專利名稱：生物安全加樣裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物實驗設備技術領域，具體地說是一種生物安全加樣裝置。
背景技術：
隨著科學技術的不斷進步，目前，在生物研究實驗中，所研究的對象越來越復 雜、所涉及的種類越來越繁多。因此，對實驗結果的精度、準確度要求越來越高， 同時，對生物實驗工作操作中轉移與分配的定位準確程度要求也越來越高，否則， 不僅無法保證實驗質量，而且容易出現細菌和病毒不同程度的外泄，由此導致對實 驗環境及實驗人員的污染。
生物實驗工作具有一定的特殊性，為防止在實驗過程中具有細菌和病毒的實驗 液體外泄，該實驗必須要在生物安全裝置中進行操作，以此保證實驗室內環境不被 污染；并且，必須滿足在生物安全裝置內進行準確快速加樣、快速轉移樣本的實驗 需要，分別將實驗液體準確、快速注入到若干個口徑較小的試管內或面積較小 的載架上，不能出現任何外泄現象，還要根據實驗的需要快速轉移該樣本、載板， 不能出現偏差情況，以此確保生物安全裝置內及操作人員不被污染。
傳統技術對于加樣工作一般采用移液槍、排槍等器具，在沒有生物安全防護措 施的狀態下，通過人工來控制實驗液體的分配與轉移，它不僅存在容易造成實驗設 備及操作人員被污染的危險，而且存在分配與轉移的準確程度較差、間隔時間較長、 操作誤差較大的嚴重缺陷。
中國專利200710042663. x公開了一種自動移液工作站，該工作站的機械加樣模 塊能實現在X、 Y、 Z三個方向的自由運動并實現吸液、加液的目的，其存在主要的 缺點如下 一、采用了結構復雜的導柱和絲杠傳動形式，由于絲杠傳動結構本身特
4性即存在配合間隙較大的缺陷，它無法滿足對定位準確程度要求較高的工作需要， 它應用在分配與轉移實驗液體的工作當中容易出現定位偏差情況，導致實驗液體出 現外泄現象而造成對生物實驗裝置及操作人員的污染；二、絲杠傳動結構存在移動 速度較慢的缺點，它無法滿足生物實驗需要快速位移加樣的要求；三、功能單一， 它僅具有吸液、加液功能，而無夾持轉移樣本、載板的功能，它在完成加樣工作后， 仍須人工轉移樣本、載板，因此，它不僅存在操作人員容易被污染的問題，而且存 在操作速度慢、工作效率低的缺點
發明內容
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本發明的目的是提供一種生物安全加樣裝置，它能夠解決現有技術存在的加樣 定位準確程度較低、移動速度較慢，無法夾持轉移樣本，容易對生物實驗裝置及操 作人員造成污染的問題。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的生物安全加樣裝置，它包括機架， 機架底部連接臺面，機架l四周安裝透明板，透明板正面下部開設操作口，機架上 部連接殼體，過濾器安裝在殼體內，殼體上部開設排風口，排風扇安裝在排風口內； 機架的前后側分別連接前滑軌及后滑軌，左右移動裝置安裝在前滑軌及后滑軌上， 并與其相滑動配合，驅動裝置安裝在機架上，并與左右移動裝置相連接，左右移動 裝置上安裝前后位移裝置，至少一個加樣器和至少一個夾持器分別與前后向位移裝 置相連接。
為進一步實現本發明的目的，還可通過以下技術方案來完成所述左右移動裝 置分別由前滑塊、后滑塊、左齒形軌、右齒形軌、第一外滑軌、第一內滑軌、第二 外滑軌、第二內滑軌組成，左齒形軌和右齒形軌分別與前滑塊及后滑塊連接，前滑 塊及后滑塊分別安裝在前滑軌及后滑軌上，第一外滑軌、第一內滑軌分別與左齒形 軌左右兩側連接，第二外滑軌、第二內滑軌分別與右齒形軌左右兩側連接；
