本發(fā)明涉及自動(dòng)化存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置，特別涉及一種低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

生命科學(xué)研究的發(fā)展以及臨床醫(yī)療領(lǐng)域疾病分析檢測(cè)和治療保健技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了對(duì)生物樣本越來越廣泛的需求，也對(duì)生物樣本的存儲(chǔ)技術(shù)和設(shè)備提出了更高的要求，包括對(duì)存儲(chǔ)樣本的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，以及樣本存取過程和程序的準(zhǔn)確性、高效性和科學(xué)性的要求。生物樣品儲(chǔ)存的對(duì)象往往涵蓋生物大分子、細(xì)胞、組織和器官等樣本，如人體器官組織、全血、血漿、血清、生物體液或經(jīng)處理過的生物樣本(包括dna、rna、蛋白等)。生物樣本的長期儲(chǔ)存，通常需使用盡可能低的溫度來降低樣本內(nèi)的生化反應(yīng)，提高樣本內(nèi)各種成分的穩(wěn)定性。生物大分子、細(xì)胞、組織和器官等生物樣本，其常用的儲(chǔ)存溫度常有-80℃(超低溫冰箱)、-140℃(液氮?dú)庀嗷蛏罾浔?以及-196℃(液氮液相)等，而且，溫度越低，樣本的穩(wěn)定保存時(shí)間越長。

由于在超低溫存儲(chǔ)生物樣本的程序中，需要會(huì)對(duì)生物樣本進(jìn)行程序降溫。這個(gè)過程也就是將常溫狀態(tài)的生物樣本通過精確控制的降溫過程，進(jìn)入較低溫度的冷凍狀態(tài)，為了最有效保障生物樣本的生物活性，此低溫往往需要達(dá)到-60℃以下，甚至更低。為了實(shí)現(xiàn)大批量生物樣本的長期、穩(wěn)定、可靠存儲(chǔ)和取樣，自動(dòng)化的低溫或超低溫生物樣本存取設(shè)備的研制和使用是一個(gè)必然的發(fā)展方向。自動(dòng)化中轉(zhuǎn)裝置是是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化低溫或超低溫生物樣本存取的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是生物樣本從外部環(huán)境進(jìn)出生物樣本存儲(chǔ)容器的通道和節(jié)點(diǎn)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，完成程序降溫的生物樣本凍存管將被臨時(shí)置入一個(gè)相對(duì)較小尺寸的便攜式低溫中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)容器內(nèi)，并用保溫蓋蓋住此便攜式中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)容器的操作口(如頂部)，再通過人工或者處于常溫或者非超低溫環(huán)境下的自動(dòng)化轉(zhuǎn)運(yùn)裝置輸送到生物樣本所需進(jìn)入的超低溫生物樣本存儲(chǔ)容器外側(cè)，再通過人工或者自動(dòng)化裝置將每一個(gè)生物樣本凍存單元(如生物樣本凍存管)置入生物樣本超低溫凍存設(shè)備的凍存容器或空間內(nèi)。然而，現(xiàn)有技術(shù)的超低溫自動(dòng)化生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備缺少一個(gè)具有一定溫控功能的低溫環(huán)境的緩沖操作空間或者機(jī)構(gòu)，來將生物樣本(樣本凍存管)從低溫中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)容器轉(zhuǎn)移到超低溫存儲(chǔ)設(shè)備的凍存容器或空間內(nèi)，以歐洲專利ep2666694a1為例，中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)罐在一個(gè)開放空間的軌道上運(yùn)輸，再即將進(jìn)入冷庫時(shí)，通過外部開蓋機(jī)構(gòu)，將中轉(zhuǎn)罐蓋子打開，然后中轉(zhuǎn)罐再進(jìn)入冷庫；該方案雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化傳輸，但生物樣本有一段時(shí)間會(huì)暴露在開放的環(huán)境下，容易結(jié)霜，影響生物樣本的生物活性；此外，該機(jī)構(gòu)體積較大，現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試過程也較復(fù)雜，不利于設(shè)備的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的中轉(zhuǎn)裝置缺少緩沖空間的缺陷，提供一種低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置及其運(yùn)行方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置，用于將中轉(zhuǎn)罐從外部環(huán)境輸送入冷庫，其特點(diǎn)在于，所述低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置包括有：

