CN114849806B - 自动化移液设备、多管道移液组件及移液结构 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种自动化移液设备、多管道移液组件及移液结构，其中，多管道移液组件包括：连动件及并列设置的多个移液结构；各移液结构包括：移液管本体、活塞杆、活塞套筒以及弹性元件；移液管本体具有不同内径的多个气室，并且此些气室轴向配置且相互连通；活塞杆固定于连动件上；活塞套筒套设于活塞杆上；活塞杆与活塞套筒可轴向往复移动地位于移液管本体内；活塞杆匹配具有最小内径的气室，并且活塞套筒则匹配剩余的气室；弹性元件可伸缩地套设在活塞杆上，并且分别对应于活塞套筒。基此，得以扩充符合精度要求的容积范围。

Description

自动化移液设备、多管道移液组件及移液结构

技术领域

本发明关于移液器的结构设计，特别是关于一种自动化移液设备、多管道移液组件及移液结构。

背景技术

移液器是一种用于定量转移液体的器具。现今，移液器已被广泛用于各种生化分析上。在进行生化分析测试或实验时，实验人员一般是通过使用手动操作移液器来完成样本或试剂的吸取与加注。然而，实验人员需要替换支持不同容积范围的移液器来个别进行小容积(如，1μl～50μl)及大容积(如，10μl～200μl)的液体的移液操作。

此外，当测试项目较多时，加样的工作量是非常巨大的。因此，自动化设备则提供实验人员高通量、高效率与容易操作的分析操作。例如，实验人员只需设定自动化设备，生化分析测试过程中所需的加样动作则由自动化设备依据设定值操作其内部的移液结构来自动进行移液操作。然而，为了提供不同容积范围的移液操作，实验人员则需将自动化设备设定为停机模式，再手动更换自动化设备所装设的移液器的规格。

因此，不论是手动操作还是自动化仪器，其均需要通过替换不同规格的移液器来实现不同容积范围的移液操作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种自动化移液设备、多管道移液组件及移液结构，其具有多重精度的移液容积范围，借以扩充符合精度要求的容积范围，进而免除使用者更换移液器的组装时程及/或组装误差，以及提升加样效率。

在一实施例中，一种自动化移液设备，其适于在多个工作台之间移液。此自动化移液设备包括一移动机构、一多管道移液组件以及一驱动模组；移动机构，适于在多个工作台中任两者之间移动；多管道移液组件设置在移动机构上，且其包括一支架、一连动件以及多个移液结构；支架设置在移动机构上；此些移液结构并列设置在支架及连动件上，且各移液结构包括一移液管本体、一活塞杆、至少一活塞套筒以及至少一弹性元件；移液管本体设置在支架上；移液管本体具有不同内径的多个气室，并且此些气室依据内径的大小轴向配置且相互连通；活塞杆固定于连动件上，并且能轴向往复移动地位于移液管本体内；活塞套筒能轴向往复移动地位于移液管本体内且套设于活塞杆上；活塞杆匹配具有最小内径的气室，而活塞套筒匹配剩余的气室；至少一弹性元件对应于至少一活塞套筒，并且能伸缩地套设在活塞杆上；驱动模组设置在移动机构上，并且适于驱使连动件进行轴向往复移动。

在一实施例中，一种多管道移液组件，其包括一连动件以及多个移液结构；此些移液结构并列设置在连动件上，且各移液结构包括一移液管本体、一活塞杆、至少一活塞套筒以及至少一弹性元件；移液管本体具有不同内径的多个气室，并且此些气室依据内径的大小轴向配置且相互连通；活塞杆固定于连动件上，并且能轴向往复移动地位于移液管本体内；活塞套筒能轴向往复移动地位于移液管本体内且套设于活塞杆上；活塞杆匹配具有最小内径的气室，而至少一活塞套筒匹配剩余的气室；至少一弹性元件对应于至少一活塞套筒，并且能伸缩地套设在活塞杆上。

在一实施例中，一种移液结构，其包括一移液管本体、一活塞杆、至少一活塞套筒以及至少一弹性元件；移液管本体具有一气室，且此气室的内径沿轴向渐缩；活塞杆能轴向往复移动地位于移液管本体内，并且匹配气室的一部分；活塞套筒能轴向往复移动地位于移液管本体内且套设于活塞杆上；活塞段匹配气室的剩余部分；至少一弹性元件对应于至少一活塞套筒，并且能伸缩地套设在活塞杆上。

