一种样本罐传递舱及样本库自动化存储系统的制作方法-j9九游会真人

1.本实用新型涉及一种传递舱，尤其涉及一种样本罐传递舱，此外本实用新型还涉及一种样本库自动化存储系统。


背景技术：

2.传递舱是一种用于在相邻操作间传递样本、工件等物品的装置，以保持操作间内无尘无菌环境，防止操作间之间产生相互污染的装置。
3.现有的传递舱，如公开号为“cn218522556u”、名称为“内嵌门传递窗”的中国专利，其公开的传递舱包括外箱，外箱的前后两侧设置门板，外箱上还设置有控制门板开合的控制组件。
4.上述内嵌门传递舱，其门板侧边铰接于外箱上，开合时门板绕竖直轴转动。这种结构的传递舱，虽然实现了对两侧环境的隔绝，但由于门板侧开，且由于位置限制，无法完全打开，这不便于搬运机器人操作箱体内的物品。同时，由于箱体内未设置自动输运装置，搬运机器人在搬运时需要将机械臂伸入箱体内，从而提高了搬运机器人的复杂度，提高了其成本。因此，上述内嵌门传递舱更适用于人工手动传递物品。为此需要设计一种新的样本罐传递舱，以使其能够将转运罐等工件自动输出至舱外，以便后续搬运机器人对其进行操作，降低搬运机器人的复杂度及成本，提高传递舱自身的自动化性能。
5.此外，现有的对样本进行存储的存储系统，包括样本存储箱或存储罐，虽然样本在存储箱及存储罐内实现了自动化存取，但后续还需通过人工对样本进行输运，从而降低了样本存取的效率，同时增加了样本受污染的风险。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够将工件输出舱外以便搬运机器人对其进行自动化操作的样本罐传递舱。此外，本实用新型还提供一种存取效率高的样本库自动化存储系统。
7.本实用新型的样本罐传递舱，包括箱体，箱体内设有贯穿箱体的传输腔，箱体的前后两侧分别设置有能够封闭传输腔端口的箱门，所述箱门的底端铰接于箱体上，箱体内设有载物组件及驱动箱门开合的箱门驱动组件；
8.所述箱门驱动组件包括连接块、驱动臂及连接块驱动装置，所述连接块与箱体内壁上的导轨滑动配合，所述驱动臂的一端与连接块铰接，驱动臂的另一端与箱门铰接，所述连接块驱动装置为直线位移驱动装置，连接块驱动装置的机体固设于箱体上，连接块驱动装置的输出端与连接块连接；
9.所述载物组件包括载物台及驱动载物台移动的载物台驱动装置，所述载物台在载物台驱动装置的驱动下能够从传输腔的端口伸出，所述载物台驱动装置为直线位移驱动装置，载物台驱动装置的机体与箱体固连。
10.该样本罐传递舱的优点在于，其箱门底端铰接于箱体的前后两侧，并能够在箱门
驱动组件的驱动下开合。由于箱门底端与箱体铰接，其在打开后呈水平状态，从而便于搬运机器人与箱体内的转运罐对接。
11.同时，箱体内的载物台在载物台驱动装置的驱动下能够从箱体内伸出，伸出后的载物台端部正好位于箱门的上方，此时箱门对载物台起到支撑作用。
12.由于转运罐在载物台的带动下能够从传输腔内伸出，搬运机器人的终端无需伸入箱体内即可对转运罐进行操作，从而方便了搬运机器人对其进行搬运，简化了搬运机器人的设计复杂度，节约了成本。
13.进一步的，本实用新型的样本罐传递舱，所述箱门驱动装置包括机体与箱体固连的第一驱动电机、与第一驱动电机输出端连接的驱动丝杆，驱动丝杆与连接块螺纹连接。
14.第一驱动电机、驱动丝杆等部件的设置实现了对连接块的位移驱动功能。
15.进一步的，本实用新型的样本罐传递舱，所述箱体上设置有距离传感器，所述连接块上设有与距离传感器对应的触发片。
16.距离传感器及触发片的设置实现了对连接块位移的限位功能。
17.进一步的，本实用新型的样本罐传递舱，所述箱门的内侧面上固设有固定板，固定板的左右两侧分别设置有导向槽，所述载物台的左右两侧分别设置有与导向槽对应的滚轮。
18.固定板及导向槽等部件的设置实现了对载物台的支撑及导向功能。
