本發(fā)明屬于食品藥品檢測(cè)領(lǐng)域，涉及對(duì)裝于供試品中的樣品進(jìn)行自動(dòng)分裝于三只集菌瓶中、并自動(dòng)加入相應(yīng)培養(yǎng)基的裝置。

背景技術(shù)：

近年來，我國發(fā)生的多起食品、藥品質(zhì)量安全事件，使得政府和民眾對(duì)食藥品的質(zhì)量保證高度重視。無菌檢查作為食品藥品質(zhì)量控制的關(guān)鍵項(xiàng)目，在最新的2010版GMP《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》和2015版藥典都提出了明確的要求，是企業(yè)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)合格產(chǎn)品檢驗(yàn)的重要項(xiàng)目。常規(guī)無菌檢查在一個(gè)受控的環(huán)境中安裝單向氣流的層流臺(tái)，在層流臺(tái)上放置一臺(tái)集菌儀來完成無菌試驗(yàn)。無菌檢查儀包含了無菌隔離器、薄膜過濾系統(tǒng)（集菌操作儀和集菌培養(yǎng)器）、微生物培養(yǎng)箱等部件，替代常規(guī)無菌檢查方法，提供受控?zé)o菌環(huán)境并實(shí)施無菌檢驗(yàn)，具有集成度高、投入成本低、環(huán)境可控性更好的特點(diǎn)，越來越受到重視，得到廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)集菌過程自化，提高效率。

國內(nèi)的一些企業(yè)在膜過濾法檢測(cè)食品藥品中的細(xì)菌，現(xiàn)階段已經(jīng)取得了長足的進(jìn)展，但在檢測(cè)過程，其中就包括樣品的分裝和培養(yǎng)液的添加等操作，基本都是全手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，手動(dòng)實(shí)現(xiàn)集菌瓶安裝、軟管安裝和針頭換取。由于該過程涉及的步驟多，而且很多都是重復(fù)操作，所以手動(dòng)容易產(chǎn)生誤操作，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。該過程對(duì)環(huán)境的要求也比較苛刻，必須在無菌室內(nèi)進(jìn)行，背景潔凈度10000級(jí)下的局部100級(jí)，單向流空氣，由于人為因素的限制，通過手動(dòng)操作很難達(dá)到這個(gè)要求。為了達(dá)到這個(gè)環(huán)境要求，需要將該過程在無菌實(shí)驗(yàn)箱中完成，這就要求使集菌分裝操作實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化智能控制，由于實(shí)驗(yàn)箱的空間有限，需要將樣品分裝機(jī)構(gòu)集成到培養(yǎng)箱中。轉(zhuǎn)移過程需要用特制軟管來完成，現(xiàn)階段國內(nèi)對(duì)于柔性軟管的精確定位技術(shù)的研究成果很稀少，尤其是醫(yī)藥行業(yè)直徑小于6毫米的軟管。并且轉(zhuǎn)移過程軟管的位置變形大，采用直接將軟管拉直的操作根本無法實(shí)現(xiàn)。另外轉(zhuǎn)移過程中需要對(duì)三根軟管進(jìn)行限流，限定其中的兩根，導(dǎo)通一根的操作。由于軟管的之間的間隙只有1到2毫米，現(xiàn)階段人工操作，主要通過限流夾子逐根限流來實(shí)現(xiàn)，并且容易出錯(cuò)，但是自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)和環(huán)境的要求下，這樣直接人工操作的方法和過程是不允許的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對(duì)膜過濾集菌瓶、集菌瓶所帶軟管的安轉(zhuǎn)和軟管末端針頭插入到供試瓶、培養(yǎng)基瓶和緩沖液瓶并實(shí)現(xiàn)換取、再者就是實(shí)現(xiàn)三根并列軟管的任意一根導(dǎo)通的裝置。