本发明的自动化移液设备、多管道移液组件或移液结构，均具有多重精度的移液容积范围，借以扩充符合精度要求的容积范围，进而免除使用者更换移液器的组装时程及/或组装误差，提升了加样效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是一实施例的移液结构的立体示意图。

图2是图1的移液结构沿轴向及径向的剖面示意图。

图3是图2的移液结构的一作动模式的示意图。

图4是图2的移液结构的另一作动模式的示意图。

图5是图1的移液结构的一应用样式的示意图。

图6是一实施例的多管道移液组件的立体示意图。

图7是图6的多管道移液组件沿轴向及径向的剖面示意图。

图8是图7的多管道移液组件的一移动样式的示意图。

图9是图7的多管道移液组件的另一移动样式的示意图。

图10是图6的多管道移液组件的一应用样式的示意图。

图11是图6的多管道移液组件的另一应用样式的示意图。

附图标号说明：

10：移液结构

110：移液管本体

110a：上端

111：出气口端

111a：出气口

112，1121，1122：气室

113：密封盖

114：空气置换管

115：出气通道

116：收容通道

120：活塞杆

121：固定段

123：连接段

125：活塞段

130：活塞套筒

131：活塞本体

133：盖体

140：弹性元件

151，153：密封件

20：管尖

21：液体

30：手持式单管道移液管

300：手持本体

310：壳体

320：操作开关

330：调整元件

340：移除器按钮

341：管尖移除器

40：多管道移液组件

410：连动件

430：支架

430’：壳体

450：驱动模组

451：马达

453：轴杆

50：手持式多管道移液管

500：手持本体

510：壳体

520：操作开关

530：调整元件

540：移除器按钮

541：管尖移除器

60：自动化移液设备

610：工作台

611：试剂吸取站台

613：管尖设置站台

615：试剂加样站台

620：移动机构

φ1，φ2：内径

P1：第一位置

P2：第二位置

P3：第三位置

F：外力

X：径向

Y：轴向

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1及图2，一种移液结构10，其包括：移液管本体110、活塞杆120、一个或多个活塞套筒130以及一个或多个弹性元件140。

移液管本体110具有不同内径φ1、φ2的多个气室112，并且此些气室112依据其内径φ1、φ2的大小轴向Y配置且相互连通。具体而言，此些气室112具有不同体积，并且此些气室112是依据体积的大小依序配置。在一些实施例中，移液管本体110的下端(即出气口端111)具有出气口111a。此些气室112中具有最小内径φ1的气室1121的底部连通至出气口111a，并且具有最小内径φ1的气室1121的顶部连通具有第二小内径φ2的气室1122的底部。同样地，具有第二小内径φ2的气室1122的顶部连通具有第三小内径的气室的顶部(图未示)，并依此类推。

其中，各气室112的内径φ1(或φ2)可为此气室112的平均内径或最大内径。在一些实施例中，各气室112可为由上(即远离出气口端111)到下(即靠近出气口端111)的内径相等(以下称等内径)的圆柱状，即同一气室112通过中心轴的不同位置的内径大致上相同，并且各气室112的内径φ1、φ2即为圆柱形的直径，如图1及图2所示。在另一些实施例中，各气室112可为等内径的柱状，并且各气室112大致上垂直于中心轴的截面为任意多边形(如，三角形、四边形或五边形等，图未示)。于此，气室112的内径φ1、φ2是指由多边形的一边通过多边形的中心到另一边的最大距离(即最大内径)，或是指由多边形的一边通过多边形的中心到另一边的多个距离的平均距离(即平均内径)。此时，此些气室112的配置顺序则是依据个别以相同方式得到的最大距离或平均距离的大小。在又一些实施例中，各气室112可为由上(即远离出气口端111)到下(即靠近出气口端111)渐缩的柱状，并且各气室112大致上垂直于中心轴的截面为圆形。于此，气室112的内径φ1、φ2是指通过中心轴的不同位置的直径的平均直径(即平均内径)，或是指通过中心轴的不同位置的直径中的最大直径(即最大内径)。此时，此些气室112的配置顺序则是依据个别以相同方式得到的最大直径或平均直径的大小轴向Y配置。在再一些实施例中，各气室112可为由上(即远离出气口端111)到下(即靠近出气口端111)渐缩的柱状，并且各气室112大致上垂直于中心轴的截面为任意多边形。于此，气室112的内径φ1、φ2是指通过中心轴的不同位置的多个由多边形的一边通过多边形的中心到另一边的最大距离的平均值或其中的最大者(即最大内径)，或是指通过中心轴的不同位置且由多边形的一边通过多边形的中心到另一边的多个距离的平均值(即平均内径)。此时，此些气室112的配置顺序则是依据个别以相同方式得到的最大内径或平均内径的大小。在一示范例中，不同气室112的侧壁可为不连续渐缩，即相邻两气室112的侧壁之间是以位于上侧的气室112的底壁直接相连。在另一示范例中，不同气室112的侧壁可为连续渐缩，即相邻两气室112的侧壁之间是直接相连。换言之，此些气室112的侧壁依序直接相连以形成侧壁为完整斜面或完整曲面的单一气室。此时，此些气室112则是指单一气室的不同部位。

