CN111044742A - 一种智能型样品处理检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械装置领域，提供了一种智能型样品处理检测装置，包括用于称量加入样品后的样品杯重量的称量装置；用于抓取、丢弃和转移样品杯的夹持转移装置；用于向样品杯内添加缓冲液的第一加液装置；用于振荡和转移样品杯的振荡传送装置；用于提取振荡后样品杯内液体并将其注入比色皿中的移液装置；用于对针头进行清洗的清洗装置；用于向比色皿中添加试剂的第二加液装置；用于混匀试剂的搅拌装置；用于检测样液的检测装置。本发明提供的智能型样品处理检测装置，实现了各步骤之间的数据和操作联动，自动完成样品取样处理和检测的步骤，使用简便，避免人工操作误差，节省人力成本，提高工作效率，机电一体化方便用户对仪器的控制、使用和维修。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械装置，尤其涉及一种智能型样品处理检测装置。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高，人们对健康的饮食越来越重视，市场上对流通的果蔬食品把控也越来越严格，进而市场上检测行业也越来越完善。但对于样品检测这块，依然是通过人工手动处理，使得企业人力成本越来越高。现有的设备并不能取代人工这块，依然需要人工手动完成称量样品、加样、振荡、提取样品、将取样放入检测仪等一系列步骤，另外在样品前处理各环节中及检测过程中难免出现人工操作误差，直接影响上机结果。
发明内容
本发明的目的是克服现有的缺陷，提供一种智能型样品处理检测装置，解决人力成本高，人工操作容易出现误差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种智能型样品处理检测装置，包括用于称量加入样品后的样品杯重量的称量装置；用于抓取、丢弃和转移样品杯的夹持转移装置；用于向样品杯内添加缓冲液的第一加液装置；用于振荡和转移样品杯的振荡传送装置；用于提取振荡后样品杯内液体并将其注入比色皿中的移液装置；用于对移液装置的针头进行清洗的第一清洗装置；用于向比色皿中添加试剂的第二加液装置；用于混匀试剂的搅拌装置；用于对搅拌装置的针头进行清洗的第二清洗装置；用于检测样液的检测装置。
进一步地，包括工作台，所述振荡传送装置包括若干固定柱，所述固定柱的下端与所述工作台固定连接，所述固定柱的上端共同连接有固定平台，所述固定平台的下端面设置有第一驱动电机，所述固定平台上设置有第一联轴器，所述第一联轴器下端与所述第一驱动电机的电机轴连接，所述第一联轴器的上端连接有第一旋转杆，所述第一旋转杆的上端连接有载物盘，所述载物盘的边缘设置有若干放置孔。
进一步地，所述称重装置包括若干支撑柱，所述支撑柱的下端与所述工作台固定连接，所述支撑柱的上端共同连接有支撑平台，所述支撑平台的上端面设置有固定座，所述固定座的上端连接有称重传感器，所述称重传感器的上端连接有秤盘。
进一步地，所述夹持转移装置包括相对设置的两个第一竖直固定板，两个所述第一竖直固定板的下端与所述工作台固定连接，两个所述第一竖直固定板的相对内侧面设置有第一竖直滑轨，两个所述第一竖直滑轨之间滑动连接有第一托板，所述第一托板螺纹连接有第一螺杆，所述工作台的上端面在所述第一托板的下方设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机的电机轴与所述第一螺杆通过第二联轴器连接；所述第一托板上端面旋转连接有第一从动轮，所述第一从动轮上端固定连接有第二旋转杆，所述第二旋转杆的上端垂直连接有第一滑移臂，所述第一滑移臂的前端连接有夹爪；所述第一托板下端面固定连接有第三驱动电机，所述第三驱动电机的电机轴的上端穿过所述第一托板且固定连接有第一主动轮，所述第一主动轮通过第一同步带与所述第一从动轮连接。
