冻存盒存取装置的制作方法

1.本技术涉及生物样本保存技术领域，尤其涉及一种冻存盒存取装置。


背景技术：

2.生物样本低温存储设备是目前生物医药领域的重要基础设备，通常是将诸如血液、干细胞和免疫细胞等生物样本置于冻存管中，冻存管被放入冻存盒后可进一步被放置在位于冰箱内部的冻存架上。由于冰箱的内部可产生低温环境，因此可以使生物样本长期保持活性，以实现生物样本的长期稳定保存。
3.存取机构用于从冻存架上对冻存盒进行存取，现有技术中，存取机构通常安装在一固定的位置，通过将冻存架调整至与存取机构的对接位置处后，存取机构可将冻存盒存入冻存架的样本放置空间中，或者将存入冻存架的样本放置空间中的冻存盒取出。例如，公开号为us20120060520a1的专利申请公开的技术方案中，箱体内的上部设有传送仓，下部设有用于存放冻存盒的冷冻箱，靠近存取口的位置处设有冻存盒输入/输出模块。在进行冻存盒存取时，首先由传送仓内的冻存架提取模块将冷冻箱内的冻存架取出，然后将冻存架运动至冻存盒输入/输出模块所在位置附近，再由冻存盒输入/输出模块将冻存盒从冻存架上取出或者将冻存盒存放至冻存架上。
4.如果将存取机构设置在具有非低温环境的传送仓中的话，冻存架需要部分或者全部离开传送仓才能到达与存取机构的对接位置处，由于一个冻存架上可能会存放有多个冻存盒，在进行一个冻存盒的存取操作时，冻存架上的其他冻存盒有可能需要也离开冷冻箱，温度升高有可能对这些冻存盒的保存造成影响。如果将存取机构完全设置在具有低温环境的冷冻箱中的话，不仅需要将冷冻箱设计得更大，不利于产品的小型化设计且能耗较高，而且适用于长期在深低温环境工作的零部件造价也相对较高。


技术实现要素：

5.针对现有技术中上述不足，本技术提供了一种冻存盒存取装置，能够解决现有技术中存取机构的位置不可调，影响冻存盒的保存效果或者导致生物样本低温存储设备整体造价较高的技术问题。
6.本技术提供了一种冻存盒存取装置，包括存取机构、第一传动机构和驱动机构，其中，
7.所述驱动机构与所述第一传动机构和所述存取机构分别连接；
8.所述第一传动机构沿竖直方向设置，且所述第一传动机构沿所述竖直方向的长度可调；
9.所述第一传动机构与所述存取机构连接；在所述驱动机构的驱动下，所述第一传动机构沿所述竖直方向上的长度发生变化，以带动所述存取机构沿所述竖直方向运动。
10.在本技术一个可选的实施例中，所述第一传动机构包括第一升降板、第二升降板、第八传动部和第八传动配合部；所述驱动机构包括第四电机；所述第四电机的输出轴与所
述第八传动部连接，所述第八传动配合部与所述第八传动部传动配合；所述第八传动配合部与所述第二升降板连接，所述第四电机的主体与所述第一升降板连接；所述第二升降板与所述存取机构连接；
11.当所述第四电机的输出轴转动时，所述第八传动部带动所述第八传动配合部运动，以使得所述第二升降板和所述存取机构相对于所述第一升降板沿所述竖直方向运动。
12.在本技术一个可选的实施例中，所述第八传动部包括第八传动轮和第九传动轮，所述第八传动配合部包括第五传动带；其中，所述第八传动轮的端面与所述第四电机的输出轴连接，所述第九传动轮和所述第八传动轮沿竖直方向间隔设置在所述第一升降板上，且所述第九传动轮和所述第八传动轮的转动轴均与所述竖直方向垂直；所述第五传动带套设在所述第九传动轮和所述第八传动轮的外周面，所述第五传动带靠近所述第二升降板的一侧与所述第二升降板连接。
13.在本技术一个可选的实施例中，所述第一传动机构还包括第三升降板、第十传动轮、第十转轴、第十一传动轮、第十一转轴和第六传动带，所述第十转轴和所述第十一转轴沿所述竖直方向间隔设置在所述第二升降板上，所述第十转轴和所述第十一转轴的转动轴线均与所述竖直方向垂直，所述第十传动轮套设于所述第十转轴的外周面，所述第十一传动轮套设于所述第十一转轴的外周面；所述第六传动带套设于所述第十传动轮和所述第十一传动轮的外周面，且所述第六传动带靠近所述第三升降板的一侧与所述第三升降板连接；所述第六传动带靠近所述第一升降板的一侧与所述第一升降板连接，所述第三升降板与所述存取机构连接。
14.在本技术一个可选的实施例中，所述第一传动机构还包括第四升降板、第十二传动轮、第十二转轴、第十三传动轮、第十三转轴和第七传动带；所述第十二转轴和所述第十三转轴沿所述竖直方向间隔设置在所述第三升降板上，且所述第十二转轴和所述第十三转轴的转动轴线均与所述竖直方向垂直；所述第十二传动轮套设于所述第十二转轴的外周面，所述第十三传动轮套设于所述第十三转轴的外周面；所述第七传动带套设于所述第十二传动轮和所述第十三传动轮的外周面，且所述第七传动带靠近所述第四升降板的一侧与所述第四升降板连接，所述第七传动带靠近所述第二升降板的一侧与所述第二升降板连接；所述第四升降板与所述存取机构连接。
15.在本技术一个可选的实施例中，所述冻存盒存取装置还包括第十五传动轮和第十六传动轮；所述驱动机构包括第七电机；所述第七电机的输出轴与所述第十五传动轮的端面连接，所述第十五传动轮与所述第十六传动轮的外周面传动配合，所述第十六传动轮的端面与所述存取机构连接，所述第十六传动轮的转动轴线与所述竖直方向平行。
16.在本技术一个可选的实施例中，所述驱动机构包括第五电机；所述存取机构包括传动组件和铲板，所述传动组件与所述第五电机的输出轴和所述铲板分别连接；当所述第五电机的输出轴转动时，所述传动组件带动所述铲板沿第一水平方向运动。
17.在本技术一个可选的实施例中，所述传动组件包括第十七齿轮、第十八齿轮、第十九齿轮和第九传动带；所述第五电机的输出轴、所述第十七齿轮的转动轴线和所述第九传动带均沿所述第一水平方向设置，所述第五电机的输出轴与所述第十七齿轮的端面连接，所述第十七齿轮和所述第十八齿轮的外周面传动配合；所述第十八齿轮的端面与所述第十九齿轮的端面连接，所述第十八齿轮和所述第十九齿轮的转动轴线均沿第二水平方向设
