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一种多通道自动液体加液器

阅读:1057发布:2020-06-18

专利汇可以提供一种多通道自动液体加液器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种多通道自动液体加液器,包括 定位 系统、加液系统、控制系统以及 底板 ;所述定位系统与所述控制系统电性连接;所述定位系统固定于所述底板上;所述加液系统包括: 气缸 、注射装置、气缸驱动装置、进气 阀 组、 试剂 瓶、加液阀组;所述试剂瓶进气口与所述进气阀组出气口相连,出液口与所述加液阀组进液口相连;所述进气阀组进气口与压缩空气连通;所述气缸固定于所述定位系统上,并与气缸控制装置连接;所述注射系统与所述气缸连接,并与所述加液阀组的出液口相连;所述进气阀组、加液阀组和气缸驱动装置分别与所述控制系统电性连接。本发明可以一次进针可快速准确加入各种需求的液体,互不受干扰,大大提高了加液的效率。,下面是一种多通道自动液体加液器专利的具体信息内容。

1.一种多通道自动液体加液器,其特征在于,包括:定位系统、加液系统、控制系统以及底板;所述定位系统与所述控制系统电性连接;所述定位系统固定于所述底板上;
所述加液系统包括:气缸、注射装置、气缸驱动装置、进气组、试剂瓶、加液阀组;
所述试剂瓶进气口与所述进气阀组出气口相连,出液口与所述加液阀组进液口相连;
所述进气阀组进气口与压缩空气连通;
所述气缸固定于所述定位系统上;并与气缸控制装置连接;
所述注射系统与所述气缸连接,并与所述加液阀组的出液口相连;
所述进气阀组、加液阀组和气缸驱动装置分别与所述控制系统电性连接。
2.根据权利要求1所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,
所述加液系统还包括:电子气压控制器和电子流量计;所述进气阀组进气口依次通过电子流量计和电子气压控制器与压缩空气连通;所述电子气压控制器和电子流量计分别与所述控制系统电性连接;所述进气阀组和所述加液阀组均为多通道电磁阀
所述气缸控制装置包括:三通进针阀、三通退针阀和空气稳压阀;所述三通进针阀出气口、所述三通退针阀出气口分别与所述气缸连通;所述三通进针阀进气口、所述三通退针阀进气口通过三通接头与所述空气稳压阀出气口连通;所述空气稳压阀进气口与压缩空气连通;所述三通进针阀、三通退针阀分别与所述控制系统电性连接;
所述气缸包括:缸筒、活塞、气缸轴;所述活塞将气缸分为上气室和下气室;
所述上气室与所述三通进针阀出气口连通,所述下气室与所述三通退针阀出气口连通;
所述气缸轴一端与所述活塞连接,另一端与所述注射系统连接;
所述缸筒顶部安装有针位探头;所述活塞安装有针位磁;针位探头与所述控制系统电性连接;
所述注射系统包括:针座和进液针,所述针座一端与所述气缸轴连接,另一端与所述进液针连接,且所述针座内部与所述加液阀组的出液口相连。
3.根据权利要求1所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,所述定位系统包括:样品盘、齿轮盘、气缸臂、中轴装置、旁轴装置、滑臂、齿轮和动装置;
所述样品盘和所述齿轮盘均固定安装在所述中轴装置上,且所述样品盘位于所述齿轮盘的上方;所述样品盘设有渐开线分布的瓶位孔;所述齿轮盘盘面上设置有与所述瓶位孔相对应的滑槽;
所述中轴装置和所述旁轴装置均垂直安装在所述底板上;
所述滑臂与所述气缸臂一端均安装在所述旁轴装置上,且所述滑臂与所述气缸臂平行;所述滑臂上还固定设置有导向头,所述导向头在所述滑槽内滑动;所述气缸固定于所述气缸臂上;
