一种备液移载机构的制作方法

[0001]
本发明涉及胚胎培养技术领域，具体为一种备液移载机构。


背景技术：

[0002]
目前，在辅助生殖领域，胚胎培养过程中，需要提前制备好胚胎培养用的培养皿，此过程称为备液，操作过程为采用a滴定管抽取一定量的培养液液体；并采用b滴定管抽取一定量的矿物油液体；然后挤压a滴定管将培养液液体按照一定的排列滴定在培养皿中，滴定的数量采用挤压次数来衡定，滴定位置人为进行控制，滴定的大小通过操作者观察手工控制；再挤压b滴定管进行一定量矿物油液体的滴定，使矿物油把培养液液滴体完全盖住，防止培养液中水分挥发，影响培养液的渗透压的改变；滴完后，人工再将制备好的培养皿放入恒温恒湿及具有一定恒定浓度的co2培养箱中，使培养皿中的培养液温度上升到培养箱的温度，并通过培养箱中的co2来调节培养液的 ph值达到最佳值。这种手动备液方式在实际操作过程中，存在以下问题：
[0003]
1、人工滴定的培养液液滴形状、位置不规则，且滴定量不好精准控制；
[0004]
2、人工滴定的矿物油油量不好精确控制；
[0005]
3、培养皿的移动和摆放完全由人工操作；
[0006]
4、制备培养皿的过程通常需要人工长时间操作，非常浪费人力。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的在于提供了一种备液移载机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0008]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种备液移载机构，包括备液机构和移载机构，所述备液机构包括立柱，所述立柱上安装有大横梁，所述大横梁上沿x 向移动安装有小横梁，所述小横梁上沿y向移动安装有滴液组件。通过备液机构自动完成备液动作，这样可使得滴定的液滴位置、大小形状规则，同时能精准控制液体的滴定量，而且液体的盖油量也能精准控制；另外，备液动作完成后，便可由移载机构将滴定好的液体立刻放入培养箱进行温度与ph值调节的预处理；最后，整个备液过程无需人工干预，从而大大地降低了人力成本。
[0009]
本发明提供了一种备液移载机构。具备以下有益效果：
[0010]
1、通过备液机构自动完成备液动作，这样可使得滴定的液滴位置、大小形状规则，同时能精准控制液体的滴定量，而且液体的盖油量也能精准控制；2、备液动作完成后，便可由移载机构将滴定好的液体立刻放入培养箱进行温度与ph值调节的预处理；最后，整个备液过程无需人工干预，从而大大地降低了人力成本；3、通过滴液柱塞泵来控制滴液滴定管的吸液和滴定，这样能精准控制液体的滴定量；4、通过控制小横梁的x向移动、滴液组件y向和z向的移动，可实现滴液滴定管位置的精准控制，再配合控制滴定量，从而能精准的控制滴定的液滴位置、大小形状规则；5、通过盖油柱塞泵来控制盖油滴定管的吸油和滴定，这样
能精准控制油液的滴定量；6、通过控制小横梁的x 向移动、盖油组件y向和z向的移动，可实现盖油滴定管位置的精准控制，再配合控制滴定量，从而能精准的控制盖油的位置和油量；7、通过吸盖管配合负压源来控制皿盒盖子的取放，这样能实现皿盒备液的全程自动化；8、通过控制小横梁的x向移动、皿盒盖操作组件y向和z向的移动，可实现皿盒盖子的灵活取放；9、加设的吸盖滑块导向孔和滴液滑块导向孔一方面能避免滴液组件与皿盒盖操作组件之间发生动作干涉，另一方面还能起到导向作用，从而提高了动作的平稳性；10、通过将皿盒移动组件设计成可移动的结构，这样配合移载机构可简单的实现备液动作的全程自动化，以及将成品放入培养箱内的全程自动化；同时，加设的皿盒冷却板可防止液体挥发；11、通过在油液瓶放置组件内设计油液瓶冷却板，这样能减少液体和油液的挥发；12、加设的液位传感器能准确检测出油液的液面高度，这样方便准确控制滴定管深入油液瓶内的深度，以确保吸油液顺畅。
