軸套與托盤支撐座之間存在1/4圓周的配合間隙；采樣初始狀態(tài)，定位 凸輪的長半軸方向與軸承I接觸，將2個定位滑塊連同定位支架一起撐開；機(jī)械手夾取培養(yǎng) 皿放在托盤上，之后步進(jìn)電機(jī)順時針方向轉(zhuǎn)動90° ，帶動定位凸輪轉(zhuǎn)到短半軸方向與軸承 I接觸，2個定位支架推動培養(yǎng)皿并最終將培養(yǎng)皿夾持在托盤中央的采樣位置，定位離合軸 套轉(zhuǎn)過1/4圓周的配合間隙緊靠托盤支撐座，托盤支撐座、托盤座、托盤等沒有動作；然后 步進(jìn)電機(jī)通過轉(zhuǎn)動軸、定位離合軸套、托盤支撐座、托盤座帶動托盤和培養(yǎng)皿以一定的速度 勻速旋轉(zhuǎn)；移走培養(yǎng)皿之前，步進(jìn)電機(jī)逆時針方向轉(zhuǎn)動90。，帶動定位凸輪轉(zhuǎn)到長半軸方 向與軸承I接觸，2個定位支架松開培養(yǎng)皿，之后機(jī)械手將培養(yǎng)皿夾走。 為保證采樣時攜帶微生物的空氣以一定的速度撞擊在培養(yǎng)皿內(nèi)的瓊脂上，采樣頭 上蓋的裂隙到培養(yǎng)皿要保持一個確定的距離，該距離由可移動采樣頭部分滑塊的最低行程 確定。該行程采用限位軸定位與槽形光偶定位相結(jié)合的方式，定位準(zhǔn)確可靠，確保培養(yǎng)皿與 裂隙的距離準(zhǔn)確。 在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述無菌皿儲存部分包括上 法蘭、上軸承、上軸承座、槽形光偶、槽形光偶座、絲杠、滑動軸、滑塊、感應(yīng)針、下軸承座、下 軸承、下法蘭、電機(jī)安裝軸、步進(jìn)電機(jī)、安裝軸、傳感器座、傳感器、上支架、支架連接軸、驅(qū)動 托盤、下支架、下支架安裝軸。 下軸承座利用安裝軸安裝在外殼部分的底板上。上軸承座、下軸承座之間用滑動 軸和槽形光偶座固定在一起，上軸承座內(nèi)安裝有上軸承，下軸承座內(nèi)安裝有下軸承，絲杠通 過上軸承、下軸承與上軸承座和下軸承座配合連接；下軸承座底部安裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電 機(jī)的電機(jī)軸與絲杠固定連接；滑塊內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠和滑動軸上，驅(qū)動 托盤固定在滑塊上。槽形光偶座上端、下端分別安裝一個槽形光偶，滑塊上安裝一個感應(yīng) 針。下支架利用下支架安裝軸也安裝在外殼部分的底板上；上支架、下支架之間用支架連接 軸固定在一起，組成一個中空的籠子形狀，驅(qū)動托盤位于籠子的正中央；無菌培養(yǎng)皿儲存在 籠子內(nèi)，放置于驅(qū)動托盤之上；上支架上固定安裝一個傳感器座，傳感器座上固定一個傳感 器。 步進(jìn)電機(jī)動作通過絲杠、滑塊內(nèi)嵌的螺母轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，使滑塊帶著驅(qū)動托盤 和培養(yǎng)皿沿滑動軸上下運(yùn)動。當(dāng)滑塊運(yùn)動到最低行程時，滑塊上安裝的感應(yīng)針通過槽形光 偶座下端安裝的槽形光偶，槽形光偶感應(yīng)到滑塊位置為滑塊的最低行程提供定位；步進(jìn)電 機(jī)正轉(zhuǎn)推動滑塊帶著驅(qū)動托盤和培養(yǎng)皿向上運(yùn)動，直到上支架上連接的傳感器感應(yīng)到培養(yǎng) 皿存在，則保持當(dāng)前電機(jī)行程等待機(jī)械手夾取培養(yǎng)皿；當(dāng)滑塊運(yùn)動到最高行程時，滑塊上安 裝的感應(yīng)針通過槽形光偶座上端安裝的槽形光偶，槽形光偶感應(yīng)到滑塊位置為滑塊的最高 行程提供定位。 有菌皿儲存部分的結(jié)構(gòu)組成與無菌皿儲存部分相同。其工作原理與無菌皿儲存 部分基本相同，不同之處在于在機(jī)械手放下有菌培養(yǎng)皿之前，上支架上連接的傳感器檢測 當(dāng)前位置是否存在培養(yǎng)皿，若存在培養(yǎng)皿，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動驅(qū)動托盤和培養(yǎng)皿向下運(yùn) 動，直到傳感器檢測到當(dāng)前位置不存在培養(yǎng)皿；然后機(jī)械手放下有菌培養(yǎng)皿，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù) 反轉(zhuǎn)帶動培養(yǎng)皿向下運(yùn)動直到傳感器檢測到不存在培養(yǎng)皿，為下次存放培養(yǎng)皿做好準(zhǔn)備工 作。
在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述氣路部分包括進(jìn)氣口、
7伸縮管、流量計、緩沖瓶、氣泵、消音器。進(jìn)氣口安裝于外殼頂部，伸縮管連接進(jìn)氣口和可移 動采樣頭部分的采樣頭上蓋，可移動采樣頭部分和固定式采樣頭部分組成一個完整的采樣 頭，與流量計、緩沖瓶、氣泵、消音器之間用管路依次接通。 外界氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入，經(jīng)伸縮管后進(jìn)入可移動采樣頭部分的采樣頭上蓋，再由 固定式采樣頭部分的出氣嘴出來，經(jīng)流量計、緩沖瓶后由氣泵抽出經(jīng)消音器消音后排出。若 氣體中有檢測用樣本，則會被培養(yǎng)皿內(nèi)的培養(yǎng)瓊脂捕捉。 在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述電路部分包括顯示屏、薄 膜按鍵、電源開關(guān)、電源插座、電路板、開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動器、溫度計和濕度計。