19.进一步的，本实用新型的样本罐传递舱，所述载物台驱动装置包括机体与箱体固连的第二驱动电机、中轴与第二驱动电机输出轴连接的主动轮、设于箱体另一侧的从动轮及绕设于主动轮及从动轮上的传动带，传动带的表面设有啮合齿，所述载物台上设有与传动带啮合的齿条。
20.第二驱动电机、主动轮、从动轮、传动带、齿条等部件的设置实现了对载物台的驱动。
21.进一步的，本实用新型的样本罐传递舱，所述载物台的表面设有若干定位销。
22.定位销的设置实现了对转运罐的定位，其与转运罐底部的定位孔对应。
23.进一步的，本实用新型的样本罐传递舱，还包括支撑框，支撑块的顶部设有窗口，所述箱体设置于窗口内并与支撑框连接。
24.支撑块的设置实现了对箱体的支撑及安装作用。
25.一种样本库自动化存储系统，包括静音房，静音房内传输导轨，传输导轨上设有输运小车，传输导轨的一侧设有若干样本存储库，静音房内还设有若干搬运机器人，所述静音房的侧壁上设有样本罐传递舱；
26.样本罐传递舱包括箱体，箱体内设有贯穿箱体的传输腔，箱体的前后两侧分别设置有能够封闭传输腔端口的箱门，所述箱门的底端铰接于箱体上，箱体内设有载物组件及驱动箱门开合的箱门驱动组件；
27.所述箱门驱动组件包括连接块、驱动臂及连接块驱动装置，所述连接块与箱体内壁上的导轨滑动配合，所述驱动臂的一端与连接块铰接，驱动臂的另一端与箱门铰接，所述连接块驱动装置为直线位移驱动装置，连接块驱动装置的机体固设于箱体上，连接块驱动装置的输出端与连接块连接；
28.所述载物组件包括载物台及驱动载物台移动的载物台驱动装置，所述载物台在载
物台驱动装置的驱动下能够从传输腔的端口伸出，所述载物台驱动装置为直线位移驱动装置，载物台驱动装置的机体与箱体固连。
29.样本存储库用于实现对样本的存取，其可通过内部的三维机构及机械手实现对样本或转运罐的自动存取功能，其为现有产品，具体机构可参考相关或文献，不再赘述。
30.进一步的，本实用新型的样本库自动化存储系统，样本存储库输出口的下方设有位于传输导轨上方的托板及驱动托板升降的升降驱动装置；
31.所述输运小车包括车体，车体的表面设有与托板对应的容置槽，托板位于容置槽内，升降驱动装置包括升降驱动器，升降驱动器的升降台连接升降叉，升降叉包括与升降台连接的升降架及与升降架固连的叉臂，叉臂的顶端位于托板的下方。
32.升降驱动装置的设置实现了对托板的升降，以使样本存储库输出端输出的转运罐能够在托板作用下，输入至输运小车的容置槽内，从而实现对转运罐的输运。
33.进一步的，本实用新型的样本库自动化存储系统，所述静音房内还设有转运罐货架，转运罐货架上设有若干用于存储转运罐的存储格。
34.转运罐货架的设置实现了对转运罐的中转暂存功能，其为普通的固定式货架，货架上设置多个用于存储转运罐的存储格，搬运机器人或操作人员可对存储格内的转运罐进行存取。
35.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本实用新型的技术手段，并依照说明书的内容予以具体实施，以下以本实用新型的实施例对其进行详细说明。
附图说明
36.图1是样本罐传递舱的结构立体图；
37.图2是样本罐传递舱的另一立体图，其中支撑框未示出；
38.图3是样本罐传递舱的主视图；
39.图4是图3中b-b向的剖视图；
40.图5是样本罐传递舱的内部结构图；
41.图6是图4样本罐传递舱的另一角度立体图；
42.图7是箱门驱动组件的立体图；
43.图8是箱门的立体图；
44.图9是载物台及部分箱体的立体图；
45.图10是图8的拆解图；
46.图11是样本库自动化存储系统的立体图；
47.图12是样本库自动化存储系统的平面图；
48.图13是样本存储库、传输导轨、输运小车等部件的立体图；
49.图14是图13的正视图；
50.图15是图14中a部的局部放大图；
51.图16是升降驱动装置的立体图；
52.图17是搬运机器人的立体图。
53.其中，箱体1，传输腔2，箱门3，载物组件4，箱门驱动组件5，连接块6，驱动臂7，导轨
