一种全自动磁性固相萃取设备的制作方法

1.本发明属于生命科学设备技术领域，具体涉及一种以磁性固相萃取方式进行样本前处理的自动化设备。


背景技术：

2.现有技术中血液等生物质样本进入质谱分析之前需要进行样本前处理，常用的萃取方法主要是液液萃取，蛋白沉淀，spe固相萃取等方法，但在使用过程中上述方法均存在一些问题或者难以实现自动化，例如，液液萃取通常需要经过离心和氮吹等关键工艺，虽然离心对样本试剂混合溶液实现有效的固液分离，但是离心机占用体积较大，一些自动化设备中放置仪器空间有限，不适宜安装在自动化设备内部，因此，市面上大部分液液萃取设备以半自动作业为主，自动化程度不高。而且单板（或单管）在离心过程中需要增加配重，从空间和重量的角度来说，对于设备的整体设计也是另一个难题。此外，液液萃取工艺方法在使用中需要氮吹，挥发出来的有毒气体导致环境受到污染。
3.中国发明专利cn2022109718040公开了一种用于样品前处理的取样装置及前处理方法，该文献中公开了一种结合了spe固相萃取和磁性固相萃取相结合的样本前处理设备，在该设备中，spe固相萃取和磁性固相萃取均为设备可替换模块，但是该设备中没有充分考虑到磁性固相萃取中的震荡需求，磁性固相萃取过程中96孔板需要在其他设备中进行震荡，震荡完成后再人工移至该设备中，而且由于两个模块并存，搬运组件的移动范围大，需要通过龙门架来实现整体的x轴移动，整个设备占用空间大，模块的更换也需要通过人工来实现，因此实践中该设备更主要地被用于spe固相萃取。
4.因此，有必要开发一种自动化程度高的磁性固相萃取设备，以克服背景技术中存在的问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中存在的问题，提供一种全自动磁性固相萃取设备，简化萃取法工艺过程，降低设备的加工成本和技术难点，减少离心机体积较大操作使用不方便等问题。
6.为此，本发明采用以下技术方案：
7.一种全自动磁性固相萃取设备，包括机架组件，所述机架组件包括平台组件和电气柜组件；所述电气柜组件设置在平台组件下方；所述电气柜组件通过电气柜将电气组件封装其中，电气组件相对于平台组件独立设置，电气和平台连接的数据线等走机架框架或钣金结构内，避免平台组件上的试剂和操作对电气组件产生污染或影响。
8.所述平台组件被配置为用于支撑所述全自动磁性固相萃取设备的功能设备；
9.所述平台组件上设有移动组件，所述移动组件用于驱动所述功能设备中的部分或全部沿所述移动组件所限定的路线往复运动；在本发明中，移动组件可能是一组也可能是多组，移动组件根据功能设备的需求配合来设定，或者，移动组件也可以是功能设备中的一
个部分；
10.所述功能设备至少包括：样本条组件、耗材工位组件、移液器组件、搬运组件、震荡组件和磁力架组件；
11.所述样本条组件被配置为按照一定规则承载样本管；所述耗材工位组件被配置为按照一定规则承载耗材，所述耗材至少包括试剂和tip头；
12.所述搬运组件用于搬运设置在部分或全部的功能设备之间，并被配置为用于在部分或全部功能设备之间传递样本和/或样本管。
13.进一步地，所述机架包括框架和面板，所述框架由铝型材拼装组成，所述面板采用钣金件；框架或者面板可以部分中空，用于走线或收纳；
14.所述机架上设有x轴移动组件，所述x轴移动组件包括x轴驱动电机、主动轴、从动轴、x轴导轨和x轴同步带，所述x轴驱动电机通过x轴同步带带动主动轴转动，从动轴通过主动轴带动两侧同步带运动；所述主动轴和从动轴分别固定在机架上一定高度的框架两侧，所述x轴导轨布置在所述主动轴和所述从动轴之间，被配置为导向所述主动轴和所述从动轴之间的移动，所述x轴同步带绕行在所述主动轴和所述从动轴的两端，所述x轴移动组件还包括x轴拖链，所述x轴同步带通过所述x轴拖链带动物体沿所述x轴导轨在所述主动轴和所述从动轴之间往复移动；
15.所述x轴导轨被配置为能够用于安装y方向移动组件。
16.进一步地，所述平台组件包括设置在x轴移动组件下方的承载平台，所述承载平台上沿x轴方向依次布置样本条组件、震荡组件、磁力架组件、搬运组件和耗材工位组件；
17.所述耗材工位组件包括试剂工位组件和tip头工位组件，所述试剂工位组件包括试剂支架，所述试剂支架被配置为能够用于放置包括活化液、平衡液、淋洗液和洗脱液在内的试剂，所述tip头工位组件包括tip头支架，所述tip头支架被配置为用于放置相同或不同型号的tip头；
18.所述震荡组件和磁力架组件沿y轴方向并排布置，所述搬运组件设置在所述震荡组件和磁力架组件的旁侧，所述样本条组件和所述耗材工位组件分别位于所述震荡组件和磁力架组件的两侧；
19.所述平台组件上还设有废液槽，所述废液槽设置在震荡组件和磁力架组件的侧面。移液组件在进行移液后剩余的废液或者磁吸后剩余的废液可以滴入废液槽中以便后期统一废弃处理。
20.进一步地，所述震荡组件包括底板，所述震荡组件通过底板固定在承载平台上；
