本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)流水線式的高通量篩選系統(tǒng)，屬于生物技術(shù)與檢測設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

高通量篩選技術(shù)是指以分子水平和細胞水平的實驗方法為基礎(chǔ)，以微板形式作為實驗工具載體，以靈敏快速的檢測儀器采集實驗結(jié)果數(shù)據(jù)并經(jīng)計算機分析處理，在同一時間對大量樣品進行采集實驗，獲得大量的信息，并從中找到有價值的信息。微生物育種技術(shù)不斷發(fā)展，，篩選技術(shù)決定了叢龐大的菌種庫中篩選出目標菌種的效率。目前國內(nèi)高通量篩選系統(tǒng)主要依賴于進口設(shè)備，在各檢測設(shè)備之間的樣品傳送仍需要人工操作，在最終擇優(yōu)的篩選對象和樣品之間仍需要人工找尋和匹配。由于高通量篩選時每天要對數(shù)以千萬的樣品進行檢測，工作枯燥，步驟單一，操作人員容易疲勞、出錯，這在一定程度上也制約了高通量篩選的發(fā)展。目前我國微生物篩選大部分依賴進口設(shè)備，尚沒有利用機器人實現(xiàn)自動化高通量篩選系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明致力于解決國內(nèi)現(xiàn)有高通量篩選系統(tǒng)存在的樣品篩選流程非自動化，樣品篩選目標數(shù)量較為有限關(guān)鍵問題，立足于微生物選育和機器人技術(shù)的交叉結(jié)合。本發(fā)明以傳送帶為基礎(chǔ)、多機械臂協(xié)作，提供一種生產(chǎn)流水線式的高通量篩選系統(tǒng)。

所述生產(chǎn)流水線式的高通量篩選系統(tǒng)，包括四個自動上下料機械臂，三條平行的帶固定槽的傳送帶，二自由度移動滑臺以及固定夾具，多通道移液器、加色裝置、振蕩混勻裝置、酶標儀檢測裝置、孔板上樣平臺以及孔板回收平臺。

所述生產(chǎn)流水線式的高通量篩選系統(tǒng)，包括有4個自動上下料機械臂、孔板上樣平臺、帶固定槽的傳送帶、移動滑臺、加色裝置、振蕩混勻裝置、酶標儀檢測裝置、槍頭盒回收平臺和96深孔板回收平臺、淺孔板回收平臺；所述帶固定槽的傳送帶平行設(shè)置有3條，分別為用于輸送槍頭盒的第一傳送帶、用于輸送96深孔板的第二傳送帶、用于輸送96淺孔板的第三傳送帶；所述移動滑臺橫跨3條傳送帶，多通道移液器安裝在移動滑臺上；第三傳送帶上沿待測樣品移動方向，設(shè)置了加色裝置、振蕩混勻裝置、酶標儀檢測裝置。

自動上下料機械臂共設(shè)有4個，第一個自動上下料機械臂用于將孔板上樣平臺上的96淺孔板、96深孔板、槍頭盒搬運到相應(yīng)的傳送帶上；第2個自動上下料機械臂用于將經(jīng)酶標儀檢測裝置9檢測后的96淺孔板搬運到淺孔板回收平臺10上；第3個自動上下料機械臂用于將96深孔板和用過的槍頭盒搬運到槍頭盒回收平臺和96深孔板回收平臺；第4個自動上下料機械臂用于將傳送帶上的96淺孔板搬運到振蕩混勻裝置。

所述帶固定槽的傳送帶上分別等間距排布了可放置96孔板和槍頭盒的凹槽。

所述加色裝置為96通道移液器，設(shè)置在第三傳送帶的一側(cè)，用于向已經(jīng)加樣的淺孔板中加顯色劑。

所述自動上下料機械臂末端的夾持裝置，用于夾持96孔板或槍頭盒便于搬運。夾持裝置的第一連桿與由電機直接驅(qū)動，第一連桿的兩端通過銷釘分別與第二連桿、第四連桿連接并可沿連接處轉(zhuǎn)動，第二連桿與第三連桿通過銷釘連接并可沿連接處轉(zhuǎn)動，第四連桿通過連桿與第五連桿通過銷釘連接并可沿連接處轉(zhuǎn)動，第三連桿、第五連桿分別與第一夾塊、第二夾塊固定連接。

