CN107643355A - 自动进样器的压瓶组件 - Google Patents

Abstract

本发明为一种自动进样器的压瓶组件，包括针座、针组件、压瓶导轨、拉簧、限位架、压瓶块。针座上固定有滑块；针组件固定在针座上；压瓶导轨上设有滑槽，滑槽与滑块配合形成滑动副，使压瓶导轨相对针座在与针组件平行的方向滑动；拉簧的上端固定在压瓶导轨上，下端固定在针座上；限位架固定在压瓶导轨上，用于与缺瓶检测光耦配合检测是否缺瓶；压瓶块固定在压瓶导轨的下端，上设有与针组件同心的穿孔，针组件能从压瓶块的穿孔中穿过。本发明具有缺瓶检测功能，防止自动进样器空走。降低自动进样器扎针动作的故障几率，提高可靠性。有效平衡进样瓶内外的气压，保证进样体积的准确性。

Description

自动进样器的压瓶组件

技术领域

本发明是关于一种液相色谱仪进样器，尤其涉及一种自动进样器的压瓶组件。

背景技术

液相色谱仪一般由高压输液泵、储液瓶、进样器、色谱柱、检测器、废液缸、数据记录及处理装置组成。高压输液泵一端通过导管与储液瓶连接，另一端通过导管与进样器的进口连接，进样器的出口通过导管与色谱柱的进口连接，色谱柱的出口通过导管与检测器连接，检测器通过数据线与数据记录及处理装置连接。液相色谱仪的工作原理为：流动相装在储液瓶中，通过高压输液泵将流动相高压、稳定、连续不断地通过管路输入到液路系统中，混合样品从进样器中注入液路系统内并由高压输液泵输送来的高压、稳定、连续不断的流动相运载到色谱柱中，色谱柱中填充有固定相，混合样品各组分在色谱柱中由于受到流动相及固定相之间不同的作用从而实现分离，分离后的各组分依次流出色谱柱进入检测器进行检测，然后随同流动相流入废液缸中，检测器对各组分检测后并将检测结果转换为电信号输出到数据记录及处理装置进行处理分析，得出我们需要的数据，以对物质进行定性和定量分析。

进样器是液相色谱系统的关键部件之一。目前的进样器包括手动进样器和自动进样器两种，其中自动进样器由于具有进样速度快、进样准确度高、节省人力等优点，逐渐的替代了手动进样器。

压瓶组件是自动进样器实现扎针动作的主要部件，在进样针向下扎入样品瓶的过程中，压瓶组件首先接触到样品瓶的瓶盖并压住样品瓶，随后进样针再扎入样品瓶内进行进样动作。在自动进样器的实际使用中，常常发生进样针扎偏导致针被扎弯，或是进样针向下运动时受阻导致电机丢步而报错。而造成这些故障的原因有多种：压瓶组件无缺瓶检测，在针走偏的时候并未阻止针向下扎；压瓶组件导向抱死，导致针在向下扎的过程中阻力过大，从而导致电机丢步报错；压瓶组件压偏，导致缺瓶检测误报等。这些都是影响自动进样器可靠性的不利因素。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种自动进样器的压瓶组件，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动进样器的压瓶组件，降低自动进样器扎针动作的故障几率，提高可靠性。

本发明的另一目的在于提供一种自动进样器的压瓶组件，具有缺瓶检测功能，在无样品的情况下终止进样，防止自动进样器空走。

本发明的又一目的在于提供一种自动进样器的压瓶组件，有效平衡进样瓶内外的气压，保证进样体积的准确性。

本发明的目的是这样实现的，一种自动进样器的压瓶组件，所述自动进样器的压瓶组件包括：

针座，所述针座上固定有滑块；

针组件，所述针组件固定在所述针座上，所述针组件的一端悬置；

压瓶导轨，所述压瓶导轨沿着与所述针组件平行的方向延伸，所述压瓶导轨上设有滑槽，所述滑槽与所述滑块配合形成滑动副，使所述压瓶导轨相对所述针座在与所述针组件平行的方向滑动；

拉簧，所述拉簧的上端固定在所述压瓶导轨上，所述拉簧的下端固定在所述针座上；

限位架，所述限位架固定在所述压瓶导轨上并位于所述针座上方，在初始位置，所述限位架在所述拉簧的拉力作用下抵靠在所述针座上对所述压瓶导轨进行限位；

压瓶块，所述压瓶块固定在所述压瓶导轨的下端，所述压瓶块上设有与所述针组件同心的穿孔，所述针组件能从所述穿孔中穿过。

在本发明的一较佳实施方式中，所述压瓶导轨为单根导轨，所述压瓶导轨穿设在所述针座中，并位于所述针组件的后侧；所述滑块固定在所述针座的后侧，所述滑槽开设在所述压瓶导轨的后侧面。