21.所述底板上设有震荡电机和电机支撑板，所述电机支撑板设置在所述震荡电机上方，所述电机支撑板上设有用于产生震荡的偏心轮，所述震荡电机的输出轴伸出于所述电机支撑板和所述偏心轮连接，所述电机支撑架上方设有震荡器支架，所述偏心轮通过轴承和所述震荡器支架连接，并带动所述震荡器支架摆动实现震荡；
22.所述震荡器支架两侧下方对称连接有配重块，所述配重块分别布置在所述偏心轮的两侧，所述底板两侧分别设有主连杆，所述主连杆成对设置，所述主连杆之间设有副连杆，所述主连杆和副连杆通过万向连接块连接，并被配置为能够支撑所述震荡器支架及其震荡运动；
23.所述震荡器支架上设有散热器，所述散热器上设有制冷片，所述制冷片被配置为
能够用于承载孔板以及实现模块的加热和制冷功能；
24.所述震荡组件还包括风扇，所述风扇设置在所述震荡组件后部，所述风扇外设有排风罩。
25.进一步地，所述磁力架组件包括支撑柱，所述支撑柱固定连接在磁力棒安装板下方并配置为用于支撑所述磁力棒安装板，所述磁力棒安装板为塑料材质，所述磁力棒安装板上均布有多根磁力棒，所述磁力棒部分伸出于所述磁力棒安装板，所述磁力棒安装板底部设有磁力棒吸附板，所述每根所述磁力棒的底部均牢固吸附在所述磁力棒吸附板上，所述磁力棒的布置位置和数量满足：孔板能够安装到磁力架组件上，并且，当孔板安装时，磁力棒设置在孔板的试剂槽之间，并且每个试剂槽周围均布有四个磁力棒。
26.进一步地，所述搬运组件包括搬运组件底板，所述搬运组件通过搬运组件底板固定在平台上，所述搬运组件底板上设有y轴搬运电机，y轴导轨和y轴同步带，所述y轴导轨设置在所述y轴同步带上方，所述y轴搬运电机通过带轮带动y轴同步带转动，从而能够驱动设备或组件沿所述y轴导轨移动；
27.所述搬运组件还包括夹抓组件，所述夹爪组件包括夹爪和夹爪电机，夹爪电机被配置为驱动夹爪的夹紧和松开，所述夹爪和夹爪电机通过夹抓电机支撑块安装在z轴导轨上，并能够在z轴丝杆电机驱动下沿所述z轴导轨上下移动，所述z轴导轨安装在y轴支撑架上，所述y轴支撑架安装在所述y轴导轨上并能够在y轴搬运电机和y轴同步带的作用下沿着y轴来回运动。
28.进一步地，所述移液器组件包括移液器支架，所述移液器支架内安装移液枪头组件，所述移液枪头组件包括至少四个移液枪，四个移液枪两两相对组合且并排排列，呈田字形布置；
29.所述移液器支架上设有分别对应四个移液枪的四根变距丝杆和四个变距电机，每个变距电机单独驱动一根变距丝杆，所述丝杆分别套接在四个移液枪中，每根变距丝杆可以单独带动与其套接的移液枪在移液器支架内往复移动，以实现移液枪自身的移动以及多个移液枪的等距离位置调节；在非使用状态下，移液器组件中的移液枪合拢，移液器组件呈闭合状态，此时每个移液器所对应的tip头适配器也是合拢在一起的，需要使用时，通过变距结构使移液器组件张开，也即多个移液器同时向外侧移动，并且，这种移动可以通过每根丝杆的移动距离和移动速度来调整使它们在移动过程或者移动到某个位置时，相互之间的间距是相等的，所以称之为等距变换，移动到位之后，tip头适配器之间的位置可以是和试剂工位或者tip头工位上的试剂或者tip头之间的间距相同，便于后续操作。
30.所述移液枪包括移液枪固定块和移液枪本体，所述移液枪固定块被配置为用于承载所述移液枪本体，所述移液枪固定块套接在该移液枪所对应的所述变距丝杆上，用于实现所述移液枪的移动和变距，所述移液枪支架上设有y轴拖链，在移液器张开和闭合的同时，y轴拖链随之来回移动。
31.进一步地，所述移液器支架包括两个第一侧板和四个第二侧板，两个第一侧板呈t字形对称布置在移液枪头组件两侧，四个第二侧板两两分别布置在移液枪头组件的另外两侧，同一侧的两个第二侧板一个固定安装在第一侧板的t字头侧面，另一个固定安装在第一侧板的t字尾部侧面，这样，形成了两侧封闭而另外两侧镂空的支架结构，所述变距电机设置在其中一个第一侧板的外部，第一侧板形成变距结构的支撑组件。
32.进一步地，所述移液器组件下方还设有接料盘，两个第一侧板的底部设有接料盘导轨，其中一个第一侧板的外部设有接料盘电机，所述接料盘电机通过接料盘同步带带动齿轮转动，所述接料盘导轨上设有齿条，所述齿轮和齿条的啮合带动所述接料盘在所述移液器组件下方移动。
33.进一步地，所述移液枪头组件包括分别对应每个移液枪的移液枪连接块，所述移液枪本体固定连接在所述移液枪连接块上；
34.所述移液枪固定块上设有移液器z轴安装板，所述移液器z轴安装板上设有移液器z轴同步带和移液器z轴同步带轮，所述移液器z轴安装板的一段固定安装有移液器z轴丝杆，所述移液枪连接块套接在移液器z轴丝杆上，所述移液器z轴丝杆设置在所述移液枪固定块的一侧，所述移液枪固定块的另一侧固定安装移液器z轴电机，所述移液器z轴电机通过所述移液器z轴同步带轮和移液器z轴同步带驱动所述移液器z轴丝杆转动从而带动所述移液器连接块沿所述移液器z轴丝杆上下移动，所述移液器z轴丝杆和所述移液器z轴电机之间设置倒u形的移液器z轴拖链，用于引导所述移液器连接块在所述移液器z轴丝杆上的移动；