密封組件，所述密封組件包括內(nèi)門和外門，所述內(nèi)門設(shè)置有內(nèi)升降機(jī)構(gòu)，所述外門設(shè)置有外升降機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)門和外門之間構(gòu)成可密封的緩沖區(qū)，所述內(nèi)門連通冷庫，所述外門連通外部環(huán)境；在任何情況下，內(nèi)門和外門都不會(huì)同時(shí)打開，這就意味著，在任何情況下，緩沖區(qū)都不會(huì)同時(shí)連通冷庫與外部環(huán)境。這樣可以確保中轉(zhuǎn)罐在開蓋后，生物樣本不會(huì)暴露在常溫環(huán)境。

傳輸組件，所述傳輸組件包括外傳輸機(jī)構(gòu)和內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)，所述外傳輸機(jī)構(gòu)用于將所述中轉(zhuǎn)罐從外部環(huán)境輸送至所述緩沖區(qū)，所述內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)用于將所述中轉(zhuǎn)罐從所述緩沖區(qū)輸送入冷庫。當(dāng)內(nèi)門關(guān)閉且外門關(guān)閉時(shí)，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)和外傳輸機(jī)構(gòu)均處于初始位置，此時(shí)，外傳輸機(jī)構(gòu)完全位于緩沖區(qū)內(nèi)。內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)始終位于冷庫內(nèi)部。當(dāng)內(nèi)門關(guān)閉且外門打開時(shí)，緩沖區(qū)和外部環(huán)境連通，此時(shí)中轉(zhuǎn)罐可借助外傳輸機(jī)構(gòu)從外部環(huán)境輸送到緩沖區(qū)內(nèi)。當(dāng)中轉(zhuǎn)罐完全進(jìn)入緩沖區(qū)后，可同時(shí)關(guān)閉內(nèi)門和外門，對(duì)緩沖區(qū)內(nèi)進(jìn)行除濕降溫操作，待緩沖區(qū)內(nèi)的溫度和濕度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，對(duì)中轉(zhuǎn)罐進(jìn)行開蓋操作，然后保持外門關(guān)閉的同時(shí)打開內(nèi)門，此時(shí)緩沖區(qū)與外部環(huán)境隔絕，緩沖區(qū)與冷庫連通，中轉(zhuǎn)罐可借助內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)從緩沖區(qū)輸送到冷庫中。

較佳地，所述內(nèi)門和所述外門均包括外層和內(nèi)層。雙層結(jié)構(gòu)有利于緩沖層的保溫。

較佳地，所述內(nèi)門升降機(jī)構(gòu)包括內(nèi)驅(qū)動(dòng)件，所述外門升降機(jī)構(gòu)包括外驅(qū)動(dòng)件。內(nèi)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)內(nèi)門升降，外驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)外門升降，從而控制內(nèi)外門的開閉。

較佳地，所述內(nèi)驅(qū)動(dòng)件和外驅(qū)動(dòng)件均為用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平移運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件。

較佳地，所述內(nèi)驅(qū)動(dòng)件和所述外驅(qū)動(dòng)件均為齒輪齒條。

較佳地，所述傳輸組件還包括中轉(zhuǎn)罐托盤和自動(dòng)伸縮托盤，所述中轉(zhuǎn)罐托盤卡合在所述自動(dòng)伸縮托盤上，所述自動(dòng)伸縮托盤活動(dòng)配合于所述外傳輸機(jī)構(gòu)，所述外傳輸機(jī)構(gòu)用于將所述自動(dòng)伸縮托盤從外部環(huán)境移動(dòng)至所述緩沖區(qū)，所述內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)用于將中轉(zhuǎn)罐托盤從所述緩沖區(qū)移動(dòng)至冷庫。中轉(zhuǎn)罐托盤能夠鎖定在自動(dòng)伸縮托盤上，并保持穩(wěn)定，同時(shí)中轉(zhuǎn)罐托盤還能夠從自動(dòng)伸縮托盤上分離。在中轉(zhuǎn)罐從外部環(huán)境輸送到緩沖區(qū)的過程中，中轉(zhuǎn)罐托盤始終放置在自動(dòng)伸縮托盤上。外傳輸機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)自動(dòng)伸縮托盤越過內(nèi)門，使得自動(dòng)伸縮托盤的一部分位于冷庫內(nèi)，此時(shí)自動(dòng)伸縮托盤和中轉(zhuǎn)罐托盤解除鎖定，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤從自動(dòng)伸縮托盤上分離，然后外傳輸機(jī)構(gòu)復(fù)位，內(nèi)門關(guān)閉，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)繼續(xù)帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤到達(dá)指定位置，此時(shí)可對(duì)中轉(zhuǎn)罐內(nèi)樣本進(jìn)行存取操作。