活塞杆120可轴向Y往复移动地位于移液管本体110内，即活塞杆120可在于移液管本体110内上下往复移动。其中，活塞杆120包括依序耦接的固定段121、连接段123以及活塞段125。换言之，连接段123耦接在活塞段125与固定段121之间。于此，活塞段125匹配具有最小内径φ1的气室1121，并且适于将空气推出或吸入其所匹配的气室1121。换句话说，活塞段125的外径大致上相等于其所匹配的气室1121的内径φ1，并且活塞段125可在气室1121内沿轴向Y往复移动。举例来说，当活塞段125由气室1121的顶部沿轴向Y移动至接触气室1121的底部时，活塞段125会将气室1121内的空气推出气室。当活塞段125由气室1121的底部沿轴向Y移动至接触气室1121的顶部时，空气则会被吸入气室1121内。也就是说，各活塞段125在其所匹配的气室1121内的移动距离对应于空气的吸取量。

活塞套筒130可沿轴向Y往复移动地于移液管本体110内，并且可沿轴向Y往复移动地套设在活塞杆120上。在一些实施例中，当气室112的数量为三个或三个以上时，活塞套筒130的数量则为多个。此时，此些活塞套筒130分别匹配此些气室112中剩余的气室1122，并且由内(即邻接活塞杆120)向外依序套接。在另一实施例中，当气室112的数量为二个时，活塞套筒130的数量则为一个。此活塞套筒130匹配具有第二小内径φ2的气室1122。

于此，各活塞套筒130适于将空气推出或吸入其所匹配的气室1122。换句话说，活塞套筒130的外径大致上相等于其所匹配的气室1122的内径φ2，并且活塞套筒130可在气室1122内沿轴向Y往复移动。举例来说，当活塞套筒130由其所匹配的气室1122的顶部沿轴向Y移动至接触此气室1122的底部时，活塞套筒130会将气室1122内的空气推出气室1122。当活塞套筒130由其所匹配的气室1122的底部沿轴向Y移动至此气室1122的顶部时，空气则会被吸入气室1122内。也就是说，各活塞套筒130在其所匹配的气室1122内的移动距离对应于空气的吸取量。

弹性元件140可伸缩地套设在活塞杆120上。在一些实施例中，当活塞套筒130的数量为多个时，弹性元件140的数量则为多个。于此，此些弹性元件140一一对应于此些活塞套筒130。在另一实施例中，当活塞套筒130的数量为一个时，弹性元件140的数量亦为一个，并且此弹性元件140对应于此活塞套筒130。

于此，弹性元件140的一端固定在活塞杆120的固定段121上，并且弹性元件140的另一端则固定在对应的活塞套筒130的顶部。在一示范例中，弹性元件140可为弹簧。

在一些实施例中，各弹性元件140的初张力大于对应的活塞套筒130的外壁与其接触面(即其所接触的移液管本体110的内壁)之间的摩擦力。并且，各弹性元件140的初张力还大于对应的活塞套筒130的内壁与其接触面(即所邻接的活塞杆120的外壁或其所邻接的活塞套筒130的外壁)之间的摩擦力。因此，各活塞套筒130能随着活塞杆120从此活塞套筒130所对应的气室112的底部沿轴向Y移动至此活塞套筒130所对应的气室112的顶部，而不会因为此活塞套筒130所对应的弹性元件140被拉伸而停留在原处或移动较活塞杆120慢(即活塞杆120的下端会内缩至此活塞套筒130的内部中)。

此外，各弹性元件140的弹力大于对应的活塞套筒130的外壁与其接触面(即其所接触的移液管本体110的内壁)之间的摩擦力。并且，各弹性元件140的弹力还大于对应的活塞套筒130的内壁与其接触面(即所邻接的活塞杆120的外壁或其所邻接的活塞套筒130的外壁)之间的摩擦力。因此，各活塞套筒130能随着活塞杆120从此活塞套筒130所对应的气室112的顶部沿轴向Y移动至此活塞套筒130所对应的气室112的底部，而不会因为此活塞套筒130所对应的弹性元件140被压缩而停留在原处或移动较活塞杆120慢(即活塞杆120的下端会突出此活塞套筒130的下端)。

