配液装置的制作方法

本实用新型属于生物医学技术领域，尤其涉及一种配液装置。

背景技术：

癌症肿瘤治疗是一个目前未被完全攻克的世界性难题，研究人员发现二维材料(例如黑磷纳米片)具有良好的药物负载特性和渗透特性，可以将药物准确的输送到肿瘤细胞内，再通过对二维材料施加激光或近红外光照射，使得二维材料受热而将药物释放，实现药物作用于肿瘤细胞，达到治疗肿瘤疾病的目的。在研究过程中，需要大量不同成分、浓度等的材料取样配比，并与不同的光照条件进行相互作用，通过观测作用结果，为癌症的治疗方案提供坚实的试验数据支撑显得尤为重要。目前的试验方法为采用人工手动操作，需要耗费大量的时间精力进行重复操作，很难保证每次试验过程完全一致，使得得到的试验结果信赖度下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种配液装置，不需手工操作，多次操作具有更高的精确度。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种配液装置，包括原料盒、配液板和配液机械臂，所述配液板滑动连接在第一导轨上，所述配液机械臂和所述原料盒滑动连接在第二导轨上，所述配液机械臂设有加液枪，所述配液板上设有配液槽，所述加液枪用于在三维空间内移动，并从所述原料盒吸取原料液滴入所述配液槽内。

其中，所述配液板上设有多个栅条型导轨，每个所述栅条型导轨上设有配液盒，所述配液盒上设有多个所述配液槽，所述原料盒上设有多个原料槽，每个所述原料槽储存的原料液不同，所述加液枪根据预设程序从所述原料槽吸取原料液滴入所述配液槽内。

其中，所述配液装置还包括换枪头组件，所述换枪头组件设置于所述第二导轨上，所述加液枪包括枪头，在不同的所述原料槽中进行吸液时，所述加液枪通过所述换枪头组件更换枪头再进行滴取，以避免不同原料液混合而污染。

其中，所述换枪头组件包括安装槽和拆卸槽，所述安装槽和所述拆卸槽相邻设置，所述安装槽内容置有枪头和枪头升降件，所述拆卸槽内设有枪头拆卸件，所述枪头升降件用于将所述枪头升起并顶入所述加液枪，所述枪头拆卸件用于将所述枪头从所述加液枪上拉下来并收容于所述拆卸槽内。

其中，所述配液机械臂还包括滑板、滑台、连接板、转动轮和悬板，所述滑板滑动连接在所述第二导轨上，所述滑板上设有第一滑轨，所述第一滑轨与所述第二导轨的延伸方向垂直，所述滑台滑动连接在所述第一滑轨上，所述连接板与所述滑台连接，所述转动轮转动连接在所述连接板的外周，所述悬板固定连接在所述转动轮上，所述悬板沿水平方向延伸，且一端端部设有所述加液枪，所述加液枪的延伸方向为竖直向下。

其中，所述悬板上还设有撑杆，所述换枪头组件上设有定位孔，所述撑杆用于伸入所述定位孔内，使得所述加液枪在更换枪头时，限制所述加液枪移动的位置。

其中，所述滑台包括基座和多个竖杆，所述基座设置于所述滑板的所述第一滑轨上，所述多个竖杆竖直设置在所述基座上，且所述多个竖杆间隔设置，所述连接板为圆柱形板，所述多个竖杆穿设于所述连接板的轴向上，所述转动轮套设在所述连接板的外周壁面上。

其中，所述悬板上还设有加强条，所述加强条一端连接在所述悬板上，另一端托住所述加液枪。

其中，所述配液装置还包括称重组件，所述称重组件用于称量所述原料液的重量；所述称重组件包括容器、漂浮件、光源和光栅传感器，所述容器内盛放有液体，所述漂浮件上放置有待测物，所述漂浮件浸入所述液体内并呈漂浮状，所述光源设置于所述漂浮件上并发射光线，所述光栅传感器设置于所述容器上并用于接收所述光线，所述光栅传感器用于传递所述光线的信息的电信号。

