自动定心移液头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自动定心移液头，包括针头和导向定位结构，所述导向定位结构的外轮廓能够通过与卡槽上的孔边缘的接触与孔进行配合，所述导向定位结构与孔配合时，能够使得针头中心对准孔中心，且针头底部高于孔底一定高度，所述高度为0.1‑0.5mm。通过在针头上增加导向定位结构，可以提高针头在不同大小的反应孔或试剂孔内的定位精度，并提高吸液的成功率和吸液精度，降低制造难度。

【技术实现步骤摘要】
自动定心移液头
本技术涉及生化类液体试剂传输领域，更具体地说，涉及一种移液头。
技术介绍
生物医药等领域中，封闭式卡盒因其可在封闭的环境中完成一系列操作且适用于自动化控制，已经得到了广泛的应用。但是，现有封闭式卡盒中往往存在移液头定位不准、不能高效移液的问题。现有封闭式卡盒内针头的定位精度受卡盒装配误差、零件制造误差、焊接误差和传动误差等一系列因素影响，吸液成功率有待进一步提高，且对零件加工、装配和调试等方面的要求较高，限制了仪器性能的进一步提升。现有封闭式卡盒内针头在X方向上通过螺杆01驱动（如图1），而螺杆01与步进电机之间采用V型快插结构相连（如图2）。V型快插结构由螺杆01和驱动轴02组成。在Z方向上通过步进电机驱动的压块进行控制，压块轴与步进电机之间同样采用V型快插结构相连。该方案受盒装配误差、零件制造误差、焊接误差、V型快插结构存在的背隙等因素影响，定位精度不高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种移液头，旨在解决现有技术中移液头针头定位不准、吸液成功率不高、成本较高等问题。一种移液头，包括针头和导向定位结构，所述导向定位结构的外轮廓能够通过与卡槽上的孔边缘的接触与孔进行配合；当导向定位结构与孔配合时，针头中心对准孔中心，且针头底部高于所配合的孔的底部0.1-0.5mm。应当说明的是，此处所述的导向定位结构的外轮廓通过与卡槽上的孔边缘的接触，能够对针头的位置进行调整，使得针头中心对准卡槽上孔的中心位置，且针头保持距孔底部0.1-0.5mm区间高度，此时可以使得移液效果达到最好。部分生物试剂盘的试剂孔呈锥形，若不能对准中心，则试剂孔中心最低处液体无法被吸取。0.1-0.5mm区间高度也是经过大量实验得出的最佳吸液高度范围，若针头过低，则可能碰到反应孔底部，导致孔中液体无法顺畅吸入；而如果针头到孔底距离太大，则会使一部分液体无法被吸取，残留在孔底，导致移液精度不够从而使得实验失败。优选地，所述导向定位结构呈对称分布于针头四周。优选地，所述导向定位结构的轮廓形状可以为多阶梯形，使得移液头在各梯形宽度处的直径与不同孔径吻合。优选地，所述导向定位结构多阶梯形的台阶数为3个。优选地，所述导向定位结构的轮廓形状可以为锥形。优选地，所述锥形的角度为3-45°。更优选地，所述角度为20°。优选地，所述导向定位结构的数量为4个，以90°等角间距对称分布针头四周。应当说明的是，在加工精度有保障的情况下，所述导向定位结构数量不限于4个，只要呈对称分布于针头四周就可达到使针头定位于孔中心的效果。但实际情况下，过多数量的导向定位结构容易引起不必要的误差，因此优选为90°等角间距分布的4个导向定位结构。进一步地，当所述移液头被使用在一种全封闭自动卡盒中时，还包括针座、针头的安装支架、升降电机、导向轴和弹簧。本技术通过在针头上增加导向定位结构，可使得针头能够在X-Y轴方向上精确定位，使得针头插入后定位在孔中心。针头与各孔（反应孔或试剂孔等）的相对位置（包括X-Y轴方向与Z轴方向）只与针头和孔的加工精度相关，而受其它因素影响极小，从而提高定位精度，提升吸液成功率和吸液精度，降低了制造难度。由于本结构可同时降低对Z轴驱动精度的要求，使得普通微型直流电机、气缸等驱动装置均能满足使用要求，也可达到降低卡盒制造成本的目的。附图说明图1是现有技术中螺杆驱动的示意图。图2是现有技术中V型快插结构的示意图。图3是本技术第一实施例中的结构示意图。图4是本技术第一实施例中的主视图。图5是本技术第一实施例中的仰视图。图6是本技术第一实施例中与小孔配合时的示意图。图7是本技术第一实施例中与小孔配合时的剖面图。图8是本技术第一实施例中与大孔配合时的示意图。图9是本技术第一实施例中与大孔配合时的剖面图。图10是本技术第二实施例中的结构示意图。