一種移液器及使用其進(jìn)行移液的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種移液器及使用其進(jìn)行移液的方法，該移液器包括底座、設(shè)于底座一側(cè)的立柱、設(shè)于立柱上的Z軸電機(jī)、設(shè)于Z軸電機(jī)輸出軸的第一絲桿、設(shè)于第一絲桿上的滑塊、固定安裝于滑塊上的移液機(jī)構(gòu)、及設(shè)于底座上且與Z軸電機(jī)電性連接的電磁定位裝置；所述移液機(jī)構(gòu)包括連接滑塊的活塞頭連接固定架，裝設(shè)在活塞頭連接固定架上的活塞電機(jī)，與活塞電機(jī)的輸出軸連接的第二絲桿，與第二絲桿連接的活塞固定板，裝設(shè)在活塞固定板上的數(shù)個(gè)活塞，套設(shè)在活塞上的活塞缸體，活塞缸體的下端對(duì)應(yīng)活塞設(shè)置有數(shù)個(gè)插嘴，插嘴下端設(shè)有密封凸環(huán)和定向凸環(huán)，活塞固定板上設(shè)有推桿，推桿的下端設(shè)有退吸頭推板，該退吸頭推板設(shè)置于活塞缸體下方且設(shè)置于定向凸環(huán)的上方。
【專利說(shuō)明】一種移液器及使用其進(jìn)行移液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種移液器及使用其進(jìn)行移液的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]微孔板，包括96孔和384孔等形式，是生物工程和醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中常用的反應(yīng)容器。由其上面有很多的小孔，可裝載很多的測(cè)試樣品在相同條件下進(jìn)行反應(yīng)，因此在生物和醫(yī)學(xué)的研究和應(yīng)用中得到廣泛使用。
[0003]生物學(xué)的各種反應(yīng)都離不開各種溶液。往這些小孔中添加各種反應(yīng)溶液是非常基礎(chǔ)和重要的工作。一直以來(lái)，生物醫(yī)學(xué)的工作者都依靠活塞式加液器給微孔板進(jìn)行各種溶液的添加。它的主要結(jié)構(gòu)包括:
1.滑動(dòng)活塞:上下運(yùn)動(dòng)造成氣壓變化以便進(jìn)行吸液噴液；
2.調(diào)節(jié)螺桿:決定活塞向上運(yùn)動(dòng)的高度確定吸液量多少；
3.彈簧:將活塞自動(dòng)回彈到調(diào)節(jié)螺帽所在的高度；
4.推桿:操作者用手指克服彈簧力并推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)以噴液；
5.插嘴:套住塑料吸頭形成密閉的環(huán)境以便液體進(jìn)入吸頭；
活塞式加液器有單頭或者8頭或者12頭的形式。采用操作者手指克服彈簧力控制噴液的形式的移液裝置，稱為傳統(tǒng)移液器。
[0004]比較新型的移液裝置則不需要操作者手指克服彈簧力控制噴液，而采用了電機(jī)控制活塞運(yùn)動(dòng)位置以實(shí)現(xiàn)吸液噴液。這些移液裝置對(duì)上述傳統(tǒng)移液器的第2，3，4點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，它的結(jié)構(gòu)包括:
1.滑動(dòng)活塞:上下運(yùn)動(dòng)造成氣壓變化以便進(jìn)行吸液噴液；
2.電機(jī)和螺桿:決定活塞的運(yùn)動(dòng)位置以實(shí)現(xiàn)定量吸液/噴液；
3.微電腦:儲(chǔ)存程序并控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)；
4.按鍵和顯示屏:操作者根據(jù)程序界面用以輸入工作信息；
5.插嘴:套住塑料吸頭形成密閉的環(huán)境以便液體進(jìn)入吸頭。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，吸頭的安裝和拆除都是采用人工安裝，即通過操作者用手將吸頭固定在插嘴上。手動(dòng)安裝吸頭存在如下問題:
1.手動(dòng)插吸頭存在風(fēng)險(xiǎn):手動(dòng)插吸頭可能引起插嘴和吸頭之間密封不好的情況引起移液失敗。因?yàn)槿耸置看斡昧Φ拇笮〉姆较虼嬖谝欢ǖ牟町?。特別是8頭或者12頭的產(chǎn)品，更容易出現(xiàn)這種情況。
