CN105457877B - 多模式振荡机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多模式振荡机构，包括基座，上支架，电机，传送带，带轮，主轴，主轴固定座，轨道板，调节机构，从动轴，摇板，导轨，摇板滑块，导轨支撑板；根据椭圆规的原理，通过调节机构调节主轴的旋转半径，当旋转半径调整之后，调节机构会通过连杆a，连杆b上的凹槽自动调整到旋转半径的对应的滑块间连杆长度，从动轴心是不变的，始终在最长连杆长度的中点处，间接的调整了椭圆的长短轴，当实现圆周振荡时，调节旋转半径为60mm，长短轴相同，当实现椭圆轨迹振荡时，调节旋转半径为45mm，长轴60mm，短轴30mm，当实现直线往复振荡时，调节旋转半径为30mm，长轴60mm，短轴0mm，从而实现三种振荡方式的转换。

Description

多模式振荡机构

技术领域

本发明涉及一种多模式振荡机构，包含圆周振荡，椭圆轨迹振荡，直线往复振荡三种振荡方式，主要应用于生物领域的细菌培养，也是选矿常用设备之一。

背景技术

细菌培养在生物制药中是很重要的环节，采用高通量自动化的培养方式可以极大提高药物与疫苗的研制效率。而细菌培养对条件要求极为苛刻，不仅要保证一定的温湿度，还要对培养容器定期晃动，如小型厌气培养需要定期摇动培养容器使菌细胞上浮。但是这些实验研究所要求的振荡方式不同，有需要圆周振荡的，也有需要直线往复振荡的，或者是椭圆轨迹的。目前现有摇床的振荡方式都是单一的，不能满足客户的多种需求，增大了研究成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有摇床的振荡模式的单一性，提供一种多模式振荡机构，在现有圆周振荡机构的基础上，通过应用椭圆规的原理以及圆与直线在椭圆中特殊的存在方式，可以在一个机构中获得三种振动方式，使其得到更加广泛的应用，减少实验成本。

为了得到上述目的，本发明的构思：

利用椭圆规的原理，圆周与直线都是椭圆中的一种特殊情况，通过调节椭圆轨迹的长短轴得到不同的运动轨迹，从而实现振动方式的多元化。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种多模式振荡机构，包括摇板，从动轴，轨道板，调节机构，导轨支撑板，X向滑块，X向导轨，上支架，基座，电机，主轴，主轴固定座，带轮，传动带，Y向滑块，Y向导轨；所述上支架固定在基座上，所述X向导轨固定在上支架的两侧上，两个导轨支撑板通过四个X向滑块跨装在X向导轨上，两个Y向导轨分别安装在两个导轨支撑板上，所述摇板通过四个Y向滑块安装在两个Y向导轨上；所述主轴固定座和电机通过螺钉固定在基座上，所述主轴通过轴承和主轴固定座固定于基座上，所述调节机构下端通过凸台与主轴上的凹槽连接，上端通过凹槽与从动轴连接，调节机构在轨道板的滑槽中滑动，主轴下端通过带轮和传动带与电机相连，在电机的带动下做回转运动，通过调节机构与从动轴带动摇板做指定的运动。

所述调节机构包括两个第二滑块，连杆a，两个销轴，连杆b，固定件和连杆c；一个销轴的下端安装在连杆a的一端，销轴穿过第二滑块，上端安装在连杆b的一端；另一个销轴的下端安装在连杆a的另一端的滑槽中，此销轴穿过另一个第二滑块，上端穿过连杆b另一端上的凹槽，通过螺纹与固定件连接；所述连杆c两端通过凸台与连杆b两端连接，中部通过凹槽与从动轴相连，用以保证从动轴轴心始终处于最长滑块间距的中心处，所述连杆a通过凸台与主轴上的凹槽相连，改变凸台与主轴的连接位置，从而改变两个第二滑块间的距离，使得在主轴的回转运动下带动摇板做圆周，椭圆轨迹，直线往复运动，实现三种振荡模式的转换。

本发明的原理如下：

根据椭圆规的原理，两滑块在互相垂直的轨道中滑动，滑块之间通过连杆连接，在滑动过程中连杆的长度不变，根据三角形的中线定理，连杆上中心点与轨道中心点之间的距离是不变的，在此处添加驱动，同时此时摇板是圆周运动，连杆与滑块连接处是直线运动，连杆上中心点到连接点之间的各点处都是椭圆轨迹。从动轴心始终处于最长连杆位置处的中心，通过改变不同的旋转半径以改变两滑块间连杆的长度，从动轴心在改变后连杆上的位置就发生了变化，从而实现三种振动方式的转换。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

本发明机构可以在一台摇床上实现多模式振荡的转换，包括直线往复振荡，圆周振荡，椭圆轨迹振荡三种振荡方式，且只需调节旋转半径即可调节振动方式，调节方式简单方便可靠，可满足细菌培养、发酵、杂交和生物化学反应以及酶、细胞组织研究等方面的应用。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图2是本发明装置底部的示意图。