所述驅動裝置由左電機、右電機、左齒輪傳動裝置、右齒輪傳動裝置、齒形傳動帶組成，左電機與左齒輪傳動裝置連接，右電機與右齒輪傳動裝置連接，左齒輪 傳動裝置和右齒輪傳動裝置分別固定安裝在機架的左右部，齒形傳動帶安裝在左齒 輪傳動裝置和右齒輪傳動裝置上，并與其相嚙合，齒形傳動帶一端與左齒形軌連接、 另一端與右齒形軌連接；
所述前后位移裝置由第一外支架、第一內支架、第一外齒輪、第一內齒輪、第 一外電機、第一內電機，以及第二外支架、第二內支架、第二外齒輪、第二內齒輪、 第二外電機、第二內電機組成，所述加樣器分別由第一加樣器和第二加樣器組成； 所述夾持器分別由第一夾持器和第二夾持器組成；
第一外支架安裝在第一外滑軌上，相互之間相滑動配合，第一外齒輪與第一外 電機相互連接后安裝在第一外支架上，第一外齒輪與左齒形軌相嚙合，第一夾持器 與第一外支架相連接；
第一內支架安裝在第一內滑軌上，相互之間相滑動配合，第一內齒輪與第一內 電機相互連接后安裝在第一內支架上，第一內齒輪與左齒形軌相嚙合，第一加樣器 與第一內支架相連接；
第二外支架安裝在第二外滑軌上，相互之間相滑動配合，第二外齒輪與第二外 電機相互連接后安裝在第二外支架上，第二外齒輪與右齒形軌相嚙合，第二夾持器 與第二外支架相連接；
第二內支架安裝在第二內滑軌上，相互之間相滑動配合，第二內齒輪與第二內 電機相互連接后安裝在第二內支架上，第二內齒輪與右齒形軌相嚙合，第二加樣器 與第二內支架相連接。
所述左齒形軌分別為頂部開設齒條和內側壁開設有齒條的形式，所述右齒形軌 分別為頂部開設齒條和內側壁開設有齒條的形式，第一外齒輪與左齒形軌頂部上的 齒條相嚙合，第一內齒輪與左齒形軌內側壁上的齒條相嚙合，第二外齒輪與右齒形 軌頂部上的齒條相嚙合，第二內齒輪與右齒形軌內側壁上的齒條相嚙合。
6本發明能夠產生的有益效果因在機架上安裝左右移動裝置，機架上安裝驅動 裝置，驅動裝置與左右移動裝置連接，左右移動裝置上安裝前后位移裝置，至少一 個加樣器及至少一個夾持器分別與前后位移裝置相連接，它不僅能夠使加樣器和夾 持器進行左右向移動，而且能夠使加樣器和夾持器進行前后向位移，所以它能夠滿 足生物實驗中對放置在多個位置上的若干個口徑較小的試管，或者若干個面積較小 的載架上進行準確、快速加樣，并快速轉移樣本的實驗需要；
因在機架上安裝由左電機、右電機、左齒輪傳動裝置、右齒輪傳動裝置、齒形 傳動帶組成的驅動裝置，左電機與左齒輪傳動裝置連接，右電機與右齒輪傳動裝置 連接，左齒輪傳動裝置和右齒輪傳動裝置分別固定安裝在機架的左右部，齒形傳動 帶安裝在左齒輪傳動裝置和右齒輪傳動裝置上，并與其相嚙合，齒形傳動帶一端與 左齒形軌連接、另一端與右齒形軌連接，所以它能夠同步驅動左右齒形軌在滑軌上 進行左右向準確移動，不會出現左右向位移偏差；
因左齒形軌和右齒形軌上分別安裝有外支架和內支架，內外支架上分別安裝有 內齒輪和外齒輪，內電機和外電機分別與內齒輪和外齒輪相連接，內齒輪和外齒輪 分別與左齒形軌、右齒形軌相嚙合，加樣器和夾持器分別與內外支架相連接，所以 內外支架能夠在左右齒形軌上進行前后向準確位移，不會出現前后向位移偏差，故 使得加樣器的加樣定位準確程度及其位移速度大大提高，并使得夾持器的快速、準 確轉移樣本的能力大大提高；
因左齒形軌及右齒形軌分別為頂部開設齒條及內側壁開設齒條的形式，第一外 齒輪與左齒形軌頂部上的齒條相嚙合，第一內齒輪與左齒形軌內側壁上的齒條相嚙 合，第二外齒輪與右齒形軌頂部上的齒條相嚙合，第二內齒輪與右齒形軌內側壁上 的齒條相嚙合，所以它可大大減少在機架1內的占用空間，使本發明的體積進一步 減小。
本發明通過計算機控制，它能夠從根本上避免了實驗液體的外泄，確保了生物安全裝置及操作人員的安全，廣泛應用能夠產生較好的社會、經濟效益。