35.所述移液枪本体包括移液器本体，所述移液器本体上端设有活塞电机，所述移液器本体内从上到下依次设有移液丝杆、移液丝杆套、活塞杆、活塞套和密封组件，所述移液器本体下端通过压力传感器罩壳连接tip头适配器，所述压力传感器罩壳底部设有tip头对接部位，所述tip头对接部位内设有斜向通道，并被配置为能够通过该斜向通道分别连通所述移液器本体下端的出口和tip头适配器，所述斜向通道的一侧设有压力传感器；
36.所述压力传感器罩壳内设有压力传感器线路板，被配置为能够连接压力传感器并接收其传感数据；
37.相邻两个所述tip头对接部位错位设置，使得所有tip头适配器处于移液器本体之间的中线上，成一直线排列。
38.本发明的有益效果是：（1）本发明设计了一种能够用于磁性固相萃取的设备，通过磁性固相萃取的方式进行样本前处理，简化了萃取法的工艺过程，降低了设备的加工成本，克服了背景技术中其他的一些萃取法所带来的负面效果。（2）本发明基本实现了全自动化，除了上料之外其他过程完全能够由设备独立完成，解决了现有技术中无法实现全自动化的问题，降低人工成本，提升了设备效率。（3）本发明在设计过程中将震荡模块和磁性固相萃取模块并列布置，通过对震荡模块的设计实现了磁性固相萃取前的自动震荡，并且，本发明的震荡机构转为孔板设计，偏心结构和配重符合孔板的大小和质量要求，不会给设备增加配重等方面的负担。（4）本发明的移液器采用田字形布置，相对于一字形布置的移液器来说更加节省设备空间，在田字形移液器布置和一字型tip头布置方面通过斜向通道和相邻成对错位设置的结构来进行衔接，结构更加紧凑巧妙，结构内的配合关系使得结构整体更加稳定。（5）本发明中移液器内设有丝杆和活塞，丝杆能够带动活塞实现自动吸液和吐液功能，并且每个活塞都单独配一个丝杆电机，能够独立实现吸液和吐液功能，而且，本发明中在移液枪口部设置压力传感器罩壳，能够检测移液器中枪头凝绝堵塞、产生气泡等问题，保证设备工作顺畅。磁珠法是今后固相萃取的发展趋势，成本也相对较低，工艺步骤简单，因此，研发一种磁性固相萃取设备具有重要意义。
附图说明
39.图1是本发明的整体结构图。
40.图2是本发明的机架组件的结构示意图。
41.图3是本发明的平台组件的结构示意图。
42.图4是本发明的震荡组件的整体结构示意图。
43.图5是本发明的震荡组件的侧面结构示意图。
44.图6是本发明的震荡组件的a-a向剖视图。
45.图7是本发明的磁力架组件的整体结构示意图。
46.图8是图7的侧面局部剖视图。
47.图9是本发明的磁力架组件和孔板的结合示意图。
48.图10是图9的俯视图。
49.图11是本发明的搬运组件的整体结构图。
50.图12是本发明的搬运组件从另一个角度的示意图。
51.图13是本发明的移液器组件的整体结构图。
52.图14是本发明的移液器组件从另一个角度的示意图。
53.图15是本发明的移液器组件的侧视图。
54.图16是本发明的移液枪头组件的示意图。
55.图17是本发明的移液枪的示意图。
56.图18是本发明的移液枪的剖视图。
57.图19是图18的b-b向剖视图。
58.图中标号：机架组件100，平台组件101，电气柜组件102；移动组件103，框架104，面板105，x轴移动组件106，x轴驱动电机107，主动轴108，从动轴109，x轴导轨110，x轴同步带111，x轴拖链112，承载平台113，废液槽114，控制/显示面板115，样本条组件201，耗材工位组件202，移液器组件203，搬运组件204，震荡组件205，磁力架组件206，试剂工位组件207，tip头工位组件208，试剂支架209，tip头工位210，扫码器211，tip头支架212，移液器支架2031，移液枪头组件2032，移液枪2033，变距丝杆2034，变距电机2035，移液枪固定块2036，移液枪本体2037，y轴拖链2038，第一侧板2039，第二侧板2130，接料盘2131，接料盘导轨2132，接料盘电机2133，接料盘同步带2134，齿轮2135，齿条2136，移液枪连接块2137，紧固件2138，移液器z轴安装板2139，移液器z轴同步带2140，移液器z轴同步带轮2141，移液器z轴丝杆2142，移液器z轴电机2143，移液器z轴拖链2144，移液器本体2145，活塞电机2146，移液丝杆2147，移液丝杆套2148，活塞杆2149，活塞套2150，密封组件2151，压力传感器罩壳2152，tip头适配器2153，tip头对接部位2154，斜向通道2155，压力传感器2156，压力传感器线路板2157，变距电机安装板2158，移液器z轴轴承2159，移液器丝杆轴承2160，移液器出口2161，搬运组件底板2041，y轴搬运电机2042，y轴导轨2043，y轴同步带2044，y轴搬运带轮2045，夹爪2046，夹爪电机2047，夹抓电机支撑块2048，z轴导轨2049，z轴丝杆电机2140，y轴支撑架2141，移液器z轴丝杆2142，底板2051，震荡电机2052，电机支撑板2053，偏心轮2054，输出轴2055，震荡器支架2056，轴承2057，配重块2058，主连杆2059，副连杆2150，万向连接块2152，散热器2153，制冷片2154，风扇2155，排风罩2156，支撑柱2061，磁力棒安装板2062，磁力棒2063，磁力棒吸附板2064，孔板300，试剂槽301。