本發(fā)明包括集菌瓶抓取機(jī)械手模塊、針頭抓取機(jī)械手模塊、集菌瓶安裝模塊、軟管安裝模塊、限流裝置模塊、供試瓶抓取模塊等主要幾個(gè)部分組成。

針頭抓取機(jī)械手模塊主要由第一龍門式機(jī)械手完成，第一龍門式機(jī)械手實(shí)現(xiàn)六自由度運(yùn)動(dòng)，第一龍門式機(jī)械手的抓取部分是一個(gè)電磁閥機(jī)構(gòu)，通電的時(shí)候產(chǎn)生磁場(chǎng)，壓縮彈簧。第一龍門式機(jī)械手開始的位置處于集菌瓶托盤的針頭位置正上方，針頭固定在一個(gè)可以和第一龍門式機(jī)械手電磁裝置相互吸合的針頭夾具中，針頭連針頭同夾具被機(jī)械手抓起后，通過控制系統(tǒng)控制第一龍門式機(jī)械手伺服電機(jī)按預(yù)定的路線將針頭移動(dòng)到指定位置，使軟管處于被拉直的狀態(tài)，并將針頭所帶軟管移動(dòng)到蠕動(dòng)頭槽和限流槽位置的正上方。

集菌瓶抓取機(jī)械手模塊主要由第二龍門式機(jī)械手完成，第二龍門式機(jī)械手六自由度運(yùn)動(dòng)，第二龍門式機(jī)械手抓取部分是一個(gè)能和針頭夾具相互吸合的電磁裝置，第一龍門式機(jī)械手和第二龍門式機(jī)械手實(shí)現(xiàn)協(xié)同動(dòng)作實(shí)現(xiàn)集菌瓶的抓取，集菌瓶固定在集菌瓶夾具上，可以將集菌瓶牢牢的固定在其槽中，第二龍門式機(jī)械手抓取集菌瓶夾具后，通過控制系統(tǒng)控制第二龍門式機(jī)械手按預(yù)定的路線將針頭移動(dòng)到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的推盤上，推盤上的槽和集菌瓶夾具配合，并固定集菌瓶后，第二龍門式機(jī)械手松開夾具，回到初始位置。

集菌瓶安裝模塊主要由一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，出液槽構(gòu)成,集菌瓶在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的作用下從水平位置被推到豎直位置，瓶口朝上，而瓶底的出液孔正好位于出液槽的正上方，瓶里的液體可以流入到出液槽中，同時(shí)整個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)在電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)下可以實(shí)現(xiàn)上下小幅度的移動(dòng)，配合后續(xù)機(jī)構(gòu)完成相關(guān)操作。

軟管安裝模塊主要由蠕動(dòng)泵、限位桿、齒輪、齒條、局部軟管拉緊機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)構(gòu)成。局部軟管拉緊機(jī)構(gòu)安裝在蠕動(dòng)泵蠕動(dòng)頭上，分前后兩個(gè)，分別由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。第一龍門式機(jī)械手將軟管拉到預(yù)先設(shè)定的位置，在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，限流塊帶動(dòng)軟管向下移動(dòng)將軟管壓到蠕動(dòng)泵的蠕動(dòng)槽中和限流板的限流槽中，限流槽上方的軟管壓緊塊將軟管壓緊，限流桿在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)到下一個(gè)位置，將已經(jīng)拉緊的軟管局部放松，啟動(dòng)蠕動(dòng)泵，整個(gè)軟管的安裝過程結(jié)束。

限流裝置模塊包括三個(gè)凸輪、伺服電機(jī)、導(dǎo)軌、限流槽，三個(gè)同軸凸輪在電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)軟管的正前方的位置，再通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)三個(gè)同軸凸輪，并控制三個(gè)凸輪的旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到依次控制三根軟管的導(dǎo)通。

