一种新型集成式液体操作系统技术方案

本实用新型专利技术涉及生物制药设备技术领域，尤其为一种新型集成式液体操作系统，包括工作台、泵液补液区域、移液区域以及直线电机龙门主框架，所述泵液补液区域包括泵液补液单元、泵液补液X轴直线电机以及孔板转运机器人，所述移液区域包括移液单元和移液X轴直线电机，本实用新型专利技术可以有效解决目前现进口设备8通道移液液体工作站工作头布置在同一导轨上，虽然保障了96孔孔板移液操作时的高效率，但服务日常大量使用的24孔板、6孔板等耗材时，半数通道闲置造成昂贵的硬件闲置浪费，当涉及24孔板及96孔板混合使用时，大部分移液通道同样闲置，现有进口设备有进一步提升效率的巨大空间的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新型集成式液体操作系统


[0001]本技术涉及生物制药设备
，具体为一种新型集成式液体操作系统。

技术介绍

[0002]物药品高通量研发与检测过程中，需要大量液体操作，用于目标产物表达、检测前处理样本准备、移液纯化等操作，现阶段多数实验室的手工操作，需要大量的操作人员以保障通量，效率低、成本高，并由于不同人员的操作，导致大批量操作时不同样本间的波动与均一性问题，需要高通量的液体工作站以保障操作效率与质量，常见的液体操作包括小液量移液与大容量泵液补液两部分，现高通量多通道移液(并行8通道，或8通道与96通道并联)液体工作站产品基本依赖进口。
[0003]目前现进口设备8通道移液液体工作站工作头布置在同一导轨上，虽然保障了96孔孔板移液操作时的高效率，但服务日常大量使用的24孔板、6孔板等耗材时，半数通道闲置造成昂贵的硬件闲置浪费，当涉及24孔板及96孔板混合使用时，大部分移液通道同样闲置，现有进口设备有进一步提升效率的巨大空间。
[0004]综上所述，本技术通过设计一种新型集成式液体操作系统来解决存在的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种新型集成式液体操作系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种新型集成式液体操作系统，包括工作台、泵液补液区域、移液区域以及直线电机龙门主框架，所述泵液补液区域包括泵液补液单元、泵液补液X轴直线电机以及孔板转运机器人，所述移液区域包括移液单元和移液X轴直线电机。
[0008]作为本技术新型优选的方案，所述泵液补液单元包括泵液补液Y轴直线电机、泵液补液工作头阵列、泵液通道以及多路切换机构，所述泵液补液X轴直线电机和泵液补液Y轴直线电机均安装在直线电机龙门主框架上，所述多路切换机构安装在泵液通道的内部。
[0009]作为本技术新型优选的方案，所述移液单元包括移液Y轴直线电机和移液工作头阵列，所述移液工作头阵列由四组移液工作头组成，所述移液X轴直线电机和移液Y轴直线电机均安装在直线电机龙门主框架上。
[0010]作为本技术新型优选的方案，所述移液工作头包括Z轴伺服单元、紧凑型移液泵体、埋入式移液管路、脱枪机构安装基座、脱枪驱动结构、脱枪执行结构、枪头顶出结构、自动回弹结构、一次性枪头安装结构以及枪头。
[0011]作为本技术新型优选的方案，所述工作台上设置有全自动滑出滑入，便于孔板、摇管、摇瓶等耗材加载耗材的耗材载台滑台阵列；用于存储培养基、裂解液等工艺液体，并进行温度控制的底仓液体存储单元；工艺过程中实现孔板、摇管、摇瓶等耗材的混匀操作
的振荡单元；基于实际工艺需求，安装孔板、摇管、摇瓶等不同类型耗材载架的耗材载架：用于工艺过程中物料的姿态调整与暂存的操作载台；实现底仓存储液体向台面管路的泵送的泵组单元。
[0012]作为本技术新型优选的方案，所述移液工作头阵列内的四组移液工作头采用错层布置，从而使每个移液工作头能够独立进行Y轴运动、Z轴运动、装枪操作以及脱枪操作。
[0013]作为本技术新型优选的方案，所述直线电机龙门主框架包括龙门X轴运动导轨机构和龙门Y轴运动横梁，龙门X轴运动导轨机构和龙门Y轴运动横梁之间无机械连接，工作时龙门X轴运动导轨机构和龙门Y轴运动横梁间保持毫米级气体间隙。
[0014]作为本技术新型优选的方案，所述耗材载台滑台阵列包括导轨运动结构、导轨固定机构、耗材载架快速更换接口以及耗材中转滑台，泵组单元包括泵液泵组和泵液废液收集单元，泵液泵组为多路蠕动泵或者其他类型泵体。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]1、本技术中，通过设置工作台、泵液补液区域以及移液区域，移液工作头阵列内的四组移液工作台采用错层布置，从而使每个移液工作台能够独立进行Y轴运动、Z轴运动、装枪操作以及脱枪操作，两个移液工作头阵列并行在左右独立区域操作，等效于两个移液工作头阵列并行工作，可倍数级提高操作效率，而两个移液工作头阵列拼接后，形成完整的8通道的移液工作头阵列，对耗材载架上的耗材进行并行的8通道移液操作，从而实现液体操作过程中并行的多通道移液与多通道泵液补液操作，相比于现有进口液体工作站产品，倍数级提高处理通量，同时采用集成式气体驱动移液泵体于埋入式驱动管线后，大大提高移液精度，并消除传统注射器在开放环境长期使用后的注射器活塞污染风险，也大大减小了单元体积，便于实现高通道密度。
