自动化样品离心处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动化样品离心处理系统，该系统包括：样品仓、输入传送带、离心机、称重台、配平机构、输出传送带以及调度机械臂，调度机械臂包括三轴位移机构和夹爪。本发明专利技术能够实现生物类样品的全自动离心处理，常规的自动化离心机通常只能实现样品装卸的自动化，在本发明专利技术中，样品的组合、配平、离心流程的转速、时间、加减速曲线等参数设定，全部能自动化完成；本发明专利技术显著提升了生物类样品离心制备的自动化程度，实现离心过程的流水线化，提高了样品处理的通量，可减少操作者的劳动负担，而且极大避免了因人为操作引发的失误。大避免了因人为操作引发的失误。大避免了因人为操作引发的失误。

【技术实现步骤摘要】
自动化样品离心处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及自动化样品处理
，特别涉及一种自动化样品离心处理系统及方法。

技术介绍

[0002]离心是用于分离、制备各种生物类样品的一种基本方法，通常使用离心机实现。常见的样品类型包括细胞、病毒、蛋白、血液等。一些生物医药制品的生产领域(例如生物制药、疫苗生产、血浆制备等)处理的样品量非常大，需要使用大容量的离心机。这些领域为了满足样品处理通量的需求，一般都会配备许多台离心机同时工作。
[0003]样品必须经过配平才可以使用离心机进行离心处理。所谓配平，是确保离心机内的样品重量分布均匀。离心机对样品施加离心力的同时，样品也会对离心转轴施加反力。只有样品重量分布均匀，离心机转轴受到的合力才会为零；否则，离心转轴会在高速旋转的同时，受到弯曲力的作用。离心机在没有配平的情况下工作，轻则发生转轴磨损、弯曲，重则报废机器，甚至造成人员伤亡。最基本的配平方法，是将重量相同的样品成对放入离心机内对称的位置(吊舱)。样品重量不相同的，可以在重量轻的一侧吊舱内加入水、砝码、塑料片等。
[0004]规范化的样品离心机处理，会涉及到样品信息录入、样品重量配平、样品装入取出、离心转速时间等参数的设定。如果要处理大批量样品，这些操作会变得非常繁琐，人员长期操作会容易出错。
[0005]现有的离心机基本上为半自动设备，需要人工配平、设定离心参数、开关离心机仓门等操作。所以现在有必要对现有技术进行改进，以提供更可靠的方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自动化样品离心处理系统及方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种自动化样品离心处理系统，该系统包括：
[0008]样品仓，其用以盛载样品；
[0009]输入传送带，其提供X方向的输送功能，用以将所述样品仓输送至系统中；
[0010]离心机，其用以提供离心功能；
[0011]称重台，其用以对进入离心机之前的样品仓进行称重，以保证放入到离心机对称的两个位置上的一对样品仓的重量差值在允许的范围内；
[0012]配平机构，其具备X方向的自由度，用以向称重台上的样品仓中加注配平液，从而调控样品仓的重量；
[0013]输出传送带，其提供X方向的输送功能，用以将完成离心处理后的所述样品仓向外输出；
[0014]以及调度机械臂，其包括三轴位移机构和夹爪，所述三轴位移机构具有X、Y、Z三个
方向的自由度，所述夹爪用于夹持样品仓，以通过所述三轴位移机构的配合实现所述样品仓在输入传送带与称重台之间的转移、称重台与离心机之间的转移以及离心机与输出传送带之间的转移。
[0015]优选的是，所述样品仓包括夹持柄以及对称连接在所述夹持柄两侧的两个子仓体，所述子仓体上形成有一个样品腔和一个配平液腔，所述样品仓的外侧设置有条码。
[0016]优选的是，该系统还包括机架，所述输入传送带、称重台、配平机构、输出传送带以及调度机械臂均设置在所述机架上；
[0017]所述输入传送带的输入端的侧部设置有条码扫描器，所述输入传送带的输出端的两侧设置有第一对射光电传感器，所述输出传送带的输出端的两侧设置有第二对射光电传感器。
[0018]优选的是，所述配平机构包括设置在所述机架上的具有X和Z方向自由度的两轴位移机构、设置在所述两轴位移机构上的针架以及设置在所述针架上的两根吸注液针，两根吸注液针之间的距离与样品仓上的两个配平液腔之间的距离相匹配，以使得所述配平机构上的两根吸注液针能够对同一个样品仓上的两个配平液腔同时进行配平液的吸取或注入。
[0019]优选的是，所述称重台包括两个：处于所述输入传送带的输出端的第一称重台以及处于所述输出传送带的输入端的第二称重台。
[0020]优选的是，所述离心机上设置有机盖以及用于实现机盖开闭的开盖推杆。
[0021]优选的是，该还包括上位机，上位机用于对该系统进行控制。
[0022]优选的是，利用该系统进行样品离心处理的方法包括以下步骤：
[0023]1)人工向样品仓中装入样品，并通过人工扫描样品仓的条码信息C1和样品的条码信息C2，所述上位机获取条码信息C1、C2，并建立C1和C2之间的对应关系；
[0024]2)将样品仓放在输入传送带上，所述条码扫描器读取样品仓上的条码信息C1，所述上位机根据条码信息C1获取到样品仓中盛装的样品的条码信息C2，然后调用与该样品仓中的样品相匹配的离心处理程序，并发送至为该样品仓指定的离心机上；