置；其中，所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直；
18.所述第九传动带为链条，包括均沿所述第一水平方向设置的第一端和第二端，所述第九传动带的第一端与第二端在所述竖直方向上的高度不同；所述第九传动带的第一端与所述第十九齿轮的外周面传动配合，所述第九传动带的第二端与所述铲板连接。
19.在本技术一个可选的实施例中，所述存取机构还包括第三传动安装座和存取安装架；所述第九传动带的第一端的一侧与所述第三传动安装座活动连接，所述第九传动带的第一端的另一侧与所述第十九齿轮和所述存取安装架活动连接。
20.在本技术一个可选的实施例中，所述传动组件包括第二十二齿轮和第九齿条；所述第五电机的输出轴与所述第二十二齿轮的端面连接，所述第九齿条沿所述第一水平方向设置，所述第二十二齿轮的外周面与所述第九齿条传动配合，所述第九齿条与所述铲板连接；当所述第五电机的输出轴转动时，所述第二十二齿轮相对于所述第九齿条转动，以使得所述第九齿条带动所述铲板相对于所述第五电机的主体沿所述第一水平方向运动。
21.本技术提供的冻存盒存取装置包括存取机构、第一传动机构和驱动机构，第一传动机构在驱动机构的驱动下，第一传动机构沿竖直方向上的长度可发生变化，可以带动存取机构沿竖直方向运动；存取机构可进一步沿与竖直方向垂直的第一水平方向运动，以进行冻存盒的存入或者取出操作。与现有技术相比，由于存取机构沿竖直方向上的位置可调，可以将存取机构设置在具有低温环境的冷冻箱的外部，有利于降低生物样本低温存储设备整体造价；并且在进行冻存盒的取出操作过程中，冻存架上的其他冻存盒无需离开低温环境，可以提高冻存盒在低温环境中的保存效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本技术实施例提供的冻存盒存取装置结构示意图；
24.图2为本技术实施例提供的一种可选实施方式的存取机构、第一传动机构和第二传动机构的组合结构第一视角立体图；
25.图3为本技术实施例提供的一种可选实施方式的存取机构、第一传动机构和第二传动机构的组合结构第二视角立体图；
26.图4为本技术实施例提供的一种可选实施方式的第一传动机构的俯视图；
27.图5为本技术实施例提供的一种可选实施方式的第一传动机构的侧视图；
28.图6为本技术实施例提供的一种可选实施方式的存取机构的第一视角立体图；
29.图7为本技术实施例提供的一种可选实施方式的存取机构的第二视角立体图；
30.图8为本技术实施例提供的另一种可选实施方式的存取机构的第一视角立体图。
31.附图标记说明：
32.101、存取机构；1011、铲板；1012、第十七齿轮；1013、第九传动带；1014、第十八齿轮；1015、第十九齿轮；1016、第六转轴；1017、存取安装架；1018、第三传动安装座；1019a、第十七滑动连接部；1019b、第十八滑动连接部；102、第一传动机构；1020a、第五固定件；
1020b、第六固定件；1020c、第七固定件；1020d、第八固定件；1020e、第九固定件；1021、第一升降板；1022、第二升降板；1023、第三升降板；1024、第四升降板；1025、第八传动轮；1026、第五传动带；1027、第九传动轮；1028、第十传动轮；1029、第十一传动轮；1030、第六传动带；1031、第十二传动轮；1032、第十三传动轮；1033、第七传动带；1034、第十一滑动连接部；1035、第十二滑动连接部；1036、第十三滑动连接部；1037、第十四滑动连接部；1038、第十五滑动连接部；1039、第十六滑动连接部；1051、第十五传动轮；1052、第十六传动轮；1053、第二十二齿轮；1054、第九齿条；106、第三传动机构；107、第四传动机构；203、冻存盒；304、第四电机；305、第五电机；307、第七电机。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
34.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
35.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
36.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
38.参考图1-图8，本技术实施例提供了一种冻存盒存取装置，包括存取机构101、第一传动机构102和驱动机构(未图示)，其中，驱动机构与第一传动机构102和存取机构101分别连接；第一传动机构102沿竖直方向设置，且第一传动机构102沿竖直方向的长度可调。
39.第一传动机构102与存取机构101连接；在驱动机构的驱动下，第一传动机构102沿竖直方向上的长度发生变化，以带动存取机构101沿竖直方向运动。
40.在驱动机构的驱动下，存取机构101可进行冻存盒203的存入或者取出操作。
41.本实施例中，冻存盒存取装置属于生物样本低温存储设备的一部分，生物样本低温存储设备的内部至少设有存储仓体(未图示)，冻存架(未图示)放置于存储仓体中。在存储仓体中可产生低温环境，以对放置于冻存架上的冻存盒203进行低温存储。其中，低温环境通常是指温度在-80℃或-80℃以下的环境，在该环境中保存生物样本可降低生物样本的生化反应，保持生物样本内各种成分的稳定性。
