CN110451274A - 小型移液枪吸头装载设备及装载方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型移液枪吸头装载设备及装载方法，包括安装在底板上并依次连接的出料机构、震动送料机构、整料机构、取料机构，出料机构包括分料圆筒，分料圆筒经分料底座安装在底板上，分料圆筒的转轴部安装在分料底座上，分料底座上开设有用于容置分料圆筒的半圆槽，半圆槽上端一侧设置有导出口，分料圆筒圆周均布有若干出料口，分料底座上安装有分料电机，分料电机与料圆筒的转轴部的一端连接传动，所述整料机构包括安装在底板上的座板，座板上横置有一槽口，槽口输入端连接震动送料机构，槽口两侧设有导料板，两个导料板内侧面设置导料槽，导料板外侧设置有与座板滑动连接的撑料板，本装载设备结构简单，设计合理，装盒速度快，装盒通量高。
Description
技术领域
本发明涉及一种小型移液枪吸头装载设备及装载方法。
背景技术
移液枪在生命科学基础研究、药物研发、公共卫生领域的细胞及动物水平毒理评价、疾病与预防中心的高通量检测、药物分析学、药物代谢组学等领域被广泛应用。实验室中，移液枪吸头的使用率非常高，一个实验室每天会消耗掉大量的移液枪吸头。市面上销售的移液枪吸头有排列组装好的盒装吸头和散装的袋装吸头。前者虽然使用方便，但价格昂贵，增加了实验成本；后者价格相对低廉，但需要人工手动排列组装吸头，需要付出大量低级重复劳动，浪费人力物力。
据统计，平均手工插一盒吸头需要3分钟，插20盒就会非常劳累，50盒就到了精神和体力的极限。因此，人工装载吸头人力消耗大、操作效率低、而且容易出现误操作，已经不能满足市场需求。
针对吸头自动装载，国内外也有一些产品面市，但有些设备仍然需要预先将吸头排列装填到吸头多孔架上，有些自动装填设备则价格昂贵，便宜的需要5万元一台，贵的则超过10万元一台，且基本上采用的单个吸头单步自动装填操作模式，效率较低。
发明内容
本发明提出一种小型移液枪吸头装载设备及装载方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：包括安装在底板上并依次连接的出料机构、震动送料机构、整料机构、取料机构；
所述出料机构包括分料圆筒，所述分料圆筒经分料底座安装在底板上，分料圆筒的转轴部经轴承座安装在分料底座上，分料底座上开设有用于容置分料圆筒的半圆槽，半圆槽上端一侧设置有导出口，分料圆筒圆周均布有若干出料口，分料底座上安装有分料电机，分料电机与料圆筒的转轴部的一端连接传动；
所述震动送料机构包括导送轨、直振器、支架，支架安装在底板上，直振器安装在支架上，导送轨安装在直振器上，导送轨的输入端连接导出口；
所述整料机构包括安装在底板上的座板，座板位于取料机构上方，所述座板上横置有一槽口，槽口输入端连接导送轨的输出端，槽口前后两侧设置有导料板，两个导料板内侧面沿横向等间隔设置有若干竖直的导料槽，导料板外侧设置有撑料板，两个撑料板均与座板滑动连接，两个撑料板能相对滑轨同步相向或相背移动，底板上于撑料板外侧设置有用于驱动撑料板移动的电磁推杆，一侧的导料板上方设置有同步带，所述同步带安装在座板上，同步带的带体上等间隔的设置有隔离指；
所述取料机构包括用于放置吸头盒的承接盘，底板上于承接盘左右两侧分别纵置安装有丝杆、导杆，底板左右两侧设置有连接耳，丝杆侧的连接耳上安装有与丝杆螺纹配合的螺母，导杆侧的连接耳套装在导杆上，底板上安装丝杆电机，丝杆电机与丝杆的一端连接传动。
进一步的，所述出料口的槽口面为斜面。
进一步的，所述导送轨上设置有输出端低、输入端高的导送面，导送面中部开设有导送槽，导送槽的槽宽小于吸头大端的尺寸。
进一步的，所述同步带包括带体、主动轮、从动轮、同步带电机，所述主动轮、从动轮竖置的安装在座板上，主动轮、从动轮位于导料板左右两侧，同步带电机在座板上，同步带电机与主动轮一端的轴部连接传动，主动轮、从动轮经带体连接传动。
进一步的，所述座板上于导料板外侧安装有纵置的导轨，导轨上设置有滑块，滑块安装在撑料板下端，撑料板上端位于导料板上方，撑料板与导料板贴合时，两个撑料板上端之间的间距小于吸头大端的尺寸。
进一步的，相邻隔离指的间隔距离与吸头盒上相邻吸头孔之间的圆心距相同，相邻隔离指的间隔距离不小于吸头大端的尺寸，同一导料板上相邻导料槽的圆心距与吸头盒上相邻吸头孔的圆心距相同，导料槽的直径比吸头大端的尺寸大。