其中，所述配液装置还包括控制组件，所述控制组件用于接收所述光栅传感器传递的所述光线的信息的电信号，并计算得到所述原料液的重量信息，以控制所述配液机械臂的运动。

通过设置配液板及配液机械臂，配液机械臂可在第二导轨上滑动，且加液枪可以在三维空间移动，且配液板可在第一导轨上滑动，配液机械臂和配液板之间可以相互配合，使得加液枪可以从原料盒内吸取原料液滴入配液槽内，实现机械结构进行吸液滴液的操作，不需要手工进行，减轻了劳动强度，且机械结构相比于手工操作，可具有更好的精度，重复性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种实施例的配液装置的布置结构示意图；

图2a是一种实施例的配液板的平面结构示意图；

图2b是一种实施例的配液板的立体结构示意图；

图3a是一种实施例的配液机械臂的平面结构示意图；

图3b是一种实施例的配液机械臂的立体结构示意图；

图3c是图3b的配液机械臂的另一视角的立体结构示意图；

图3d是图3b的配液机械臂的另一视角的立体结构示意图；

图4是一种实施例的称重组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1、图2a和图3b，本实用新型实施例提供一种配液装置，包括原料盒34、配液板22和配液机械臂32，所述配液板22滑动连接在第一导轨21 上，所述配液机械臂32和所述原料盒34滑动连接在第二导轨31上。所述配液机械臂32设有加液枪326，所述配液板22上设有配液槽231，所述加液枪326 用于在三维空间内移动，并从所述原料盒34吸取原料液滴入所述配液槽231内。

通过设置配液板22及配液机械臂32，配液机械臂32可在第二导轨31上滑动，且加液枪326可以在三维空间移动，且配液板22可在第一导轨21上滑动，配液机械臂32和配液板22之间可以相互配合，使得加液枪326可以从原料盒34内吸取原料液滴入配液槽231内，实现机械结构进行吸液滴液的操作，不需要手工进行，减轻了劳动强度，且机械结构相比于手工操作，可具有更好的精度，重复性好。

请参考图1，一种实施例中，在一种典型的配液装置的应用中，本实施例的配液装置可以用于给实验台1提供原料液。试验台1上可设有多种功能器件，可从配液板22上的配液槽231内吸取配好的原料液，并用于各种实验步骤中。

一种实施例中，请参考图2a、图2b、图3a和图3b，所述配液板22上设有多个栅条型导轨221，每个所述栅条型导轨221上设有配液盒23，所述配液盒 23上设有多个所述配液槽231，所述原料盒34上设有多个原料槽341，每个所述原料槽341储存的原料液不同，所述加液枪326根据预设程序从所述原料槽 341吸取原料液滴入所述配液槽231内。

本实施例中，通过设置配液板22上的多个栅条型导轨221，并在每个栅条型导轨221上设配液盒23，且每个配液盒23设多个配液槽231，使得加液枪326 可以根据预设程序连续的向多个配液槽231内滴液，而设置原料槽341为多个且原料液不同，使得向配液槽231内滴入的原料液可以不同，从而可以配制形成多种所需的液体，供应各种实验所需。

本实施例中，配液盒23可以在栅条型导轨221上滑动，多个栅条型导轨221 的延伸方向可以相同，使得每个栅条型导轨221上的配液盒23与相邻的栅条型导轨221上的配液盒23之间的相对位置可以交错布置，交错布置的具体位置可以根据实验需要由预设程序控制。在此基础上，可通过实验台上的功能器件，如一种矩阵型的吸液枪(即具有多个吸嘴，且多个吸嘴矩阵排布的吸液枪)一次伸入多个配液盒23内的配液槽231内吸取原料液，实现批量转移的目的。故通过设置多个配液盒23，且相对栅条型导轨221滑动，可提高配液效率，缩短实验周期。

本实施例中，配液盒23上的多个配液槽231的尺寸均相同，且多个配液槽 231均沿栅条型导轨221的延伸方向间隔设置，优选的为阵列排布。栅条型导轨 221可以为凸起在配液板22上的结构，如丝杠、齿条等结构；也可以为从配液板22表面向内凹进的结构。配液盒23可以整体与栅条型导轨221连接，也可以在配液盒23底部设置连接部232与栅条型导轨221连接。