42.本实施例中，每个冻存架均具有至少一个支撑件(未图示)，支撑件上设有用于放置一个或者多个冻存盒203的样本放置空间(未图示)。其中，冻存架及支撑件的具体结构组成、形状和尺寸不限，可根据实际应用需求进行相应的设置。
43.本实施例中，样本放置空间用于放置冻存盒203，其具体设置位置不限。例如，样本放置空间可以是位于冻存架上，也可以是位于与生物样本低温存储设备外部进行对接的外部对接机构(未图示)上。样本放置空间可以是完全开放的空间，也可以是仅一侧或者两侧具有开口的半封闭空间。样本放置空间沿第一水平方向的一侧或者两侧与样本放置空间的外部连通，即样本放置空间沿第一水平方向的一侧或者两侧具有开口，以使得存取机构101可以穿过开口将冻存盒203存储在样本放置空间中，或者从样本放置空间中将冻存盒203取出。
44.本实施例中，存取机构101至少用于将冻存盒203从一个样本放置空间中取出，或者将冻存盒203存放至一个样本放置空间中。其中，存取机构101的具体结构组成不限，可根据实际应用需求进行相应的设置。例如，存取机构101可包括铲板1011或者夹爪(未图示)，通过铲板1011的往复运动或者夹爪的夹取运动可将冻存盒203从一个样本放置空间中取出，或者将冻存盒203存放至一个样本放置空间中。
45.本实施例中，竖直方向为与水平面垂直的方向。存取机构101至少可沿第一水平方向运动，以进行冻存盒的存入或者取出操作，第一水平方向为与水平面平行的方向，本实施例对第一水平方向的具体指向不做具体限定，可以为与水平面平行的任意方向，竖直方向与第一水平方向垂直。例如，参见图1，第一水平方向可以为图中坐标系中的x方向或者与之相反的方向，竖直方向可以为图中坐标系中的z方向或者与之相反的方向。
46.本实施例中，驱动机构用于为其他机构的运动提供驱动力，其具体结构组成、所提供的驱动力大小、设置位置、与其他机构的连接方式、形状和尺寸不限，可根据实际应用需求进行合理设置。例如，驱动机构可以包括多个驱动件，全部或者部分驱动件为电机，不同的电机所提供的驱动力大小可以相同也可以不同，不同的电机可以设置在冻存盒存取装置的不同位置，并且分别与不同的其他机构相连并为之提供驱动力。
47.本实施例中，由于存取机构101需要在位于不同竖直高度的样本放置空间中进行冻存盒203的存取操作，因此通过设置第一传动机构102可调整存取机构101沿竖直方向的高度位置。具体而言，由于第一传动机构102在竖直方向上的长度可调，在驱动机构的驱动下，通过调整第一传动机构102沿竖直方向上的长度，可带动与之相连的存取机构101沿竖直方向运动，使得存取机构101可进一步进行冻存盒的存取操作。
48.其中，第一传动机构102的具体结构组成、形状和尺寸不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，第一传动机构102可以为沿竖直方向设置的直线往复运动气缸，气缸的活塞杆与存取机构101连接，从而气缸的活塞杆可带动存取机构101沿竖直方向运动。又例如，第一传动机构102还可以为沿竖直方向设置的电动伸缩杆。
49.本实施例中，驱动机构与存取机构101相连，可驱动存取机构101在存储仓体的内部和外部进行运动以及执行冻存盒203的存取操作。例如，当第一传动机构102带动存取机构101运动至存储仓体中后，存取机构101可进一步沿第一水平方向运动并伸入至一个样本放置空间中，以将冻存盒203从一个样本放置空间中取出，并转移至存储仓体外部，或者将从存储仓体外部获取的冻存盒203存放至一个样本放置空间中。其中，驱动机构驱动存取机
构101运动以及执行存取操作的具体传动结构不限，可根据实际应用需求进行合理选择。
50.本实施例中，存取机构101和驱动机构可以位于存储仓体的内部，也可以位于存储仓体的外部。但是考虑到适用于低温环境中使用的元器件造价往往会高于仅适用于非低温环境中使用的元器件的造价，因此可优选将存取机构101和驱动机构均设置在存储仓体的外部。
51.可选地，考虑到适用于低温环境中使用的低温电机价格相较于不适用于低温环境中使用的常温电机更贵，因此当驱动机构包括多个电机时，可优选使用常温电机，并将常温电机的位置设置在存储仓体的外部。
52.可选地，为了自动化地调整存取机构101的竖直高度位置，参见图3-图5，驱动机构可包括第四电机304。第一传动机构102包括第一升降板1021、第二升降板1022、第八传动部(未图示)和第八传动配合部(未图示)，第四电机304的输出轴与第八传动部连接；第八传动配合部沿竖直方向设置，第八传动配合部与第八传动部传动配合；第八传动配合部与第二升降板1022连接，第四电机304的主体与第一升降板1021连接；第二升降板1022与存取机构101连接。
53.当第四电机304的输出轴转动时，第八传动部带动第八传动配合部运动，以使得第八传动配合部带动第二升降板1022和存取机构101相对于第四电机304主体和第一升降板1021沿竖直方向运动。
54.其中，第八传动部、第八传动配合部、第一升降板1021和第二升降板1022的具体种类、尺寸和形状不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，第八传动部和第八传动配合部可以分别为链轮和链条，也可以分别为齿轮和齿条，还可以分别为两个传动轮和套设在两个传动轮外周面上的一条传动带。又例如，第一升降板1021和第二升降板1022的形状和尺寸可以相同也可以不同。
55.此外，第二升降板1022与存取机构101连接可以是直接连接也可以是间接连接。例如，存取机构101可以直接连接在第二升降板1022上，也可以是通过其他连接结构件连接在第二升降板1022上。