較佳地，所述中轉(zhuǎn)罐托盤底部前后端設(shè)有擋壁，所述內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)包括同步帶和擋塊，所述擋塊固定在所述同步帶上，所述擋塊能夠通過所述擋壁帶動(dòng)所述中轉(zhuǎn)罐托盤移動(dòng)。同步帶的一端伸入擋壁與中轉(zhuǎn)罐托盤的中心之間，同步帶的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)擋塊抵靠擋壁，從而帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤移動(dòng)。當(dāng)對(duì)中轉(zhuǎn)罐中的樣本完成存取操作后，同步帶反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使擋塊推動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤及其上的中轉(zhuǎn)罐回到自動(dòng)伸縮托盤。

較佳地，所述自動(dòng)伸縮托盤包括限位銷，所述中轉(zhuǎn)罐托盤設(shè)有限位孔，所述限位銷能夠自動(dòng)伸入和移出所述限位孔。限位銷和限位孔的配合實(shí)現(xiàn)了中轉(zhuǎn)罐托盤在自動(dòng)伸縮托盤上的鎖定。當(dāng)限位銷伸入限位孔時(shí)，中轉(zhuǎn)罐托盤不能相對(duì)于自動(dòng)伸縮托盤移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鎖定。當(dāng)限位銷移出限位孔時(shí)，中轉(zhuǎn)罐托盤能夠相對(duì)于自動(dòng)伸縮托盤移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)解鎖。解鎖后，中轉(zhuǎn)罐托盤能夠從自動(dòng)伸縮托盤上分離。

較佳地，所述自動(dòng)伸縮托盤的兩側(cè)設(shè)有托盤齒條，所述外傳輸機(jī)構(gòu)包括齒輪和傳輸齒條，所述傳輸齒條固定在外傳輸機(jī)構(gòu)兩側(cè)，所述齒輪嚙合在所述傳輸齒條和所述托盤齒條之間。齒輪與托盤齒條之間保持嚙合，同時(shí)齒輪與傳輸齒條之間也保持嚙合。通過齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)托盤齒條的伸縮。

較佳地，所述中轉(zhuǎn)罐托盤兩側(cè)設(shè)有若干滾輪，所述內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)設(shè)有兩條導(dǎo)軌，所述滾輪能夠在所述導(dǎo)軌上滑動(dòng)。

較佳地，所述低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括除濕降溫組件，所述除濕降溫組件用于將密閉的所述緩沖區(qū)內(nèi)的溫度和濕度調(diào)節(jié)到設(shè)定值。

較佳地，所述低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括開蓋組件，所述開蓋組件包括旋轉(zhuǎn)件和提升件，所述開蓋組件位于所述緩沖區(qū)。

較佳地，所述低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括操作屏和環(huán)境顯示屏，所述操作屏用于手動(dòng)操作所述低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行，所述環(huán)境顯示屏用于實(shí)時(shí)顯示冷庫內(nèi)、緩沖區(qū)、外部環(huán)境區(qū)域的濕度、溫度、整體設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

較佳地，所述低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括外殼，所述外殼連接固定所述內(nèi)門、外門、外傳輸機(jī)構(gòu)和內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)模塊化。

一種低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行方法，其特點(diǎn)在于，其利用上述的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置，所述低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行方法包括以下步驟：

s1、外部傳輸，利用所述內(nèi)升降機(jī)構(gòu)關(guān)閉所述內(nèi)門，利用所述外升降機(jī)構(gòu)打開所述外門，利用所述外傳輸機(jī)構(gòu)將所述中轉(zhuǎn)罐從外部環(huán)境輸送至所述緩沖區(qū)；

s2、密封處理，利用所述外升降機(jī)構(gòu)關(guān)閉所述外門，密封所述緩沖區(qū)，對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行除濕降溫處理，然后將所述中轉(zhuǎn)罐開蓋；

s3、內(nèi)部傳輸，利用所述內(nèi)門升降機(jī)構(gòu)打開所述內(nèi)門，利用所述內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)將中轉(zhuǎn)罐從所述緩沖區(qū)輸送入冷庫，然后復(fù)位所述傳輸組件，關(guān)閉所述內(nèi)門。

