技术特征：
1.一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，包括机架(10)、工位切换机构(9)；其特征在于：还包括与工位切换机构(9)上的八个工位分别位置对应的上料机构(1)、压平清料机构(2)、磁珠灌装机构(3)、注液机构(4)、封膜热压机构(5)、冷压机构(6)、切膜机构(7)和下料机构(8)；该八个工位分别为上料工位、压平清料工位、磁珠灌装工位、注液工位、热压工位、冷压工位、切膜工位和下料工位；所述的工位切换机构(9)包括转盘(9-2)、提取管治具(9-1)和驱动机构；水平设置的转盘(9-2)转动连接在机架(10)上，并由驱动机构驱动进行旋转；转盘(9-2)上安装有八个提取管治具(9-1)；转盘(9-2)的转动带动每个提取管治具(9-1)均依次经过八个工位；提取管治具(9-1)上设置有若干个摆放位；每个摆放位均能够放置一个核酸磁珠提取管(11)；各摆放位的底部均镂空设置；所述的上料机构(1)用于在上料工位的提取管治具(9-1)上放置核酸磁珠提取管(11)；所述的压平清料机构(2)包括压平组件和清料组件；压平组件用于向下推压压平清料工位上的提取管治具(9-1)，使得各核酸磁珠提取管(11)在提取管治具(9-1)上放置平整；清料组件用于通过清料插板(2-3)向上插入提取管治具(9-1)的摆放位内的方式，将核酸磁珠提取管(11)推出提取管治具(9-1)；所述的磁珠灌装机构(3)用于向核酸磁珠提取管(11)中加入磁珠；所述的注液机构(4)用于向核酸磁珠提取管(11)中加入试剂；所述的封膜热压机构(5)用于将铝膜通过热压方式粘贴在热压工位的各核酸磁珠提取管(11)上；所述的冷压机构(6)用于对冷压工位上的铝膜进行挤压和降温；所述的切膜机构(7)用于切割位于切膜工位上的铝膜，使得各核酸磁珠提取管(11)上的铝膜相互独立；所述的下料机构(8)用于取出下料工位的提取管治具(9-1)中的各核酸磁珠提取管(11)。2.根据权利要求1所述的一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，其特征在于：所述的提取管治具(9-1)包括治具基座和治具升降台；治具升降台滑动连接在治具基座上；治具基座包括提取管底座(9-1-1)、切膜导向板(9-1-2)和治具导向轴(9-1-4)；提取管底座(9-1-1)固定在转盘上；提取管底座(9-1-1)的顶部固定有多根竖直设置的治具导向轴(9-1-4)；切膜导向板(9-1-2)与各治具导向轴(9-1-4)的顶端固定；切膜导向板(9-1-2)上开始有依次等间隔排列的n个放置通槽；n为提取管治具(9-1)上的摆放位数量；任意两个放置通槽之间均开设有切刀让位槽；治具升降台包括提取管摆放盒(9-1-3)；提取管摆放盒(9-1-3)滑动连接在治具导向轴(9-1-4)上；摆放位设置在提取管摆放盒(9-1-3)上；n个放置通槽与n个摆放位分别对齐。3.根据权利要求1所述的一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，其特征在于：所述的上料机构(1)包括前置整合组件和提取管转移组件；前置整合组件共有两个；两个前置整合组件均用于将堆叠的核酸磁珠提取管(11)排列成n个一组的提取管队列；n为提取管治具(9-1)上的摆放位数量；提取管转移组件用于将两个前置整合组件排列好的提取管队列送上上料工位的提取管治具(9-1)；所述的前置整合组件包括振动盘(1-1)、抓取组件(1-2)和横移交替互换组件(1-3)；振
动盘(1-1)安装在机架上，用于将堆放在一起的核酸磁珠提取管进行逐个排列输出；抓取组件用于将核酸磁珠提取管逐个抓取到横移交替互换组件(1-3)的存放台上；所述的横移交替互换组件(1-3)包括横移基座(1-3-1)、凸轮槽(1-3-2)、同步带(1-3-3)、第一滚轮(1-3-4)、升降架(1-3-5)、交替导向轴(1-3-6)、第一存放台(1-3-7)、滑移板(1-3-8)、线性导轨(1-3-9)、第二存放台(1-3-10)和同步轮(1-3-11)；横移基座(1-3-1)固定在机架上；横移基座(1-3-1)上固定有升降导向板；升降导向板上开设有