在本发明的一较佳实施方式中，所述滑块采用自润滑材料制成。

在本发明的一较佳实施方式中，所述限位架用于与缺瓶检测光耦配合检测是否缺瓶；所述限位架的一侧向后伸出，以便能遮挡所述缺瓶检测光耦的检测通道，以此来判断所述压瓶导轨的位置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述压瓶块的底部设有与被压瓶盖形状配合的凹槽；所述凹槽的侧壁为锥形面。

在本发明的一较佳实施方式中，所述针组件包括：

外针管，所述外针管的一端固定在所述针座上、另一端为悬置端；所述外针管的管壁上设有排气孔；

内针管，所述内针管同轴穿设在所述外针管内，所述内针管的上端也固定在所述针座上、下端伸出到所述外针管的外面，所述内针管与所述外针管之间具有间隙。

在本发明的一较佳实施方式中，所述针座上设有安装槽和穿针孔，所述穿针孔位于所述安装槽的下方并与所述安装槽连通；所述外针管的上端同轴固定在所述穿针孔中；所述内针管的上端固定有一止挡块，所述止挡块位于所述安装槽内并止挡在所述安装槽的底部；所述安装槽内还设有压环和连接头，所述止挡块通过所述压环和所述连接头压紧在所述安装槽的底部。

在本发明的一较佳实施方式中，所述连接头螺纹连接在所述安装槽的内壁上，所述压环和所述连接头上均设有贯通的穿管通道，一管路从所述连接头的上端向下穿过所述穿管通道，所述管路的下端通过所述压环密封压紧在所述内针管的上端并与所述内针管连通。

在本发明的一较佳实施方式中，所述压瓶导轨为扁平状的单根导轨，所述针座的中部设有上下贯通的导轨通道，所述压瓶导轨穿设在所述导轨通道中；所述安装槽设在所述导轨通道的前方；所述滑块固定在所述针座的后侧，所述滑槽开设在所述压瓶导轨的后侧面。

在本发明的一较佳实施方式中，所述滑块采用自润滑材料制成；所述限位架用于与缺瓶检测光耦配合检测是否缺瓶；所述限位架的一侧向后伸出，以便能遮挡所述缺瓶检测光耦的检测通道，以此来判断所述压瓶导轨的位置；所述针座及所述缺瓶检测光耦均固定在自动进样器的Z向滑块上。

由上所述，本发明的自动进样器的压瓶组件具有如下优点：

1、采用压瓶导轨和针座上的滑块相配合，特别是压瓶导轨采用单根导轨，并配合自润滑滑块可大大降低扎针过程中压瓶导轨抱死的概率，并大大降低了安装精度要求，使得可靠性得以提升。

2、具有缺瓶检测功能。压瓶组件在随自动进样器的Z向滑块向下运动过程中，压瓶块首先抵触到瓶盖，此时压瓶导轨和限位架一起被抬起，缺瓶检测光耦的检测通道由原先被限位架遮挡到不被遮挡，从而系统判断出检测到有瓶，此时Z向滑块才带动针组件继续向下扎针；当样品盘上没有样品瓶时，压瓶导轨和限位架不会被抬起，缺瓶检测光耦始终被遮挡，此时自动进样器的Z向电机会停止转动，Z向滑块不再向下运动，进样终止。这样可提供自动识别功能，防止扎空或者扎偏导致进样针损坏，进一步提高可靠性。

3、压瓶块与瓶盖接触的部位采用锥形面凹槽的设计，可自动找正瓶盖，防止缺瓶检测误报，并防止针扎偏导致进样针损坏。

4、采用内针管外套设外针管，内外针管间有间隙，外针管上有排气孔；在外针管对内针管提供刚性保护的同时，间隙和排气孔形成的泄压通道有效的平衡了进样瓶的内外气压，保证了进样体积的准确性。