較佳地，所述低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括中轉(zhuǎn)罐托盤和自動(dòng)伸縮托盤，在步驟s1中，中轉(zhuǎn)罐放置在所述中轉(zhuǎn)罐托盤上，所述中轉(zhuǎn)罐托盤放置在所述自動(dòng)伸縮托盤上，所述自動(dòng)伸縮托盤帶動(dòng)所述中轉(zhuǎn)罐托盤從外部環(huán)境輸送至緩沖區(qū)；在步驟s3中，所述中轉(zhuǎn)罐托盤從所述自動(dòng)伸縮托盤上分離，所述中轉(zhuǎn)罐托盤由緩沖區(qū)進(jìn)入冷庫，所述自動(dòng)伸縮托盤留在緩沖區(qū)。

較佳地，在步驟s2中，內(nèi)外門封閉，進(jìn)行除濕和初步降溫，當(dāng)溫度和濕度達(dá)到設(shè)定值后，再進(jìn)行開蓋。

在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置可以確保中轉(zhuǎn)罐在開蓋后，生物樣本不會(huì)暴露在常溫環(huán)境，減少樣本損傷；緩沖區(qū)可防止中轉(zhuǎn)罐內(nèi)部結(jié)霜，提高自動(dòng)化存取管的成功率；采用雙層保溫門密封機(jī)構(gòu)，可提高冷庫的整體保溫性能，降低運(yùn)行功耗，減少生物樣本庫的運(yùn)行成本，且在對(duì)中轉(zhuǎn)罐中樣本進(jìn)行存取操作時(shí)，內(nèi)外門均可保持關(guān)閉狀態(tài)，不會(huì)降低冷庫的密封性。本發(fā)明的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了模塊化，所有機(jī)構(gòu)和定位裝置集成到一個(gè)模塊，受外部影響較小，安裝調(diào)試比較方便，更容易確保運(yùn)行精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的傳輸組件的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的中轉(zhuǎn)罐托盤的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

內(nèi)門102

外門104

內(nèi)升降機(jī)構(gòu)106

外升降機(jī)構(gòu)108

緩沖區(qū)110

外傳輸機(jī)構(gòu)202

內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204

中轉(zhuǎn)罐托盤206

自動(dòng)伸縮托盤208

傳輸位置傳感器210

擋塊212

擋壁214

限位銷216

限位孔218

托盤齒條220

齒輪221

傳輸齒條222

滾輪224

導(dǎo)軌226

引導(dǎo)塊228

中轉(zhuǎn)罐托盤位移傳感器230

除濕降溫接口302

開蓋組件304

開蓋監(jiān)測(cè)傳感器306

操作屏308

環(huán)境顯示屏310

外殼312

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

本實(shí)施例的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置如圖1至圖3所示，主要用于將中轉(zhuǎn)罐從外部環(huán)境輸送入冷庫，中轉(zhuǎn)罐中存放有生物樣本，此處的生物樣本包括但不限于人體器官組織、全血、血漿、血清、生物體液、微生物或經(jīng)處理過的dna、rna、蛋白等。本實(shí)施例的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置主要包括密封組件和傳輸組件。

如圖1所示，密封組件包括內(nèi)門102和外門104，內(nèi)門102和外門104均設(shè)置有密封圈，保證密封性。內(nèi)門102設(shè)置有內(nèi)升降機(jī)構(gòu)106，外門104設(shè)置有外升降機(jī)構(gòu)108，內(nèi)升降機(jī)構(gòu)106和外升降機(jī)構(gòu)108能夠控制內(nèi)門102和外門104的上下運(yùn)動(dòng)，從而控制內(nèi)門102和外門104的開閉動(dòng)作。內(nèi)門102和外門104之間構(gòu)成可密封的緩沖區(qū)110，當(dāng)內(nèi)門102和外門104均運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)，緩沖區(qū)110呈封閉狀態(tài)，內(nèi)門102或外門104向上運(yùn)動(dòng)，緩沖區(qū)110打開，并和鄰近的區(qū)域連通，內(nèi)門102連通冷庫，外門104連通外部環(huán)境。當(dāng)內(nèi)門102關(guān)閉且外門104打開時(shí)，緩沖區(qū)110與外部環(huán)境連通，并且與冷庫隔絕；當(dāng)內(nèi)門102打開且外門104關(guān)閉時(shí)，緩沖區(qū)110與冷庫連通，并與外部環(huán)境隔絕；當(dāng)內(nèi)門102關(guān)閉且外門104關(guān)閉時(shí)，緩沖區(qū)110與冷庫隔絕，同時(shí)與外部環(huán)境也隔絕。在任何情況下，內(nèi)門102和外門104都不會(huì)同時(shí)打開，這就意味著，在任何情況下，緩沖區(qū)110都不會(huì)同時(shí)連通冷庫與外部環(huán)境。這樣可以確保中轉(zhuǎn)罐在開蓋后，生物樣本不會(huì)暴露在常溫環(huán)境。