进一步的，所述底板上安装有电控箱，槽口一端连接导送轨的输出端，槽口另一端设置有光电传感器A，底板上安装有光电传感器B, 光电传感器B位于丝杆、导杆之间远离座板那侧，光电传感器A、光电传感器B、分料电机、丝杆电机、分料电机、电磁推杆均与电控箱内的控制器电性连接。
进一步的，分料电机、丝杆电机、分料电机均采用步进电机。
进一步的，分料圆筒一侧平面上开设有装料口。
一种小型移液枪吸头装载设备的装载方法，包括以下步骤：
步骤1：向分料圆筒内装入吸头；
步骤2：将设备通电开机，开机后由于光电传感器B的光信号不受物体阻挡，电控箱控制丝杆电机转动，使得承接盘移动至取方工位，承接盘将光电传感器B的光信号阻挡，电控箱控制丝杆电机停转；
步骤3：将吸头盒放入承接盘，启动丝杆电机，使得承接盘移动至收料位置；
步骤4：启动分料电机、直振器，分料电机带动分料圆筒转动，落入出料口的吸头通过导出口进入导送轨，在直振器和吸头自身重力的作用下导送轨上的吸头逐个前移到同步带输入端；
步骤5：同步带电机启动，同步带经隔离指将吸头逐个带入槽口内
步骤6：光电传感器A的光信号被槽口内的吸头挡住后，同步带电机停止，从而使吸头等间隔地停在吸头的取料位置；
步骤7：电磁推杆收缩，吸头经导料槽下落并插入吸头盒上的吸头孔中，填满吸头盒上一排的吸头孔，丝杆电机转动，使得承接盘带动吸头盒移动，将另一排的吸头孔移动至槽口下方；
步骤8：光电传感器A的光信号不受物体阻挡，电磁推杆伸出复位，同步带电机启动；
步骤9：重复步骤5-8，直至完成整盒的装载。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，装盒速度快，装盒通量高。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本装置的结构示意图；
图2为本装置的结构俯视图；
图3为分料圆筒的结构示意图；
图4为分料底座的结构示意图；
图5为导送轨的结构示意图；
图6为整料机构与取料机构配合结构示意图；
图7为座板上的安装的结构示意图。
图中：1-底板；2-出料机构；201-分料圆筒；202-分料底座；203-出料口；204-转轴部；205-装料口；206-半圆槽；207-导出口；3-震动送料机构；301-导送轨；302-直振器；303-支架；304-导送槽；4-整料机构；401-座板；402-槽口；403-导料板；404-撑料板；405-电磁推杆；406-导轨；5-同步带；501-带体；502-同步带电机；6-取料机构；601-承接盘；602-吸头盒；603-导杆；604-丝杆；605-丝杆电机；7-电控箱；8-光电传感器A；9-光电传感器B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-7所示，一种小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：包括安装在底板上并依次连接的出料机构、震动送料机构、整料机构、取料机构；
所述出料机构包括分料圆筒，所述分料圆筒经分料底座安装在底板上，分料圆筒的转轴部经轴承座安装在分料底座上，分料底座上开设有用于容置分料圆筒下半部分的半圆槽，半圆槽上端一侧设置有导出口，分料圆筒圆周均布有若干出料口，出料口每次只能进入一个吸头，出料口转动至导出口位置时与其连通，分料底座上安装有分料电机，分料电机与料圆筒的转轴部的一端连接传动,通过分料圆筒转动从而有序地携带吸头到导出口；
所述震动送料机构包括导送轨、直振器、支架，支架安装在底板上，直振器安装在支架上，导送轨安装在直振器上，导送轨的输入端连接分料底座上的导出口；
所述整料机构包括安装在底板上的座板，座板位于取料机构上方，所述座板上横置有一槽口，槽口输入端连接导送轨的输出端，槽口前后两侧设置有导料板，两个导料板内侧面沿横向等间隔设置有若干竖直的导料槽，导料板外侧设置有撑料板，两个撑料板均与座板滑动连接，两个撑料板能相对滑轨同步相向或相背移动，底板上于撑料板外侧设置有用于驱动撑料板移动的电磁推杆，一侧的导料板上方设置有同步带，所述同步带安装在座板上，同步带的带体上等间隔的设置有隔离指；
所述取料机构包括用于放置吸头盒的承接盘，底板上于承接盘左右两侧分别纵置安装有丝杆、导杆，底板左右两侧设置有连接耳，丝杆侧的连接耳上安装有与丝杆螺纹配合的螺母，导杆侧的连接耳套装在导杆上，底板上安装丝杆电机，丝杆电机与丝杆的一端连接传动。
