智能科技生物产品低温储存设备的制作方法

本发明涉及一种储存生物产品的设备，尤其涉及一种智能科技生物产品低温储存设备。

背景技术：

现有用于储存生物产品的设备，是在机体的内部设有一冷冻空间，在该冷冻空间内设置存放生物产品容器的多层架体，当需要拿取特定装有生物产品的容器时，是以设于该冷冻空间内的机械构造例如夹爪，将位于架体上的该容器夹抓移动至该冷冻空间的出口处后，接着再以一机械手臂将该选定的容器移动至设备的取物处，这时使用者可以由取物处拿取装有生物产品的容器。

上述现有储存生物产品的设备，由于需要先以夹爪前往架体上拿取特定的容器，将该容器移动至该冷冻空间的出口处，接着再以该机械手臂将容器移动至设备的取物处，因此容器移动的行程长，拿取容器较为费时。但若要直接能以该机械手臂至该冷冻空间内的架体上拿取选定的容器，就需要在该冷冻空间前设置活动门，且为了要让该机械手臂自由拿取架体上的容器，该活动门打开的范围需要扩及整面的架体，使该活动门对整个架体存放容器的范围敞开。但如此一来，开启范围较大的活动门会使得该冷冻空间内的温度容易受到外界温度的影响，无法保持恒定而降低储存生物产品的效果。

技术实现要素：

由于现有的储存生物产品的设备，若要直接以机械手臂拿取架体上的容器，就会有设置的活动门需要对整个架体存放容器的范围敞开，因此无法保持储存生物产品处温度恒定的问题。为此，本发明在受驱动的本体上设有多个容置单元，当需要取得容器时，驱动本体使选定的容置单元位于活动门区后，达到缩小活动门区大小以及加快取得容器的效果。

为达到上述目的，本发明提供一种智能科技生物产品低温储存设备，其构造包括：

一机体，在所述机体内分隔设有一运载室以及分别与所述运载室连接的一个以上的生物产品储存室，在所述运载室与各所述生物产品储存室之间分别设有一活动门区，在各所述活动门区设有一个以上的运载活动门，在所述机体的侧面设有一取物口，所述取物口与所述运载室相通；

一机械手臂，所述机械手臂设于所述运载室内，所述取物机械手臂活动范围包括各所述生物产品储存室以及所述取物口；以及

一个以上的移载装置，分别设于各所述生物产品储存室，各所述移载装置设有一本体，在各所述本体上的固定位置设有多个容置单元，多个所述容置单元分别设于各所述本体的范围小于各所述活动门区的范围，各所述移载装置驱动所述本体动作而选择性地使其中一所述容置单元位于各所述活动门区后。

进一步，在所述机体内设有一中继取物室，所述中继取物室与所述运载室连接，所述中继取物室的外侧连接所述取物口，在所述中继取物室与所述运载室之间设有一中继活动门，在所述中继取物室对应所述取物口的外侧设有一取物活动门。

进一步，在各所述生物产品储存室内分别设有一产品环境传感器，在所述机体内设有一液态氮供应器，所述液态氮供应器向各所述生物产品储存室输入液态氮，在所述机体设有一控制器，所述控制器分别与各所述产品环境传感器以及所述液态氮供应器电连接，所述控制器包括一闸门控制模块，所述闸门控制模块分别与各所述运载活动门、所述中继活动门以及所述取物活动门电连接。

进一步，在各所述生物产品储存室内分别设有一摄影机，在所述机体的侧面设有一观察组件，各摄影机与所述观察组件分别与所述的控制器电连接，所述控制器接收各摄影机拍摄各生物产品储存室内的影像，并将影像由所述观察组件输出。

进一步，所述控制器设有一控制器联机模块，进一步设有一控制台，所述控制台设有一输出入接口以及一控制面板联机模块，所述控制面板联机模块与所述控制器联机模块有线连接，使得所述控制器通过有线连接将数据上传至远程的所述控制台处监控，所述输出入接口通过有线连接至所述控制台的方式控制所述机械手臂动作。

