CN106945889A - 一种全自动移液枪头装盒机及其装盒方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动移液枪头装盒机及其装盒方法，所述全自动移液枪头装盒机包括枪头筛选装置、枪头截流缓冲装置、枪头自动装盒装置和自动控制系统。以STM32微控制器为核心的自动控制系统通过与传感器检测装置、限位开关模块等之间的通信来控制整个枪头筛选装置、枪头截流缓冲装置、枪头自动装盒装置有条不紊的运行。本发明可以有效确保枪头在掉落的过程中不发生枪头的重叠，另外，采用现代自动控制与检测技术于一体，使用者只需一次性倒入一定数量的枪头，机器即可完成剩下的所有装盒操作，自动化程度高，使用简便、装盒速度快、普及性强。提高了实验人员的工作效率，避免了枪头在因为人为装盒过程中所受到的外界环境污染，可广泛推广使用。

Description

一种全自动移液枪头装盒机及其装盒方法

技术领域

本发明涉及生化试验或生物实验技术领域，具体涉及一种全自动移液枪头装盒机及其装盒方法。

背景技术

移液枪头是生物医学实验室最常用的一种消耗品，调查表明，一般常规科研院校实验室一天的枪头使用量最少也有上百箱，而枪头的摆放虽然简便但其过程极其耗时、单调。随着生化实验室的日益发展，对于移液枪头这种一次性耗材的需求量也不断增加。虽然目前市场已有排序成箱的移液枪头购买，但其价格十分昂贵，并且，用完后的枪头盒会形成大量的塑料垃圾。为了能够节约成本，大部分实验室都选择国产成包无序的枪头，然后研究人员通过徒手将枪头依次插入枪头盒中，此过程不但浪费了研究人员的时间成本，而且装枪头的过程十分单调，研究人员往往需要重复插至少一个多小时的枪头才够一次实验的用量。现在，随着生物实验的发展，对移液枪头的需求量也越来越大，所以迫切需要一种枪头自动装盒的装置用于解决上述问题。而目前市场上枪头自动装盒装置只有日本的MedicaTec公司生产，但其价格极其昂贵，不便于广泛推广使用，并且该公司生产的枪头自动装盒装置体积十分庞大，不便于搬动，而且只能针对某种大小规格的枪头进行装盒，如需装盒其它规格的枪头还需要专门进行定制，限制了使用范围，提高了使用门槛。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动移液枪头装盒机及其装盒方法，用以解决现有技术中实验室由于缺乏有效的移液枪头装盒工具而消耗的大量时间成本以及由于人工在枪头装盒的过程中所带来的不必要的枪头污染等问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种全自动移液枪头装盒机，所述全自动移液枪头装盒机包括：底座，底座顶部设有壳体、第一步进电机和直流无刷电机，壳体底部可滑动安装在底座顶部的两条平行滑轨，第一步进电机和直流无刷电机位于壳体的两侧，第一步进电机和直流无刷电机的传动轴上的齿轮分别与壳体两侧的齿条滑轨紧靠啮合；枪头筛选装置，包括：上收纳箱、下收纳箱、节流机构和枪头引导箱，所述上收纳箱和所述下收纳箱分别通过螺杆固定至壳体上，所述上收纳箱位于所述下收纳箱的上面，所述上收纳箱和所述下收纳箱底部的固定板分别具有第一结构筛孔和第二结构筛孔，所述节流机构固定至壳体上并位于所述下收纳箱的下面，所述节流机构包括彼此相连接的斜轨部分和水平轨道部分，所述斜轨部分的上端开口位于所述下收纳箱底部的第二结构筛孔的下面，所述水平轨道部分外端下部连接至枪头引导箱；枪头截流缓冲装置，包括：推板组件、夹持卡板、第四步进电机和第五步进电机，所述推板组件和所述第四步进电机安装至底座顶部固定板的上面并位于节流机构的下面，所述夹持卡板和所述第五步进电机安装至底座顶部固定板的下面并位于与所述推板组件和所述第四步进电机相对的一侧，所述夹持卡板安装至与第五步进电机连接的夹持卡板丝杠上，所述夹持卡板上端可滑动安装至底座顶部固定板下面的夹持卡板滑轨上；和枪头自动装盒装置，包括：枪头盒固定座、枪头盒丝杆、第一光杆、第二光杆和第六步进电机，所述枪头盒丝杆、所述第一光杆和所述第二光杆平行固定至底座的两端，所述第一光杆和所述第二光杆分别位于所述枪头盒丝杆的两侧，所述枪头盒固定座下部通过安装孔套装在枪头盒丝杆、第一光杆和第二光杆上，所述第六步进电机固定于底座底部一端，所述第六步进电机的传动轴上的传动齿轮通过链条连接至枪头盒丝杆。