供試瓶抓取模塊包括抓取機(jī)械手、換向器和滑塊，抓取機(jī)械手將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)械手的抓取力，抓取機(jī)械手在電機(jī)和絲杠的作用下，可以實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)；供試品、培養(yǎng)液瓶、緩沖液瓶在傳送帶的作用下，移動(dòng)到抓取機(jī)械手的正下方，抓取機(jī)械手可將瓶子抓取后再和第一龍門式機(jī)械手配合完成針頭的拔插操作，針頭插入到供試瓶中，供試品在翻轉(zhuǎn)電機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)90度翻轉(zhuǎn)，將供試瓶旋轉(zhuǎn)到瓶口朝下的位置，并在蠕動(dòng)泵和限流裝置的配合下將供試液轉(zhuǎn)移到集菌瓶中，然后依次按預(yù)先設(shè)定的步驟完成培養(yǎng)基的添加、沖洗操作。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明在隔離器中實(shí)現(xiàn)軟管的自動(dòng)安轉(zhuǎn)、軟管的自動(dòng)換取、自動(dòng)限流、針頭的自動(dòng)換取拔插等操作，具體的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面；

針對(duì)培養(yǎng)品軟管針頭無法精確控制其位置，難于用機(jī)械手直接抓取問題，采用預(yù)先對(duì)培養(yǎng)品和針頭外加夾具的思路，機(jī)械手只需抓取在固定位置的夾具，也方便針頭的換取操作，這樣的設(shè)計(jì)將大大簡化抓針頭機(jī)械手結(jié)構(gòu)，最大程度降低了系統(tǒng)的成本，并且整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

針對(duì)三根軟管難于實(shí)現(xiàn)任意一根導(dǎo)通其余限流操作的困難，采用同軸特制的三個(gè)凸輪結(jié)構(gòu)，只需控制凸輪的旋轉(zhuǎn)角度就可以實(shí)現(xiàn)軟管的限流，結(jié)構(gòu)簡單、簡潔，操作方便最大限度的降低了成本。

針對(duì)集菌瓶難于直接固定到托盤出液槽的上方，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將瓶子和夾具從水平位置推到豎直位置并固定牢，該機(jī)構(gòu)操作簡單，可以大大簡化抓集菌瓶機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，并且曲柄滑塊機(jī)構(gòu)操作簡單、可循環(huán)性強(qiáng)、效率高。

本發(fā)明在很大程度上減輕了無菌檢測(cè)過程中，繁復(fù)的軟管安裝、限流和集菌瓶的安裝、針頭的拔插換取操作及可能由誤操作引起的假陽性菌操作，能夠有效完善無菌檢測(cè)的功能，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的全自動(dòng)智能化。

附圖說明

圖1本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖1；

圖2本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖2；

圖3抓供試品模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4抓供試瓶機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5限流裝置和軟管安裝模塊總體結(jié)構(gòu)示意圖1；

圖6限流裝置和軟管安裝模塊總體結(jié)構(gòu)示意圖2；

圖7限流模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8軟管安轉(zhuǎn)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9第一限流凸輪；

圖10第二限流凸輪；

圖11第三限流凸輪；

圖12抓針頭機(jī)械手模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13針頭夾具結(jié)構(gòu)圖；

圖14抓集菌瓶和集菌瓶安裝模塊整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15抓集菌瓶夾具機(jī)械手示意圖；

