一種自適應(yīng)退吸頭裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種移液裝置自動(dòng)去除移液器吸頭的機(jī)械部件，具體是一種自適應(yīng)退吸頭裝置。該裝置包括掛板、調(diào)節(jié)彈簧、調(diào)節(jié)螺栓、限位板、底座、擋板和廢吸頭收集槽，其中掛板安裝于退吸頭裝置的底座上，掛板的左右兩端有調(diào)節(jié)掛板位置的彈簧，彈簧由調(diào)節(jié)松緊的螺栓固定，掛板在一定范圍內(nèi)可以左右移動(dòng)。掛板上設(shè)有U型凹槽，凹槽前端凸設(shè)有導(dǎo)向角。本實(shí)用新型的裝置在工作過(guò)程中會(huì)自適應(yīng)的配合移液器，如果位置產(chǎn)生左右偏差，適配頭會(huì)先接觸到U型凹槽前端凸設(shè)的導(dǎo)向角，適配頭繼續(xù)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，該裝置的掛板會(huì)由于適配頭與導(dǎo)向角接觸產(chǎn)生的橫向推力自適應(yīng)的左右移動(dòng)調(diào)節(jié)，適應(yīng)一定范圍內(nèi)的誤差，提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)度和穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】一種自適應(yīng)退吸頭裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及移液器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種移液裝置自動(dòng)去除移液器吸頭的機(jī)械部件，具體的說(shuō)是一種自適應(yīng)退吸頭裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]生物自動(dòng)化工作站可以實(shí)現(xiàn)高通量吸液、移液和加液，大大地提高了樣本的制備效率和準(zhǔn)確率；而作為生物自動(dòng)化工作站的一個(gè)核心部件——移液器，需要頻繁的更換吸頭。在樣本的制備過(guò)程中，可靠、高效的將使用過(guò)的吸頭從移液器上取下，可以很好地提高整個(gè)樣本制備過(guò)程的效率，是實(shí)現(xiàn)生物自動(dòng)化工作站高效工作的重要一步。
[0003]傳統(tǒng)的退吸頭裝置，掛板固定在其底座上，退吸頭動(dòng)作的完成要依靠移液器機(jī)械臂精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)，容錯(cuò)度低，對(duì)整個(gè)移液系統(tǒng)軟件控制和硬件設(shè)計(jì)的要求極高。當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生一定誤差時(shí)，就不能順利完成退吸頭工作:有時(shí)由于位置偏差，適配頭甚至?xí)苯幼矒舻酵宋^裝置上，對(duì)儀器造成損害。
[0004]不僅如此，在實(shí)際操作中，移液器一般每次安裝8個(gè)吸頭甚至更多，吸頭與移液器適配頭之間的摩擦力較大。傳統(tǒng)的退吸頭裝置通過(guò)機(jī)械臂的提升，一次將全部吸頭退下來(lái)(適配頭與吸頭分離)，機(jī)械臂將承受很大的載荷。對(duì)于操作頻繁的系統(tǒng)而言，這種工作方式對(duì)機(jī)械臂的承受能力要求極高，機(jī)械臂的使用壽命也會(huì)受到極大影響，從而大大縮短了退吸頭裝置整體的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種自適應(yīng)退吸頭裝置，可以適應(yīng)一定范圍內(nèi)的誤差，提升系統(tǒng)的容錯(cuò)度和穩(wěn)定性；同時(shí)，可以使吸頭分批退下，減少所有吸頭同時(shí)退下所產(chǎn)生的摩擦力，延長(zhǎng)了退吸頭裝置整體的使用壽命。
[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種自適應(yīng)退吸頭裝置，包括:掛板、調(diào)節(jié)彈簧、調(diào)節(jié)螺栓、限位板、底座、擋板和廢吸頭收集槽；其中掛板安裝于退吸頭裝置的底座上，掛板的左右兩端有調(diào)節(jié)掛板位置的彈簧，彈簧由調(diào)節(jié)松緊的螺栓固定；掛板在一定范圍內(nèi)(例如，在調(diào)節(jié)彈簧的彈性范圍內(nèi))可以左右移動(dòng)。掛板上設(shè)有U型凹槽，凹槽前端凸設(shè)有導(dǎo)向角。