凸轮槽(1-3-2)；升降导向板上转动连接有在竖直平面内呈矩形排布的四个同步轮(1-3-11)；四个同步轮(1-3-11)通过同步带(1-3-3)传动连接；其中一个同步轮(1-3-11)由电机驱动；第二存放台(1-3-10)和滑移板(1-3-8)通过滑块滑动连接在横移基座(1-3-1)上；滑移板(1-3-8)低于第二存放台(1-3-10)；所述的升降架(1-3-5)与滑移板(1-3-8)构成沿竖直方向滑动的滑动副；升降架(1-3-5)的底部转动连接有第一滚轮(1-3-4)；第一滚轮(1-3-4)设置在凸轮槽(1-3-2)内；升降架(1-3-5)的顶部固定有第一存放台(1-3-7)；第一存放台(1-3-7)和第二存放台(1-3-10)上均设置有n个存放位；各存放位的相对位置与提取管治具上的各摆放位的相对位置分别对应；所述的凸轮槽(1-3-2)呈两端高中间低的形状；当第一滚轮(1-3-4)处于凸轮槽(1-3-2)端部的最高位置时，第一存放台(1-3-7)与第二存放台(1-3-10)等高；当第一滚轮(1-3-4) 处于凸轮槽(1-3-2)中间的最低位置时，第一存放台(1-3-7)的顶部低于第二存放台(1-3-10)的底部，第一存放台(1-3-7)能够从第二存放台(1-3-10)的正下方通过；所述的滑移板(1-3-8)、第二存放台(1-3-10)与同步带的两个水平段分别固定；同步带运动时，滑移板(1-3-8)与第二存放台(1-3-10)反向等速运动，带动第一存放台(1-3-7)与第二存放台(1-3-10)交换位置；所述的提取管转移组件包括提取管移动模组和上料夹爪组(1-5)；提取管移动模组的末端安装块上安装有上料夹爪组(1-5)；上料夹爪组(1-5)包括依次排列的n个机械夹爪；机械夹爪用于抓取单个核酸磁珠提取管；提取管移动模组用于带动上料夹爪组(1-5)移动至第一存放台(1-3-7)或第二存放台(1-3-10)的正上方，以及上料工位的正上方。4.根据权利要求1所述的一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，其特征在于：所述的压平组件包括压平气缸(2-7)和压板(2-8)；压平气缸(2-7)固定在机架上；压平气缸(2-7)的朝下的推出杆上固定有压板(2-8)；压板(2-8)位于压平清料工位的正上方；所述的清料组件包括顶升清料气缸(2-2)、清料插板(2-3)、清料移动模组、清料勾板(2-9)和废料槽体(2-10)；废料槽体(2-10)固定在机架上，并靠近压平清料工位；顶升清料气缸(2-2)固定在机架上，且位于压平清料工位的正下方；顶升清料气缸(2-2)朝上的推出杆上固定有依次间隔设置的n块清料插板(2-3)；n为提取管治具(9-1)上的摆放位数量；n块清料插板(2-3)的相对位置与提取管治具(9-1)的n个摆放位的相对位置对应；所述的清料移动模组安装在机架上；清料勾板(2-9)安装在清料移动模组的移动部；清料勾板(2-9)的底面设置有勾料凹槽；清料勾板(2-9)在清料移动模组的驱动下能够将推出提取管治具(9-1)的核酸磁珠提取管(11)送入废料槽体(2-10)。5.根据权利要求2所述的一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，其特征在于：所述的磁珠灌装机构(3)包括磁珠槽横移模组(3-1)、磁珠槽(3-2)、磁珠桶驱动电机(3-3)、磁珠
桶安装座(3-4)、磁珠桶(3-5)、移液枪(3-6)和移液枪移动组件(3-7)；n通道的移液枪(3-6)安装在移液枪移动组件(3-7)的移动部；n为提取管治具(9-1)上的摆放位数量；移液枪(3-6)的n个输出口的相对位置与提取管治具(9-1)的n个摆放位的相对位置对应；移液枪移动组件(3-7)能够将移液枪(3-6)移动至磁珠槽以及磁珠灌装工位的正上方；所述的磁珠桶安装座(3-4)转动连接在机架(10)上，并由磁珠桶驱动电机(3-3)驱动翻转；磁珠桶(3-5)安装在磁珠桶安装座(3-4)上；磁珠桶(3-5)的输出口处安装有电磁阀门；所述的磁珠槽(3-2)通过磁珠槽横移模组(3-1)安装在机架(10)上；磁珠槽横移模组(3-1)能够带动磁珠槽(3-2)在磁珠倒入位置和