圖16集菌瓶安裝模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中的具體部件名稱為

1、滑塊；2、升降滑塊；3、絲杠；4、支座；5、步進(jìn)電機(jī)；6、豎向滑塊；7、絲杠；8、線纜支架；9、電機(jī)支撐板；10、第一升降滑塊；11、步進(jìn)電機(jī)；12、光軸；13、步進(jìn)電機(jī)；14、滑塊；15、支架；16、滑塊；17、電機(jī)；18、伺服電機(jī)；19、鋁型材支架；20、機(jī)械手；21、聯(lián)軸器；22、絲杠；23、導(dǎo)軌；24、導(dǎo)軌；25、滑塊；26、供試瓶；27、絲杠；28、聯(lián)軸器；29、步進(jìn)電機(jī)；30、導(dǎo)軌；31、蠕動(dòng)頭；32、滑塊；33、滑塊；34、前后移動(dòng)滑塊；35、線纜支架；36、電機(jī)支架；37、電機(jī)；38、軸；39、軟管；40、底板；41、限管輔助機(jī)構(gòu)；42、限位桿；43、蠕動(dòng)泵；44、、蠕動(dòng)泵支架；45、聯(lián)軸器；46、步進(jìn)電機(jī)；47、電機(jī)支撐板；48、支架；49、絲杠；50、導(dǎo)軌；51、滑塊；52、步進(jìn)電機(jī)；53、凸輪軸；54、軟管限位塊一；55、軟管限位塊二；56、限位塊固定架；57、軟管限位槽；58、軟管限位塊三；59、伺服電機(jī)；60、限位塊；61、限流槽；62、絲杠；63、伺服電機(jī)；64、凸輪1；65、凸輪2；66、凸輪3；67、絲杠；68、伺服電機(jī)；69、齒條；70、電機(jī)；71、支架；72、集菌瓶裝卸盒子；73、針頭夾具；74、絲杠；75、電機(jī)固定板；76、導(dǎo)軌；77、伺服電機(jī)；78、絲杠；79、第二升降滑塊；80、集菌瓶夾具；81、機(jī)械手；82、支架；83、步進(jìn)電機(jī)；84、出液槽板；85、滑塊；86、光軸；87、絲杠；88、推桿；89、絲杠；90、步進(jìn)電機(jī)；91、光軸；92、絲杠；93、滑塊；94；升降板。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1、圖2所示，整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括：集菌瓶針頭抓取機(jī)械手模塊、集菌瓶抓取機(jī)械手模塊、集菌瓶安裝模塊、軟管安裝模塊、軟管限流模塊和針頭換取模塊組成，其中：

集菌瓶針頭抓取機(jī)械手模塊包括：豎向滑塊6；絲杠7；線纜支架8；電機(jī)支撐板9；步進(jìn)電機(jī)11；支架14；滑塊16；電機(jī)17；伺服電機(jī)18；鋁型材支架19；聯(lián)軸器21；絲桿22；導(dǎo)軌23；導(dǎo)軌24；滑塊25；導(dǎo)軌30；滑塊32；光軸33；集菌瓶裝卸盒子72；針頭夾具73；絲杠74，見圖12和圖13。

具體結(jié)構(gòu)：伺服電機(jī)18末端是一個(gè)電磁閥可以和針頭夾具73配合抓針頭，伺服電機(jī)18固定在電機(jī)支撐板9上，電機(jī)支撐板9上端和絲杠74上的滑塊25連接，下端和光軸33連接，絲杠74固定在導(dǎo)軌24上，并且由步進(jìn)電機(jī)17通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)絲杠74轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)軌24固定在豎向滑塊6上，豎向滑塊6和豎向移動(dòng)絲杠7相連可以使抓針頭機(jī)械手實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，豎向移動(dòng)絲杠7下端固定在導(dǎo)軌30上的滑塊32上，滑塊32可以在導(dǎo)軌30上移動(dòng)，與滑塊32對(duì)應(yīng)的另一側(cè)的滑塊16可以在導(dǎo)軌23上移動(dòng)。

線纜支架8的一端固定在滑塊16上，導(dǎo)軌23和導(dǎo)軌30固定在鋁型材支架19上；工作過程中，機(jī)械手位于集菌瓶盒子72中針頭夾具的正上方，機(jī)械手下移到針頭夾具設(shè)定位置，然后電磁閥通電，針頭夾具73被固定到機(jī)械手上；接著滑塊6沿著絲杠7使機(jī)械手上升到合適的位置；然后步進(jìn)電機(jī)17將扭矩傳遞給絲杠74，絲杠74上的滑塊25帶動(dòng)機(jī)械手移動(dòng)到絲桿74的中部位置，緊接著步進(jìn)電機(jī)11通過聯(lián)軸器21將扭矩傳遞給絲杠22從而帶動(dòng)滑塊32移動(dòng)，針頭也隨之一起前后移動(dòng)。

