CN113120339A - 溶液分装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种溶液分装系统，其技术方案要点是包括器皿存放组件，设置有N个存放空格，N≧2，所述存放空格一一对应存放有空器皿，所述空器皿最多可放满N‑1个存放空格，其中N≧2；设有支撑板与分装转盘的器皿分拣组件，用于将所述器皿存放组件中存放的空器皿从支撑板下降实现分拣，并将分拣出的空器皿以下降的方式带入至分装转盘；揭盖组件，用于分装工位的空器皿的皿盖以气吸的方式进行开闭；溶液输送组件，以摆动的方式进出空器皿以实现向揭开盖后的空器皿输液，达到提高溶液分装效率高的目的。

Description

溶液分装系统

技术领域

本发明涉及一种溶液分装领域,更具体地说，它涉及一种溶液分装系统。

背景技术

溶液分装是药物筛选和微生物溶液中的必要过程。为了获得好的药物成分及明确药物对微生物的作用，需要开展高通量的药物与微生物作用实验。对于溶液分装工作过程中，主要分为三步，依次是器皿分拣、器皿分装和成品收集。先将空器皿分拣出来，然后将孔器皿放在溶液填充处，向空器皿内分装溶液，然后再将分装了溶液的器皿收集。

而现有分装为人工分装：其效率低，工人劳动强度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种溶液分装系统，达到提高溶液分装效率高，减少工人工作强度的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种溶液分装系统，包括：器皿存放组件，设置有N个存放空格，N≧2，所述存放空格一一对应存放有空器皿，所述空器皿最多可放满N-1个存放空格，其中N≧2；设有支撑板与分装转盘的器皿分拣组件，用于将所述器皿存放组件中存放的空器皿从支撑板下降实现分拣，并将分拣出的空器皿以下降的方式带入至分装转盘；揭盖组件，用于分装工位的空器皿的皿盖以气吸的方式进行开闭；溶液输送组件，以摆动的方式进出空器皿以实现向揭开盖后的空器皿输液。

较优的，所述器皿存放组件设置有10个存放空格，所述空器皿最多可放满9个存放空格，所述10个存放空格绕所述器皿存放组件的竖向中心线周向均列；

所述器皿存放组件连接有第一电机，所述第一电机带动所述器皿存放组件绕所述器皿存放组件的轴线自由转动。

较优的，所述器皿分拣组件包括第一升降组件、与所述存放空格相匹配的第一托盘，所述第一升降组件带动所述第一托盘上下运动；

所述第一托盘与其中一个所述存放空格上下对应，所述第一托盘配置成将所述空器皿带到分装转盘，分装转盘设有M个存放空格，M≧2；所述第一托盘上设置有检测存放空格中放置有空器皿漫反射传感器。

较优的，所述支撑板上开设有与所述器皿相匹配的分拣口；

分拣口两侧设有夹持空器皿的夹板，夹板通过动力电机带动的绳索实现分离，支撑板设有推动夹板夹持的推力弹簧。

较优的，揭盖组件包括揭盖架，揭盖架设有滑动连接的吸盖组件、拉动吸盖组件背离目标器皿滑动的拉力组件，和推动吸盖组件朝向目标器皿复位滑动，以实现吸盖组件贴合器皿中皿盖的弹力组件；拉力组件包括第二电机，揭盖架设有竖向的导轨，导轨套设有运动块，吸盖组件固定于运动块。

