[发明专利]一种高通量自动菌落挑取装置

说明书

本发明属于机械工程与生物工程交叉领域，涉及一种高通量自动菌落挑取装置。其中包括夹爪安针机构与八通量挑取机构两部分。夹爪安针机构中的丝杆步进电机嵌入电机固定件中，并用盖板固定，丝杆步进电机通过圆形螺母与T型连接件固定，推杆分别与T型连接件和孔状连接件固定，推动弹簧机构使夹爪张开。八通量挑取机构中气缸分别与气管和外壳相连，嵌入整体外壳中。夹爪安针机构通过机械传动方式，将丝杆步进电机的正反转运动转化为推杆的上下运动，实现了整体下爪与安针，解决了复杂气路控制的密闭性不良问题，且挑针方便安装拆卸，功能更加多元化；八通量挑取机构通过气压传动方式实现，与单通道挑取装置相比，提高了挑取效率，减少了挑取时间。

技术领域

本发明属于机械工程与生物工程交叉领域，涉及一种高通量自动菌落挑取装置。

背景技术

高校生命学院的生物实验室一般从事基因编辑、基因测序、微生物合成反应等实验，大部分工序由人工操作完成。其中关键工序挑菌的工作包括对培养皿中生长的微生物菌落进行挑取，并将挑取的菌落接种到96孔板的液体培养基中两个步骤。该工序是生物实验的重要工序，但重复性高，工作量大，因此迫切需求一种具有高通量功能并且能够实现自动挑菌的装置。国内现有的自动菌落挑取装置大多采用单通道的挑取方式，挑取效率低；少数采用多通道的气路控制，结构复杂且密封性较差。基于此，本专利开发一种结构简单，挑取效率高的高通量自动菌落挑取装置。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种结构简单、挑取高效的高通量自动菌落挑取装置。

为实现上述目的，本发明装置是通过下述技术方案实现的。

一种高通量自动菌落挑取的装置，包括：

夹爪安针机构，所述夹爪安针机构通过机械传动结构进行控制，所述机械传动结构将丝杆步进电机的正反转运动转化为推杆的上下运动，所述丝杆步进电机安装在外壳侧边，由步进电机驱动器驱动，所述推杆上端与T型连接件固定，推杆下端与孔状连接件固定。驱动器发送脉冲信号，驱动丝杆步进电机正转，带动推杆向下运动，夹爪张开放入挑针，步进电机反转，带动推杆向上运动，夹爪合紧，进行挑针安装，实现整体下爪与安针。

八通量挑取机构，所述八通量挑取机构通过气压传动实现，所述气压传动结构包括八个通道和气源模块，每个通道固定有气缸，所述气缸上端连接气管，下端通过气缸推杆与连接件固定。气源模块工作，气缸进气使单通道推杆弹出，进行菌落挑取，排气后单通道挑取机构收回，进行下一个通道的挑取工作，依次循环，直至八通道挑取完成。

进一步的是，所述丝杆步进电机有两个，每一个安装在电机固定件中，盖板通过螺母与电机固定件连接，安装在整体外壳侧边。电机固定件中间有三个通孔，通过螺栓将电机固定件与盖板连接。

进一步的是，所述丝杆电机上安装了圆形螺母，所述圆形螺母与T型连接件通过螺栓固定。所述T型连接件有多个等间距排列的通孔，与螺纹杆连接，其下端用六角螺母固定。

进一步的是，所述孔状连接件一侧通孔与推杆固定，另一侧嵌入弹簧机构。所述弹簧机构包括芯体、弹簧、夹爪。所述夹爪和弹簧嵌入到芯体中。

进一步的是，所述气压传动结构嵌入到整体的外壳中，所述整体外壳有上下两部分，上部箱体有等间隔排列的八个通孔，根据96孔板的标准要求，通孔之间的间隔为9mm。所述八个通孔安装气缸，八个通孔侧边有八个半径较小的通孔，安装推杆；下部箱体含有八个独立的通道。

进一步的是，所述连接件为外壳，外壳上端通过孔状结构嵌入六角螺母，六角螺母与气缸推杆上的螺纹连接固定；外壳侧边有上窄下宽切口，与孔状连接件固定；外壳下端腔体中包含弹簧机构。

本发明的有益效果：

本发明的夹爪安针机构通过机械传动方式，将丝杆步进电机的正反转运动转化为螺纹推杆的上下运动，解决了整体下爪与安针的问题，避免了复杂气路控制出现密闭性不良等效果，且挑针方便安装拆卸，功能更加多元化。