本发明公开的上述一种全自动移液枪头装盒机，所述枪头筛选装置还包括：限位卡板组件、第二步进电机和第三步进电机，所述限位卡板组件包括上限位卡板和下限位卡板，所述上限位卡板和所述下限位卡板分别安装至壳体顶板上面和下面的滑轨上，所述第二步进电机和所述第三步进电机分别安装至所述下收纳箱底部的固定板和壳体顶板的下面，上限位卡板和下限位卡板分别连接有上丝杠和下丝杠，所述上丝杠外端和下丝杠外端的丝杠齿轮通过链条分别连接至第二步进电机和第三步进电机的电机齿轮上。

本发明公开的上述一种全自动移液枪头装盒机，所述推板组件包括：推板、弹簧和挡板，所述推板安装至与第四步进电机连接的推板丝杠上，所述推板的下端可滑动安装至底座顶部固定板上面的推板滑轨上，所述弹簧第一端固定至与推板下部连接的固定杆上，所述弹簧第二端连接至挡板。

本发明公开的上述一种全自动移液枪头装盒机，所述第一结构筛孔为两排水平横置的筛孔，所述第二结构筛孔为一排水平横置的筛孔，所述水平横置的筛孔的外形是由梯形和矩形组成的枪头形状。

本发明公开的上述一种全自动移液枪头装盒机，所述枪头引导箱上具有竖直设置的多个引导孔，所述多个引导孔上端分别与水平轨道部分上的多个滑槽下端开口相对接，每个引导孔下部侧面开有截流孔和检测孔。

本发明公开的上述一种全自动移液枪头装盒机，所述节流机构上设置有多个减重孔。

本发明公开的上述一种全自动移液枪头装盒机，所述上限位卡板和所述下限位卡板前端具有多个凸出的夹持口，所述夹持口的内宽小于外宽。

本发明公开的上述一种全自动移液枪头装盒机，所述枪头截流缓冲装置还包括由光敏传感器和一字线激光器组成的检测装置，所述光敏传感器安装在挡板的顶端，所述一字线激光器与所述光敏传感器的位置相对安装在底座顶部固定板上面。

本发明公开的上述一种全自动移液枪头装盒机，所述全自动移液枪头装盒机还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括：微控制器、步进电机控制模块、限位开关模块、直流电机控制模块、温度采集模块、散热风机、LCD显示模块、Flash存储模块、电源模块、声光报警模块和蓝牙传输模块，所述微控制器分别与所述步进电机控制模块、所述限位开关模块、所述直流电机控制模块、所述温度采集模块、所述散热风机、所述LCD显示模块、所述Flash存储模块、所述电源模块、所述声光报警模块、所述蓝牙传输模块和检测装置连接，所述直流电机控制模块与所述直流无刷电机连接，所述步进电机控制模块分别与所述第一至第六步进电机连接，所述限位开关模块与枪头筛选装置、枪头截流缓冲装置和枪头自动装盒装置上分布的多个限位开关连接。

