一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构的制作方法

1.本发明涉及移液装置技术领域，具体为一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构。


背景技术：

2.精密移液是实验室自动化流程中常用的流程，经过多年发展，自动化的零部件、耗材和操作方法都已经非常成熟，自动移液枪在运动机构的带动下，依次自动完成装吸头、吸取液体、吐液到其他容器和卸枪头的动作。
3.如图1所示，传统移液枪2硬连接在移液驱动装置1上，移液驱动装置1带动移液枪2从上到下到预先设定的固定位置完成插吸头21动作。吸头21和移液枪2之间竖直方向的配合距离误差一般不能大于
±
0.2mm，距离过大则插不上吸头21或者插上了但是密封不好导致移液不准确。距离过小则导致吸头21插的太紧，无法自动卸吸头21导致仪器停机。
4.在实际操作过程中，因为多方面的原因，例如仪器移动、吸头批次之间的尺寸误差、载具批次间的尺寸误差或人为放置吸头时未放平等，会使枪头21和移液枪2之间竖直方向的配合距离误差超过0.2mm，从而导致吸头21装卸失败，引起仪器停机甚至损毁样本，造成损失。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，解决了传统移液枪硬连接在移液驱动装置上，在移液过程中会使枪头和移液枪之间竖直方向的配合距离误差超限，从而导致吸头装卸失败，引起仪器停机甚至损毁样本，造成损失的问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，包括移液驱动装置以及安装在移液驱动装置活动端的移液枪，所述移液驱动装置和移液枪通过柔性连接机构连接，以在保证移液枪和吸头装配时，通过柔性连接机构以增大移液枪和吸头配合时允许的竖直方向偏差值。
7.优选的，所述移液驱动装置活动端安装有固定座，所述固定座一侧设置有安装槽，所述柔性连接机构设置在安装槽内，所述柔性连接机构包括定位组件、连接组件和弹性组件，所述定位组件用于柔性连接机构在安装槽内对应位置的定位以及安装，所述连接组件用于定位组件和移液枪的连接，所述弹性组件用于控制连接组件和移液枪的高度位置。
8.优选的，所述定位组件包括导杆，所述导杆竖直状固定连接在安装槽内，所述连接组件滑动连接在导杆外壁。
9.优选的，所述连接组件包括连接座，所述连接座滑动连接在导杆外壁，所述移液枪固定连接在连接座一侧。
10.优选的，所述连接座内部安装有直线轴承，所述直线轴承内壁滑动连接在导杆外壁。
11.优选的，所述弹性组件包括弹簧，所述弹簧固定连接在连接座上侧，所述弹簧顶端固定连接在安装槽顶壁。
12.优选的，所述弹簧的弹簧常数为0.2n/mm。
13.优选的，所述弹簧安装时预压1.5mm，所述移液枪与吸头装配时时设定的弹簧再压缩距离为1mm。
14.本发明提供了一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构。具备以下有益效果：本发明移液驱动装置和移液枪之间通过柔性连接机构，使得允许在装配时增加移液枪和吸头在竖直方向上的偏差值，从而提高吸头与移液枪之间的匹配率，提高吸头的装卸成功率，相较于传统移液枪硬连接在运动机构上，降低加工和组装的技术要求，同时降低了使用时的对人的要求，减少了维护和校准工作，并且降低对耗材的要求，无需进口指定厂家的自动化吸头，减少成本。
附图说明
15.图1为本发明的背景技术示意图；图2为本发明的整体结构示意图；图3为本发明的柔性连接机构示意图；图4为本发明的柔性连接机构剖视图。
16.其中，1、移液驱动装置；11、固定座；12、安装槽；2、移液枪；21、吸头；22、吸头盒；3、柔性连接机构；31、连接座；32、导杆；33、弹簧；34、直线轴承。
实施方式
17.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。
18.请参阅附图1-附图4，本发明实施例提供一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，包括移液驱动装置1以及安装在移液驱动装置1活动端的移液枪2，移液驱动装置1和移液枪2通过柔性连接机构3连接，以在保证移液枪2和吸头21装配时，通过柔性连接机构3以增大移液枪2和吸头21配合时允许的竖直方向偏差值；本实施例中，移液驱动装置1和移液枪2之间通过柔性连接机构3，使得允许在装配时增加移液枪2和吸头21在竖直方向上的偏差值，从而提高吸头21与移液枪2之间的匹配率，提高吸头21的装卸成功率，相较于传统移液枪2硬连接在运动机构上，降低加工和组装的技术要求，同时降低了使用时的对人的要求，减少了维护和校准工作，并且降低对耗材的要求，无需进口指定厂家的自动化吸头21，减少成本。
19.一个实施例中，移液驱动装置1活动端安装有固定座11，固定座11一侧设置有安装槽12，柔性连接机构3设置在安装槽12内，柔性连接机构3包括定位组件、连接组件和弹性组件，定位组件用于柔性连接机构3在安装槽12内对应位置的定位以及安装，连接组件用于定位组件和移液枪2的连接，弹性组件用于控制连接组件和移液枪2的高度位置；
上述实施例中，连接组件用于将定位组件和移液枪2连接起来。弹性组件起到控制连接组件和移液枪2高度位置的作用，使其能够在安装时增加移液枪2和吸头21竖直方向上允许的偏差值。
20.通过使用柔性连接机构3，可以缓解移液枪2和吸头21之间的配合距离误差导致装配失败的问题。当移液枪2在使用时，由于柔性连接机构3的弹性作用，线性插入吸头21的垂直要求放宽了，因此可以使吸头21与移液枪2的配合更加灵活，以增加吸头21的装卸成功率。
21.一个实施例中，定位组件包括导杆32，导杆32竖直状固定连接在安装槽12内，连接组件滑动连接在导杆32外壁；上述实施例中，导杆32是定位组件的组成部分之一，它是一个竖直的杆状结构，固定连接在安装槽12内，用于将柔性连接机构3正确定位。