进一步地，两个所述第一竖直固定板的上端共同连接有第一导向板，所述第一导向板上设置有第一导向孔，所述第二旋转杆穿过所述第一导向孔，所述第二旋转杆与所述第一导向孔滑动连接；所述第二旋转杆的外侧套装有第一定位盘，所述第一定位盘的旁侧设置有第一光耦，所述第一托板的下端面设置有第二光耦。
进一步地，所述第一加液装置包括底座，所述底座下端与所述工作台固定连接，所述底座上端连接有支架，所述支架的上端垂直连接有第二滑移臂，所述第二滑移臂的前端连接有加液针，所述加液针通过第一管路连接有第一蠕动泵，所述第一蠕动泵连接有第四驱动电机和缓冲液盛放容器；所述支架为空心支架，所述空心支架的上端和下端均设置有管路孔，所述第一管路的中段设置在所述空心支架内。
进一步地，所述移液装置包括相对设置的两个第二竖直固定板，两个所述第二竖直固定板的下端与所述工作台固定连接，两个所述第二竖直固定板的相对内侧面设置有第二竖直滑轨，两个所述第二竖直滑轨之间滑动连接有第二托板，所述第二托板螺纹连接有第二螺杆，所述工作台的上端面在所述第二托板的下方设置有第五驱动电机，所述第五驱动电机的电机轴与所述第二螺杆通过第三联轴器连接；所述第二托板上端面旋转连接有第二从动轮，所述第二从动轮上端固定连接有第三旋转杆，所述第三旋转杆的上端垂直连接有第二滑移臂，所述第二滑移臂的前端连接有抽样针；所述第二托板下端面固定连接有第六驱动电机，所述第六驱动电机的电机轴的上端穿过所述第二托板且固定连接有第二主动轮，所述第二主动轮通过第二同步带与所述第二从动轮连接；所述抽样针通过第二管路连接有第二蠕动泵，所述第二蠕动泵连接有第七驱动电机和清水盛放容器。
进一步地，两个所述第二竖直固定板的上端共同连接有第二导向板，所述第二导向板上设置有第二导向孔，所述第三旋转杆穿过所述第二导向孔，所述第三旋转杆与所述第二导向孔滑动连接；所述第三旋转杆的外侧套装有第二定位盘，所述第二定位盘的旁侧设置有第三光耦，所述第二托板的下端面设置有第四光耦。
进一步地，所述第一清洗装置包括支撑座，所述支撑座的下端与所述工作台固定连接，所述支撑座的上端连接有洗针槽，所述洗针槽的内部中央设置有进液槽，所述进液槽连接有进液口，所述进液口通过第三管路连接有第三蠕动泵，所述第三蠕动泵连接有第八驱动电机和清洗液盛放容器；所述洗针槽的内部在所述进液槽的外围设置有环状的出液槽，所述出液槽连接有出液口，所述出液口通过第四管路连接有废液盛放容器。
进一步地，所述检测装置固定在所述工作台的上端面，所述检测装置的上端面边缘均布有比色皿放置口，所述比色皿放置口内放置有比色皿；所述第二加液装置包括立柱，所述立柱的下端与所述工作台固定连接，所述立柱的上端设置有连接臂，所述连接臂的前端设置有若干试剂注入针头，所述试剂注入针头间隔排列且位于相邻所述比色皿的正上方，每个所述试剂注入针头对应一个所述比色皿，每个所述试剂注入针头通过注入管路和注入泵连接有对应的检测用试剂盛放装置；所述搅拌装置包括旋转臂，所述旋转臂的两端下端面分别设置有一个搅拌针。
本发明一种智能型样品处理检测装置，实现了各步骤之间的数据和操作联动，自动完成样品取样处理和检测的步骤，使用简便，避免人工操作误差，节省人力成本，提高工作效率，机电一体化方便用户对仪器的控制、使用和维修。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中振荡传送装置的结构示意图；
图3是本发明中称重装置的结构示意图；
图4是本发明中第一加液装置的结构示意图；
图5是本发明中移液装置的主视结构示意图；
图6是本发明中移液装置的俯视结构示意图；
图7是本发明中检测装置的结构示意图；