8，载物台9，载物台驱动装置10，第一驱动电机11，驱动丝杆12，固定架13，支撑块14，联动臂15，封闭板16，距离传感器17，触发片18，固定板19，导向槽20，滚轮21，第二驱动电机22，主动轮23，从动轮24，传动带25，矩形孔26，安装架27，定位销28，载物盒29，载物板30，支撑框31，静音房32，传输导轨33，输运小车34，样本存储库35，搬运机器人36，样本罐传递舱37，升降板38，操作臂39，托板40，车体41，容置槽42，升降驱动器43，升降架44，叉臂45。
具体实施方式
54.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
55.实施例一：
56.参见图1至10，本实施例的样本罐传递舱，包括箱体1，箱体内设有贯穿箱体的传输腔2，箱体的前后两侧分别设置有能够封闭传输腔端口的箱门3，其箱门的底端铰接于箱体上，箱体内设有载物组件4及驱动箱门开合的箱门驱动组件5；
57.箱门驱动组件包括连接块6、驱动臂7及连接块驱动装置，连接块与箱体内壁上的导轨8滑动配合，驱动臂的一端与连接块铰接，驱动臂的另一端与箱门铰接，连接块驱动装置为直线位移驱动装置，连接块驱动装置的机体固设于箱体上，连接块驱动装置的输出端与连接块连接；
58.载物组件包括载物台9及驱动载物台移动的载物台驱动装置10，载物台在载物台驱动装置的驱动下能够从传输腔的端口伸出，载物台驱动装置为直线位移驱动装置，载物台驱动装置的机体与箱体固连。
59.本实用新型的样本罐传递舱，其箱门底端铰接于箱体的前后两侧，并能够在箱门驱动组件的驱动下开合。由于箱门底端与箱体铰接，其在打开后呈水平状态，从而便于搬运机器人与箱体内的转运罐对接。
60.同时，箱体内的载物台在载物台驱动装置的驱动下能够从箱体内伸出，伸出后的载物台端部正好位于箱门的上方，此时箱门对载物台起到支撑作用。
61.由于转运罐在载物台的带动下能够从传输腔内伸出，搬运机器人的终端无需伸入箱体内即可对转运罐进行操作，从而方便了搬运机器人对其进行搬运，简化了搬运机器人的设计复杂度，节约了成本。
62.其中，传输腔用于传递转运罐，其两端铰接的箱门实现了对传输腔的封闭，防止传递舱两侧的环境相互干扰。
63.箱门驱动组件用于实现对箱门的自动开合功能。其中，连接块用于连接驱动臂及连接块驱动装置的输出端，连接块驱动装置通过驱动连接块沿箱体内的导轨移动，进而通过与连接块铰接的驱动臂，带动箱门绕其底端的铰接轴转动，最终实现箱门的开合。
64.载物台用于承载转运罐等被传输工件。载物台驱动装置用于驱动载物台从传输腔端口伸出至箱门的上方。
65.连接块驱动装置及载物台驱动装置均为直线位移驱动装置，其可为电缸、油缸、气缸等，也可为同步带式等直线位移驱动装置，其机体与箱体固连，其输出端与连接块或载物台连接，从而驱动连接块或载物台移动。
66.以下以转运罐的输入为例，具体阐述该转运罐传递舱的工作过程，转运罐的输出
与该过程相反，不再赘述。
67.初始状态下，箱体前后两侧的箱门处于关闭状态。当需要输入转运罐时，箱体一侧的箱门在箱门驱动装置的驱动下逐渐打开，直至箱门处于水平状态。此时箱门位于载物台下方。
68.箱门打开后，载物台的输入端在载物台驱动装置的驱动下，从该侧传输腔端口伸出至箱门上方，此后转运罐在人工操作或搬运机器人的操作下输入至载物台表面。
69.待转运罐输入至载物台上后，载物台在载物台驱动装置的驱动下收缩至箱体内。待转运罐完全进入传输腔内后，输入侧的箱门在箱门驱动装置驱动下关闭，此后输出侧的箱门在其箱门驱动装置驱动下打开。
70.输出侧箱门打开后，载物台便在载物台驱动装置的驱动下，向输出侧箱门移动，直至载物台端部移动至该侧箱门的正上方。此后，搬运机器人便可搬运箱门上方的转运罐。转运罐被搬走后，输出侧的箱门便在其箱门驱动装置驱动下关闭，从而完成转运罐的输入。
71.作为优选，本实施例的样本罐传递舱，箱门驱动装置包括机体与箱体固连的第一驱动电机11、与第一驱动电机输出端连接的驱动丝杆12，驱动丝杆与连接块螺纹连接。