[0006]2.插吸頭/退吸頭的勞累:手動(dòng)插吸頭需要用力向下插，手動(dòng)退吸頭讓操作者的手指勞累。特別是特別是8頭或者12頭的產(chǎn)品，需要非常大的力量才能插緊/退去。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能自動(dòng)安裝和拆卸吸頭的移液器。[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種移液的方法，該方法操作簡(jiǎn)單，易控制且失誤率低。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種移液器，包括底座、設(shè)于底座一側(cè)的立柱、設(shè)于立柱上的Z軸電機(jī)、設(shè)于Z軸電機(jī)輸出軸的第一絲桿、設(shè)于第一絲桿上的滑塊、固定安裝于滑塊上的移液機(jī)構(gòu)、及設(shè)于底座上且與Z軸電機(jī)電性連接的電磁定位裝置；所述移液機(jī)構(gòu)包括連接滑塊的活塞頭連接固定架，裝設(shè)在活塞頭連接固定架上的活塞電機(jī)，與活塞電機(jī)的輸出軸連接的第二絲桿，與第二絲桿連接的活塞固定板，裝設(shè)在活塞固定板上的數(shù)個(gè)活塞，套設(shè)在活塞上的活塞缸體，活塞缸體的下端對(duì)應(yīng)活塞設(shè)置有數(shù)個(gè)插嘴，所述插嘴上端用于密封活塞缸體，所述插嘴下端用于套接吸頭，所述插嘴下端分別設(shè)有位于下方的密封凸環(huán)和位于上方的定向凸環(huán)，所述活塞固定板上設(shè)置有推桿，推桿的下端設(shè)置有退吸頭推板，該退吸頭推板設(shè)置于活塞缸體下方，且設(shè)置于插嘴的定向凸環(huán)的上方；所述電磁定位裝置上設(shè)有盤架。
[0010]所述活塞缸體的上端設(shè)有密封圈，所述活塞、密封圈、活塞缸體、與插嘴之間形成密封空間，所述活塞在密封空間內(nèi)上下移動(dòng)使密封空間內(nèi)產(chǎn)生壓力變化，從而可推動(dòng)液體進(jìn)入或排出插嘴下方套接的吸頭內(nèi)。
[0011]所述插嘴采用軟性材料制成。
[0012]還包括電性連接所述Z軸電機(jī)、所述活塞電機(jī)及所述電磁定位裝置的觸摸屏控制面板及操作手柄。
[0013]所述活塞為96個(gè)，所述插嘴為96個(gè)。
[0014]所述立柱上設(shè)有與第一絲桿平行的光桿，所述滑塊上對(duì)應(yīng)光桿設(shè)置有通孔，所述光桿設(shè)于該通孔內(nèi)。
[0015]所述電磁定位裝置包括安裝于底座上的導(dǎo)軌、滑動(dòng)設(shè)于導(dǎo)軌上的盤架、設(shè)于導(dǎo)軌相對(duì)兩側(cè)的定位塊、設(shè)于盤架內(nèi)且相對(duì)定位塊設(shè)置的電磁鐵、設(shè)于定位塊上且相對(duì)電磁鐵設(shè)置的鐵塊、設(shè)于盤架內(nèi)的防撞膠墊、設(shè)于盤架內(nèi)的微動(dòng)開關(guān)、及設(shè)于所述定位塊上且對(duì)應(yīng)所述微動(dòng)開關(guān)設(shè)置的調(diào)節(jié)螺絲，所述電磁鐵電性連接所述Z軸電機(jī)；所述電磁定位裝置還包括設(shè)于盤架內(nèi)且位于導(dǎo)軌上方的第一安裝凸臺(tái)及設(shè)于盤架內(nèi)且位于導(dǎo)軌下方的第二安裝凸臺(tái)，所述電磁鐵設(shè)于該第一安裝凸臺(tái)上，該電磁鐵與第一安裝凸臺(tái)之間設(shè)有彈簧，所述防撞膠墊及所述微動(dòng)開關(guān)都固定安裝于該第二安裝凸臺(tái)上。
[0016]位于同一側(cè)的所述調(diào)節(jié)螺絲與微動(dòng)開關(guān)的距離D3小于所述電磁鐵與所述鐵塊的距離D1，所述電磁鐵與所述鐵塊的距離Dl小于所述防撞膠墊與所述定位塊的距離D2。
[0017]本發(fā)明還提供一種使用上述移液器進(jìn)行移液的方法，包括以下步驟:
步驟1、提供移液器、裝有吸頭的吸頭盒、源溶液盤、靶盤，分別將吸頭盒、源溶液盤、靶盤依次放置在移液器的盤架上；所述吸頭盒下方采用軟性材料；
步驟2、根據(jù)源溶液盤、靶盤位置分別設(shè)定移液高度Hl、吸液高度H2、放液高度H3 ；步驟3、手動(dòng)移動(dòng)盤架，使盤架上的吸頭盒位于移液器的插嘴正下方，控制Z軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)，使固定安裝于滑塊上的移液機(jī)構(gòu)整體向下運(yùn)動(dòng)靠近吸頭盒，至插嘴接觸吸頭，減速繼續(xù)向下，使插嘴正壓插入吸頭中，直到插嘴無(wú)法向下運(yùn)動(dòng)為止；控制Z軸電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，向上提起移液機(jī)構(gòu)，由此完成吸頭的安裝；