附图说明
[0011]
图1为本备液仪的立体结构示意图；图2为图1的另一视角结构示意图；图3为图1的又一视角结构示意图；图4为图1的主视结构示意图；图5为图1的侧视结构示意图；图6为图1的俯视结构示意图；图7为备液机构的结构示意图；图8为图7 的另一视角结构示意图；图9为图7的主视结构示意图；图10为图7的侧视结构示意图；图11为图7的俯视结构示意图；图12为移载机构的结构示意图；图13为图12 的另一视角结构示意图；图14为图12的又一视角结构示意图；图15为图12的主视结构示意图；图16为图12的侧视结构示意图；图17为图12的仰视结构示意图；图 18为培养箱的结构示意图；图19为图18的另一视角结构示意图；图20为图18的主视结构示意图；图21为图18的侧视结构示意图；图22为图18的另一侧视结构示意图；图23为图18的俯视结构示意图；图24为培养箱的内部结构示意图；图25为图 24的另一视角结构示意图；图26为图24的又一视角结构示意图；图27为皿盒移动组件的结构示意图；图28为图27的另一视角结构示意图；图29为油液瓶放置组件的结构示意图；图30为图29的另一视角结构示意图；图31为托盘的结构示意图；图32 为图30的另一视角结构示意图；图33为托盘的主视结构示意图；图34为沿图33中 a-a线的剖面结构示意图；图35为沿图33中b-b线的剖面结构示意图；图36为沿图 33中c-c线的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0012]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]
如图1-36所示，本发明提供一种技术方案：一种自动备液仪，包括备液机构1、移载机构2和培养箱3，所述备液机构1、移载机构2和培养箱3均安装在同一底板上，从而形成一体结构，且备液机构1和培养箱3位于移载机构2的同侧。所述备液机构1 用于完成备液动作得到成品，所述移载机构2用于将所述成品放入培养箱3内进行预处理。通过备液机构1自动完成备液动作，这样可使得滴定的液滴位置、大小形状规则，同时能精准控制液体的滴定量，而且液体的盖油量也能精准控制；另外，备液动作完成后，便可由移载机构2将滴定好的
液体立刻放入培养箱3进行预处理；最后，整个备液过程无需人工干预，从而大大地降低了人力成本。
[0014]
上述备液机构1包括安装在底板上的立柱1a，所述立柱1a上安装有大横梁1b，所述大横梁1b上沿x向移动安装有小横梁1c，所述小横梁1c上沿y向移动安装有滴液组件1d。所述大横梁1b上设有用于驱动所述小横梁1c移动的小横梁移动皮带机1i。