本发明还公开了一种全自动移液枪头装盒机的装盒方法，其特征在于，所述装盒方法包括：对枪头筛选装置、枪头截流缓冲装置和枪头自动装盒装置进行一次初始化校对；控制第一步进电机转动带动齿条滑轨运行，使壳体及壳体上的整个枪头筛选装置运行至平行滑轨的中间位置；停止运行第一步进电机并启动直流无刷电机运行带动齿条滑轨运行，继而带动壳体及壳体上的整个枪头筛选装置在平行滑轨上进行来回晃动；位于上收纳箱中的移液枪头依次从上收纳箱和下收纳箱底部的固定板上的第一结构筛孔和第二结构筛孔中掉出至节流机构中；移液枪头保持竖直尖端向下的状态顺着节流机构的斜轨部分上的滑槽缓慢滑落；上限位卡板和下限位卡板通过夹持口分别在壳体顶板上面和下面卡住移液枪头的头部和下部，使移液枪头停留在水平轨道部分的滑槽中；通过程序控制第二步进电机和第三步进电机运行分别带动上限位卡板和下限位卡板远离节流机构运动，移液枪头滑落至引导箱中，继而从引导箱的引导孔中掉出；一字线激光器和光敏传感器对从引导孔中掉出的移液枪头进行计数并掉落至底座顶部固定板上的枪头滑动槽中；通过控制第四步进电机带动推板组件将移液枪头沿枪头滑动槽推向夹持卡板，夹持卡板将移液枪头夹持留在枪头滑动槽的一端；通过控制第五步进电机带动夹持卡板远离推板组件运行，移液枪头从枪头滑动槽的一端掉落至正下方的枪头盒固定座上的枪头盒内；和在枪头盒上完成一排移液枪头的装盒后，通过第六步进电机带动枪头盒丝杆推动枪头盒向前进一位即可在枪头盒的下一排进行装盒。

本发明具有如下优点：

本发明具有独有的枪头筛选装置、枪头截流缓冲装置和枪头自动装盒装置，可以有效确保枪头在掉落的过程中不发生枪头的重叠，另外，采用现代自动控制与检测技术于一体，使用者只需一次性倒入一定数量的枪头，机器即可完成所有装盒操作，自动化程度高，使用简便、装盒速度快、普及性强。提高了实验人员的工作效率，避免了枪头在人为装盒过程中所受到的外界环境污染，可广泛推广使用。

附图说明

图1为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的纵向剖面图。

图2为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的立体结构示意图。

图3为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的另一个立体结构示意图。

图4为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的俯视图。

图5为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的上收纳箱底部的固定板的结构图。

图6为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的下收纳箱底部的固定板的结构图。

图7为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的节流机构和枪头引导箱的侧视图。

图8为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的节流机构和枪头引导箱的俯视图。

图9为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的枪头截流缓冲装置的侧视图。

图10为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的枪头截流缓冲装置的俯视图。

图11为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的上限位卡板和下限位卡板的俯视图。

图12为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的枪头截流缓冲装置的前视图。

图13为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的自动控制系统的结构框图。

图14为本发明公开的一种全自动移液枪头装盒机的装盒过程的示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

参考图1，本实施例中公开的一种全自动移液枪头装盒机包括：底座100、枪头筛选装置200、枪头截流缓冲装置300和枪头自动装盒装置400。

参考图2-4，底座100顶部设有壳体101、第一步进电机102和直流无刷电机103，壳体101底部可滑动安装在底座100顶部的两条平行滑轨104上，第一步进电机102和直流无刷电机103位于壳体101的两侧，第一步进电机102和直流无刷电机103的传动轴上的齿轮105和106分别与壳体101两侧的齿条滑轨107紧靠啮合，另外，底座100底部还设置有支脚110。

参考图1-4，枪头筛选装置200，包括：上收纳箱201、下收纳箱202、节流机构203和枪头引导箱204，上收纳箱201和下收纳箱202内表面均采用弹性力度适中的塑胶或硅胶材料处理、以防止枪头筛选过程中移液枪头的尖端相互损害影响使用，上收纳箱201和下收纳箱202分别通过螺杆205固定至壳体101上，上收纳箱201位于下收纳箱202的上面。其中，上收纳箱201四周有薄挡板，顶部有盖板228，上收纳箱201四周的薄挡板安装在上收纳箱201底部的固定板206的限位槽229中，上收纳箱201底部的固定板上有螺杆安装孔230，上收纳箱201底部的固定板206的底边长度为160-380mm。下收纳箱202同样四周有薄挡板，其安装在下收纳箱202底部的固定板207的限位槽231中，下收纳箱202底部的固定板207上有螺杆安装孔232和步进电机安装座固定孔233。如图5和图6，上收纳箱201和下收纳箱202底部的固定板206和207分别具有第一结构筛孔208和第二结构筛孔209。节流机构203固定至壳体101上并位于下收纳箱202的下面。