一种实施例中，由于原料液成分有多种，例如有普通和精贵成分，精贵的液体的价格很高，如10000人民币/μL，需要微量的使用以及特殊条件保存，故在配液板22上还可设有保温结构，以保证精贵的液体的有效。在配液时，精贵液容置在专用的精贵原料盒上，精贵原料盒的结构与配液盒23类似，不同的是，精贵原料盒的尺寸更小，且也可以设有保温结构。

一种实施例中，请参考图3a至3d，所述配液装置还包括换枪头组件33，所述换枪头组件33设置于所述第二导轨31上，所述加液枪326包括枪头(图中未示出)，在不同的所述原料槽341中进行吸液时，所述加液枪326通过所述换枪头组件34更换枪头再进行滴取，以避免不同原料液混合而污染。

本实施例中，请参考图1和图3d，换枪头组件33可以设置为与配液机械臂 32固定连接，换枪头组件33设置在配液机械臂32之远离原料盒34的一侧。换枪头组件33与配液机械臂32之间的相对位置固定，即换枪头组件33跟随配液机械臂32在第二导轨31上移动，从而使得在第二导轨31上的任意位置，均可以进行换枪头的操作，不需要配液机械臂32移动至固定位置才能更换枪头，提高了更换枪头的效率，也提高了整体配液的效率。

一种实施例中，请参考图3b和图3c，所述换枪头组件33包括安装槽332 和拆卸槽333，所述安装槽332和所述拆卸槽333相邻设置，所述安装槽332内容置有枪头和枪头升降件，所述拆卸槽333内设有枪头拆卸件，所述枪头升降件用于将所述枪头升起并顶入所述加液枪326，所述枪头拆卸件用于将所述枪头从所述加液枪326上拉下来并收容于所述拆卸槽333内。

本实施例中，设置安装槽332和拆卸槽333，不仅可以容置枪头，还设有枪头升降件或枪头拆卸件。当加液枪326移动到安装槽332正上方时，枪头升降件可升起，将枪头安装到加液枪326上，从而使得加液枪326可以进行吸液滴液操作；当吸液滴液完成或者需要吸取不同的原料液时，需要更换枪头，此时将加液枪326移动到拆卸槽332正上方，枪头拆卸件夹住枪头并往拆卸槽332 的方向拉，直至枪头被拉下来。枪头从加液枪326上拆卸后，可移动加液枪326 至安装槽332正上方安装枪头，继续进行吸液滴液操作。

本实施例中，枪头升降件和枪头拆卸件可以采用现有的结构，如可升降的具有一夹持部的升降杆等，升降杆的一端固定在安装槽332或者拆卸槽333的底壁上，另一端有一加持部，可夹持枪头并进行升降运动。可以理解的，加液枪326的端部设有连接端口，用于与枪头连接。连接端口可以类似于注射器的端口，枪头可以类似注射器的针头的结构。

一种实施例中，请参考图3a至图3d，所述配液机械臂32还包括滑板321、滑台322、连接板323、转动轮324和悬板325，所述滑板321滑动连接在所述第二导轨31上，所述滑板321上设有第一滑轨3211，所述第一滑轨3211与所述第二导轨31的延伸方向垂直，所述滑台322滑动连接在所述第一滑轨3211 上，所述连接板323与所述滑台322连接，所述转动轮324转动连接在所述连接板323的外周，所述悬板325固定连接在所述转动轮324上，所述悬板325 沿水平方向延伸，且一端端部设有所述加液枪326，所述加液枪326的延伸方向为竖直向下。

本实施例中，通过设置滑板321及第一滑轨3211，滑台322滑动连接在第一滑轨3211上，转动轮324转动连接在连接板323上，悬板325连接在转动轮 324上，实现设置在悬板325上的加液枪326可以沿第一导轨31、第一滑轨3211 移动，还可以沿转动轮324转动，从而实现加液枪326在三维空间的移动，使得加液枪326可以在任何位置上进行吸液滴液操作。