步驟4、手動(dòng)移動(dòng)盤架，使源溶液盤位于吸頭正下方，控制Z軸電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，使吸頭位置到達(dá)設(shè)定的吸液高度H2，然后控制活塞電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)吸入液體至吸頭內(nèi)，然后由軟件自動(dòng)控制Z軸電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)提起至移液高度H1，完成源溶液的吸取動(dòng)作；
步驟5、再次手動(dòng)移動(dòng)盤架，使靶盤位于吸頭正下方，控制Z軸電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，使吸頭位置到達(dá)設(shè)定的放液高度H3，然后控制活塞電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)使吸頭內(nèi)的液體排出至靶盤內(nèi)，然后由軟件自動(dòng)控制Z軸電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)提起至移液高度Hl，完成移液。
[0018]還包括步驟6、控制活塞電機(jī)繼續(xù)反向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，排出空氣；手動(dòng)移動(dòng)盤架，使吸頭盒位于吸頭的正下方，控制活塞固定板向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)推桿向下帶動(dòng)退吸頭推板對(duì)吸頭產(chǎn)生一個(gè)向下的推力，使吸頭脫離插嘴落入吸頭盒內(nèi)，由此完成吸頭的拆卸。
[0019]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明移液器通過設(shè)置一個(gè)Z軸電機(jī),將移液機(jī)構(gòu)與Z軸電機(jī)通過第一絲桿連接，移液機(jī)構(gòu)能在Z軸電機(jī)的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安裝吸頭，操作方便簡(jiǎn)潔，安裝牢固，工作量?。槐景l(fā)明移液器通過設(shè)置退吸頭推板，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)退吸頭，大大減小實(shí)驗(yàn)人員的工作量；采用96個(gè)活塞進(jìn)行移液能高效而可靠地工作，無(wú)需操作者付出很大的體力，大大降低了誤操作的可能性；且采用電磁定位裝置作為手動(dòng)的輔助設(shè)備，配合電機(jī)的自動(dòng)控制，使移液過程準(zhǔn)確對(duì)位，操作簡(jiǎn)單，工作效率高。采用本發(fā)明移液器進(jìn)行移液的方法手動(dòng)輔助與電機(jī)自動(dòng)控制相結(jié)合，操作簡(jiǎn)單，精度高，工作效率高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明移液器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明移液器的插嘴的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明移液器的插嘴的局部剖視圖；
圖4為本發(fā)明移液器的電磁定位裝置處于微動(dòng)開關(guān)常開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明移液器的電磁定位裝置處于微動(dòng)開關(guān)閉合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的機(jī)構(gòu)和工作原理。為了更好說(shuō)明本實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件。
[0022]請(qǐng)參見圖1-5所示，本發(fā)明提供一種移液器，包括底座3、設(shè)于底座3 —側(cè)的立柱
2、設(shè)于立柱2上的Z軸電機(jī)21、設(shè)于Z軸電機(jī)21輸出軸的第一絲桿22、設(shè)于第一絲桿22上的滑塊24、固定安裝于滑塊24上的移液機(jī)構(gòu)1、及設(shè)于底座3上且與Z軸電機(jī)21電性連接的電磁定位裝置30。
