CN113171808B - 一种连杆式间距调节装置和移液器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连杆式间距调节装置和移液器,其技术方案要点是连杆式间距调节装置包括壳体、驱动件、连杆联动机构、驱动螺杆和升降螺母，所述驱动件连接于壳体上并用于驱动所述驱动螺杆转动，所述升降螺母螺纹连接于所述驱动螺杆上，所述连杆联动机构用于与多个等距分布的吸头连接，且在升降螺母升降时驱使多个吸头相互远离或相互靠近。操作者通过驱动件可驱使驱动螺杆转动，从而驱使升降螺母升降运动，升降螺母在升降运动的过程中，通过连杆联动机构带动多个吸头同时移动，改变相邻吸头之间的间距，可适用于不同尺寸过个的容器的移液需求，提高了移液器的适用性。

Description

一种连杆式间距调节装置和移液器

技术领域

本发明涉及实验室用具技术领域，尤其涉及一种连杆式间距调节装置和移液器。

背景技术

移液器被广泛地应用于生物、化学等领域，就目前而言，实验室用的大部分移液器的吸头间距是不可调节的，但是一般在实验室中用于盛放液体的容器通常具有多种不同的规格，不同规格的容器上的槽位密度和间距是不同的。由于现有移液器吸头的间距固定，当需要对不同规格的容器进行移液操作时，则需要更换不同规格的移液器才能满足移液的需求，因此现有的移液器的适用性较低。

发明内容

本发明的首要目的旨在提供一种用于调节吸头间距的连杆式间距调节装置。

本发明的另一目的旨在提供一种采用上述连杆式间距调节装置的移液器。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种连杆式间距调节装置，包括壳体、驱动件、连杆联动机构、驱动螺杆和升降螺母，所述驱动件连接于壳体上并用于驱动所述驱动螺杆转动，所述升降螺母螺纹连接于所述驱动螺杆上，所述连杆联动机构用于与多个等距分布的吸头连接，且在升降螺母升降时驱使多个吸头相互远离或相互靠近。

进一步设置：所述连杆联动机构包括多个相互平行的第一连杆以及多个相互平行的第二连杆，所述第一连杆与对应的第二连杆呈交叉铰接且第一连杆的两端与另外两个第二连杆的端部铰接。

进一步设置：所述升降螺母沿所述驱动螺杆的长度方向设有两个，两个所述升降螺母连接于所述连杆联动机构上且两个升降螺母的螺纹相互反向。

进一步设置：所述升降螺母连接于第一连杆和第二连杆端部的铰接处。

进一步设置：与所述升降螺母连接的第一连杆和第二连杆分别对应可转动地连接于升降螺母相对的两侧。

进一步设置：所述驱动螺杆位于所述连杆联动机构的对称中心线上。

进一步设置：所述驱动件可转动地连接于壳体的外表面上，所述驱动件和所述驱动螺杆之间设有使两者相互联动转动的齿轮组。

进一步设置：所述齿轮组包括相互啮合的主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮连接于壳体内并与所述驱动件联动，所述从动锥齿轮连接于所述驱动螺杆上。

进一步设置：所述驱动件上设有指示标志，所述壳体的外表面沿所述驱动件的外周设有周向刻度。

本发明还提供了一种移液器，包括多个等距分布的吸头，还包括上述连杆式间距调节装置。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

1.本发明涉及的移液器中，操作者通过驱动件可驱使驱动螺杆转动，从而驱使升降螺母升降运动，升降螺母在升降运动的过程中，通过连杆联动机构带动多个吸头同时移动，改变相邻吸头之间的间距，可适用于不同尺寸过个的容器的移液需求，提高了移液器的适用性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的一种实施例中移液器的结构示意图；

图2为本发明的一种实施例中按钮组件、驱动机构与单向传动机构的连接示意图；

图3为本发明的一种实施例中调节联动机构与吸头的连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本发明提供了一种移液器，包括间距调节装置，所述间距调节装置包括壳体1、按钮组件2和驱动机构3，所述移液器还包括吸头组件4，所述按钮组件2包括前调按钮21、后调按钮22，所述驱动机构3包括驱动轮31，所述吸头组件4包括多个等距间隔地连接于壳体1上的吸头41，且相邻两个吸头41的间距可调，所述前调按钮21和后调按钮22可浮动地连接于壳体1表面，所述驱动轮31可转动地连接于壳体1内，并可在其正转或反转时对应地联动多个吸头41移动使相邻两个吸头41之间的间距放大或缩小，所述前调按钮21和后调按钮22与驱动轮31之间分别对应设有单向传动机构5，所述单向传动机构5用于在前调按钮21或后调按钮22下压时对应地联动驱动轮31正转或反转。