如图5和6所示，进一步地，第一结构筛孔208为两排水平横置的筛孔，第二结构筛孔209为一排水平横置的筛孔，水平横置的筛孔的外形是由梯形和矩形组成的枪头形状。水平横置的筛孔的尺寸与移液枪头的规格有关，例如，如图6所示，矩形的长234可以为4-36mm，宽235可以为6-16mm，梯形的顶边长236可以为2-6mm，底边长237可以为3-8mm，梯形的高238可以为28-100mm，两个水平横置的筛孔之间的间隔239可以为1-36mm，并且的，梯形的上底边与矩形的底边的夹角240可以为90-136°。

如图1和图7-8所示，节流机构203上设置有多个减重孔226，即节流机构203上设置有多个孔洞以减轻整个节流机构的重量，节流机构203包括彼此相连接的斜轨部分210和水平轨道部分211，水平轨道部分211的长度241可以为16-360mm，斜轨部分210的高度242可以为100-360mm，斜轨部分210与水平轨道部分211的夹角243为100-168°，斜轨部分210上端面边长244为4-36mm。斜轨部分210的上端开口位于下收纳箱202底部的第二结构筛孔209的下面，水平轨道211部分外端下部连接至枪头引导箱204，枪头引导箱204上具有竖直设置的多个引导孔222，其中引导孔的直径245可以为3-8mm，引导孔外围的正方形边长246可以为6-16mm，枪头引导箱204底部的宽度247为116-258mm，多个引导孔222上端分别与水平轨道部分221上的多个滑槽225下端开口相对接，每个引导孔222下部侧面开有截流孔223和检测孔224。

另外，上述枪头筛选装置还包括：限位卡板组件212、第二步进电机213和第三步进电机214，限位卡板组件212包括上限位卡板215和下限位卡板216，上限位卡板215和下限位卡板216分别安装至壳体顶板101上面和下面的滑轨217上，第二步进电机213和第三步进电机214分别安装至下收纳箱底部的固定板207和壳体101顶板的下面，上限位卡板215和下限位卡板216分别连接有上丝杠218和下丝杠219，上丝杠218外端和下丝杠219外端的丝杠齿轮220通过链条分别连接至第二步进电机213和第三步进电机214的电机齿轮221上，如图11和12所示，上限位卡板215和下限位卡板216前端具有多个凸出的夹持口227，夹持口227的内宽小于外宽，夹持口227内宽248为3-8mm，其外宽249为6-16mm，内边到同邻外边的距离250为1-36mm，其中孔251为丝杆固定底座安装孔。

参考图1，枪头截流缓冲装置300，包括：推板组件301、夹持卡板302、第四步进电机303和第五步进电机304，推板组件301和第四步进电机303安装至底座100顶部固定板108的上面并位于节流机构203的下面，夹持卡板302和第五步进电机304安装至底座100顶部固定板108的下面并位于与推板组件301和第四步进电机303相对的一侧，如图9所示，夹持卡板302安装至与第五步进电机304连接的夹持卡板丝杠305上，夹持卡板302上端可滑动安装至底座100顶部固定板108下面的夹持卡板滑轨306上，推板组件301包括：推板307、弹簧308和挡板309，推板307安装至与第四步进电机303连接的推板丝杠310上，推板307的下端可滑动安装至底座顶部固定板108上面的推板滑轨311上，弹簧308第一端固定至与推板307下部连接的固定杆312上，弹簧308第二端连接至挡板309。

另外，上述枪头截流缓冲装置300还包括由光敏传感器313和一字线激光器314组成的检测装置，光敏传感器313安装在挡板309的顶端，一字线激光器314与光敏传感器313的位置相对安装在底座顶部固定板108上面。这样，第四步进电机303即可带动推板307在推板滑轨311上左右运行。其中，由光敏传感器313和一字线激光器314组成的检测装置可以对掉出的移液枪头600进行计数，当检测装置计算出有足量的移液枪头600排列在底座100顶部固定板108上时自动控制系统即可给第五步进电机304和夹持卡板302发出指令做释放移液枪头600动作、移液枪头600随即被插入枪头盒406中。其中，推板307在第四步进电机303的控制下可以在底座100顶部固定板108上的推板滑轨311上左右运行，以防止过多的移液枪头600在底座100顶部固定板108上堆积造成枪头的重叠、卡死。