[0023]所述移液機(jī)構(gòu)I包括連接滑塊24的活塞頭連接固定架10，裝設(shè)在活塞頭連接固定架10上的活塞電機(jī)11，與活塞電機(jī)11的輸出軸連接的第二絲桿111，與第二絲桿111連接的活塞固定板12，裝設(shè)在活塞固定板12上的數(shù)個(gè)活塞14，套設(shè)在活塞14上的活塞缸體16，活塞缸體16的上端設(shè)有密封圈13、活塞缸體16的下端對(duì)應(yīng)活塞設(shè)置有數(shù)個(gè)插嘴15，所述插嘴15上端用于密封活塞缸體16，所述插嘴15下端用于套接吸頭17。所述活塞14、密封圈13、活塞缸體16、與插嘴15之間形成密封空間141，所述活塞14在密封空間141內(nèi)上下移動(dòng)使密封空間141內(nèi)產(chǎn)生壓力變化，從而可推動(dòng)液體進(jìn)入或排出插嘴15下方套接的吸頭17內(nèi)。當(dāng)?shù)诙z桿111向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封空間141內(nèi)壓力減小，液體從吸頭17的小孔進(jìn)入到吸頭17內(nèi)；當(dāng)?shù)诙z桿111向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封空間141內(nèi)壓力增大，液體從吸頭17的小孔被排出。
[0024]所述Z軸電機(jī)21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠帶動(dòng)第一絲桿22轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊24在Z軸電機(jī)21和第一絲桿22的巨大扭矩力作用下上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)移液機(jī)構(gòu)I上下移動(dòng)，將插嘴15插入吸頭17并壓緊，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安裝吸頭17的功能。
[0025]為確保插上吸頭17而不漏氣，所述插嘴15下端分別設(shè)有位于下方的密封凸環(huán)151和位于上方的定向凸環(huán)152。所述插嘴15及設(shè)于其上的密封凸環(huán)151和定向凸環(huán)152為一體成型制成，加工方便。所述插嘴15采用軟性材料制成，具有一定的彈性形變量，以利于安裝吸頭17，密封效果較好。所述密封凸環(huán)151和定向凸環(huán)152都是設(shè)于插嘴15外側(cè)的弧形凸環(huán)。其與吸頭17的接觸面積較小，易于深插入吸頭17內(nèi)利于安裝，且密封效果較好。所述密封凸環(huán)151高度的設(shè)置對(duì)密封效果具有較大的影響，如果密封凸環(huán)151的高度過高，凸環(huán)結(jié)構(gòu)不耐磨；如果密封凸環(huán)151的高度過小，加工的準(zhǔn)確性難以保證。優(yōu)選的，所述密封凸環(huán)151相對(duì)插嘴15的高度為0.2mnT0.212mm,既利于加工又能保證較好的密封效果。
[0026]所述定向凸環(huán)152主要給插嘴15提供導(dǎo)向作用即讓吸頭17方向定位準(zhǔn)確，同時(shí)具備一定的密封效果。所述定向凸環(huán)152增大了吸頭17與插嘴15之間的縱向接觸長(zhǎng)度，使吸頭17擺動(dòng)的角度受到限制，從而給吸頭17定向以確保吸頭17豎直向下。所述密封凸環(huán)152相對(duì)插嘴15的高度為0.18mnT0.192mm,具有較好的定向及密封作用。為配合吸頭17的安裝，存放吸頭17的吸頭盒下方采用軟性材料，使安裝吸頭17過程中吸頭17能因受力方向作出一定角度的調(diào)整以更好的貼合插嘴15，完成密封。安裝吸頭17時(shí)，插嘴15上的密封凸環(huán)151利用其弧形設(shè)計(jì)插入吸頭17內(nèi)，然后依靠定向凸環(huán)152的導(dǎo)向作用，并配合吸頭盒的反向擠壓，將插嘴15牢固地插入吸頭17中，由于密封凸環(huán)151和定向凸環(huán)152與吸頭17內(nèi)壁間的摩擦阻力使安裝好的吸頭17不會(huì)輕易從插嘴15上掉落下來(lái)。
[0027]所述活塞固定板12上設(shè)置有推桿182，推桿182的下端設(shè)置有退吸頭推板181，該退吸頭推板181設(shè)置于活塞缸體16下方，且設(shè)置于插嘴15的定向凸環(huán)152的上方，該退吸頭推板181可以在活塞缸體16下端與定向凸環(huán)152的上端之間上下移動(dòng)。活塞電機(jī)11正向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)第二絲桿111轉(zhuǎn)動(dòng)，其產(chǎn)生的扭矩力帶動(dòng)活塞固定板12向下移動(dòng)，所述活塞14、推桿182、及吸頭推板181在活塞固定板12的作用下向下移動(dòng)，當(dāng)吸頭推板181移動(dòng)至能夠接觸吸頭17上端的位置時(shí)確定為活塞14位于零刻度線位置，控制活塞電機(jī)11繼續(xù)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，將使活塞固定板12向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)推桿182向下帶動(dòng)退吸頭推板181對(duì)吸頭17產(chǎn)生一個(gè)向下的推力，使吸頭17脫離插嘴15。