集菌瓶抓取機(jī)械手模塊包括：升降滑塊10；光軸12；步進(jìn)電機(jī)13；滑塊14；絲杠27；聯(lián)軸器28；步進(jìn)電機(jī)29；前后移動(dòng)滑塊34；線纜支架35；電機(jī)固定板75；導(dǎo)軌76；伺服電機(jī)77；絲杠78；升降滑塊79；集菌瓶夾具80；機(jī)械手81；滑塊85；光軸86；絲杠87，見圖14、圖15和圖16。

具體結(jié)構(gòu)：伺服電機(jī)77的軸和一個(gè)抓取式機(jī)械手81相連接，電機(jī)77通過輸出轉(zhuǎn)動(dòng)來使機(jī)械手81進(jìn)行抓取動(dòng)作，伺服電機(jī)77固定在電機(jī)固定板75上，電機(jī)固定板75的上端和滑塊85連接，下端和光軸86連接，絲杠78固定在導(dǎo)軌76上，步進(jìn)電機(jī)13通過聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩輸出給絲杠78，從而可以驅(qū)動(dòng)滑塊85在絲杠78上移動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械手81左右移動(dòng)；導(dǎo)軌76一端固定在升降滑塊10上，另一端固定在升降滑塊79上，升降滑塊10可以沿絲杠87做上下移動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)軌76另一端的和光軸12配合，光軸12位于滑塊14上，絲杠87位于前后移動(dòng)滑塊34上。

滑塊工作時(shí)，抓集菌瓶機(jī)械手位于集菌瓶裝卸盒子72中集菌瓶夾具的正上方，當(dāng)抓針頭機(jī)械手移動(dòng)到相關(guān)位置時(shí)，機(jī)械手81在向下移動(dòng)到達(dá)夾具的指定位置，電機(jī)77輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為機(jī)械手的抓取力，將集菌瓶抓取，接著機(jī)械手在相同的驅(qū)動(dòng)方式下向上移動(dòng)到指定位置，步進(jìn)電機(jī)13通過換向器將扭矩輸出給絲杠78，驅(qū)動(dòng)絲杠上的滑塊向左移動(dòng)到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)推板85的槽中，并且固定牢。

集菌瓶安裝模塊包括：型材支架14；支架82；步進(jìn)電機(jī)83；出液槽板84；推桿88；絲桿89；步進(jìn)電機(jī)90；光軸91；絲杠92；滑塊93；升降板94。

具體結(jié)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的推桿88上有可以與集菌瓶夾具80底部相配合的槽，滑塊93位于絲杠92上，絲杠92一端通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)83連接，整個(gè)滑塊機(jī)構(gòu)位于升降板94上，并且升降板位于出液槽板84的中間通槽的位置，可以在步進(jìn)電機(jī)90驅(qū)動(dòng)絲杠89轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)90位于支架82上；工作時(shí)，當(dāng)集菌瓶夾具被安裝到推桿88上，電機(jī)啟動(dòng)帶動(dòng)絲杠92轉(zhuǎn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)滑塊93移動(dòng)，推桿88由水平位置旋轉(zhuǎn)到豎直位置，而集菌瓶底部出液孔剛好位于出液槽板84出液孔的正上方，通過步進(jìn)電機(jī)90驅(qū)動(dòng)絲杠可以使集菌瓶實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，以方便排液。