顯示屏與薄 膜按鍵安裝在外殼前面，方便觀察與操作。電源開關(guān)與電源插座安裝在外殼前側(cè)面，電路 板、開關(guān)電源和電機(jī)驅(qū)動器安裝在外殼的不同部位。溫度計和濕度計用于測量溫度和濕度。 在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述外殼部分包括右上蓋、機(jī) 箱、把手、底腳、RS232接口 、信號接口 。右上蓋可以打開，方便取放培養(yǎng)皿及觀察采樣過程； 機(jī)箱上開有多排散熱窗；RS232接口用于對外通訊。 本實用新型采用可移動采樣頭部分和固定式采樣頭部分組成一個完整的采樣頭， 結(jié)構(gòu)緊湊，兩部分間由O型圈密封，密封可靠。固定式采樣頭部分中的托盤旋轉(zhuǎn)由步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速可以滿足設(shè)計要求；采樣頭上蓋的裂隙到培養(yǎng)皿的距離由可移動采 樣頭部分滑塊的最低行程確定，該行程采用限位軸定位與槽形光偶定位相結(jié)合的方式，定 位準(zhǔn)確可靠。機(jī)械手部分由開合電機(jī)驅(qū)動開合手指控制機(jī)械手指開合，取放培養(yǎng)皿穩(wěn)定可 靠。無菌皿儲存部分和有菌皿儲存部分均由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動培養(yǎng)皿升降，方便機(jī)械手取放培 養(yǎng)皿。 如圖1所示，本實用新型的工作流程。 采樣過程中可自動控制更換培養(yǎng)皿，存儲各個培養(yǎng)皿的開始時間、累計時間、累計 采樣體積、標(biāo)況采樣體積、培養(yǎng)皿編號、采樣有效性、環(huán)境溫度、和濕度，實現(xiàn)無人值守自動 換皿、自動采樣、自動記錄采樣數(shù)據(jù)。 本實用新型與現(xiàn)有采樣器相比，其優(yōu)點(diǎn)在于自動化程度高，實現(xiàn)了無人值守自動 換皿、自動連續(xù)采樣、自動記錄采樣數(shù)據(jù)。

圖1是本實用新型的工作流程圖； 圖2是本實用新型的外觀立體示意圖； 圖3是本實用新型的主視圖，為便于觀察，去掉顯示屏、薄膜按鍵、電路板、開關(guān)電 源、右上蓋及前面的部分外殼； 圖4是本實用新型的右視圖，為便于觀察，去掉流量計及左側(cè)的部分外殼； 圖5是本實用新型的俯視圖，為便于觀察，去掉進(jìn)氣口 、顯示屏、薄膜按鍵、右上蓋
及頂面外殼； 圖6是本實用新型的軸測圖，為便于觀察，去掉進(jìn)氣口、顯示屏、薄膜按鍵、右上 蓋、頂部及側(cè)面的部分外殼； 圖7是本實用新型可移動采樣頭部分的主視圖； 圖8是本實用新型可移動采樣頭部分的右視圖，為便于觀察，作剖視處理；[0047] 圖9是本實用新型可移動采樣頭部分的俯視圖； 圖10是本實用新型可移動采樣頭部分的軸測圖； 圖11是本實用新型固定式采樣頭部分的主視圖； 圖12是本實用新型固定式采樣頭部分的右視圖，為便于觀察，去掉培養(yǎng)皿，作剖 視處理； 圖13是本實用新型固定式采樣頭部分的俯視圖，為便于觀察，去掉培養(yǎng)皿和托 圖14是本實用新型固定式采樣頭部分的軸測圖，為便于觀察，去掉培養(yǎng)皿、托盤 和彈簧； 圖15是本實用新型機(jī)械手部分的主視圖，為便于觀察，作剖視處理； 圖16是本實用新型機(jī)械手部分的右視圖，為便于觀察，去掉機(jī)械手指、開合電機(jī)
及相關(guān)組件，作剖視處理； 圖17是本實用新型機(jī)械手部分的俯視圖； 圖18是本實用新型機(jī)械手部分的軸測圖； 圖19是本實用新型培養(yǎng)皿儲存部分的主視圖，為便于觀察，作剖視處理； 圖20是本實用新型培養(yǎng)皿儲存部分的右視圖； 圖21是本實用新型培養(yǎng)皿儲存部分的俯視圖； 圖22是本實用新型培養(yǎng)皿儲存部分的軸測圖； 1、可移動采樣頭部分；1-1、采樣頭上蓋；l-2、安裝支架；1_3、滑塊；卜4、上法蘭； l-5、上軸承；l-6、上軸承座；l-7、槽形光偶；l-8、感應(yīng)針；1_9、絲杠；1_10、槽形光偶座； l-ll、滑動軸；1-12、限位軸；1-13、下軸承座；1-14、下軸承；1-15、下法蘭；1-16、步進(jìn)電機(jī);
1- 17、電機(jī)安裝軸；1-18、下軸承座安裝軸；1-19、采樣裂隙； 2、固定式采樣頭部分；2-l、培養(yǎng)皿；2-2、定位支架；2-3、定位滑塊；2-4、軸承I ;
2- 5、銷軸；2-6、定位凸輪；2-7、滑動軸；2-8、彈簧；2-9、托盤；2-10、托盤座；2-ll、定位離
合軸套；2-12、托盤支撐座；2-13、上法蘭；2-14、軸承座;2-15、軸承II ;2-16、軸承III ; 2-17、下法蘭；2-18、轉(zhuǎn)動軸；2-19、電機(jī)安裝軸；2-20、步進(jìn)電機(jī)；2-21、軸承座安裝軸；
2- 22、 O型圈；2-23、缸體；2-24、出氣嘴；2-25、出線嘴；2-26、缸體安裝軸； 3、機(jī)械手部分；3-l、機(jī)械手指；3-2、開合手指；3-3、機(jī)械手指座；3-4、軸承I ;
3- 5、絲杠；3-6、滑動軸；3-7、滑塊；3-8、開合電機(jī)座；3-9、開合電機(jī)座安裝軸；3-10、翻轉(zhuǎn)基
座；3-ll、開合電機(jī)；3-12、電位器；3-13、電位器擋塊;3-14、翻轉(zhuǎn)電機(jī);3-15、翻轉(zhuǎn)電機(jī)座;
3-16、軸聯(lián)接器；3-17、翻轉(zhuǎn)軸；3-18、安轉(zhuǎn)板I ;3-19、翻轉(zhuǎn)電機(jī)座安裝軸；3-20、旋轉(zhuǎn)基座； 3-21、軸承II ;3-22、軸承III ;3-23、安轉(zhuǎn)板II ;3-24、翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座；3-25、翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針；