图8是本发明中清洗装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-8所示，一种智能型样品处理检测装置，包括用于称量加入样品后的样品杯重量的称量装置1；用于向样品杯内添加缓冲液的第一加液装置2；用于振荡和转移样品杯的振荡传送装置3；用于抓取、丢弃和转移样品杯的夹持转移装置4；用于提取振荡后样品杯内液体并将其注入比色皿中的移液装置5；用于检测样液的检测装置6；用于对移液装置的针头进行清洗的第一清洗装置7；用于向比色皿中添加试剂的第二加液装置；用于混匀试剂的搅拌装置65；用于对搅拌装置的针头进行清洗的第二清洗装置66。
本装置还包括工作台8，振荡传送装置3包括若干固定柱31，固定柱31的下端与工作台8固定连接，固定柱31的上端共同连接有固定平台32，固定平台32的下端面设置有第一驱动电机33，固定平台32上设置有第一联轴器，第一联轴器下端与第一驱动电机33的电机轴连接，第一联轴器的上端连接有第一旋转杆34，第一旋转杆34的上端连接有载物盘35，载物盘35的边缘设置有若干放置孔。
称重装置1包括若干支撑柱11，支撑柱11的下端与工作台8固定连接，支撑柱11的上端共同连接有支撑平台12，支撑平台12的上端面设置有固定座13，固定座13的上端连接有称重传感器14，称重传感器14的上端连接有秤盘15。
第一加液装置2包括底座21，底座21下端与工作台8固定连接，底座21上端连接有支架22，支架22的上端垂直连接有第二滑移臂23，第二滑移臂23的前端连接有加液针24，加液针24通过第一管路连接有第一蠕动泵，第一蠕动泵连接有第四驱动电机和缓冲液盛放容器。
移液装置5包括相对设置的两个第二竖直固定板51，两个第二竖直固定板51的下端与工作台8固定连接，两个第二竖直固定板51的相对内侧面设置有第二竖直滑轨，两个第二竖直滑轨之间滑动连接有第二托板52，第二托板52螺纹连接有第二螺杆，工作台的上端面在第二托板的下方设置有第五驱动电机53，第五驱动电机53的电机轴与第二螺杆通过第三联轴器连接；第二托板52上端面旋转连接有第二从动轮54，第二从动轮54上端固定连接有第三旋转杆55，第三旋转杆55的上端垂直连接有第二滑移臂56，第二滑移臂56的前端连接有抽样针57；第二托板52下端面固定连接有第六驱动电机58，第六驱动电机58的电机轴的上端穿过第二托板52且固定连接有第二主动轮59，第二主动轮59通过第二同步带与第二从动轮54连接；抽样针57通过第二管路连接有第二蠕动泵，第二蠕动泵连接有第七驱动电机和清水盛放容器。
夹持转移装置4包括相对设置的两个第一竖直固定板，两个第一竖直固定板的下端与工作台固定连接，两个第一竖直固定板的相对内侧面设置有第一竖直滑轨，两个第一竖直滑轨之间滑动连接有第一托板，第一托板螺纹连接有第一螺杆，工作台的上端面在第一托板的下方设置有第二驱动电机，第二驱动电机的电机轴与第一螺杆通过第二联轴器连接；第一托板上端面旋转连接有第一从动轮，第一从动轮上端固定连接有第二旋转杆，第二旋转杆的上端垂直连接有第一滑移臂，第一滑移臂的前端连接有夹爪；第一托板下端面固定连接有第三驱动电机，第三驱动电机的电机轴的上端穿过第一托板且固定连接有第一主动轮，第一主动轮通过第一同步带与第一从动轮连接。夹持转移装置的结构与移液装置的结构相比，其他部分完全相同，唯一的区别在于将抽样针替换为夹爪。
第一清洗装置7包括支撑座，支撑座的下端与工作台8固定连接，支撑座的上端连接有洗针槽，洗针槽的内部中央设置有进液槽71，进液槽71连接有进液口72，进液口72通过第三管路连接有第三蠕动泵，第三蠕动泵连接有第八驱动电机和清洗液盛放容器；洗针槽的内部在进液槽的外围设置有环状的出液槽73，出液槽73连接有出液口，出液口通过第四管路连接有废液盛放容器。
