NICHIRYO立洋NichiMart CUBE单通道工作站点胶机00-NMT-CUBE

🔬 系统架构：三轴运动平台 + 模块化液体处理

NichiMart CUBE的系统核心在于其三轴运动平台与模块化硬件的结合。

• 核心定位：它填充了手工移液与大型全自动系统之间的空白，旨在为空间有限的实验室提供一个紧凑、灵活、成本可控的自动化解决方案。

• 机械平台：设备搭载了一个可编程的三轴机械臂，其工作台（X/Y/Z轴移动范围）为350mm x 300mm x 140mm。负责带动喷嘴单元在三维空间内精确定位，移动到指定容器位置执行分液操作。

• 模块化设计：

• 可更换喷嘴单元：支持200μL（标配），可选30μL, 1000μL, 1200μL等多种喷嘴，覆盖从3μL到10mL的宽泛体积范围。

• 灵活的扩展选项：可选择升级为8通道喷嘴头以实现更高通量的并行处理，或选配可清洗喷嘴组件以降低长期使用的耗材成本。

• 可配置的工作台：工作台可放置标准板架、试管架等多种容器，最多能容纳7块微孔板。

• 开放扩展性：配备I/O端口和可选的RS-232C接口，可连接和控制外部设备（如振荡器、加热器、真空泵等），扩展自动化能力。

⚙️ 硬件核心原理：精密流体驱动

分液的精确性和可靠性是其硬件核心。

• 动力源与精确控制：设备内部的高精度步进电机或伺服电机驱动一个精密的活塞式注射泵。通过精确控制电机的旋转步数来调节活塞行程，实现对液体吸入与排出的纳升级别精确控制。

• 防滴漏设计（回吸功能）：在完成分液后，系统会瞬间产生一个微小的反向负压（即回吸功能），将喷嘴尖端多余的液柱拉回，有效防止液体滴漏污染。

• 智能传感与监测：集成液位检测和液体堵塞检测等传感器，能实时监控液体液面和管路状态，确保流程稳定可靠。

• 工作模式：支持一次性吸头和可清洗喷嘴组件两种方式，可根据交叉污染风险或成本需求灵活选择。

💻 软件控制原理：智能化流程管理

设备通过配套的 NichiMasterCUBE 软件进行控制，其原理在于将复杂的物理操作指令，转化为直观的图形化交互。

• 流程设计：支持通过“所见即所得”的拖拽方式创建和修改实验流程（Protocol）。

• 核心原理：用户定义操作后，软件将其编译为一系列精确的机械指令（控制三轴平台的移动）和流体指令（控制注射泵的吸入与排出），并发送给设备硬件执行。

• 特点：操作界面友好；支持复杂流程的灵活编程与存储；能实时监控设备状态并进行错误处理（如液量不足、吸头堵塞报警）。

🔄 工作流程与原理实现

用户通过软件设定一个完整的点胶流程后，其物理实现过程遵循以下步骤：

1. 初始化与准备：运行软件，设备自检，并根据软件设定的流程装载对应的喷嘴和容器。

2. 编程与编译：在NichiMasterCUBE软件中，通过图形化界面创建包含“从储液槽吸取200μL液体，然后分配到96孔板的A1到H12孔位”等操作步骤的点胶任务。

3. 执行与自动化：

• 软件将任务转化为指令集，发送给设备。

• 设备的三轴机械臂首先将喷嘴移动到储液槽上方，下降至液面下，启动电机驱动活塞进行精确吸液。

• 随后，机械臂将喷嘴移动到目标孔位上方，活塞被精确推进，将液体排出到孔中。

• 在排液结束时，系统自动执行回吸动作，防止滴漏。

• 机械臂移动至下一个孔位，重复上述吸液、排液步骤，直至所有任务完成。

4. 监控与反馈：在整个运行过程中，系统通过液位和堵塞传感器进行实时监控，软件界面同步显示运行状态和位置。一旦出现问题，系统会立即暂停并报警，提示用户处理。

5. 收尾与清洗：任务结束后，系统可引导用户进行喷嘴的更换、丢弃（针对一次性吸头）或进行清洗步骤（针对可清洗喷嘴），为下一次运行做好准备。