所述齿轮与所述动力装置连接,且所述齿轮与所述齿轮盘相适配。
4.根据权利要求3所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,所述滑臂包括:上滑片和下滑片,所述上滑片和所述下滑片固定安装于所述旁轴装置上,所述上滑片和下滑片是焊有元器件的PCB电路板,所述导向头设置在所述上滑片上;
所述上滑片和下滑片分别以导电线与控制系统电性连接;
所述滑槽的起始位置和结束位置分别设置有始位磁铁和终位磁铁;所述上滑片设置有始位探头和终位探头;所述始位探头和终位探头均与控制装置电性连接。
5.根据权利要求3所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,所述上滑片焊有容栅位移传感器,所述容栅位移传感器头部位于所述导向头内,在滑槽的内部粘贴有容栅电路;所述容栅位移传感器由所述上滑片供电。
6.根据权利要求3所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,所述中轴装置包括:中轴轴承部、中轴杆;所述中轴杆下端配装于所述中轴轴承部内;且所述样品盘和所述齿轮盘均固定套装在所述中轴杆上;
所述旁轴装置包括:旁轴轴承部和旁轴杆;所述旁轴杆下端配装于所述旁轴轴承部内;
且所述上滑片和下滑片均固定套装在所述旁轴杆上;
且,所述中轴轴承部和所述旁轴轴承部均垂直安装在所述底板上。
7.根据权利要求6所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,所述中轴轴承部件和所述旁轴轴承部件相同,均包括:轴承座、轴承和轴筒;所述轴承座上部开口,呈圆柱状,中空,底部有外螺纹接口,通过外螺纹接口拧到底板上;轴承套底部连接底板内部有一个环状凹陷;所述轴承为两个,分别位于轴承座内部上下两端,轴筒为中空的圆柱状,且内径大于轴承的内径,位于两个轴承中间,且轴筒的两端面与上下轴承的内圈端面紧密接触;所述中轴杆和旁轴杆穿过轴承和轴筒内孔。
8.根据权利要求6所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,所述样品盘和所述齿轮盘通过盘座套装于所述中轴杆上,所述盘座包括:位于中心的定孔、位于四的螺钉孔和位于一侧的锁钉孔,所述锁定孔的一侧设有锁定孔缺口,与锁定孔缺口相对应的另一侧设有贯穿的锁定孔通槽,所述锁钉孔与所述锁定孔通槽垂直;所述齿轮盘与所述样品盘上设有与所述螺钉孔相一致的螺钉孔。
9.根据权利要求3所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,所述样品盘包括上盘片、中盘片、下盘片、单通柱、双通铜柱和固定螺钉;所述中盘片设置于所述上盘片和所述下盘片的中间,通过单通铜柱、双通铜柱和固定螺钉相连接;所述上盘片和所述中盘片的结构相同,其中心位置设置有一中轴孔,盘面上设置有渐开线式排列的瓶位孔;所述下盘片除未设置瓶位孔外,其它结构与所述上盘片相同。
10.根据权利要求1-9任一项所述的多通道自动液体加液器,其特征在于,所述控制系统包括控制面板和单片机,所述控制面板以排线与单片机相连;所述定位系统、进气阀组、加液阀组、气缸驱动装置分别以导电线与单片机相连,受单片机中的程序控制。

说明书全文

一种多通道自动液体加液器

技术领域

[0001] 本发明涉及加液装置技术领域,更具体的说是涉及一种多通道自动液体加液器。

背景技术