3- 26、槽形光偶；3-27、軸承IV ;3-28、軸承V ;3-29、軸承VI ;3-30、旋轉(zhuǎn)電機(jī)座；3-31、下法 蘭；3-32、旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針；3-33、槽形光偶；3-34、槽形光偶座；3-35、接觸開關(guān)；3-36、電機(jī)安裝
軸；3-37、旋轉(zhuǎn)電機(jī)；3-38、旋轉(zhuǎn)電機(jī)座安轉(zhuǎn)軸； 4、無菌皿儲存部分；4-1、上法蘭；4-2、上軸承；4_3、上軸承座；4-4、槽形光偶；
4- 5、槽形光偶座；4-6、絲杠；4-7、滑動軸；4-8、滑塊；4-9、感應(yīng)針；4-10、下軸承座；4-11、
下軸承；4-12、下法蘭；4-13、電機(jī)安裝軸；4-14、步進(jìn)電機(jī);4-15、安裝軸;4-16、傳感器座;
4-17、傳感器；4-18、上支架；4-19、支架連接軸；4-20、驅(qū)動托盤；4-21、下支架；4-22、下支架安裝軸； 5、有菌皿儲存部分； 6、氣路部分；6-l、進(jìn)氣口 ；6-2、伸縮管；6-3、流量計；6-4、緩沖瓶；6-5、氣泵；
6-6、消音器； 7、電路部分；7-l、顯示屏；7-2、薄膜按鍵；7_3、電源開關(guān)；7-4、電源插座；7-5、電 路板；7-6、開關(guān)電源；7-7、電機(jī)驅(qū)動器； 8、外殼部分；8-l、右上蓋；8-2、機(jī)箱；8-3、把手；8-4、底腳；8-5、 RS232接口 ；8-6、 信號接口 ；
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型的結(jié)構(gòu)組成與工作原理作進(jìn)一步詳 細(xì)的說明。 參閱附圖，本實用新型包括可移動采樣頭部分1、固定式采樣頭部分2、機(jī)械手部 分3、無菌皿儲存部分4、有菌皿儲存部分5，氣路部分6、電路部分7及外殼部分8?？梢苿?采樣頭部分1、固定式采樣頭部分2、機(jī)械手部分3、無菌皿儲存部分4、有菌皿儲存部分5均 利用銅柱支撐安裝在機(jī)箱8-2的底板上，機(jī)械手可以在固定式采樣頭部分2、無菌皿儲存部 分4、有菌皿儲存部分5之間夾取并移動培養(yǎng)皿；氣路部分6、電路部分7安裝在機(jī)箱8-2的 不同部位。 可移動采樣頭部分 參閱圖7、圖8、圖9、圖10，可移動采樣頭部分包括采樣頭上蓋l-l、安裝支架1-2、 滑塊l-3、上法蘭l-4、上軸承l(wèi)-5、上軸承座1-6、2個槽形光偶l-7、感應(yīng)針l-8、絲杠1-9、 槽形光偶座l-10、2個滑動軸1-11、限位軸l-12、下軸承座l-13、下軸承l(wèi)-14、下法蘭1-15、 步進(jìn)電機(jī)l-16、若干電機(jī)安裝軸1-17和下軸承座安裝軸1-18。采樣頭上蓋1-1按要求開 一條狹縫做為采樣進(jìn)氣口，即采樣裂隙1-19。 下軸承座1-13利用若干下軸承座安裝軸1-18安裝在機(jī)箱8-2的底板上。上軸承 座l-6、下軸承座1-13之間用2個滑動軸1-11和槽形光偶座1-10固定在一起；上軸承座 1-6上部固定安裝上法蘭1-4，內(nèi)部安裝有上軸承1-5 ;下軸承座1-13下部固定安裝下法蘭 1-15，內(nèi)部安裝有下軸承1-14 ;絲杠1-9通過上軸承l(wèi)-5、下軸承1-14與上軸承座1-6和下 軸承座1-13配合連接，轉(zhuǎn)動靈活。下軸承座1-13底部安裝有步進(jìn)電機(jī)1-16，步進(jìn)電機(jī)1-16 的電機(jī)軸與絲杠1-9固定連接。滑塊1-3內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠1-9和滑動 軸1-11上，采樣頭上蓋1-1通過安裝支架1-2固定連接在滑塊1-3上，滑塊1-3可以帶著 采樣頭上蓋1-1沿滑動軸1-11上下運(yùn)動。下軸承座1-13上固定一個限位軸1-12用來定 位滑塊1-3的最低行程。槽形光偶座1-10上端、下端分別安裝一個槽形光偶1-7，滑塊1-3 上對應(yīng)位置安裝一個感應(yīng)針1-8。 步進(jìn)電機(jī)l-16動作通過絲杠l-9、滑塊1-3內(nèi)嵌的螺母轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，驅(qū)動滑塊
1- 3帶著采樣頭上蓋1-1沿滑動軸1-11上下運(yùn)動。采樣時滑塊1-3運(yùn)動到最低行程，可移 動采樣頭與固定式采樣頭組成一個完整的采樣頭，利用套在缸體2-23頂面與側(cè)面的0型圈
2- 22起到密封作用，槽形光偶座1-10下端安裝的槽形光偶1-7檢測到滑塊1-3上安裝的感 應(yīng)針1-8獲得位置信號，同時限位軸1-12上端頂住了定位滑塊1-3限制其繼續(xù)下行；采樣結(jié)束后滑塊1-3運(yùn)動到最高行程，槽形光偶座1-10上端安裝的槽形光偶1-7檢測到感應(yīng)針
1- 8獲得位置信號。 固定式采樣頭部分 參閱圖11、圖12、圖13、圖14，固定式采樣頭部分包括培養(yǎng)皿2-l、2個定位支架