换言之，当活塞杆120的下端于任一活塞套筒130所对应的气室112内移动时，固定在此活塞套筒130上的弹性元件140会维持原长度。

在一些实施例中，活塞套筒130的最外侧与移液管本体110的内壁之间设有一密封件151。在一些实施例中，密封件151是以一密封盖113固定在移液管本体110的上端110a。

在一些实施例中，移液管本体110包括空气置换管114与出气口端111。出气口端111的底端具有出气口111a，并且空气置换管114衔接出气口端111的顶端。出气通道115沿着轴向Y贯穿出气口端111。收容通道116与气室112沿着轴向Y贯穿空气置换管114。出气通道115的下端为出气口111a，而出气通道115的上端连通最下面的气室112的下端。收容通道116的下端则连通最上面的气室112的上端。举例来说，以两气室1121、1122为例，出气通道115的上端连通气室1121的下端。收容通道116的下端则连通气室1122的上端。

在一些实施例中，密封件151可嵌设在移液管本体110的内表面上，并略微凸出移液管本体110的内表面。在一些实施例中，密封件151亦可嵌设在对应的活塞套筒130的外表面上，并略微凸出活塞套筒130的外表面。

在一实施例中，当移液结构10仅设置一个活塞套筒130时，活塞套筒130与活塞杆120之间设有一密封件153。在一些实施例中，当移液结构10设置有多个活塞套筒130时，此些活塞套筒130与活塞杆120其中相邻任两者之间设有一密封件153，即相邻的活塞套筒130与活塞杆120之间设有一密封件153，或者，相邻的两活塞套筒130之间设有一密封件153。

在一些实施例中，各活塞套筒130包括一活塞本体131以及一盖体133。于此，盖体133将密封件153固定在活塞本体131上。

在一些实施例中，密封件153可嵌设在对应的活塞套筒130的内表面上，并略微凸出活塞套筒130的内表面。在一些实施例中，密封件153可嵌设在活塞杆120的外表面上，并略微凸出活塞杆120的外表面。

在一些实施例中，各密封件151、153可为密封环。

以两气室1121、1122为例，移液结构10在初始状态时，活塞杆120与活塞套筒130的前段容置在收容通道116中。此时，活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端位于第一位置P1。参照图3及图4，出气口端111的外侧可套接一管尖(Tip)20。

参照图1至图3，当向下持续施予外力F至活塞杆120的固定段121上时，活塞杆120会连同活塞套筒130会沿着轴向Y向下移动，以致使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从第一位置P1移动至第二位置P2。即，活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从气室1122的顶部移动至气室1122的底部，如图3(左侧图)所示。

此时，保持活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端在第二位置P2上，并将管尖20的底端置于待吸取的液体21内，然后再慢慢释放掉外力F。随着外力F慢慢释放掉，活塞杆120与活塞套筒130会沿着轴向Y向上移动，以致使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从第二位置P2回复到第一位置P1。即，活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从气室1122的底部移动至气室1122的顶部，因而将气体吸回至气室1122内，进而将气室1122的容积所对应的第一量的液体21吸入管尖20内，如图3(右侧图)所示。

举例来说，假设第一量为200μl。将气室1122的底部到顶部之间的距离划分成200个子位置。此时，当活塞杆120与活塞套筒130沿着轴向Y在气室1122内往复移动1个子位置时，移液结构10可吸取1μl的液体21至管尖20内。同理，当活塞杆120与活塞套筒130沿着轴向Y在气室1122内往复移动2个子位置时，移液结构10可吸取2μl的液体21至管尖20内。也就是说，气室1122内发生活塞作用所造成的液体21吸取量的最小增量为1μl。

于移液结构10移动至欲加样的区域后，再次向下持续施予外力F至活塞杆120的固定段121上，以使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端再次从第一位置P1移动至第二位置P2。此时，因活塞杆120与活塞套筒130的下移而将气室1122中的空气再次推出气室1122，进而将管尖20内的液体21推出管尖20，以达成移液的动作。