通过这样的设置，操作者可按压前调按钮21或后调按钮22，通过单向传动机构5联动驱动轮31转动，驱动轮31可在转动时联动吸头41移动改变吸头41的间距，利用前调按钮21和后调按钮22短距离的下压动作，在每次按压调节时小幅度地驱使驱动轮31转动，从而实现微调节的作用，提升吸头41间距调节的精度。

在本实施例中，所述单向传动机构5包括前棘轮51、前棘爪52、后棘轮53和后棘爪54，所述前棘轮51和后棘轮53可相对壳体1转动并联动驱动轮31转动，在本实施例中，所述前棘轮51和后棘轮53均为单向棘轮，所述前棘爪52和后棘爪54分别对应可转动地连接于前调按钮21和后调按钮22上，所述前棘爪52与前调按钮21的连接处设有扭簧(图中未示出)，所述后棘爪54与后调按钮22的连接处也设有扭簧。所述前棘轮51用于在前调按钮21下压时与前棘轮51抵接并推动前棘轮51转动从而联动驱动轮31正转，所述后棘轮53用于在后调按钮22下压时与后棘轮53抵接并推动后棘轮53转动从而联动驱动轮31反转。在本实施例中，当前调按钮21和后调按钮22处于初始状态下时，前棘爪52与前棘轮51相互脱离，后棘爪54与后棘轮53相互脱离。

通过采用棘轮棘爪的配合结构，当需要放大吸头41的间距时，按压前调按钮21进行微调节，前调按钮21带动前棘爪52下移，前棘爪52靠近前棘轮51并与其抵接后，前调按钮21继续下移，前棘爪52推动前棘轮51转动，前棘轮51带动驱动轮31转动，实现对吸头41间距的调节，松开前调按钮21后，前调按钮21向上复位，前棘爪52与前棘轮51相互脱离，在复位的过程中，前棘爪52向外摆动，不会带动前棘轮51转动。类似地，当需要缩小吸头41的间距时，按压后调按钮22进行微调节，利用后棘爪54和后棘轮53来联动驱动轮31反向转动，从而实现缩小吸头41间距的作用。

在本实施例中，所述壳体1内设有安装座11，所述前调按钮21和后调按钮22可滑动地连接于所述安装座11上，且所述前调按钮21与安装座11之间设有按钮弹簧23，所述后调按钮22与安装座11之间也设有按钮弹簧23，所述按钮弹簧23用于在前调按钮21和后调按钮22释压时自动复位弹出。

在本实施例中，所述前棘轮51和后棘轮53分设于驱动轮31的两侧，且前棘轮51、后棘轮53和驱动轮31的转动中心在同一条直线上，所述前棘轮51和后棘轮53的直径相同，所述前调按钮21设于前棘轮51远离驱动轮31的一侧，所述后调按钮22设于后棘轮53远离驱动轮31的一侧。采用这样的分布设置，使前棘轮51、后棘轮53和驱动轮31在转动时的受力更加均衡，提高转动调节时的稳定性，从而提高间距调节的精确性。

进一步地，所述壳体1内可转动地连接有前传动齿轮55和后传动齿轮56，所述前传动齿轮55与前棘轮51同轴转动，所述后传动齿轮56与所述后棘轮53同轴转动，所述前传动齿轮55和后传动齿轮56均与所述驱动轮31啮合，所述驱动轮31为齿轮。在本实施例中，所述前传动齿轮55和后传动齿轮56的直径相同，且所述前传动齿轮55的直径大于驱动轮31的直径。在其他实施例中，所述前传动齿轮55的直径也可与驱动轮31相同或比驱动轮31的直径大。