所述滴液组件1d包括滴液滴定管1d1、滴液轴1d2和滴液柱塞泵1d3，所述滴液滴定管1d1上端与所述滴液轴1d2下端相连，所述滴液轴1d2上端与所述滴液柱塞泵1d3 相连，所述滴液轴1d2沿z向布置且其上沿轴向设有滴液齿条1d4，所述滴液轴1d2上对应所述滴液齿条1d4的位置沿轴向滑动安装有滴液滑块1d5，所述滴液滑块1d5上设有与所述滴液齿条1d4啮合的滴液齿轮，所述滴液齿轮通过内花键沿y向滑动套装在滴液花键轴1d6上，所述滴液花键轴1d6沿y向布置且可自转地安装在所述小横梁1c 上，所述滴液花键轴1d6由滴液电机1d7驱动自转，所述小横梁1c上对应所述滴液滑块1d5的位置设有滴液y向移动皮带1d8，所述滴液y向移动皮带1d8与所述滴液滑块 1d5相连，所述小横梁1c上设有用于驱动所述滴液y向移动皮带1d8动作的滴液皮带机1d9。通过滴液柱塞泵1d3来控制滴液滴定管1d1的吸液和滴定，这样能精准控制液体的滴定量；同时，通过控制小横梁1c的x向移动、滴液组件1dy向和z向的移动，可实现滴液滴定管1d1位置的精准控制，再配合控制滴定量，从而能精准的控制滴定的液滴位置、大小形状规则。所述小横梁1c上设有用于检测液体液面高度的第一液位传感器1d10。加设的第一液位传感器1d10能准确检测出液体液面的高度，这样方便准确控制滴液滴定管1d1深入液瓶内的深度，以确保吸液顺畅。
[0015]
上述小横梁1c的数量为两个，所述滴液组件1d安装在一个所述小横梁1c上，另一个所述小横梁1c上沿y向移动安装有盖油组件1e，所述盖油组件1e包括盖油滴定管1e1、盖油轴1e2和盖油柱塞泵1e3，所述盖油滴定管1e1上端与所述盖油轴1e2下端相连，所述盖油轴1e2上端与所述盖油柱塞泵1e3连通，所述盖油柱塞泵1e3安装在所述盖油轴1e2上端上或对应的所述小横梁1c上，所述盖油轴1e2沿z向布置且其上沿轴向设有盖油齿条1e4，所述盖油轴1e2上对应所述盖油齿条1e4的位置沿轴向滑动安装有盖油滑块1e5，所述盖油滑块1e5上设有与所述盖油齿条1e4啮合的盖油齿轮，所述盖油齿轮通过内花键沿y向滑动套装在盖油花键轴1e6上，所述盖油花键轴1e6 沿y向布置且可自转地安装在对应的所述小横梁1c上，所述盖油花键轴1e6由盖油电机1e7驱动自转，对应的所述小横梁1c上对应所述盖油滑块1e5的位置设有盖油y向移动皮带1e8，所述盖油y向移动皮带1e8与所述盖油滑块1e5相连，对应的所述小横梁1c上设有用于驱动所述盖油y向移动皮带1e8动作的盖油皮带机1e9。通过盖油柱塞泵1e3来控制盖油滴定管1e1的吸油和滴定，这样能精准控制油液的滴定量；同时，通过控制小横梁1c的x向移动、盖油组件1ey向和z向的移动，可实现盖油滴定管1e1 位置的精准控制，再配合控制滴定量，从而能精准的控制盖油的位置和油量。对应的所述小横梁1c上设有用于检测油液面高度的第二液位传感器1e10。加设的第二液位传感器1e10能准确检测出油液的液面高度，这样方便准确控制盖油滴定管1e1深入油瓶内的深度，以确保吸油顺畅。
[0016]
安装有所述滴液组件1d的所述小横梁1c上沿y向移动安装有皿盒盖操作组件1f，所述皿盒盖操作组件1f包括吸盖管1f1和吸盖轴1f2，所述吸盖管1f1上端与所述吸盖轴1f2下端相连，所述吸盖轴1f2上端连通负压源，所述吸盖轴1f2沿z向布置且其上沿轴向设有吸
