CN108583991A - 全自动移液吸头排列机 - Google Patents
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Abstract
一种全自动移液吸头排列机，包括设置在底板上的固定架，固定架上设置有上料机构、余料回收槽，余料回收槽与上料机构相连通，固定架下方设置有传送机构，传送机构上方的固定架上设置有余料清扫机构，余料清扫机构设置于余料回收槽上方区域，固定架的下端设置有与传送机构相连通的迎料导槽，迎料导槽的下端设置有下料管，下料管下端设置有开合式对准机构，快拆式移液吸头盒放置在移动机构上，移动机构设置在底板上，固定架上设置有控制模块；本发明具有体积小、效率高、噪声小、耗能低、可调性高等优点，可推广应用到医疗或实验室移液吸头排列设备领域。
Description
技术领域
本发明属于实验用或医用自动化设备技术领域，具体涉及到一种全自动移液吸头排列机。
背景技术
移液吸头常用于生物、化工、医疗实验室以及其他相关场景。为了配合移液器使用需将移液吸头按顺序整齐的排放在具有固定孔位的吸头盒内。目前，实验或医用移液吸头试管产品通常主要通过人力完成排列装盒，这种方式费时费力，降低了实验效率也增加了生产成本。其次，手工排列装盒不可避免的会造成移液吸头的二次污染，由此可见，现有人工排列装盒方式不能很好的满足实验室和医疗场所的用量及卫生要求。
通过专利和产品检索，现市面上的已有同类产品技术方案通常可归纳为以下几个模块的组合：上料模块、传送模块、下料模块、装料模块以及控制模块，现有技术方案中常见的上料模块通常有两种，一种为振动台(盘)上料，如专利(CN 203381813U，CN 104890911A)中使用的，另一种为滚筒上料，如专利(CN 205415649 U)。其中滚筒上料已广泛应用于各工业领域如螺丝机上料模块(CN 204565544 U，CN 203855107 U)及“O”型圈上料装置(CN204453703 U)等。通过比较发现对于本发明所应用的领域而言，滚筒上料为更优的上料结构，所以本发明采用了广泛应用于各工业领域的上料滚筒作为上料方式之一。现有技术方案中的传送模块大多采用工业上使用较多的直振机构作为物料运送方式，这种方式的主要缺陷是噪音大、成本高、寿命较短、能耗高且维护难度大等。本发明中包括传送模块在内的所有运动部件均没有采用振动作为动力来源。现有技术方案中下料模块的出料方式主要采用直接下落的方式，其出料口通常与装料平台间留有较宽的距离，这种方式的主要缺陷是：因无法准确控制物料下落的姿势，有可能造成物料没有准确的下落至指定位置而造成卡料。本发明公开的下料机构的功能之一就是解决物料下落姿势不可控的问题。现有技术方案中的装料平台通常使用的是X轴，Y轴交叉滑台，其驱动电机通常分别固定在X轴和Y轴滑轨上，这种技术方案的主要缺陷是：至少有一个驱动电机将跟随移动滑轨运动，这会造成移动部件的惯性加大从而降低整体装料平台移动的稳定性。其次，因电机本身需要移动，与电机相连接的电源与信号连接线也须持续弯折和来回运动，这会造成线材和整机的使用寿命降低。本发明公开的装料平台中的驱动电机均为固定电机，即电机不随移动平台的运动而移动，这种方式很好的解决了上述现有技术方案中的各种缺陷。现有技术方案中的控制模块通常会使用PLC作为控制器，对于本发明所应用的领域而言，使用PLC作为控制模块的缺点是其通常体积较大、价格较为昂贵且人机交互界面不够友好，所以本发明中没有使用PLC作为控制模块。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺陷,提供一种设计合理、体积小、效率高、噪声小、耗能低、可调性高的全自动移液吸头排列机。
解决上述技术问题采用的技术方案是：包括设置在底板上的固定架，固定架上设置有上料机构、余料回收槽，余料回收槽与上料机构相连通，固定架下方设置有传送机构，传送机构上方的固定架上设置有余料清扫机构，余料清扫机构设置于余料回收槽上方区域，固定架的下端设置有与传送机构相连通的迎料导槽，迎料导槽的下端设置有下料管，下料管下端设置有开合式对准机构，快拆式移液吸头盒放置在移动机构上，移动机构设置在底板上，固定架上设置有控制模块。