进一步地，所述壳体1内设有指示机构6，所述指示机构6包括可移动地连接于壳体1上的指针61，所述壳体1上开设有观察窗12，所述指针61设于所述观察窗12处，所述壳体1上与所述观察窗12处设有横向刻度13，所述横向刻度13用于标识吸头41的间距大小，所述指针61可在驱动轮31转动时相对壳体1直线运动，从而指向横向刻度13上的指定位置。在本实施例中，所述观察窗12开设于前调按钮21和后调按钮22之间。

通过这样的设置，指针61与驱动轮31联动，指针61的指示性更加直观和准确，指针61可实时地反映出吸头41的间距大小，能够对吸头41间距进行更精确地控制。

进一步地，所述指示机构6包括相互啮合的指示齿条63和指示齿轮62，所述指针61连接于所述指示齿条63上，所述指示齿轮62可转动地连接于壳体1内，所述指示齿轮62与所述驱动轮31同轴转动，优选地，所述指示齿轮62大于所述驱动轮31，以便于指示齿轮62与远离驱动轮31的指示齿条63啮合。利用指示齿条63和指示齿轮62的齿轮齿条啮合机构，可实现当驱动轮31转动时联动指针61进行直线运动，结构较为简单，且联动结构的可靠性较高，提高了指针61指示的精确性，从而更好地对吸头41间距进行控制。

进一步地，参考图2和图3，所述驱动机构3还包括连接于驱动轮31上的驱动螺杆32以及螺纹连接于驱动螺杆32上的升降螺母33，所述驱动螺杆32可随驱动轮31转动并驱使升降螺母33升降运动，所述升降螺母33用于在其升降时联动多个吸头41移动使相邻两个吸头41之间的间距放大或缩小。通过采用驱动螺杆32和升降螺母33的螺纹配合结构，驱动螺杆32与升降螺母33的连接具有自锁功能，当操作者不进行操作时，可对吸头41进行锁定，使多个吸头41可以相对固定，确保吸头41在移液过程中不发生移动或晃动，提高移液过程的稳定性，避免造成液体撒漏，提高吸液量的精确度。

进一步地，所述移液器还包括用于调节吸头41间距的调节联动机构7。结合图3所示，在其中一种实施例中，所述调节联动机构7包括连杆联动机构71，多个吸头41等距地铰接于所述连杆联动机构71上，所述升降螺母33沿所述驱动螺杆32的长度方向设有两个，两个所述升降螺母33连接于所述连杆联动机构71上且两个升降螺母33的螺纹相互反向，所述连杆联动机构71用于在升降螺母33升降时驱使多个吸头41相互远离或相互靠近。

进一步地，所述连杆联动机构71包括多个相互平行的第一连杆711以及多个相互平行的第二连杆712，所述第一连杆711与对应的第二连杆712呈交叉铰接且第一连杆711的两端与另外两个第二连杆712的端部铰接。

利用连杆联动机构71，在第一连杆711和第二连杆712发生转动时，可以等距地改变铰接点的间距，通过将两个螺纹反向的升降螺母33连接于连杆联动机构71上，当驱动螺杆32转动时，由于两个升降螺母33的螺纹反向，两个升降螺母33会往相互远离方向移动或往相互靠近的方向移动，从而放大或缩小两个升降螺母33的间距，即改变了连杆联动机构71的竖向高度，使第一连杆711和第二连杆712的角度发生改变，从而等距地改变连杆联动机构71中各个铰接点的间距，达到调节吸头41间距的作用。

采用连杆联动机构71加上驱动螺杆32与升降螺母33的配合结构，驱动螺杆32与升降螺母33的自锁功能可以确保连杆联动机构71的可靠性，确保吸头41的稳定性，另外，驱动螺杆32与升降螺母33的配合结构以及连杆联动机构71可以实现无极调节，避免吸头41间距出现跳跃式的改变，进一步提升吸头41间距微调节的精确性。

进一步地，所述升降螺母33连接于第一连杆711和第二连杆712端部的铰接处，两个升降螺母33位于同一竖直方向上。在其他实施例中，也可仅设置一个升降螺母33，利用一个升降螺母33的升降运动来带动第一连杆711和第二连杆712铰接点的改变，从而对吸头41间距进行调节。