[0028]進(jìn)一步的，所述立柱2上設(shè)有與第一絲桿22平行的光桿23，所述滑塊24上對(duì)應(yīng)光桿23設(shè)置有通孔241，所述光桿23設(shè)于該通孔241內(nèi)，從而保證移液機(jī)構(gòu)I在立柱2上的上下移動(dòng)更加穩(wěn)定。
[0029]所述移液器還包括電性連接所述Z軸電機(jī)21、所述活塞電機(jī)11及所述電磁定位裝置30的觸摸屏控制面板(未圖示)及操作手柄(未圖示)，用以接受信號(hào)及輸入控制命令，從而分別控制Z軸電機(jī)21、活塞電機(jī)11及電磁定位裝置30。
[0030]所述電磁定位裝置30包括安裝于底座3上的導(dǎo)軌31、設(shè)于導(dǎo)軌31上的盤架32、設(shè)于導(dǎo)軌31相對(duì)兩側(cè)的定位塊33、設(shè)于盤架32內(nèi)且位于導(dǎo)軌31上方的第一安裝凸臺(tái)321、設(shè)于盤架32內(nèi)且相對(duì)定位塊33設(shè)置的電磁鐵322、設(shè)于定位塊33上且相對(duì)電磁鐵322設(shè)置的鐵塊331。所述電磁鐵322設(shè)于該第一安裝凸臺(tái)321上,所述電磁鐵322與第一安裝凸臺(tái)321之間設(shè)有彈簧323，具有一定的減震作用。所述電磁鐵322電性連接所述Z軸電機(jī)21。所述盤架32用于放置吸頭盒、源溶液盤和/或靶盤等移液裝置，根據(jù)移動(dòng)液體過程的需要進(jìn)行選擇，所述盤架32可在導(dǎo)軌31上水平移動(dòng)，以確保放置于盤架32上的移液裝置移動(dòng)到合適的位置。所述源溶液盤和靶盤均可為微孔板，包括96孔和384孔等形式。相應(yīng)的，優(yōu)選所述活塞14為96個(gè)，所述插嘴15也為96個(gè)，便于一次性完成96個(gè)孔的移液，而384個(gè)孔的移液僅需要進(jìn)行四次操作即可，非常方便。所述電磁定位裝置30還包括設(shè)于盤架32內(nèi)且位于導(dǎo)軌31下方的第二安裝凸臺(tái)324、設(shè)于盤架32內(nèi)的防撞膠墊325、設(shè)于盤架32內(nèi)的微動(dòng)開關(guān)326、及設(shè)于所述定位塊33上且對(duì)應(yīng)所述微動(dòng)開關(guān)326設(shè)置的調(diào)節(jié)螺絲332。所述防撞膠墊325及所述微動(dòng)開關(guān)326都固定安裝于所述第二安裝凸臺(tái)324上。當(dāng)微動(dòng)開關(guān)326與調(diào)節(jié)螺絲332接觸時(shí)，微動(dòng)開關(guān)326處于閉合狀態(tài)；當(dāng)微動(dòng)開關(guān)326不與調(diào)節(jié)螺絲332接觸時(shí)，微動(dòng)開關(guān)326處于常開狀態(tài)。
[0031]安裝時(shí)，位于同一側(cè)的所述調(diào)節(jié)螺絲332與微動(dòng)開關(guān)326的距離D3小于所述電磁鐵322與所述鐵塊331的距離D1，所述電磁鐵322與所述鐵塊331的距離Dl小于所述防撞膠墊325與所述定位塊33的距離D2。優(yōu)選的，D3比Dl小約0.2mm ,Dl比D2小約0.5mm。手動(dòng)移動(dòng)盤架32到導(dǎo)軌31 —側(cè)的定位塊33時(shí)，調(diào)節(jié)螺絲332跟微動(dòng)開關(guān)326最先接觸，由于微動(dòng)開關(guān)326具有一定的行程，因而不會(huì)被撞壞；然后電磁鐵322跟鐵塊33接觸，此時(shí)電磁鐵322由于彈簧323的減震作用可一定幅度后退；最后防撞膠墊325跟定位塊33接觸，由于防撞膠墊325的彈性可以防止過沖，并停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，盤架32到達(dá)預(yù)定位置，放置于盤架32上的移液裝置能夠與插嘴15準(zhǔn)確對(duì)位，微動(dòng)開關(guān)326與調(diào)節(jié)螺絲332接觸，微動(dòng)開關(guān)326處于閉合狀態(tài)，微動(dòng)開關(guān)326發(fā)出移動(dòng)到位的信號(hào)，軟件將允許Z軸電機(jī)21進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，開啟Z軸電機(jī)21運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)第一絲桿22轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑塊24在豎直方向上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)移液機(jī)構(gòu)I上下移動(dòng)。