参考图1-3，枪头自动装盒装置400包括：枪头盒固定座401、枪头盒丝杆402、第一光杆403、第二光杆404和第六步进电机405，底座100的两端分别设置有丝杆固定座407、第一光杆固定座408和第二光杆固定座409，枪头盒丝杆402、第一光杆403和第二光杆404分别平行固定至底座100的两端的丝杆固定座407、第一光杆固定座408和第二光杆固定座409上，第一光杆403和第二光杆404分别位于枪头盒丝杆402的两侧，枪头盒固定座401下部通过安装孔套装在枪头盒丝杆402、第一光杆403和第二光杆404上，第六步进电机405固定于底座100底部一端，第六步进电机405的传动轴上的传动齿轮通过链条连接至枪头盒丝杆402，这样当第六步进电机405转动时，即可带动枪头盒固定座401在枪头盒丝杆402、第一光杆403和第二光杆404上来回左右移动，驱动枪头盒406根据自动控制系统的指令运动、完成枪头装盒作业。

另外，枪头自动装盒装置400还包括第七步进电机410、弹出齿轮411和枪头盒顶出件412，第七步进电机410固定于底座100底部中间，第七步进电机410的传动轴上设置弹出齿轮411，枪头盒顶出件412安装在底座底部与第六步进电机405相对的一端，并位于完成装盒后的枪头盒固定座401的下端，第七步进电机410带动弹出齿轮411的转动以控制枪头盒顶出件412向上移动，将完成装盒后的枪头盒406从枪头盒固定座401中顶出。

参考图13，上述全自动移液枪头装盒机还包括自动控制系统500，本实施例中的自动控制系统500包括：微控制器501、步进电机控制模块502、限位开关模块503、直流电机控制模块504、温度采集模块505、散热风机506、LCD显示模块507、Flash存储模块508、电源模块509、声光报警模块510和蓝牙传输模块511，本自动控制系统500主要由以STM32微控制器501为控制核心的控制系统，并以步进电机为传动核心，因此，微控制器501分别与步进电机控制模块502、限位开关模块503、直流电机控制模块504、温度采集模块505、散热风机506、LCD显示模块507、Flash存储模块508、电源模块509、声光报警模块510、蓝牙传输模块511和检测装置(图中未示出)连接，直流电机控制模块504用于与直流无刷电机103连接，步进电机控制模块502分别与第一至第六步进电机102、213、214、303、304和405连接(图中未示出)，限位开关模块503与枪头筛选装置200、枪头截流缓冲装置300和枪头自动装盒装置400上分布的多个限位开关连接。本实施例可以将杂乱无序的移液枪头在通过枪头筛选装置200、枪头截流缓冲装置300和枪头自动装盒装置400后，能够有序的排列至枪头盒406中，并可以通过蓝牙传输模块511将系统的运行状态通过无线传送至数据终端512。

上述自动控制系统500可以在LCD显示模块507的LCD触摸显示屏上显示系统的当前运行状态以及机器已经装盒好的移液枪头数和移液枪头盒数，并能够将系统的当前运行的状态通过不同颜色的高亮LED灯显示出来，使得实验人员能够更加及时了解机器的运行状态。如果需要稍远距离监测，还可以通过蓝牙传输模块511将系统的运行状态通过无线传送至数据终端512，在数据终端，使用者同样也可以及时的查看本机器的实时运行状态以及移液枪头的装盒情况。本发明具有智能化程度高、使用简单、装盒速度快的特点，采用现代自动控制与检测技术于一体，使用者只需一次性倒入一定数量的枪头，机器即可完成剩下的所有装盒操作，自动化程度高，使用简便、装盒速度快、普及性强。对于提高实验人员的工作效率，避免了枪头在因为人为装盒过程中所受到的外界环境污染。因此，可广泛推广使用。

其中，数据终端512与自动控制系统500通过无线蓝牙连接，用于传输已经装盒好的移液枪头数和移液枪头盒数以及系统当前运行的状态等信息。用户可以通过数据终端512及时获取系统的运行时间，查询历史装盒数据等信息。数据终端512包括：平板电脑、手机或台式电脑。