进一步，各所述生物产品储存室是设于所述的运载室的侧旁，各所述移载装置在各所述生物产品储存室内分别设有一竖直设置而自转的转轴，各所述本体是柱体并且以轴心的位置结合在各所述转轴，各所述转轴分别链接一伺服马达，各所述伺服马达固设在所述的机体并驱动各所述本体旋转，设于各所述本体的多个容置单元是环绕且间隔设于各所述本体周围的固定位置，各所述活动门区的一个以上的所述运载活动门开启后的开口范围对应各所述移载装置的各容置单元。

进一步，各所述容置单元包括多个分隔的隔间，在各所述隔间分别设有一限制构造，在至少一所述隔间内设有一容器，各所述限制构造将各所述容器定位在各所述隔间内。

较佳的，在各所述容器分别设有一辨识标签，在所述运载室设有一标签读取器，所述标签读取器读取、辨识各所述容器的所述辨识标签。

更进一步，各所述容置单元包括多个分隔的隔间，在各隔间分别设有一容器架，在至少一所述容器架设有两个以上容器，在各所述容器分别设有一辨识标签，在所述运载室设有一标签读取器，所述标签读取器读取、辨识各容器的所述辨识标签，在所述运载室设有一容器架平台。

较佳的，在所述运载室的周围设有一空气清净机；在所述运载室内设有一鼓风机，所述鼓风机的末端以管线连接所述中继取物室。

当本发明使用于储存生物产品时，是选定一生物产品储存室内的其中一容置单元的对应位置为存放点后，该容置单元所在的该移载装置会驱动该本体动作，使得选定的容置单元位于配合的该活动门区后，将放有生物产品的容器置入该机体的取物口，该机械手臂夹取该容器朝前述的活动门区移动，当该活动门区对应的运载活动门开启时，该机械手臂将该容器放入该选定的容置单元的对应位置存放，接着该机械手臂离开该生物产品储存室，该开启的运载活动门关闭。

当本发明使用于取出储存生物产品的容器时，该容器所在的该移载装置驱动其本体动作，使得该容器所在的容置单元位于配合的该活动门区后，接着该机械手臂穿过该活动门区对应开启的运载活动门，至该容器所在的该容置单元处拿取该容器，取出容器后该开启的运载活动门关闭，接着该机械手臂将该容器移动至该机体的取物口，即可让用户取出该储存生物产品的容器。

本发明的功效在于，由于该机械手臂存入或取出储存的生物产品的容器时，是直接往来于该取物口与该容器所在的该生物产品储存室之间，直接存入或直接拿取生物产品的速度快，可移动性高因此能节省操作的时间。此外，本发明存入或取出储存生物产品的各容器时，仅需要驱动该本体，使选定的其中一容置单元位于对应的活动门区后，即可操作该机械手臂穿过该活动门区对应的运载活动门，向该容置单元置入或拿取该容器，如此使得各活动门区的运载活动门的开启范围仅需要对应其中一容置单元即可，各活动门区的运载活动门的开启范围不需要同时对所有的容置单元敞开，因此可将各活动门区的运载活动门开启的范围设置成较小的形态，能较佳地维持各生物产品储存室内环境的恒定，提升存放生物产品的效果。

本发明进一步在各生物产品储存室内设有的产品环境传感器，能让使用者藉由传感器侦测的方式掌握各生物产品储存室的环境情况。本发明进一步在该机体内设有的各摄影机以及观察组件，能让用户通过该观察组件观察各生物产品储存室内的储存以及存取生物产品的状况。

本发明进一步在各容器设有的辨识标签，是当该机械手臂拿取各容器后，可通过该机械手臂将各容器移动至该标签读取器读取该容器的辨识标签，对所存取的容器进行核对以及识别，可避免取出或存入的容器错误，免去人为操作可能发生的意外或错误。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施例的立体示意图；

图2是本发明第一较佳实施例的控制器电连接各部份的方块图；

图3是本发明第一较佳实施例的前视示意图；

图4是本发明第一较佳实施例的俯视示意图；

图5是本发明第二较佳实施例的俯视示意图；

图6是本发明第三较佳实施例的立体示意图；

图7是本发明第三较佳实施例的俯视示意图。

附图标记说明：

10机体11运载室

111运载活动门112玻璃窗

12生物产品储存室121摄影机

122观察组件123产品环境传感器

13中继取物室131中继活动门

132取物活动门133取物环境传感器

14取物口15温度控制构造

16空气清净机17鼓风机

20机械手臂21标签读取器

30移载装置31转轴

311伺服马达32本体

33容置单元331隔间

332限制构造34容器

341辨识标签40控制器

41闸门控制模块42控制器联机模块

50控制台51输出入接口

52控制面板联机模块a活动门区

b容器架c容器架平台

具体实施方式

为能详细了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如下。

请参看如图1至图4所示的本发明较佳实施例，本发明提供一种智能科技生物产品低温储存设备，包括一机体10、一设于该机体10内的机械手臂20、一设于该机体10内的移载装置30、一设于该机体10的控制器40，以及一配合该控制器40的控制台50，其中：