检测装置6固定在工作台8的上端面，检测装置61的上端面边缘均布有比色皿放置口，比色皿放置口内放置有比色皿；第二加液装置包括立柱62，立柱62的下端与工作台8固定连接，立柱62的上端设置有连接臂63，连接臂63的前端设置有若干试剂注入针头64，试剂注入针头64间隔排列且位于相邻比色皿的正上方，每个试剂注入针头64对应一个比色皿，每个试剂注入针头64通过注入管路和注入泵连接有对应的检测用试剂盛放装置。
搅拌装置65的结构与移液装置的结构相比，其他部分完全相同，唯一的区别在于将第二滑移臂替换为旋转臂，旋转臂的中部与其下方的旋转杆连接，旋转臂的两端下端面分别设置有一个搅拌针，搅拌针能够驱动旋转，对添加检测用试剂后的比色皿中的液体进行搅拌，第二清洗装置66和第一清洗装置7的结构完全相同，用于对搅拌针进行清洗。搅拌装置65设置在检测装置6和第二清洗装置66之间，一个搅拌针工作的同时另一个搅拌针清洗，搅拌效率提升一倍。
每个比色皿中要添加若干种检测用试剂(本实施例中包括酶、显色剂、底物)，而传统的检测装置只有一个试剂注入针头，要重复进行加试剂和洗针头的操作才能为一个比色皿添加全部的检测用试剂，检测效率很低，采用本方案的结构，每个针头对应添加一种检测用试剂，无需洗针头，在检测装置对应结构的旋转过程中，对比色皿依次进行检测用试剂的添加，提高了检测效率。
工作原理包括以下步骤：
1、将样品放入样品杯，然后将样品杯放在秤盘上，得到样品及样品杯的重量，处理器对样品杯的重量进行记录，然后夹持转移装置将样品杯夹取并转移到加液针的下方，第一加液装置根据处理器所记录的重量信息，给样品杯中加入与其重量相匹配的缓冲液(在本实施例中缓冲液用来洗出蔬菜瓜果表面农药残留)，当样品杯加入缓冲液后，夹持转移装置将样品杯放置到载物盘的放置孔内，处理器对样品杯的位置进行记录，载物盘进行往复旋转，使样品杯内部的液体振荡混匀，在比色皿放置口中放好比色皿，振荡完成后，样品杯到达指定位置，第三旋转杆旋转使抽样针到达指定位置的样品杯上方，第二托板下降使抽样针插入样品杯中进行抽样，抽样后第二托板上升，第三旋转杆旋转使抽样针到达指定位置的比色皿上方，第二托板下降使抽样针插入比色皿内并将抽样液体注入比色皿内，然后第二托板上升，第三旋转杆旋转使抽样针到达洗针槽的上方，第二托板下降使抽样针插入洗针槽，第二蠕动泵工作利用清水对抽样针内部进行清洗，第三蠕动泵工作利用清洗液对抽样针外部进行清洗，进液槽的液面上升后废液会进入出液槽，最终排到废液盛放容器，然后托板上升，第三旋转杆复位，与此同时，检测装置运行完成检测用试剂的添加、混匀和检测工作；
2、在上述过程中，当抽样完成后，载物盘将样品杯送到指定位置，夹持转移装置将已抽样的样品杯取走并释放到工作台外侧预置的垃圾桶中；
3、以上是针对一个样品的整套前处理和检测的过程，而在此过程中，当检测人员将新的放好样品的样品杯放置到秤盘上时，其他设备会重复进行步骤1和2的过程(若步骤2正在进行，则会等待步骤2完成后开始重复操作)。
综上所述，本方案能够实现不间断的循环检测，检测人员只需将放好样品的样品杯放到秤盘上即可。
需要说明的是：本装置配备有用于供电的电源装置和用于处理数据和传输信号的处理器，电源装置和处理器分别与称量装置、夹持转移装置、第一及第二加液装置、振荡传送装置、检测装置、移液装置、搅拌装置和第一及第二清洗装置连接，用来实现各组件按照上述原理运行，其控制过程均为现有技术。
两个第一竖直固定板的上端共同连接有第一导向板，第一导向板上设置有第一导向孔，第二旋转杆穿过第一导向孔，第二旋转杆与第一导向孔滑动连接，使第二旋转杆的升降和旋转更加稳定。
第二旋转杆的外侧套装有第一定位盘，第一定位盘的旁侧设置有第一光耦，第一托板的下端面设置有第二光耦。第一光耦用于感应第一定位盘的位移，第二光耦用于感应第一托板的位移，使二者的移动更加精准。