具体实施方式
59.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
60.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
61.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。
62.如图1所示，本发明提供一种全自动磁性固相萃取设备，包括机架组件100，所述机架组件包括平台组件101和电气柜组件102；所述电气柜组件102设置在平台组件101的下方，所述电气柜组件旨在通过电气柜将与电气相关的设备和功能件封装其中，使得电气组件相对于平台组件独立设置，电气和平台连接的数据线等走机架框架或钣金结构内，避免平台组件上的试剂和操作对电气组件产生污染或影响。
63.所述平台组件101被配置为用于支撑磁性固相萃取设备的功能设备，所述功能设备至少包括：样本条组件201、耗材工位组件202、移液器组件203、搬运组件204、震荡组件205和磁力架组件206；
64.所述平台组件上设有移动组件103，所述移动组件103用于驱动所述功能设备中的部分或全部沿所述移动组件103所限定的路线往复运动；在本发明中，移动组件可能是一组也可能是多组，移动组件根据功能设备的需求配合来设定，或者，移动组件也可以是功能设备中的一个部分，从具体结构来说，本发明中的移动组件103可以是机械手或者带有夹持功能的机械部件等；
65.所述样本条组件201的一侧设有扫码器211，样本条放置到样本条组件201之后，扫码器207随即扫码，录入样本条信息，便于后续工艺中跟踪记录。
66.如图2所示，所述机架包括框架104和面板105，所述框架104由铝型材拼装组成，所述面板105采用钣金件；框架104或者面板105其中的一部分可以设置为中空，用于走线或收纳，机架的一侧设有控制/显示面板115。
67.所述机架组件100上设有x轴移动组件106，所述x轴移动组件106包括x轴驱动电机107、主动轴108、从动轴109、x轴导轨110和x轴同步带111，所述x轴驱动电机107通过x轴同步带111带动主动轴108转动，从动轴109通过主动轴108带动两侧的x轴同步带111运动；所述主动轴108和从动轴109分别固定在机架一定高度的框架104两侧，所述x轴导轨110布置在所述主动轴108和所述从动轴109之间，所述x轴导轨110用于导向所述主动轴108和所述
从动轴109之间的移动，所述x轴同步带111绕行在所述主动轴108和所述从动轴109的两端，所述x轴移动组件106还包括x轴拖链112，所述x轴同步带111通过所述x轴拖链112带动物体沿所述x轴导轨110在所述主动轴108和所述从动轴109之间往复移动；在所述x轴导轨110上还可以安装其他能够用于y方向或z方向移动的组件。
68.如图3所示，所述平台组件101包括设置在x轴移动组件下方的承载平台113，所述承载平台113上沿x轴方向依次布置样本条组件201、震荡组件205、磁力架组件206、搬运组件204和耗材工位组件202；所述耗材工位组件202包括试剂工位组件207和tip头工位组件208，所述试剂工位组件207包括试剂支架209，所述试剂支架209被配置为能够用于放置包括活化液、平衡液、淋洗液和洗脱液在内的试剂（试剂管），所述tip头工位组件208包括tip头工位210，所述tip头工位210被配置为用于放置相同或不同型号的tip头，在本发明中，采用50微升和100微升带滤芯tip头。
69.所述震荡组件205和磁力架组件206在承载平台113上沿y轴方向并排布置，所述搬运组件204设置在所述震荡组件205和磁力架组件206的旁侧，所述样本条组件201和所述耗材工位组件202分别位于所述震荡组件205和磁力架组件206的两侧；所述平台组件101上还设有废液槽114，所述废液槽114设置在震荡组件205和磁力架组件206的侧面，移液组件在进行移液后剩余的废液或者磁吸后剩余的废液可以滴入废液槽114中以便后期统一废弃处理，此外，移液器移液后可以将使用过的tip头放入tip头支架212。
70.如图4-图6所示，所述震荡组件205包括底板2051，所述震荡组件205通过底板2051固定在承载平台113上；所述底板2051上设有震荡电机2052和电机支撑板2053，所述电机支撑板2053设置在所述震荡电机2052上方，所述电机支撑板2053上设有用于产生震荡的偏心轮2054，所述震荡电机2052的输出轴2055伸出于所述电机支撑板2053和所述偏心轮2054连接，所述电机支撑板2053上方设有震荡器支架2056，所述偏心轮2054通过轴承2057和所述震荡器支架2056连接，当震荡电机2052输出时，所述偏心轮2054通过轴承2057带动所述震荡器支架2056摆动实现震荡，如图4所示，当孔板200放置在震荡组件205上时，可以通过上述方式实现震荡。