Z軸電機(jī)21運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，電磁鐵322通電產(chǎn)生強(qiáng)大的磁力，確保盤架32被固定貼靠在導(dǎo)軌31 —側(cè)的定位塊33上(請(qǐng)參見圖5)，避免此時(shí)外力作用偏移盤架32而導(dǎo)致移液對(duì)位錯(cuò)誤。當(dāng)需要對(duì)盤架32進(jìn)行移動(dòng)的時(shí)候，電磁鐵322先斷電，然后操作者可以用手推動(dòng)盤架32運(yùn)動(dòng)。當(dāng)盤架32離開導(dǎo)軌31兩端的定位塊33，微動(dòng)開關(guān)326脫離了調(diào)節(jié)螺絲332的壓迫并再次處于打開狀態(tài)。此時(shí)說(shuō)明盤架32沒有在正確的位置上，微動(dòng)開關(guān)326已處于打開狀態(tài)可作為一個(gè)移動(dòng)未到位的信號(hào)，軟件將不被執(zhí)行不允許Z軸電機(jī)21進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并提示操作者需要移動(dòng)正確的位置。
[0032]本發(fā)明的電磁定位裝置30，由防撞膠墊325進(jìn)行定位，電磁鐵322進(jìn)行位置的保護(hù)，微動(dòng)開關(guān)326作為軟件判斷的信號(hào)。整個(gè)電磁定位裝置30并不需要操作者手動(dòng)干預(yù)盤架32的鎖定與解鎖定，并對(duì)操作手感沒有影響，并沒有增加操作者額外的操作和注意力。移液裝置的定位方法非常簡(jiǎn)單方便，且能確保操作者每次移動(dòng)都能移動(dòng)到正確的位置，而無(wú)需操作者花費(fèi)額外的精力去處理定位精度。
[0033]綜上所述，本發(fā)明移液器通過設(shè)置一個(gè)Z軸電機(jī),將移液機(jī)構(gòu)與Z軸電機(jī)通過第一絲桿連接，移液機(jī)構(gòu)能在Z軸電機(jī)的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安裝吸頭，操作方便簡(jiǎn)潔，安裝牢固，工作量??；本發(fā)明移液器通過設(shè)置退吸頭推板，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)退吸頭，大大減小實(shí)驗(yàn)人員的工作量；采用96頭活塞進(jìn)行移液能高效而可靠地工作，無(wú)需操作者付出很大的體力，大大降低了誤操作的可能性；且采用電磁定位裝置作為手動(dòng)的輔助設(shè)備，配合電機(jī)的自動(dòng)控制，使移液過程準(zhǔn)確對(duì)位，操作簡(jiǎn)單，工作效率高。
[0034]此外，本發(fā)明還提供一種使用上述移液器進(jìn)行移液的方法，包括以下步驟:
步驟1、提供移液器、裝有吸頭的吸頭盒、源溶液盤、靶盤，分別將吸頭盒、源溶液盤、靶盤依次放置在移液器的盤架上。所述吸頭盒下方采用軟性材料。
[0035]步驟2、根據(jù)源溶液盤、靶盤位置分別設(shè)定移液高度Hl、吸液高度H2、放液高度H3。
[0036]步驟3、將吸頭安裝于移液器上。
[0037]手動(dòng)控制移動(dòng)盤架，使盤架上的吸頭盒位于移液器的插嘴正下方，控制Z軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)，使固定安裝于滑塊上的移液機(jī)構(gòu)整體向下運(yùn)動(dòng)靠近吸頭盒，至插嘴接觸吸頭，減速繼續(xù)向下，使插嘴正壓插入吸頭中，直到插嘴無(wú)法向下運(yùn)動(dòng)為止?？刂芞軸電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，向上提起移液機(jī)構(gòu)，由此完成吸頭的安裝。該移液器可一次性完成96個(gè)吸頭的安裝，且采用機(jī)械控制方式，安裝時(shí)向下的壓力均勻，整個(gè)過程安裝方便易于控制，且吸頭密封效果好。
[0038]步驟4、吸取源溶液。