2- 2 、2個定位滑塊2-3 、2個軸承I 2-4、2個銷軸2_5、定位凸輪2_6、2個滑動軸2_7、2個彈 簧2-8、托盤2-9、托盤座2-10、定位離合軸套2-ll、托盤支撐座2-12、上法蘭2_13、軸承座 2-14、軸承112-15、軸承1112-16、下法蘭2-17、轉(zhuǎn)動軸2-18、若干電機(jī)安裝軸2_19、步進(jìn)電 機(jī)2-20、若干軸承座安裝軸2-21、2個0型圈2-22、缸體2_23、出氣嘴2_24、出線嘴2_25、若 干缸體安裝軸2-26。 缸體2-23安裝在機(jī)箱8-2的底板上，缸體2_23底面安裝出氣嘴2_24和出線嘴 2-25，缸體2-23頂面與側(cè)面均嵌有0型圈2-22，在采樣頭上蓋1_1與缸體2_23配合時起密 封作用。軸承座2-14安裝在缸體2-23內(nèi)腔底面；軸承座2-23下部安裝有步進(jìn)電機(jī)2_20， 步進(jìn)電機(jī)2-20的電機(jī)軸與轉(zhuǎn)動軸2-18固定連接；轉(zhuǎn)動軸2-18與軸承座2-14通過軸承 112-15、軸承1112-16配合，定位凸輪2-6、定位離合軸套2-11依次固定在轉(zhuǎn)動軸2_18上 部；定位離合軸套2-11外又套有一個跟它相配合的托盤支撐座2-12，托盤支撐座2-12上 固定安裝2個托盤座2-10，托盤2-9就固定在2個托盤座2-10上；2個滑動軸2_7緊套在 2個托盤座2-10的通孔內(nèi)，又有2個定位滑塊2-3內(nèi)嵌直線軸承套在滑動軸2-7的兩端，2 個定位滑塊2-3之間用彈簧2-8拉緊，2個定位滑塊2-3上部各安裝一個定位支架2_2，定 位滑塊2-3和定位支架2-2可以沿滑動軸2-7來回滑動；2個定位滑塊2_3內(nèi)各自利用銷 軸2-5安裝一個軸承12-4， 2個軸承12-4緊靠在定位凸輪2_6外側(cè)，并將2個定位滑塊2_3 撐開。培養(yǎng)皿2-l放置在托盤2-9上。 定位離合軸套2-11與托盤支撐座2-12之間存在1/4圓周的配合間隙；采樣初 始狀態(tài)，定位凸輪2-6的長半軸方向與軸承12-4接觸，將2個定位滑塊2-3連同定位支架 2-2 —起撐開；機(jī)械手夾取培養(yǎng)皿2-1放在托盤2-9上，之后步進(jìn)電機(jī)2-20順時針方向轉(zhuǎn) 動90°帶動定位凸輪2-6轉(zhuǎn)到短半軸方向與軸承12-4接觸，2個定位支架2-2向內(nèi)運(yùn)動將 培養(yǎng)皿2-1定位在托盤2-9的中央位置，同時定位離合軸套2-11轉(zhuǎn)過1/4圓周的配合間隙 緊靠托盤支撐座2-12，托盤支撐座2-12、托盤座2-10、托盤2-9等沒有動作；然后步進(jìn)電機(jī)
2- 20動作帶動托盤2-9和培養(yǎng)皿2-1以一定的速度勻速旋轉(zhuǎn)；移走培養(yǎng)皿2-l之前，步進(jìn)電 機(jī)2-20逆時針方向轉(zhuǎn)動90° ，帶動定位凸輪2-6又轉(zhuǎn)回到長半軸方向與軸承I 2-4接觸， 將2個定位滑塊2-3連同2個定位支架2-2 —起向外推開，松開培養(yǎng)皿2-l，便于機(jī)械手將 培養(yǎng)皿2-1夾走。 機(jī)械手部分 參閱圖15、圖16、圖17、圖18，機(jī)械手部分包括2個機(jī)械手指3-l、2個開合手指
3- 2、機(jī)械手指座3-3 、軸承I 3-4、絲杠3-5、2個滑動軸3_6、滑塊3_7、開合電機(jī)座3_8、若干 開合電機(jī)座安裝軸3-9、翻轉(zhuǎn)基座3-10、開合電機(jī)3-11、電位器3-12、電位器擋塊3-13、翻轉(zhuǎn) 電機(jī)3-14、翻轉(zhuǎn)電機(jī)座3-15、軸聯(lián)接器3-16、翻轉(zhuǎn)軸3-17、安轉(zhuǎn)板I3-18、若干翻轉(zhuǎn)電機(jī)座安 裝軸3-19、旋轉(zhuǎn)基座3-20、軸承113-21、軸承1113-22、安轉(zhuǎn)板113_23、翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座3_24、 翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針3-25、2個槽形光偶3-26、軸承IV3-27、軸承V3-28、軸承VI3-29、旋轉(zhuǎn)電機(jī)座 3-30、下法蘭3-31、旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針3-32、槽形光偶3_33、槽形光偶座3_34、接觸開關(guān)3_35、若干電機(jī)安裝軸3-36、旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-37、若干旋轉(zhuǎn)電機(jī)座安轉(zhuǎn)軸3-38。 開合電機(jī)3-11固定在開合電機(jī)座3-8上，開合電機(jī)座3-8安裝在翻轉(zhuǎn)基座3_10 上；開合電機(jī)座3-8、機(jī)械手指座3-3之間利用滑動軸3-6固定在一起，機(jī)械手指座3_3內(nèi) 安裝有軸承13-4，絲杠3-5 —端通過軸承13-4與機(jī)械手指座3-3配合連接，絲杠3_5另一 端與開合電機(jī)3-ll的電機(jī)軸固定連接，由于采用了軸承配合，絲杠3-5可以靈活轉(zhuǎn)動；滑塊 3-7內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠3-5和滑動軸3-6上，2個開合手指3_2安裝在滑 塊3-7上，滑塊3-7可以帶著開合手指3-2沿滑動軸3-6來回滑動；2個機(jī)械手指3_1安裝 在機(jī)械手指座3-3上，2個機(jī)械手指3-1和2個開合手指又3-2分別利用銷釘聯(lián)接在一起， 開合手指3-2可以帶動機(jī)械手指3-1夾緊或打開。電位器3-12固定在翻轉(zhuǎn)基座3-10和開 合電機(jī)座3-8上，電位器擋塊3-13固定在滑塊3-7上，電位器3-12伸出的探針頂在電位器 擋塊3-13上。 開合電機(jī)3-11動作通過絲杠3-5、滑塊3-7內(nèi)嵌的螺母轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，使滑塊 3-7帶著開合手指3-2沿滑動軸3-6來回運(yùn)動，2個機(jī)械手指3_1也隨之夾緊或打開用于取 放培養(yǎng)皿2-1。