磁珠吸出位置之间切换；磁珠槽(3-2)的磁珠倒入位置与磁珠桶(3-5)的出口位置对应；磁珠槽(3-2)的磁珠吸出位置与移液枪(3-6)的位置对应；所述的注液机构(4)包括顶升安装座(4-1)、注液顶升气缸(4-2)、注液顶升块(4-3)、接液槽(4-4)、注液横移安装座(4-5)、注液横移气缸(4-6)、注液板(4-7)和注液管(4-8)；所述注液板(4-7)的输入口通过注液管(4-8)连接至液源；接液槽(4-4)安装在机架上；水平设置的注液横移气缸(4-6)安装在机架(10)上；注液板(4-7)安装在注液横移气缸(4-6)的推出杆固定；注液横移气缸(4-6)能够带动注液板(4-7)在注液工位的正上方与接液槽(4-4)的正上方之间切换；注液顶升气缸(4-2)通过顶升安装座(4-1)安装在机架(10)上；注液顶升气缸(4-2)朝上的推出杆上固定有注液顶升块(4-3)；注液顶升块(4-3)用于推高提取管治具(9-1)中的各核酸磁珠提取管(11)，使核酸磁珠提取管(11)靠近注液板(4-7)的出液口。6.根据权利要求2所述的一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，其特征在于：所述的封膜热压机构(5)包括供膜组件、膜片转移组件和热压组件；所述的供膜组件包括膜片侧挡杆(5-1)、供膜安装座(5-4)、送膜升降模组(5-5)和膜片叠放支架(5-6)；竖直设置的多根膜片侧挡杆(5-1)均固定在机架(10)上；各膜片侧挡杆(5-1)合围成一个呈矩形的膜片限位区域；送膜升降模组(5-5)安装在机架(10)上；送膜升降模组(5-5)的移动部上安装有膜片叠放支架(5-6)；膜片叠放支架(5-6)位于膜片限位区域内，用于支撑堆叠在一起的铝膜；所述的膜片转移组件包括膜片移动模组、吸盘安装板(5-13)和吸盘(5-23)；吸盘安装板(5-13)安装在膜片移动模组移动部上；朝下设置的多个吸盘(5-23)均安装在吸盘安装板(5-13)上；膜片移动模组能够带动吸盘安装板(5-13)移动至膜片叠放支架(5-6)的正上方和热压工位的正上方；所述的热压组件包括热压板(5-9)、热压升降模组、热压顶升架(5-14)和热压顶升模组；热压升降模组安装在机架(10)上；热压顶升模组安装在机架上；热压板(5-9)安装在热压升降模组的移动部上；热压板(5-9)中安装有加热元件；热压顶升架(5-14)安装在热压顶升模组的移动部上；热压板(5-9)位于热压工位的正上方；热压顶升架(5-14)位于热压工位的正下方；工作过程中，热压顶升架(5-14)升高，对热压工位上的提取管治具(9-1)提供支撑；热压板(5-9)开始加热并向下运动，挤压铝膜，使得铝膜与各核酸磁珠提取管(11)的开口粘合在一起。7.根据权利要求2所述的一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，其特征在于：所述的冷压机构(6)包括冷压板(6-1)、冷压散热板(6-2)、冷压风扇(6-3)、冷压安装支架、冷压升降模组、冷压顶升架(6-8)和冷压顶升模组；所述的冷压升降模组和冷压顶升模组均安装在机架上；安装在冷压升降模组的移动部上；冷压散热板(6-2)的底面固定有冷压板(6-1)，
顶面安装有冷压风扇(6-3)；冷压顶升架(6-8)安装在冷压顶升模组的移动部上；冷压板(6-1)位于冷压工位的正上方；冷压顶升架(6-8)位于冷压工位的正下方；工作过程中，冷压顶升架(6-8)升高，对冷压工位上的提取管治具(9-1)提供支撑；冷压板(6-1)向下运动，挤压粘合在各核酸磁珠提取管(11)上的铝膜，降低铝膜温度。8.根据权利要求1所述的一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，其特征在于：所述的切膜机构(7)包括切刀(7-1)、切刀安装座(7-2)和切膜移动模组；切刀安装座(7-2)安装在切膜移动模组的移动部；切刀安装座(7-2)上固定有n-1把切刀(7-1)；n为提取管治具(9-1)上的摆放位数量；各切刀(7-1)的相对位置与提取管治具(9-1)上各摆放位之间的间隙位置分别对应；切膜移动模组能够带动切刀进行升降与横向移动；切刀(7-1)的刃口呈下凸的v形，底部设置有尖锐点；工作过程中，切刀(7-1)的v形刃口先从铝膜的中部切入，再先后向铝膜两侧边缘移动，将铝膜切断。