支架22为空心支架，空心支架的上端和下端均设置有管路孔，第一管路的中段设置在空心支架内，保护第一管路的同时，节省占用空间。
两个第二竖直固定板51的上端共同连接有第二导向板510，第二导向板510上设置有第二导向孔，第三旋转杆55穿过第二导向孔，第三旋转杆55与第二导向孔滑动连接，使第三旋转杆的升降和旋转更加稳定。
第三旋转杆55的外侧套装有第二定位盘，第二定位盘的旁侧设置有第三光耦，第二托板52的下端面设置有第四光耦。第三光耦用于感应第二定位盘的位移，第四光耦用于感应第二托板的位移，使二者的移动更加精准。
本发明一种智能型样品处理检测装置，实现了各步骤之间的数据和操作联动，自动完成样品取样处理和检测的步骤，使用简便，避免人工操作误差，节省人力成本，提高工作效率，机电一体化方便用户对仪器的控制、使用和维修。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)
1.一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：包括
用于称量加入样品后的样品杯重量的称量装置；
用于抓取、丢弃和转移样品杯的夹持转移装置；
用于向样品杯内添加缓冲液的第一加液装置；
用于振荡和转移样品杯的振荡传送装置；
用于提取振荡后样品杯内液体并将其注入比色皿中的移液装置；
用于对移液装置的针头进行清洗的第一清洗装置；
用于向比色皿中添加试剂的第二加液装置；
用于混匀试剂的搅拌装置；
用于对搅拌装置的针头进行清洗的第二清洗装置；
用于检测样液的检测装置。
2.根据权利要求1所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：包括工作台，所述振荡传送装置包括若干固定柱，所述固定柱的下端与所述工作台固定连接，所述固定柱的上端共同连接有固定平台，所述固定平台的下端面设置有第一驱动电机，所述固定平台上设置有第一联轴器，所述第一联轴器下端与所述第一驱动电机的电机轴连接，所述第一联轴器的上端连接有第一旋转杆，所述第一旋转杆的上端连接有载物盘，所述载物盘的边缘设置有若干放置孔。
3.根据权利要求2所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：所述称重装置包括若干支撑柱，所述支撑柱的下端与所述工作台固定连接，所述支撑柱的上端共同连接有支撑平台，所述支撑平台的上端面设置有固定座，所述固定座的上端连接有称重传感器，所述称重传感器的上端连接有秤盘。
4.根据权利要求2所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：所述夹持转移装置包括相对设置的两个第一竖直固定板，两个所述第一竖直固定板的下端与所述工作台固定连接，两个所述第一竖直固定板的相对内侧面设置有第一竖直滑轨，两个所述第一竖直滑轨之间滑动连接有第一托板，所述第一托板螺纹连接有第一螺杆，所述工作台的上端面在所述第一托板的下方设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机的电机轴与所述第一螺杆通过第二联轴器连接；
所述第一托板上端面旋转连接有第一从动轮，所述第一从动轮上端固定连接有第二旋转杆，所述第二旋转杆的上端垂直连接有第一滑移臂，所述第一滑移臂的前端连接有夹爪；
所述第一托板下端面固定连接有第三驱动电机，所述第三驱动电机的电机轴的上端穿过所述第一托板且固定连接有第一主动轮，所述第一主动轮通过第一同步带与所述第一从动轮连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：两个所述第一竖直固定板的上端共同连接有第一导向板，所述第一导向板上设置有第一导向孔，所述第二旋转杆穿过所述第一导向孔，所述第二旋转杆与所述第一导向孔滑动连接；