56.进一步地，为了获得较为稳定的传动效果，参见图5，第八传动部可包括第八传动轮1025和第九传动轮1027，第八传动配合部包括第五传动带1026。其中，第八传动轮1025的端面与第四电机304的输出轴连接，第九传动轮1027和第八传动轮1025沿竖直方向间隔设置在第一升降板1021上，且第九传动轮1027和第八传动轮1025的转动轴均与竖直方向垂直。第五传动带1026套设在第九传动轮1027和第八传动轮1025的外周面，第五传动带1026靠近第二升降板1022的一侧与第二升降板1022连接。
57.当第四电机304的输出轴转动时，第八传动轮1025带动第九传动轮1027和第五传动带1026运动，由于第五传动带与第二升降板1022连接，所以第五传动带1026可带动第二升降板1022和存取机构101相对于第一升降板1021沿竖直方向运动。
58.其中，第五传动带1026与第二升降板1022的连接方式不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，参见图4，第五传动带1026靠近第二升降板1022的一侧可以通过第七固定件1020c与第二升降板1022间接连接；也可以通过粘接或者焊接等方式与第二升降板1022直接连接。
59.进一步地，可优选第九传动轮1027和第八传动轮1025沿竖直方向设置在第一升降
板1021的两端，从而不仅便于进行安装及装配，而且可增大存取机构101沿竖直方向的运动行程。
60.进一步地，为了扩大存取机构101沿竖直方向的运动范围，并且提高空间利用率，可优选第一传动机构102包括多级伸缩结构。具体而言，参见图3-图5，第一传动机构102还包括第三升降板1023、第十传动轮1028、第十转轴(未图示)、第十一传动轮1029、第十一转轴(未图示)和第六传动带1030，第十转轴和第十一转轴沿竖直方向间隔设置在第二升降板1022上，且第十转轴和第十一转轴的转动轴线均与竖直方向垂直，第十传动轮1028套设于第十转轴的外周面，第十一传动轮1029套设于第十一转轴的外周面；第六传动带1030套设于第十传动轮1028和第十一传动轮1029的外周面，且第六传动带1030靠近第三升降板1023的一侧与第三升降板1023连接；第六传动带1030靠近第一升降板1021的一侧与第一升降板1021连接；第三升降板1023与存取机构101连接。
61.当第四电机304的输出轴转动时，第八传动部带动第八传动配合部运动，以使得第八传动配合部带动第二升降板1022相对于第一升降板1021沿竖直方向运动；同时由于第五固定件1020a将第六传动带1030的某一点固定于第一升降板1021上，当第二升降板1022移动时，第二升降板1022通过第十传动轮1028和第十一传动轮1029为第六传动带1030提供一个拉扯力，从而使第六传动带1030可以相对于第十传动轮1028和第十一传动轮1029转动，从而使第六传动带1030相对于第二升降板1022转动，从而带动通过第八固定件1020d连接在第六传动带1030上的第三升降板1023相对于第二升降板1022移动，从而增加第三升降板1023的运动行程，即第三升降板1023的行程为第三升降板1023相对于第二升降板1022运动的行程加上第二升降板1022相对于第一升降板1021运动的行程之和，故采用此结构可增大存取机构101相对于对第一升降板1021沿竖直方向的运动范围，有利于提高空间利用率。
62.其中，第六传动带1030与第三升降板1023和第一升降板1021的连接方式不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，参见图4，第六传动带1030靠近第三升降板1023的一侧可以通过第八固定件1020d与第三升降板1023间接连接，第六传动带1030靠近第一升降板1021的一侧可以通过第五固定件1020a与第一升降板1021连接；第六传动带1030与第三升降板1023，以及第六传动带1030与第一升降板1021也可以通过粘接或者焊接等方式直接连接。
63.进一步地，可优选第十转轴和第十一转轴沿竖直方向设置在第二升降板1022的两端，从而不仅便于进行安装及装配，而且可增大存取机构101沿竖直方向的运动行程。
64.进一步地，为了进一步扩大存取机构101沿竖直方向的运动范围，并且进一步提高空间利用率，参见图3-图5，第一传动机构102还可包括第四升降板1024、第十二传动轮1031、第十二转轴(未图示)、第十三传动轮1032、第十三转轴(未图示)和第七传动带1033，第十二转轴和第十三转轴沿竖直方向间隔设置在第三升降板1023上，且第十二转轴和第十三转轴的转动轴线均与竖直方向垂直，第十二传动轮1031套设于第十二转轴的外周面，第十三传动轮1032套设于第十三转轴的外周面；第七传动带1033套设于第十二传动轮1031和第十三传动轮1032的外周面，且第七传动带1033靠近第四升降板1024的一侧与第四升降板1024连接，第七传动带1033靠近第二升降板1022的一侧与第二升降板1022连接；第四升降板1024与存取机构101连接。
65.当第四电机304的输出轴转动时，第八传动部带动第八传动配合部运动，以使得第