72.第一驱动电机、驱动丝杆等部件的设置实现了对连接块的位移驱动功能。
73.具体的，第一驱动电机的机体通过固定架13设置于箱体的侧壁上，其输出端通过联轴器与驱动丝杆连接，驱动丝杆的另一端架设于支撑块14上。连接块通过螺纹与驱动丝杆连接，驱动臂的端部铰接于连接块的底端，连接块的底端还通过滑块与箱体侧壁上的导轨滑动配合，该导轨沿水平方向延伸。
74.安装时，箱体内的左右两侧分别设置有一组箱门驱动装置，以分别驱动箱体前后两侧的箱门。箱门驱动装置的驱动臂底端铰接于箱门一侧的中部，箱门另一侧的中部通过联动臂15铰接于箱体另一侧导轨上的滑块上。
75.上述导轨及支撑块可固设于固定架上，固定架固设于箱体内壁上，箱门驱动装置的内侧还可设置与箱体连接的封闭板16，以将箱门驱动装置与载物台相关部件隔绝。
76.驱动时，第一驱动电机带动驱动丝杆转动，从而使与其螺纹配合的连接块沿第一导轨移动，进而驱使驱动臂的端部移动。随着驱动臂端部的移动，驱动臂的另一端便带动箱门绕箱门底部的铰接轴转动，从而打开或关闭箱门。驱动臂动作的时候，箱门另一侧的联动臂在箱门带动下与驱动臂联动，其顶端在滑块带动下沿箱体另一侧的导轨移动。
77.作为优选，本实施例的样本罐传递舱，箱体上设置有距离传感器17，连接块上设有与距离传感器对应的触发片18。
78.距离传感器及触发片的设置实现了对连接块位移的限位功能。
79.距离传感器优选为u型光电传感器，其可安装于固定架上。
80.作为优选，本实施例的样本罐传递舱，箱门的内侧面上固设有固定板19，固定板的左右两侧分别设置有导向槽20，载物台的左右两侧分别设置有与导向槽对应的滚轮21。
81.固定板及导向槽等部件的设置实现了对载物台的支撑及导向功能。
82.具体的，当箱门打开至水平状态时，导向槽与载物台上的滚轮正对。随着载物台的移动，载物台上的滚轮便逐渐进入至导向槽内，从而实现对载物台的支撑及导向。
83.作为优选，本实施例的样本罐传递舱，载物台驱动装置包括机体与箱体固连的第二驱动电机22、中轴与第二驱动电机输出轴连接的主动轮23、设于箱体另一侧的从动轮24
及绕设于主动轮及从动轮上的传动带25，传动带的表面设有啮合齿，载物台上设有与传动带啮合的齿条。
84.第二驱动电机、主动轮、从动轮、传动带、齿条等部件的设置实现了对载物台的驱动。
85.其中，第二驱动电机的机体固设于箱体的底壁，箱体底壁上设有贯穿箱体底壁的矩形孔26，矩形孔的下方设有与箱体固连的安装架27，第二驱动电机输出端的主动轮位于安装架的一端，从动轮设于安装架另一端的支架上。
86.齿条设置于载物台的底面上，其穿过矩形孔与传动带啮合。驱动时，第二驱动电机通过主动轮驱动传动带转动，进而使与传动带啮合的齿条及与齿条固连的载物台移动。
87.作为优选，本实施例的样本罐传递舱，载物台的表面设有若干定位销28。
88.定位销的设置实现了对转运罐的定位，其与转运罐底部的定位孔对应。
89.本实施例中，载物台包括载物盒29，齿条设置于载物盒的底面，载物盒内设有载物板30，定位销设置于定位板的表面。操作人员可通过调整载物板与载物盒之间的位置，实现对载物台位置的调整。
90.作为优选，本实施例的样本罐传递舱，还包括支撑框31，支撑块的顶部设有窗口，箱体设置于窗口内并与支撑框连接。
91.支撑块的设置实现了对箱体的支撑及安装作用。
92.实施例二：
93.参见图11至17，本实施例公开了一种样本库自动化存储系统，该样本库自动化存储系统，包括静音房32，静音房内传输导轨33，传输导轨上设有输运小车34，传输导轨的一侧设有若干样本存储库35，静音房内还设有若干搬运机器人36，静音房的侧壁上设有样本罐传递舱37；
94.样本罐传递舱与实施例一中样本罐传递舱一致，其包括箱体，箱体内设有贯穿箱体的传输腔，箱体的前后两侧分别设置有能够封闭传输腔端口的箱门，箱门的底端铰接于箱体上，箱体内设有载物组件及驱动箱门开合的箱门驱动组件；
