一种应用于液态生物反应系统的加样装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于液态生物反应系统的加样装置及控制方法，加样装置的X轴移动组件安装在整体机架上方，Z轴移动组件设置在X轴移动组件上，加样组件设置在Z轴移动组件上；Y轴移动组件设置在整体机架上，托盘组件安装在Y轴移动组件上；液路驱动装置的入口与储液装置相连，气泡传感器安装在该管道上，液路驱动装置的出口与加样组件的入口相连，X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、液路驱动装置以及气泡传感器均与PLC相连。本发明专利技术实现了加样速率大大提高，且在加样过程中减少了污染，同时在对液态生物反应系统进行加样时，同时能够实现八个生物反应系统的加样。

A sampling device and control method applied to liquid biological reaction system

The sampling device and control method of the invention discloses a liquid used in biological reaction system, the X axis component loading device installed at the top of the whole frame, the Z axis component is arranged in the X axis component, and component is arranged in the Z axis component; Y axis component set in the whole frame, the tray assembly is mounted on the Y axis component; liquid driving device and liquid storage device is connected with the entrance of bubble, the sensor is installed in the pipeline, the liquid entrance drive outlet and the sample component is X axis component, Z axis component, Y axis component, the liquid driving device and the sensor are connected with the PLC bubble. The invention realizes greatly increasing the sampling rate and reducing pollution in the sample adding process. Meanwhile, when adding the sample to the liquid biological reaction system, it can realize the addition of eight biological reaction systems at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于液态生物反应系统的加样装置及控制方法
本专利技术涉及一种自动加样装置
，特别是涉及一种应用于液态生物反应系统的加样装置及控制方法。
技术介绍
在现在的生物实验以及生物检测过程中，在过程中所需的液态样本进行加样时，都是通过移液器或移液枪进行操作，操作过程中容易对实验室设备或实验操作人员有污染，且使用手工移液器或移液枪进行操作时，效率较低。在进行加样时不能够实现试剂的微量精度控制，即加样精度不高。液态生物反应系统，是一种用于微量试剂反应的容器，将试剂通过加样口，加到反应系统中。
技术实现思路
本专利技术主要针对现有技术的缺点进行改进，提出一种应用于液态生物反应系统的加样装置及控制方法，实现了对生物反应系统的自动加样，过程中减少认为参与，提高工作效率。针对上述目的，本专利技术通过下面的技术设计进行实现：一种应用于液态生物反应系统的加样装置，所述加样装置包括整体机架、加样组件、托盘组件、X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、液路驱动装置、储液装置、PLC、气泡传感器；所述X轴移动组件安装在整体机架上方，Z轴移动组件设置在X轴移动组件上，加样组件设置在Z轴移动组件上；所述Y轴移动组件设置在整体机架上，位于Z轴移动组件的下方，所述托盘组件安装在Y轴移动组件上；所述液路驱动装置的入口通过管道与储液装置相连，气泡传感器安装在液路驱动装置的入口与储液装置相连的管道上，液路驱动装置的出口与加样组件的入口相连，所述X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、液路驱动装置以及气泡传感器均与PLC相连。