圖1為本發明的立體結構示意圖2為圖1去掉機架1四周安裝透明板3，去掉機架1上部殼體10和下部底座 la后的立體結構示意圖，主要示意機架1內左右移動裝置安裝在前滑軌7及后滑軌 7a上，驅動裝置與左右移動裝置的連接形式，以及前后位移裝置安裝在左右移動裝 置上，第一加樣器45a和第二加樣器65a以及第一夾持器45和第二夾持器65分別 與前后向位移裝置相連接的結構形式。
具體實施例方式
實施例1
本發明的機架l安裝在底座la上，機架1底部連接臺面2，機架l四周安裝透 明板3，正面透明板3下部開設操作口3a，機架1上部連接殼體10，過濾器8安裝 在殼體10內，殼體IO上部開設排風口 10a，排風口 10a內安裝排風扇9，機架1上 的前后側分別連接前滑軌7及后滑軌7a，左右移動裝置安裝在前滑軌7及后滑軌7a 上，機架1上安裝驅動裝置，驅動裝置與左右移動裝置連接，前后位移裝置安裝在 左右移動裝置上，第一加樣器45a和第二加樣器65a以及第一夾持器45和第二夾持 器65分別與前后向位移裝置相連接，整個過程均由計算機通過控制裝置來分別控制 排風扇9、驅動裝置、前后位移裝置，以及第一加樣器45a、第二加樣器65a、第一 夾持器45、第二夾持器65的工作運行。
實施例2
在實施例l的基礎上，左右移動裝置分別由前滑塊5、后滑塊5a、左齒形軌4、 右齒形軌6、第一外滑軌41、第一內滑軌41a、第二外滑軌61、第二內滑軌61a組 成，左齒形軌4和右齒形軌6分別與前滑塊5及后滑塊5a連接，前滑塊5及后滑塊 5a分別安裝在前滑軌7及后滑軌7a上，第一外滑軌41、第一內滑軌41a分別與左
8齒形軌4左右兩側連接，第二外滑軌61、第二內滑軌61a分別與右齒形軌6左右兩 側連接；
驅動裝置由左電機21、右電機21a、左齒輪傳動裝置22、右齒輪傳動裝置22a、 齒形傳動帶23組成，左電機21與左齒輪傳動裝置22連接，右電機21a與右齒輪傳 動裝置22a連接，左齒輪傳動裝置22和右齒輪傳動裝置22a分別固定安裝在機架1 的左右部，齒形傳動帶23安裝在左齒輪傳動裝置22和右齒輪傳動裝置22a上，并 與其相嚙合，齒形傳動帶23—端與左齒形軌4連接、另一端與右齒形軌6連接；
前后位移裝置分別由第一外支架42、第一內支架42a、第一外齒輪44、第一內 齒輪44a、第一外電機43、第一內電機43a、以及第二外支架62、第二內支架62a、 第二外齒輪64、第二內齒輪64a、第二外電機63、第二內電機63a組成，所述加樣 器分別由第一加樣器45a和第二加樣器65a組成；所述夾持器分別由第一夾持器45 和第二夾持器65組成；
第一外支架42安裝在第一外滑軌41上，相互之間相滑動配合，第一外齒輪44 與第一外電機43相互連接后安裝在第一外支架42上，第一外齒輪44與左齒形軌4 相嚙合，第一夾持器45與第一外支架42相連接；
第一內支架42a安裝在第一內滑軌41a上，相互之間相滑動配合，第一內齒輪 44a與第一內電機43a相互連接后安裝在第一內支架42a上，第一內齒輪44a與左 齒形軌4相嚙合，第一加樣器45a與第一內支架42a相連接；
第二外支架62安裝在第二外滑軌61上，相互之間相滑動配合，第二外齒輪64 與第二外電機63相互連接后安裝在第二外支架62上，第二外齒輪64與右齒形軌6 相嚙合，第二夾持器65與第二外支架62相連接；
第二內支架62a安裝在第二內滑軌61a上，相互之間相滑動配合，第二內齒輪 64a與第二內電機63a相互連接后安裝在第二內支架62a上，第二內齒輪64a與右 齒形軌6相嚙合，第二加樣器65a與第二內支架62a相連接。實施例3
在實施例1和實施例2的基礎上，左齒形軌4及右齒形軌6分別為頂部開設齒 條及內側壁開設齒條的形式，第一外齒輪44與左齒形軌4頂部上的齒條相嚙合，第 一內齒輪44a與左齒形軌4內側壁上的齒條相嚙合，第二外齒輪64與右齒形軌6頂 部上的齒條相嚙合，第二內齒輪64a與右齒形軌6內側壁上的齒條相嚙合，以此可 大大減少其在機架1內的占用空間。