八传动配合部带动第二升降板1022相对于第一升降板1021沿竖直方向运动；同时由于第五固定件1020a将第六传动带1030的某一点固定于第一升降板1021上，当第二升降板1022移动时，第二升降板1022通过第十传动轮1028和第十一传动轮1029为第六传动带1030提供一个拉扯力，从而使第六传动带1030可以相对于第十传动轮1028和第十一传动轮1029转动，从而使第六传动带1030相对于第二升降板1022转动，从而带动通过第八固定件1020d连接在第六传动带1030上的第三升降板1023相对于第二升降板1022移动，同时由于第六固定件1020b将第七传动带1033的某一点固定于第二升降板1022上，当第三升降板1023移动时，第三升降板1023通过第十二传动轮1031和第十三传动轮1032为第七传动带1033提供一个拉扯力，从而使第七传动带1033可以相对于第十二传动轮1031和第十三传动轮1032转动，从而使第七传动带1033相对于第三升降板1023转动，从而带动第九固定件1020e连接在第七传动带1033上的第四升降板1024相对于第三升降板1023移动，从而增加第四升降板1024的运动行程，即样第四升降板1024的行程为第四升降板1024相对于第三升降板1023运动的行程和第三升降板1023相对于第二升降板1022运动的行程以及第二升降板1022相对于第一升降板1021运动的行程之和，故采用此结构可进一步增大存取机构101相对于对第一升降板1021沿竖直方向的运动范围，有利于提高空间利用率。
66.其中，第七传动带1033与第四升降板1024和第二升降板1022的连接方式不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，参见图4，第七传动带1033靠近第四升降板1024的一侧可以通过第九固定件1020e与第四升降板1024间接连接，第七传动带1033靠近第二升降板1022的一侧可以通过第六固定件1020b与第二升降板1022连接；第七传动带1033与第四升降板1024，以及第七传动带1033与第二升降板1022也可以通过粘接或者焊接等方式直接连接。
67.进一步地，可优选第十二转轴和第十三转轴沿竖直方向设置在第三升降板1023的两端，从而不仅便于进行安装及装配，而且可增大存取机构101沿竖直方向的运动行程。
68.进一步地，为了提高存取机构101沿竖直方向运动的平稳性，可在存取机构101和第一升降板1021之间增加用于进行导向的机构。具体而言，参见图4，第一传动机构102还包括滑动连接的第十一滑动连接部1034和第十二滑动连接部1035，第十一滑动连接部1034和第十二滑动连接部1035中的至少一个沿竖直方向设置；第十一滑动连接部1034与第一升降板1021连接，第十二滑动连接部1035与存取机构101连接。
69.当第四电机304的输出轴转动时，第八传动部带动第八传动配合部运动，以使得存取机构101相对于第十一滑动连接部1034和第一升降板1021沿竖直方向运动。
70.其中，第十一滑动连接部1034和第十二滑动连接部1035具体种类、形状和尺寸不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，第十一滑动连接部1034可以为滑轨结构，第十二滑动连接部1035可以为滑块结构，第十一滑动连接部1034沿竖直方向设置。又例如，第十一滑动连接部1034可以为具有导向槽的板状结构，第十二滑动连接部1035可以为可在导向槽中运动的凸起结构，第十一滑动连接部1034的导向槽沿竖直方向设置。
71.此外，需要说明的是，第十二滑动连接部1035与存取机构101的连接可以是直接连接，也可以是间接连接，本实施例在此不做限定。
72.例如，参见图4，当导向机构为多级滑动结构时，第十二滑动连接部1035与存取机构101间接连接，即第十二滑动连接部1035与存取机构101之间还包括第二升降板1022、第
三升降板1023、第四升降板1024、第十三滑动连接部1036、第十四滑动连接部1037、第十五滑动连接部1038和第十六滑动连接部1039，其中，第二升降板1022相对的两侧分别连接第十二滑动连接部1035和第十三滑动连接部1036，第十三滑动连接部1036和第十四滑动连接部1037滑动连接，第三升降板1023相对的两侧分别连接第十四滑动连接部1037和第十五滑动连接部1038，第十五滑动连接部1038和第十六滑动连接部1039滑动连，第十六滑动连接部1039连接第四升降板1024，第四升降板1024连接存取机构101。
73.可选地，为了使存取机构101可穿过位于不同方向的样本放置空间的开口，以进入样本放置空间中进行冻存盒203的存取操作，可以通过对存取机构101进行旋转，调整存取机构101进行存取操作的操作执行方向。
74.具体而言，驱动机构包可括第七电机307，第七电机307的输出轴与存取机构101连接。当第七电机307的输出轴转动时，带动存取机构101沿与竖直方向平行的轴线旋转。其中，第七电机307的输出轴与存取机构101可以直接连接，也可以间接连接，本实施例在此不做限定。
75.可选地，冻存盒存取装置还包括用于连接驱动机构和存取机构101的第二传动机构(未图示)。在驱动机构的驱动下，第二传动机构带动存取机构101沿与竖直方向平行的轴线旋转。
76.进一步地，为了获得较为平稳的运动传递效果，参见图3和图8，第二传动机构可包括第十五传动轮1051和第十六传动轮1052；第七电机307的输出轴与第十五传动轮1051的端面连接，第十五传动轮1051与第十六传动轮1052的外周面传动配合，第十六传动轮1052的端面与存取机构101连接，第十六传动轮1052的转动轴线与竖直方向平行。
77.当第七电机307的输出轴转动时，第十五传动轮1051带动第十六传动轮1052和存取机构101共同沿与竖直方向平行的轴线旋转。
78.其中，第十六传动轮1052的端面可与存取机构101直接连接或者间接连接，本实施例在此不做限定。