较优的，运动块包括上拉板，拉力组件包括拉绳，拉绳一端连接在第二电机，拉绳的另一端安装在上拉板，揭盖架安装有将拉绳走向由横向引导为竖向的滑轮。

揭盖架上螺纹连接有限位块，限位块置于滑轮的下方，且限位块与滑轮之间的间距小于拉绳的直径。

较优的，第二电机连接有固定拉绳一端的铰轮，铰轮上安装有凸块；

揭盖架上有上杆与下杆，上杆与下杆置于凸块旋转轨迹的两侧并以隔挡方式限制拉绳过度拉动吸盖组件。

较优的，弹力组件包括下拉板、定板与复位弹簧，下拉板固定在运动块，定板固定在揭盖架；

复位弹簧的两端分别固定于下拉板、定板以实现运动块朝目标器皿移动时拉绳复位弹簧。

较优的，溶液输送组件包括摆动气缸、置于摆动气缸的输液管，输液管以摆动方式进出器皿开口上方。

较优的，分装转盘还设有第二托盘，和推动第二托盘内灌液后器皿朝存放空格移动的第二升降组件；支撑板开设用供第二托盘进出的收集口；

收集口的边沿设有以由下至上单向打开的收集挡板，收集挡板与支撑板之间连接有复位用的扭簧，扭簧将收集挡板置于支撑灌液后器皿的位置综上

所述，本发明具有以下有益效果： （1）本系统为夹板分拣，可靠性高，可适应底部棱边明显的器皿。第二，

现有机器揭盖方式为利用皿盖比皿体大而实现分离，故障率高，对于皿体与皿盖一样大的器皿无法适应，本系统为吸盘揭盖方式，适应性强，可靠性高。

（2）当空器皿移动到吸盖组件的下方，拉力组件在第二电机的驱动下将拉动吸盖组件朝目标空器皿移动，然后当吸盖组件与空器皿的皿盖贴合后，吸盖组件吸气，之后断开拉力组件的动力，由于之前吸盖组件移动组件的运动改变了弹力组件的形变，当拉力组件断开动力后，弹性组件复位，将以复位的形式将吸盖组件带动到初始位置，此复位过程中空器皿的皿盖被吸盖组件一同带离，当空器皿打开后可以朝内部注入溶液。之后如果需要，还可以再次启动拉力组件，将皿盖盖在带有溶液的器皿上。此设计的有优点在于利用机械化的改造，使得打开器皿的皿盖更加的便捷，更能节省人力。并且现有市场中有大量的溶液分装仪，将本设计整体安装在溶液分装仪中，可以大大提高市面上溶液分装仪整体的分装效率。

拉绳因为第二电机而移动，从而拉动运动块；第二电机体积较大，故第二电机与运动块之间的间距较大，两者之间连接拉绳使得拉绳移动轨迹与运动块的移动轨迹偏离较大；而滑轮改变拉绳走向的目的，使得运动块与第二电机之间有足够的安装空间，并使得运动块的移动轨迹和拉绳的轨迹均为竖向轨迹，提高了运动块移动的稳定性，进而达到了本设计中高效率打开溶液皿盖的目的。

限位块的设置是为了减少拉绳脱离滑轮的概率，提高了运动块移动的稳定性，进而达到了本设计中高效率打开溶液皿盖的目的。

当拉绳与限位块之间卡有异物时，可以通过拆除限位块来取出异物，维修便捷。

凸块与上杆、下杆限位关系目的在于，上杆与凸块的隔档作用，可以有效避免吸盖组件过度压合器皿，下杆与凸块的隔档作用，可以有效避免凸块复位回转时，由于过度回转撞到揭盖架上相邻的电子构件。

漫反射传感器配置成监测所述存放空格中是否放置有所述空器皿。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例中拆除器皿存放组件的结构示意图； 图3是实施例中动力电机、推力弹簧、绳索、夹板以及收集挡板的位置关系示意图；

图4是实施例中推力弹簧、绳索、夹板连接关系示意图；

图5是实施例中收集挡板被顶开时的结构示意图；

图6是实施例中吸盘、运动块与凸块的位置关系示意图；

图7是实施例中插管嘴与让位槽的结构示意图；

图8是实施例中分装转盘与绳索的位置关系示意图。

图中：

1、器皿存放组件；1a、存放空格；

2、支撑板；21、分拣口；22、收集口；

31、第一托盘；32、第一升降气缸；33、漫反射传感器；

4、分装转盘；11a、空槽；

51、动力电机；52、推力弹簧；53、绳索；54、夹板；

61、摆动气缸；62、输液管；

71、第二托盘；72、第二升降气缸；73、收集挡板；74、扭簧；

81、揭盖架；82、导轨；83、运动块；84、让位槽； 85、插管嘴；86、吸盘；

91、下拉板；92、定板；93、复位弹簧；

94、上拉板；95、拉绳；96、滑轮；97、限位块；98、铰轮；981、凸块；982、上杆；983、下杆；99、第二电机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如附图1-图8所示，一种溶液分装仪，包括器皿存放组件1、器皿分拣组件。