[0039]Z軸電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁體處于斷電狀態(tài)，可直接手動(dòng)移動(dòng)盤架，使源溶液盤位于吸頭正下方，控制Z軸電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，使吸頭位置到達(dá)設(shè)定的吸液高度H2，然后控制活塞電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)吸入液體至吸頭內(nèi)，然后由軟件自動(dòng)控制Z軸電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)提起至移液高度Hl,即完成源溶液的吸取動(dòng)作。
[0040]步驟5、將源溶液排出到靶盤內(nèi)。
[0041]再次手動(dòng)移動(dòng)盤架，使靶盤位于吸頭正下方，控制Z軸電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，使吸頭位置到達(dá)設(shè)定的放液高度H3，然后控制活塞電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)使吸頭內(nèi)的液體排出至靶盤內(nèi)，然后由軟件自動(dòng)控制Z軸電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)提起至移液高度Hl，完成移液。
[0042]步驟6、拆卸吸頭。
[0043]控制活塞電機(jī)繼續(xù)反向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)至極限位置，排出空氣。手動(dòng)移動(dòng)盤架，使吸頭盒位于吸頭的正下方?？刂苹钊潭ò逑蛳逻\(yùn)動(dòng)推動(dòng)推桿向下帶動(dòng)退吸頭推板對(duì)吸頭產(chǎn)生一個(gè)向下的推力，使吸頭脫離插嘴落入吸頭盒內(nèi)，由此完成吸頭的拆卸。
[0044]采用本發(fā)明移液器進(jìn)行移液的方法手動(dòng)輔助與電機(jī)自動(dòng)控制相結(jié)合，操作簡(jiǎn)單，精度高，工作效率高。
[0045]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種移液器，其特征在于，包括底座、設(shè)于底座一側(cè)的立柱、設(shè)于立柱上的Z軸電機(jī)、設(shè)于Z軸電機(jī)輸出軸的第一絲桿、設(shè)于第一絲桿上的滑塊、固定安裝于滑塊上的移液機(jī)構(gòu)、及設(shè)于底座上且與Z軸電機(jī)電性連接的電磁定位裝置；所述移液機(jī)構(gòu)包括連接滑塊的活塞頭連接固定架，裝設(shè)在活塞頭連接固定架上的活塞電機(jī)，與活塞電機(jī)的輸出軸連接的第二絲桿，與第二絲桿連接的活塞固定板，裝設(shè)在活塞固定板上的數(shù)個(gè)活塞，套設(shè)在活塞上的活塞缸體，活塞缸體的下端對(duì)應(yīng)活塞設(shè)置有數(shù)個(gè)插嘴，所述插嘴上端用于密封活塞缸體，所述插嘴下端用于套接吸頭，所述插嘴下端分別設(shè)有位于下方的密封凸環(huán)和位于上方的定向凸環(huán)，所述活塞固定板上設(shè)置有推桿，推桿的下端設(shè)置有退吸頭推板，該退吸頭推板設(shè)置于活塞缸體下方，且設(shè)置于插嘴的定向凸環(huán)的上方；所述電磁定位裝置上設(shè)有盤架。
2.如權(quán)利要求1所述的移液器，其特征在于，所述活塞缸體的上端設(shè)有密封圈，所述活塞、密封圈、活塞 缸體、與插嘴之間形成密封空間，所述活塞在密封空間內(nèi)上下移動(dòng)使密封空間內(nèi)產(chǎn)生壓力變化，從而可推動(dòng)液體進(jìn)入或排出插嘴下方套接的吸頭內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的移液器，其特征在于，所述插嘴采用軟性材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的移液器，其特征在于，還包括電性連接所述Z軸電機(jī)、所述活塞電機(jī)及所述電磁定位裝置的觸摸屏控制面板及操作手柄。