79.可选地，为了使得存取机构101可自动化地实现存取操作，驱动机构可包括第五电机305；存取机构101还可包括传动组件(未图示)和铲板1011，传动组件与第五电机305的输出轴和铲板1011分别连接。当第五电机305的输出轴转动时，传动组件带动铲板1011沿第一水平方向运动。
80.其中，传动组件用于将第五电机305的输出轴的旋转运动转换成铲板1011沿第一水平方向的直线运动，传动组件的具体结构组成不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，传动组件可以是齿轮和齿条的组合结构，也可以是链轮和链条的组合结构，还可以是两个皮带轮和一个皮带的组合结构。
81.进一步地，为了获得较为稳定的运动传递效果，可优选传动组件包括第十七齿轮1012和第九传动带1013，第十七齿轮1012的端面与第五电机305的输出轴连接；第九传动带1013沿第一水平方向设置，第九传动带1013与第十七齿轮1012传动配合，且第九传动带1013与铲板1011连接。
82.当第五电机305的输出轴转动时，第十七齿轮1012相对于第九传动带1013转动，以使得第九传动带1013可带动铲板1011相对于第十七齿轮1012和第五电机305的主体沿第一水平方向运动。
83.其中，第九传动带1013的具体种类、尺寸和形状不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，第九传动带1013可以为齿条或者链条。
84.此外，第九传动带1013和第十七齿轮1012可以直接啮合连接，也可以间接连接，具体连接方式在此不做限定，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，第九传动带1013和第十七齿轮1012之间可以再设置一个或者多个齿轮，仅需满足当第十七齿轮1012转动时，第九传动带1013可带动铲板1011相对于第十七齿轮1012和第五电机305的主体沿第一水平方向运动即可。
85.进一步地，为了使相关结构件布置得更紧凑，以提高空间利用率，参见图6和图7，传动组件还包括第十八齿轮1014和第十九齿轮1015，第五电机305的输出轴与第十七齿轮1012的端面连接，第五电机305的输出轴和第十七齿轮1012均沿第一水平方向设置；第十七齿轮1012和第十八齿轮1014的外周面传动配合；第十八齿轮1014与第十九齿轮1015的端面连接，第十八齿轮1014与第十九齿轮1015均沿第二水平方向设置。第九传动带1013为链条，包括均沿第一水平方向设置的第一端和第二端，第九传动带1013的第一端与第二端的竖直高度不同。第九传动带1013的第一端与第十九齿轮1015的外周面传动配合，第九传动带1013的第二端与铲板1011连接。
86.当第五电机305的输出轴转动时，第十七齿轮1012沿与第一水平方向平行的轴线旋转，并带动第十八齿轮1014与第十九齿轮1015沿与第二水平方向平行的轴线旋转，从而使得第九传动带1013可进一步带动铲板1011沿第一水平方向运动。
87.其中，第二水平方向为与水平面平行的方向，并且第二水平方向与第一水平方向和竖直方向均垂直。例如，参见图6和图7，第二水平方向可以为图中坐标系中的y方向或者与之相反的方向，第一水平方向可以为图中坐标系中的x方向或者与之相反的方向，竖直方向可以为图中坐标系中的z方向或者与之相反的方向。
88.当第九传动带1013为链条时，第九传动带1013可以被弯折并使得第一端和第二端在竖直方向上层叠设置，且第九传动带1013的第一端和第二端均沿第一水平方向设置。
89.进一步地，为了便于对第十八齿轮1014与第十九齿轮1015进行装配，参见图6和图7，传动组件还包括沿第二水平方向设置的第六转轴1016，第十八齿轮1014与第十九齿轮1015均套设在第六转轴1016上。当第五电机305的输出轴转动时，第十八齿轮1014与第十九齿轮1015和第六转轴1016可共同沿与第二水平方向平行的轴线旋转。
90.进一步地，为了便于对结构件进行装配，可设置用于支撑相关结构件的支撑机构。具体而言，参见图6和图7，存取机构101还包括存取安装架1017，铲板1011、第五电机305和第六转轴1016均安装在存取安装架1017上，其中，第六转轴1016转动连接于存取安装架1017上。安装架的具体结构组成、形状和尺寸不限，可根据实际应用需求进行合理选择。
91.进一步地，当第九传动带1013为链条时，为了保证链条运动的平稳性，参见图6和图7，存取机构101还包括第三传动安装座1018；第九传动带1013的第一端的一侧与第三传动安装座1018活动连接，第九传动带1013的第一端的另一侧与第十九齿轮1015和存取安装架1017活动连接。从而当第十七齿轮1012带动第九传动带1013运动时，第三传动安装座1018和存取安装架1017可共同对第九传动带1013进行限位。
92.进一步地，参见图8，传动组件可包括第二十二齿轮1053和第九齿条1054；第五电机305的输出轴与第二十二齿轮1053的端面连接，第九齿条1054沿第一水平方向设置，第二
十二齿轮1053的外周面与第九齿条1054传动配合，即两者啮合连接，第九齿条1054与铲板1011连接。
93.当第五电机305的输出轴转动时，第二十二齿轮1053相对于第九齿条1054转动，以使得第九齿条1054可带动铲板1011相对于第五电机305的主体和第二十二齿轮1053沿第一水平方向运动。
94.其中，第五电机305的输出轴与第二十二齿轮1053的端面可以是直接连接也可以是间接连接，本实施例在此不做限定。与其他传动方式相比，采用齿轮与齿条配合的方式带动铲板1011沿第一水平方向运动，结构较为简单，并且结构强度相对较高。