进一步地，与所述升降螺母33连接的第一连杆711和第二连杆712分别对应可转动地连接于升降螺母33相对的两侧。通过这样地设置，使升降螺母33受力更加平衡，进一步提升吸头41间距调节的稳定性。

进一步地，所述驱动螺杆32位于所述连杆联动机构71的对称中心线上，这样的结构设置进一步提升整体结构的平衡性，使各个吸头41更加稳定，提高移液过程中的稳定性。

进一步地，所述吸头41连接于第一连杆711和第二连杆712交叉铰接的铰接点处。在本实施例中，所述第一连杆711和第二连杆712交叉铰接的铰接点高度位置不发生改变，当两个升降螺母33发生升降运动时，第一连杆711和第二连杆712绕着两者的交叉铰接点发生转动，该交叉铰接点沿水平发生位移，且各个交叉铰接点之间的间距始终保持一致，实现吸头41的等距调节。在其他实施例中，所述吸头41也可连接于第一连杆711和第二连杆712端部的铰接点位置。

在本实施例中，所述移液器还包括粗调机构8，所述粗调机构8包括驱动件，所述驱动件优选为调节旋钮81，所述调节旋钮81可转动地连接于壳体1的外表面上，所述调节旋钮81和所述驱动螺杆32之间设有使两者相互联动转动的齿轮组。

进一步地，所述齿轮组包括相互啮合的主动锥齿轮(图中未示出)和从动锥齿轮82，所述主动锥齿轮连接于壳体1内并与所述调节旋钮81联动，具体地，所述主动锥齿轮与所述调节旋钮81通过转轴连接实现同轴转动，所述从动锥齿轮82连接于驱动螺杆32上。

通过这样的设置，当操作者转动调节旋钮81时，调节旋钮81通过主动锥齿轮带动从动锥齿轮82转动，从动锥齿轮82带动驱动螺杆32转动，并通过调节联动机构7实现吸头41间距的调节。

进一步地，所述调节旋钮81上设有指示标志811，所述壳体1的外表面沿所述调节旋钮81的外周设有周向刻度14，利用指示标志811与周向刻度14可以准确地示出吸头41的间距，便于对吸头41间距进行调节。

在本本实施例中，所述调节旋钮81为粗调节结构，前调按钮21和后调按钮22为精调节结构，即在调节时，需要操作者先转动调节旋钮81，将吸头41的间距调节至接近合适尺寸的区间，然后根据需要通过按压前调按钮21或后调按钮22，进行微调节，提升吸头41间距调节的精确性，从而确保吸头41间距与液体容器上的槽位的间距相匹配，避免在移液过程中出现液体污染，采用粗调节和精调节两种配合方式，提高了间距调节精度的同时，操作较为简便，且操作者通过观察指针61的位置和调节旋钮81上指示标志811的位置，可以准确的获得吸头41间距的尺寸大小。另外，本发明中的移液器采用纯机械结构的调节方式，无需采用电机控制，在进行高温消毒或进行液体清洗时不易受到破坏，确保了吸头41间距调节的可靠性和精确性，也延长了移液器的使用寿命。

进一步地，所述吸头41包括固定管411和活动管412，所述固定管411与所述活动管412套接在一起，且固定管411和活动管412之间设有复位弹簧(图中未示出)，所述固定管411露出于壳体1外，所述活动管412隐藏于壳体1内，所述连杆联动机构71连接于固定管411上。所述按钮组件2还包括联动滑轨42、驱动杆43和一次性吸嘴44，所述联动滑轨42可升降地连接于壳体1内，所述活动管412远离固定管411的一端可滑动地连接于联动滑轨42内，所述驱动杆43连接于联动滑轨42上并伸出至壳体1外，所述吸嘴44为一次性吸嘴44并套设于固定管411的底部。

通过上述的结构设置，在移液操作中，操作者可在壳体1外通过按压驱动杆43，使活动管412相对固定管411移动，利用负压原理，将液体从容器中吸入到吸嘴44内，当需要将液体排出时，也通过按压驱动杆43进行操作，操作较为便捷。在其他实施例中，还可以通过外接电机来控制驱动杆，电机与驱动杆可拆卸连接，利用电机的驱动力来实现移液的作用。

