[发明专利]一种新型集成式液体操作系统

权利要求书

1.一种新型集成式液体操作系统，包括工作台(1)、泵液补液区域(2)、移液区域(3)以及直线电机龙门主框架(4)，其特征在于：所述泵液补液区域(2)包括泵液补液单元(5)、泵液补液X轴直线电机(6)以及孔板转运机器人(7)，所述移液区域(3)包括移液单元(8)和移液X轴直线电机(9)。

2.根据权利要求1所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述泵液补液单元(5)包括泵液补液Y轴直线电机(501)、泵液补液工作头阵列(502)、泵液通道(503)以及多路切换机构(504)，所述泵液补液X轴直线电机(6)和泵液补液Y轴直线电机(501)均安装在直线电机龙门主框架(4)上，所述多路切换机构(504)安装在泵液通道(503)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述移液单元(8)包括移液Y轴直线电机(801)和移液工作头阵列(802)，所述移液工作头阵列(802)由四组移液工作头(803)组成，所述移液X轴直线电机(9)和移液Y轴直线电机(801)均安装在直线电机龙门主框架(4)上。

4.根据权利要求3所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述移液工作头(803)包括Z轴伺服单元(8031)、紧凑型移液泵体(8032)、埋入式移液管路(8033)、脱枪机构安装基座(8034)、脱枪驱动结构(8035)、脱枪执行结构(8036)、枪头顶出结构(8037)、自动回弹结构(8038)、一次性枪头安装结构(8039)以及枪头(8030)。

5.根据权利要求1所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述工作台(1)上设置有全自动滑出滑入，便于孔板、摇管、摇瓶等耗材加载耗材的耗材载台滑台阵列(10)；用于存储培养基、裂解液等工艺液体，并进行温度控制的底仓液体存储单元(11)；工艺过程中实现孔板、摇管、摇瓶等耗材的混匀操作的振荡单元(12)；基于实际工艺需求，安装孔板、摇管、摇瓶等不同类型耗材载架的耗材载架(13)：用于工艺过程中物料的姿态调整与暂存的操作载台(14)；实现底仓存储液体向台面管路的泵送的泵组单元(15)。

6.根据权利要求3所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述移液工作头阵列(802)内的四组移液工作头(803)采用错层布置，从而使每个移液工作头(803)能够独立进行Y轴运动、Z轴运动、装枪操作以及脱枪操作。

7.根据权利要求1所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述直线电机龙门主框架(4)包括龙门X轴运动导轨机构(401)和龙门Y轴运动横梁(402)，龙门X轴运动导轨机构(401)和龙门Y轴运动横梁(402)之间无机械连接，工作时龙门X轴运动导轨机构(401)和龙门Y轴运动横梁(402)间保持毫米级气体间隙。

8.根据权利要求5所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述耗材载台滑台阵列(10)包括导轨运动结构(101)、导轨固定机构(102)、耗材载架快速更换接口(103)以及耗材中转滑台(104)，泵组单元(15)包括泵液泵组(151)和泵液废液收集单元(152)，泵液泵组(151)为多路蠕动泵或者其他类型泵体。

9.根据权利要求1所述的一种新型集成式液体操作系统，其特征在于：所述具体操作步骤为：

S1，泵液补液单元(5)会向系统内移液槽全自动泵入大容量工艺液体，并由孔板转运机器人(7)转运，孔板转运机器人(7)转运的工艺液体会被送入底仓液体存储单元(11)中，底仓液体存储单元(11)调节培养基、裂解液等工艺液体的存储温度，工人再将孔板、摇管、摇瓶等不同类型耗材放入耗材载架(13)内；

S2，泵组单元(15)内的泵液泵组(151)将底仓液体存储单元(11)内存储的工艺液体向台面管路中输送，耗材载台滑台阵列(10)将耗材送到工作台(1)上，当24孔板、6孔板、8孔板、摇瓶等耗材操作时，两个移液单元(8)并行在左右独立区域操作，等效于两个移液单元并行工作，可倍数级提高操作效率，当96孔板操作时，两个移液工作头阵列(802)集成为一个工作单元，完全等效于现有进口设备，工作时，移液Y轴直线电机(801)带动集成为一个工作单元的两个移液工作头阵列(802)移动，使移液工作头阵列(802)对准耗材，Z轴伺服单元(8031)会通过一次性枪头安装结构(8039)带动枪头(8030)向下移动，枪头(8030)插入耗材内，紧凑型移液泵体(8032)通过埋入式移液管路(8033)将工艺液体通过枪头(8030)注入耗材内，从而完成移液操作，振荡单元(12)会带动耗材发生震动，从而使工艺液体混匀；

S3，移液操作完成后，Z轴伺服单元(8031)会通过一次性枪头安装结构(8039)带动枪头(8030)向上移动，枪头(8030)脱离耗材，脱枪驱动结构(8035)会驱动脱枪执行结构(8036)和枪头顶出结构(8037)将枪头(8030)从一次性枪头安装结构(8039)中顶出，枪头(8030)被顶出后，自动回弹结构(8038)会带动一次性枪头安装结构(8039)回到原位，耗材载台滑台阵列(10)将移液完成的耗材从工作台(1)上取下；

S4，移液完成后，开始对泵液通道(503)进行全自动的清洁操作，灭菌液体进行管线与泵液头填充润洗，接着清洗液体进行管线与泵液头吹洗清扫，然后工艺液体管路全体积填充，最后泵出指定容积工艺液体，清洗液体进行全管路填充密封。