参照图1、图2及图4，当向下持续施予外力F至活塞杆120的固定段121上时，活塞杆120与活塞套筒130会沿着轴向Y向下移动，以致使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从第一位置P1移动至第二位置P2，并且继续使活塞杆120的下端突出活塞套筒130的下端进而从第二位置P2再移动至第三位置P3。即，活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从气室1122的顶部移动至气室1122的底部，然后活塞杆120的下端会接续从气室1121的顶部(相当于气室1122的底部)再移动至气室1122的底部，如图4(左侧图)所示。此时，活塞套筒130所对应的弹性元件140会呈现压缩状态。

此时，保持活塞杆120的下端在第三位置P3上，并将管尖20的底端置于待吸取的液体21内，然后再慢慢释放掉外力F。随着外力F慢慢释放掉，活塞杆120会先沿着轴向Y向上移动，但活塞套筒130的下端因弹性元件140的弹力而保持在第二位置P2，直至活塞杆120的下端从第三位置P3回复到第二位置P2则停止释放外力F。即，活塞杆120的下端从气室1121的底部移动至气室1121的顶部，因而将气体吸回至气室1121内，进而将气室1121的容积所对应的第二量的液体21吸入管尖20内，如图4(右侧图)所示。举例来说，假设第二量为20μl。将气室1121的底部到顶部之间的距离同样划分成200个子位置。此时，当活塞杆120沿着轴向Y在气室1121内往复移动1个子位置时，移液结构10可吸取0.1μl的液体21至管尖20内。同理，当活塞杆120与活塞套筒130沿着轴向Y在气室1121内往复移动2个子位置时，移液结构10可吸取0.2μl的液体21至管尖20内。也就是说，气室1121内发生活塞作用所造成的液体21吸取量的最小增量为0.1μl。

于移液结构10移动至欲加样的区域后，再次向下持续施予外力F至活塞杆120的固定段121上，以使活塞杆120的下端再次从第二位置P2移动至第三位置P3。此时，因活塞杆120的下移而将气室1121中的空气再次推出气室1121，进而将管尖20内的液体21推出管尖20，以达成移液的动作。

因此，随则此些气室112的内径φ1、φ2由小到大改变，因应在此些气室112内发生活塞作用所造成的液体21吸取量的最小增量也会由小到大改变。

在一些实施例中，活塞杆120的长度大于移液管本体110的长度。各活塞套筒130的长度大于其所对应的气室112的底部到移液管本体110的顶部之间的长度。

在一些实施例中，参照图5，前述任一实施例的移液结构10可应用于一手持式单管道移液管(Handheld single-channel pipette)30。其中，手持式单管道移液管30可为电子式，或为机械式。参照图1、图2及图5，移液结构10的移液管本体110的顶端结合在手持本体300的壳体310的底端。其中，活塞杆120与活塞套筒130延伸至壳体310的内部。手持本体300具有操作开关320(如，电动按钮或机械按钮等)，且操作开关320设置在壳体310上。操作开关320耦接位于壳体310内部的驱动模组(图未示)，并且驱动模组可响应操作开关320的致能(如，被使用者按压等)对移液结构10的活塞杆120施予外力F。手持本体300还具有调整元件330(如，调整按钮或调整旋钮等)，并且调整元件330设置在壳体310上。调整元件330适用以设定吸取量。在一示范例中，驱动模组可响应操作开关320的致能(如，被使用者按压等)而依据设定的吸取量对移液结构10的活塞杆120施予外力F。在另一示范例中，调整元件330可耦接位于壳体310内部的限位组件(图未示)，并且限位组件可根据设定的吸取量限制移液结构10的活塞杆120的移动位置及移动距离。其中，限位组件的结构与运作为本领域技术人员所熟知，故于此不在赘述。在一实施例中，驱动模组可由马达与轴杆来实现。在另一实施例中，驱动模组可由公知的机构组件来实现。

在一些实施例中，手持本体300还具有移除器按钮340与管尖移除器341。移除器按钮340设置在壳体310上，并且移除器按钮340耦接管尖移除器341。使用者可通过按压移除器按钮340来驱使管尖移除器341将套接在移液管本体110的出气口端111外侧的管尖20与出气口端111分离。

在一些实施例中，参照图6及图7，一种多管道移液组件40包括：多个移液结构10以及一连动件410。此些移液结构10并列设置(即沿着径向X设置)在连动件410上，并且活塞杆120的固定段121固定于连动件410上。其中，各移液结构10可采用前述任一实施例的结构。

在一些实施例中，多管道移液组件40可更包括一支架430。此些移液结构10的移液管本体110并列设置在支架430上。其中，此些移液结构10的移液管本体110可以大致上相同的轴向Y位置且既定间隔并列固定在支架430上。