[0002] 在科学试验试剂添加或混合溶液生产配制过程中,需要定量加入一种或多种液体,在加液的方式上,有手动、半自动或全自动等方式,手动添加一般使用量筒、移液管或移液枪,手动的方式效率低、误差较大且工作量大,易疲劳出错等弊端,半自动的加液方式一般多以多通道的移液枪、注射器或混液加入的方式,此种方式一般加液的体积一致或相差不大,适用于批量样品的自动化处理,一般自动加液的方式是采用注射和多通道的切换阀来实现,高精度注射泵和切换阀成本很高,控制起来也较复杂。
[0003] 因此,如何提供一种低成本高效精准的自动加液装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明提供了一种多通道自动液体加液器,本发明采用定位系统、控制系统、加液系统可以实现自动加液。
[0005] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006] 一种多通道自动液体加液器,包括:定位系统、加液系统、控制系统以及底板;所述定位系统与所述控制系统电性连接;所述定位系统固定于所述底板上;
[0007] 所述加液系统包括:气缸、注射装置、气缸驱动装置、进气阀组、试剂瓶、加液阀组;
[0008] 所述试剂瓶进气口与所述进气阀组出气口相连,出液口与所述加液阀组进液口相连;所述进气阀组进气口与压缩空气连通;
[0009] 所述气缸固定于所述定位系统上;并与气缸控制装置连接;
[0010] 所述注射系统与所述气缸连接,并与所述加液阀组的出液口相连;
[0011] 所述进气阀组、加液阀组和气缸驱动装置分别与所述控制系统电性连接。
[0012] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述加液系统还包括:电子气压控制器和电子流量计;所述进气阀组进气口依次通过电子流量计和电子气压控制器与压缩空气连通;所述电子气压控制器和电子流量计分别与所述控制系统电性连接;所述进气阀组和所述加液阀组均为多通道电磁阀
[0013] 所述气缸控制装置包括:三通进针阀、三通退针阀和空气稳压阀;所述三通进针阀出气口、所述三通退针阀出气口通过三通接头与所述气缸连通;所述三通进针阀进气口、所述三通退针阀进气口通过三通接头分别与所述空气稳压阀出气口连通;所述空气稳压阀进气口与压缩空气连通;所述三通进针阀、三通退针阀分别与所述控制系统电性连接;
[0014] 所述气缸包括:缸筒、活塞、气缸轴;所述活塞将气缸分为上气室和下气室;
[0015] 所述上气室与所述三通进针阀出气口连通,所述下气室与所述三通退针阀出气口连通;
[0016] 所述气缸轴一端与所述活塞连接,另一端与所述注射系统连接;
[0017] 所述缸筒顶部安装有针位探头;所述活塞安装有针位磁;针位探头与所述控制系统电性连接;
[0018] 所述注射系统包括:针座和进液针,所述针座一端与所述气缸轴,另一端与所述进液针连接,且所述针座内部与所述加液阀组的出液口相连。
[0019] 更进一步的,针座两端均为外螺纹,中间为六棱柱,上部外螺纹连接气缸轴,下部外螺纹连接内部带螺纹的进液针,在针座内部连接针头外螺纹内部中心与六角棱柱的其中一个面中心有一个呈90度的加液通道,在棱柱面上还有一个进液管接头。针头内部加工有螺纹,通过这个螺纹连接在针座上;在针头内部有一个中间开有圆孔的锥形密封圈,将针座、螺纹端面和针头内部的锥面贴合形成密封的空间。
[0020] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述定位系统包括:样品盘、齿轮盘、气缸臂、中轴装置、旁轴装置、滑臂、齿轮和动装置;
[0021] 所述样品盘和所述齿轮盘均固定安装在所述中轴装置上,且所述样品盘位于所述齿轮盘的上方;所述样品盘设有渐开线分布的瓶位孔;所述齿轮盘盘面上设置有与所述瓶位孔相对应的滑槽;