71.所述震荡器支架2056两侧的下方对称连接有配重块2058，所述配重块2058分别布置在所述偏心轮2054的两侧，所述底板2051的两侧分别设有主连杆2059，所述主连杆2059也是成对设置，也即一侧设有上下两个主连杆2059，所述主连杆2059之间设有副连杆2060，所述主连杆2059和副连杆2150之间通过万向连接块2152（圆球形连接孔）连接，并被配置为能够支撑所述震荡器支架2056及其震荡运动；所述震荡器支架2056上还设有散热器2153，所述散热器2153上设有制冷片2154，所述制冷片2154被配置为能够用于承载孔板300以及根据实际需要实现对孔板300的加热和/或制冷功能，例如在震荡产生温度过高时，可以通过制冷片2154进行降温，又或者如果前处理混匀过程需要一定的温度，而取出的试剂温度过低的时候，制冷片2154也可以实现一定程度的加热。
72.所述震荡组件205还包括风扇2155，所述风扇设置在所述震荡组件205后部，用于吸除反应可能会产生的污染气体，所述风扇外设有排风罩2156，排风罩2156可以通过外接管道排出设备和/或房间外。
73.如图7-图10所示，所述磁力架组件206包括支撑柱2061，所述支撑柱2061固定连接在磁力棒安装板2062下方并配置为用于支撑所述磁力棒安装板2062，所述磁力棒安装板
2062采用pom工程塑料材料加工而成，所述磁力棒安装板2062上均布有多根磁力棒2063，所述磁力棒2063部分伸出于所述磁力棒安装板2062，所述磁力棒安装板2062的底部设有磁力棒吸附板2064，所述每根所述磁力棒2063的底部均通过磁吸的方式牢固吸附在所述磁力棒吸附板2064上，所述磁力棒2063的布置位置和数量满足：孔板300能够安装到（嵌套式安装）磁力架组件206上，并且，当孔板安装时，磁力棒2063嵌套在在孔板300的试剂槽301（孔）之间，并且每个试剂槽周围均布有四个磁力棒2063，在本发明中，采用96深孔板（8
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12），按照上述要求，磁力棒比孔板多一圈，也即磁力棒的数量是9
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13，如图10所示。
74.如图11-图12所示，所述搬运组件204包括搬运组件底板2041，所述搬运组件204通过搬运组件底板2041固定在平台组件101上，所述搬运组件底板2041上设有y轴搬运电机2042，y轴导轨2043和y轴同步带2044，所述y轴导轨2043设置在所述y轴同步带2044上方，所述y轴搬运电机2042通过y轴搬运带轮2045带动y轴同步带2044转动，从而驱动搬运组件沿所述y轴导轨2043移动。
75.所述搬运组件204还包括夹抓组件，所述夹爪组件包括夹爪2046和夹爪电机2047，夹爪电机2047用于驱动夹爪2046的夹紧和松开，所述夹爪2046和夹爪电机2047通过夹抓电机支撑块2048安装在z轴导轨2049上，并能够在z轴丝杆电机2140驱动下沿所述z轴导轨2049上下移动，所述z轴导轨2049安装在y轴支撑架2141上，所述y轴支撑架2141安装在所述y轴导轨2043上并能够在y轴搬运电机2042和y轴同步带2044的作用下沿着y轴来回运动。
76.如图13-图15所示，所述移液器组件203包括移液器支架2031，所述移液器支架2031内安装移液枪头组件2032，所述移液枪头组件2032包括至少四个移液枪2033，四个移液枪2033两两相对组合且并排排列，呈田字形布置；也就是说，移液枪2033中的两个相对布置，形成一组，在本实施例中所示的有两组相对布置的移液枪2033，这样便形成了上下左右各一个的移液枪组合，当然，也可以根据实际需要设置多组，例如三组或者四组，这种方式相对于现有技术中的一字形排列来说，更能够节省空间，一方面，长度上显然要比一字形排列缩短很多，另一方面，同一组的两根移液枪相对布置，可以共用一部分的结构，也节省了宽度方向的空间。
77.所述移液器支架2031上设有分别对应四个移液枪2033的四根变距丝杆2034和四个变距电机2035，变距电机2035通过变距电机安装板2158固定安装在第一侧板2039上，每个变距电机2035单独驱动一根变距丝杆2034，当然了，如果移液枪的数量增加，那么变距丝杆和变距电机的数量也相应增加，所述变距丝杆2034分别套接在四个移液枪2033中，由于移液枪有并排排列的情形，因此，一根变距丝杆2034必然不会只穿过一根移液枪，但是一根变距丝杆2034只能调节一根移液枪，因此，可以将变距丝杆设置为不同的直径，相应的移液枪和变距丝杆结合的孔径也不同，两侧对称设置，也就是说，每组移液枪对应一个变距丝杆的尺寸，例如在本发明中，就需要用到两种不同尺寸的变距丝杆。
