[发明专利]一种培养基智能分装系统及应用方法

权利要求书

1.一种培养基智能分装系统，其特征在于：包括料液单元、泵站、控制系统、可移动分装头和发酵设备单元，所述料液单元连接泵站，泵站连接可移动分装头，所述控制系统连接有可移动机械臂，所述可移动分装头安装在可移动机械臂上；所述控制系统连接并控制泵站和发酵设备单元。

2.根据权利要求1所述的一种培养基智能分装系统，其特征在于：所述料液单元包括多种规格的料液瓶和微量的注射器，多种规格的料液瓶用来承载不同容量的料液母液；其中包含大容量的料液瓶用来承载大体积的组分，满足超纯水等大体积组分的添加；微量的注射器用来承载微量组分，满足微量组分的精准添加。

3.根据权利要求1所述的一种培养基智能分装系统，其特征在于：所述控制系统包括控制机箱和人机界面；所述控制机箱内部设置有控制系统硬件控制机构，控制系统硬件控制机构连接可移动机械臂；所述控制机箱侧面上设置有用于放置蠕动泵凹槽，可以安装多种不同规格的蠕动泵，形成泵站；所述控制机箱顶部设置有料液瓶凹槽和人机界面，人机界面用于进行系统控制逻辑的编辑设置，用于呈现罐体识别及引导系统，界面中不同指示灯的状态呈现发酵罐罐体的当前特征，用于进行相应的配液逻辑设计；所述控制机箱中部设有机械臂平移槽口，所述可移动机械臂穿过该机械臂平移槽口与控制系统硬件控制机构连接，可移动机械臂在指定的空间范围内按照人机界面发出的指令进行横向或纵向移动，精准地对位各发酵罐顶端；所述可移动机械臂至少为一个。

4.根据权利要求1所述的一种培养基智能分装系统，其特征在于：所述泵站由多种不同精度规格的蠕动泵组成，用于控制不同体积的营养液的添加精度；所述泵站包括大流量蠕动泵、小流量蠕动泵和微量注射器泵。

5.根据权利要求1所述的一种培养基智能分装系统，其特征在于：所述可移动分装头大小同发酵罐罐顶封头，可移动分装头上设置有多个填充插针。

6.根据权利要求1所述的一种培养基智能分装系统，其特征在于：所述发酵设备单元包括智能称重底座和发酵罐，所述智能称重底座设置有多个用于容纳发酵罐的发酵罐凹槽，所述发酵罐凹槽呈行列式分布，并规定了相应的行号标识和列号标识；所述智能称重底座的发酵罐凹槽中设置有称重模块；所述智能称重底座上端面板上设置有扫描仪；所述智能称重底座每一个凹槽边上都设有状态指示灯。

7.根据权利要求1所述的一种培养基智能分装系统，其特征在于：所述发酵罐包括发酵罐罐体；所述发酵罐罐体底部设置有识别码，该识别码可为二维码或者条形码；所述发酵罐罐体为硅硼酸材质或者一次性使用的有机塑料材质。

8.根据权利要求1所述的一种培养基智能分装系统，其特征在于：所述培养基智能分装系统的应用方法，包括以下步骤：

a.培养基中各组分母液的配置：根据实验配方，将配方中的各组分配置成高浓度的母液并填充到相应的料液瓶中，为了减少料液瓶的使用，相互之间不发生反应的组分可以配制到同一个料液瓶中，微量组分可以装载到微量注射器泵中；

b.超纯水的准备：准备好超纯水装载到超纯水料液瓶中，过程做定容培养基体积使用；

c.微量组分的准备：微量组分可以配制好填充在微量注射器中；

d.发酵罐的安装：发酵罐去除罐盖，通过智能称重底座上的扫描仪扫码每一台发酵罐底部的识别码，根据智能称重底座上指示灯的指示，并将其安装在智能称重底座中指定的发酵罐凹槽中；

e.配方的设置：在人机界面中，并将相关信息输入系统，由控制系统计算得出每个母液所需体积及超纯水体积；

f.泵头的分配：控制系统根据系统内每个泵的最低泵出体积，既误差允许范围内泵的最低转速与最低可靠运行时间之乘积，与每个母液所需体积进行比较，得出最优分配方案；

g.管线的连接：用软管将各料液瓶与系统分配方案中对应精度的蠕动泵及控制系统的可移动分装头连接好；

h.培养基的填充：在人机界面中选择需要填充培养基的反应器，系统既开始工作将各组分料液按照配方设置的体积量依次添加到指定的反应器中。