傳輸組件包括外傳輸機(jī)構(gòu)202和內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204，外傳輸機(jī)構(gòu)202用于將中轉(zhuǎn)罐從外部環(huán)境輸送至緩沖區(qū)110，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204用于將中轉(zhuǎn)罐從緩沖區(qū)110輸送入冷庫。當(dāng)內(nèi)門102關(guān)閉且外門104關(guān)閉時(shí)，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204和外傳輸機(jī)構(gòu)202均處于初始位置，此時(shí)，外傳輸機(jī)構(gòu)202完全位于緩沖區(qū)110內(nèi)。內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204始終位于冷庫內(nèi)部。當(dāng)內(nèi)門102關(guān)閉且外門104打開時(shí)，緩沖區(qū)110和外部環(huán)境連通，此時(shí)中轉(zhuǎn)罐可借助外傳輸機(jī)構(gòu)202從外部環(huán)境輸送到緩沖區(qū)110內(nèi)。當(dāng)中轉(zhuǎn)罐完全進(jìn)入緩沖區(qū)110后，可同時(shí)關(guān)閉內(nèi)門102和外門104，對(duì)緩沖區(qū)110內(nèi)進(jìn)行除濕降溫操作，待緩沖區(qū)110內(nèi)的溫度和濕度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，對(duì)中轉(zhuǎn)罐進(jìn)行開蓋操作，然后保持外門104關(guān)閉的同時(shí)打開內(nèi)門102，此時(shí)緩沖區(qū)110與外部環(huán)境隔絕，緩沖區(qū)110與冷庫連通，中轉(zhuǎn)罐可借助內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204從緩沖區(qū)110輸送到冷庫中。

本實(shí)施例的傳輸組件還包括中轉(zhuǎn)罐托盤206和自動(dòng)伸縮托盤208，傳輸組件包括一個(gè)四級(jí)機(jī)構(gòu)，第四級(jí)為中轉(zhuǎn)罐托盤206，第三級(jí)為自動(dòng)伸縮托盤208，第二級(jí)為外傳輸機(jī)構(gòu)202，第一級(jí)為內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204。中轉(zhuǎn)罐托盤206卡合在自動(dòng)伸縮托盤208上，中轉(zhuǎn)罐托盤206能夠鎖定在自動(dòng)伸縮托盤208上，并保持穩(wěn)定，同時(shí)中轉(zhuǎn)罐托盤206還能夠從自動(dòng)伸縮托盤208上分離。

自動(dòng)伸縮托盤208活動(dòng)配合于外傳輸機(jī)構(gòu)202，外傳輸機(jī)構(gòu)202用于將自動(dòng)伸縮托盤208從外部環(huán)境移動(dòng)至緩沖區(qū)110，自動(dòng)伸縮托盤208能夠攜帶中轉(zhuǎn)罐托盤206完全伸出緩沖區(qū)110，即完全位于外部環(huán)境中。在中轉(zhuǎn)罐托盤206的中部具有凹陷，中轉(zhuǎn)罐能夠放置在該凹陷中，并保持穩(wěn)定。待中轉(zhuǎn)罐放置在中轉(zhuǎn)罐托盤206上后，自動(dòng)伸縮托盤208從外部環(huán)境向緩沖區(qū)110縮回，直至全部的自動(dòng)伸縮托盤208均位于緩沖區(qū)110內(nèi)，在中轉(zhuǎn)罐從外部環(huán)境輸送到緩沖區(qū)110的過程中，中轉(zhuǎn)罐托盤206始終放置在自動(dòng)伸縮托盤208上。然后外門104關(guān)閉，同時(shí)內(nèi)門102也保持關(guān)閉，可以對(duì)緩沖區(qū)110內(nèi)進(jìn)行降溫除濕操作，并對(duì)中轉(zhuǎn)罐進(jìn)行開蓋操作。