在该机体10内分隔设有一运载室11、一与该运载室11连接的生物产品储存室12，以及一与该运载室11连接的中继取物室13，在该机体的侧面设有一取物口14，该中继取物室13的外侧连接该取物口14，该运载室11位于该生物产品储存室12的侧旁，在该运载室11与各生物产品储存室12之间设有一活动门区a，本较佳实施例的该活动门区a是矩形的开口，在该活动门区a设有一运载活动门111，该运载活动门111开启的范围涵盖整个活动门区a，该运载室11的周围设有一玻璃窗112，使得外界可以从该玻璃窗112确认该运载室11内的状况，在该中继取物室13与该运载室11之间设有一中继活动门131，该中继取物室13在对应该取物口14的外侧设有一取物活动门132，该中继活动门131与该取物活动门132是择一开启的设置。

在该生物产品储存室12内设有一摄影机121，在该机体10的侧面设有一观察组件122，该观察组件122是显示器，在该生物产品储存室12内设有一产品环境传感器123，该产品环境传感器123是温度、湿度、空气清净度的传感器。在该运载室11内设有一取物环境传感器133，该取物环境传感器133是温度、湿度、空气清净度的传感器。在该机体10内设有一温度控制构造15，该温度控制构造15可以是冷暖气机或液态氮供应器，且该温度控制构造15可选择性的设于该运载室11内、该生物产品储存室12内或该中继取物室13内，如本较佳实施例该温度控制构造15是液态氮供应器并且设于该生物产品储存室12内，该温度控制构造15的末端以管线连接该生物产品储存室12，因此能以向该生物产品储存室12内输入液态氮的方式，调整、控制该生物产品储存室12内环境的温度。

在该运载室11的周围，如本较佳实施例是在该运载室11的顶部设有一空气清净机16，该空气清净机16采用hepa(high-efficiencyparticulateair)滤网，该空气清净机16将环境中的空气过滤之后再输入该运载室11内，使该运载室11的环境成为无尘室的环境；在该运载室11内设有一鼓风机17，该鼓风机17的末端以管线连接该中继取物室13，当该取物活动门132开启时，该鼓风机17受启动抽取该运载室11内的干净空气并向该中继取物室13内输入气流，使该中继取物室13内的气压成为正压的状态，令外界的脏空气不会经由该中继取物室13进入该运载室11内，保持该运载室11内空气的干净。

该机械手臂20设于该运载室11内，该机械手臂20的活动范围包括该生物产品储存室12以及该取物口14，当该活动门区a的该运载活动门111开启时，该机械手臂20可以穿过该运载活动门111伸入该生物产品储存室12内，当该中继活动门131开启时，该机械手臂20可以穿过该中继活动门131伸入该中继取物室13的范围内，在该运载室11设有一标签读取器21。

该移载装置30设于该生物产品储存室12，该移载装置30在该生物产品储存室12内设有一竖直设置而可自转的转轴31，在该转轴31的中间设有一本体32，该转轴31的顶端链接一伺服马达311，该伺服马达311固设在该机体10，使得该本体32受该伺服马达311的驱动而旋转，该本体32是柱体并且以轴心的位置结合该转轴31，在该本体32周围的固定位置环绕且间隔设有多个容置单元33，例如本较佳实施例该本体32是六角形柱体，在该本体32周围六面的固定位置分别设有一个所述的容置单元33，各容置单元33是位于该本体32周围各面的容置部，各容置单元33涵盖的面积范围小于或等于该运载活动门111开启后的开口范围，也就是各容置单元33涵盖的面积范围小于或等于该活动门区a的范围，如本较佳实施例各容置单元33涵盖的面积范围等于该活动门区a的范围。各容置单元33包括多个分隔的隔间331，在各隔间331分别设有一限制构造332，如本较佳实施例各限制构造332是形成在各隔间331底面外侧的凸条。