95.箱门驱动组件包括连接块、驱动臂及连接块驱动装置，连接块与箱体内壁上的导轨滑动配合，驱动臂的一端与连接块铰接，驱动臂的另一端与箱门铰接，连接块驱动装置为直线位移驱动装置，连接块驱动装置的机体固设于箱体上，连接块驱动装置的输出端与连接块连接；
96.载物组件包括载物台及驱动载物台移动的载物台驱动装置，载物台在载物台驱动装置的驱动下能够从传输腔的端口伸出，载物台驱动装置为直线位移驱动装置，载物台驱动装置的机体与箱体固连。
97.样本存储库用于实现对样本的存取，其可通过内部的三维机构及机械手实现对样本或转运罐的自动存取功能，其为现有产品，具体机构可参考相关或文献，不再赘述。
98.传输导轨及输运小车的设置实现了对转运罐的转运，以便搬运机器人能够对其进行操作，同时实现了样本存储库之间样本的转存功能。
99.搬运机器人的设置实现了对转运罐的搬运功能，其机体上设置有升降板38，升降板的两侧设有用于操作转运罐的操作臂39，操作臂可通过电磁吸附、负压吸附、卡扣连接等方式实现与转运罐的连接，同时也可通过气动或电动手指实现对转运罐的夹取，具体结构
为现有技术，此处不再赘述。
100.样本罐传递舱的设置实现了对静音房与外部环境的隔绝，防止转运罐输入输出时外部环境对静音房内的环境产生干扰。样本罐传递舱的数目可为一个为两个，本实施例中两个样本罐传递舱分别设置于静音房的左右两侧。
101.该样本罐传递舱通过搬运机器人、传输导轨、输运小车及样本罐传递舱等部件的设置，使得转运罐不仅能够在样本存储库内实现自动输运，输出后的转运罐还可通过传输导轨、输运小车、搬运机器人及样本罐传递舱实现后续操作的自动输运，从而提高了对转运罐操作的效率和受污染的风险，避免了静音房收到外部环境的干扰。
102.作为优选，本实施例的样本库自动化存储系统，样本存储库输出口的下方设有位于传输导轨上方的托板40及驱动托板升降的升降驱动装置；
103.输运小车包括车体41，车体的表面设有与托板对应的容置槽42，托板位于容置槽内，升降驱动装置包括升降驱动器43，升降驱动器的升降台连接升降叉，升降叉包括与升降台连接的升降架44及与升降架固连的叉臂45，叉臂的顶端位于托板的下方。
104.升降驱动装置的设置实现了对托板的升降，以使样本存储库输出端输出的转运罐能够在托板作用下，输入至输运小车的容置槽内，从而实现对转运罐的输运。
105.具体的，样本存储库的输出口位于传输导轨的正上方，当输运小车移动至其正下方是，托板在叉臂顶升下升高至样本存储库输出口处，待样本存储库内的转运罐输出至托板后，叉臂下降，进而使托板降落至输运小车的容置槽内。此后叉臂与托板分离，输运小车便可带动其上的转运罐移动至预定位置处。
106.其中输运小车可通过内置的电机驱动移动，该内置内机通过与两根输运导轨适配的导轮实现对输运小车的驱动。输运小车上的容置槽贯穿其车体，以便叉臂对托板的操作。
107.作为优选，本实施例的样本库自动化存储系统，静音房内还设有转运罐货架，转运罐货架上设有若干用于存储转运罐的存储格。
108.转运罐货架的设置实现了对转运罐的中转暂存功能，其为普通的固定式货架，货架上设置多个用于存储转运罐的存储格，搬运机器人或操作人员可对存储格内的转运罐进行存取。
109.以上仅是本实用新型优选的实施方式，用于辅助本领域技术人员实现相应的技术方案，而并不用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附权利要求限定。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型的技术方案基础上，可做出若干与其等同的改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。同时，应当理解，虽然本说明书按照上述实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。