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：为本发明压瓶组件的装配结构示意图。

图2：为本发明压瓶组件的背面结构示意图。

图3：为本发明压瓶组件的正面结构示意图。

图4：为图3中A-A剖面的结构示意图。

图5：为图4中I处的放大示意图。

图6：为本发明压瓶组件在自动进样器上的安装位置示意图。

附图标记说明：

1-压瓶组件，12-针组件，121-内针管，1211-止挡块，122-外针管，1221-排气孔，123-压环，124-连接头，125-管路，13-针座，111-限位架，112-拉簧，113-拉簧销轴，114-固定螺钉，115-滑块，116-压瓶导轨，117-压瓶块，1171-凹槽

2-X向运动机构

3-Z向运动机构，31-缺瓶检测光耦，32-Z向滑块

4-Y向运动机构

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

参见图1和图6，本发明提供了一种自动进样器的压瓶组件1，所述自动进样器包括有X向运动机构2、Y向运动机构4和Z向运动机构3，其中的X向、Y向和Z向在空间上相互垂直，形成三个垂直方向的移动系统。X向和Y向位于水平方向，Z向位于竖直方向，Z向运动机构3上设有Z向滑块32，Z向滑块32在Z向电机和传动机构的作用下沿着竖直方向移动。所述压瓶组件1设置在Z向滑块32上，能随着Z向滑块32上下移动。所述压瓶组件1包括针座13、针组件12、压瓶导轨116、拉簧112、限位架111和压瓶块117。所述针座13固定在Z向滑块32上，所述针组件12固定在所述针座13上，沿竖直方向延伸，所述针组件12的一端竖直向下悬置。当针座13随着Z向滑块32一起向下运动后，针座13上固定的针组件12向下扎入到样品瓶的瓶盖中。所述压瓶导轨116沿着与所述针组件12平行的方向延伸，本实施例中，压瓶导轨116沿着针组件12运行的方向布置，即在竖直方向上下移动，压瓶导轨116的上端位于针座13的上方，压瓶导轨116的下端位于针座13的下方，且延伸到针组件12悬置端的下方。所述针座13上固定有滑块115；所述压瓶导轨116上设有滑槽，所述滑槽与所述滑块115配合形成滑动副，使所述压瓶导轨116相对所述针座13在与所述针组件12平行的方向滑动；即压瓶导轨116能相对于针座13在竖直方向滑动。所述拉簧112为一螺旋弹簧，所述拉簧112的上端固定在所述压瓶导轨116上，所述拉簧112的下端固定在所述针座13上；具体的，在压瓶导轨116的上端固定有一个拉簧销轴113，所述拉簧112的上端钩挂在拉簧销轴113上面，拉簧112的下端通过固定螺钉114压紧在针座13上。所述限位架111固定在所述压瓶导轨116上并位于所述针座13上方，用于与缺瓶检测光耦31配合检测是否缺瓶；其中缺瓶检测光耦31为光传感器，是现有技术，其固定安装在Z向滑块32上面。在对应限位架111的位置，缺瓶检测光耦31形成有一个检测通道，在初始位置，所述限位架111在所述拉簧112的拉力作用下抵靠在所述针座13上对所述压瓶导轨116进行限位，同时，在该位置限位架111还遮挡住检测通道。如果在Z向滑块32向下移动过程中，检测通道一直被限位架111遮挡，则说明检测到下方没有样品瓶；如果在Z向滑块32向下移动过程中，检测通道变为没有被限位架111遮挡的状态，则说明检测到下方有样品瓶。具体的，所述限位架111固定在所述压瓶导轨116的一侧，可以采用矩形平板件，且所述限位架111的一侧向压瓶导轨116后侧伸出，以便能遮挡所述缺瓶检测光耦31的检测通道。所述压瓶块117固定在所述压瓶导轨116的下端，即压瓶块117位于针组件12悬置端的下方。所述压瓶块117上设有与所述针组件12同心的穿孔，所述针组件12能从所述穿孔中穿过。

在所述压瓶组件1工作时，Z向运动机构3上的Z向滑块32向下移动，带动整个压瓶组件1向下移动。当下方有样品瓶时，Z向滑块32向下移动到一定距离后，位于最下端的压瓶块117首先与样品瓶的瓶盖接触，在瓶盖的阻力作用下，压瓶导轨116、限位架111会停止向下移动，针座13及针组件12继续向下移动，从而压瓶导轨116、限位架111相对于针座13及针组件12向上移动；当限位架111向上移动后，使检测通道不被遮挡，控制系统通过缺瓶检测光耦31检测到下方有瓶，使针座13及针组件12继续向下移动进行扎针动作。如果下方没有样品瓶，Z向滑块32向下移动到一定距离后，位于最下端的压瓶块117不会与样品瓶的瓶盖接触，压瓶导轨116、限位架111就没有被阻止向下移动，从而压瓶导轨116、限位架111不会相对于针座13及针组件12向上移动；使检测通道一直被遮挡，控制系统通过缺瓶检测光耦31检测到下方没有瓶，停止Z向电机转动，使针座13及针组件12停止向下移动进行扎针动作。