盖齿条1f4，所述吸盖轴1f2上对应所述吸盖齿条1f4的位置沿轴向滑动安装有吸盖滑块1f5，所述吸盖滑块1f5上设有与所述吸盖齿条1f4啮合的吸盖齿轮，所述吸盖齿轮通过内花键沿y向滑动套装在吸盖花键轴1f6上，所述吸盖花键轴 1f6沿y向布置且可自转地安装在对应的所述小横梁1c上，所述吸盖花键轴1f6由吸盖电机1f7驱动自转，所述滴液y向移动皮带1d8与所述吸盖滑块1f5也相连。通过吸盖管1f1配合负压源来控制皿盒盖子的取放，这样能实现皿盒备液的全程自动化；同时，通过控制小横梁1c的x向移动、皿盒盖操作组件1fy向和z向的移动，可实现皿盒盖子的灵活取放。所述吸盖滑块1f5上对应所述滴液花键轴1d6的位置设有与所述滴液花键轴1d6相配合的吸盖滑块导向孔，所述滴液滑块1d5上对应所述吸盖花键轴1f6的位置设有与所述吸盖花键轴1f6相配合的滴液滑块导向孔。加设的吸盖滑块导向孔和滴液滑块导向孔一方面能避免滴液组件1d与皿盒盖操作组件1f之间发生动作干涉，另一方面还能起到导向作用，从而提高了动作的平稳性。
[0017]
当然，也可只设计一个小横梁1c，同时将滴液组件1d、盖油组件1e和皿盒盖操作组件1f安装在同一小横梁1c上；也可设计两个小横梁1c，将滴液组件1d、盖油组件1e和皿盒盖操作组件1f两两不同的组合在一个小横梁1c上；也可设计三个小横梁 1c，将滴液组件1d、盖油组件1e和皿盒盖操作组件1f分别安装在不同的小横梁1c上。
[0018]
本实施例还包括皿盒移动组件1g，所述皿盒移动组件1g包括皿盒滑轨1g1、皿盒冷却板1g2和皿盒放置台1g3，所述皿盒冷却板1g2滑动安装在所述皿盒滑轨1g1上，所述皿盒放置台1g3安装在所述皿盒冷却板1g2上。通过将皿盒移动组件1g设计成可移动的结构，这样配合移载机构2可简单的实现备液动作的全程自动化，以及将成品放入培养箱3内的全程自动化；同时，加设的皿盒冷却板1g2可防止液体挥发。所述皿盒放置台1g3顶面上设有托盘定位放置槽，所述托盘定位放置槽的两侧设有便于夹取的夹爪避让槽。所述皿盒移动组件1g位于两个小横梁1c之间的位置，且皿盒移动组件1g的移动方向与小横梁1c的移动方向垂直布置。
[0019]
上述皿盒移动组件1g侧边还设有油液瓶放置组件1h，所述油液瓶放置组件1h包括油液瓶放置定位框1h1，所述油液瓶放置定位框1h1底面设有油液瓶冷却板1h2。定位框1h1上有大小不同的台阶和凹槽，可适应大小与高度不同的油液瓶或容器。通过在油液瓶放置组件1h内设计油液瓶冷却板1h2，这样能减少液体和油液的挥发。油液瓶放置组件1h的数量为两组，一组为液体，一组为油液，且两组油液瓶放置组件1h 分别布置于皿盒移动组件1g的两侧。
[0020]
上述移载机构2包括横移机械臂2a、升降机械臂2b和夹爪2c，所述夹爪2c安装在所述升降机械臂2b的升降部上，所述升降机械臂2b的安装部安装在所述横移机械臂2a的横移部上。所述横移机械臂2a的移动方向与小横梁1c的移动方向平行布置。
[0021]
上述培养箱3包括箱体3a，所述箱体3a内固定设有若干个培养仓室3b，所述箱体3a对应所述培养仓室3b一外侧的位置设有抽屉轨道3c，所述箱体3a对应所述培养仓室3b另一外侧的位置设有仓盖驱动组件3d，所述抽屉轨道3c的外端和所述仓盖驱动组件3d的外端对应所述培养仓室3b的位置设有仓盖3e，所述仓盖3e的内表面设有托架3g。通过将抽屉轨道3c设计在培养仓室3b的外围，这样能避免抽屉轨道3c内的油液污染培养仓室3b。
[0022]
上述仓盖驱动组件3d包括分别安装在所述箱体3a内的仓盖皮带机3d1和仓盖驱动皮带3d2，所述仓盖驱动皮带3d2由所述仓盖皮带机3d1驱动，所述仓盖驱动皮带 3d2上设有
抽屉杆3d3，所述抽屉杆3d3的外端与所述仓盖3e相连。所述仓盖3e上设有防冷凝加热膜。加设的防冷凝加热膜能避免仓盖3e的表面发生冷凝。所述仓盖3e 的内表面上还设有与所述培养仓室3b的口部相配合的气体密封圈3i。加设的气体密封圈3i能提高培养仓室3b的密封性能。
