CN110589075A - 一种移液器枪头自动摆放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移液器枪头自动摆放装置，包括料箱、取料组件、承料组件和导向筒。料箱的一侧设有竖直的长条形的取料口，取料组件包括取料盘，取料盘嵌于取料口中，取料盘靠内侧的圆周面上固定有L形的勾料杆，取料盘的外侧连接有第一转轴和第一电机；承料组件包括驱动装置和水平设置的承料盘，驱动装置在水平面内可驱动承料盘沿X和Y轴方向移动；导向筒设于承料盘的正上方，导向筒可将勾料杆取出的枪头导入至承料盘上的枪头盒中。摆放枪头时，只需将枪头倒入料箱中，该装置就能将料仓中的枪头准确无误地摆放至枪头盒中，大大降低工人的劳动强度，提高摆放效率，降低被污染的风险。
Description
技术领域
本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种移液器枪头自动摆放装置。
背景技术
移液器也叫移液枪，是在一定量程范围内，将液体从原容器内移取到另一容器内的一种计量工具，广泛用于生物、化学等领域。在医学实验室进行手工加样操作时，会根据实验所需溶液量的多少来选择不同大小的移液器枪头。平时的工作中，购买的移液器枪头都是成包散装的，实验时为了方便使用，需要人工提前将散装的枪头按照规格摆放到相应的枪头盒中。由于实验消耗的枪头数量庞大，因此人工摆放不仅耗时耗力而且效率较低。此外，人工摆放过程中如果操作失误，触碰到其他物体，还容易使枪头发生交叉污染，有可能影响实验的结果。
发明内容
本发明提供了一种移液器枪头自动摆放装置，目的在于解决现有枪头摆放大多依靠人工操作，导致效率低下的问题。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种移液器枪头自动摆放装置，包括：
料箱，所述料箱的一侧设有竖直的长条形开口，且该开口形成取料口；
取料组件，所述取料组件包括取料盘，所述取料盘嵌于取料口中且取料盘的一部分插入料箱内、另一部分位于料箱外，取料盘内侧圆周面的边缘处固定有L形的勾料杆，取料盘的外侧连接有第一转轴和第一电机；所述料箱取料口的顶端和底端处还设有用于勾料杆通过的豁口；
导向筒，所述导向筒位于料箱外并设置于取料盘外缘正下方，当枪头从勾料杆滑落时恰能掉入导向筒内；所述导向筒为锥形筒且其两端开口，并且开口大的一端朝上；
承料组件，所述承料组件位于导向筒的下方，承料组件包括驱动装置和水平设置的承料盘，所述承料盘上放置有枪头盒，所述驱动装置可在水平面内驱动承料盘沿X和Y轴方向移动。
进一步地，所述料箱呈楔形且前端小后端大，所述取料盘设置于料箱的前端。
进一步地，所述料箱的底部倾斜设置且前端低、后端高。
进一步地，所述勾料杆呈L形，包括与取料盘相固定的连接部和用于勾取枪头的勾料部，所述勾料部呈向内弯曲的弧形。
进一步地，所述取料盘和料箱侧壁之间的夹角为15～45°。
进一步地，所述料箱内设有拨料组件，所述拨料组件包括第二转轴和第二电机，所述第二转轴垂直设于料箱的侧壁上，第二转轴延伸至料箱外的一端上连接第二电机、料箱内的一端上连接有拨料杆，且所述拨料杆与第二转轴之间的夹角为120～160°。
进一步地，所述驱动装置包括水平设置的第一导向座和第一步进电机，所述第一导向座上安装有第一丝杠，所述第一丝杠上连接有第一丝母，所述第一步进电机的电机轴与第一丝杠传动连接；
所述第一丝母上固定连接有与第一导向座相垂直的第二导向座，所述第二导向座上安装有第二丝杠，所述第二丝杠上连接有第二丝母，且第二丝杠的一端传动连接有第二步进电机，所述第二丝母与承料盘固定连接。
进一步地，所述导向筒的底端上设有可封堵导向筒的旋转堵板，所述旋转堵板上连接有第三步进电机；所述导向筒的下部设有红外检测传感器，当枪头进入导向筒内时可触发红外检测传感器，所述红外检测传感器连接有控制器，所述控制器与第一步进电机、第二步进电机及第三步进电机信号连接。本发明的有益效果在于：摆放移液器枪头时，只需将枪头倒入料箱中，该装置就能将料仓中的枪头准确地自动摆放至枪头盒中，大大降低工人的劳动强度，提高摆放效率，降低被污染的风险；该装置自动化程度高，便于操作和使用。
附图说明
图1是本发明的结构主视图；
图2是本发明的结构俯视图；
图3是料箱的结构俯视图；
图4是料箱外侧面的结构示意图；
图5是料箱内侧面的结构示意图；
图6是取料盘的结构主视图；
图7是取料盘的结构左视图；
图8是导向筒的结构仰视图；
图9是旋转堵板的布置示意图；
图10是驱动装置的结构俯视图；
图11是驱动装置的结构主视图；