作为本发明优选实施方式，上料机构为：关于固定架中心对称设置有两个储料槽，储料槽内均设置有上料传送带，两个上料传送带之间设置有U型槽，U型槽上边缘固定在固定架上、下边缘与传送机构相连接。
作为本发明另一种实施方式，上料机构为：储料滚筒内壁设置有挡板，储料滚筒内设置有与传送机构相连接的U型槽,储料滚筒与驱动机构相连接。
作为本发明优选实施方式，开合式对准机构由电机或者电磁推杆驱动。
作为本发明优选实施方式，传送机构为：固定架下端设置有传送驱动电机，传送驱动电机的输出轴与传送驱动轮相连接，传送驱动轮与传送从动轮之间设置有至少2根皮带，相邻皮带之间的间距可调，固定架下部设置的导轮对皮带进行导向。
作为本发明优选实施方式，移动机构为：底板上设置有第一电机和第二电机，第一电机的输出轴上设置有第一电机主动轮，底板上第一电机主动轮和第三从动轮之间设置有第一纵向导轨，第一纵向导轨上设置有第一纵向滑块，第一纵向滑块上设置有第一从动轮和第二从动轮，第二电机输出轴上设置有第二电机主动轮，底板上第二电机主动轮和第四从动轮之间设置有第二纵向导轨，第二纵向导轨上设置有第二纵向滑块，第二纵向滑块上设置有第五从动轮和第六从动轮，第一纵向滑块和第二纵向滑块之间设置有横向导轨，横向导轨上设置有横向滑块，快拆式移液吸头盒固定于横向滑块上，快拆式移液吸头盒与第一电机主动轮、第二电机主动轮通过驱动皮带经由第一从动轮、第二从动轮、第三从动轮、第四从动轮、第五从动轮、第六从动轮连接,第一电机与第二电机同向转动时，所述快拆式移液吸头盒沿横向导轨移动,第一电机与第二电机异向转动时，所述快拆式移液吸头盒沿纵向导轨移动。
作为本发明优选实施方式，控制模块由可编程微控制器组成。
本发明相比于现有技术具有以下优点：
由控制模块控制上料机构、传送机构、开合式对准机构、移动机构可自动完成多种不同规格移液吸头的排列排列装盒。同时，本发明避免了使用传统振动台(盘)或直振导轨等振动上料和传送机构，而是运用供料皮带和传送皮带等单方向连续运动机构，并且所有执行机构均为非气动元件，相比于现有技术，本装置具有体积小、效率高、噪声小、耗能低等优点。更重要的，通过调节传送皮带之间的间距，本装置还具有一台机器排多种规格移液吸头的功能。
附图说明
图1是本发明一个实施例的正面立体结构示意图。
图2是本发明的背面立体结构示意图。
图3是本发明的俯视图。
图4是本发明另一个实施例的背面立体结构示意图。
图中：1、储料槽；2、固定架；3、上料传送带；4、U型槽；5、传送皮带；6、调节螺母；7、余料清扫机构；8、余料回收槽；9、导轮；10、传送从动轮；11、迎料导槽；12、下料管；13、开合式对准机构；14、快拆式移液吸头盒固定板；15、第一纵向滑块；16、横向导轨；17、第一纵向导轨；18、第一电机；19、传送驱动轮；20、传送驱动电机；21、上料主动轮；22、上料皮带；23、上料从动轮；24、第一电机主动轮；25、驱动皮带；26、第一从动轮；27、第二从动轮；28、第三从动轮；29、第四从动轮；30、第五从动轮；31、第六从动轮；32、第二电机主动轮；33、第二电机；34、底板；36、第二纵向导轨；37、第二纵向滑块；38、储料滚筒；39、滚筒驱动装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