[0023]
上述箱体3a内设有用于监测所述仓盖3e位置的仓盖位置传感器组件3f。所述仓盖位置传感器组件3f包括相互配合的仓盖位置触片3f1和仓盖感应器3f2，所述仓盖位置触片3f1安装在所述仓盖驱动皮带3d2与所述抽屉杆3d3的连接部上，两个所述仓盖感应器3f2分别安装在所述箱体3a内对应所述仓盖驱动皮带3d2两端的位置。
[0024]
本实施例还包括用于放置皿盒的托盘4，所述备液机构1完成所述托盘4上的皿盒备液动作后，所述移载机构2将所述托盘4放入培养箱3内进行预处理，所述底板上设有用于定位放置托盘的托盘定位结构，如定位柱等。所述托盘4包括托盘本体4a，所述托盘本体4a的顶面设有第一皿盒放置定位孔4b。加设的第一皿盒放置定位孔4b 方便了皿盒的放置和定位，同时为自动化备液提供条件。所述托盘本体4a的顶面还设有叠放定位支撑柱4c。加设的叠放定位支撑柱4c能实现托盘的多层叠放，从而节约了托盘的占地面积，可实现多个托盘的备液。所述托盘本体4a的底面对应所述叠放定位支撑柱4c的位置设有与所述叠放定位支撑柱4c相配合的叠放定位孔4d。所述托盘本体4a的底面两侧分别设有夹爪抓取槽4e。加设的夹爪抓取槽4e方便了夹爪能顺利抓取托盘。所述托盘本体4a的底面还设有二维码槽4f。加设的二维码槽4f内可标识二维码，这样可标记每个托盘的信息。所述托盘本体4a上设有定位导向孔4g。定位导向孔4g与所述托盘定位结构相配合。加设的定位导向孔4g方便了托盘的定位。所述托盘本体4a上还设有减重孔4h。加设的减重孔4h可有效地减轻托盘的重量，而又不影响托盘的强度和使用功能。所述托盘本体4a为96孔板结构。所述第一皿盒放置定位孔4b的数量为6个，且6个所述第一皿盒放置定位孔4b均匀布置。所述托盘本体4a 的顶面对应所述第一皿盒放置定位孔4b的位置同心设有不同直径的第二皿盒放置定位孔4i，所述第二皿盒放置定位孔4i与所述第一皿盒放置定位孔4b分布在不同的水平面上。通过设计不同直径的皿盒放置定位孔，这样使得本托盘能适用于不同型号的皿盒，从而提高了托盘的适用性。所述定位导向孔4g的数量为6个，且6个所述定位导向孔4g对称布置。通过将定位导向孔4g的数量设计为6个，且6个定位导向孔4g对称布置，这样定位放置托盘时，可不分托盘的方向。
[0025]
本实施例的备液过程如下：
[0026]
首先，将一定数量的空皿盒a放入对应数量的托盘4内，并将装好皿盒a的托盘4 叠放在底板上托盘定位结构的位置；然后，将油/液瓶对应分别放置在油液瓶放置组件 1h处；再开机备液即可。此时，本备液仪会先控制移载机构2通过夹爪2c将托盘定位结构最顶层的托盘4放置在皿盒放置台1g3上，接着控制皿盒移动组件1g将托盘移动到备液工位，然后控制皿盒盖操作组件1f将皿盒的盖子吸取起来并移开，再控制滴液组件1d进行液体的滴定，液体滴定完后再控制盖油组件1e进行盖油，再又控制皿盒盖操作组件1f将皿盒的盖子盖回去，如此循环，直至同一托盘4上的皿盒a全部备液完毕；本备液仪再控制皿盒移动组件1g将备液完毕后的托盘4回移至初始位置，移载机构2便通过夹爪2c将备液完毕后的托盘4移动至培养箱3处；再接着，本备液仪控制培养箱3的仓盖3e打开，再控制夹爪2c将备液完毕后的托盘4放在仓盖3e上的托架3g上，最后控制仓盖3e关上即完成了一个托盘4的备液；本备液
仪再控制夹爪2c 爪取托盘定位结构上的第二个托盘4，如此循环，直至完成所有托盘4的备液。
[0027]