[0007]優(yōu)選的，導(dǎo)向角可以是導(dǎo)向圓角或者導(dǎo)向直角，當(dāng)然也可以是任何可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型技術(shù)方案的其它具有導(dǎo)向功能的幾何形狀。
[0008]在本實(shí)用新型中提到的“導(dǎo)向角”，可以理解為是一個(gè)“動(dòng)作”。在本實(shí)用新型中涉及的導(dǎo)向角一般情況下分為三種:一種是導(dǎo)向圓角，一種是導(dǎo)向直角，一種是導(dǎo)向直角與導(dǎo)向圓角的結(jié)合。導(dǎo)向圓角可以認(rèn)為是兩條邊或者兩個(gè)面通過(guò)弧線或者弧面連接在一起的動(dòng)作。導(dǎo)向直角可以認(rèn)為是兩條邊或者兩個(gè)面通過(guò)直線或者平面連接在一起的動(dòng)作。導(dǎo)向直角與導(dǎo)向圓角的結(jié)合可以認(rèn)為是多條邊或者多個(gè)面既包含通過(guò)弧線或者弧面連接在一起的動(dòng)作(兩條邊或者兩個(gè)面)也包含通過(guò)直線或者平面連接在一起的動(dòng)作(兩條邊或者兩個(gè)面)。而圓角和直角(此處的直角并非傳統(tǒng)意義上的90度直角)就是兩個(gè)動(dòng)作生成的幾何形狀。而上文所述的“動(dòng)作”所生成的任何幾何形狀(包括導(dǎo)向圓角或者導(dǎo)向直角或者兩者結(jié)合，但不局限于此)，其需要滿足的唯一條件是:能夠使適配頭與U型凹槽很自然的自適應(yīng)接觸。如果移液器的位置產(chǎn)生左右偏差，適配頭會(huì)先接觸到U型凹槽前端凸設(shè)的導(dǎo)向角，適配頭繼續(xù)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，自適應(yīng)退吸頭裝置的掛板會(huì)由于適配頭與導(dǎo)向角接觸產(chǎn)生橫向的推力，從而自適應(yīng)左右移動(dòng)調(diào)節(jié)，適應(yīng)一定范圍內(nèi)的誤差，使所有適配頭都能順利到達(dá)指定的位置，提升系統(tǒng)的容錯(cuò)度和穩(wěn)定性。
[0009]優(yōu)選的，掛板上U型凹槽的厚度可以不同，需要吸頭優(yōu)先退下的凹槽可以設(shè)置較厚的厚度，可先接觸到吸頭。
[0010]優(yōu)選的，掛板上U型凹槽下沿設(shè)有至少一級(jí)臺(tái)階。常見的移液器一次攜帶8個(gè)吸頭，掛板可以設(shè)計(jì)為中間四個(gè)凹槽下沿設(shè)有一級(jí)臺(tái)階，即中間四個(gè)凹槽的整體厚度較厚，在這種情況下，吸頭將分兩批退下，每一批4個(gè)，這樣可以減少吸頭同時(shí)脫落所產(chǎn)生的摩擦力，降低移液器機(jī)械臂的工作強(qiáng)度，延長(zhǎng)裝置整體的使用壽命。
[0011]所述的退吸頭裝置在安裝時(shí)要先確定位置并固定，防止來(lái)回移動(dòng)。
[0012]所述的掛板、限位板、底座和廢吸頭收集槽均采用耐磨金屬材質(zhì)制成，確保掛板可以在一定范圍內(nèi)自由左右移動(dòng)。
[0013]所述的擋板采用透明材料制成，便于吸頭脫落至廢吸頭收集槽中，易于觀察儀器的工作情況。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
[0015]1.本實(shí)用新型的裝置可以自適應(yīng)一定范圍內(nèi)的誤差，提升移液系統(tǒng)的容錯(cuò)度和穩(wěn)定性。
[0016]2.本實(shí)用新型的裝置通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧使掛板可以左右移動(dòng)，并可以通過(guò)螺栓調(diào)節(jié)彈簧的松緊，調(diào)整掛板的初始位置，簡(jiǎn)化了設(shè)備的安裝和調(diào)節(jié)。
[0017]3.本實(shí)用新型的裝置實(shí)現(xiàn)了吸頭的分批退下，在完成退吸頭工作的同時(shí)，減少了移液器機(jī)械臂的受力，有利于維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)和延長(zhǎng)使用壽命。
[0018]4.本實(shí)用新型的裝置使用物理的方法完成了退吸頭過(guò)程的自適應(yīng)，極大的簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，效果顯著；而且易裝配，適用性廣泛，可以適用于多種不同型號(hào)的移液裝置，同時(shí)提高移液系統(tǒng)的使用效率，延長(zhǎng)其使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的掛板局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2a為本實(shí)用新型實(shí)施例1的導(dǎo)向角的放大示意圖；