安裝時，本發明的機架l安裝在底座la上，本發明的排風口 10a通過管道接到 室外。
使用時，操作人員通過操作口 3a按行列整齊放置若干個試管或載架，此時，操 作人員通過操作計算機即可自動完成整個生物實驗工作的全部過程，即左右移動 裝置可進行左右向移動，前后位移裝置在左右移動裝置上可進行前后向位移，前后 位移裝置上連接的第一加樣器45a和第二加樣器65a可分別進行上下和旋轉移動， 并可分別自動進行吸液或加液工作；第一夾持器45、第二夾持器65可分別進行上 下和旋轉移動，并可分別自動夾持樣本和載板，完成轉移樣本和載板工作。
本發明的顯著優點 一、由于采用齒形傳動帶23和左齒輪傳動裝置22、右齒 輪傳動裝置22a進行左右向移動的同步傳動，并采用齒輪與齒條相嚙合形式進行前 后向位移的同步傳動，其均為恒定傳動比特性，所以均具有傳動平穩速度快、移動 定位準確性強、緩沖減振效果好，無須經常維護的明顯特點，由此確保了左右向移 動定位及前后向位移定位的準確性，從根本上杜絕了實驗液體對生物安全裝置及操 作人員的污染，大大滿足了實驗工作高效、安全、可靠的要求。
二、由于增設了夾持器，它能夠在實驗中完成轉移樣本、載板的工作，使得實 驗工作中的所需操作更加完整，因此，它徹底替代了人工轉移樣本、轉移載板的形 式，它不僅從根本上解決了操作人員容易被污染的問題，而且大大加快了操作速度， 有效提高了實驗檢測效率。
10三、 由于機架1四周宋裝透明板3，正面透明板3下部開設操作口 3a，機架1 上部連接殼體IO，過濾器8安裝在殼體10內，排風扇9安裝在殼體10上部的排風 口10a內，所以它能夠使生物實驗加樣工作在封閉狀態下進行，并且通過操作口3a 進風，再通過排風扇9和過濾器8將實驗時產生的污染氣體經過濾后排放，以此保 證實驗室內及大自然環境不被細菌和病毒污染。
四、 由于整個實驗過程均由計算機通過控制裝置來實現，所以使得實驗工作高 效、安全、可靠，它不僅節約了人力物力、降低了實驗成本，而且從根本上避免了 人為誤差，大大提高了實驗結果的穩定性和可靠性。
本發明的加樣器及夾持器均為公知技術。
本發明的計算機及其控制程序，以及控制裝置的自動控制電路均為公知技術。 本發明所述技術方案不僅限于本實施例記載的實施方式， 還可以有其它實施方式完成本發明的技術方案。
本發明未詳細描述的技術、形狀、構造部分均為公知技術。
權利要求
1、生物安全加樣裝置，它包括機架(1)，機架(1)底部連接臺面(2)，其特征在于機架(1)四周安裝透明板(3)，透明板(3)正面下部開設操作口(3a)，機架(1)上部連接殼體(10)，過濾器(8)安裝在殼體(10)內，殼體(10)上部開設排風口(10a)，排風扇(9)安裝在排風口(10a)內；機架(1)的前后側分別連接前滑軌(7)及后滑軌(7a)，左右移動裝置安裝在前滑軌(7)及后滑軌(7a)上，并與其相滑動配合，驅動裝置安裝在機架(1)上，并與左右移動裝置相連接，左右移動裝置上安裝前后位移裝置，至少一個加樣器和至少一個夾持器分別與前后向位移裝置相連接。