所述底板上对应托盘定位结构与皿盒放置台1g3之间的位置设有二维码扫描器1j。这样，在夹爪2c将托盘定位结构最顶层的托盘4放置在皿盒放置台1g3上的过程中，该二维码扫描器1j配合托盘本体4a底面二维码槽4f内的二维码可快速获取托盘上皿盒的信息。所述底板上对应仓盖3e弹出时的位置设有用于检测所述仓盖3e弹出时所述托架3g上有无空位的托盘有无传感器3h。加设的托盘有无传感器3h能确保检测出托架3g上没有托盘4后，才会将托盘放入托架3g上。
[0028]
本实施例通过备液机构1自动完成备液动作，这样可使得滴定的液滴位置、大小形状规则，同时能精准控制液体的滴定量，而且液体的盖油量也能精准控制；备液动作完成后，便可由移载机构2将滴定好的液体立刻放入培养箱3进行预处理；最后，整个备液过程无需人工干预，从而大大地降低了人力成本。
[0029]
同时，本实施例通过滴液柱塞泵1d3来控制滴液滴定管1d1的吸液和滴定，这样能精准控制液体的滴定量；通过控制小横梁1c的x向移动、滴液组件1dy向和z向的移动，可实现滴液滴定管1d1位置的精准控制，再配合控制滴定量，从而能精准的控制滴定的液滴位置、大小形状规则；通过盖油柱塞泵1e3来控制盖油滴定管1e1的吸油和滴定，这样能精准控制油液的滴定量；通过控制小横梁1c的x向移动、盖油组件 1ey向和z向的移动，可实现盖油滴定管1e1位置的精准控制，再配合控制滴定量，从而能精准的控制盖油的位置和油量；通过吸盖管1f1配合负压源来控制皿盒盖子的取放，这样能实现皿盒备液的全程自动化；通过控制小横梁1c的x向移动、皿盒盖操作组件1fy向和z向的移动，可实现皿盒盖子的灵活取放；加设的吸盖滑块导向孔和滴液滑块导向孔一方面能避免滴液组件1d与皿盒盖操作组件1f之间发生动作干涉，另一方面还能起到导向作用，从而提高了动作的平稳性；另外，加设的液位传感器能准确检测出油液的液面高度，这样方便准确控制滴定管深入油液瓶内的深度，以确保吸油液顺畅；。
[0030]
而且，本实施例通过将皿盒移动组件1g设计成可移动的结构，这样配合移载机构 2可简单的实现备液动作的全程自动化，以及将成品放入培养箱3内的全程自动化；同时，加设的皿盒冷却板1g2可防止液体挥发；通过在油液瓶放置组件1h内设计油液瓶冷却板1h2，这样能减少液体和油液的挥发。
[0031]
再且，本实施例通过将抽屉轨道3c设计在培养仓室3b的外围，这样能避免抽屉轨道3c内的油液污染培养仓室3b；加设的防冷凝加热膜能避免仓盖3e的表面发生冷凝；加设的托盘有无传感器3h能确保检测出托架3g上没有托盘4后，才会将托盘放入托架3g上；加设的气体密封圈3i能提高培养仓室3b的密封性能。
[0032]
最后，加设的第一皿盒放置定位孔4b方便了皿盒的放置和定位，同时为自动化备液提供条件；加设的叠放定位支撑柱4c能实现托盘的多层叠放，从而节约了托盘的占地面积，可实现多个托盘的备液；加设的夹爪抓取槽4e方便了夹爪能顺利抓取托盘；加设的二维码槽4f内可标识二维码，这样可标记每个托盘的信息；加设的定位导向孔 4g方便了托盘的定位；加设的减重孔4h可有效地减轻托盘的重量，而又不影响托盘的强度和使用功能；通过设计不同直径的皿盒放置定位孔，这样使得本托盘能适用于不同型号的皿盒，从而提高了托盘的适用性；通过将定位导向孔4g的数量设计为6个，且6个定位导向孔4g对称布置，这样
定位放置托盘时，可不分托盘的方向；二维码扫描器1j配合托盘本体4a底面二维码槽4f内的二维码可快速获取托盘上皿盒的信息。