作为优选，所述X轴移动组件包括X轴直线导轨、X轴连接板、第一电机、第一主动同步轮、第一从动同步轮、第一同步带；所述整体机架上安装X轴直线导轨，X轴连接板滑动设置在X轴直线导轨上，所述第一电机固定连接在整体机架上，所述第一主动同步轮安装在第一电机轴上，第一从动同步轮支承在整体机架上，所述第一同步带安装在第一主动同步轮和第一从动同步轮之间，所述第一同步带与X轴连接板固定连接，第一电机与PLC相连。作为优选，所述Z轴移动组件包括Z轴底板、丝杆导轨连接块、第二电机、第二丝杆；所述Z轴底板安装X轴连接板上，第二电机固定在Z轴底板上，丝杆导轨连接块滑动设置在Z轴底板上，丝杆导轨连接块中穿设有第二丝杆，第二丝杆的一端与第二电机的输出端相连，第二电机与PLC相连。作为优选，所述Y轴移动组件包括Y轴直线导轨、第三电机、第二主动同步轮、第二从动同步轮、第二同步带；所述整体机架上安装沿Y轴方向布置的Y轴直线导轨，托盘组件滑动设置在Y轴直线导轨上，第二主动同步轮和第二从动同步轮支承在整体机架上，第二同步带安装在第二主动同步轮和第二从动同步轮之间，第二主动同步轮与第三电机的输出端相连，托盘组件与第二同步带固定连接，第三电机与PLC相连。作为优选，所述托盘组件由移液管基座、芯片基座和预混板基座组成。作为优选，所述加样组件包括竖直的座板，所述座板上设有固定座和活动座，所述活动座位于固定座的下方，且之间设有缓冲机构，所述活动座背对固定座一侧设有至少一个用于安装移液管的固定嘴，所述固定嘴与液路驱动装置的出口相连通。作为优选，所述缓冲机构包括导柱和穿套在导柱上的缓冲弹簧，所述导柱一端与活动座固定连接，另一端穿过固定座与其滑动配合，所述缓冲弹簧设于固定座和活动座之间。作为优选，所述活动座朝向固定座的侧面设有与缓冲弹簧配合的限位槽。作为优选，所述活动座上设有与所述固定嘴配合的螺纹孔，所述固定嘴顶端旋入螺纹孔，固定嘴连通于液路驱动装置的出口。作为优选，所述液路驱动装置包括二位三通电磁阀、注射器和注射器驱动装置；所述二位三通电磁阀的P口通过管道与储液装置相连通，气泡传感器安装在该管道上；二位三通电磁阀的A口与注射器相连通，二位三通电磁阀的B口通过管道与加样组件的入口相连；注射器驱动装置包括丝杆、螺母和第四电机，所述螺母固定连接在注射器的活塞杆上，所述丝杆穿设在螺母中，与螺母啮合传动，所述第四电机的输出轴与丝杆相连，所述二位三通电磁阀和第四电机均与PLC相连。本专利技术的另一目的是提供一种上述的应用于液态生物反应系统的加样装置的控制方法，该方法包括如下步骤：1、启动X轴移动组件和Y轴移动组件，当固定嘴与移液管基座上的移液管在X轴方向对齐时，X轴移动组件和Y轴移动组件停止移动；2、Z轴移动组件带动加样组件向下移动，固定嘴伸入移液管中，此时缓冲装置里面的缓冲弹簧被压紧，然后Z轴移动组件带动加样组件向上移动，直至移液管的下端高于移液管基座上表面，加样组件停止移动，此时固定嘴将移液管提起；3、当二位三通电磁阀中的P口与A口相通、A口与B口不相通时，通过丝杆传动使注射器上的活塞杆向下移动，从而将储液装置中的矿物油进行提取，吸入到注射器内，在从储液装置中提取矿物油时，若气泡传感器检测到管道中有气泡，则重复提取矿物油，直至管道中全部充满液体；然后使二位三通电磁阀换向，此时P口与A口不相通、A口与B口相通，通过丝杆传动使注射器内的矿物油排到移液管中，使得移液管中充满矿物油；4、通过X轴移动组件使移液管沿着X轴方向移动，Y轴移动组件带动托盘组件沿着Y轴方向移动，当移液管与预混板基座上的预混板的试剂孔对齐时，X轴移动组件和Y轴移动组件停止移动；5、Z轴移动组件带动加样组件向下移动，固定嘴上的提取的移液管伸入预混板基座上的试剂孔中，然后注射器从预混板基座上进行吸液，吸液完成后Z轴移动组件带动加样组件上移；6、通过X轴移动组件使移液管沿着X轴方向移动，Y轴移动组件带动托盘组件沿着Y轴方向移动，当移液管与芯片基座上的加样口对齐时，X轴移动组件和Y轴移动组件停止移动；7、Z轴移动组件带动加样组件向下移动，固定嘴上提取的移液管伸入芯片基座上的加样口，然后注射器驱动移液管中的试剂外排，将试剂加入液态生物反应系统中，加样完成后，Z轴移动组件带动加样组件上移。8、将加样组件上的加样移液管剔除，然后对X轴移动组件、Z轴移动组件以及Y轴移动组件进行复位，从而完成一次加样。本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过X轴移动组件、Z轴移动组件和Y轴移动组件可以实现对自动加样装置的三维运动的功能的实现，提高整体的加样速度。本专利技术的加样速率大大提高，且在加样过程中减少了污染，同时在对液态生物反应系统进行加样时，同时能够实现八个生物反应系统的加样。为了避免试剂挥发，加样口较小，所以加样过程中，需要精确的定位，从而实现加样。加样精度主要通过液路驱动装置自身的丝杆传动控制精度和气泡传感器得以实现。