图11是本技术第二实施例中的主视图图12是本技术使用在全封闭卡盒时的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明确，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步的详细说明。本技术提出的第一实施例，其结构如图3-图5所示：该移液头包括针头101以及导向定位结构102，所述导向定位结构102，其轮廓呈多级阶梯形状，阶梯自针头方向宽度由小变大。优选地，导向定位结构102的数量为4个，以90°等角间距对称分布于针头四周。优选地，阶梯级数为三级，使得本移液头适用于一般NGS文库的制备。本实施例中，当所述移液头与不同大小孔径配合时，示意图如图6-图9所示：当移液头与较小孔径配合时，其第一级台阶1021处的直径与孔径吻合并进入孔井中，而第二级台阶1022则被阻挡在孔外。若导向定位结构的第一级台阶1021制作精度能够得以保障且呈对称分布于针头四周，则可使得针头定位于孔的正中位置，从而提高吸液效率；导向定位结构的每级台阶的垂直方向的长度的精度，则可以保障移液头与孔径配合时针头位置始终处于最适宜的高度，且针头在各个不同的试剂孔内距孔底的距离基本相同。本实施例中，所述高度选取为0.1-0.5mm。此区间高度最为适宜：若针头过低，则可能碰到反应孔底部，导致孔中液体无法顺畅吸入；而如果距离太大，则会使一部分液体无法被吸取，残留在孔底，导致移液精度不够从而使得实验失败。当移液头与较大孔径配合时，其第二级台阶1022处的直径与孔径吻合并进入孔井中，而第三级台阶1023则被阻挡在孔外。本实施例中，此种三级阶梯形状的移液头可适用于有着两种不同大小孔径的卡槽。类似的，阶梯形状也可制作成四级、五级甚至更多，适用于有着三种种、四种或更多不同大小孔径的卡槽。本技术提出的第二实施例，其结构如图10和图11所示：本实施例中，所述移液头包括针头101和导向定位结构103，所述导向定位结构103的轮廓形状为锥形。优选地，所述锥形的角度为20°。优选地，所述导向定位结构103的数量为4个，以90°等角间距对称分布针头四周。本实施例中，此种锥形的导向定位结构因具有一个固定的角度，因此移液头的宽度呈连续性变化，而不同于第一实施例中阶梯状的宽度突变式变化。当移液头进入不同孔径时，随着移液头进入孔中的深度的增加，其在孔口的宽度也不断增加，最终能够与孔径完成配合，使得针头定位于孔的正中位置且距离孔底的高度适宜。本实施例中定心的准确同样只依赖于导向定位结构的加工精度，可以达到与第一实施例相同的技术效果。需要说明的是，本实施例中的导向定位结构的角度的设计与所需配合的孔高度相关。对于不同深度、不同直径的孔，为保证配合完成时针头底部距离孔底的高度是适宜的，需要对导向定位结构的角度进行不同的限定以达到最佳的吸液效果。一般地，3-45°的角度可以适用于绝大多数的场景。更优选的，本实施例中的20°的角度可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移液头，包括针头和导向定位结构，所述导向定位结构的外轮廓能够通过与卡槽上的孔边缘的接触与孔进行配合，其特征在于，所述导向定位结构与孔配合时，使得针头中心对准孔中心，且针头底部高于孔底一定高度，所述高度为0.1-0.5mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种移液头，包括针头和导向定位结构，所述导向定位结构的外轮廓能够通过与卡槽上的孔边缘的接触与孔进行配合，其特征在于，所述导向定位结构与孔配合时，使得针头中心对准孔中心，且针头底部高于孔底一定高度，所述高度为0.1-0.5mm。


2.如权利要求1中所述的移液头，其特征在于，所述导向定位结构呈对称分布于针头四周。


3.如权利要求2中所述的移液头，其特征在于，所述导向定位结构的轮廓形状为多阶梯形，使得移液头在各梯形宽度处的直径与不同孔径吻合。


4.如权利要求3中所述的移液头，其特征在于，所述导向定位结构多阶梯形的台阶数为3个。


5.如权利要求2中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹震廷，王兆松，孙书朝，
申请(专利权)人：上海思路迪医学检验所有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31