[0022] 所述中轴装置和所述旁轴装置均垂直安装在所述底板上;
[0023] 所述滑臂与所述气缸臂一端均安装在所述旁轴装置上,且所述滑臂与所述气缸臂平行;所述滑臂上还固定设置有导向头,所述导向头在所述滑槽内滑动;所述气缸固定于所述气缸臂上;
[0024] 所述齿轮与所述动力装置连接,且所述齿轮与所述齿轮盘相适配。
[0025] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述滑臂包括:上滑片和下滑片,所述上滑片和所述下滑片固定安装于所述旁轴装置上,所述上滑片和下滑片是焊有元器件的PCB电路板,所述导向头设置在所述上滑片上;所述上滑片和下滑片分别以导电线与控制系统电性连接;
[0026] 所述滑槽的起始位置和结束位置分别设置有始位磁铁和终位磁铁;所述上滑片设置有始位探头和终位探头;所述始位探头和终位探头均与控制装置电性连接。
[0027] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述上滑片焊有容栅位移传感器,所述容栅位移传感器头部位于所述导向头内,在滑槽的内部粘贴有容栅电路;所述容栅位移传感器由所述上滑片供电。
[0028] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述中轴装置包括:中轴轴承部、中轴杆;所述中轴杆下端配装于所述中轴轴承部内;且所述样品盘和所述齿轮盘均固定套装在所述中轴杆上;
[0029] 所述旁轴装置包括:旁轴轴承部和旁轴杆;所述旁轴杆下端配装于所述旁轴轴承部内;且所述上滑片和下滑片均固定套装在所述旁轴杆上;
[0030] 且,所述中轴轴承部和所述旁轴轴承部均垂直安装在所述底板上。
[0031] 更进一步的,所述气缸臂一端中心设有穿轴孔,可以使气缸轴及相连的针座顺畅穿过。在气缸臂的另一端的中心设有定孔,以及在锁定孔远离穿轴孔的一侧设有锁定螺纹孔,通过锁定孔可以将气缸臂恰好套设于旁轴杆上,气缸臂可在旁轴杆上下滑动,当滑动到合适的高度位置时,可以使用长螺钉旋入锁定螺纹孔将气缸臂夹紧锁定在旁轴杆上,在对应锁定孔的另一边还有一个锁定孔缺口,可以使锁定的夹持形变力量分配均匀,更易于夹持拧紧。
[0032] 更进一步的,所述注射系统还包括调节杆和挡瓶片,所述挡瓶片为设有一个中心孔和两个侧孔的金属片;所述气缸通过调节杆固定于所述气缸臂上;所述调节杆至少为两个,且对称设置,所述调节杆包括:螺杆、螺母和螺钉,所述螺杆一端为外螺纹,一端外部为六角棱柱内部为内螺纹;所述螺杆的外螺纹一端穿过所述气缸臂与所述气缸连接,并用螺母锁紧;所述螺钉穿过所述挡瓶片的侧孔旋入所述螺杆的内螺纹中。
[0033] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述中轴轴承部件和所述旁轴轴承部件相同,均包括:轴承座、轴承和轴筒;所述轴承座上部开口,呈圆柱状,中空,底部有外螺纹接口,通过外螺纹接口拧到底板上;轴承套底部连接底板内部有一个环状凹陷;所述轴承为两个,分别位于轴承座内部上下两端,轴筒为中空的圆柱状,且内径大于轴承的内径,位于两个轴承中间,且轴筒的两端面与上下轴承的内圈端面紧密接触;所述中轴杆和旁轴杆穿过轴承和轴筒内孔。
[0034] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述样品盘和所述齿轮盘通过盘座套装于所述中轴杆上,所述盘座包括:位于中心的锁定孔、位于四角的螺钉孔和位于一侧的锁钉孔,所述锁定孔的一侧设有锁定孔缺口,与锁定孔缺口相对应的另一侧设有贯穿的锁定孔通槽,所述锁钉孔与所述锁定孔通槽垂直;所述齿轮盘与所述样品盘上设有与所述螺钉孔相一致的螺钉孔。