在本实施例中，所述出料口的槽口面为斜面，斜面能使吸头更容易从分料圆筒的出料口导出，从而使分料圆筒在旋转的过程中能够等间隔地携带吸头到导出口，实现单个有序地分离一大堆吸头。
在本实施例中，所述导送轨上设置有输出端低、输入端高的导送面，导送面中部开设有导送槽，导送槽的槽宽小于吸头大端的尺，导送槽能使吸头尺寸较小的部位通过而吸头尺寸较大的部位不能通过，使吸头能够悬挂在导向轨道上，从而使吸头在重力和微直振器的作用下被高效地传送到整料机构。
在本实施例中，所述同步带包括带体、主动轮、从动轮、同步带电机，所述主动轮、从动轮竖置的安装在座板上，主动轮、从动轮位于导料板左右两侧，同步带电机在座板上，同步带电机与主动轮一端的轴部连接传动，主动轮、从动轮经带体连接传动。
在本实施例中，所述座板上于导料板外侧安装有纵置的导轨，导轨上设置有滑块，滑块安装在撑料板下端，撑料板上端位于导料板上方，撑料板与导料板贴合时，两个撑料板上端之间的间距小于吸头大端的尺寸。
在本实施例中，相邻隔离指的间隔距离与吸头盒上相邻吸头孔之间的圆心距相同，相邻隔离指的间隔距离不小于吸头大端的尺寸，同一导料板上相邻导料槽的圆心距与吸头盒上相邻吸头孔的圆心距相同，导料槽的直径比吸头大端的尺寸大。同步带可以使吸头在分料板上等距排列；相邻隔离指的间隔距离与吸头盒上一排中相邻的吸头孔之间的圆心距一样，隔离指之间的隔离槽尺寸比吸头最大圆的尺寸略大一点点，这样确保吸头能够进入间隔之中且从间隔中掉落时不会被卡住，从而实现一排吸头刚好插入吸头盒的一排吸头孔中，同步带电机能够控制传送带运行距离，从而控制吸头运行位置。
在本实施例中，所述底板上安装有电控箱，槽口一端连接导送轨的输出端，槽口另一端设置有光电传感器A，底板上安装有光电传感器B, 光电传感器B位于丝杆、导杆之间远离座板那侧，光电传感器A、光电传感器B、分料电机、丝杆电机、分料电机、电磁推杆均与电控箱内的控制器电性连接，控制器为PLC。
在本实施例中，分料电机、丝杆电机、分料电机均采用步进电机。
在本实施例中，分料圆筒一侧平面上开设有装料口。
一种小型移液枪吸头装载设备的装载方法，包括以下步骤：
步骤1：向分料圆筒内装入吸头；
步骤2：将设备通电开机，开机后由于光电传感器B的光信号不受物体阻挡，电控箱控制丝杆电机转动，使得承接盘移动至取方工位，承接盘将光电传感器B的光信号阻挡，电控箱控制丝杆电机停转；
步骤3：将吸头盒放入承接盘，启动丝杆电机，使得承接盘移动至收料位置；
步骤4：启动分料电机、直振器，分料电机带动分料圆筒转动，落入出料口的吸头通过导出口进入导送轨，在直振器和吸头自身重力的作用下导送轨上的吸头逐个前移到同步带输入端；
步骤5：同步带电机启动，同步带经隔离指将吸头逐个带入槽口内
步骤6：光电传感器A的光信号被槽口内的吸头挡住后，同步带电机停止，从而使吸头等间隔地停在吸头的取料位置；
步骤7：电磁推杆收缩，吸头经导料槽下落并插入吸头盒上的吸头孔中，填满吸头盒上一排的吸头孔，丝杆电机转动，使得承接盘带动吸头盒移动，将另一排的吸头孔移动至槽口下方；
步骤8：光电传感器A的光信号不受物体阻挡，电磁推杆伸出复位，同步带电机启动；
步骤9：重复步骤5-8，直至完成整盒的装载。
本装置通过合理的尺寸设计使得, 将吸头盒位于收料位时, 吸头盒最外侧的一排吸头孔位于取料位置正下方,当最内侧的一排吸头孔装满吸头后, 丝杆电机带动吸头盒彻底移出整料机构,并将光电传感器B的光信号阻挡,使得丝杆电机、电磁推杆停止动作
在本实施例中，电控箱上设置有控制丝杆电机、电磁推杆、分料电机、直振器启停的按钮。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：包括安装在底板上并依次连接的出料机构、震动送料机构、整料机构、取料机构；
所述出料机构包括分料圆筒，所述分料圆筒经分料底座安装在底板上，分料圆筒的转轴部经轴承座安装在分料底座上，分料底座上开设有用于容置分料圆筒的半圆槽，半圆槽上端一侧设置有导出口，分料圆筒圆周均布有若干出料口，分料底座上安装有分料电机，分料电机与料圆筒的转轴部的一端连接传动；
所述震动送料机构包括导送轨、直振器、支架，支架安装在底板上，直振器安装在支架上，导送轨安装在直振器上，导送轨的输入端连接导出口；