95.进一步地，为了保证铲板1011运动的平稳性，参见图8，传动组件还可包括第十七滑动连接部1019a和第十八滑动连接部1019b；第十七滑动连接部1019a与第十八滑动连接部1019b滑动连接，第十七滑动连接部1019a与第十八滑动连接部1019b中的至少一个沿第一水平方向设置；第十七滑动连接部1019a与铲板1011连接，第十八滑动连接部1019b安装在存取安装架1017上。
96.可选地，参见图1，为了扩大存取机构101在与水平面平行的平面上的运动范围，冻存盒存取装置还可包括第三传动机构106；第三传动机构106与驱动机构连接，在驱动机构的驱动下，第三传动机构106带动存取机构101沿第一水平方向运动。
97.其中，第三传动机构106的具体结构组成、形状和尺寸不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，第三传动机构106可以为沿第一水平方向设置的往复直线运动气缸，往复直线运动气缸的活塞杆与存取机构101连接，从而活塞杆可带动存取机构101沿第一水平方向运动。又例如，第三传动机构106可以为沿第一水平方向设置的丝杆，丝杆的一端与一电机的输出轴连接，丝杆的另一端与螺母螺纹连接，螺母与存取机构101连接，从而当电机的输出轴转动时，可带动丝杆相对于螺母转动，以使得螺母可带动存取机构101沿第一水平方向运动。再例如，第三传动机构106可以为啮合连接的齿轮和齿条，其中齿条沿第一水平方向设置，齿轮的端面与一电机的输出轴连接，电机的主体或者齿条与存取机构101连接，从而当电机的输出轴转动时，齿轮可相对于齿条转动，以使得存取机构101可沿第一水平方向运动。
98.可选地，为了进一步扩大存取机构101在与水平面平行的平面上的运动范围，参见图1-图3，冻存盒存取装置还可包括第四传动机构107；第四传动机构107与驱动机构连接，在驱动机构的驱动下，第四传动机构107带动存取机构101沿第二水平方向运动。
99.其中，第四传动机构107的具体结构组成、形状和尺寸不限，可根据实际应用需求进行合理选择。例如，第四传动机构107可以为沿第二水平方向设置的直线往复运动气缸，直线往复运动气缸的活塞杆与存取机构101连接，从而活塞杆可带动存取机构101沿第二水平方向运动。又例如，第四传动机构107可以为沿第二水平方向设置的丝杆，丝杆的一端与一电机的输出轴连接，丝杆的另一端与螺母螺纹连接，螺母与存取机构101连接，从而当电机的输出轴转动时，可带动丝杆相对于螺母转动，以使得螺母可带动存取机构101沿第二水平方向运动。再例如，第四传动机构107可以为啮合连接的齿轮和齿条，其中齿条沿第二水平方向设置，齿轮的端面与一电机的输出轴连接，电机的主体或者齿条与存取机构101连接，从而当电机的输出轴转动时，齿轮可相对于齿条转动，以使得存取机构101可沿第二水平方向运动。
100.进一步地，当冻存盒存取装置包括第三传动机构106和第四传动机构107时，为了使得整体结构布置得更为紧凑，可优选存取机构101设置在第一传动机构102上，第一传动机构102设置在第三传动机构106上，第三传动机构106上设置在第四传动机构107上；或者，存取机构101设置在第一传动机构102上，第一传动机构102设置在第四传动机构107上，第四传动机构107设置在第三传动机构106上。
101.由本技术以上实施例的说明可见，在本技术实施例提供的冻存盒存取装置中，第一传动机构102在驱动机构的驱动下沿竖直方向上的长度可发生变化，可以带动存取机构101沿竖直方向运动；存取机构101可进一步沿与竖直方向垂直的第一水平方向运动，以进行冻存盒203的存入或者取出操作。与现有技术相比，由于存取机构101沿竖直方向的位置可调，可以将存取机构101设置在具有低温环境的冷冻箱的外部，有利于降低生物样本低温存储设备整体造价；并且在进行冻存盒203的取出操作过程中，冻存架上的其他冻存盒203无需离开低温环境，可以提高冻存盒203在低温环境中的保存效果。
102.此外需要说明的是，本技术实施例中所提及的沿某一方向运动，并非是指沿某一方向进行单向运动，而是指沿某一方向进行双向运动。例如，参见附图3，竖直方向可以为图中坐标系中的z方向或者与之相反的方向，沿竖直方向运动是指可沿图中的z方向箭头所指的方向或者沿与之相反的方向运动；第一水平方向可以为图中坐标系中的x方向或者与之相反的方向，沿第一水平方向运动是指可沿图中的x方向箭头所指的方向或者与之相反的方向运动。
103.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种冻存盒存取装置，其特征在于，包括存取机构、第一传动机构和驱动机构，其中，所述驱动机构与所述第一传动机构和所述存取机构分别连接；所述第一传动机构沿竖直方向设置，且所述第一传动机构沿所述竖直方向的长度可调；所述第一传动机构与所述存取机构连接；在所述驱动机构的驱动下，所述第一传动机构沿所述竖直方向上的长度发生变化，以带动所述存取机构沿所述竖直方向运动。2.根据权利要求1所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述第一传动机构包括第一升降板、第二升降板、第八传动部和第八传动配合部；所述驱动机构包括第四电机；所述第四电机的输出轴与所述第八传动部连接，所述第八传动配合部与所述第八传动部传动配合；所述第八传动配合部与所述第二升降板连接，所述第四电机的主体与所述第一升降板连接；所述第二升降板与所述存取机构连接；当所述第四电机的输出轴转动时，所述第八传动部带动所述第八传动配合部运动，以使得所述第二升降板和所述存取机构相对于所述第一升降板沿所述竖直方向运动。