[0035] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述样品盘包括上盘片、中盘片、下盘片、单通柱、双通铜柱和固定螺钉;所述中盘片设置于所述上盘片和所述下盘片的中间,通过单通铜柱、双通铜柱和固定螺钉相连接;所述上盘片和所述中盘片的结构相同,其中心位置设置有一中轴孔,盘面上设置有渐开线式排列的瓶位孔;所述下盘片除未设置瓶位孔外,其它结构与所述上盘片相同。
[0036] 进一步的,在上述多通道自动液体加液器中,所述控制系统包括控制面板和单片机,所述控制面板以排线与单片机相连;所述定位系统、进气阀组、加液阀组、气缸驱动装置分别以导电线与单片机相连,受单片机中的程序控制。
[0037] 经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明有益效果如下:
[0038] 电子气压控制器可以控制加液的气压,所述的电子流量计可以精确的控制气体的流速,由于气压和流速的控制范围很宽,可以将两者组合实现高速大流量的加液,也可以实现小流量低流速的精准加液,加液速度范围可从1微升/秒到100毫升/秒,而且单片机可以通过控制每个通道的加液时间来控制不同通道不同液体的加液量,控制时间精度达到毫秒级,一次进针可快速准确加入各种需求的液体,互不受干扰,大大提高了加液的效率,实现对大批量不同液体单独或同时高效自动精准添加。
[0039] 本发明通过渐开线式的滑槽和瓶位孔,以及导向头等定位装置,实现了一批次自动精准装瓶量多且只需一个注射系统的目的;同时操作简单,设备成本低。附图说明
[0040] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0041] 图1附图为本发明的整体结构示意图;
[0042] 图2附图为本发明的气缸臂结构示意图;
[0043] 图3附图为本发明的齿轮盘结构示意图;
[0044] 图4附图为本发明的样品盘上盘片的结构示意图;
[0045] 图5附图为本发明的盘座结构示意图。
[0046] 其中,图中,
[0047] 1-控制面板;2-单片机;3-三通进针阀;4-三通退针阀;5-空气稳压阀;6-进气阀组;7-试剂瓶;8-加液管;9-加液阀组;10-螺口瓶;11-锁钉孔;12-锁钉;13-样品盘;131-上盘片;132-中盘片;133-下盘片;134-轴套孔;135-瓶位孔;14-齿轮盘;141-滑槽;142-始位磁铁;143-终位磁铁;144-容栅电路;15-气缸;151-活塞;152-上气室;153-下气室;16-气缸臂;17-中轴杆;18-旁轴杆;19-针座;20-进液针;21-针位探头;22-滑臂;221-上滑片;222-下滑片;23-导向头;24-容栅位移传感器;25-底板;26-电机;27-齿轮;28-调节杆;29-挡瓶片;30-盘座;31-轴承座;32-轴承;33-轴筒;34-电子气压控制器;35-电子流量计。

具体实施方式

[0048] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0049] 实施例1
[0050] 如图1-5所示,本发明的装置主要组成部分:
[0051] 1)控制系统:主要包含控制面板1和单片机2(宏晶STC12C5A系列);而控制面板1、电机26(行星减速电机)、进气阀组6、加液阀组9、针位探头21、三通进针阀3、三通退针阀4、上滑片221及下滑片222分别以导电线与单片机2相连,受单片机2中的程序控制。控制面板1以排线与单片机2相连,上面有液晶屏显示信息,有按键输入参数或命令。终位探头、始位探头和针位探头21均是可通过磁感应获取位置信息的霍尔传感器;上滑片221和下滑片222是焊有元器件的长矩形PCB电路板,终位探头、始位探头及容栅位移传感器24焊接于上滑片221上,均由上滑片221供电,容栅位移传感器头部位于导向头23内。容栅电路144以背胶粘贴于齿轮盘14滑槽141内。
[0052] 2)加液系统
[0053] 三通进针阀3、三通退针阀4的类型均为常闭二位三通电磁阀,这种阀有三个接口,分别是进气口、出气口和排气口,排气口位于阀的顶部,在阀不通电的关闭状态下进气口由密封垫密封,气体不能通过,而出气口和排气口气路连通;在阀通电的状态下进气口与出气口相通,而排气口不通;进气阀组6的进气口与压缩空气相通,出气口与试剂瓶7的进气口相连,试剂瓶7的出液口通过加液管8与所述加液阀组9的进液口相连;三通进针阀3的出气口与方形气缸15的上气室152相连,其进气口与三通接头相连,排气口与大气相通;三通退针阀4的出气口与气缸15的下气室153相连,其进气口与三通接头另一接口相连,排气口与大气相通;
[0054] 针座19两端均为外螺纹,中间为六角棱柱,上部外螺纹连接气缸轴,下部外螺纹连接内部带螺纹的进气针(侧孔针头),在针座19内部连接针头外螺纹内部中心与六角棱柱的其中一个面中心有一个呈90度的加液通道,在棱柱面上还有一个进液管接头。针头内部加工有螺纹,通过这个螺纹连接在针座19上。在针头内部有一个中间开有圆孔的锥形密封圈,将针座19螺纹端面和针头内部的锥面贴合形成密封的空间。
[0055] 调节杆28呈一长杆状,一端为外螺纹,一端外部为六角棱柱内部为内螺纹;挡瓶片29外形为一长方体金属片,片中心有一个能让侧孔针头顺畅通过的小圆孔,此小孔还有扶正针头的作用;挡瓶片29的左右两端中间均有一个螺钉孔,螺钉穿过挡瓶片29旋入调节杆
28的内螺纹,调节杆28的外螺纹上先旋入一个六角螺帽作为锁姆,然后再将调节杆28的外螺纹穿过气缸臂16上的固定孔旋入气缸15上的螺纹固定孔内。图3显示了气缸臂16的结构。
当需要调节挡瓶片29的高度时,先松开固定的螺钉和锁姆,再旋转调节杆28上的六角棱柱,顺时针旋转调节杆28外螺纹旋进气缸螺纹孔,调节片位置升高,逆时针旋转调节杆28外螺纹旋出气缸螺纹孔,调节片位置降低,调节到当针头处于最上位置时针尖刚好隐藏在挡瓶片29的小孔中为位,并且两边的调节杆28位置一样高,再依次旋紧锁姆和螺钉即可。
[0056] 压缩空气通过空气稳压阀5及三通接头后,给三通进针阀3和三通退针阀4供气,如图2所示,当需要进针时,打开三通进针阀3,压缩气体通过气缸15上部进气口进入上气室152,而下气室153为常压,压缩气体推动气缸内部的活塞151及缸轴向下运动,并带动针座
19及针头一起向下运动,伸入螺口瓶内,此时关闭三通进针阀3,使上气室152中的压缩气体通过三通进针阀3的排气口排出,保持上气室152内为常压状态,完成进针动作。当需要退针时,打开三通退针阀4,压缩气体进入气缸15的下气室153,推动活塞151及气缸轴向上运动,并带动针座19、针头向上运动,挡瓶片具有扶正针头的作用,当活塞151杆移动到最上部时,位于活塞151杆顶部中心小圆形磁铁靠近了方形气缸外面顶部固定的针位探头21,指示针头已移动到位,此时系统关闭三通退针阀4,下气室153内压缩气体从三通退针阀4的排气口排出,完成退针动作。