进一步，如图2和如图3所示，所述压瓶导轨116为单根导轨，所述压瓶导轨116穿设在所述针座13中，并位于所述针组件12的后侧；所述滑槽开设在所述压瓶导轨116的后侧面上，与所述滑槽相对的所述针座13上固定所述滑块115。所述滑块115采用自润滑材料制成。压瓶导轨116采用单根导轨结构，并配合自润滑滑块115可大大降低扎针过程中压瓶导轨116抱死的概率，并大大降低了安装精度要求，使得可靠性得以提升。

进一步，所述压瓶块117的底部设有与被压瓶盖形状配合的凹槽1171；所述凹槽1171的侧壁为锥形面，使得所述凹槽1171从外到内逐渐变窄；即凹槽1171的横截面的面积从下向上逐渐减小，直到与被压瓶盖的面积相当。当压瓶块117刚开始接触下方的瓶盖时，如果瓶盖在位置上稍有偏差，由于压瓶块117与瓶盖接触的部位采用锥形面凹槽1171的设计，瓶盖通过锥形面可自动找正位置，防止缺瓶检测误报，并防止针扎偏导致进样针损坏。

进一步，图4和图5所示，所述针组件12包括外针管122和内针管121。所述外针管122的一端固定在所述针座13上、另一端为向下延伸的悬置端。所述外针管122的管壁上设有排气孔1221。所述内针管121同轴穿设在所述外针管122内，所述内针管121的上端也固定在所述针座13上、下端伸出到所述外针管122的外面，所述内针管121与所述外针管122之间具有间隙。采用内针管121外套设外针管122，内外针管122之间有间隙，外针管122上有排气孔1221的结构，在外针管122对内针管121提供刚性保护的同时，当内外针管122扎入到瓶盖内后，间隙和排气孔1221形成的泄压通道能有效的平衡进样瓶的内外气压，保证了进样体积的准确性。具体的，所述针座13上设有安装槽和穿针孔，所述穿针孔位于所述安装槽的下方并与所述安装槽连通。安装槽和穿针孔上下依次设置，安装槽的上部敞开，安装槽的底部连通该穿针孔。穿针孔向下贯通到针座13的底部，所述外针管122的上端同轴固定在所述穿针孔中。所述内针管121的上端固定有一止挡块1211，所述止挡块1211位于所述安装槽内并止挡在所述安装槽的底部；所述安装槽内还设有压环123和连接头124，压环123压靠在止挡块1211的上面，连接头124顶在压环123上进行压紧，所述止挡块1211通过所述压环123和所述连接头124压紧在所述安装槽的底部。安装槽为圆形凹槽，安装槽的内壁设有内螺纹；所述连接头124螺纹连接在所述安装槽的内壁上，所述压环123和所述连接头124上均设有贯通的穿管通道，一管路125从所述连接头124的上端向下穿过所述穿管通道，管路125的下端口对接在内针管121的上端口上，所述管路125的下端通过所述压环123密封压紧在所述内针管121的上端并与所述内针管121连通。具体实施时，压环123可以采用可变形材料，连接头124的底部设有压槽，压槽的面积大于压环123顶部的面积，压环123的顶部卡在连接头124底部的压槽内。当连接头124向下压紧后，由于压环123的压缩变形，使压环123内部的穿管通道变窄，对其中的管路125进行夹紧定位，且形成良好的密封作用。

在本实施例中，所述压瓶导轨116采用扁平状的单根导轨，所述针座13的中部设有上下贯通的导轨通道，所述压瓶导轨116穿设在所述导轨通道中。所述安装槽设在所述导轨通道的前方。在与所述压瓶导轨116后侧面上的滑槽相对的所述导轨通道中通过固定螺钉114固定所述滑块115，所述滑块115滑动卡设在所述滑槽内，导轨116在滑块115的导向下实现定向移动。所述压瓶导轨116下端的前侧面上通过固定螺钉114固定有所述压瓶块117，所述压瓶块117为圆柱形，其中央具有一个上下贯通的穿孔。所述限位架111向所述压瓶导轨116的后侧伸出，大于所述压瓶导轨116的厚度，以便能遮挡所述缺瓶检测光耦31的检测通道。