器皿存放组件1用于存放空器皿和/或加注有溶液的器皿；器皿分拣组件用于将器皿存放组件1中的空的器皿分拣出来然后传送至分装转盘4；揭盖组件将分装转盘4的器皿揭开皿盖，溶液输送组件向空器皿中加注溶液，之后揭盖组件将注液后的器皿封盖，分装转盘4转动将注液后的器皿运送到器皿存放组件1下方并推回器皿存放组件1的另一个存放空格，从而完成空器皿的分装工作。

器皿存放组件1包括有N个存放空格1a（N≧2），其中N-1个存放空格1a内均放有一个空器皿，剩余的一个存放空格1a中空着不放器皿，本发明优选为N=10，即空器皿最多可放满9个存放空格1a。10个存放空格a绕器皿存放组件1的竖向中心线周向均列，10个存放空格1a均为圆形，且个存放空格1a周向均列围成一个圆形。器皿存放组件1连接有第一电机（图中未表示出），第一电机可带动器皿存放组件1绕自身轴线转动，从而改变各个存放空格1a的位置。

器皿分拣组件包括第一升降组件和第一托盘31，第一升降组件包括支架和安装在支架上的第一升降气缸32（图8中所示），第一托盘31与第一升降气缸32连接，第一升降气缸32可带动第一托盘31上下运动。第一托盘31设置为圆形，且第一托盘31直径与存放空格1a直径相匹配，且第一托盘31始终与其中一个存放空格1a上下同轴线对应。第一托盘31的顶部安装有漫反射传感器33（图8中所示），用于检测与托盘上下对应的存放空格1a中是否有器皿，如果检测托盘上方的存放空格1a中没有器皿，则第一电机带动器皿存放组件1继续转动，使得器皿存放组件1中的另一个存放空格1a与托盘正对，如果检测托盘上方的存放空格1a中有器皿，则器皿存放组件1停止转动，器皿分拣组件将该器皿传动到分装转盘4处。

进一步地，器皿分拣组件还包括支撑板2，支撑板2上开设有分拣口21，在支撑板2上安装有夹板54，第一托盘31位于支撑板2的下方位置时，夹板54将分拣口21挡住，当第一托盘31上升托住器皿时，夹板54将分拣口21打开。夹板54设置为两个，分别沿分拣口21的径线对称安装在分拣口21的两侧。分拣口21两侧设有夹持空器皿的夹板54，夹板54通过动力电机51带动的绳索53实现分离，支撑板2设有推动夹板54夹持的推力弹簧52，带动两个夹板54打开或闭合分拣口21。

当第一托盘31托住器皿存放组件1中的器皿时，需要将器皿夹住将其传送到器皿分装转盘4，支撑板2的上设置有两个夹板54，两个夹板54用于将器皿顶住夹紧。

进行器皿分拣工作时，动力电机51转动绳索53，绳索53拉动带动夹板54打开支撑板2上的分拣口21，第一升降组件带动第一托盘31上升封住分拣口21，当第一托盘31上的漫反射传感器33检测到存放空格1a中没有器皿时，器皿存放组件1在第一电机的带动下继续转动至下一个存放空格1a对准第一托盘31，当第一托盘31上的漫反射传感器33检测到存放空格1a中有空器皿时，器皿存放组件1停止转动，此时，空器皿正对分拣口21，然后第一升降组件带动第一托盘31下降一个器皿的高度，此时，空器皿随着第一托盘31一起下降，下降一个器皿的高度后，动力电机51停止工作，推力弹簧52复位将两个夹板54相向移动，将空器皿上面的器皿夹住；然后第一托盘31带动空器皿下降到最底部，空器皿落到分装转盘4上其中一个空槽11a中，分装转盘4有5个空槽11a，器皿的分拣工作完成。