图12是本发明的控制原理图；
图中：1-料箱，2-活动盖板，3-枪头盒，4-取料口，5-豁口，6-取料盘，7-勾料杆，701-连接部，702-勾料部，8-第一转轴，9-第一步进电机，10-第一导向座，11-第一丝杠，12-第一丝母，13-第二步进电机，14-第二导向座，15-第二丝杠，16-第二丝母，17-承料盘，18-导向筒，19-红外检测传感器，20-旋转堵板，201-通孔，21-第三步进电机，22-第二转轴，23-第二电机，24-拨料杆，25-控制器，26-底板，27-支撑杆，28-第三转轴，29-枪头。
具体实施方式
一种移液器枪头自动摆放装置，包括底板26，设于底板26上的料箱1和承料组件，以及设于料箱1中的取料组件和设于料箱1一侧的导向筒18。通过该装置可将料箱1中的移液器枪头自动摆放至承料盘17上的枪头盒3中。下面结合附图对本发明的结构作详细说明：
如图3～5所示，料箱1设于底板26的上方，料箱1和底板26之间连接有支撑杆27。料箱1呈楔形结构且前端小后端大，料箱1的顶部为敞口，且顶部上铰接有活动盖板2，掀起活动盖板2可向料箱1中添加枪头。料箱1的底部倾斜设置且前端低、后端高，倾斜设置的底面有助于枪头由料箱1的尾端向前端移动。料箱1的一侧设有竖直的长条形开口，该开口形成取料口4，且开口与料箱1侧面之间的夹角为30°。
如图1和3所示，取料组件包括圆盘形的取料盘6，取料盘6的直径略小于取料口4的长度，取料盘6嵌于取料口4中且取料盘6的一部分插入料箱1内、另一部分位于料箱1外，取料盘6的两侧壁与料箱1侧壁之间的间隙约为2mm。取料盘6的外侧连接有第一转轴8，第一转轴8上连接第一电机，第一电机可通过第一转轴8带动取料盘6转动。
取料盘6内侧圆周面的边缘处固定有L形的勾料杆7，勾料杆7包括与取料盘6相固定的连接部701和用于勾取枪头的勾料部702，且勾料部702呈向内弯曲的弧形，勾料部702的尾端向前端逐渐变细。为了防止勾料杆7在转动过程中与料箱1产生运动干涉，取料口4的顶端和底端处还设有豁口5，在勾料杆7转动时通过该豁口5进出料箱1。
料箱1内还设有拨料组件，拨料组件包括第二转轴22和第二电机23，第二转轴22设于与取料口4相对一侧的料箱1侧壁上，第二转轴22延伸至料箱1外的一端上连接第二电机23、料箱1内的一端上连接有拨料杆24，且拨料杆24与第二转轴22的夹角为140°。第二电机23带动拨料杆24转动时，拨料杆24可将料箱1后方的枪头向前拨动。
导向筒18位于料箱1外并设置于取料盘6外缘正下方，当枪头从勾料杆7滑落时恰能掉入导向筒18内。导向筒18为锥形筒且其两端开口，并且开口大的一端朝上。导向筒18的底端上设有可封堵导向筒18的旋转堵板20，旋转堵板20为椭圆形板，旋转堵板20的一端上设有通孔201、另一端封闭，且通孔201的直径不小于导向筒18下端的直径。旋转堵板20上连接有第三转轴28，第三转轴28上连接有第三步进电机21，第三步进电机21与导向筒18的侧壁固定连接。当旋转堵板20转动至其上的通孔201与导向筒18的下端正对时，导向筒18即处于打开状态，此时，枪头可通过导向筒18落下。当旋转堵板20转动至其上的通孔201与导向筒18的下端相错开时，导向筒18即处于关闭状态，此时，枪头无法通过导向筒18。
导向筒18的下部设有红外检测传感器19，当枪头进入导向筒18内时可触发红外检测传感器19，红外检测传感器19连接有控制器25，控制器25与第三步进电机21信号连接。
承料组件包括驱动装置和水平设置的承料盘17，驱动装置设于底板26上，驱动装置可驱动承料盘17在水平面内沿X和Y轴方向移动。驱动装置包括在水平设置的第一导向座10和第一步进电机9，第一导向座10固定于底板26上，第一导向座10上安装有第一丝杠11，第一丝杠11上连接有第一丝母12，第一步进电机9的电机轴与第一丝杠11传动连接。
第一丝母12上固定连接有与第一导向座10相垂直的第二导向座14，第二导向座14上安装有第二丝杠15，第二丝杠15上设有第二丝母16，第二丝杠15的一端传动连接有第二步进电机13。承料盘17与第二丝母16固定连接，承料盘17的上表面设有9个均匀分布的用于防止枪头盒3的凹槽，各凹槽内均摆放有一个枪头盒3。
本发明的控制器25可选用普通单片机。控制器25与第一步进电机9、第二步进电机13、第三步进电机21以及红外检测传感器19信号连接。在控制器25中输入控制第一步进电机9和第二步进电机13工作的预先指令，第一步进电机9每动作一次，承料盘17移动的距离等于X轴方向上枪头盒相邻两孔位之间的距离。第二步进电机13每动作一次，承料盘17移动的距离等于Y轴方向上枪头盒3相邻两孔位之间的距离。每次移动后导向筒18均会对准一个枪头盒3的孔位，便于枪头准确落入枪头盒3中。红外检测传感器19每触发一次，控制器25均可控制第三步进电机21转动180°。