[0025]3)所述输入传送带将样品仓沿朝向第一称重台的方向输送，当所述第一对射光电传感器检测到样品仓后，所述输入传送带暂停，所述上位机控制调度机械臂移动至第一对射光电传感器上方，然后将当前的样品仓抓取搬运到第一称重台或第二称重台上；
[0026]4)当第一称重台或第二称重台上集齐了2个样品仓后，所述上位机控制所述配平机构对同一个称重台上的2个样品仓进行注液，以使2个样品仓的重量差值调控到允许的范围内；
[0027]5)同一个称重台上的2个样品仓被所述上位机指定到同一台离心机上并分配到该离心机上相对称的两个位置，所述上位机控制调度机械臂将2个样品仓转移到该离心机上的指定位置；
[0028]6)所述上位机控制开盖推杆关闭机盖，离心机按照接收的离心处理程序进行离心处理，其中，被分配至同一台离心机上的样品仓具有相同的离心处理程序；
[0029]7)完成离心后，所述上位机控制开盖推杆打开机盖；对于当前离心机内的所有样品仓，所述上位机先判断样品仓在配平时是否加注了配平液：
[0030]若加注了配平液，则先控制所述调度机械臂将样品仓转移到第二称重台上，然后通过所述配平机构将样品仓中的配平液吸干，最后通过所述调度机械臂将样品仓转移到所
述输出传送带上；
[0031]若未加注配平液，则直接通过所述调度机械臂将样品仓转移到所述输出传送带上。
[0032]优选的是，所述步骤3)具体包括：所述输入传送带将样品仓沿朝向第一称重台的方向输送，当所述第一对射光电传感器检测到样品仓后，所述上位机控制调度机械臂移动至第一对射光电传感器上方，然后抓取当前的样品仓，同时，所述上位机判断第一称重台和第二称重台上的空位数量：
[0033]若所述第一称重台上有空位，则将样品仓放置到第一称重台的空位上；
[0034]若所述第一称重台上无空位、第二称重台上有空位，则将样品仓放置到第二称重台的空位上；
[0035]若所述第一称重台和第二称重台上均无空位，则等待，直至第一称重台或第二称重台上有空位时，将样品仓放置到该空位上。
[0036]优选的是，利用该系统进行样品离心处理的方法还包括步骤8)：所述输出传送带将样品仓朝所述第二对射光电传感器的方向输送，当所述第二对射光电传感器检测到其工位上的样品仓停留时间超过设定值时，所述上位机发出报警信息，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化样品离心处理系统，其特征在于，该系统包括：样品仓，其用以盛载样品；输入传送带，其提供X方向的输送功能，用以将所述样品仓输送至系统中；离心机，其用以提供离心功能；称重台，其用以对进入离心机之前的样品仓进行称重，以保证放入到离心机对称的两个位置上的一对样品仓的重量差值在允许的范围内；配平机构，其具备X方向的自由度，用以向称重台上的样品仓中加注配平液，从而调控样品仓的重量；输出传送带，其提供X方向的输送功能，用以将完成离心处理后的所述样品仓向外输出；以及调度机械臂，其包括三轴位移机构和夹爪，所述三轴位移机构具有X、Y、Z三个方向的自由度，所述夹爪用于夹持样品仓，以通过所述三轴位移机构的配合实现所述样品仓在输入传送带与称重台之间的转移、称重台与离心机之间的转移以及离心机与输出传送带之间的转移。2.根据权利要求1所述的自动化样品离心处理系统，其特征在于，所述样品仓包括夹持柄以及对称连接在所述夹持柄两侧的两个子仓体，所述子仓体上形成有一个样品腔和一个配平液腔，所述样品仓的外侧设置有条码。3.根据权利要求1所述的自动化样品离心处理系统，其特征在于，该系统还包括机架，所述输入传送带、称重台、配平机构、输出传送带以及调度机械臂均设置在所述机架上；所述输入传送带的输入端的侧部设置有条码扫描器，所述输入传送带的输出端的两侧设置有第一对射光电传感器，所述输出传送带的输出端的两侧设置有第二对射光电传感器。4.根据权利要求3所述的自动化样品离心处理系统，其特征在于，所述配平机构包括设置在所述机架上的具有X和Z方向自由度的两轴位移机构、设置在所述两轴位移机构上的针架以及设置在所述针架上的两根吸注液针，两根吸注液针之间的距离与样品仓上的两个配平液腔之间的距离相匹配，以使得所述配平机构上的两根吸注液针能够对同一个样品仓上的两个配平液腔同时进行配平液的吸取或注入。5.根据权利要求4所述的自动化样品离心处理系统，其特征在于，所述称重台包括两个：处于所述输入传送带的输出端的第一称重台以及处于所述输出传送带的输入端的第二称重台。6.根据权利要求5所述的自动化样品离心处理系统，其特征在于，所述离心机上设置有机盖以及用于实现机盖开闭的开盖推杆。7.根据权利要求6所述的自动化样品离心处理系统，其特征在于，还包括上位机，其用于对该系统进行控制。8.根据权利要求7所述的自动化样品离心处理系统，其特征在于，利用该系统进行样品离心处理的方法包括以下步骤：1)人工向样品仓中装入样品，并通过人工扫描样品仓的条码信息C1和样品的条码信息C2，所述上位机获取条码信息C1、C2，并建立...

【专利技术属性】
技术研发人员：江浩，罗刚银，许杰，林子轩，王弼陡，
申请(专利权)人：郑州中科生物医学工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：