在一些实施例中，多管道移液组件40可以一驱动模组450来驱使连动件410沿着轴向Y进行往复移动，以使多个移液结构10同步实现液体吸取及加样的动作。在一实施例中，驱动模组450可由马达451与轴杆453来实现。轴杆453连接在马达451与连动件410之间。马达451提供动力给轴杆453，以使轴杆453伸长及收缩。于轴杆453伸长时，连动件410会被轴杆453沿着轴向Y下压，以致活塞杆120与活塞套筒130会沿着轴向Y向下移动。于轴杆453收缩时，连动件410会被轴杆453沿着轴向Y上拉，以致活塞杆120与活塞套筒130会沿着轴向Y向上移动。在另一实施例中，驱动模组450亦可由公知的机构组件来实现。

在一些实施例中，连动件410可为一连动横杆。

以两气室1121、1122为例，多管道移液组件40的所有移液结构10在初始状态时，其活塞杆120与活塞套筒130的前段容置在收容通道116中。此时，活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端位于第一位置P1。参照图6至图8，出气口端111的外侧可套接一管尖(Tip)20。

参照图6至图8，当驱动模组450持续沿着轴向Y下压连动件410时，活塞杆120与活塞套筒130会沿着轴向Y向下移动，以致使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从第一位置P1移动至第二位置P2。然后，驱动模组450保持连动件410不动，以使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端保持在第二位置P2上，如图8所示。接着，将管尖20的底端置于待吸取的液体内，然后驱动模组450再慢慢沿着轴向Y上拉连动件410。随着连动件410慢慢地沿着轴向Y上拉，活塞杆120与活塞套筒130会沿着轴向Y向上移动，以致使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从第二位置P2回复到第一位置P1。即，活塞杆120与活塞套筒130在气室1122的顶部与底部之间进行一次往复移动。随着活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从第二位置P2回复到第一位置P1(如图7所示)，气体被吸回至气室1122内，因而将气室1122的容积所对应的第一量的液体吸入管尖20内。于多管道移液组件40移动至欲加样的区域后，驱动模组450再次沿着轴向Y下压连动件410，以使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端再次从第一位置P1移动至第二位置P2(如图8所示)。此时，因活塞杆120与活塞套筒130的下移而将气室1122中的空气再次推出气室1122，进而将管尖20内的液体21推出管尖20，以达成移液的动作。

参照图6、图8及图9，当驱动模组450持续沿着轴向Y下压连动件410时，活塞杆120与活塞套筒130会沿着轴向Y向下移动，以致在使活塞杆120的下端与活塞套筒130的下端从第一位置P1移动至第二位置P2后，继续使活塞杆120的下端突出活塞套筒130的下端并接续从第二位置P2再移动至第三位置P3。然后，驱动模组450保持连动件410不动，以使活塞套筒130的下端保持在第二位置P2上，并且活塞杆120的下端保持在第三位置P3上，如图9所示。此时，活塞套筒130所对应的弹性元件140会呈现压缩状态。接着，将管尖20的底端置于待吸取的液体内，然后驱动模组450再慢慢轴向Y上拉连动件410。随着连动件410慢慢地沿着轴向Y上拉，活塞杆120会先沿着轴向Y向上移动以使其下端从第三位置P3回复到第二位置P2，但活塞套筒130的下端因弹性元件140的弹力而保持在第二位置P2(如图8所示)。即，活塞杆120在气室1121的顶部与底部之间进行一次往复移动。随着活塞杆120的下端从第三位置P3回复到第二位置P2，气体被吸回至气室1121内，因而将气室1121的容积所对应的第二量的液体吸入管尖20内。于多管道移液组件40移动至欲加样的区域后，驱动模组450再次沿着轴向Y下压连动件410，以使活塞杆120的下端再次从第二位置P2移动至第三位置P3(如图9所示)。此时，因活塞杆120的下移而将气室1121中的空气再次推出气室1121，进而将管尖20内的液体21推出管尖20，以达成移液的动作。

在一些实施例中，参照图10，前述任一实施例的多管道移液组件40可应用于一手持式多管道移液管(Handheld multi-channel pipette)50。其中，手持式多管道移液管50可为电子式，或为机械式。在一实施例中，参照图6及图10，支架430可由手持本体500的壳体510实现，并且多管道移液组件40的其他组件(即移液结构10、连动件410、驱动模组450等)设置在壳体510的内侧。换言之，多管道移液组件40的所有移液结构10的移液管本体110会固定在壳体510的内侧壁上。移液管本体110的出气口端111从壳体510下方开口突出壳体510而裸露在壳体510外，以便于套接管尖20。连动件410可在驱动模组450的驱动下于壳体510的内侧进行往复移动。