请参考图3c，所述悬板325上还设有撑杆327，所述换枪头组件33上设有定位孔331，所述撑杆327用于伸入所述定位孔327内，使得所述加液枪326在更换枪头时，限制所述加液枪326移动的位置。

本实施例中，由于换枪头组件33在安装枪头时，会对加液枪326有向上顶的动作，使得配液机械臂32整体承受向上的压力；而在拆卸枪头时，换枪头组件33会对加液枪326有向下拉的动作，使得配液机械臂32整体承受向下的拉力。为了使得配液机械臂32结构稳定，不会被压力或拉力作用而失衡，因此，设置撑杆327与定位孔331配合，使得撑杆327与定位孔331固定后，换枪头组件33也分担一部分配液机械臂32收到的压力或拉力。此外，定位孔331与撑杆327的配合，还可以实现加液枪326与安装槽332或拆卸槽333的对位，实现定位的作用。

具体而言，换枪头组件33可以由多块板状结构组成，多块板状结构分别围合形成安装槽332和拆卸槽333。一种实施例中，安装槽332设置在拆卸槽333 之背向配液机械臂32的一侧，围合安装槽332的板状结构中远离拆卸槽333的一侧的一块板上设置该定位孔331。

一种实施例中，请参考图3c，所述滑台322包括基座和多个竖杆3221，所述基座设置于所述滑板321的所述第一滑轨3211上，所述多个竖杆3221竖直设置在所述基座上，且所述多个竖杆3221间隔设置。所述连接板323为圆柱形板，所述多个竖杆3221穿设于所述连接板323的轴向上，所述转动轮324套设在所述连接板323的外周壁面上。

本实施例中，通过设置多个竖杆3221，相比于设置一个杆状结构而言，多个竖杆3221可以以更轻的重量实现更好的支撑。多个竖杆3221形成的支撑结构分别设置在连接板323的圆心的轴线的周围，且相对圆心呈中心对称设置。多个竖杆3221的数量优选为4，竖杆3221可以为横截面为圆形的长条形杆件。一种实施例中，连接板323可相对多个竖杆3221滑动，使得加液枪326也可实现上下升降运动，更便于吸液滴液操作。此外，在更换枪头时可以加液枪326 升降，而枪头升降件和枪头拆卸件可以不用升降，或者两者同时运动，可便于更换枪头。

一种实施例中，请参考图3c，所述悬板325上还设有加强条3261，所述加强条3261一端连接在所述悬板325上，另一端托住所述加液枪326。

请参考图3c和图3d，本实施例中，还可以设置一垫块3262，垫块3262连接在悬板325和加液枪326之间，加强条3261一端连接在垫块3262上，另一端连接在加液枪326上。进一步的，在悬板325朝向加液枪326一侧的表面还可以设置第二滑轨3251，第二滑轨3251的延伸方向沿与悬板325相同，可均沿连接板323的径向，垫块3262滑动连接在第二滑轨3251上，使得加液枪326 可以加液枪326可以在连接板325的径向上移动，更便于加液枪326到各种位置的吸液滴液操作。当然，在更换枪头时，加液枪326的移动也更便于加液枪 326对准在安装槽332或拆卸槽333上方。

一种实施例中，请参考图4，所述配液装置还包括称重组件40，所述称重组件40用于称量所述原料液的重量；所述称重组件40包括容器41、漂浮件42、光源43和光栅传感器44，所述容器41内盛放有液体46，所述漂浮件41上放置有待测物45，所述漂浮件41浸入所述液体46内并呈漂浮状，所述光源43设置于所述漂浮件42上并发射光线，所述光栅传感器44设置于所述容器41上并用于接收所述光线，所述光栅传感器44用于传递所述光线的信息的电信号。

本实施例中，通过设置漂浮件42漂浮在容器41的液体46上，待测物45 的重量不同，则漂浮件42浸入液体46内的深度不同，光源43发射的光线并被光栅传感器44接收的位置不同，光栅传感器44收集的光线的信息的电信号可以用于计算得到待测物45的重量。