[0057] 图2显示的是气缸臂16的剖面图,方形气缸固定孔用来固定气缸,中间的大圆孔可以使气缸轴及相连的针座19顺畅穿过。在气缸臂16的左端有一气缸臂16锁定孔,通过这个孔可以将气缸臂16恰好套设于旁轴杆18上,气缸臂16可在旁轴杆18上下滑动,当滑动到合适的高度位置时,可以使用长螺钉旋入锁定螺纹孔将气缸臂16夹紧锁定在旁轴杆18上,在对应锁定孔的另一边还有一个锁定孔缺口,可以使锁定的夹持形变力量分配均匀,更易于夹持拧紧。
[0058] 3)定位系统
[0059] 图3列出了齿轮盘14的结构图,图5列出了样品盘13上盘片131的结构图。如图4所示,齿轮盘14呈圆盘状,中心有一个大圆孔和4个底盘固定孔,通过螺钉可将齿轮盘14锁定于盘座30上,再通过长螺钉将盘座30锁固于中轴上。在齿轮盘14的外圈均匀分布有一圈齿。在齿轮盘14正面按渐开线形状加工有滑槽141,在滑槽141外圈的起始位置和滑槽141里圈的结束位置分别埋设有圆柱状的始位磁铁142和终位磁铁143,用来指示滑槽141的起始位置和终止位置。在滑槽141的内部中间粘贴有带背胶的容栅电路144,可以用来指示滑在滑槽141中的位移量。
[0060] 图4是样品盘13上盘片131的结构图。在上盘片131的中间有一个大圆(轴套孔134)和四个螺钉固定孔,可以使用螺钉将盘片固定到盘座30上,然后再将盘座30通过长螺钉锁固于轴套上。中盘片132的结构与上盘片131一样,而下盘片上除了没有瓶位孔135外,其余的部分与上盘片131一样。
[0061] 图5是盘座30剖面结构示意图。通过螺钉可以将上盘片131或下盘片133固定于盘座30上,轴套从锁定孔中穿过,而使用锁钉旋入锁钉孔11,可将样品盘13的轴套夹持锁紧在盘座30上。
[0062] 样品盘13的结构如图1所示,样品盘13主要组成为上盘片131、中盘片132、下盘片133、盘轴套、盘座30、单通铜柱、双通铜柱和固定螺钉组成。如图5所示,在上盘片131的外圈分别有四个螺钉孔,上盘片131上部用螺钉与单通铜柱联接,将上盘片131夹持在螺钉与单通铜柱中间,中盘片132由单通铜柱的螺纹端与双通铜柱夹持,下盘片133由螺钉与双通铜柱夹持,四根单通铜柱与双通铜柱及锁定螺钉将三块盘片的外圈联接起来,而在盘片的中心部位,上盘片131及下盘片133均使用螺钉固定在盘座30上,然后将盘轴套穿设于上盘座
30、中盘片132和下盘座30,并通过上盘座30及下盘座30的螺钉锁固于盘轴套上。
[0063] 中轴杆17及旁轴杆18的结构如图1中所示。中轴的组成包括轴承座31、轴承32、轴筒33、轴座孔、中轴杆17、键槽及手拧锁钉。旁轴承的组成包括轴承座31、轴承32、轴筒33、轴座孔、旁轴杆18;两个轴的轴承座31结构相同,上部开口,呈圆柱状,中空,底部有外螺纹接口,通过外螺纹接口可以拧到底板25上。轴承套底部连接底板25内部有一个环状凹陷,便于轴承座31外圈减小轴与底板25的接触面,保持轴承座31与底板25紧密接触并与底板25垂直;在轴承座31的中部侧壁上有两个小圆孔,便于使用杆状工具(如螺丝刀)伸入孔中助力将轴承座31螺纹拧紧或拧松拆下来。中轴及旁轴的装配结构也如图1所示,将中轴杆17底端依次配合穿设一个轴承、轴筒33及另一个轴承,轴承内圈与中轴杆17紧密接触配合,而轴筒33为中空的圆柱状,轴筒33的两端面与轴承的内圈端面接触,但不与中轴杆17接触,支撑上下两个轴承,保持中轴杆17的垂直,并且使中轴杆17与轴承内圈及轴筒33可同时顺畅转动。
然后再将穿设有轴承及轴筒33的中轴杆17压入轴承座31内,使上下两轴承的外圈与轴承座
31内壁紧密接触,使中轴杆17能在轴承座31内顺畅转动。旁轴的装配方式与中轴装配一样。
