一種自動(dòng)凝膠切取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)凝膠切取裝置，屬于生物工程設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前DNA凝膠條帶回收時(shí)都通過(guò)在紫外線照射下手動(dòng)切取，此種方法存在諸多弊端:首先是EB等核酸染料對(duì)人體可能存在致癌的危險(xiǎn)，其次是DNA分子在紫外線照射下容易突變，以至于造成后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的錯(cuò)誤，再次是手工切取時(shí)存在較大的誤差。而對(duì)于二維凝膠在做質(zhì)譜鑒定前的切取工作，往往量比較大，而且要求精準(zhǔn)，這樣造成操作上的困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)上述不足提供了一種自動(dòng)凝膠切取裝置。
[0004]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型所述的自動(dòng)凝膠切取裝置，包括載物臺(tái)，切膠刀具，CCD數(shù)碼相機(jī)，凝膠成像儀外殼，滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)；所述的凝膠成像儀外殼內(nèi)到底端設(shè)有載物臺(tái)，切膠刀具布置滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)上，由滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)帶動(dòng)切膠刀具在凝膠成像儀外殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)，CCD數(shù)碼相機(jī)布置在凝膠成像儀外殼頂端對(duì)采樣圖樣進(jìn)行采集，CCD數(shù)碼相機(jī)與計(jì)算機(jī)連接。
[0006]本實(shí)用新型所述的自動(dòng)凝膠切取裝置，所述的滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)包括Z軸絲桿，Z軸導(dǎo)軌軸，Y軸導(dǎo)軌，X軸導(dǎo)軌，Z軸伺服電機(jī)，X軸滑塊，Y軸滑塊，Y軸絲桿，Y軸伺服電機(jī)，X軸伺服電機(jī)，Z軸滑塊，X軸絲桿；
[0007]所述的Y軸導(dǎo)軌和Y軸伺服電機(jī)固定安裝在外殼內(nèi)，Y軸滑塊布置在Y軸導(dǎo)軌上、且沿Y軸導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)，Y軸絲桿螺母固定在Y軸滑塊上，通過(guò)Y軸絲桿與Y軸伺服電機(jī)連接'Y軸伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)Y軸絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)Y軸滑塊左右運(yùn)動(dòng)；
[0008]所述的X軸導(dǎo)軌固定在Y軸滑塊上與Y軸導(dǎo)軌垂直，可隨Y軸滑塊左右運(yùn)動(dòng)；X軸伺服電機(jī)固定在X軸導(dǎo)軌后端，X軸滑塊布置在X軸導(dǎo)軌上，且沿X軸導(dǎo)軌前后運(yùn)動(dòng)，X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)X軸絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)X軸滑塊前后運(yùn)動(dòng)。
[0009]所述的Z軸導(dǎo)軌固定在X軸滑塊上，與X導(dǎo)軌軸垂直，可隨X軸滑塊前后運(yùn)動(dòng)。Z軸伺服電機(jī)固定安裝在Z軸導(dǎo)軌上端，Z軸滑塊布置在X軸導(dǎo)軌上且沿Z軸導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)；Z軸伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)Z軸絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)Z軸滑塊上下運(yùn)動(dòng)并且可同時(shí)隨X軸導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)。
[0010]本實(shí)用新型所述的自動(dòng)凝膠切取裝置，還包括刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)，所述的刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)布置在Z軸滑塊上，切膠刀具與刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)，刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)切膠刀具轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]本實(shí)用新型所述的自動(dòng)凝膠切取裝置，載物臺(tái)上設(shè)有凝膠收集容器放置孔，用于放置實(shí)驗(yàn)者用于收集目的凝膠塊的容器。
[0012]有益效果
[0013]本實(shí)用新型提供的自動(dòng)凝膠切取裝置利用凝膠成像儀自身成熟的成像技術(shù)，加入單片機(jī)和PC機(jī)結(jié)合的三維運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和圖像處理技術(shù)，巧妙設(shè)計(jì)的機(jī)械手臂，實(shí)現(xiàn)對(duì)目的片段的定位、切割和裝入指定容器，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的人體無(wú)接觸操作，避免手動(dòng)切膠時(shí)紫外線以及核酸染料對(duì)人體的傷害，同時(shí)使切膠的工作變得簡(jiǎn)單快速準(zhǔn)確。