78.如前所述，每根变距丝杆2034可以单独带动与其套接的移液枪2033在移液器支架2031内往复移动，以实现移液枪2033自身的移动以及多个移液枪2033的等距离位置调节。在非使用状态下，移液器组件203中的移液枪合拢，移液器组件呈闭合状态，此时每个移液器所对应的tip头适配器也是合拢在一起的，需要使用时，通过变距结构使移液器组件张开，也即多个移液器同时向外侧移动，并且，这种移动可以通过每根丝杆的移动距离和移动速度来调整使它们在移动过程或者移动到某个位置时，相互之间的间距是相等的，所以称
之为等距变换，移动到位之后，tip头适配器之间的位置可以是和试剂工位或者tip头工位上的试剂或者tip头之间的间距相同，便于后续操作。
79.此外，所述移液枪2033包括移液枪固定块2036和移液枪本体2037，所述移液枪固定块2036被配置为用于承载所述移液枪本体，所述移液枪固定块2036套接在该移液枪2033所对应的所述变距丝杆2034上，用于实现所述移液枪2033的移动和变距，所述移液枪支架2031上设有y轴拖链2038，在移液器张开和闭合的同时，y轴拖链2038随之来回移动。
80.作为优选，所述移液器支架2031包括两个第一侧板2039和四个第二侧板2130，两个第一侧板2039采用t字形板，并且两个第一侧板2039对称布置在移液枪头组件2032的两侧，四个第二侧板2130两两分别布置在移液枪头组件2032的另外两侧，同一侧的两个第二侧板2130中的一个固定安装在第一侧板2039的t字头侧面，另一个固定安装在第一侧板2039的t字尾部侧面，这样，形成了两侧封闭而另外两侧镂空的支架结构，这种支架结构使得整个移液器组件上大下小，有利于空间结构设置，而且，侧面镂空结构也便于结构检修和维护。所述变距电机2035设置在其中一个第一侧板2039的外部，第一侧板2039形成变距结构的支撑组件。
81.作为优选，所述移液器组件203下方还设有接料盘2131，两个第一侧板2039的底部设有接料盘导轨2132，其中一个第一侧板的外部设有接料盘电机2133，所述接料盘电机2133通过接料盘同步带2134带动齿轮2135转动，所述接料盘导轨2132上设有齿条2136，所述齿轮2135和齿条2136的啮合带动所述接料盘2131在所述移液器组件203下方移动。
82.如图16-图19所示，所述移液枪头组件2032包括分别对应每个移液枪2033的移液枪连接块2137，所述移液枪本体2037通过侧面的紧固件2138固定连接在所述移液枪连接块2137上；
83.所述移液枪固定块2036上设有移液器z轴安装板2139，所述移液器z轴安装板2139上设有移液器z轴同步带2140和移液器z轴同步带轮2141，所述移液器z轴安装板2139的一端通过移液器z轴轴承2159安装移液器z轴丝杆2142，所述移液枪连接块2137套接在移液器z轴丝杆2142上，所述移液器z轴丝杆2142设置在所述移液枪固定块2036的一侧，所述移液枪固定块2036的另一侧固定安装移液器z轴电机2143，所述移液器z轴电机2143通过所述移液器z轴同步带轮2141和移液器z轴同步带2140驱动所述移液器z轴丝杆2142转动从而带动所述移液器连接块2137沿所述移液器z轴丝杆2142上下移动，所述移液器z轴丝杆2142和所述移液器z轴电机2143之间设置倒u形的移液器z轴拖链2144，用于引导所述移液器连接块2137在所述移液器z轴丝杆2142上的移动。
84.所述移液枪本体2037包括移液器本体2145，所述移液器本体2145上端设有活塞电机2146，所述移液器本体2145内从上到下依次设有移液器丝杆轴承2160、12移液丝杆2147、移液丝杆套2148、活塞杆2149、活塞套2150和密封组件2151，所述移液器本体2145下端通过压力传感器罩壳2152连接tip头适配器2153，所述压力传感器罩壳2152底部设有tip头对接部位2154，所述tip头对接部位2154内设有斜向通道2155，并被配置为能够通过该斜向通道2155分别连通所述移液器本体2145下端的出口2161和tip头适配器2153，所述斜向通道2155的一侧设有压力传感器2156，如图19所示，压力传感器2156的头部位于斜向通道2155内，其外端伸出到压力传感器罩壳2152内，压力传感器罩壳2152内设有压力传感器线路板2157，所述压力传感器线路板2157能够接收其传感数据，从而反馈到控制中心，当压力发生
骤变或超出阈值时，通过压力传感器报警，从而保证设备的正常运行。
85.此外，为了使设备更加紧凑合理，如图19所示，相邻两个所述tip头对接部位2154错位设置，使得所有tip头适配器2153处于移液器本体2037之间的中线上，成一直线排列，既可以确保同一组内的移液器本体2145能够共用一个压力传感器罩壳2152，又能够保证移液器本体2037之间相互配合。
