【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于液体分配设备的移液头，尤其涉及一种具有移液管吸头夹紧机构和柱塞夹紧机构的移液头，通过该机构可以将具有移液管吸头和柱塞的移液管牢固地安装至该移液头。
技术介绍
1、已知使用移液管可以吸取或分配液体样本。
2、还已知现有技术中使用的移液管具有布置在移液管吸头中的柱塞。被称为“正位移(positive displacement)”移液管的典型移液管使用柱塞或活塞，从而通过与样品液体直接接触或通过小的气隙来吸取或分配液体。在使用期间，移液管吸头和柱塞安装在液体分配设备的移液头上，该移液头相对于该吸头驱动柱塞，以从移液管吸头远端的孔吸取或分配液体。这种移液管可用于自动化机器中，以提高移液动作的准确性和可重复性
3、专利技术人已经发现，移液管与用于液体分配设备的已知移液头连接的方式存在若干问题。
4、因此，需要一种改进的移液头。
技术实现思路
1、本专利技术的第一方面提供了一种用于液体分配设备的移液头，所述移液头与移液管阵列一起使用，每个移液管具有移液管吸头和布置在所述移液管吸头内的柱塞。所述移液头包括：移液管吸头夹紧机构，所述移液管吸头夹紧机构用于在使用期间连接并夹紧所述移液管阵列的移液管吸头；和柱塞夹紧机构，所述柱塞夹紧机构用于在使用期间连接并夹紧所述移液管阵列的柱塞。其中，所述移液管吸头夹紧机构包括：移液管吸头安装板，所述移液管吸头安装板具有多个移液管吸头安装件，每个移液管吸头安装件配置成在使用期间与所述移液管吸头中的一个连接；移
2、这提供了一种极其紧凑的布置，通过这种布置，大量的移液管可以精确且牢固地安装到移液头上。这对于与标准384孔板一起使用的液体分配设备特别有益，因为该紧凑的布置可以允许提供384个安装套环和锁定构件来将384个移液管保持在16×24矩阵中。这使得在单次操作中就能够从传统的384孔板抽吸液体或将液体分配到384孔板中。如在本文中所使用的，术语“夹紧”和“夹具”指的是以下布置：通过该布置，移液管吸头或柱塞或这两者都被安装和锁定在适当的位置，以防止被意外移除。这与移液管吸头或柱塞没有锁定地安装(例如使用过盈配合或卡扣连接)的布置形成对比，其中，移液管吸头或柱塞可以简单地通过沿轴向拉动而被移除。夹紧布置还可以通过防止移液头和柱塞或移液管吸头之间可能发生的小的相对运动来提高吸液操作和分液操作的精度。
3、此外，通过为分液或吸液操作提供独立操作的驱动致动器，可以实现更多样的柱塞速度，使得移液头能够在接触式分配模式和非接触式分配模式下精确操作。这与一些已知的液体处理装置形成对比，在这些液体处理装置中，移液管吸头和柱塞连接到沿着一组共用的螺杆定位的板上，并且只能沿着该共用的螺杆相对于彼此相对缓慢地移动。
4、利用独立操作的驱动致动器，柱塞夹紧机构以及因此安装在该柱塞夹紧机构上的任何柱塞都可以相对于移液管吸头夹紧机构移动，以独立于操作移液管吸头夹具和柱塞夹具的机构来执行吸液和分液操作。对于分配注射，柱塞行进的距离可以很小，例如在1毫米或更小的范围内。因此，为了达到非接触式分配的目标速度，需要高水平的加速/减速。独立操作的驱动致动器可配置成以足够高的速度加速和减速柱塞夹紧机构，使得使用相同的机构进行非接触式分配和接触式分配成为可能。
5、术语“独立操作”指的是以下布置：驱动致动器包括与移液管吸头夹紧驱动机构和柱塞夹紧驱动机构分开的驱动机构。这允许驱动机构根据分配和抽吸操作所需的加速和减速特性来设定，而不是根据所需的夹紧特性来设定，或者在这些特性之间进行折中。这与移液管吸头和柱塞安装在沿共用螺杆设置的板上的布置形成了直接对比。在这些布置中，所有的驱动机构(包括控制分配操作的致动器的驱动机构)必须以相同的螺距进行操作。这些布置还可能要求板的运动同步，以便执行分配操作。这就需要更复杂的控制来确保精确的分配和防止堵塞。