手持本体500具有操作开关520(如，电动按钮或机械按钮等)，且操作开关520设置在壳体510上。操作开关520耦接位于壳体510内部的驱动模组450，并且驱动模组450可响应操作开关520的致能(如，被使用者按压等)驱动连动件410，进而同步下压所有移液结构10的活塞杆120。

手持本体500还具有调整元件530(如，调整按钮或调整旋钮等)，并且调整元件530设置在壳体510上。调整元件530适用以设定吸取量。在一示范例中，驱动模组450可响应操作开关520的致能(如，被使用者按压等)而依据设定的吸取量驱动连动件410。在另一示范例中，调整元件530可耦接位于壳体510内部的限位组件(图未示)，并且限位组件可根据设定的吸取量限制连动件410的移动位置及移动距离。其中，限位组件的结构与运作为本领域的技术人员所熟知，故于此不在赘述。在一实施例中，驱动模组450可由马达451与轴杆453来实现。在另一实施例中，驱动模组450可由公知的机构组件来实现。

在一些实施例中，手持本体500还具有移除器按钮540与管尖移除器541。移除器按钮540设置在壳体510上，并且移除器按钮540耦接管尖移除器541。使用者可通过按压移除器按钮540来驱使管尖移除器541将套接在移液管本体110的出气口端111外侧的管尖20与出气口端111分离。

在一些实施例中，参照图11，前述任一实施例的多管道移液组件40还可应用于一自动化移液设备60。自动化移液设备60适于在多个工作台610之间移液，并且此自动化移液设备60包括移动机构620以及多管道移液组件40。

在此实施例中，参照图6及图11，前述的支架430是由壳体430’实现，并且多管道移液组件40的其他组件(即移液结构10、连动件410、驱动模组450等)设置在壳体430’的内侧。换言之，多管道移液组件40的所有移液结构10的移液管本体110会固定在壳体430’的内侧壁上。移液管本体110的出气口端111从壳体430’下方开口突出壳体430’而裸露在壳体430’外，以便于套接管尖20。连动件410可在驱动模组450的驱动下于壳体430’的内侧进行往复移动。

壳体430’(即支架430)设置在移动机构620上。移动机构620可带着多管道移液组件40在此些工作台610中任两者之间移动。在一些实施例中，此些工作台610可为试剂吸取站台611、管尖设置站台613、试剂加样站台615以及管尖回收站台等。

在一些实施例中，移动机构620可由驱动马达以及移动轨道来实现。

综上所述，任一实施例的自动化移液设备60、多管道移液组件40或移液结构10，其具有多重精度的移液容积范围，借以扩充符合精度要求的容积范围，进而免除使用者更换移液器的组装时程及/或组装误差，以及提升加样效率。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (19)

1.一种自动化移液设备，适于在多个工作台之间移液，其特征在于，该自动化移液设备包括：

一移动机构，适于在多个该工作台中任两者之间移动；

一多管道移液组件，设置在该移动机构上，包括：

一支架，设置在该移动机构上；

一连动件；以及

多个移液结构，多个该移液结构并列设置在该支架及该连动件上，各该移液结构包括：

一移液管本体，设置在该支架上，该移液管本体具有不同内径的多个气室，多个该气室依据该内径的大小轴向配置且相互连通；

一活塞杆，固定于该连动件上，该活塞杆能轴向往复移动地位于该移液管本体内，该活塞杆匹配多个该气室中具有最小该内径的气室：

至少一活塞套筒，能轴向往复移动地位于该移液管本体内且套设于该活塞杆上，匹配多个该气室中剩余的气室；以及

至少一弹性元件，对应于该活塞套筒，该弹性元件能伸缩地套设在该活塞杆上；各该弹性元件的一端固定在该活塞杆上，以及各该弹性元件的另一端固定于对应的该活塞套筒上；该活塞杆的下端于所述剩余的气室中的任一气室内移动时，固定在该气室所对应的该活塞套筒上的该弹性元件会维持原长度；以及