[0017]2、本技术中，通过设置脱枪机构安装基座、脱枪驱动结构、脱枪执行结构、枪头顶出结构以及自动回弹结构，每个通道配备独立的脱枪组件，可在任意高度任意位置实现脱枪操作，同时不同通道间，也可实现独立的脱枪操作，提高了系统的灵活度。
[0018]3、本技术中，通过设置泵液补液X轴直线电机、移液X轴直线电机、泵液补液Y轴直线电机以及移液Y轴直线电机，无接触式传动，没有粉尘产生，洁净度高，运动速度倍数级高于传统的啮合式传动，更加提高了设备的单日通量，且避免传统传动方式的润滑需求，相比于现有产品大大优化日常使用维护成本。
[0019]4、本技术中，通过设置直线电机龙门主框架，龙门X轴运动导轨机构和龙门Y轴运动横梁之间无机械连接，在功能增加时可方便地从龙门结构上部装入新的模组，连接电气线缆即可使用，在更换或维修工作单元时，在断开电气连接后，可非常方便地将工作单元从龙门上部移出，工作时龙门X轴运动导轨机构和龙门Y轴运动横梁间保持毫米级气体间隙，消除机械摩擦及带来的粉尘污染。
附图说明
[0020]图1为本技术系统台面布局结构示意图；
[0021]图2为本技术系统总体布局轴视图；
[0022]图3为本技术系统总体布局俯视图；
[0023]图4为本技术新型移液工作头结构示意图；
[0024]图5为本技术脱枪机构安装基座处局部结构示意图；
[0025]图6为本技术移液工作头阵列结构示意图；
[0026]图7为本技术移液工作头阵列结构正视图；
[0027]图8为本技术移液工作头阵列结构侧视图；
[0028]图9为本技术移液工作头阵列合并时操作结构图；
[0029]图10为本技术移液工作头阵列资源的实时配置示意图；
[0030]图11为本技术直线电机龙门主框架安装结构图；
[0031]图12为本技术泵液补液平台结构示意图；
[0032]图13为本技术泵液补液管路自动清洗流程图；
[0033]图14为本技术耗材载架滑台结构示意图；
[0034]图15为本技术耗材载架滑台滑出状态时结构示意图。
[0035]图中：1、工作台；2、泵液补液区域；3、移液区域；4、直线电机龙门主框架；5、泵液补液单元；6、泵液补液X轴直线电机；7、孔板转运机器人；8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型集成式液体操作系统，包括工作台(1)、泵液补液区域(2)、移液区域(3)以及直线电机龙门主框架(4)，其特征在于：所述泵液补液区域(2)包括泵液补液单元(5)、泵液补液X轴直线电机(6)以及孔板转运机器人(7)，所述移液区域(3)包括移液单元(8)和移液X轴直线电机(9)。2.根据权利要求1所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述泵液补液单元(5)包括泵液补液Y轴直线电机(501)、泵液补液工作头阵列(502)、泵液通道(503)以及多路切换机构(504)，所述泵液补液X轴直线电机(6)和泵液补液Y轴直线电机(501)均安装在直线电机龙门主框架(4)上，所述多路切换机构(504)安装在泵液通道(503)的内部。3.根据权利要求1所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述移液单元(8)包括移液Y轴直线电机(801)和移液工作头阵列(802)，所述移液工作头阵列(802)由四组移液工作头(803)组成，所述移液X轴直线电机(9)和移液Y轴直线电机(801)均安装在直线电机龙门主框架(4)上。4.根据权利要求3所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述移液工作头(803)包括Z轴伺服单元(8031)、紧凑型移液泵体(8032)、埋入式移液管路(8033)、脱枪机构安装基座(8034)、脱枪驱动结构(8035)、脱枪执行结构(8036)、枪头顶出结构(8037)、自动回弹结构(8038)、一次性枪头安装结构(8039)以及枪头(8030)。5.根据权利要求1所述的一种新型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈皓，蒋雷，
申请(专利权)人：英诺维尔智能科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：