一種自適應退吸頭裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移液裝置自動去除移液器吸頭的機械部件，具體是一種自適應退吸頭裝置。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。掛板上設有U型凹槽，凹槽前端凸設有導向角。本發(fā)明的裝置在工作過程中會自適應的配合移液器，如果位置產(chǎn)生左右偏差，適配頭會先接觸到U型凹槽前端凸設的導向角，適配頭繼續(xù)向內(nèi)運動，該裝置的掛板會由于適配頭與導向角接觸產(chǎn)生的橫向推力自適應的左右移動調(diào)節(jié)，適應一定范圍內(nèi)的誤差，使所有適配頭都能順利到達指定位置，提高了系統(tǒng)的容錯度和穩(wěn)定性。
【專利說明】一種自適應退吸頭裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及移液器【技術領域】，尤其涉及一種移液裝置自動去除移液器吸頭的機械部件，具體的說是一種自適應退吸頭裝置。

【背景技術】
[0002]生物自動化工作站可以實現(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確率；而作為生物自動化工作站的一個核心部件——移液器，需要頻繁的更換吸頭。在樣本的制備過程中，可靠、高效的將使用過的吸頭從移液器上取下，可以很好地提高整個樣本制備過程的效率，是實現(xiàn)生物自動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，退吸頭動作的完成要依靠移液器機械臂精準的運動，容錯度低，對整個移液系統(tǒng)軟件控制和硬件設計的要求極高。當系統(tǒng)產(chǎn)生一定誤差時，就不能順利完成退吸頭工作:有時由于位置偏差，適配頭甚至會直接撞擊到退吸頭裝置上，對儀器造成損害。
[0004]不僅如此，在實際操作中，移液器一般每次安裝8個吸頭甚至更多，吸頭與移液器適配頭之間的摩擦力較大。傳統(tǒng)的退吸頭裝置通過機械臂的提升，一次將全部吸頭退下來(適配頭與吸頭分離)，機械臂將承受很大的載荷。對于操作頻繁的系統(tǒng)而言，這種工作方式對機械臂的承受能力要求極高，機械臂的使用壽命也會受到極大影響，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]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種自適應退吸頭裝置，可以適應一定范圍內(nèi)的誤差，提升系統(tǒng)的容錯度和穩(wěn)定性；同時，可以使吸頭分批退下，減少所有吸頭同時退下所產(chǎn)生的摩擦力，延長了退吸頭裝置整體的使用壽命。
[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明采取的技術方案為:一種自適應退吸頭裝置，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。掛板上設有U型凹槽，凹槽前端凸設有導向角。
[0007]優(yōu)選的，導向角可以是導向圓角或者導向直角，當然也可以是任何可以實現(xiàn)本發(fā)明技術方案的其它具有導向功能的幾何形狀。
[0008]在本發(fā)明中提到的“導向角”，可以理解為是一個“動作”。在本發(fā)明中涉及的導向角一般情況下分為三種:一種是導向圓角，一種是導向直角，一種是導向直角與導向圓角的結(jié)合。導向圓角可以認為是兩條邊或者兩個面通過弧線或者弧面連接在一起的動作。導向直角可以認為是兩條邊或者兩個面通過直線或者平面連接在一起的動作。導向直角與導向圓角的結(jié)合可以認為是多條邊或者多個面既包含通過弧線或者弧面連接在一起的動作(兩條邊或者兩個面)也包含通過直線或者平面連接在一起的動作(兩條邊或者兩個面)。而圓角和直角(此處的直角并非傳統(tǒng)意義上的90度直角)就是兩個動作生成的幾何形狀。而上文所述的“動作”所生成的任何幾何形狀(包括導向圓角或者導向直角或者兩者結(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接觸。如果移液器的位置產(chǎn)生左右偏差，適配頭會先接觸到U型凹槽前端凸設的導向角，適配頭繼續(xù)向內(nèi)運動，自適應退吸頭裝置的掛板會由于適配頭與導向角接觸產(chǎn)生橫向的推力，從而自適應左右移動調(diào)節(jié)，適應一定范圍內(nèi)的誤差，使所有適配頭都能順利到達指定的位置，提升系統(tǒng)的容錯度和穩(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型凹槽下沿設有至少一級臺階。常見的移液器一次攜帶8個吸頭，掛板可以設計為中間四個凹槽下沿設有一級臺階，即中間四個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，這樣可以減少吸頭同時脫落所產(chǎn)生的摩擦力，降低移液器機械臂的工作強度，延長裝置整體的使用壽命。
[0011]所述的退吸頭裝置在安裝時要先確定位置并固定，防止來回移動。
[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。
[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]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果是:
[0015]1.本發(fā)明的裝置可以自適應一定范圍內(nèi)的誤差，提升移液系統(tǒng)的容錯度和穩(wěn)定性。
[0016]2.本發(fā)明的裝置通過調(diào)節(jié)彈簧使掛板可以左右移動，并可以通過螺栓調(diào)節(jié)彈簧的松緊，調(diào)整掛板的初始位置，簡化了設備的安裝和調(diào)節(jié)。
[0017]3.本發(fā)明的裝置實現(xiàn)了吸頭的分批退下，在完成退吸頭工作的同時，減少了移液器機械臂的受力，有利于維護整個系統(tǒng)和延長使用壽命。
[0018]4.本發(fā)明的裝置使用物理的方法完成了退吸頭過程的自適應，極大的簡化了結(jié)構(gòu)設計過程，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的移液裝置，同時提高移液系統(tǒng)的使用效率，延長其使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例1的掛板局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2a為本發(fā)明實施例1的導向角的放大示意圖；