一驱动模组，设置在该移动机构上，适于驱使该连动件进行轴向往复移动。

2.如权利要求1所述的自动化移液设备，其特征在于，在各该移液结构中，该活塞套筒的最外侧与该移液管本体的内壁之间设有一密封件。

3.如权利要求2所述的自动化移液设备，其特征在于，该移液管本体的下端为出气口端，该密封件以一密封盖固定在该移液管本体的上端。

4.如权利要求1所述的自动化移液设备，其特征在于，在各该移液结构中，该至少一活塞套筒与该活塞杆中相邻任两者之间设有一密封件。

5.如权利要求4所述的自动化移液设备，其特征在于，该活塞套筒包括一活塞本体以及一盖体，以及该盖体将该密封件固定在该活塞本体上。

6.如权利要求1所述的自动化移液设备，其特征在于，该活塞杆包括：

一活塞段，匹配多个该气室中具有最小该内径的气室；

一固定段，固定于该连动件上；以及

一连接段，耦接在该活塞段与该固定段之间。

7.如权利要求1所述的自动化移液设备，其特征在于，该驱动模组包括：

一马达；以及

一轴杆，连接在该马达与该连动件之间。

8.一种多管道移液组件，其特征在于，该多管道移液组件包括：

一连动件；以及

多个移液结构，多个该移液结构并列设置在该连动件上，各该移液结构包括：

一移液管本体，具有不同内径的多个气室，多个该气室依据该内径的大小轴向配置且相互连通；

一活塞杆，固定于该连动件上，该活塞杆能轴向往复移动地位于该移液管本体内，该活塞杆匹配多个该气室中具有最小该内径的气室；

至少一活塞套筒，能轴向往复移动地位于该移液管本体内且套设于该活塞杆上，匹配多个该气室中剩余的气室；以及

至少一弹性元件，对应于该活塞套筒，该弹性元件能伸缩地套设在该活塞杆上；各该弹性元件的一端固定在该活塞杆上，以及各该弹性元件的另一端固定于对应的该活塞套筒上；在该活塞杆的下端于所述剩余的气室中的任一气室内移动时，固定在该气室所对应的该活塞套筒上的该弹性元件会维持原长度。

9.如权利要求8所述的多管道移液组件，其特征在于，在各该移液结构中，该活塞套筒的最外侧与该移液管本体的内壁之间设有一密封件。

10.如权利要求9所述的多管道移液组件，其特征在于，该移液管本体的下端为出气口端，该密封件以一密封盖固定在该移液管本体的上端。

11.如权利要求8所述的多管道移液组件，其特征在于，在各该移液结构中，该至少一活塞套筒与该活塞杆中相邻任两者之间设有一密封件。

12.如权利要求11所述的多管道移液组件，其特征在于，各该活塞套筒包括一活塞本体以及一盖体，以及该盖体将该密封件固定在该活塞本体上。

13.如权利要求8所述的多管道移液组件，其特征在于，该活塞杆包括：

一活塞段，匹配多个该气室中具有最小该内径的气室；

一固定段，固定于该连动件上；以及

一连接段，耦接在该活塞段与该固定段之间。

14.一种移液结构，其特征在于，该移液结构包括：

一移液管本体，具有一气室，且该气室的内径沿轴向渐缩；

一活塞杆，能轴向往复移动地位于该移液管本体内，该活塞杆匹配该气室的一部分；

至少一活塞套筒，能轴向往复移动地于该移液管本体内且套设于该活塞杆上，匹配该气室的剩余部分；以及

至少一弹性元件，对应于该活塞套筒，该弹性元件能伸缩地套设在该活塞杆上；各该弹性元件的一端固定于该活塞杆上，以及各该弹性元件的另一端固定于对应的该活塞套筒上；该活塞杆的下端于该气室的剩余部分中内移动时，固定在该气室所对应的该活塞套筒上的该弹性元件会维持原长度。

15.如权利要求14所述的移液结构，其特征在于，该活塞套筒的最外侧与该移液管本体的内壁之间设有一密封件。

16.如权利要求15所述的移液结构，其特征在于，各该移液管本体的下端为出气口端，该密封件以一密封盖固定在该移液管本体的上端。

17.如权利要求14所述的移液结构，其特征在于，该至少一活塞套筒与该活塞杆中相邻任两者之间设有一密封件。

18.如权利要求17所述的移液结构，其特征在于，各该活塞套筒包括一活塞本体以及一盖体，以及该盖体将该密封件固定在该活塞本体上。

19.如权利要求14所述的移液结构，其中该活塞杆包括：

一活塞段，匹配多个该气室中具有最小该内径的气室；

一固定段；以及

一连接段，耦接在该活塞段与该固定段之间。