6、驱动致动器可以是间接驱动致动器，例如包括电机驱动的皮带或链条，通过该皮带或链条，柱塞夹紧机构相对于移液管吸头夹紧机构移动。优选地，驱动致动器是直接驱动致动器。如本文所使用的，术语“直接驱动致动器”是指包括电机的驱动机构，该电机要么直接连接到柱塞夹紧机构，要么以旋转刚性连接的方式连接到柱塞夹紧机构。在整个说明书中，术语“直接驱动致动器”用于指直接连接的布置和电机通过旋转刚性连接与柱塞夹紧机构连接的布置。直接驱动致动器的使用将柱塞夹紧机构和电机之间的旋转间隙最小化。这使得柱塞夹紧机构的运动能够快速准确地开始和停止。这与间接驱动机构相反，在间接驱动机构中，电机通过一个或多个皮带或链条连接到柱塞。
7、驱动致动器可以是滚珠丝杠致动器，该滚珠丝杠致动器包括滚珠丝杠和相对于移液头的底盘固定的电机，该电机通过该滚珠丝杠连接到柱塞夹紧机构，以驱动柱塞夹紧机构相对于底盘和移液管吸头夹紧机构在轴向上运动。
8、已经发现，例如经由滚珠丝杠的直接驱动布置比皮带驱动系统提供了更高水平的重负载加速/减速，从而实现对低容量液体样品的非接触式分配。此外，与同等的皮带传动机构相比，直接驱动布置提供了更高的位置精度和可重复性。这会对分配性能产生重大影响。
9、柱塞夹紧驱动机构优选地包括多个导杆，所述柱塞夹紧板通过所述导杆连接到所述柱塞安装板，并且所述柱塞夹紧板和所述柱塞安装板能够通过所述柱塞夹紧机构的致动器沿着所述导杆在所述轴向方向上相对于彼此移动。所述多个导杆优选地通过所述驱动致动器在所述轴向方向上与所述柱塞夹紧板和所述柱塞安装板一起朝向和远离所述移液管吸头夹紧机构的板移动。这有助于使所述板保持平行。例如，所述多个导杆可以包括位于柱塞夹紧板和柱塞安装板的四个角上的四个导杆。在其它实施例中，柱塞夹紧驱动机构可包括位于柱塞夹紧机构外围的不同位置的多个致动器，这些致动器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于液体分配设备的移液头，所述移液头与移液管阵列一起使用，每个移液管具有移液管吸头和布置在所述移液管吸头内的柱塞，所述移液头包括：
2.根据权利要求1所述的移液头，其中，所述驱动致动器是直接驱动致动器。
3.根据权利要求2所述的移液头，还包括底盘，其中，所述驱动致动器是滚珠丝杠致动器，所述滚珠丝杠致动器包括滚珠丝杠和相对于所述底盘固定的电机，所述电机通过所述滚珠丝杠连接到所述柱塞夹紧机构。
4.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述柱塞夹紧驱动机构包括多个导杆，所述柱塞夹紧板通过所述导杆可操作地连接到所述柱塞安装板，并且所述柱塞夹紧板和所述柱塞安装板能够通过所述柱塞夹紧机构的致动器沿着所述导杆在所述轴向方向上相对于彼此移动，所述多个导杆能够通过所述驱动致动器在所述轴向方向上与所述柱塞夹紧板和所述柱塞安装板一起朝向和远离所述移液管吸头夹紧机构的板移动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述柱塞夹紧驱动机构包括螺纹轴，所述螺纹轴连接到所述柱塞夹紧驱动机构的致动器，并且延伸穿过螺纹孔，所述螺纹孔相对于所述
6.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述移液管吸头夹紧驱动机构包括螺纹轴，所述螺纹轴连接到所述移液管吸头夹紧驱动机构的致动器，并且延伸穿过螺纹孔，所述螺纹孔相对于所述移液管吸头安装板和所述移液管吸头夹紧板中的一个固定，使得当所述螺纹轴被致动器旋转时，所述螺纹轴在所述轴向方向上驱动所述移液管吸头夹紧板和所述移液管吸头安装板之间的相对运动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述移液管吸头夹紧板位于所述移液管吸头安装板下方。
8.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述多个移液管吸头夹紧构件包括多个套筒，所述多个套筒限定夹紧区域，并与所述多个移液管吸头安装件同轴，并且当所述移液管吸头夹紧机构接合时，所述多个套筒外接所述多个移液管吸头安装件。
9.根据权利要求8所述的移液头，其中，所述多个套筒由所述移液管吸头夹紧板中限定的孔限定。