在图1～3中，本发明一种全自动移液吸头排列机，在底板34上固定连接安装有固定架2，固定架2一侧安装有上料机构、另一侧安装有与上料机构相连通的余料回收槽8，固定架2下方安装有传送机构，传送机构上方的固定架2上安装有余料清扫机构9，余料清扫机构9由电机带动，余料清扫机构9安装于余料回收槽8上方区域，将传送机构上排列不整齐的移液吸头清扫掉入余料回收槽8，再经过余料回收槽8进入上料机构，固定架2的下方安装有与传送机构相连通的迎料导槽11，迎料导槽11的下端安装有下料管12，由传送机构输送的移液吸头经过迎料导槽11缓冲导向进入下料管12，下料管12下端安装有开合式对准机构13，下料管12内安装有光电传感器，可感应到是否有移液吸头落入下料管12，将信号反馈给控制模块，由控制模块发出指令使开合式对准机构13执行相应操作，开合式对准机构13由电机或者电磁推杆驱动，开合式对准机构13的下端位于快拆式移液吸头盒固定板14上方，快拆式移液吸头盒放置在移动机构上，移动机构设置在底板34上，固定架2上设置有控制模块，本发明的控制模块由可编程微控制器组成。
本实施例的上料机构由储料槽1、上料传送带3、U型槽连接构成，关于固定架2中心对称安装有两个储料槽1，也可设置一个储料槽1，储料槽1内均安装有上料传送带3，上料传送带3由上料主动轮21、上料皮带22、上料从动轮23连接构成，上料皮带22上可设置有挡块，防止移液吸头掉落，也可以调节上料皮带22与地面的夹角防止移液吸头掉落，两个上料传送带3之间安装有U型槽4，U型槽4上边缘固定在固定架2上、下边缘与传送机构相连接。
本实施例的传送机构由传送驱动轮19、传送驱动电机20、传送皮带5、导轮9、传送从动轮10连接构成，固定架2下端安装有传送驱动电机20，传送驱动电机20的输出轴与传送驱动轮19相连接，传送驱动轮19与传送从动轮10之间安装有至少2根传送皮带5，相邻传送皮带5之间间隔可调，传送驱动电机20转动带动传送驱动轮19转动，从而使传送皮带5前进，由上料机构送入U型槽4的移液吸管插入传送皮带5的间隔中被带动前进，固定架2下部固定安装的导轮9对皮带进行导向，传送皮带5可根据移液吸管的规格调节相应的间距，移液吸管随传送皮带5前进至迎料导槽11处，移液吸头经迎料导槽11导向缓冲进入下料管12。
本实施例的固定架2上可安装有调节螺母6，通过转动调节螺母6调节传送皮带5之间的间距，从而适应不同规格的移液吸管。
本实施例的移动机构由第一纵向滑块15、横向导轨16、第一纵向导轨17、第一电机18、第一电机主动轮24、驱动皮带25、第一从动轮26、第二从动轮27、第三从动轮28、第四从动轮29、第五从动轮30、第六从动轮31、第二电机主动轮32、第二电机33、第二纵向导轨36、第二纵向滑块37连接构成，底板34上安装有第一电机18和第二电机33，第一电机18的输出轴上安装有第一电机主动轮24，底板34上第一电机主动轮24和第三从动轮28之间安装有第一纵向导轨17，第一纵向导轨17上安装有第一纵向滑块15，第一纵向滑块15上安装有第一从动轮26和第二从动轮27，第二电机33输出轴上安装有第二电机主动轮32，底板34上第二电机主动轮32和第四从动轮29之间安装有第二纵向导轨36，第二纵向导轨36上安装有第二纵向滑块37，第二纵向滑块37上安装有第五从动轮30和第六从动轮31，第一纵向滑块15和第二纵向滑块37之间安装有横向导轨16，横向导轨16上安装有横向滑块，快拆式移液吸头盒固定于横向滑块上，快拆式移液吸头盒与第一电机主动轮24、第二电机主动轮32通过驱动皮带25经由第一从动轮26、第二从动轮27、第三从动轮28、第四从动轮29、第五从动轮30、第六从动轮31连接，第一电机18和第二电机33同向转动时快拆式移液吸头盒沿横向导轨16移动，第一电机18和第二电机33异向转动时快拆式移液吸头盒沿第一纵向导轨17和第二纵向导轨37移动。
实施例2
在图4中，上述实施例1中，本实施例的上料机构由储料滚筒38、U型槽4连接构成，储料滚筒38内壁间隔安装有挡板，防止移液吸头掉落；储料滚筒38内安装有与传送机构相连接的U型槽4,储料滚筒38与滚筒驱动机构39相连接；其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。
本发明的工作原理如下：