電位器3-12伸出的探針一直緊靠在電位器擋塊3-13上，通過感應(yīng)滑塊3-7 的位置變化為開合電機(jī)3-11的最大回程位置和最大行程位置提供定位。 翻轉(zhuǎn)電機(jī)3-14固定在翻轉(zhuǎn)電機(jī)座3-15上，翻轉(zhuǎn)電機(jī)座3_15安裝在安裝板13-18 上；安裝板13-18和安裝板113-23通過旋轉(zhuǎn)基座3_20固定在一起，旋轉(zhuǎn)基座3_20內(nèi)安裝 有軸承113-21和軸承1113-22，翻轉(zhuǎn)軸3-17 —端通過軸承113-21和軸承1113-22與旋轉(zhuǎn) 基座3-20配合連接，翻轉(zhuǎn)軸3-17另一端與翻轉(zhuǎn)電機(jī)3-14的電機(jī)軸通過軸聯(lián)接器3-16連 接在一起，翻轉(zhuǎn)軸3-17采用軸承配合可以靈活轉(zhuǎn)動；翻轉(zhuǎn)基座3-10與翻轉(zhuǎn)軸3-17卡在一 起，可以一起翻轉(zhuǎn)。安裝板113-23上安裝有2個槽形光偶3-26，翻轉(zhuǎn)軸3_17的端部固定一 個翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座3-24，翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座3-24上裝有一個翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針3-25。 翻轉(zhuǎn)電機(jī)3-14動作帶動翻轉(zhuǎn)基座3-10及與翻轉(zhuǎn)基座3-10連接的部件如開合電 機(jī)3-ll、機(jī)械手指3-1等一起作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。安裝板113-23上的2個槽形光偶3-26和翻轉(zhuǎn) 感應(yīng)針座3-24上安裝的一個翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針3-25為翻轉(zhuǎn)電機(jī)3-14動作提供定位。 旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-37固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)座3-30上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)座3_30安裝在機(jī)箱8_2的 底板上；旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-37的電機(jī)軸與旋轉(zhuǎn)基座3-20固定連接，旋轉(zhuǎn)基座3_20與旋轉(zhuǎn)電機(jī)座 3-30通過軸承IV3-27、軸承V3-28、軸承VI3-29配合，摩擦力小，旋轉(zhuǎn)靈活。旋轉(zhuǎn)電機(jī)座 3-30上裝有槽形光偶座3-34，槽形光偶座3-34上安裝一個感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置的槽形光偶3_33， 在旋轉(zhuǎn)電機(jī)座3-30上從槽形光偶3-33方向旋轉(zhuǎn)60°位置處安裝一個接觸開關(guān)3_35，在旋 轉(zhuǎn)基座3-20上相應(yīng)位置處安裝一個旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針3-32。 旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-37動作帶動旋轉(zhuǎn)基座3-20及與旋轉(zhuǎn)基座3_20連接的部件如翻轉(zhuǎn)電 機(jī)3-14、開合電機(jī)3-11、機(jī)械手指3-1等一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置的槽形光偶3-33 、 接觸開關(guān)3-35和旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針3-32 —起為旋轉(zhuǎn)電機(jī)3-37的行程位置提供定位。 采樣前機(jī)械手從無菌皿儲存位置夾取無菌培養(yǎng)皿，并將無菌培養(yǎng)皿翻轉(zhuǎn)到托盤 2-9位置放下；采樣結(jié)束后機(jī)械手從托盤2-9位置夾取有菌培養(yǎng)皿，先將有菌培養(yǎng)皿翻轉(zhuǎn)到 無菌皿儲存位置，再將有菌培養(yǎng)皿旋轉(zhuǎn)到有菌皿儲存位置放下；隨后機(jī)械手再次旋轉(zhuǎn)到無 菌皿儲存位置預(yù)備下次采樣。 無菌皿儲存部分[0089] 參閱圖19、圖20、圖21、圖22，無菌皿儲存部分包括上法蘭4_1、上軸承4_2、上軸 承座4-3、2個槽形光偶4-4、槽形光偶座4-5、絲杠4_6、2個滑動軸4_7、滑塊4_8、感應(yīng)針 4-9、下軸承座4-10、下軸承4-ll、下法蘭4-12、若干電機(jī)安裝軸4-13、步進(jìn)電機(jī)4_14、若 干安裝軸4-15、傳感器座4-16、傳感器4-17、上支架4-18、若干支架連接軸4_19、驅(qū)動托盤 4-20、下支架4-21、若干下支架安裝軸4-22。 下軸承座4-10安裝在機(jī)箱8-2的底板上。