[0022]圖3a為本發(fā)明實施例1的初始工作狀態(tài)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3b為本發(fā)明實施例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為本發(fā)明實施例2的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實施例2的掛板局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5a為本發(fā)明實施例2的導向角的放大示意圖。
[0027]圖1和圖2中標號: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.臺階；1-2.U型凹槽；1_3.導向角。
[0028]圖4和圖5中標號: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.—級臺階；2_2.二級臺階；2-3.U型凹槽；2-4.導向角。

【具體實施方式】
[0029]實施例1
[0030]如圖1所示，本發(fā)明的一種自適應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上設有U型凹槽1-2、U型凹槽前端凸設有導向角1-3、U型凹槽下沿設有一級臺階1-1。其中底座5、擋板6、廢吸頭收集槽7通過螺栓連接，且廢吸頭收集槽7通過螺栓固定在工作臺的相應位置上。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前端凸設有導向角1_3，導向角1_3在本實施例中是斜面導向直角，其局部放大圖如圖2a所不。斜面導向直角1-3的長度為lmm(指的是斜面長度)，允許的誤差范圍為-1_—+Imm ;中間4個凹槽的下沿設計了一級臺階1_1，臺階1_1的厚度為0.5mm。
[0032]該裝置具體工作流程如下:首先編寫移液器機械臂控制程序，使帶有8個吸頭10的移液器8靠近自適應退吸頭裝置，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)(由機械臂控制程序設定)，在U型凹槽1-2前端凸設的斜面導向直角1-3的作用下，掛板I根據(jù)適配頭9的位置進行左右微調(diào)，適配頭9繼續(xù)向內(nèi)靠近，使8個適配頭9全部進入掛板I的U型凹槽1-2之內(nèi)，完成適配頭9與自適應退吸頭裝置的完美結(jié)合。之后移液器8的機械臂上提，由于臺階1-1的作用，中間4個吸頭10先脫離適配頭9 (如圖3b所示)，隨后外側(cè)的4個吸頭10脫離，即完成所有8個吸頭全部退下的操作。移液器8在機械臂的作用下離開自適應退吸頭裝置，退吸頭過程結(jié)束。
[0033]實施例2
[0034]如圖4所示，本發(fā)明的另一種自適應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上設有U型凹槽2-3、U型凹槽前端凸設有導向角2_4、U型凹槽下沿設有一級臺階2-1和二級臺階2-2。其中，導向角2-4為導向直角與導向圓角的結(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前端凸設有導向角2-4，導向角2-4是導向直角和導向圓角的結(jié)合，凸緣底部一截是斜面導向直角，凸緣頂部一截是弧面導向圓角，斜面導向直角長度為0.21mm,允許的誤差范圍為_1臟-+Imm ;弧面導向圓角的弧半徑為1.2mm,弧長為0.94mm,允許的誤差范圍為-0.1mm-+0.1mnin
[0035]中間8個凹槽的下沿設計了一級臺階2-1，高度為0.3mm，其中，內(nèi)側(cè)的4個凹槽下沿設計了二級臺階2-2，高度為0.3mm。
[0036]該裝置具體工作流程如下:先編寫移液器機械臂控制程序，使帶有12個吸頭的移液器28靠近自適應退吸頭裝置，并下降至工作位置(可參照圖3a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前端凸設的導向角2-4的作用下，掛板21根據(jù)適配頭29的位置進行左右微調(diào)，適配頭29繼續(xù)向內(nèi)靠近，使12個適配頭29全部進入掛板的U型凹槽2-3中，完成適配頭29與自適應退吸頭裝置的結(jié)合，之后移液器28的機械臂上提，由于二級臺階2-2的作用，中間4個吸頭30先脫離適配頭29，隨后由于一級臺階2-1的作用，第二批4個吸頭30脫離，最后，外側(cè)的4個吸頭30脫離適配頭29。移液器28在機械臂的作用下離開自適應退吸頭裝置，退吸頭過程結(jié)束。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種自適應退吸頭裝置，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)上設有U型凹槽(1-2)，其特征在于，所述U型凹槽的前端凸設有導向角(1-3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種自適應退吸頭裝置，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。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種自適應退吸頭裝置，其特征在于，所述導向角(1-3)可以是導向圓角或者導向直角。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種自適應退吸頭裝置，其特征在于，所述U型凹槽(1-2)的厚度可以不同。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種自適應退吸頭裝置，其特征在于，所述U型凹槽(1-2)的下沿可以設有至少一級臺階(1-1)。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種自適應退吸頭裝置，其特征在于，所述U型凹槽(1-2)的下沿設有二級臺階。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種自適應退吸頭裝置，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)權利要求7所述的一種自適應退吸頭裝置，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)權利要求1所述的一種自適應退吸頭裝置，其特征在于，所述擋板(6)采用透明材料制成。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種自適應退吸頭裝置，其特征在于，所述擋板(6)采用亞克力板材制成。
【文檔編號】B01L3/02GK104148126SQ201410413053
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權日: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 申請人:南京中科神光科技有限公司