本实施例中，待测物45可以为一玻璃瓶，玻璃瓶内可盛放原料液。在初始状态，即未盛放原料液时，可得到空的玻璃瓶的重量，此时将光栅传感器44收集的光线的电信号对应的重量计为0，在玻璃瓶内盛放原料液后，由于漂浮件 42的下浮，使得光栅传感器44收集到的光线的变化，此时再根据预先设定的标准的光线的电信号与重量的对应关系，可以得到原料液的重量。

本实施例中，容器41包括底壁和相对的两侧壁，光栅传感器44可设置在一侧的侧壁上。容器41内的液体46可以为水，也可以为其他液体。漂浮件42 浸入液体46内，且不与容器41的底壁或者侧壁接触。漂浮件42包括主体部421、配重部424和支架，主体部421具有支撑表面和延伸腿，支撑表面用于支撑待测物45，延伸腿用于浸入液体46内。配重部424设置在主体部421与延伸腿的同侧，且配重部424也至少部分浸入液体46内。支架设置在支撑表面上，且背向延伸腿设置，支架上用于设置光源43。具体而言，主体部421的形状可以为一块平板的相对两侧边缘延伸出两条腿(当然也可以为两块板)，两条腿与平板垂直。配重部424设置在两条腿之间，使得主体部421与配重部424形成的整体的形状呈倒的“山”字形。支架可以由支撑杆426横梁427构成，支撑杆426 可以为两个且间隔设置，支撑杆426一端连接在主体部421的支撑表面上，相对的另一端朝向远离主体部421的方向延伸，优选为支撑杆426垂直于支撑表面，横梁427设置在两个支撑杆426上。光源43通过悬吊件428悬吊在横梁427 上。为了便于光源43的光路的设计，可在主体部421的支撑表面上设一反射面 425，光源43朝向反射面425发光，图4中示出的直线上带箭头的线即为光线的示意，光线经反射面425反射至容器41的侧壁，并被容器41侧壁上的光栅传感器44收集。

本实施例中，由于需要测量的原料液的重量有多种，因此，本实施例的称重组件需要适应多种不同的重量，如0.1mg、1mg、1g、1kg等跨度大的重量的称量。为了实现大范围的重量的称量，本实施例中，配重部424可以设置为多个，如图4中示出了3个，分别标号为第一配置部422、第二配重部423和第三配重部424，多个配重部424的体积不同，使得浸入液体46后受到液体46的浮力不同。优选的，多个配重部424的体积自主体部421的表面朝向容器41底壁的方向逐渐减小，相邻的两个配重部之间形成台阶。以图4为例，在称量微量原料液的重量时，体积最小的第三配重部424的部分浸入液体46内，当原料液的重量增大时，第三配重部424全部进入浸入液体46内，原料液的重量继续增大时，第二配重部424也开始浸入液体46内，依次类推，直至第一配重部422 全部浸入液体46内，达到本称重组件的最大量程。

由此可知，设置的多个配重部424，每个配重部424具有不同的灵敏度和精度，举例而言，如图4所示，第三配重部424可以测量的重量的精度为0.1mg，第二配重部423可以测量的重量的精度为1mg，第一配重部422可以测量的重量的精度为1g。使得当仅第三配重部424浸入液体46内时，测量的灵敏度最高，可以对微量的原料液进行测量。第二配重部423浸入液体46和第一配重部422 浸入液体46内的测量的灵敏度逐渐降低。这种称重方式，可以适应于特别精贵的原料液，为减少浪费，节约成本，需要微量使用时，可精确的测量；也可以用于普通的原料液，成本不高，对重量不特别敏感，可粗略测量即可。

一种实施例中，请参考图4，并结合图1，所述配液装置还包括控制组件，所述控制组件用于接收所述光栅传感器44传递的所述光线的信息的电信号，并计算得到所述原料液的重量信息，以控制所述配液机械臂32的运动。

本实施例中，控制组件可以设有大数据或人工智能软体，大数据或人工智能软体可以进行计算而得到原料液的重量信息，并且，还可以控制配液机械臂 32的运动，实现配液的自动化操作。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。