[0014]本實(shí)用新型用到了單片機(jī)圖形控制技術(shù)，利用圖像采集軟硬件系統(tǒng)采集凝膠圖像，根據(jù)圖像分析得到凝膠位置的數(shù)據(jù)，并且控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確的進(jìn)行目的片段的切取。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的正是結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖3是本實(shí)用新型的切膠刀具示意圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型的載物臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是本實(shí)用新型的控制模塊示意圖。
[0020]圖中I是載物臺(tái)，2是切膠刀具，3是Z軸絲桿，4是Z軸導(dǎo)軌軸，5是Y軸導(dǎo)軌，6是X軸導(dǎo)軌，7是Z軸伺服電機(jī)，8是CCD數(shù)碼相機(jī)，9是凝膠成像儀外殼，10是X軸滑塊，11是Y軸滑塊，12是Y軸絲桿，13是Y軸伺服電機(jī)，14 Y軸絲桿螺母，15是X軸伺服電機(jī)，16是Z軸滑塊，17是刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)，18是凝膠收集容器放置孔，19是電機(jī)軸，20是Z軸螺母，21是計(jì)算機(jī)，22是X軸螺母，23是X軸絲桿，24是消毒池。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)核附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0022]自動(dòng)凝膠切取裝置的凝膠成像儀外殼9內(nèi)到底端設(shè)有載物臺(tái)1，切膠刀具2布置滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)上，由滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)帶動(dòng)切膠刀具2在凝膠成像儀外殼9內(nèi)運(yùn)動(dòng)，CCD數(shù)碼相機(jī)8布置在凝膠成像儀外殼9頂端對(duì)采樣圖樣進(jìn)行采集，CCD數(shù)碼相機(jī)8與計(jì)算機(jī)21連接。
[0023]本裝置還包括Z軸絲桿3，Z軸導(dǎo)軌軸4，Y軸導(dǎo)軌5，X軸導(dǎo)軌6，Z軸伺服電機(jī)7，X軸滑塊10，Y軸滑塊11，Y軸絲桿12，Y軸伺服電機(jī)13，固定在Y軸滑塊上的Y軸絲桿螺母14，X軸伺服電機(jī)15，Z軸滑塊16，刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)17，載物臺(tái)上的凝膠收集容器放置孔18，刀具轉(zhuǎn)換輪和電機(jī)連接軸19，Z軸絲桿螺母20，X軸絲桿螺母22，X軸絲桿23，消毒池24 ；
[0024]所述的Y軸導(dǎo)軌5和Y軸伺服電機(jī)13固定安裝在外殼9內(nèi)部后壁的上，Y軸滑塊11安裝在Y軸導(dǎo)軌5上，并且可以在Y軸導(dǎo)軌5上左右運(yùn)動(dòng)，Y軸絲桿螺母14固定在Y軸滑塊11上，并且通過(guò)Y軸絲桿12與Y軸伺服電機(jī)3連接，Y軸伺服電機(jī)3的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)Y軸絲桿12轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)Y軸螺母14及Y軸滑塊11左右運(yùn)動(dòng)。
[0025]X軸導(dǎo)軌6固定安裝在Y軸滑塊11上，在水平面與Y軸垂直，可隨Y軸滑塊11左右運(yùn)動(dòng)。X軸伺服電機(jī)15固定安裝在X軸導(dǎo)軌6后端，X軸滑塊10安裝在X軸導(dǎo)軌6上，并且可以沿X軸導(dǎo)軌6前后運(yùn)動(dòng)，X軸螺母22固定在X軸滑塊10上并與X軸伺服電機(jī)15連接，X軸伺服電機(jī)15的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)X軸絲桿23轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)X軸螺母(22)及X軸滑塊10前后運(yùn)動(dòng)。
[0026]Z軸導(dǎo)軌4固定安裝在X軸滑塊10上，在豎直平面與X軸垂直，可隨X軸滑塊10前后運(yùn)動(dòng)。Z軸伺服電機(jī)7固定安裝在Z軸導(dǎo)軌4上端，Z軸滑塊16安裝在X軸導(dǎo)軌4上，并且可以沿Z軸導(dǎo)軌4上下運(yùn)動(dòng)，Z軸螺母20固定在Z軸滑塊16上并與Z軸伺服電機(jī)7連接，Z軸伺服電機(jī)7的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)Z軸絲桿3轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)Z軸螺母20及Z軸滑塊16上下運(yùn)動(dòng)。并且可同時(shí)隨X軸導(dǎo)軌6左右運(yùn)動(dòng)。
[0027]刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)17固定安裝在Z軸滑塊16上，刀具轉(zhuǎn)換裝置2通過(guò)電機(jī)軸19與電機(jī)17相連接，刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)17轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)17轉(zhuǎn)動(dòng)不同的角度，可以使得不同的刀具處于最下端的工作位置。
[0028]載物臺(tái)上的凝膠收集容器放置孔18位于載物臺(tái)前端靠近操作者位置，用于放置實(shí)驗(yàn)者用于收集目的凝膠塊的容器。可以放置如離心管或多孔板等容器。