综上所述，本发明的技术方案具有以下优点：

1.本发明涉及的移液器中，通过转动调节旋钮81可快速地实现对吸头41间距的粗调节，在调节至接近合适的间距区间内时，通过按压前调按钮21或后调按钮22对吸头41间距进行精调节，使吸头41的间距精确地适应于容器上槽位的间距，提高了移液器的适用性的同时，也提高了间距调节的精确性，避免在移液过程中出现液体污染。

2.本发明涉及的移液器中，采用驱动螺杆32与升降螺母33的螺纹配合结构，结合连杆联动机构71，可以实现吸头41间距的无极调节，避免吸头41间距出现跳跃式的变化，提高吸头41间距调节的稳定性，另外，利用驱动螺杆32和升降螺母33连接的自锁能力，使吸头41在完成调节后不易复位或发生松动，移液器整体结构更加可靠，进一步提升吸头41间距调节的精确性。

3.本发明涉及的移液器中，采用单向棘轮棘爪的结构，在前调按钮21或后调按钮22按压时进行短行程的微调节，小幅度地改变吸头41的间距，提升吸头41间距调节的精确度。

4.本发明涉及的移液器中，采用纯机械结构的调节方式，实现对吸头间距的调节，无需采用电机控制，在进行高温消毒或进行液体清洗时不易受到破坏，更便于进行消毒，确保了吸头41间距调节的可靠性和精确性，也延长了移液器的使用寿命。

以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种连杆式间距调节装置，其特征是：包括壳体、驱动件、连杆联动机构、驱动螺杆和升降螺母，所述驱动件可转动地连接于壳体上并用于驱动所述驱动螺杆转动，所述升降螺母螺纹连接于所述驱动螺杆上，所述连杆联动机构用于与多个等距分布的吸头连接，且在升降螺母升降时驱使多个吸头相互远离或相互靠近，所述壳体上可浮动地连接有前调按钮和后调按钮，且所述壳体上可转动地连接有驱动轮，所述驱动轮连接于驱动螺杆上并用于联动所述驱动螺杆转动，所述前调按钮和后调按钮与驱动轮之间分别对应地设有单向传动机构，所述单向传动机构用于在前调按钮或后调按钮下压时对应地联动驱动轮正转或反转，所述壳体内可移动地设有指针，且所述壳体上于所述指针处设有横向刻度，所述指针可在驱动轮转动时相对壳体直线运动，所述壳体内可滑动地连接有指示齿条，所述指针连接于所述指示齿条上，所述壳体内可转动地连接有指示齿轮，所述指示齿轮与所述驱动轮同轴转动，所述指示齿轮与所述指示齿条啮合。

2.根据权利要求1所述的连杆式间距调节装置，其特征是：所述连杆联动机构包括多个相互平行的第一连杆以及多个相互平行的第二连杆，所述第一连杆与对应的第二连杆呈交叉铰接且第一连杆的两端与另外两个第二连杆的端部铰接。

3.根据权利要求2所述的连杆式间距调节装置，其特征是：所述升降螺母沿所述驱动螺杆的长度方向设有两个，两个所述升降螺母连接于所述连杆联动机构上且两个升降螺母的螺纹相互反向。

4.根据权利要求3所述的连杆式间距调节装置，其特征是：所述升降螺母连接于第一连杆和第二连杆端部的铰接处。

5.根据权利要求4所述的连杆式间距调节装置，其特征是：与所述升降螺母连接的第一连杆和第二连杆分别对应可转动地连接于升降螺母相对的两侧。

6.根据权利要求2所述的连杆式间距调节装置，其特征是：所述驱动螺杆位于所述连杆联动机构的对称中心线上。

7.根据权利要求1所述的连杆式间距调节装置，其特征是：所述驱动件和所述驱动螺杆之间设有使两者相互联动转动的齿轮组。

8.根据权利要求7所述的连杆式间距调节装置，其特征是：所述齿轮组包括相互啮合的主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮连接于壳体内并与所述驱动件联动，所述从动锥齿轮连接于所述驱动螺杆上。

9.根据权利要求7所述的连杆式间距调节装置，其特征是：所述驱动件上设有指示标志，所述壳体的外表面沿所述驱动件的外周设有周向刻度。

10.一种移液器，包括多个等距分布的吸头，其特征是：还包括如权利要求1至9任意一项所述连杆式间距调节装置。

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