在六个容置单元33中至少一容置单元33的一个以上的隔间331内设有一容器34，如本较佳实施例是在各容置单元33的数个隔间331内分别设有上述的容器34，各容器34内储存生物产品例如生物制剂或干细胞，各容器34卡抵在对应的各限制构造332，避免该本体32旋转时，各容器34掉出各隔间331，在各容器34分别设有一辨识卷标341，各辨识卷标341对应各容器34所储存的生物产品。该移载装置30以该伺服马达311驱动该本体32旋转而选择性地使该本体32周围六面其中一面的该容置单元33位于该活动门区a的运载活动门111后，接着当该运载活动门111开启时，该机械手臂20可穿过该运载活动门111快速地拿取位于该运载活动门111后的该容置单元33内的容器34。

本发明第一较佳实施例的六个容置单元33分别设于该本体32的范围等于该运载活动门111开启的范围。由于将各容器34置入各容置单元33或由各容置单元33拿取各容器34时，仅需要旋转该本体32，使选定的其中一容置单元33位于该活动门区a的运载活动门111后，即可操作该机械手臂20穿过该运载活动门111向该容置单元33置入或拿取该容器34，使得各活动门区a的该运载活动门111的开启范围仅需要对应其中一容置单元33即可，不需要对应所有的容置单元33，因此可将该活动门区a以及该运载活动门111设为较小的形态，在该运载活动门111开启时可以减少该生物产品储存室12内的温度受到外界的影响，维持该生物产品储存室12内环境的恒定。当该机械手臂20拿取各容器34后，可将各容器34移动至该标签读取器21处读取该容器34的辨识标签341，以如此的方式核对、识别该容器34，可避免取出或存入各隔间331的容器34错误，免去人为操作可能发生的意外或错误。

该控制器40设有一闸门控制模块41以及一控制器联机模块42，该控制器40分别与该摄影机121、该观察组件122、该产品环境传感器123、该取物环境传感器133、该温度控制构造15、该机械手臂20、该标签读取器21、该移载装置30的该伺服马达311、该空气清净机16以及该鼓风机17电连接，该闸门控制模块41分别电连接并控制该运载活动门111、该中继活动门131，以及该取物活动门132。该控制器40接收该摄影机121拍摄该生物产品储存室12内的影像，并将影像由该观察组件122输出，供用户从外部观察该生物产品储存室12内部储存的各容器34的状况。

该控制器40接收该产品环境传感器123以及该取物环境传感器133感测的该生物产品储存室12以及该运载室11内的环境温度、湿度、空气清净度的数据，判断是否需要控制该温度控制构造15向该生物产品储存室12内补充液态氮，维持该生物产品储存室12的温度在用户设定的环境温度以及误差范围内，并判断是否启动该空气清净机16向该运载室11内输入干净的空气。该闸门控制模块41分别控制该运载活动门111、该中继活动门131以及该取物活动门132的开启或关闭，使得该控制器40可控制该机械手臂20穿过该运载活动门111进入该生物产品储存室12内拿取指定的该容器34后，关闭该运载活动门111并控制该机械手臂20将该容器34通过该中继活动门131置入该中继取物室13内，待该闸门控制模块41控制该取物活动门132开启时，启动该鼓风机17向该中继取物室13内输入气流，使用者即可由该取物口14拿取需要的装有生物产品的该容器34。

请参看图2所示，该控制台50是计算机或单芯片控制器，该控制台50设有一输出入接口51以及一控制面板联机模块52，该控制台50的操作可以通过权限的设定进行管理，该控制台50以该控制面板联机模块52与该控制器40的控制器联机模块42有线连接，使得该控制器40取得的温度与湿度数据、控制该机械手臂20存放拿取各容器34的操作纪录与时间，以及温度控制构造15的液态氮使用数据与存量，都能通过有线连接的方式上传至远程的控制台50处监控，用户利用该输出入接口51可通过有线连接至该控制器40的方式控制该机械手臂20拿取该生物产品储存室12内的指定的容器34，或控制该机械手臂20将放置在该中继取物室13内的容器34移动至该生物产品储存室12内指定的容置单元33的隔间331内存放。