进入到空槽11a中的空器皿随着分装转盘4转动，此时要保证分装转盘4上的另一个空槽11a与分拣口21对准，因此，本发明优选为分装转盘4上开设个空槽11a，当空器皿落入到其中一个空槽11a中后，随着分装转盘4顺时针转动度到分装工位处，此时分装转盘4上的另一个空槽11a正对准分拣口21，从而准备进行第二个空器皿的分拣工作。为了节省工作时间，提高工作效率，本发明进一步设置为，第一个空器皿的分装工作和第二个器皿的分拣工作同时进行。

揭盖组件包括揭盖架81，揭盖架81设有竖架和横架，吸盖组件、弹力组件安装在竖架，拉力组件安装在横架。

拉力组件包括第二电机99。

揭盖架81固定有两个竖向的导轨82，导轨82为圆杆；运动块83套设导轨82上，运动块83沿着导轨82进行竖向的上下移动。吸盖组件安装在运动块83上，吸盖组件包括吸盘86和插管嘴85，吸盘86置于运动块83下端，插管嘴85置于运动块83的上端，吸盘86和插管嘴85之间通过金属管连通，金属管位于运动块83内部；运动块83置于两个导轨82之间的位置开设有让位槽84；插管嘴85位于让位槽84中，使得插管嘴85随着运动块83移动时难以碰撞到上方的构件，且让位槽84的半环形结构对插管嘴85是一个保护结构。

吸盘86可以由软性塑料或橡胶制成。

运动块83固定有上拉板94；拉力组件的拉绳95，其一端连接在第二电机99，拉绳95的另一端安装在上拉板94；当第二电机99按逆时针旋转时，拉绳95拉动运动块83向下移动，从而使得吸盘86向下方的器皿移动；

第二电机99连接有固定拉绳95一端的铰轮98，铰轮98上安装有凸块981；揭盖架81的横架上固定有上杆982与下杆983，上杆982与下杆983置于凸块981旋转轨迹的两侧并可以隔挡凸块981。

拉绳95拉动吸盘86下移过程中，当第二电机99上的铰轮98与上杆982隔挡时，吸盘86下移到与皿盖吸合的位置，此时吸管通过气泵向插管嘴85吸气，吸盘86则吸住器皿的皿盖。

揭盖架81的横架中安装有将拉绳95走向由横向引导为竖向的滑轮96，拉绳95绕在轮滑上，故而拉绳95可以竖向延伸并将端部固定在上拉板94。

而揭盖架81上螺纹连接有限位块97，限位块97置于滑轮96的下方，且限位块97与滑轮96之间的间距小于拉绳95的直径，该设计使得拉绳95难以脱离滑轮96的滑槽使得拉绳95拉动更加稳定。横架的底部穿射有螺栓，螺栓连接限位块97并把限位块97固定，可以通过在横架下方旋出螺栓从而直接取出限位块97，达到快速清理限位块97异物的效果。

弹力组件至于揭盖架81的竖架上，弹力组件包括下拉板91，下拉板91固定在运动块83，下拉板91与上拉板94以及运动块83为一体；揭盖架81的竖架上固定有定板92，在定板92与下拉板91之间钩固有竖直放置的复位弹簧93；当运动块83下移时，复位弹簧93拉伸形变，当拉绳95失去第二电机99提供的张紧力，复位弹簧93复位将运动块83带到初始的上工位，此复位过程为了避免凸块981对其他电子构件的碰撞，通过下杆983与凸块981进行隔挡限位。

揭盖机构的原理：吸盘86固定在运动块83上，吸盘86连接有真空发生装置，运动块83能沿着导轨82上下运动，复位拉簧上端连接揭盖架81，下端连接运动块83的下端，拉绳95连接运动块83的上端，通过滑轮96换向固定在铰轮98上。

吸盘86下方放置有空器皿时，铰轮98在第二电机99的带动下逆时针旋转，拉绳95拉动运动块83克服拉簧拉力向下运动，从而吸盘86向下运动，当吸盘86运动到与器皿接触时，真空发生装置工作，吸盘86产生真空吸附住皿盖，此时，铰轮98顺时针旋转，拉绳95逐渐放松，运动块83带动吸盘86与皿盖，在复位拉簧的拉力下向上运动，从而实现器皿揭盖作业。