3.根据权利要求2所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述第八传动部包括第八传动轮和第九传动轮，所述第八传动配合部包括第五传动带；其中，所述第八传动轮的端面与所述第四电机的输出轴连接，所述第九传动轮和所述第八传动轮沿竖直方向间隔设置在所述第一升降板上，且所述第九传动轮和所述第八传动轮的转动轴均与所述竖直方向垂直；所述第五传动带套设在所述第九传动轮和所述第八传动轮的外周面，所述第五传动带靠近所述第二升降板的一侧与所述第二升降板连接。4.根据权利要求2所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述第一传动机构还包括第三升降板、第十传动轮、第十转轴、第十一传动轮、第十一转轴和第六传动带，所述第十转轴和所述第十一转轴沿所述竖直方向间隔设置在所述第二升降板上，所述第十转轴和所述第十一转轴的转动轴线均与所述竖直方向垂直，所述第十传动轮套设于所述第十转轴的外周面，所述第十一传动轮套设于所述第十一转轴的外周面；所述第六传动带套设于所述第十传动轮和所述第十一传动轮的外周面，且所述第六传动带靠近所述第三升降板的一侧与所述第三升降板连接；所述第六传动带靠近所述第一升降板的一侧与所述第一升降板连接，所述第三升降板与所述存取机构连接。5.根据权利要求4所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述第一传动机构还包括第四升降板、第十二传动轮、第十二转轴、第十三传动轮、第十三转轴和第七传动带；所述第十二转轴和所述第十三转轴沿所述竖直方向间隔设置在所述第三升降板上，且所述第十二转轴和所述第十三转轴的转动轴线均与所述竖直方向垂直；所述第十二传动轮套设于所述第十二转轴的外周面，所述第十三传动轮套设于所述第十三转轴的外周面；所述第七传动带套设于所述第十二传动轮和所述第十三传动轮的外周面，且所述第七传动带靠近所述第四升降板的一侧与所述第四升降板连接，所述第七传动带靠近所述第二升降板的一侧与所述第二升降板连接；所述第四升降板与所述存取机构连接。6.根据权利要求1所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述冻存盒存取装置还包括第十五传动轮和第十六传动轮；所述驱动机构包括第七电机；所述第七电机的输出轴与所述第十五传动轮的端面连接，所述第十五传动轮与所述第十六传动轮的外周面传动配合，所述第十六传动轮的端面与所述存取机构连接，所述第十六传动轮的转动轴线与所述竖直方
向平行。7.根据权利要求1所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述驱动机构包括第五电机；所述存取机构包括传动组件和铲板，所述传动组件与所述第五电机的输出轴和所述铲板分别连接；当所述第五电机的输出轴转动时，所述传动组件带动所述铲板沿第一水平方向运动。8.根据权利要求7所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述传动组件包括第十七齿轮、第十八齿轮、第十九齿轮和第九传动带；所述第五电机的输出轴、所述第十七齿轮的转动轴线和所述第九传动带均沿所述第一水平方向设置，所述第五电机的输出轴与所述第十七齿轮的端面连接，所述第十七齿轮和所述第十八齿轮的外周面传动配合；所述第十八齿轮的端面与所述第十九齿轮的端面连接，所述第十八齿轮和所述第十九齿轮的转动轴线均沿第二水平方向设置；其中，所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直；所述第九传动带为链条，包括均沿所述第一水平方向设置的第一端和第二端，所述第九传动带的第一端与第二端在所述竖直方向上的高度不同；所述第九传动带的第一端与所述第十九齿轮的外周面传动配合，所述第九传动带的第二端与所述铲板连接。9.根据权利要求8所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述存取机构还包括第三传动安装座和存取安装架；所述第九传动带的第一端的一侧与所述第三传动安装座活动连接，所述第九传动带的第一端的另一侧与所述第十九齿轮和所述存取安装架活动连接。10.根据权利要求7所述的冻存盒存取装置，其特征在于，所述传动组件包括第二十二齿轮和第九齿条；所述第五电机的输出轴与所述第二十二齿轮的端面连接，所述第九齿条沿所述第一水平方向设置，所述第二十二齿轮的外周面与所述第九齿条传动配合，所述第九齿条与所述铲板连接；当所述第五电机的输出轴转动时，所述第二十二齿轮相对于所述第九齿条转动，以使得所述第九齿条带动所述铲板相对于所述第五电机的主体沿所述第一水平方向运动。

技术总结
本申请公开了一种冻存盒存取装置，包括存取机构、第一传动机构和驱动机构，其中，驱动机构与第一传动机构和存取机构分别连接；第一传动机构沿竖直方向设置，且第一传动机构沿竖直方向的长度可调；第一传动机构与存取机构连接；在驱动机构的驱动下，第一传动机构沿竖直方向上的长度发生变化，以带动存取机构沿竖直方向运动。与现有技术相比，可以将存取机构设置在具有低温环境的冷冻箱的外部，有利于降低生物样本低温存储设备整体造价；并且在进行冻存盒的取出操作过程中，冻存架上的其他冻存盒无需离开低温环境，可以提高冻存盒在低温环境中的保存效果。中的保存效果。中的保存效果。


技术研发人员：黄轶 张铭
受保护的技术使用者：基点生物科技（成都）有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/8/26