首先通过第四电机控制丝杆进行旋转，然后带动注射器活塞对试剂进行提取和排出，其提取精度通过丝杆的传动精度进行控制，最终实现对生物反应系统的加样精度的控制；在从储液装置进行矿物油提取的过程中有气泡传感器对液路管道中的气泡进行检测，当管道中有气泡时，重复提取矿物油，直至管道中全部充满液体，在对生物反应系统加样时，液态在受压时的压缩量小于气态，从而更近一步的保证了对生物反应系统的加样。附图说明图1为本专利技术的整机的结构示意图；图2为本专利技术加样组件结构示意图；图3为本专利技术加样液路系统原理图；图中：整体机架1、加样组件2、托盘组件3、X轴移动组件4、Z轴移动组件5、Y轴移动组件6、液路驱动装置7、储液装置8、PLC9、气泡传感器10、支撑板101本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，所述加样装置包括整体机架、加样组件、托盘组件、X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、液路驱动装置、储液装置、PLC、气泡传感器等；所述X轴移动组件安装在整体机架上方，Z轴移动组件设置在X轴移动组件上，加样组件设置在Z轴移动组件上；所述Y轴移动组件设置在整体机架上，位于Z轴移动组件的下方，所述托盘组件安装在Y轴移动组件上；所述液路驱动装置的入口通过管道与储液装置相连，气泡传感器安装在液路驱动装置的入口与储液装置相连的管道上，液路驱动装置的出口与加样组件的入口相连，所述X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、液路驱动装置以及气泡传感器均与PLC相连。

【技术特征摘要】
1.一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，所述加样装置包括整体机架、加样组件、托盘组件、X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、液路驱动装置、储液装置、PLC、气泡传感器等；所述X轴移动组件安装在整体机架上方，Z轴移动组件设置在X轴移动组件上，加样组件设置在Z轴移动组件上；所述Y轴移动组件设置在整体机架上，位于Z轴移动组件的下方，所述托盘组件安装在Y轴移动组件上；所述液路驱动装置的入口通过管道与储液装置相连，气泡传感器安装在液路驱动装置的入口与储液装置相连的管道上，液路驱动装置的出口与加样组件的入口相连，所述X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、液路驱动装置以及气泡传感器均与PLC相连。2.根据权利要求1所述的一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，所述托盘组件由移液管基座、芯片基座和预混板基座组成。3.根据权利要求2所述的一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，所述加样组件包括竖直的座板，所述座板上设有固定座和活动座，所述活动座位于固定座的下方，且之间设有缓冲机构，所述活动座背对固定座一侧设有至少一个用于安装移液管的固定嘴，所述固定嘴与液路驱动装置的出口相连通。4.根据权利要求3所述的一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，所述液路驱动装置包括二位三通电磁阀、注射器和注射器驱动装置；所述二位三通电磁阀的P口通过管道与储液装置相连通，气泡传感器安装在该管道上；二位三通电磁阀的A口与注射器相连通，二位三通电磁阀的B口通过管道与固定嘴相连；注射器驱动装置包括丝杆、螺母和第四电机，所述螺母固定连接在注射器的活塞杆上，所述丝杆穿设在螺母中，与螺母啮合传动，所述第四电机的输出轴与丝杆相连，所述二位三通电磁阀和第四电机均与PLC相连。5.根据权利要求1所述的一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，所述加样组件包括竖直的座板，所述座板上设有固定座和活动座，所述活动座位于固定座的下方，且之间设有缓冲机构，所述活动座背对固定座一侧设有至少一个用于安装移液管的固定嘴，所述固定嘴与液路驱动装置的出口相连通。6.根据权利要求5所述的一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，所述缓冲机构包括导柱和穿套在导柱上的缓冲弹簧，所述导柱一端与活动座固定连接，另一端穿过固定座与其滑动配合，所述缓冲弹簧设于固定座和活动座之间。7.根据权利要求6所述的一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，所述活动座朝向固定座的侧面设有与缓冲弹簧配合的限位槽。8.根据权利要求7所述的一种应用于液态生物反应系统的加样装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑承洋，吕才树，韩彪，
申请(专利权)人：华东医药杭州基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33