实施例1在操作时，控制模块控制第一电机18、第二电机33带动快拆式移液吸头盒移动至与开合式对准机构13对应的指定孔位处，移液吸头被放置在储料槽1中，储料槽1中的上料传送带3在传送驱动轮19、传送驱动电机20、传送主动轮21、传送皮带22、传送从动轮23的作用下将移液吸头运送至U型槽4中，移液吸头在重力的帮助下经由U型槽4将其姿态调整为竖直状态并且插入传送皮带5之间的间隔内。传送皮带5由传送驱动轮19驱动与移液吸头同步向前运动，运动过程中，余料清扫机构7将传送皮带5上的未正确插入传送皮带5的移液吸头扫至余料回收槽8中并回到储料槽1中，以此保证传送皮带5的正常传输。然后移液吸头到达迎料导槽11，进入下料管12进入到开合式对准机构13中，当下料管12中的光电传感器检测到信号时，传送皮带5停止转动，开合式对准机构13将打开盖板，移液吸头落入快拆式移液吸头盒固定板14的移液吸头盒的对应孔中。然后控制模块控制第一电机18、第二电机33带动快拆式移液吸头盒固定板14移动至下一对应孔位，开合式对准机构13将盖板闭合，传送皮带5重新开始运动，直至下一移液吸头进入下料管12，以此往复，直至快拆式移液吸头固定板14上的移液吸头盒装满或储料槽1中的移液吸头用完。如果用户需要进行另一种规格的移液吸头的排列装盒操作，用户只需要调节相邻传送皮带5之间的间隔至预设定值，并将快拆式移液吸头盒固定板和下料管12及开合式对准机构13更换为对应规格即可，不同规格的移液吸头排列装盒操作相同。
实施例2在操作时，上料机构中的储料滚筒38由滚筒驱动装置39驱动其绕圆心运动，滚筒内挡板带动移液吸头至U型槽4上方，移液吸头在重力作用下下落至U型槽4内,其他机构操作运行方式与实施例1相同。
Claims (7)
1.一种全自动移液吸头排列机，包括设置在底板上的固定架，其特征在于：固定架上设置有上料机构、余料回收槽，余料回收槽与上料机构相连通，固定架下方设置有传送机构，传送机构上方的固定架上设置有余料清扫机构，余料清扫机构设置于余料回收槽上方区域，固定架的下端设置有与传送机构相连通的迎料导槽，迎料导槽的下端设置有下料管，下料管下端设置有开合式对准机构，快拆式移液吸头盒放置在移动机构上，移动机构设置在底板上，固定架上设置有控制模块。
2.根据权利要求1所述的全自动移液吸头排列机，其特征在于所述的上料机构为：关于固定架中心对称设置有两个储料槽，储料槽内均设置有上料传送带，两个上料传送带之间设置有U型槽，U型槽上边缘固定在固定架上、下边缘与传送机构相连接。
3.根据权利要求1所述的全自动移液吸头排列机，其特征在于所述的上料机构为：储料滚筒内壁设置有挡板，储料滚筒内设置有与传送机构相连接的U型槽,储料滚筒与驱动机构相连接。
4.根据权利要求1所述的全自动移液吸头排列机，其特征在于：所述的开合式对准机构由电机或者电磁推杆驱动。
5.根据权利要求1所述的全自动移液吸头排列机，其特征在于所述的传送机构为：固定架下端设置有传送驱动电机，传送驱动电机的输出轴与传送驱动轮相连接，传送驱动轮与传送从动轮之间设置有至少2根皮带，相邻皮带之间的间距可调，固定架下部设置的导轮对皮带进行导向。
6.根据权利要求1所述的全自动移液吸头排列机，其特征在于所述的移动机构为：底板上设置有第一电机和第二电机，第一电机的输出轴上设置有第一电机主动轮，底板上第一电机主动轮和第三从动轮之间设置有第一纵向导轨，第一纵向导轨上设置有第一纵向滑块，第一纵向滑块上设置有第一从动轮和第二从动轮，第二电机输出轴上设置有第二电机主动轮，底板上第二电机主动轮和第四从动轮之间设置有第二纵向导轨，第二纵向导轨上设置有第二纵向滑块，第二纵向滑块上设置有第五从动轮和第六从动轮，第一纵向滑块和第二纵向滑块之间设置有横向导轨，横向导轨上设置有横向滑块，快拆式移液吸头盒固定于横向滑块上，快拆式移液吸头盒与第一电机主动轮、第二电机主动轮通过驱动皮带经由第一从动轮、第二从动轮、第三从动轮、第四从动轮、第五从动轮、第六从动轮连接,第一电机与第二电机同向转动时，所述快拆式移液吸头盒沿横向导轨移动,第一电机与第二电机异向转动时，所述快拆式移液吸头盒沿纵向导轨移动。
7.根据权利要求1所述的全自动移液吸头排列机，其特征在于：所述的控制模块由可编程微控制器组成。
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