[0029]計(jì)算機(jī)21通過(guò)內(nèi)置的圖像采集卡與C⑶相機(jī)相連接；通過(guò)USB接口或并口與運(yùn)動(dòng)控制器相連接，運(yùn)動(dòng)控制器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連接，驅(qū)動(dòng)器與機(jī)器內(nèi)部三維運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置上的四個(gè)伺服電機(jī)分別相連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)凝膠切取裝置，其特征在于:包括載物臺(tái)(1)，切膠刀具(2)，CCD數(shù)碼相機(jī)(8)，凝膠成像儀外殼(9)，滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)(21);所述的凝膠成像儀外殼(9)內(nèi)到底端設(shè)有載物臺(tái)(1)，切膠刀具(2)布置滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)上，由滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)帶動(dòng)切膠刀具(2)在凝膠成像儀外殼(9)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，CCD數(shù)碼相機(jī)(8)布置在凝膠成像儀外殼(9)頂端對(duì)采樣圖樣進(jìn)行采集，(XD數(shù)碼相機(jī)(8)與計(jì)算機(jī)(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)凝膠切取裝置，其特征在于:所述的滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)包括Z軸絲桿(3)，Z軸導(dǎo)軌軸(4)，Y軸導(dǎo)軌(5)，X軸導(dǎo)軌(6)，Z軸伺服電機(jī)(7)，X軸滑塊(10)，Y軸滑塊(11), Y軸絲桿(12)，Y軸伺服電機(jī)(13)，X軸伺服電機(jī)(15)，Z軸滑塊(16)，X軸絲桿(23); 所述的Y軸導(dǎo)軌(5)和Y軸伺服電機(jī)(13)固定安裝在外殼(9)內(nèi)，Y軸滑塊(11)布置在Y軸導(dǎo)軌(5 )上、且沿Y軸導(dǎo)軌(5 )左右運(yùn)動(dòng)，Y軸絲桿螺母(14 )固定在Y軸滑塊(11)上，通過(guò)Y軸絲桿(12)與Y軸伺服電機(jī)(3)連接；Y軸伺服電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)Y軸絲桿(12)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)Y軸滑塊(11)左右運(yùn)動(dòng)； 所述的X軸導(dǎo)軌(6 )固定在Y軸滑塊(11)上與Y軸導(dǎo)軌(5 )垂直，可隨Y軸滑塊(11)左右運(yùn)動(dòng)；Χ軸伺服電機(jī)(15)固定在X軸導(dǎo)軌(6)后端，X軸滑塊(10)布置在X軸導(dǎo)軌(6)上，且沿X軸導(dǎo)軌(6)前后運(yùn)動(dòng)，X軸伺服電機(jī)(15)驅(qū)動(dòng)X軸絲桿(23)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)X軸滑塊(10)前后運(yùn)動(dòng)； 所述的Z軸導(dǎo)軌(4)固定在X軸滑塊(10)上，與X導(dǎo)軌(6)軸垂直，可隨X軸滑塊(10)前后運(yùn)動(dòng)； Z軸伺服電機(jī)(7)固定安裝在Z軸導(dǎo)軌(4)上端，Z軸滑塊(16)布置在X軸導(dǎo)軌(4)上且沿Z軸導(dǎo)軌(4)上下運(yùn)動(dòng)；Ζ軸伺服電機(jī)(7)的驅(qū)動(dòng)Z軸絲桿(3)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)Z軸滑塊(16)上下運(yùn)動(dòng)并且可同時(shí)隨X軸導(dǎo)軌(6)左右運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)凝膠切取裝置，其特征在于:還包括刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)(17)，所述的刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)(17 )布置在Z軸滑塊(16 )上，切膠刀具(2 )與刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)(17 )，刀具轉(zhuǎn)換電機(jī)(17 )轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)切膠刀具(2 )轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)凝膠切取裝置，其特征在于:載物臺(tái)(I)上設(shè)有凝膠收集容器放置孔(18)，用于放置實(shí)驗(yàn)者用于收集目的凝膠塊的容器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)凝膠切取裝置，屬于生物工程設(shè)備領(lǐng)域。自動(dòng)凝膠切取裝置的凝膠成像儀外殼內(nèi)到底端設(shè)有載物臺(tái)，切膠刀具布置滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)上，由滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)帶動(dòng)切膠刀具在凝膠成像儀外殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)，CCD數(shù)碼相機(jī)布置在凝膠成像儀外殼頂端對(duì)采樣圖樣進(jìn)行采集，CCD數(shù)碼相機(jī)與計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型提供的自動(dòng)凝膠切取裝置利用凝膠成像儀自身成熟的成像技術(shù)，加入單片機(jī)和PC機(jī)結(jié)合的三維運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和圖像處理技術(shù)，巧妙設(shè)計(jì)的機(jī)械手臂，實(shí)現(xiàn)對(duì)目的片段的定位、切割和裝入指定容器，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的人體無(wú)接觸操作，避免手動(dòng)切膠時(shí)紫外線以及核酸染料對(duì)人體的傷害，同時(shí)使切膠的工作變得簡(jiǎn)單快速準(zhǔn)確。
【IPC分類】C12M1-00, B26D7-26
【公開(kāi)號(hào)】CN204325332
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420667804
【發(fā)明人】張軍峰
【申請(qǐng)人】張軍峰
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月11日