本发明控制该控制器40的该输出入接口51，除了如前述第一较佳实施例是设在该控制台50以外，也可以不设有该控制台50，将该控制台50的功能整合至该控制器40，并且将该输出入接口51改设于该机体10上，以该输出入接口51直接电连接、控制该控制器40，如此的构造也能完成该控制台50的所有功能。

本发明除前述第一较佳实施例，是在该机体10仅设有一个生物产品储存室12，在该生物产品储存室12与该运载室11之间设有一个活动门区a以及该运载活动门111，并且分别在该生物产品储存室12以及该运载室11设有所述的移载装置30以及所述的机械手臂20以外，请参看图5所示的本发明第二较佳实施例，也可以在该机体10内分隔设有数个或多个所述的生物产品储存室12，在该机体10内同样设有所述的中继取物室13以及所述的控制器40，各生物产品储存室12分别与所述的运载室11连接，在各生物产品储存室12与该运载室11之间分别设有所述的活动门区a以及该运载活动门111，并在各生物产品储存室12分别设有所述的移载装置30，各移载装置30受该控制器40的控制。

在第二较佳实施例中，该机械手臂20活动的范围包括所有的生物产品储存室12以及该中继取物室13，为了扩大该机械手臂20活动范围，该机械手臂20可选用自走式机器人。在各生物产品储存室12内设有的摄影、温度控制构造、感测构造以及在该运载室11内设有的感测构造皆与第一较佳实施例中所述的构造相同，第二较佳实施例中其余设于该机体10与该控制台50的构造，以及该控制器40控制、操作各运载活动门111、各移载装置30、该机械手臂20以及其余受控制构造的设置、使用方式也与第一较佳实施例中所述相同。

第二较佳实施例与第一较佳实施例的差异主要在第一较佳实施例是一个机械手臂20对应一个设于该生物产品储存室12的移载装置30的形态，而第二较佳实施例是以一个机械手臂20对应多个分别设于各生物产品储存室12内的移载装置30的形态。

本发明除了如第一较佳实施例，是在所述的活动门区a仅设有一个运载活动门111，并将各容器34设置在各隔间331内以外，也可以将第一较佳实施例中的该活动门区a设为包括两个以上的运载活动门111，以两个以上的运载活动门111涵盖原本一个运载活动门111开启的范围，并在各隔间331设有可同时容纳两个以上所述容器34的架体。

如图6、图7所示的第三较佳实施例，是改变第一较佳实施例中该活动门区a设有的运载活动门111的数量。第三较佳实施例是在该活动门区a的上半部以及下半部分别设有一个所述的运载活动门111，以两个运载活动门111涵盖该活动门区a的范围，当该机械手臂20伸入该生物产品储存室12内时，可对应该机械手臂20伸入的位置，选择性地开启上半部的运载活动门111或下半部的运载活动门，缩小该机械手臂20伸入该生物产品储存室12内时该活动门区a的开口范围，使该生物产品储存室12内的低温环境更不容易受到外界温度的影响。

第三较佳实施例的容器34不直接置放在各隔间331内，而是在各容置单元33的各隔间331内设有一容器架b，在至少一容器架b设有两个以上所述的容器34，并在该运载室11设有一用于暂时放置各容器架b的容器架平台c。当所述的机械手臂20穿过对应开启的运载活动门111伸入该生物产品储存室12内时，是先由选择的容器34所在的隔间331取出该容器架b，将该容器架b由该生物产品储存室12取出后，先放置在该容器架平台c上，接着该机械手臂20由该容器架b上拿取选择的容器34，将选择的容器34移动至该中继取物室13内供使用者拿取。前述第三较佳实施例中的各容器34上同样可以设有如图3中所示的辨识标签341，当该机械手臂20由该容器架b上选择拿取需要的容器34后，可将该容器34移动至该运载室11内的该标签读取器21处读取该容器34的辨识标签341，藉此核对、识别该容器34。

前述第三较佳实施例其余的构造以及使用的方式皆与第一较佳实施例中所述的构造相同，本实施例不再加以赘述。并且第三较佳实施例改变第一较佳实施例的构造可转用至第二较佳实施例，使得第二较佳实施例中的各活动门区a可设有两个以上的运载活动门111，并且在各隔间111内设有可置放数个容器34的容器架b。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明主张的权利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的精神所完成的等效改变或修饰，均应包括在本发明的申请专利范围内。