所述移動滑臺的下方、三條傳送帶的兩側(cè)均安裝了一組固定夾具，固定夾具由氣壓裝置驅(qū)動，作相向運動。

所述自動上下料機械臂搭載視覺傳感器，自動捕捉傳送帶上移動孔板。

所述生產(chǎn)流水線式的高通量篩選系統(tǒng)在各工作位安裝有傳感器，用于檢測孔板或槍頭盒的到位、離開。

所述移動滑臺上安裝有碰撞傳感器，自動上下料機械臂末端夾持裝置上安裝有壓力傳感器。

本發(fā)明的有益效果是，橫跨微生物與機械學科，將微生物高通量篩選系統(tǒng)自動化，大大提高了篩選效率，人工移液到檢測一塊96孔板需要五分鐘，這種篩選系統(tǒng)每分鐘能夠處理20個。生產(chǎn)流水線式的微生物高通量篩選系統(tǒng)能夠擴大篩選目標數(shù)量，使篩選流程更加清晰簡潔，解放人工勞動力。該系統(tǒng)能夠有效助力于微生物育種技術(shù)的發(fā)展，從而進一步促進微生物學科的發(fā)展。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施方式的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實施方式中自動上下料機械臂末端夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種實施方式中移動滑臺5以及加色裝置7中豎直移動滑臺結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一種實施方式中帶固定槽的傳送帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-自動上下料機械臂，2-96深孔板，3-96淺孔板，4-帶固定槽的傳送帶，5-移動滑臺，6-96通道移液器，7-加色裝置，8-振蕩混勻裝置，9-酶標儀檢測裝置，10-淺孔板回收平臺，11-96槍頭盒，12-固定夾具，13-第一電動機，14-第二電動機，15-第一連桿，16-第二連桿，17-第三連桿，18-第一夾塊，19-絲杠，20-滑塊，21-固定槽，22-豎直移動滑臺，23-第四連桿，24-第五連桿，25-第二夾塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述：

實施例1

所述生產(chǎn)流水線式的高通量篩選系統(tǒng)，按樣品流通方向，分別布置有自動上下料機械臂1、孔板上樣平臺、帶固定槽的傳送帶4、移動滑臺5、加色裝置7、振蕩混勻裝置8、酶標儀檢測裝置9、槍頭盒回收平臺和96深孔板回收平臺、淺孔板回收平臺10；所述帶固定槽的傳送帶平行設(shè)置有3條，分別為用于輸送槍頭盒的第一傳送帶、用于輸送96深孔板的第二傳送帶、用于輸送96淺孔板的第三傳送帶；所述帶固定槽的傳送帶上分別等間距排布了可放置96孔板和槍頭盒的凹槽(圖4)；所述移動滑臺5橫跨3條傳送帶，96通道移液器6安裝在移動滑臺上；第三傳送帶上沿待測樣品移動方向，設(shè)置了加色裝置7、振蕩混勻裝置8、酶標儀檢測裝置9；所述加色裝置7為96通道移液器，設(shè)置在第三傳送帶的一側(cè)，用于向已經(jīng)加樣的淺孔板中加顯色劑。自動上下料機械臂共設(shè)有4個，第一個自動上下料機械臂用于將孔板上樣平臺上的96淺孔板、96深孔板、槍頭盒搬運到相應(yīng)的傳送帶上；第2個自動上下料機械臂用于將經(jīng)酶標儀檢測裝置9檢測后的96淺孔板搬運到淺孔板回收平臺10上；第3個自動上下料機械臂用于將96深孔板和用過的槍頭盒搬運到槍頭盒回收平臺和96深孔板回收平臺；第4個自動上下料機械臂用于將傳送帶上的96淺孔板搬運到振蕩混勻裝置8。