9.根据权利要求1所述的一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备，其特征在于：所述的下料机构(8)包括下料顶升组件、下料转移组件和下料输送组件；下料顶升组件包括下料插板(8-11)和下料顶升模组；依次间隔设置的n块下料插板(8-11)均安装在下料顶升模组的移动部上；n为提取管治具(9-1)上的摆放位数量；n块下料插板(8-11)的相对位置与提取管治具(9-1)的n个摆放位的相对位置对应；n块下料插板(8-11)能够向上伸入处于下料工位的提取管治具(9-1)的n个摆放位内，将提取管治具(9-1)内的n个核酸磁珠提取管顶出；所述的下料转移组件包括下料夹爪组(8-9)和下料移动模组；下料夹爪组(8-9)安装在下料移动模组的末端安装块上；下料移动模组能够带动下料夹爪组(8-9)进行升降、横移运动以及绕竖直轴线旋转，能够带动下料夹爪组(8-9)移动至下料工位的正上方、下料输送组件的正上方；下料夹爪组(8-9)能够同时夹取提取管治具(9-1)上的n个核酸磁珠提取管(11)；所述的下料输送组件包括输送机(8-5)和输送挡料板(8-6)；输送机(8-5)安装在机架上；输送机(8-5)的输入端安装有u形的输送挡料板(8-6)。10.一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜方法，其特征在于：采用如权利要求1-9中任意一项所述的全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备；该方法包括以下步骤：步骤一、上料机构(1)在上料工位的提取管治具(9-1)中放入核酸磁珠提取管(11)；步骤二、转盘(9-2)旋转，将上料工位的提取管治具(9-1)转移至压平清料工位；压平清料机构(2)的压平组件向下推压提取管治具(9-1)中的各核酸磁珠提取管(11)；若无法推压到位，则清料组件将各核酸磁珠提取管(11)从推压提取管治具(9-1)中去除；步骤三、转盘(9-2)旋转，将压平清料工位的提取管治具(9-1)转移至磁珠灌装工位；磁珠灌装机构(3)向核酸磁珠提取管(11)中灌装磁珠；步骤四、转盘(9-2)旋转，将磁珠灌装工位的提取管治具(9-1)转移至注液工位；注液机构(4)向核酸磁珠提取管(11)中注入试剂；步骤五、转盘(9-2)旋转，将注液工位的提取管治具(9-1)转移至热压工位；封膜热压机构(5)在各核酸磁珠提取管(11)上放置铝膜，并通过热压方式将铝膜粘贴在核酸磁珠提取管(11)开口处；步骤六、转盘(9-2)旋转，将热压工位的提取管治具(9-1)转移至冷压工位；冷压机构(6)挤压铝膜，并通过热传递，降低铝膜温度；
步骤七、转盘(9-2)旋转，将冷压工位的提取管治具(9-1)转移至切膜工位；切膜机构(7)将两两之间的核酸磁珠提取管(11)的铝膜切开；步骤八、转盘(9-2)旋转，将切膜工位的提取管治具(9-1)转移至下料工位；下料机构(8)将提取管治具(9-1)中的各核酸磁珠提取管(11)取出。
技术总结
本发明公开了一种全自动核酸磁珠提取管灌装封膜设备及方法。该灌装封膜设备包括机架、工位切换机构，以及与工位切换机构上的八个工位分别位置对应的上料机构、压平清料机构、磁珠灌装机构、注液机构、封膜热压机构、冷压机构、切膜机构和下料机构。该八个工位分别为上料工位、压平清料工位、磁珠灌装工位、注液工位、热压工位、冷压工位、切膜工位和下料工位。工位切换机构包括转盘、提取管治具和驱动机构。转盘的转动带动每个提取管治具均依次经过八个工位。提取管治具上设置有若干个摆放位；各摆放位的底部均镂空设置。本发明能够全自动完成核酸磁珠提取管的灌装、封膜、裁剪、下料过程，实现自动化生产，减少人工，提高生产效率。率。率。
技术研发人员：王世德 刘跃 顾柳锋 许涛涛 蔡向华 陈丽娜 陈芝娟 贺贤汉
受保护的技术使用者：安徽博日生物科技有限公司
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2022/12/9