內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204用于將中轉(zhuǎn)罐托盤206從緩沖區(qū)110移動(dòng)至冷庫，外傳輸機(jī)構(gòu)202能夠帶動(dòng)自動(dòng)伸縮托盤208越過內(nèi)門102，使得自動(dòng)伸縮托盤208的一部分位于冷庫內(nèi)，此時(shí)自動(dòng)伸縮托盤208和中轉(zhuǎn)罐托盤206解除鎖定，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204能夠帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤206從自動(dòng)伸縮托盤208上分離，然后外傳輸機(jī)構(gòu)202復(fù)位，內(nèi)門102關(guān)閉，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204繼續(xù)帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤206到達(dá)指定位置，此時(shí)可對(duì)中轉(zhuǎn)罐內(nèi)樣本進(jìn)行存取操作。當(dāng)對(duì)中轉(zhuǎn)罐中的樣本完成存取操作后，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤206及其上的中轉(zhuǎn)罐回到自動(dòng)伸縮托盤208，然后自動(dòng)伸縮托盤208和中轉(zhuǎn)罐托盤206鎖定，傳輸組件全部恢復(fù)初始位置。在外傳輸機(jī)構(gòu)202上設(shè)置有傳輸位置傳感器210，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳輸組件的位置情況，以決定是否進(jìn)行下一步動(dòng)作。

內(nèi)門102和外門104均包括外層和內(nèi)層。外層為結(jié)構(gòu)性材料，內(nèi)層為保溫材料，如聚氨酯發(fā)泡材料，真空絕熱板材料，xps擠塑板材料或聚丙烯泡沫塑料中的一種。雙層結(jié)構(gòu)有利于緩沖層的保溫。內(nèi)門102升降機(jī)構(gòu)包括內(nèi)驅(qū)動(dòng)件，外門104升降機(jī)構(gòu)包括外驅(qū)動(dòng)件。內(nèi)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)內(nèi)門102升降，外驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)外門104升降，從而控制內(nèi)外門的開閉。內(nèi)驅(qū)動(dòng)件和外驅(qū)動(dòng)件均為用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平移運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件。在本實(shí)施例中，內(nèi)驅(qū)動(dòng)件和外驅(qū)動(dòng)件均為齒輪齒條，在其他實(shí)施例中，內(nèi)驅(qū)動(dòng)件和外驅(qū)動(dòng)件可以采用同步帶、滾珠絲杠以及鏈條等。

中轉(zhuǎn)罐托盤206底部前后端設(shè)有擋壁214，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204包括同步帶和擋塊212，擋塊212固定在同步帶上，擋塊212可以為一個(gè)或多個(gè)，并固定在同步帶的外周面上，擋塊212能夠通過擋壁214帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤206移動(dòng)。在本實(shí)施例中，擋壁214為中轉(zhuǎn)罐托盤206底部前后端的凸起塊上的側(cè)壁，這兩個(gè)側(cè)壁均面向中轉(zhuǎn)罐托盤206的中心，同步帶的一端伸入擋壁214與中轉(zhuǎn)罐托盤206的中心之間，同步帶的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)擋塊212抵靠擋壁214，從而帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤206移動(dòng)。在其他實(shí)施例中，擋壁214也可以為擋壁214為中轉(zhuǎn)罐托盤206底部前后端的凹槽上的側(cè)壁，同樣，這兩個(gè)側(cè)壁均面向中轉(zhuǎn)罐托盤206的中心。當(dāng)中轉(zhuǎn)罐從中轉(zhuǎn)罐托盤206上取下后，同步帶反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使擋塊212推動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤206回到自動(dòng)伸縮托盤208。

自動(dòng)伸縮托盤208包括限位銷216，中轉(zhuǎn)罐托盤206設(shè)有限位孔218，限位銷216能夠自動(dòng)伸入和移出限位孔218。限位銷216和限位孔218的配合實(shí)現(xiàn)了中轉(zhuǎn)罐托盤206在自動(dòng)伸縮托盤208上的鎖定。當(dāng)限位銷216伸入限位孔218時(shí)，中轉(zhuǎn)罐托盤206不能相對(duì)于自動(dòng)伸縮托盤208移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)鎖定。當(dāng)限位銷216移出限位孔218時(shí)，中轉(zhuǎn)罐托盤206能夠相對(duì)于自動(dòng)伸縮托盤208移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)解鎖。解鎖后，中轉(zhuǎn)罐托盤206能夠從自動(dòng)伸縮托盤208上分離。