86.本发明的工艺过程是将样本条预先插入样本条组件201，tip头载架放置到tip头工位组件208，试剂对应放置到试剂工位组件207后，将全新的96深孔板300放置到搬运组件204的空置工位上，夹爪组件将全新96深孔板300搬运放置到震荡组件205上，然后采用移液器组件203移到对应的试剂工位后吸取一定量试剂，然后加入到96深孔板每个孔位中，此时震荡组件205进行涡旋震荡摇匀，一段时间以后摇匀结束，夹爪组件将96深孔板搬运到磁力架上进行吸磁操作，静置2-3分钟以后用移液器将96孔板中的试剂吸出吐到废液槽中，每个孔位试剂被吸走后机械手又将96孔板搬运都震荡位进行下一步操作，对应后面几个工序动作过程类似，分别是活化，平衡，上样，淋洗1，淋洗2，洗脱；直至完成样本前处理的整个操作过程。

技术特征：
1.一种全自动磁性固相萃取设备，包括机架组件，其特征是，所述机架组件包括平台组件和电气柜组件；所述平台组件被配置为用于支撑所述全自动磁性固相萃取设备的功能设备；所述平台组件上设有移动组件，所述移动组件用于驱动所述功能设备中的部分或全部沿所述移动组件所限定的路线往复运动；所述功能设备至少包括：样本条组件、耗材工位组件、移液器组件、搬运组件、震荡组件和磁力架组件；所述样本条组件被配置为按照一定规则承载样本管；所述耗材工位组件被配置为按照一定规则承载耗材，所述耗材至少包括试剂和tip头；所述搬运组件用于搬运设置在部分或全部的功能设备之间，并被配置为用于在部分或全部功能设备之间传递样本和/或样本管。2.根据权利要求1所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述机架组件包括机架，所述机架包括框架和面板，所述框架由铝型材拼装组成，所述面板采用钣金件；所述机架上设有x轴移动组件，所述x轴移动组件包括x轴驱动电机、主动轴、从动轴、x轴导轨和x轴同步带，所述x轴驱动电机通过x轴同步带带动主动轴转动，从动轴通过主动轴带动两侧同步带运动；所述主动轴和从动轴分别固定在机架上一定高度的框架两侧，所述x轴导轨布置在所述主动轴和所述从动轴之间，被配置为导向所述主动轴和所述从动轴之间的移动，所述x轴同步带绕行在所述主动轴和所述从动轴的两端，所述x轴移动组件还包括x轴拖链，所述x轴同步带通过所述x轴拖链带动物体沿所述x轴导轨在所述主动轴和所述从动轴之间往复移动；所述x轴导轨被配置为能够用于安装y方向移动组件。3.根据权利要求2所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述平台组件包括设置在x轴移动组件下方的承载平台，所述承载平台上沿x轴方向依次布置样本条组件、震荡组件、磁力架组件、搬运组件和耗材工位组件；所述耗材工位组件包括试剂工位组件和tip头工位组件，所述试剂工位组件包括试剂支架，所述试剂支架被配置为能够用于放置包括活化液、平衡液、淋洗液和洗脱液在内的试剂，所述tip头工位组件包括tip头支架，所述tip头支架被配置为用于放置相同或不同型号的tip头；所述震荡组件和磁力架组件沿y轴方向并排布置，所述搬运组件设置在所述震荡组件和磁力架组件的旁侧，所述样本条组件和所述耗材工位组件分别位于所述震荡组件和磁力架组件的两侧；所述平台组件上还设有废液槽，所述废液槽设置在震荡组件和磁力架组件的侧面。4.根据权利要求2所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述震荡组件包括底板，所述震荡组件通过底板固定在承载平台上；所述底板上设有震荡电机和电机支撑板，所述电机支撑板设置在所述震荡电机上方，所述电机支撑板上设有用于产生震荡的偏心轮，所述震荡电机的输出轴伸出于所述电机支撑板和所述偏心轮连接，所述电机支撑架上方设有震荡器支架，所述偏心轮通过轴承和所述震荡器支架连接，并带动所述震荡器支架摆动实现震荡；所述震荡器支架两侧下方对称连接有配重块，所述配重块分别布置在所述偏心轮的两
侧，所述底板两侧分别设有主连杆，所述主连杆成对设置，所述主连杆之间设有副连杆，所述主连杆和副连杆通过万向连接块连接，并被配置为能够支撑所述震荡器支架及其震荡运动；所述震荡器支架上设有散热器，所述散热器上设有制冷片，所述制冷片被配置为能够用于承载孔板以及实现模块的加热和制冷功能；所述震荡组件还包括风扇，所述风扇设置在所述震荡组件后部，所述风扇外设有排风罩。5.根据权利要求1所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述磁力架组件包括支撑柱，所述支撑柱固定连接在磁力棒安装板下方并配置为用于支撑所述磁力棒安装板，所述磁力棒安装板为塑料材质，所述磁力棒安装板上均布有多根磁力棒，所述磁力棒部分伸出于所述磁力棒安装板，所述磁力棒安装板底部设有磁力棒吸附板，所述每根所述磁力棒的底部均牢固吸附在所述磁力棒吸附板上，所述磁力棒的布置位置和数量满足：孔板能够安装到磁力架组件上，并且，当孔板安装时，磁力棒设置在孔板的试剂槽之间，并且每个试剂槽周围均布有四个磁力棒。6.