参考图14，本实施例中公开的上述一种全自动移液枪头装盒机的装盒方法，工作时，用户首先将无序的移液枪头600倒入至上收纳箱201中，随后用户进行系统的开机，自动控制系统500在开启成功后自动对装置进行一次初始化，即通过STM32微控制器501控制枪头筛选装置200、枪头截流缓冲装置300和枪头自动装盒装置400的各个部件归位；随后用户通过LCD显示模块507的LCD触摸显示屏来选择需要装盒枪头的类型，然后用户通过触控LCD触摸显示屏上的启动按钮来启动全自动移液枪头装盒机运行。此后过程用户无需进行人为干预，全部由系统自动完成。

上述一次初始化的具体校准过程为：STM32微控制器501通过安装在底座100顶部固定板108、平行滑轨104以及第一光杆固定座408和第二光杆固定座409上的限位开关的反馈依次控制第四步进电机303带动推板309达到最左端，控制第四步进电机304带动夹持卡板302达到最左端，控制第二步进电机213和第三步进电机214运行分别带动上限位卡板215和下限位卡板216达到最右端，控制第六步进电机405带动枪头盒406达到枪头盒丝杆402的中间枪头滑动槽109的一端掉落移液枪头600的下方。

系统校准完毕后，微控制器501发送特定脉冲数的PWM信号到步进电机控制模块502的特定端口，继而控制第一步进电机102转动带动齿条滑轨107运行，使壳体101及壳体101上的整个枪头筛选装置200运行至平行滑轨104的中间位置。由于此过程是通过直接输出特定个数的PWM波的形式控制第一步进电机102的运转步数，所以此过程无需限位开关的反馈即可达到精确控制的目的。当壳体101及壳体101上的整个枪头筛选装置200运行到平行滑轨104的正中央时，第一步进电机102停止转动，启动直流无刷电机103的运行，同样的在直流无刷电机103上也固定有齿轮106，从而同样可以传动齿条滑轨107来带动壳体101及壳体101上的整个枪头筛选装置200的运行继而带动壳体101及壳体101上的整个枪头筛选装置200左右来回晃动，为了达到更好的筛选效果，此摇晃的过程不是一成不变的，具体如下：首先通过程序控制壳体101及壳体101上的整个枪头筛选装置200以较快的速度左右来回晃动5s，一共可以来回晃动6次，使得位于上收纳箱201和下收纳箱202中的移液枪头排列均匀，不至于因为移液枪头的重叠而影响到筛选的效果，5s晃动完毕后，程序控制壳体101及壳体101上的整个枪头筛选装置200以较快的速度向平行滑轨104的最左端运行，当壳体101及壳体101上的整个枪头筛选装置200快要到达平行滑轨104的最左端时，通过程序控制将壳体101及壳体101上的整个枪头筛选装置200以较慢的速度慢慢向右拉回。此过程同样运行6次，耗时5s，及整个的筛选过程耗时10s，再经过以上这两个过程后，位于上收纳箱201中的移液枪头600依次从上收纳箱201和下收纳箱202底部的固定板206和207上的第一结构筛孔208和第二结构筛孔209中掉出至节流机构203中，随后移液枪头600保持竖直尖端向下的状态顺着节流机构203的斜轨部分210上的滑槽缓慢滑落，由于此时上限位卡板215和下限位卡板216处于最右端，所以，此时移液枪头不会进入到引导箱204中，上限位卡板215和下限位卡板216通过夹持口227分别在壳体101顶板上面和下面卡住移液枪头600的头部和下部，使移液枪头600停留在水平轨道部分221的滑槽中，这时，通过程序控制第二步进电机213和第三步进电机214运行分别带动上限位卡板215和下限位卡板216远离节流机构203运动，移液枪头600滑落至引导箱204中，继而从引导箱204的引导孔222中掉出，一字线激光器314和光敏传感器313对从引导孔222中掉出的移液枪头600进行计数并掉落至底座顶部固定板108上的枪头滑动槽109中，通过控制第四步进电机303带动推板组件301将移液枪头600沿枪头滑动槽109推向夹持卡板302，由于夹持卡板302经过校准后处于最左端，此时移液枪头600不会直接从枪头滑动槽109中掉出，夹持卡板302将移液枪头600夹持留在枪头滑动槽109的一端，随后，再通过通过控制第五步进电机304带动夹持卡板302远离推板组件301运行，移液枪头600从枪头滑动槽109的一端掉落至正下方的枪头盒固定座401上的枪头盒406内，此时一排12只移液枪头的装盒过程完毕，开始进行下一排枪头的装盒，以后的过程同上述过程完全一致，只是在装盒完一排枪头后，要通过第六步进电机405带动枪头盒丝杆402推动枪头盒406向前进一位即可在枪头盒406的下一排进行装盒。当系统检测到顺利装盒完一盒移液枪头时，通过程序控制声光报警模块510发出5声警报以及蓝色LED闪烁5次来提醒使用人员已经成功装盒完一盒枪头，并且也可以将装盒信息发送到LCD显示模块507上进行显示。并且在系统运行的过程中，通过微控制器501控制温度采集模块505实时地采集温度传感器中的数据，并根据此数据来控制散热风机506的运行，并将此温度数据与已经装盒枪头的移液枪头数目一同存储至Flash存储模块508中，方便以后的调用显示，并且，在系统运行期间，微控制器501可以将系统的当前运行状态以及装盒的移液枪头数发送至蓝牙传输模块511，通过蓝牙无线传输至数据终端512上进行显示。在装盒完一盒移液枪头后，系统即进入下一个装盒流程。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述全自动移液枪头装盒机包括：