10.根据权利要求8或9所述的移液头，其中，所述多个移液管吸头安装件中的每一个包括位于其外表面上的径向延伸特征，所述径向延伸特征配置成形成卡扣连接的一半，并且其中，当所述移液管吸头夹紧机构处于所述夹紧位置时，所述多个套筒中的每一个的夹紧区域与和其相关联的移液管吸头安装件的外表面上的径向延伸特征轴向相邻，并且当所述移液管吸头夹紧机构处于所述释放位置时，所述多个套筒中的每一个的夹紧区域从与其相关联的移液管吸头安装件的外表面上的径向延伸特征轴向偏移。
11.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述多个柱塞安装件包括多个轴向延伸的套筒，并且其中，所述多个柱塞夹紧构件包括多个轴向延伸的夹紧杆，当所述柱塞夹紧机构处于所述夹紧位置时，所述夹紧杆在所述多个轴向延伸的套筒内延伸。
12.根据权利要求11所述的移液头，其中，所述多个轴向延伸的套筒中的每一个包括位于其内表面上的径向延伸特征，所述径向延伸特征配置成形成卡扣连接的一半，并且其中，当所述柱塞夹紧机构处于所述夹紧位置时，所述多个夹紧杆中的每一个的夹紧区域与和其相关联的柱塞安装件的内表面上的径向延伸特征轴向相邻，并且当所述柱塞夹紧机构处于所述释放位置时，所述多个夹紧杆中的每一个的夹紧区域从与其相关联的柱塞安装件的内表面上的径向延伸特征轴向偏移。
13.根据权利要求10所述的移液头，还包括至少一个移液管，所述至少一个移液管包括：
14.根据权利要求12所述的移液头，还包括至少一个移液管，所述至少一个移液管包括：
15.一种液体分配设备，包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于液体分配设备的移液头，所述移液头与移液管阵列一起使用，每个移液管具有移液管吸头和布置在所述移液管吸头内的柱塞，所述移液头包括：
2.根据权利要求1所述的移液头，其中，所述驱动致动器是直接驱动致动器。
3.根据权利要求2所述的移液头，还包括底盘，其中，所述驱动致动器是滚珠丝杠致动器，所述滚珠丝杠致动器包括滚珠丝杠和相对于所述底盘固定的电机，所述电机通过所述滚珠丝杠连接到所述柱塞夹紧机构。
4.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述柱塞夹紧驱动机构包括多个导杆，所述柱塞夹紧板通过所述导杆可操作地连接到所述柱塞安装板，并且所述柱塞夹紧板和所述柱塞安装板能够通过所述柱塞夹紧机构的致动器沿着所述导杆在所述轴向方向上相对于彼此移动，所述多个导杆能够通过所述驱动致动器在所述轴向方向上与所述柱塞夹紧板和所述柱塞安装板一起朝向和远离所述移液管吸头夹紧机构的板移动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述柱塞夹紧驱动机构包括螺纹轴，所述螺纹轴连接到所述柱塞夹紧驱动机构的致动器，并且延伸穿过螺纹孔，所述螺纹孔相对于所述柱塞安装板和所述柱塞夹紧板中的一个固定，使得当所述螺纹轴被所述致动器旋转时，所述螺纹轴在所述轴向方向上驱动所述柱塞夹紧板和所述柱塞安装板之间的相对运动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述移液管吸头夹紧驱动机构包括螺纹轴，所述螺纹轴连接到所述移液管吸头夹紧驱动机构的致动器，并且延伸穿过螺纹孔，所述螺纹孔相对于所述移液管吸头安装板和所述移液管吸头夹紧板中的一个固定，使得当所述螺纹轴被致动器旋转时，所述螺纹轴在所述轴向方向上驱动所述移液管吸头夹紧板和所述移液管吸头安装板之间的相对运动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的移液头，其中，所述移液管吸头夹紧板位于所述移液管吸头安装板下方。
8.根据前述权利要求中任一项所述的移...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·格莱德希尔，R·帕多，R·刘易斯，D·科克伦，
申请(专利权)人：SPT实验室技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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