所述整料机构包括安装在底板上的座板，座板位于取料机构上方，所述座板上横置有一槽口，槽口输入端连接导送轨的输出端，槽口前后两侧设置有导料板，两个导料板内侧面沿横向等间隔设置有若干竖直的导料槽，导料板外侧设置有撑料板，两个撑料板均与座板滑动连接，两个撑料板能相对滑轨同步相向或相背移动，底板上于撑料板外侧设置有用于驱动撑料板移动的电磁推杆，一侧的导料板上方设置有同步带，所述同步带安装在座板上，同步带的带体上等间隔的设置有隔离指；
所述取料机构包括用于放置吸头盒的承接盘，底板上于承接盘左右两侧分别纵置安装有丝杆、导杆，底板左右两侧设置有连接耳，丝杆侧的连接耳上安装有与丝杆螺纹配合的螺母，导杆侧的连接耳套装在导杆上，底板上安装丝杆电机，丝杆电机与丝杆的一端连接传动。
2.根据权利要求1所述的小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：所述出料口的槽口面为斜面。
3.根据权利要求2所述的小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：所述导送轨上设置有输出端低、输入端高的导送面，导送面中部开设有导送槽，导送槽的槽宽小于吸头大端的尺寸。
4.根据权利要求1所述的小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：所述同步带包括带体、主动轮、从动轮、同步带电机，所述主动轮、从动轮竖置的安装在座板上，主动轮、从动轮位于导料板左右两侧，同步带电机在座板上，同步带电机与主动轮一端的轴部连接传动，主动轮、从动轮经带体连接传动。
5.根据权利要求1所述的小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：所述座板上于导料板外侧安装有纵置的导轨，导轨上设置有滑块，滑块安装在撑料板下端，撑料板上端位于导料板上方，撑料板与导料板贴合时，两个撑料板上端之间的间距小于吸头大端的尺寸。
6.根据权利要求5所述的小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：相邻隔离指的间隔距离与吸头盒上相邻吸头孔之间的圆心距相同，相邻隔离指的间隔距离不小于吸头大端的尺寸，同一导料板上相邻导料槽的圆心距与吸头盒上相邻吸头孔的圆心距相同，导料槽的直径比吸头大端的尺寸大。
7.根据权利要求6所述的小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：所述底板上安装有电控箱，槽口一端连接导送轨的输出端，槽口另一端设置有光电传感器A，底板上安装有光电传感器B, 光电传感器B位于丝杆、导杆之间远离座板那侧，光电传感器A、光电传感器B、分料电机、丝杆电机、分料电机、电磁推杆均与电控箱内的控制器电性连接。
8.根据权利要求1所述的小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：分料电机、丝杆电机、分料电机均采用步进电机。
9.根据权利要求1所述的小型移液枪吸头装载设备，其特征在于：分料圆筒一侧平面上开设有装料口。
10.一种小型移液枪吸头装载设备的装载方法，采用如权利要求7所述的小型移液枪吸头装载设备,其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：向分料圆筒内装入吸头；
步骤2：将设备通电开机，开机后由于光电传感器B的光信号不受物体阻挡，电控箱控制丝杆电机转动，使得承接盘移动至取方工位，承接盘将光电传感器B的光信号阻挡，电控箱控制丝杆电机停转；
步骤3：将吸头盒放入承接盘，启动丝杆电机，使得承接盘移动至收料位置；
步骤4：启动分料电机、直振器，分料电机带动分料圆筒转动，落入出料口的吸头通过导出口进入导送轨，在直振器和吸头自身重力的作用下导送轨上的吸头逐个前移到同步带输入端；
步骤5：同步带电机启动，同步带经隔离指将吸头逐个带入槽口内
步骤6：光电传感器A的光信号被槽口内的吸头挡住后，同步带电机停止，从而使吸头等间隔地停在吸头的取料位置；
步骤7：电磁推杆收缩，吸头经导料槽下落并插入吸头盒上的吸头孔中，填满吸头盒上一排的吸头孔，丝杆电机转动，使得承接盘带动吸头盒移动，将另一排的吸头孔移动至槽口下方；
步骤8：光电传感器A的光信号不受物体阻挡，电磁推杆伸出复位，同步带电机启动；
步骤9：重复步骤5-8，直至完成整盒的装载。
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