22.一个实施例中，连接组件包括连接座31，连接座31滑动连接在导杆32外壁，移液枪2固定连接在连接座31一侧；上述实施例中，连接座31滑动连接在导杆32的外壁上，它可以相对于定位组件上的导杆32进行垂直滑动，以适应吸头21的不同高度位置，同时应尽量降低连接座31在导杆32上的滑动摩擦力；进一步的，连接座31内部安装有直线轴承34，直线轴承34内壁滑动连接在导杆32外壁；上述实施例中，连接座31通过直线轴承34滑动在导杆32的外表面上，可以降低连接座31在导杆32上的滑动摩擦力，从而提高移液枪2与吸头21之间的精度匹配。
23.一个实施例中，弹性组件包括弹簧33，弹簧33固定连接在连接座31上侧，弹簧33顶端固定连接在安装槽12顶壁；上述实施例中，弹簧33固定连接在连接座31的上侧，以控制连接组件和移液枪2的高度位置，使其可以控制移液枪2和吸头21之间的高度差，从而提高吸头21和移液枪2之间的精度匹配。
24.一个实施例中，弹簧33的弹簧常数为0.2n/mm，且弹簧33安装时预压1.5mm，移液枪2与吸头21装配时时设定的弹簧33再压缩距离为1mm；上述实施例中，设定插吸头21合适的竖直方向作用力为5n
±
0.5n，移液枪2和其他浮动部分的重量折合为4n，此时装配吸头21时作用力为4+（1.5+1）*0.2=4.5n，插吸头21作用力偏差0.5n，折合允许竖直方向的偏差为0.5/2/0.2=1.25mm，远远大于无浮动机构时允许的竖直方向偏差值0.2mm。
25.一些实施例中，移液装置设计中没有浮动机构，这使得对于自动化吸头21有较高的要求。通常只有进口指定厂家的自动化吸头21才能满足这种要求，因此其单价相对较高，约为0.6元/支。而使用有浮动机构的移液模块后，就不再对自动化吸头21有如此高的要求，可以使用许多国内厂家的自动化吸头21，其成本可以降低至0.2元/支，这可以大大降低使用成本，同时也提高了移液模块的适应性和灵活性。
26.一些实施例中，吸头21由吸头盘22进行整合。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，包括移液驱动装置（1）以及安装在移液驱动装置（1）活动端的移液枪（2），其特征在于，所述移液驱动装置（1）和移液枪（2）通过柔性连接机构（3）连接，以在保证移液枪（2）和吸头（21）装配时，通过柔性连接机构（3）以增大移液枪（2）和吸头（21）配合时允许的竖直方向偏差值。2.根据权利要求1所述的一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，其特征在于，所述移液驱动装置（1）活动端安装有固定座（11），所述固定座（11）一侧设置有安装槽（12），所述柔性连接机构（3）设置在安装槽（12）内，所述柔性连接机构（3）包括定位组件、连接组件和弹性组件，所述定位组件用于柔性连接机构（3）在安装槽（12）内对应位置的定位以及安装，所述连接组件用于定位组件和移液枪（2）的连接，所述弹性组件用于控制连接组件和移液枪（2）的高度位置。3.根据权利要求2所述的一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，其特征在于，所述定位组件包括导杆（32），所述导杆（32）竖直状固定连接在安装槽（12）内，所述连接组件滑动连接在导杆（32）外壁。4.根据权利要求3所述的一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，其特征在于，所述连接组件包括连接座（31），所述连接座（31）滑动连接在导杆（32）外壁，所述移液枪（2）固定连接在连接座（31）一侧。5.根据权利要求4所述的一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，其特征在于，所述连接座（31）内部安装有直线轴承（34），所述直线轴承（34）内壁滑动连接在导杆（32）外壁。6.根据权利要求2所述的一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，其特征在于，所述弹性组件包括弹簧（33），所述弹簧（33）固定连接在连接座（31）上侧，所述弹簧（33）顶端固定连接在安装槽（12）顶壁。7.根据权利要求6所述的一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，其特征在于，所述弹簧（33）的弹簧常数为0.2n/mm。8.根据权利要求7所述的一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，其特征在于，所述弹簧（33）安装时预压1.5mm，所述移液枪（2）与吸头（21）装配时时设定的弹簧（33）再压缩距离为1mm。

技术总结
本申请涉及移液装置领域，公开了一种提高自动移液过程中吸头装卸成功率的机构，包括移液驱动装置以及安装在移液驱动装置活动端的移液枪，所述移液驱动装置和移液枪通过柔性连接机构连接，以在保证移液枪和吸头装配时，通过柔性连接机构以增大移液枪和吸头配合时允许的竖直方向偏差值。本发明移液驱动装置和移液枪之间通过柔性连接机构，使得允许在装配时增加移液枪和吸头在竖直方向上的偏差值，从而提高吸头与移液枪之间的匹配率，提高吸头的装卸成功率，相较于传统移液枪硬连接在运动机构上，降低加工和组装的技术要求，同时降低了使用时的对人的要求，减少了维护和校准工作，并且降低对耗材的要求，无需进口指定厂家的自动化吸头，减少成本。减少成本。减少成本。


技术研发人员：宋永峰
受保护的技术使用者：苏州智徕熔科技有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/9/22