如圖2所示，自動上下料機械臂末端的夾持裝置，用于夾持96孔板便于搬運。夾持裝置的第一連桿15與由電機直接驅(qū)動，第一連桿15的兩端通過銷釘分別與第二連桿16、第四連桿23連接并可沿連接處轉(zhuǎn)動，第二連桿16與第三連桿17通過銷釘連接并可沿連接處轉(zhuǎn)動，第四連桿23通過連桿與第五連桿24通過銷釘連接并可沿連接處轉(zhuǎn)動，第三連桿17、第五連桿24分別與第一夾塊18、第二夾塊25固定連接；當電機驅(qū)動第一連桿15轉(zhuǎn)動時，第一連桿15帶動連桿第二16、第三連桿17、第四連桿23、第五連桿24轉(zhuǎn)動，第一夾塊18、第二夾塊25在水平方向作相對運動，電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)時第一夾塊18、第二夾塊25張開或夾緊96孔板或槍頭盒。

移動滑臺5下方、三條傳送帶的兩側(cè)均安裝了一組固定夾具12，當槍頭盒、96深孔板和96淺孔板運動到相應(yīng)位置，固定夾具12由氣壓裝置驅(qū)動，作相向運動從而橫向夾緊96孔板或槍頭盒，同時，傳送帶停止運動。傳送帶上的矩形凹槽，配合固定夾具的固定，能夠使移液取液更加方便和精確。

96通道移液器6從96槍頭盒中插取槍頭后移至96深孔板進行取液，取液完成手，96通道移液器6移動至96淺孔板上方將槍頭中的液體排出到96淺孔板紅，完成移液的動作。排出液體后的96通道移液器6移至槍頭盒上方，將槍頭排出至槍頭盒。已經(jīng)被吸取上清液的96深孔板和槍頭盒繼續(xù)被傳送帶推至向前。裝有液體的96淺孔板被傳送帶傳送至加色裝置7處。加色裝置7的96通道移液器向淺孔板中加顯色劑，加入顯色劑后的96淺孔板被推送至振蕩混勻裝置8處，由機械手搬運至振蕩混勻裝置8，振蕩若干時間并保溫，隨后傳送至酶標儀檢測裝置9。檢測后96淺孔板被機械臂搬運至淺孔板回收平臺10。所述振蕩混勻裝置8不與傳送帶接觸，固定在傳送帶上方，當96淺孔板接近振蕩混勻裝置時，由機械手將其搬運至振蕩混勻裝置上的工作位，傳送帶停止運動，工作完成后傳送帶開始運動，再由機械手將96淺孔板搬運至傳送帶上傳送至酶標儀檢測裝置9；酶標儀檢測裝置9安裝時不與傳送帶接觸，懸空在傳送帶上方，96孔板通過時進行檢測。所述酶標儀檢測裝置9可選用美國伯騰儀器有限公司的cytation3細胞成像多功能檢測系統(tǒng)(擁有一套系統(tǒng)集成自動數(shù)字顯微鏡和/或微孔板檢測儀，具有基于濾光片的高性能檢測光路和基于光柵的高靈活檢測光路)。所述振蕩裝混勻置8可選用杭州米歐儀器有限公司的st60-4微孔板恒溫振蕩器(采用微處理技術(shù)結(jié)合pid控制方式而形成的微孔板孵育器，能對微孔板進行上下加熱，使得微孔板的每個孔能夠均勻地被加熱)。

淺孔板傳送帶工作時間長，另外兩條傳送帶工作時間短，因此當淺孔板傳送帶工作時，另外兩條傳送帶的驅(qū)動電機會在特定工作位停轉(zhuǎn)，以保證3條傳送帶能同步工作。

所述自動上下料機械臂搭載視覺傳感器，自動捕捉傳送帶上移動孔板。

所述生產(chǎn)流水線式的高通量篩選系統(tǒng)在各工作位安裝有傳感器，用于檢測孔板或槍頭盒的到位、離開。

所述第一電動機13，14-第二電動機安裝有編碼傳感器，移動滑臺上安裝有碰撞傳感器，自動上下料機械臂末端夾持裝置上安裝有壓力傳感器。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準。