根据权利要求1所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述搬运组件包括搬运组件底板，所述搬运组件通过搬运组件底板固定在平台上，所述搬运组件底板上设有y轴搬运电机，y轴导轨和y轴同步带，所述y轴导轨设置在所述y轴同步带上方，所述y轴搬运电机通过带轮带动y轴同步带转动，从而能够驱动设备或组件沿所述y轴导轨移动；所述搬运组件还包括夹抓组件，所述夹爪组件包括夹爪和夹爪电机，夹爪电机被配置为驱动夹爪的夹紧和松开，所述夹爪和夹爪电机通过夹抓电机支撑块安装在z轴导轨上，并能够在z轴丝杆电机驱动下沿所述z轴导轨上下移动，所述z轴导轨安装在y轴支撑架上，所述y轴支撑架安装在所述y轴导轨上并能够在y轴搬运电机和y轴同步带的作用下沿着y轴来回运动。7.根据权利要求1所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述移液器组件包括移液器支架，所述移液器支架内安装移液枪头组件，所述移液枪头组件包括至少四个移液枪，四个移液枪两两相对组合且并排排列，呈田字形布置；所述移液器支架上设有分别对应四个移液枪的四根变距丝杆和四个变距电机，每个变距电机单独驱动一根变距丝杆，所述丝杆分别套接在四个移液枪中，每根变距丝杆可以单独带动与其套接的移液枪在移液器支架内往复移动，以实现移液枪自身的移动以及多个移液枪的等距离位置调节；所述移液枪包括移液枪固定块和移液枪本体，所述移液枪固定块被配置为用于承载所述移液枪本体，所述移液枪固定块套接在该移液枪所对应的所述变距丝杆上，用于实现所述移液枪的移动和变距，所述移液枪支架上设有y轴拖链，在移液器张开和闭合的同时，y轴拖链随之来回移动。8.根据权利要求7所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述移液器支架包括两个第一侧板和四个第二侧板，两个第一侧板呈t字形对称布置在移液枪头组件两侧，四个第二侧板两两分别布置在移液枪头组件的另外两侧，同一侧的两个第二侧板一个固定安装在第一侧板的t字头侧面，另一个固定安装在第一侧板的t字尾部侧面；所述变距电机设置在其中一个第一侧板的外部。
9.根据权利要求8所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述移液器组件下方还设有接料盘，两个第一侧板的底部设有接料盘导轨，其中一个第一侧板的外部设有接料盘电机，所述接料盘电机通过接料盘同步带带动齿轮转动，所述接料盘导轨上设有齿条，所述齿轮和齿条的啮合带动所述接料盘在所述移液器组件下方移动。10.根据权利要求7所述的一种全自动磁性固相萃取设备，其特征是，所述移液枪头组件包括分别对应每个移液枪的移液枪连接块，所述移液枪本体固定连接在所述移液枪连接块上；所述移液枪固定块上设有移液器z轴安装板，所述移液器z轴安装板上设有移液器z轴同步带和移液器z轴同步带轮，所述移液器z轴安装板的一段固定安装有移液器z轴丝杆，所述移液枪连接块套接在移液器z轴丝杆上，所述移液器z轴丝杆设置在所述移液枪固定块的一侧，所述移液枪固定块的另一侧固定安装移液器z轴电机，所述移液器z轴电机通过所述移液器z轴同步带轮和移液器z轴同步带驱动所述移液器z轴丝杆转动从而带动所述移液器连接块沿所述移液器z轴丝杆上下移动，所述移液器z轴丝杆和所述移液器z轴电机之间设置倒u形的移液器z轴拖链，用于引导所述移液器连接块在所述移液器z轴丝杆上的移动；所述移液枪本体包括移液器本体，所述移液器本体上端设有活塞电机，所述移液器本体内从上到下依次设有移液丝杆、移液丝杆套、活塞杆、活塞套和密封组件，所述移液器本体下端通过压力传感器罩壳连接tip头适配器，所述压力传感器罩壳底部设有tip头对接部位，所述tip头对接部位内设有斜向通道，并被配置为能够通过该斜向通道分别连通所述移液器本体下端的出口和tip头适配器，所述斜向通道的一侧设有压力传感器；所述压力传感器罩壳内设有压力传感器线路板，被配置为能够连接压力传感器并接收其传感数据；相邻两个所述tip头对接部位错位设置，使得所有tip头适配器处于移液器本体之间的中线上，成一直线排列。

技术总结
本发明提供一种全自动磁性固相萃取设备，包括机架组件，所述机架组件包括平台组件和电气柜组件；所述电气柜组件设置在平台组件下方；所述电气柜组件通过电气柜将电气组件封装其中，电气组件相对于平台组件独立设置，电气和平台连接的数据线等走机架框架或钣金结构内，避免平台组件上的试剂和操作对电气组件产生污染或影响。本发明设计了一种能够用于磁性固相萃取的设备，通过磁性固相萃取的方式进行样本前处理，简化了萃取法的工艺过程，降低了设备的加工成本，克服了背景技术中其他的一些萃取法所带来的负面效果。萃取法所带来的负面效果。萃取法所带来的负面效果。


技术研发人员：吴四俚 纪志斌 杜建兵 刘华芬
受保护的技术使用者：杭州凯莱谱质造科技有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/7/22