底座，底座顶部设有壳体、第一步进电机和直流无刷电机，壳体底部可滑动安装在底座顶部的两条平行滑轨上，第一步进电机和直流无刷电机位于壳体的两侧，第一步进电机和直流无刷电机的传动轴上的齿轮分别与壳体两侧的齿条滑轨紧靠啮合；

枪头筛选装置，包括：上收纳箱、下收纳箱、节流机构和枪头引导箱，所述上收纳箱和所述下收纳箱分别通过螺杆固定至壳体上，所述上收纳箱位于所述下收纳箱的上面，所述上收纳箱和所述下收纳箱底部的固定板分别具有第一结构筛孔和第二结构筛孔，所述节流机构固定至壳体上并位于所述下收纳箱的下面，所述节流机构包括彼此相连接的斜轨部分和水平轨道部分，所述斜轨部分的上端开口位于所述下收纳箱底部的第二结构筛孔的下面，所述水平轨道部分外端下部连接至枪头引导箱；

枪头截流缓冲装置，包括：推板组件、夹持卡板、第四步进电机和第五步进电机，所述推板组件和所述第四步进电机安装至底座顶部固定板的上面并位于节流机构的下面，所述夹持卡板和所述第五步进电机安装至底座顶部固定板的下面并位于与所述推板组件和所述第四步进电机相对的一侧，所述夹持卡板安装至与第五步进电机连接的夹持卡板丝杠上，所述夹持卡板上端可滑动安装至底座顶部固定板下面的夹持卡板滑轨上；和

枪头自动装盒装置，包括：枪头盒固定座、枪头盒丝杆、第一光杆、第二光杆和第六步进电机，所述枪头盒丝杆、所述第一光杆和所述第二光杆平行固定至底座的两端，所述第一光杆和所述第二光杆分别位于所述枪头盒丝杆的两侧，所述枪头盒固定座下部通过安装孔套装在枪头盒丝杆、第一光杆和第二光杆上，所述第六步进电机固定于底座底部一端，所述第六步进电机的传动轴上的传动齿轮通过链条连接至枪头盒丝杆。

2.如权利要求1所述的全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述枪头筛选装置还包括：限位卡板组件、第二步进电机和第三步进电机，所述限位卡板组件包括上限位卡板和下限位卡板，所述上限位卡板和所述下限位卡板分别安装至壳体顶板上面和下面的滑轨上，所述第二步进电机和所述第三步进电机分别安装至所述下收纳箱底部的固定板和壳体顶板的下面，上限位卡板和下限位卡板分别连接有上丝杠和下丝杠，所述上丝杠外端和下丝杠外端的丝杠齿轮通过链条分别连接至第二步进电机和第三步进电机的电机齿轮上。