如圖2所示，自動(dòng)伸縮托盤208的兩側(cè)設(shè)有托盤齒條220，外傳輸機(jī)構(gòu)202包括齒輪221和傳輸齒條222，傳輸齒條222固定在外傳輸機(jī)構(gòu)202兩側(cè)，齒輪221嚙合在傳輸齒條222和托盤齒條220之間。托盤齒條220為兩個(gè)，分別位于自動(dòng)伸縮托盤208的兩側(cè)。傳輸齒條222也為兩個(gè)，分別位于外傳輸機(jī)構(gòu)202的兩側(cè)，托盤齒條220與傳輸齒條222的齒相面對(duì)但不接觸。齒輪221為兩個(gè)，分別位于外傳輸機(jī)構(gòu)202的兩側(cè)，并且每個(gè)齒輪221均位于托盤齒條220與傳輸齒條222之間，齒輪221與托盤齒條220之間保持嚙合，同時(shí)齒輪221與傳輸齒條222之間也保持嚙合。通過齒輪221的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)托盤齒條220的伸縮。

中轉(zhuǎn)罐托盤206兩側(cè)設(shè)有若干滾輪224，內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204設(shè)有兩條導(dǎo)軌226，滾輪224能夠在導(dǎo)軌226上滑動(dòng)。如圖3所示，在本實(shí)施例中，滾輪224一共有六個(gè)，其中三個(gè)滾輪224間隔分布在中轉(zhuǎn)罐托盤206的一側(cè)，另外三個(gè)滾輪224間隔分布在中轉(zhuǎn)罐托盤206的相對(duì)側(cè)。導(dǎo)軌226之間的距離與相對(duì)側(cè)兩個(gè)滾輪224之間的距離一致，以保證滾輪224在導(dǎo)軌226上可以流暢地滾動(dòng)。為了增加滾輪224在導(dǎo)軌226上的穩(wěn)定性，防止中轉(zhuǎn)罐托盤206偏移，在導(dǎo)軌226的外側(cè)還設(shè)置了四個(gè)引導(dǎo)塊228，其中兩個(gè)引導(dǎo)塊228分布在一個(gè)導(dǎo)軌226的外側(cè)，另外兩個(gè)引導(dǎo)塊228分布在另一個(gè)導(dǎo)軌226的外側(cè)，每個(gè)引導(dǎo)塊228均和相對(duì)側(cè)的引導(dǎo)塊228鏡像對(duì)稱，每個(gè)引導(dǎo)塊228均具有斜面，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的引導(dǎo)塊228的斜面的法線均與水平面平行，且兩個(gè)法線的交點(diǎn)落在兩個(gè)相對(duì)的引導(dǎo)塊228的中點(diǎn)與緩沖區(qū)110的中心之間。兩個(gè)導(dǎo)軌226的末端均設(shè)置有一個(gè)中轉(zhuǎn)罐托盤位移傳感器230，其利用激光測(cè)距儀，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中轉(zhuǎn)罐托盤206的位置，實(shí)現(xiàn)傳輸位置的精確控制。

為了使中轉(zhuǎn)罐在一個(gè)安全的環(huán)境下進(jìn)行開蓋操作，低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括除濕降溫組件，除濕降溫組件用于將密閉的緩沖區(qū)110內(nèi)的溫度和濕度調(diào)節(jié)到設(shè)定值。除濕降溫組件包括除濕降溫接口302和除濕降溫傳感器，除濕降溫接口302和除濕降溫傳感器電連接。內(nèi)門102和外門104同時(shí)關(guān)閉后，開始啟動(dòng)除濕降溫傳感器，如果緩沖區(qū)110內(nèi)的濕度和溫度沒有達(dá)到設(shè)定值，則除濕降溫傳感器向除濕降溫接口302發(fā)送指令，打開除濕降溫接口302，利用除濕降溫設(shè)備對(duì)緩沖區(qū)110內(nèi)進(jìn)行除濕降溫操作，待緩沖區(qū)110內(nèi)的濕度和溫度達(dá)到設(shè)定值，則除濕降溫傳感器向除濕降溫接口302發(fā)送指令，關(guān)閉除濕降溫接口302。