軟管安轉(zhuǎn)模塊包括：蠕動(dòng)頭31；軟管39；限管輔助機(jī)構(gòu)41；限位桿42；蠕動(dòng)泵43；蠕動(dòng)泵支架44；軟管限位塊一54；軟管限位塊二55；限位塊固定架56；軟管限位槽57；軟管限位塊三58；伺服電機(jī)59；絲杠67；伺服電機(jī)68；齒條69；電機(jī)70；支架71，見圖8。

具體結(jié)構(gòu)：該模塊的機(jī)構(gòu)主要放于蠕動(dòng)泵蠕動(dòng)頭槽的兩端，分為三部分；第一部分：軟管限位塊三58固定在蠕動(dòng)泵的蠕動(dòng)頭31的前半部分，軟管限位槽 57和絲杠67相配合，并且軟管限位槽57上有三條與軟管大小吻合的槽，絲杠67連接到伺服電機(jī)68上，限位塊可以在電機(jī)68的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)；第二部分：軟管限位塊二55通過限位塊固定架固定在蠕動(dòng)頭的后半部分，軟管限位塊一54上也有和軟管大小相吻合的三條槽，其和絲杠配合由伺服電機(jī)59驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)限位塊的上下移動(dòng)，第三部分：限位桿42底部固定在齒條69上，齒條另一端和電機(jī)70上的齒輪配合，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)可以帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，使限位桿可以在支架71端面的導(dǎo)軌上旋轉(zhuǎn)。

工作時(shí)，該模塊是在抓針頭模塊的機(jī)械手將軟管拉到蠕動(dòng)泵槽的位置的時(shí)候開始工作的，首先由限位桿轉(zhuǎn)動(dòng)將軟管限位，然后在抓針頭機(jī)械手的作用下軟管向下移動(dòng)到限位塊57的槽中和限位槽54中，接著兩者在電機(jī)68和59的驅(qū)動(dòng)下軟管沿著蠕動(dòng)槽向下移到蠕動(dòng)頭槽的底部，蠕動(dòng)泵開啟，限位桿同時(shí)在電機(jī)70的作用下回到初始位置。

軟管限流模塊包括：底板40；聯(lián)軸器45；步進(jìn)電機(jī)46；電機(jī)支撐板47；支架48；絲杠49；導(dǎo)軌50；滑塊51；步進(jìn)電機(jī)52；凸輪軸53；限位塊60；限流槽61；絲杠62；伺服電機(jī)63；第一凸輪64、；第二凸輪65；第三凸輪66，見圖5-圖7和圖9-圖11。

具體機(jī)構(gòu)：底板40上固定著限流槽61，限流槽61上的三條槽的位置和蠕動(dòng)泵43的蠕動(dòng)槽在同一水平線上，限流槽40一端和蠕動(dòng)泵相連后固定在限流裝置的支架48上，三條限流槽的前方中間位置有分別對(duì)應(yīng)的第一凸輪64、第二凸輪65、第三凸輪三66，凸輪和傳動(dòng)軸53配合，同時(shí)軸53可以通過聯(lián)軸器和步進(jìn)電機(jī)52連接。步進(jìn)電機(jī)52固定在滑塊51上，滑塊和絲杠49相連接，絲杠49安裝在導(dǎo)軌50上，絲杠49和電機(jī)46相連，步進(jìn)電機(jī)46安裝在電機(jī)支撐板47上，在電機(jī)46的驅(qū)動(dòng)下，滑塊51和電機(jī)52、軸53和凸輪可以一起沿著導(dǎo)軌前后移動(dòng)。限位塊60和絲杠62相連，在電機(jī)63的驅(qū)動(dòng)下限位塊60可以實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)。