[0022]圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例1的初始工作狀態(tài)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3b為本實(shí)用新型實(shí)施例1的已完成部分工作狀態(tài)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2的掛板局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5a為本實(shí)用新型實(shí)施例2的導(dǎo)向角的放大示意圖。
[0027]圖1和圖2中標(biāo)號(hào):1.掛板；2.調(diào)節(jié)彈黃；3.調(diào)節(jié)螺檢；4.限位板；5.底座；6.擋板'7.廢吸頭收集槽；8.移液器；9.適配頭；10.吸頭；1-1.臺(tái)階；1-2.U型凹槽；1_3.導(dǎo)向角。
[0028]圖4和圖5中標(biāo)號(hào):21.掛板；22.調(diào)節(jié)彈簧；23.調(diào)節(jié)螺栓；24.限位板；25.底座；26.擋板；27.廢吸頭收集槽；28.移液器；29.適配頭；30.吸頭；2_1.—級(jí)臺(tái)階；2_2.二級(jí)臺(tái)階；2-3.U型凹槽；2-4.導(dǎo)向角。

【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種自適應(yīng)退吸頭裝置的基本結(jié)構(gòu):包括掛板1，調(diào)節(jié)彈簧2，調(diào)節(jié)螺栓3，限位板4，底座5，擋板6，廢吸頭收集槽7，移液器8，適配頭9和吸頭10 ;如圖2所示，掛板I上設(shè)有U型凹槽1-2、U型凹槽前端凸設(shè)有導(dǎo)向角1-3、U型凹槽下沿設(shè)有一級(jí)臺(tái)階1-1。其中底座5、擋板6、廢吸頭收集槽7通過(guò)螺栓連接，且廢吸頭收集槽7通過(guò)螺栓固定在工作臺(tái)的相應(yīng)位置上。首先將掛板I置于底座5之中，然后將限位板4用螺栓固定在底座5之上，再然后在掛板I兩端的圓孔中分別放入調(diào)節(jié)彈簧2，最后安裝調(diào)節(jié)螺栓3。
[0031]掛板1、限位板4、底座5采用鋁合金板材制作，擋板6采用透明亞克力板制作；廢吸頭收集槽7采用不銹鋼板材制作。其中移液器8為八通道移液器，適配頭9前端可更換吸頭10 ;掛板I上共開有8個(gè)U型凹槽1-2，U型凹槽1-2寬度比適配頭9直徑大0.3mm,比吸頭10最大直徑小1mm，凹槽1-2前端凸設(shè)有導(dǎo)向角1_3，導(dǎo)向角1_3在本實(shí)施例中是斜面導(dǎo)向直角，其局部放大圖如圖2a所不。斜面導(dǎo)向直角1-3的長(zhǎng)度為lmm(指的是斜面長(zhǎng)度)，允許的誤差范圍為-1_—+Imm ;中間4個(gè)凹槽的下沿設(shè)計(jì)了一級(jí)臺(tái)階1_1，臺(tái)階1_1的厚度為0.5mm。
[0032]該裝置具體工作流程如下:首先編寫移液器機(jī)械臂控制程序，使帶有8個(gè)吸頭10的移液器8靠近自適應(yīng)退吸頭裝置，并下降至工作位置(如圖3a所示)，適配頭9緩慢靠近U型凹槽1-2，如果位置偏差在誤差允許的范圍之內(nèi)(由機(jī)械臂控制程序設(shè)定)，在U型凹槽1-2前端凸設(shè)的斜面導(dǎo)向直角1-3的作用下，掛板I根據(jù)適配頭9的位置進(jìn)行左右微調(diào)，適配頭9繼續(xù)向內(nèi)靠近，使8個(gè)適配頭9全部進(jìn)入掛板I的U型凹槽1-2之內(nèi)，完成適配頭9與自適應(yīng)退吸頭裝置的完美結(jié)合。之后移液器8的機(jī)械臂上提，由于臺(tái)階1-1的作用，中間4個(gè)吸頭10先脫離適配頭9 (如圖3b所示)，隨后外側(cè)的4個(gè)吸頭10脫離，即完成所有8個(gè)吸頭全部退下的操作。移液器8在機(jī)械臂的作用下離開自適應(yīng)退吸頭裝置，退吸頭過(guò)程結(jié)束。
[0033]實(shí)施例2