上軸承座4-3、下軸承座4_10之間用滑 動軸4-7和槽形光偶座4-5固定在一起；上軸承座4-3上部固定安裝上法蘭4-1，內(nèi)部安裝 有上軸承4-2 ;下軸承座4-10下部固定安裝下法蘭4-12，內(nèi)部安裝有下軸承4-11 ;絲杠4-6 通過上軸承4-2、下軸承4-11與上軸承座4-3和下軸承座4-10配合連接，由于采用軸承配 合，減少了摩擦，轉(zhuǎn)動靈活。下軸承座4-10底部安裝有步進(jìn)電機(jī)4-14，步進(jìn)電機(jī)4-14的電 機(jī)軸與絲杠4-6固定連接；滑塊4-8內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠4-6和滑動軸4-7 上，驅(qū)動托盤4-20固定在滑塊4-8上，滑塊4-8可以帶著驅(qū)動托盤4-20沿滑動軸4_7上下 運(yùn)動。槽形光偶座4-5上端、下端分別安裝一個槽形光偶4-4，滑塊4-8上安裝一個感應(yīng)針 4-9。下支架4-21也安裝在機(jī)箱8-2的底板上；上支架4-18、下支架4_21之間用支架連接 軸4-19固定在一起，組成一個中空的籠子形狀，用于儲存培養(yǎng)皿2-1 ;驅(qū)動托盤4-20位于 籠子的正中央，無菌培養(yǎng)皿放置于驅(qū)動托盤4-20之上；上支架4-18上固定安裝一個傳感器 座4-16，傳感器座4-16上固定一個傳感器4-17，用于檢測是否存在培養(yǎng)皿2-1。 步進(jìn)電機(jī)4-14動作通過絲杠4-6、滑塊4-8內(nèi)嵌的螺母轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，使滑塊 4-8帶著驅(qū)動托盤4-20和培養(yǎng)皿2-1沿滑動軸4-7上下運(yùn)動。安裝在槽形光偶座4_5上 端、下端的2個槽形光偶4-4和安裝在滑塊4-8上的感應(yīng)針4-9為滑塊4_8的行程定位。傳 感器4-17檢測無菌皿儲存位置是否存在培養(yǎng)皿2-1可供機(jī)械手夾取。 有菌皿儲存部分 有菌皿儲存部分的結(jié)構(gòu)組成與無菌皿儲存部分相同。其工作原理與無菌皿儲 存部分基本相同，不同之處在于在機(jī)械手放下有菌培養(yǎng)皿之前，上支架上連接的 傳感器檢測當(dāng)前位置是否存在培養(yǎng)皿，若存在培養(yǎng)皿，則步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動驅(qū)動托盤和培 養(yǎng)皿向下運(yùn)動，直到傳感器檢測到當(dāng)前位置不存在培養(yǎng)皿，然后機(jī)械手放下有菌培養(yǎng)皿。 氣路部分 參閱圖3、圖4、圖5、圖6，氣路部分包括進(jìn)氣口 6_1、伸縮管6_2、流量計6_3、緩沖 瓶6-4、氣泵6-5、消音器6-6。進(jìn)氣口 6-1安裝于機(jī)箱8-2頂部，伸縮管6-2連接進(jìn)氣口 6-1 和可移動采樣頭部分的采樣頭上蓋l-l，可移動采樣頭部分和固定式采樣頭部分組成一個 完整的采樣頭，與流量計6-3、緩沖瓶6-4、氣泵6-5、消音器6-6之間用管路依次接通。外界 氣體由進(jìn)氣口 6-1進(jìn)入，經(jīng)伸縮管6-2后進(jìn)入可移動采樣頭部分的采樣頭上蓋l-l，再由固 定式采樣頭部分的出氣嘴2-24出來，經(jīng)流量計6-3、緩沖瓶6-4后由氣泵6_5抽出經(jīng)消音器 6-6消音后排出，培養(yǎng)皿2-l內(nèi)的培養(yǎng)瓊脂捕捉檢測用樣本。流量計6-3、氣泵6-5與電路 板7-5連接，流量計6-3將氣路流量信號發(fā)送至電路板7-5，電路板7-5根據(jù)接收到的流量 信息調(diào)整氣泵6-5的工作狀態(tài)，使氣路流量達(dá)到規(guī)定要求。 電路部分 參閱圖2、圖4、圖5、圖6，電路部分包括顯示屏7_1、薄膜按鍵7_2、電源開關(guān)7_3、 電源插座7-4、電路板7-5、開關(guān)電源7-6、電機(jī)驅(qū)動器7-7、溫度計和濕度計。顯示屏7_1與
13薄膜按鍵7-2安裝在機(jī)箱8-2前面，方便觀察與操作。電源開關(guān)7-3與電源插座7-4安裝 在機(jī)箱8-2前側(cè)面，電路板7-5、開關(guān)電源7-6和電機(jī)驅(qū)動器7-7安裝在機(jī)箱8-2的內(nèi)部，電 機(jī)驅(qū)動器7-7用于驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)動作。溫度計和濕度計用于測量溫度和濕度。 外殼部分 參閱圖2，外殼部分包括右上蓋8-1、機(jī)箱8-2、2個把手8-3、3個底腳8_4、 RS232 接口 8-5、2個信號接口 8-6。右上蓋8-1可以打開，既方便取放培養(yǎng)皿2-1又可以觀察采樣 過程；機(jī)箱8-2上開有多排散熱窗。 本實用新型可完成裂隙采樣，采樣過程中自動更換培養(yǎng)皿，自動采樣并自動記錄 采樣數(shù)據(jù)。采樣時只需準(zhǔn)備好采樣所需的培養(yǎng)皿，設(shè)定好采樣程序，就可以按設(shè)定自動進(jìn)行 采樣過程，不需要其它人工操作，實現(xiàn)了無人值守自動連續(xù)多次采樣。 