当溶液的分装工作完成后，分装好溶液的器皿需要收集到器皿存放组件1中，此时分装转盘4继续顺时针转动至分装有溶液的器皿对准收集口22；

分装转盘4还设有第二托盘71，和推动第二托盘71内灌液后器皿朝存放空格移动的第二升降组件；第二升降组件包括第二升降气缸72，支撑板2开设用供第二托盘71进出的收集口22，第二升降气缸72依次对准放空格1a、收集口22、空槽11a；收集口22的边沿设有以由下至上单向打开的收集挡板73，收集挡板73通过转轴旋转连接在支撑板2，收集挡板73与支撑板2之间连接有复位用的扭簧74，扭簧74将收集挡板73至于支撑灌液后器皿的位置。

工作原理：空器皿存放在器皿存放组件1中，存放组件共有10个空格，空器皿最多可放满9个空格；

工作分三步，依次是器皿分拣、溶液分装、成品收集。

首先，器皿分拣：开始工作时，分装转盘4的取皿工位与收集工位分别对准分拣口21与收集口22；空器皿分拣口21中的分拣夹板54机构带动下会打开，升降组件会升起，取皿的第一托盘31封住空器皿分拣口21，第二托盘71封住成品收集口22，存放组件1在第一电机（图中未显示）的齿轮传动下自由转动，第一托盘31上有漫反射传感器33，存放组件转动时检测存放组件的空格是否有空器皿，如果没有，继续转动，如果有，停止转动，空器皿正对分拣口21，而收集口22对准的是无器皿的工位，此时，分拣夹板54收回，第一托盘31下降一个器皿的高度，然后分拣夹板54伸出夹住第二个空器皿，然后第一托盘31带动一个空器皿下降到最底部，空器皿落到分装转盘4上五个空槽中的一个；器皿分拣完成。

其次，溶液分装：分装转盘4把已经分拣出来的第一个空器皿顺时针转动转动1/5圈，此时，升降组件上升去取分拣出来的第二个空器皿到分装转盘4，分装转盘4再一次顺时针转动1/5圈，第一升降组件取第三个空器皿到分装转盘4，取第三个皿的同时，第一个皿已经来到分装工位，揭盖吸盘86会把空器皿的盖吸住并抬起，实现皿盖分离；摆动气缸61的摆动杆固定有输液管62，输液管62为硬管且横卧设置，输液管62在摆动气缸61的驱动下摆动，使输液管62的加注口在空器皿的正上方，溶液输送装置通过连接管路把定量的溶液灌装到空器皿中，然后摆动气缸61带动输液管62摆动，让开位置，吸盘86带动皿盖下降，合上器皿，此时，第一个皿分装完成。第一个皿分装作业与第三个皿的取皿作业同时进行，第二个皿分装作业与第四个皿的取皿作业同时进行，以此类推循环。

再次，成品收集：第一个分装完成的器皿，在分装转盘4带动下转动了4/5后，来到了成品收集工位，升降组件中的收集托盘上升，带动第一个成品皿上升到器皿存放组件1去，成品收集口22设计有收集挡板73，器皿可以单向的从底部往上推开收集挡板73，落下时收集挡板73自动闭合，阻止成品皿随收集托盘落下。此时，第一个器皿收集作业完成，同时，第一个皿收集作业与第三个皿的分装作业与第五个皿的分拣作业同时进行，实现三工位同时作业，依次类推循环，直到所有的空器皿完成所有作业流程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种溶液分装系统，其特征是：包括：

器皿存放组件(1)，设置有N个存放空格（1a），N≧2，所述存放空格（1a）一一对应存放有空器皿，所述空器皿最多可放满N-1个存放空格（1a），其中N≧2；

设有支撑板(2)与分装转盘(4)的器皿分拣组件，用于将所述器皿存放组件(1)中存放的空器皿从支撑板(2)下降实现分拣，并将分拣出的空器皿以下降的方式带入至分装转盘(4)；