3.如权利要求1所述的全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述推板组件包括：推板、弹簧和挡板，所述推板安装至与第四步进电机连接的推板丝杠上，所述推板的下端可滑动安装至底座顶部固定板上面的推板滑轨上，所述弹簧第一端固定至与推板下部连接的固定杆上，所述弹簧第二端连接至挡板。

4.如权利要求1所述的全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述第一结构筛孔为两排水平横置的筛孔，所述第二结构筛孔为一排水平横置的筛孔，所述水平横置的筛孔的外形是由梯形和矩形组成的枪头形状。

5.如权利要求1所述的全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述枪头引导箱上具有竖直设置的多个引导孔，所述多个引导孔上端分别与水平轨道部分上的多个滑槽下端开口相对接，每个引导孔下部侧面开有截流孔和检测孔。

6.如权利要求1所述的全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述节流机构上设置有多个减重孔。

7.如权利要求2所述的全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述上限位卡板和所述下限位卡板前端具有多个凸出的夹持口，所述夹持口的内宽小于外宽。

8.如权利要求1所述的全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述枪头截流缓冲装置还包括由光敏传感器和一字线激光器组成的检测装置，所述光敏传感器安装在挡板的顶端，所述一字线激光器与所述光敏传感器的位置相对安装在底座顶部固定板上面。

9.如权利要求1所述的全自动移液枪头装盒机，其特征在于，所述全自动移液枪头装盒机还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括：微控制器、步进电机控制模块、限位开关模块、直流电机控制模块、温度采集模块、散热风机、LCD显示模块、Flash存储模块、电源模块、声光报警模块和蓝牙传输模块，所述微控制器分别与所述步进电机控制模块、所述限位开关模块、所述直流电机控制模块、所述温度采集模块、所述散热风机、所述LCD显示模块、所述Flash存储模块、所述电源模块、所述声光报警模块、所述蓝牙传输模块和检测装置连接，所述直流电机控制模块与所述直流无刷电机连接，所述步进电机控制模块分别与所述第一至第六步进电机连接，所述限位开关模块与枪头筛选装置、枪头截流缓冲装置和枪头自动装盒装置上分布的多个限位开关连接。

10.一种全自动移液枪头装盒机的装盒方法，其特征在于，所述装盒方法包括：

对枪头筛选装置、枪头截流缓冲装置和枪头自动装盒装置进行一次初始化校对；

控制第一步进电机转动带动齿条滑轨运行，使壳体及壳体上的整个枪头筛选装置运行至平行滑轨的中间位置；

停止运行第一步进电机并启动直流无刷电机运行带动齿条滑轨运行，继而带动壳体及壳体上的整个枪头筛选装置在平行滑轨上进行来回晃动；

位于上收纳箱中的移液枪头依次从上收纳箱和下收纳箱底部的固定板上的第一结构筛孔和第二结构筛孔中掉出至节流机构中；

移液枪头保持竖直尖端向下的状态顺着节流机构的斜轨部分上的滑槽缓慢滑落；

上限位卡板和下限位卡板通过夹持口分别在壳体顶板上面和下面卡住移液枪头的头部和下部，使移液枪头停留在水平轨道部分的滑槽中；

通过程序控制第二步进电机和第三步进电机运行分别带动上限位卡板和下限位卡板远离节流机构运动，移液枪头滑落至引导箱中，继而从引导箱的引导孔中掉出；

一字线激光器和光敏传感器对从引导孔中掉出的移液枪头进行计数并掉落至底座顶部固定板上的枪头滑动槽中；

通过控制第四步进电机带动推板组件将移液枪头沿枪头滑动槽推向夹持卡板，夹持卡板将移液枪头夹持留在枪头滑动槽的一端；

通过控制第五步进电机带动夹持卡板远离推板组件运行，移液枪头从枪头滑动槽的一端掉落至正下方的枪头盒固定座上的枪头盒内；和

在枪头盒上完成一排移液枪头的装盒后，通过第六步进电机带动枪头盒丝杆推动枪头盒向前进一位即可在枪头盒的下一排进行装盒。