以上所述，僅是本實用新型的較佳應(yīng)用實施例而已，并非是對本實用新型作其它 形式的限制，本實用新型在基本結(jié)構(gòu)和工作原理不變的情況下還有其他的實施方式，任何 熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效 實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實 施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種全自動微生物采樣器，包括外殼部分、電路部分、氣路部分，皿儲存部分和采樣頭部分，其特征在于所述采樣頭部分包括可移動采樣頭部分和固定式采樣頭部分，皿儲存部分包括無菌皿儲存部分和有菌皿儲存部分，還包括機(jī)械手部分，所述機(jī)械手部分夾取培養(yǎng)皿，并在固定式采樣頭部分、無菌皿儲存部分、有菌皿儲存部分之間移動，所述采樣頭部分、機(jī)械手部分和皿儲存部分均安裝設(shè)置在所述外殼部分的底板上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動微生物采樣器，其特征在于所述采樣器采用GPRS無 線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動微生物采樣器，其特征在于所述機(jī)械手部分包括機(jī) 械手指、開合手指、機(jī)械手指座、軸承I、絲杠、滑動軸、滑塊、開合電機(jī)座、開合電機(jī)座安裝 軸、翻轉(zhuǎn)基座、開合電機(jī)、電位器、電位器擋塊、翻轉(zhuǎn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)座、軸聯(lián)接器、翻轉(zhuǎn)軸、安轉(zhuǎn)板1、翻轉(zhuǎn)電機(jī)座安裝軸、旋轉(zhuǎn)基座、軸承n、軸承ni、安轉(zhuǎn)板n、翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座、翻轉(zhuǎn)感 應(yīng)針、槽形光偶、軸承iv、軸承v、軸承vi、旋轉(zhuǎn)電機(jī)座、下法蘭、旋轉(zhuǎn)感應(yīng)針、槽形光偶座、接觸開關(guān)、電機(jī)安裝軸、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)座安轉(zhuǎn)軸；開合電機(jī)固定在開合電機(jī)座上，開合電機(jī)座通過開合電機(jī)座安裝軸安裝在翻轉(zhuǎn)基座上；開合電機(jī)座、機(jī)械手指座之間利用滑動軸固定在一起，機(jī)械手指座內(nèi)安裝有軸承I，絲 杠一端通過軸承I與機(jī)械手指座配合連接，絲杠另一端與開合電機(jī)的電機(jī)軸固定連接；滑 塊內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠和滑動軸上，開合手指利用銷釘安裝在滑塊上；機(jī) 械手指利用銷釘安裝在機(jī)械手指座上，機(jī)械手指和開合手指又分別利用銷釘聯(lián)接在一起， 電位器固定在翻轉(zhuǎn)基座和開合電機(jī)座上，電位器擋塊固定在滑塊上，電位器伸出的探針被 電位器擋塊頂??；翻轉(zhuǎn)電機(jī)固定在翻轉(zhuǎn)電機(jī)座上，翻轉(zhuǎn)電機(jī)座通過翻轉(zhuǎn)電機(jī)座安裝軸安裝在安裝板I 上；安裝板I和安裝板I I通過旋轉(zhuǎn)基座固定在一起，旋轉(zhuǎn)基座內(nèi)安裝有軸承II和軸承 III，翻轉(zhuǎn)軸一端通過軸承II和軸承III與旋轉(zhuǎn)基座配合連接，翻轉(zhuǎn)軸另一端與翻轉(zhuǎn)電機(jī)的 電機(jī)軸通過軸聯(lián)接器連接在一起；翻轉(zhuǎn)基座開一通孔套在翻轉(zhuǎn)軸上，并通過一個卡塊卡在 一起，可以一起翻轉(zhuǎn)；安裝板II上安裝有槽形光偶，翻轉(zhuǎn)軸伸出安裝板II的端部固定一個 翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座，翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針座上裝有一個翻轉(zhuǎn)感應(yīng)針；旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)座上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)座通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)座安裝軸安裝在外殼部分的 底板上；旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電機(jī)軸與旋轉(zhuǎn)基座固定連接，旋轉(zhuǎn)基座與旋轉(zhuǎn)電機(jī)座通過軸承IV、軸 承V、軸承VI配合；旋轉(zhuǎn)電機(jī)座上裝有槽形光偶座，槽形光偶座上安裝一個槽形光偶，在旋 轉(zhuǎn)電機(jī)座上從槽形光偶方向旋轉(zhuǎn)60°位置處安裝一個接觸開關(guān)，在旋轉(zhuǎn)基座上安裝一個旋 轉(zhuǎn)感應(yīng)針。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動微生物采樣器，其特征在于所述可移動采樣頭部分 包括采樣頭上蓋、安裝支架、滑塊、上法蘭、上軸承、上軸承座、槽形光偶、感應(yīng)針、絲杠、槽形 光偶座、滑動軸、限位軸、下軸承座、下軸承、下法蘭、步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)安裝軸、下軸承座安裝 軸，所述采樣頭上蓋開一條狹縫作為采樣進(jìn)氣口；下軸承座利用下軸承座安裝軸安裝在外殼部分的底板上，上軸承座、下軸承座之間用 滑動軸和槽形光偶座固定在一起，上軸承座內(nèi)安裝有上軸承，下軸承座內(nèi)安裝有下軸承，絲 杠通過上軸承、下軸承與上軸承座和下軸承座配合連接；下軸承座底部安裝有步進(jìn)電機(jī)，步 進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸與絲杠固定連接；滑塊內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠和滑動軸上，采樣頭上蓋通過安裝支架固定連接在滑塊上；下軸承座上固定有限位軸用來定位滑塊的最 低行程；槽形光偶座上端、下端分別安裝一個槽形光偶，滑塊上安裝一個感應(yīng)針。