所述压瓶组件在随Z向滑块向下运动过程中，压瓶块首先抵触到瓶盖，此时压瓶导轨和限位架一起被抬起，缺瓶检测光耦的检测通道由遮挡状态变为不遮挡状态，通过电平信号的变化检测判断有瓶，此时Z向滑块才带动针组件继续向下扎针；当样品盘上没有样品瓶时，压瓶导轨和限位架不会被抬起，缺瓶检测光耦的检测通道始终被遮挡，通过电平信号未发生变化来判断缺瓶，此时Z向电机会停止转动，Z向滑块不再向下运动，进样终止。这样可提供自动识别功能，防止针组件扎空或者扎偏导致内外针管损坏。

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。

Claims (10)

1.一种自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述自动进样器的压瓶组件包括：

针座，所述针座上固定有滑块；

针组件，所述针组件固定在所述针座上，所述针组件的一端悬置；

压瓶导轨，所述压瓶导轨沿着与所述针组件平行的方向延伸，所述压瓶导轨上设有滑槽，所述滑槽与所述滑块配合形成滑动副，使所述压瓶导轨相对所述针座在与所述针组件平行的方向滑动；

拉簧，所述拉簧的上端固定在所述压瓶导轨上，所述拉簧的下端固定在所述针座上；

限位架，所述限位架固定在所述压瓶导轨上并位于所述针座上方，在初始位置，所述限位架在所述拉簧的拉力作用下抵靠在所述针座上对所述压瓶导轨进行限位；

压瓶块，所述压瓶块固定在所述压瓶导轨的下端，所述压瓶块上设有与所述针组件同心的穿孔，所述针组件能从所述穿孔中穿过。

2.如权利要求1所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述压瓶导轨为单根导轨，所述压瓶导轨穿设在所述针座中，并位于所述针组件的后侧；所述滑块固定在所述针座的后侧，所述滑槽开设在所述压瓶导轨的后侧面。

3.如权利要求1或2所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述滑块采用自润滑材料制成。

4.如权利要求1所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述限位架用于与缺瓶检测光耦配合检测是否缺瓶；所述限位架的一侧向后伸出，以便能遮挡所述缺瓶检测光耦的检测通道，以此来判断所述压瓶导轨的位置。

5.如权利要求1所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述压瓶块的底部设有与被压瓶盖形状配合的凹槽；所述凹槽的侧壁为锥形面。

6.如权利要求1所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述针组件包括：

外针管，所述外针管的一端固定在所述针座上、另一端为悬置端；所述外针管的管壁上设有排气孔；

内针管，所述内针管同轴穿设在所述外针管内，所述内针管的上端也固定在所述针座上、下端伸出到所述外针管的外面，所述内针管与所述外针管之间具有间隙。

7.如权利要求6所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述针座上设有安装槽和穿针孔，所述穿针孔位于所述安装槽的下方并与所述安装槽连通；所述外针管的上端同轴固定在所述穿针孔中；所述内针管的上端固定有一止挡块，所述止挡块位于所述安装槽内并止挡在所述安装槽的底部；所述安装槽内还设有压环和连接头，所述止挡块通过所述压环和所述连接头压紧在所述安装槽的底部。

8.如权利要求7所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述连接头螺纹连接在所述安装槽的内壁上，所述压环和所述连接头上均设有贯通的穿管通道，一管路从所述连接头的上端向下穿过所述穿管通道，所述管路的下端通过所述压环密封压紧在所述内针管的上端并与所述内针管连通。

9.如权利要求8所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述压瓶导轨为扁平状的单根导轨，所述针座的中部设有上下贯通的导轨通道，所述压瓶导轨穿设在所述导轨通道中；所述安装槽设在所述导轨通道的前方；所述滑块固定在所述针座的后侧，所述滑槽开设在所述压瓶导轨的后侧面。

10.如权利要求9所述的自动进样器的压瓶组件，其特征在于，所述滑块采用自润滑材料制成；所述限位架用于与缺瓶检测光耦配合检测是否缺瓶；所述限位架的一侧向后伸出，以便能遮挡所述缺瓶检测光耦的检测通道，以此来判断所述压瓶导轨的位置；所述针座及所述缺瓶检测光耦均固定在自动进样器的Z向滑块上。