2、 根據權利要求1所述的生物安全加樣裝置，其特征在于所述左右移動裝置 分別由前滑塊(5)、后滑塊(5a)、左齒形軌(4)、右齒形軌(6)、第一外滑軌(41)、 第一內滑軌(41a)、第二外滑軌(61)、第二內滑軌(61a)組成，左齒形軌(4)和 右齒形軌(6)分別與前滑塊(5)及后滑塊(5a)連接，前滑塊(5)及后滑塊(5a) 分別安裝在前滑軌(7)及后滑軌(7a)上，第一外滑軌(41)、第一內滑軌(41a) 分別與左齒形軌(4)左右兩側連接，第二外滑軌(61)、第二內滑軌(61a)分別與 右齒形軌(6)左右兩側連接；所述驅動裝置由左電機(21)、右電機(21a)、左齒輪傳動裝置(22)、右齒輪 傳動裝置(22a)、齒形傳動帶(23)組成，左電機(21)與左齒輪傳動裝置(22) 連接，右電機(21a)與右齒輪傳動裝置(22a)連接，左齒輪傳動裝置(22)和右 齒輪傳動裝置(22a)分別固定安裝在機架(1)的左右部，齒形傳動帶(23)安裝 在左齒輪傳動裝置(22)和右齒輪傳動裝置(22a)上，并與其相嚙合，齒形傳動帶 (23) —端與左齒形軌(4)連接、另一端與右齒形軌(6)連接；所述前后位移裝置由第一外支架(42)、第一內支架(42a)、第一外齒輪(44)、第一內齒輪(44a)、第一外電機(43)、第一內電機(43a)，以及第二外支架(62)、 第二內支架(62a)、第二外齒輪(64)、第二內齒輪(64a)、第二外電機(63)、第 二內電機(63a)組成，所述加樣器分別由第一加樣器(45a)和第二加樣器(65a) 組成；所述夾持器分別由第一夾持器(45)和第二夾持器(65)組成；第一外支架"2)安裝在第一外滑軌(41)上，相互之間相滑動配合，第一外 齒輪(44)與第一外電機(43)相互連接后安裝在第一外支架(42)上，第一外齒 輪(44)與左齒形軌(4)相嚙合，第一夾持器(45)與第一外支架(42)相連接；第一內支架(42a)安裝在第一內滑軌(41a)上，相互之間相滑動配合，第一 內齒輪(44a)與第一內電機(43a)相互連接后安裝在第一內支架(42a)上，第一 內齒輪(44a)與左齒形軌(4)相嚙合，第一加樣器(45a)與第一內支架(42a) 相連接；第:外支架(62)安裝在第二外滑軌(61)上，相互之間相滑動配合，第二外 齒輪(64)與第二外電機(63)相互連接后安裝在第二外支架(62)上，第二外齒 輪(64)與右齒形軌(6)相嚙合，第二夾持器(65)與第二外支架(62)相連接；第二內支架(62a)安裝在第二內滑軌(61a)上，相互之間相滑動配合，第二 內齒輪(64a)與第二內電機(63a)相互連接后安裝在第二內支架(62a)上，第二 內齒輪(64a)與右齒形軌(6)相嚙合，第二加樣器(65a)與第二內支架(62a) 相連接。
3、根據權利要求2所述的生物安全加樣裝置，其特征在于所述左齒形軌(4) 分別為頂部開設齒條和內側壁開設有齒條的形式，所述右齒形軌(6)分別為頂部開 設齒條和內側壁開設冇齒條的形式，第一外齒輪(44)與左齒形軌(4)頂部上的齒 條相嚙合，第一內齒輪(44a)與左齒形軌(4)內側壁上的齒條相嚙合，第二外齒 輪(64)與右齒形軌(6)頂部上的齒條相嚙合，第二內齒輪(64a)與右齒形軌(6) 內側壁上的齒條相嚙合。
全文摘要
本發明公開了一種生物安全加樣裝置，它包括機架，機架底部連接臺面，機架1四周安裝透明板，透明板正面下部開設操作口，機架上部連接殼體，過濾器安裝在殼體內，殼體上部開設排風口，排風扇安裝在排風口內；機架的前后側分別連接前滑軌及后滑軌，左右移動裝置安裝在前滑軌及后滑軌上，并與其相滑動配合，驅動裝置安裝在機架上，并與左右移動裝置相連接，左右移動裝置上安裝前后位移裝置，至少一個加樣器和至少一個夾持器分別與前后向位移裝置相連接。本發明能夠解決現有技術存在的加樣定位準確程度較低、移動速度較慢，無法夾持轉移樣本，容易對生物實驗裝置及操作人員造成污染的問題。
文檔編號B01L3/02GK101658806SQ20091001791
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月17日 優先權日2009年8月17日
發明者于希虎, 張軍華, 楊少燕, 謝清華 申請人:山東博科生物產業有限公司