5.如權(quán)利要求1所述的移液器，其特征在于，所述活塞為96個(gè)，所述插嘴為96個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的移液器，其特征在于，所述立柱上設(shè)有與第一絲桿平行的光桿，所述滑塊上對(duì)應(yīng)光桿設(shè)置有通孔，所述光桿設(shè)于該通孔內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的移液器，其特征在于，所述電磁定位裝置包括安裝于底座上的導(dǎo)軌、滑動(dòng)設(shè)于導(dǎo)軌上的盤架、設(shè)于導(dǎo)軌相對(duì)兩側(cè)的定位塊、設(shè)于盤架內(nèi)且相對(duì)定位塊設(shè)置的電磁鐵、設(shè)于定位塊上且相對(duì)電磁鐵設(shè)置的鐵塊、設(shè)于盤架內(nèi)的防撞膠墊、設(shè)于盤架內(nèi)的微動(dòng)開關(guān)、及設(shè)于所述定位塊上且對(duì)應(yīng)所述微動(dòng)開關(guān)設(shè)置的調(diào)節(jié)螺絲，所述電磁鐵電性連接所述Z軸電機(jī)；所述電磁定位裝置還包括設(shè)于盤架內(nèi)且位于導(dǎo)軌上方的第一安裝凸臺(tái)及設(shè)于盤架內(nèi)且位于導(dǎo)軌下方的第二安裝凸臺(tái)，所述電磁鐵設(shè)于該第一安裝凸臺(tái)上，該電磁鐵與第一安裝凸臺(tái)之間設(shè)有彈簧，所述防撞膠墊及所述微動(dòng)開關(guān)都固定安裝于該第二安裝凸臺(tái)上。
8.如權(quán)利要求7所述的移液器，其特征在于，位于同一側(cè)的所述調(diào)節(jié)螺絲與微動(dòng)開關(guān)的距離D3小于所述電磁鐵與所述鐵塊的距離D1，所述電磁鐵與所述鐵塊的距離Dl小于所述防撞膠墊與所述定位塊的距離D2。
9.一種使用如權(quán)利要求廣8中任意一項(xiàng)所述的移液器進(jìn)行移液的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、提供移液器、裝有吸頭的吸頭盒、源溶液盤、靶盤，分別將吸頭盒、源溶液盤、靶盤依次放置在移液器的盤架上；所述吸頭盒下方采用軟性材料； 步驟2、根據(jù)源溶液盤、靶盤位置分別設(shè)定移液高度Hl、吸液高度H2、放液高度H3 ； 步驟3、手動(dòng)移動(dòng)盤架，使盤架上的吸頭盒位于移液器的插嘴正下方，控制Z軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)，使固定安裝于滑塊上的移液機(jī)構(gòu)整體向下運(yùn)動(dòng)靠近吸頭盒，至插嘴接觸吸頭，減速繼續(xù)向下，使插嘴正壓插入吸頭中，直到插嘴無(wú)法向下運(yùn)動(dòng)為止；控制Z軸電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，向上提起移液機(jī)構(gòu)，由此完成吸頭的安裝； 步驟4、手動(dòng)移動(dòng)盤架，使源溶液盤位于吸頭正下方，控制Z軸電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，使吸頭位置到達(dá)設(shè)定的吸液高度H2，然后控制活塞電機(jī)正向運(yùn)動(dòng)吸入液體至吸頭內(nèi)，然后由軟件自動(dòng)控制Z軸電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)提起至移液高度H1，完成源溶液的吸取動(dòng)作； 步驟5、再次手動(dòng)移動(dòng)盤架，使靶盤位于吸頭正下方，控制Z軸電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，使吸頭位置到達(dá)設(shè)定的放液高度H3，然后控制活塞電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)使吸頭內(nèi)的液體排出至靶盤內(nèi)，然后由軟件自動(dòng)控制Z軸電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)提起至移液高度Hl，完成移液。
10.如權(quán)利要求9所述的移液的方法，其特征在于，還包括步驟6、控制活塞電機(jī)繼續(xù)反向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，排出空氣；手動(dòng)移動(dòng)盤架，使吸頭盒位于吸頭的正下方，控制活塞固定板向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)推桿向下帶動(dòng)退吸頭推板對(duì)吸頭產(chǎn)生一個(gè)向下的推力，使吸頭脫離插嘴落入吸頭盒內(nèi)，由此完成吸頭的拆卸。
【文檔編號(hào)】B01L3/02GK103691498SQ201410004737
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】劉宏, 蔡穎鵬, 李越, 劉超 申請(qǐng)人:廣州市刑事科學(xué)技術(shù)研究所, 佛山市德淙科學(xué)儀器有限公司