在中轴杆17上还有一长条形圆角凹槽,里面可以放置标准的圆角平键,圆角平键放置在里面后,有一半高度突出轴杆表面,可以在将样品盘13的盘轴套套设于中轴上时,使突出的圆角平键卡住盘轴套上的缺口,并在盘轴套顶部旋入手拧锁钉,使样品盘13精准定位于中轴杆17上。
[0064] 定位原理:装配时气缸臂16与滑臂22同轴固定于旁轴杆18上,针头的垂直位置与导向头23的垂直位置一致,而样品盘13与齿轮盘14也同轴固定于中轴杆17上。在需要定位时单片机2依据滑臂22上的始位探头检测导向头23所处的滑臂22内的位置,当位置不满足特定的位置时,单片机2驱动行星减速电机26旋转,电机26上的齿轮27带动齿轮盘14旋转,固定于中轴上的样品盘13同轴旋转,并且由于滑臂22上的导向头23处于齿轮盘14的滑槽141内,以渐开线分布的滑槽141会推动导向头23,导向头23推动滑臂22,滑臂22推动旁轴杆
18旋转,旁轴杆18带动同轴固定的气缸臂16旋转,气缸臂16带动针头移动到相应滑槽141的上方,当导向头23在滑槽141中滑动时,导向头23内的容栅位移传感器记录其位移距离,当达到移动的距离时,停止移动,使针位停在样品盘13上相应的孔位,完成针位的定位。
[0065] 而且由于齿轮盘14的槽呈渐开线分布,齿轮传动时导向头23在滑槽141外圈和里圈的速度会相差很大,单片机2系统会依渐开线函数记录盘子的位置,调整电机26的转速,控制导向头23在滑槽141内的移动速度,在离目标瓶位很远时高速运转,而快要接近目标瓶孔位时,降低速度,防止转动惯性过大而影响定位精度。采用容栅定位后移动最高速度可达1.8米/秒,而位移分辨率可达0.02毫米,可以变速快速精确定位样品瓶的位置。
[0066] 4)功能实现主要流程
[0067] 在加液前需要先设定好加液的参数,即每个通道加液的电子气压控制器34的压力,电子流量计35的流速及进气阀组6和加液阀组9各个通道开闭的时长。进一步地,为了提高加液的效率,当需要多个通道同时开始加液时,可以将各个通道电子气压控制器34设为定值,而电子流量计35的流速也设定为一个统一的固定值,然后使用加液通道开闭的时长来匹配加液的量。当设定好各个通道的加液的参数后,单片机2先控制系统定位至指定的样品瓶位置,然后从打开三通进针阀3,压缩空气通过空气稳压阀5进入到方形气缸15的上气室152,推动活塞151向下运动,带动针座19及进液针20插入螺口瓶10,关闭三通进针阀3,使上气室152内的压缩气体从三通进针阀3的排气口排出,然后打开进气阀组6和加液阀组9相对应的通道,压缩空气经过电子气压控制器34、电子流量计35和进气阀组6的相应通道进入试剂瓶7产生进液压力,此压力推动试剂瓶7内的液体经插入试剂瓶内的加液管、加液阀组9上打开的相应通道,汇集至加液阀组9公共出液管道,再经针座19和加液针20进入螺口瓶10。当某个通道的加液时长已达到后,单片机2控制关闭进气阀组6和加液阀组9上的相应通道,其对应试剂瓶内的液体停止加入,系统依加液的时间长短依次关闭加液通道直至所有的加液通道关闭,此时打开三通退针阀4,压缩空气经空气稳压阀5、三通退针阀4进入气缸
15的下气室153,压缩气体推动活塞151向上运动,带动进液针20从螺口瓶10中抽出。当活塞
151运动到最上部,系统针位探头21感知针已回位,此时关闭三通退针阀4,下气室153内的压缩气体从三通退针阀4的排气口排出,完成一个样品瓶的加液。然后单片机2控制移动到下一个样品瓶位进行自动加液,直至所有设定的样品瓶加液完成为止,完成此批次的自动加液。
[0068] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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