此外，还需要在第一步进电机9和第二步进电机13上设置有9个初始位置，每一个初始位置对应一个枪头盒3，在一个枪头盒3装满后，第一步进电机9和第二步进电机13控制承料盘17移动至下一个枪头盒3处，当所有的枪头盒3均摆放满后，需要更换新的枪头盒3。
当枪头落入导向筒18内时，控制器25首先控制第一步进电机9或第二步进电机13转动，在第一步进电机9或第二步进电机13转动结束后再控制第三步进电机21转动，第三步进电机21转动180°后停顿1～2s，然后再转动180°，枪头即在停顿的1～2s内由导向筒18落入枪头盒中。
本发明的工作原理如下
使用时，首先打开活动盖板2向料箱1内倒入枪头，然后在承料盘17上放置枪头盒3，设置完毕后即可控制第一电机和第二电机23启动，开始作业。
由于枪头为锥形筒状，取料盘6转动时，取料盘6上的勾料杆7可随机插入至一个枪头中并带动枪头随之转动，当勾料杆7从取料盘6的最高点转过时，枪头也从料箱1中转出至料箱1外。取料盘6继续转动时，在重力作用下，枪头从勾料杆7上缓慢滑落并落入导向筒18中。导向筒18中的红外检测传感器19被触发，控制器25即可按照上述步骤控制第一步进电机9、第二步进电机13和第三步进电机21依次运动，枪头即可落入枪头盒3上预定的孔位中。然后勾料杆7重新转入料箱1中插取下一个枪头，依次往复即可将料箱1中的枪头按次序摆放至枪头盒3中。
需要说明的是，以上仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为对本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种移液器枪头自动摆放装置，其特征在于，包括：
料箱，所述料箱的一侧设有竖直的长条形开口，且该开口形成取料口；
取料组件，所述取料组件包括取料盘，所述取料盘嵌于取料口中且取料盘的一部分插入料箱内、另一部分位于料箱外，取料盘内侧圆周面的边缘处固定有L形的勾料杆，取料盘的外侧连接有第一转轴和第一电机；所述料箱取料口的顶端和底端处还设有用于穿过勾料杆的豁口；
导向筒，所述导向筒位于料箱外并设置于取料盘外缘的正下方，当枪头从勾料杆滑落时恰能掉入导向筒内；所述导向筒为锥形筒且其两端开口，并且开口大的一端朝上；
承料组件，所述承料组件位于导向筒的下方，承料组件包括驱动装置和水平设置的承料盘，所述承料盘上放置有枪头盒，所述驱动装置可在水平面内驱动承料盘沿X和Y轴方向移动。
2.根据权利要求1所述的移液器枪头自动摆放装置，其特征在于，所述料箱呈楔形且前端小后端大，所述取料盘设置于料箱的前端。
3.根据权利要求2所述的移液器枪头自动摆放装置，其特征在于，所述料箱的底部倾斜设置且前端低、后端高。
4.根据权利要求1所述的移液器枪头自动摆放装置，其特征在于，所述勾料杆呈L形，包括与取料盘相固定的连接部和用于勾取枪头的勾料部，所述勾料部呈向内弯曲的弧形。
5.根据权利要求1所述的移液器枪头自动摆放装置，其特征在于，所述取料盘和料箱侧壁之间的夹角为15～45°。
6.根据权利要求1所述的移液器枪头自动摆放装置，其特征在于，所述料箱内设有拨料组件，所述拨料组件包括第二转轴和第二电机，所述第二转轴垂直设于料箱的侧壁上，第二转轴延伸至料箱外的一端上连接第二电机、延伸至料箱内的一端上连接有拨料杆，且所述拨料杆与第二转轴之间的夹角为120～160°。
7.根据权利要求1所述的移液器枪头自动摆放装置，其特征在于，所述驱动装置包括水平设置的第一导向座和第一步进电机，所述第一导向座上安装有第一丝杠，所述第一丝杠上连接有第一丝母，所述第一步进电机的电机轴与第一丝杠传动连接；
所述第一丝母上固定连接有与第一导向座相垂直的第二导向座，所述第二导向座上安装有第二丝杠，所述第二丝杠上连接有第二丝母，且第二丝杠的一端传动连接有第二步进电机，所述第二丝母与承料盘固定连接。
8.根据权利要求1所述的移液器枪头自动摆放装置，其特征在于，所述导向筒的底端上设有可封堵导向筒的旋转堵板，所述旋转堵板上连接有第三步进电机；所述导向筒的下部设有红外检测传感器，当枪头进入导向筒内时可触发红外检测传感器，所述红外检测传感器连接有控制器，所述控制器与第一步进电机、第二步进电机及第三步进电机信号连接。
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