工作時(shí)，軟管限流模塊所實(shí)現(xiàn)的操作是在軟管安轉(zhuǎn)模塊之后進(jìn)行的，在上一步的操作中，軟管已經(jīng)位于限流槽中了，然后電機(jī)63啟動(dòng)限位塊將沿著絲杠62向著軟管的方向移動(dòng)，一直移動(dòng)到將軟管壓緊，電機(jī)停止。然后步進(jìn)電機(jī)46驅(qū)動(dòng)絲杠49轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊51將向著軟管限流槽的方向移動(dòng)到當(dāng)?shù)诙馆喓偷谌馆喗佑|到軟管為止即凸輪軸53進(jìn)入到底板40的槽中，然后電機(jī)52轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)三根軟管有順序的對(duì)其中一根導(dǎo)通其它兩根限流的操作。

針頭換取模塊包括：滑塊1；升降滑塊2；絲杠3；支座4；步進(jìn)電機(jī)5；機(jī)械手20；供試瓶26；電機(jī)支架36；電機(jī)37；軸38，見圖3和圖4。

具體結(jié)構(gòu)：機(jī)械手20可以在電機(jī)37的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)的力轉(zhuǎn)化為抓取力，其一起固定在電機(jī)支架36上，電機(jī)支架36同時(shí)又和步進(jìn)電機(jī)5的軸38相連接，步進(jìn)電機(jī)5固定在支座4上，支座4又固定在升降滑塊2上可以隨著滑塊在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿著絲杠3進(jìn)行上下移動(dòng)。絲杠3固定在滑塊1上，滑塊1可以在導(dǎo)軌30上移動(dòng)；該機(jī)構(gòu)是配合針頭抓取機(jī)械手一起完成針頭的換取操作的。

工作時(shí)，由機(jī)械手從其下方的傳送帶上依次抓取供試瓶、培養(yǎng)基瓶和緩沖液瓶，將供試瓶26抓取到和針頭位置一樣高的位置時(shí)，并矯正使瓶子的橡膠蓋和針頭對(duì)齊，抓針頭機(jī)械手向著供試瓶口的方向移動(dòng)，將針頭插入到供試瓶中，步進(jìn)電機(jī)5啟動(dòng)，供試瓶在步進(jìn)電機(jī)5旋轉(zhuǎn)力作用下旋轉(zhuǎn)90度，使瓶口的位置朝向下方，方便蠕動(dòng)泵抽取瓶中的液體。完成液體的抽取之后，機(jī)械手又在步進(jìn)電機(jī)5的作用下回到水平位置，接著升降滑塊2向下移動(dòng)將瓶子放回到傳送帶上，然后機(jī)械手按照抓取供試瓶的操作再抓取培養(yǎng)基瓶子，并完成插針、抽取放回的操作。

綜上，本發(fā)明設(shè)計(jì)了集菌瓶和集菌瓶所帶軟管針頭的專用夾具來實(shí)現(xiàn)軟管部分位置的可控性,為接下來機(jī)械手分別抓取針頭和集菌瓶到指定的位置做好準(zhǔn)備，整個(gè)過程機(jī)械手就只需要抓培養(yǎng)品和針頭夾具，抓瓶子機(jī)械手和抓針頭機(jī)械手在同一導(dǎo)軌上移動(dòng)，兩機(jī)械手從集菌瓶托盤中抓取集菌瓶和針頭，通過伺服電機(jī)的精確的控制機(jī)械手，將集菌瓶連同夾具一起移動(dòng)到曲柄推桿機(jī)構(gòu)的推板上并固定，針頭機(jī)械手將針頭和夾具通過固定的路線到達(dá)指定的位置并將軟管拉直，再通過位于蠕動(dòng)泵和限流裝置的輔助機(jī)構(gòu)將并排的三根軟管放入到蠕動(dòng)泵槽和限流槽中，然后通過三個(gè)同軸的凸輪實(shí)現(xiàn)對(duì)三根并列軟管任意兩根限流。該設(shè)計(jì)解決了軟管的位置不易確定的難題，創(chuàng)新的使用凸輪對(duì)軟管的限流，使整個(gè)限流裝置得以簡化，操作方便。