揭盖组件，用于分装工位的空器皿的皿盖以气吸的方式进行开闭；

溶液输送组件，以摆动的方式进出空器皿以实现向揭开盖后的空器皿输液。

2.根据权利要求1所述的溶液分装系统，其特征是：所述器皿存放组件(1)设置有10个存放空格（1a），所述空器皿最多可放满9个存放空格（1a），所述10个存放空格（1a）绕所述器皿存放组件(1)的竖向中心线周向均列；

所述器皿存放组件(1)连接有第一电机，所述第一电机带动所述器皿存放组件(1)绕所述器皿存放组件(1)的轴线自由转动。

3.根据权利要求1所述的溶液分装系统，其特征是：所述器皿分拣组件包括第一升降组件、与所述存放空格（1a）相匹配的第一托盘(31)，所述第一升降组件带动所述第一托盘(31)上下运动；

所述第一托盘(31)与其中一个所述存放空格（1a）上下对应，所述第一托盘(31)配置成将所述空器皿带到分装转盘(4)，分装转盘(4)设有M个存放空格（1a），M≧2；

所述第一托盘(31)上设置有检测存放空格（1a）中放置有空器皿漫反射传感器(33)。

4.根据权利要求3所述的溶液分装系统，其特征是：所述支撑板(2)上开设有与所述器皿相匹配的分拣口(21)；

分拣口(21)两侧设有夹持空器皿的夹板(54)，夹板(54)通过动力电机(51)带动的绳索(53)实现分离，支撑板(2)设有推动夹板(54)夹持的推力弹簧(52)。

5.根据权利要求1所述的溶液分装系统，其特征是：揭盖组件包括揭盖架(81)，揭盖架(81)设有滑动连接的吸盖组件、拉动吸盖组件背离目标器皿滑动的拉力组件，和推动吸盖组件朝向目标器皿复位滑动，以实现吸盖组件贴合器皿中皿盖的弹力组件；拉力组件包括第二电机(99)，揭盖架(81)设有竖向的导轨(82)，导轨(82)套设有运动块(83)，吸盖组件固定于运动块(83)。

6.根据权利要求5所述的溶液分装系统，其特征是：运动块(83)包括上拉板(94)，拉力组件包括拉绳(95)，拉绳(95)一端连接在第二电机(99)，拉绳(95)的另一端安装在上拉板(94)，揭盖架(81)安装有将拉绳(95)走向由横向引导为竖向的滑轮(96)；

揭盖架(81)上螺纹连接有限位块(97)，限位块(97)置于滑轮(96)的下方，且限位块(97)与滑轮(96)之间的间距小于拉绳(95)的直径。

7.根据权利要求6所述的溶液分装系统，其特征是：第二电机(99)连接有固定拉绳(95)一端的铰轮(98)，铰轮(98)上安装有凸块(981)；

揭盖架(81)上有上杆(982)与下杆(983)，上杆(982)与下杆(983)置于凸块(981)旋转轨迹的两侧并以隔挡方式限制拉绳(95)过度拉动吸盖组件。

8.根据权利要求7所述的溶液分装系统，其特征是：弹力组件包括下拉板(91)、定板(92)与复位弹簧(93)，下拉板(91)固定在运动块(83)，定板(92)固定在揭盖架(81)；

复位弹簧(93)的两端分别固定于下拉板(91)、定板(92)以实现运动块(83)朝目标器皿移动时拉绳(95)复位弹簧(93)。

9.根据权利要求1所述的溶液分装系统，其特征是：溶液输送组件包括摆动气缸(61)、置于摆动气缸(61)的输液管(62)，输液管(62)以摆动方式进出器皿开口上方。

10.根据权利要求1所述的溶液分装系统，其特征是：分装转盘(4)还设有第二托盘(71)，和推动第二托盘(71)内灌液后器皿朝存放空格（1a）移动的第二升降组件；支撑板(2)开设用供第二托盘(71)进出的收集口(22)；

收集口(22)的边沿设有以由下至上单向打开的收集挡板(73)，收集挡板(73)与支撑板(2)之间连接有复位用的扭簧(74)，扭簧(74)将收集挡板(73)置于支撑灌液后器皿的位置。

Images