所述第二旋转杆的外侧套装有第一定位盘，所述第一定位盘的旁侧设置有第一光耦，所述第一托板的下端面设置有第二光耦。
6.根据权利要求2所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：所述第一加液装置包括底座，所述底座下端与所述工作台固定连接，所述底座上端连接有支架，所述支架的上端垂直连接有第二滑移臂，所述第二滑移臂的前端连接有加液针，所述加液针通过第一管路连接有第一蠕动泵，所述第一蠕动泵连接有第四驱动电机和缓冲液盛放容器；
所述支架为空心支架，所述空心支架的上端和下端均设置有管路孔，所述第一管路的中段设置在所述空心支架内。
7.根据权利要求2所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：所述移液装置包括相对设置的两个第二竖直固定板，两个所述第二竖直固定板的下端与所述工作台固定连接，两个所述第二竖直固定板的相对内侧面设置有第二竖直滑轨，两个所述第二竖直滑轨之间滑动连接有第二托板，所述第二托板螺纹连接有第二螺杆，所述工作台的上端面在所述第二托板的下方设置有第五驱动电机，所述第五驱动电机的电机轴与所述第二螺杆通过第三联轴器连接；
所述第二托板上端面旋转连接有第二从动轮，所述第二从动轮上端固定连接有第三旋转杆，所述第三旋转杆的上端垂直连接有第二滑移臂，所述第二滑移臂的前端连接有抽样针；
所述第二托板下端面固定连接有第六驱动电机，所述第六驱动电机的电机轴的上端穿过所述第二托板且固定连接有第二主动轮，所述第二主动轮通过第二同步带与所述第二从动轮连接；
所述抽样针通过第二管路连接有第二蠕动泵，所述第二蠕动泵连接有第七驱动电机和清水盛放容器。
8.根据权利要求7所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：两个所述第二竖直固定板的上端共同连接有第二导向板，所述第二导向板上设置有第二导向孔，所述第三旋转杆穿过所述第二导向孔，所述第三旋转杆与所述第二导向孔滑动连接；
所述第三旋转杆的外侧套装有第二定位盘，所述第二定位盘的旁侧设置有第三光耦，所述第二托板的下端面设置有第四光耦。
9.根据权利要求2所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：所述第一清洗装置包括支撑座，所述支撑座的下端与所述工作台固定连接，所述支撑座的上端连接有洗针槽，所述洗针槽的内部中央设置有进液槽，所述进液槽连接有进液口，所述进液口通过第三管路连接有第三蠕动泵，所述第三蠕动泵连接有第八驱动电机和清洗液盛放容器；
所述洗针槽的内部在所述进液槽的外围设置有环状的出液槽，所述出液槽连接有出液口，所述出液口通过第四管路连接有废液盛放容器。
10.根据权利要求2所述的一种智能型样品处理检测装置，其特征在于：所述检测装置固定在所述工作台的上端面，所述检测装置的上端面边缘均布有比色皿放置口，所述比色皿放置口内放置有比色皿；
所述第二加液装置包括立柱，所述立柱的下端与所述工作台固定连接，所述立柱的上端设置有连接臂，所述连接臂的前端设置有若干试剂注入针头，所述试剂注入针头间隔排列且位于相邻所述比色皿的正上方，每个所述试剂注入针头对应一个所述比色皿，每个所述试剂注入针头通过注入管路和注入泵连接有对应的检测用试剂盛放装置；
所述搅拌装置包括旋转臂，所述旋转臂的两端下端面分别设置有一个搅拌针。
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