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動微生物采樣器，其特征在于所述固定式采樣頭部分 包括培養(yǎng)皿、定位支架、定位滑塊、軸承I、銷軸、定位凸輪、滑動軸、彈簧、托盤、托盤座、定位離合軸套、托盤支撐座、上法蘭、軸承座、軸承n、軸承ni、下法蘭、轉(zhuǎn)動軸、電機(jī)安裝軸、步進(jìn)電機(jī)、軸承座安裝軸、0型圈、缸體、出氣嘴、出線嘴、缸體安裝軸；缸體利用缸體安裝軸安裝在外殼部分的底板上；缸體底面安裝出氣嘴和出線嘴，出氣 嘴作為排氣口使用，出線嘴作為連接內(nèi)外導(dǎo)線用；缸體頂面與側(cè)面均嵌有O型圈；軸承座利 用軸承座安裝軸安裝在缸體內(nèi)腔底面；軸承座下部安裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸與 轉(zhuǎn)動軸固定連接；轉(zhuǎn)動軸與軸承座通過軸承n、軸承III配合，定位凸輪、定位離合軸套依 次固定在轉(zhuǎn)動軸上部；定位離合軸套外又套有一個與之相配合的托盤支撐座，托盤支撐座 上固定安裝托盤座，托盤固定在托盤座上；托盤座均開有通孔，滑動軸緊套在托盤座的通孔 內(nèi)，定位滑塊內(nèi)嵌直線軸承套在滑動軸的兩端，定位滑塊之間用彈簧拉緊，定位滑塊上部各 安裝一個定位支架；定位滑塊內(nèi)各自利用銷軸安裝一個軸承I，軸承I緊靠在定位凸輪外 側(cè)，將定位滑塊撐開；培養(yǎng)皿放置在托盤上，采樣時利用定位支架確定采樣位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動微生物采樣器，其特征在于所述無菌皿儲存部分包 括上法蘭、上軸承、上軸承座、槽形光偶、槽形光偶座、絲杠、滑動軸、滑塊、感應(yīng)針、下軸承 座、下軸承、下法蘭、電機(jī)安裝軸、步進(jìn)電機(jī)、安裝軸、傳感器座、傳感器、上支架、支架連接 軸、驅(qū)動托盤、下支架、下支架安裝軸；下軸承座利用安裝軸安裝在外殼部分的底板上；上軸承座、下軸承座之間用滑動軸和 槽形光偶座固定在一起，上軸承座內(nèi)安裝有上軸承，下軸承座內(nèi)安裝有下軸承，絲杠通過上 軸承、下軸承與上軸承座和下軸承座配合連接；下軸承座底部安裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的 電機(jī)軸與絲杠固定連接；滑塊內(nèi)嵌有螺母和直線軸承分別套在絲杠和滑動軸上，驅(qū)動托盤 固定在滑塊上；槽形光偶座上端、下端分別安裝一個槽形光偶，滑塊上安裝一個感應(yīng)針；下 支架利用下支架安裝軸也安裝在外殼部分的底板上；上支架、下支架之間用支架連接軸固 定在一起，組成一個中空的籠子形狀，驅(qū)動托盤位于籠子的正中央；無菌培養(yǎng)皿儲存在籠子 內(nèi)，放置于驅(qū)動托盤之上；上支架上固定安裝一個傳感器座，傳感器座上固定一個傳感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動微生物采樣器，其特征在于所述氣路部分包括進(jìn)氣 口、伸縮管、流量計、緩沖瓶、氣泵、消音器，進(jìn)氣口安裝于外殼頂部，伸縮管連接進(jìn)氣口和可 移動采樣頭部分的采樣頭上蓋，可移動采樣頭部分和固定式采樣頭部分組成一個完整的采 樣頭，與流量計、緩沖瓶、氣泵、消音器之間用管路依次接通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動微生物采樣器，其特征在于電路部分包括顯示屏、薄 膜按鍵、電源開關(guān)、電源插座、電路板、開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動器、溫度計和濕度計；顯示屏與薄 膜按鍵安裝在外殼前面；電源開關(guān)與電源插座安裝在外殼前側(cè)面，電路板、開關(guān)電源和電機(jī) 驅(qū)動器安裝在外殼上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動微生物采樣器，其特征在于外殼部分包括右上蓋、機(jī)箱、把手、底腳、RS232接口、信號接口 ；機(jī)箱上開有多排散熱窗；RS232接口用于對外通訊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動微生物采樣器，其特征在于所述可移動采樣頭部分 和固定式采樣頭部分組成一個完整的采樣頭，兩部分間由0型圈密封。
專利摘要本實用新型提供了一種全自動微生物采樣器，可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的需要專人看守且只能單次采樣的問題。技術(shù)方案是一種全自動微生物采樣器，包括外殼部分、電路部分、氣路部分，由無菌皿儲存部分和有菌皿儲存部分組成的皿儲存部分、由可移動采樣頭部分和固定式采樣頭部分組成的采樣頭部分，還包括機(jī)械手部分，所述機(jī)械手部分夾取培養(yǎng)皿，并在固定式采樣頭部分、無菌皿儲存部分、有菌皿儲存部分之間移動，所述采樣頭部分、機(jī)械手部分和皿儲存部分均安裝設(shè)置在所述外殼部分的底板上，所述采樣器采用GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。本實用新型與現(xiàn)有采樣器相比，其優(yōu)點(diǎn)在于自動化程度高，實現(xiàn)了無人值守自動換皿、自動連續(xù)采樣、自動記錄采樣數(shù)據(jù)。
文檔編號C12M1/32GK201495224SQ2009202259
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者康鵬桂, 李勁松, 李娜, 王士水, 葛延明, 郭亮, 鹿建春 申請人:青島眾瑞智能儀器有限公司