低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括開蓋組件304，開蓋組件304包括旋轉(zhuǎn)件和提升件，開蓋組件304位于緩沖區(qū)110。首先利用旋轉(zhuǎn)件將中轉(zhuǎn)罐的蓋子擰松，然后利用提升件將中轉(zhuǎn)罐的蓋子移動(dòng)離開罐口，開蓋后，蓋子仍然連接在中轉(zhuǎn)罐上。通過開蓋監(jiān)測(cè)傳感器306來監(jiān)測(cè)開蓋是否完成，當(dāng)開蓋監(jiān)測(cè)傳感器306發(fā)出完成指令后，再啟動(dòng)下一步操作。開蓋監(jiān)測(cè)傳感器306采用光電傳感器。低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括操作屏308和環(huán)境顯示屏310，分別固定在外門104的外側(cè)，操作屏308用于手動(dòng)操作低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行，環(huán)境顯示屏310用于實(shí)時(shí)顯示冷庫內(nèi)、緩沖區(qū)110、外部環(huán)境區(qū)域的濕度、溫度、整體設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括外殼312，外殼312連接固定內(nèi)門102、外門104、外傳輸機(jī)構(gòu)202和內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204，實(shí)現(xiàn)模塊化。

本實(shí)施例還公開了一種低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行方法，其利用如本實(shí)施例的的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置，所述方法包括以下步驟：

外部傳輸，利用內(nèi)升降機(jī)構(gòu)106關(guān)閉內(nèi)門102，利用外升降機(jī)構(gòu)108打開外門104，利用外傳輸機(jī)構(gòu)202將中轉(zhuǎn)罐從外部環(huán)境輸送至緩沖區(qū)110；密封處理，利用外升降機(jī)構(gòu)108關(guān)閉外門104，密封緩沖區(qū)110，對(duì)緩沖區(qū)110進(jìn)行除濕降溫處理，然后將中轉(zhuǎn)罐開蓋；內(nèi)部傳輸，利用內(nèi)門102升降機(jī)構(gòu)打開內(nèi)門102，利用內(nèi)傳輸機(jī)構(gòu)204將中轉(zhuǎn)罐從緩沖區(qū)110輸送入冷庫，然后復(fù)位傳輸組件，關(guān)閉內(nèi)門102。在密封處理步驟中，內(nèi)外門封閉，進(jìn)行除濕和初步降溫，當(dāng)溫度和濕度達(dá)到設(shè)定值后，再進(jìn)行開蓋。

低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置還包括中轉(zhuǎn)罐托盤206和自動(dòng)伸縮托盤208，在外部傳輸步驟中，中轉(zhuǎn)罐放置在中轉(zhuǎn)罐托盤206上，中轉(zhuǎn)罐托盤206放置在自動(dòng)伸縮托盤208上，自動(dòng)伸縮托盤208帶動(dòng)中轉(zhuǎn)罐托盤206從外部環(huán)境輸送至緩沖區(qū)110；在內(nèi)部傳輸步驟中，中轉(zhuǎn)罐托盤206從自動(dòng)伸縮托盤208上分離，中轉(zhuǎn)罐托盤206由緩沖區(qū)110進(jìn)入冷庫，自動(dòng)伸縮托盤208留在緩沖區(qū)110。

本實(shí)施例的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置可以確保中轉(zhuǎn)罐在開蓋后，生物樣本不會(huì)暴露在常溫環(huán)境，減少樣本損傷；緩沖區(qū)可防止中轉(zhuǎn)罐內(nèi)部結(jié)霜，提高自動(dòng)化存取管的成功率；采用雙層保溫門密封機(jī)構(gòu)，可提高冷庫的整體保溫性能，降低運(yùn)行功耗，減少生物樣本庫的運(yùn)行成本，且在對(duì)中轉(zhuǎn)罐中樣本進(jìn)行存取操作時(shí)，內(nèi)外門均可保持關(guān)閉狀態(tài)，不會(huì)降低冷庫的密封性。本實(shí)施例的低溫存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了模塊化，所有機(jī)構(gòu)和定位裝置集成到一個(gè)模塊，受外部影響較小，安裝調(diào)試比較方便，更容易確保運(yùn)行精度。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。