图3是本发明装置导轨部分的示意图。

图4是本发明装置调节机构示意图。

图5是本发明装置调节机构调整时简图。

图6是本发明装置三种振荡模式实现方式简图。

具体实施方式

下面结合例图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2和图3所示，一种多模式振荡机构，包括摇板1，从动轴2，轨道板3，调节机构4，导轨支撑板5，X向滑块6，X向导轨7，上支架8，基座9，电机10，主轴11，主轴固定座12，带轮13，传动带14，Y向滑块15，Y向导轨16；所述上支架8固定在基座9上，所述X向导轨7固定在上支架8的两侧上，两个导轨支撑板5通过四个X向滑块6跨装在X向导轨7上，两个Y向导轨16分别安装在两个导轨支撑板5上，所述摇板1通过四个Y向滑块15安装在两个Y向导轨16上；所述主轴固定座12和电机10通过螺钉固定在基座9上，所述主轴11通过轴承和主轴固定座12固定于基座9上，所述调节机构4下端通过凸台与主轴11上的凹槽连接，上端通过凹槽与从动轴2连接，调节机构4在轨道板3的滑槽中滑动，主轴11下端通过带轮13和传动带14与电机10相连，在电机10的带动下做回转运动，通过调节机构4与从动轴2带动摇板1做指定的运动。

如图4所示，所述调节机构4包括两个第二滑块15，连杆a16，两个销轴17，连杆b18，固定件19和连杆c20；一个销轴17的下端安装在连杆a16的一端，销轴17穿过第二滑块15，上端安装在连杆b18的一端；另一个销轴17的下端安装在连杆a16的另一端的滑槽中，此销轴17穿过另一个第二滑块15，上端穿过连杆b18另一端上的凹槽，通过螺纹与固定件19连接；所述连杆c20两端通过凸台与连杆b18两端连接，中部通过凹槽与从动轴2相连，用以保证从动轴2轴心始终处于最长滑块间距的中心处，所述连杆a16通过凸台与主轴11上的凹槽相连，改变凸台与主轴11的连接位置，从而改变两个第二滑块15间的距离，使得在主轴11的回转运动下带动摇板1做圆周，椭圆轨迹，直线往复运动，实现三种振荡模式的转换。

参见图5，当要实现振动模式的调整时，抬起连杆a16，连杆a16与轨道板3之间有足够的距离可以满足调整，带动销轴17向上移动，固定件19超出连杆b18的凹槽，将连杆a16上的凸台与主轴11上不同位置的凹槽连接，此时，销轴17可以通过连杆b18上的凹槽自动移动到对应位置，连杆a16放下时，固定件19也会卡在对应凹槽中，保证在运动过程中滑块间的距离是固定的。

参见图6，是调节机构4在三种振荡模式下不同的位置。图a是圆周振荡位置，主轴旋转半径是60mm，从动轴心处在滑块间距的中心处，即长短轴一样，从动轴做圆周运动，带动摇板做圆周运动。图b是椭圆轨迹振荡位置，主轴旋转半径是45mm，滑块间距离是90mm，长轴60mm，短轴30mm，带动摇板做椭圆轨迹运动。图c是直线往复振荡位置，主轴旋转半径是30mm，从动轴心与滑块轴心重叠，短轴为0mm，从动轴随着滑块做直线往复，带动摇板做直线往复运动。

Claims (1)

1.一种多模式振荡机构，其特征在于，包括摇板（1），从动轴（2），轨道板（3），调节机构（4），导轨支撑板（5），X向滑块（6），X向导轨（7），上支架（8），基座（9），电机（10），主轴（11），主轴固定座（12），带轮（13），传动带（14），Y向滑块（15），Y向导轨（16）；所述上支架（8）固定在基座（9）上，所述X向导轨（7）固定在上支架（8）的两侧上，两个导轨支撑板（5）通过四个X向滑块（6）跨装在X向导轨（7）上，两个Y向导轨（16）分别安装在两个导轨支撑板（5）上，所述摇板（1）通过四个Y向滑块（15）安装在两个Y向导轨（16）上；所述主轴固定座（12）和电机（10）通过螺钉固定在基座（9）上，所述主轴（11）通过轴承和主轴固定座（12）固定于基座（9）上，所述调节机构（4）下端通过凸台与主轴（11）上的凹槽连接，上端通过凹槽与从动轴（2）连接，调节机构（4）在轨道板（3）的滑槽中滑动，主轴（11）下端通过带轮（13）和传动带（14）与电机（10）相连，在电机（10）的带动下做回转运动，通过调节机构（4）与从动轴（2）带动摇板（1）做指定的运动；

所述调节机构（4）包括两个第二滑块（15），连杆a（16），两个销轴（17），连杆b（18），固定件（19）和连杆c（20）；一个销轴（17）的下端安装在连杆a（16）的一端，销轴（17）穿过第二滑块（15），上端安装在连杆b（18）的一端；另一个销轴（17）的下端安装在连杆a（16）的另一端的滑槽中，此销轴（17）穿过另一个第二滑块（15），上端穿过连杆b（18）另一端上的凹槽，通过螺纹与固定件（19）连接；所述连杆c（20）两端通过凸台与连杆b（18）两端连接，中部通过凹槽与从动轴（2）相连，用以保证从动轴（2）轴心始终处于最长滑块间距的中心处，所述连杆a（16）通过凸台与主轴（11）上的凹槽相连，改变凸台与主轴（11）的连接位置，从而改变两个第二滑块（15）间的距离，使得在主轴（11）的回转运动下带动摇板（1）做圆周，椭圆轨迹，直线往复运动，实现三种振荡模式的转换。