[0034]如圖4所示，本實(shí)用新型的另一種自適應(yīng)退吸頭裝置的基本結(jié)構(gòu):包括掛板21，調(diào)節(jié)彈簧22，調(diào)節(jié)螺栓23，限位板24，底座25，擋板26，廢吸頭收集槽27，移液器28，適配頭29和吸頭30 ;如圖5所示，掛板21上設(shè)有U型凹槽2-3、U型凹槽前端凸設(shè)有導(dǎo)向角2_4、U型凹槽下沿設(shè)有一級(jí)臺(tái)階2-1和二級(jí)臺(tái)階2-2。其中，導(dǎo)向角2-4為導(dǎo)向直角與導(dǎo)向圓角的結(jié)合，其放大圖如圖5a所示。其中，掛板1、限位板4、底座5采用不銹鋼板材制作，擋板6采用透明亞克力板制作；廢吸頭收集槽7采用鋁合金板材制作。退吸頭裝置的掛板21如圖5所示，適用于十二通道的移液器28，適配頭29前端可更換吸頭30 ;掛板21上共開有12個(gè)U型凹槽2-3，U型槽寬度比適配頭29直徑大0.3mm,比吸頭30最大直徑小1mm，凹槽2-3前端凸設(shè)有導(dǎo)向角2-4，導(dǎo)向角2-4是導(dǎo)向直角和導(dǎo)向圓角的結(jié)合，凸緣底部一截是斜面導(dǎo)向直角，凸緣頂部一截是弧面導(dǎo)向圓角，斜面導(dǎo)向直角長(zhǎng)度為0.21mm,允許的誤差范圍為_1臟-+Imm ;弧面導(dǎo)向圓角的弧半徑為1.2mm,弧長(zhǎng)為0.94mm,允許的誤差范圍為-0.1mm-+0.1mnin
[0035]中間8個(gè)凹槽的下沿設(shè)計(jì)了一級(jí)臺(tái)階2-1，高度為0.3mm，其中，內(nèi)側(cè)的4個(gè)凹槽下沿設(shè)計(jì)了二級(jí)臺(tái)階2-2，高度為0.3mm。
[0036]該裝置具體工作流程如下:先編寫移液器機(jī)械臂控制程序，使帶有12個(gè)吸頭的移液器28靠近自適應(yīng)退吸頭裝置，并下降至工作位置(可參照?qǐng)D3a所示)，適配頭29緩慢靠近U型凹槽2-3，如果位置偏差在誤差允許的范圍內(nèi)，在U型凹槽2-3前端凸設(shè)的導(dǎo)向角2-4的作用下，掛板21根據(jù)適配頭29的位置進(jìn)行左右微調(diào)，適配頭29繼續(xù)向內(nèi)靠近，使12個(gè)適配頭29全部進(jìn)入掛板的U型凹槽2-3中，完成適配頭29與自適應(yīng)退吸頭裝置的結(jié)合，之后移液器28的機(jī)械臂上提，由于二級(jí)臺(tái)階2-2的作用，中間4個(gè)吸頭30先脫離適配頭29，隨后由于一級(jí)臺(tái)階2-1的作用，第二批4個(gè)吸頭30脫離，最后，外側(cè)的4個(gè)吸頭30脫離適配頭29。移液器28在機(jī)械臂的作用下離開自適應(yīng)退吸頭裝置，退吸頭過(guò)程結(jié)束。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)退吸頭裝置，包括掛板(I)、調(diào)節(jié)彈簧(2)、調(diào)節(jié)螺栓(3)、限位板(4)、底座(5)、擋板(6)和廢吸頭收集槽(7);所述掛板(I)上設(shè)有U型凹槽(1-2)，其特征在于，所述U型凹槽的前端凸設(shè)有導(dǎo)向角(1-3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)彈簧(2)由調(diào)節(jié)螺栓(3)固定于掛板(I)的左右兩端；且掛板(I)在所述調(diào)節(jié)彈簧(2)的彈性范圍內(nèi)可以左右移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向角(1-3)可以是導(dǎo)向圓角或者導(dǎo)向直角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述U型凹槽(1-2)的厚度可以不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述U型凹槽(1-2)的下沿可以設(shè)有至少一級(jí)臺(tái)階(1-1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述U型凹槽(1-2)的下沿設(shè)有二級(jí)臺(tái)階。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述掛板(I)、所述限位板(4)、所述底座(5)以及所述廢吸頭收集槽(7)均采用耐磨金屬材質(zhì)制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述掛板(I)、所述限位板(4)、所述底座(5)以及所述廢吸頭收集槽(7)采用鋁合金板材或者不銹鋼板材制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述擋板(6)采用透明材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種自適應(yīng)退吸頭裝置，其特征在于，所述擋板(6)采用亞克力板材制成。
【文檔編號(hào)】B01L3/02GK204051712SQ201420473194
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】王煒, 朱金鑫, 曲文靜, 何農(nóng)躍, 李智洋 申請(qǐng)人:南京中科神光科技有限公司