CN113522396A - 化学工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学实验器械技术领域，公开了一种化学工作站，包括顶部的操作单元、中间的处理单元和底部的夹持单元，所述顶部操作单元包括上框架，在上框架上的长度方向上设置第一X轴，在第一X轴上设置第一Y轴，在第一Y轴上设置第一Z轴，第一Z轴布置一个或多个动作组件；所述处理单元包括设置在中框架上的容器盘架、辅件盘架、功能组件，所述夹持单元包括下框架，在下框架的长度方向上设置第二X轴，在第二X轴上设置第二Y轴，在第二Y轴上设置第二Z轴，第二Z轴上设置夹持组件。本发明通过模块化设计，合理布置自动化模块，高效完成实验室检测。
Description
技术领域
本发明涉及实验室自动化技术领域，尤其涉及一种化学工作站。
背景技术
化学实验室对样品进行各种化学实验操作，包括样品瓶的开合盖、液体的移动、混合搅拌、各种参数的测定等等，对于特定的检测，为了提高其自动化程度和工作效率，通过自动化设备完成人们手工操作的检测过程。
比如液体操作，通过移液设备自动化过程，完成对试管内液体的定量抽取，定量注入等工作。而对带盖的进样瓶容器，则在此基础下，增加开盖合盖的自动化设备，完成对进样瓶的开合盖操作。
对于更复杂步骤的实验检测，则增加更多的设备，使得自动化设备结构复杂，操作时间冗长，维护困难。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种化学工作站，通过模块化设计，合理布置自动化模块，高效完成实验室检测。
本发明采取的技术方案是：
一种化学工作站，其特征是，包括顶部的操作单元、中间的处理单元和底部的夹持单元，所述顶部操作单元包括上框架，在上框架上的长度方向上设置第一X轴，在第一X轴上设置第一Y轴，在第一Y轴上设置第一Z轴，第一Z轴布置一个或多个动作组件；所述处理单元包括设置在中框架上的容器盘架、辅件盘架、功能组件，所述夹持单元包括下框架，在下框架的长度方向上设置第二X轴，在第二X轴上设置第二Y轴，在第二Y轴上设置第二Z轴，第二Z轴上设置夹持组件，所述上框架、中框架和下框架固定安装于机架上，所述容器盘架布置容器，所述操作单元对容器进行移动、移液或开合盖操作，所述夹持单元对容器进行夹持固定操作，所述处理单元通过所述功能组件对容器及其液体进行功能操作，所述操作单元、处理单元和夹持单元分别独立工作。
进一步，所述操作单元的动作组件包括旋转夹爪模块、移液模块，所述旋转夹爪模块位于容器盘架一侧，所述移液模块位于功能组件一侧。
进一步，在所述中框架上设置多排托架，所述托架上布置垂直交叉的滑槽板。
进一步，所述容器盘架安装在多排托架上，所述容器盘架阵列式布置在托架上，所述容器盘架上阵列布置容器,所述容器盘架从一端推入滑槽板定位于所述托架上。
进一步，所述辅件盘架和功能组件安装在多排托架上。
进一步，所述功能组件包括震荡模块、瓶盖输入模块、混合模块、废液回收模块、中的一个或多个。
进一步，所述辅件盘架包括枪头架、离心管架、瓶盖盒中的一个或多个。
进一步，所述处理单元的容器盘架下端两侧敞开，所述夹持单元的夹持组件从容器盘架两侧对容器进行夹持。
进一步，化学工作站还包括机架，机架上设置壳体，所述壳体前方为操作平台，壳体上方设置排气孔。
进一步，化学工作站的电气线路和气路管道沿上框架、中框架和下框架的侧边布置。
本发明的有益效果是：
（1）模块化设计，根据不同设备更换相应的安装盘架即可实现替换；
（2）操作过程互相独立，不影响相互进度；
（3）通过改变软件即可进行功能的替换和增加；
（4）操作简单，维护方便。
附图说明
附图1是本发明的整体结构示意图；
附图2是本发明去除外壳后内部结构示意图；
附图3是顶部的操作单元结构示意图；
附图4是中间的处理单元结构示意图；
附图5是底部的夹持单元结构示意图。
附图中的标号分别为：
1.机架； 2.壳体；
3.排气孔； 4.操作单元；
5.处理单元； 6.夹持单元；
7.上框架； 8.第一X轴；
9.第一Y轴； 10.第一Z轴；
11.动作组件； 12.中框架；
13.容器盘架； 14.辅件盘架；
15.功能组件； 16.托架；
17.滑槽板； 18.下框架；
19.第二X轴； 20.第二Y轴；
21.第二Z轴； 22.夹持组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明化学工作站的具体实施方式作详细说明。
参见附图1，化学工作站的机架1上设置壳体2，以保护设备以及防止化学气体扩散对环境影响，机架1下方设置固定脚，以保证安装时的各设备的水平位置。壳体2的前方为工作位，顶部设置排气孔3，用于某些化学实验的负压操用。壳体2内还可设置灭菌灯等设备，以符全相关实验的基本要求。
参见附图2,化学工作站的机架1支撑内部各部分结构，包括顶部的操作单元4、中间的处理单元5和底部的夹持单元6，操作单元4对容器进行移动、移液或开合盖操作，夹持单元6对容器进行夹持固定操作，处理单元5通过功能组件15对容器及其液体进行功能操作，操作单元4、处理单元5和夹持单元6分别独立工作。
参见附图3,操作单元4包括上框架7，在上框架7上的长度方向上设置第一X轴8，在第一X轴8上设置第一Y轴9，在第一Y轴9上设置第一Z轴10，第一Z轴10布置一个或多个动作组件11。第一X轴8位于上框架7的两侧，靠近机架1，避免影响中间的处理单元5和底部的夹持单元6。第一Y轴9跨设在第一X轴8上，可停留在第一X轴8的两端，减少对其它设备的影响。
参见附图4,处理单元5包括设置在中框架12上的容器盘架13、辅件盘架14、功能组件15。在中框架12上设置多排托架16，托架16上布置垂直交叉的滑槽板17。容器盘架13安装在多排托架16上，容器盘架13阵列式布置在托架16上，容器盘架13上阵列布置容器,容器盘架13从一端推入滑槽板17定位于托架16上。辅件盘架14和功能组件15安装在多排托架16上。
功能组件15包括震荡模块、瓶盖输入模块、混合模块、废液回收模块、中的一个或多个。辅件盘架14包括枪头架、离心管架、瓶盖盒中的一个或多个。处理单元5的容器盘架13下端两侧敞开，夹持单元6的夹持组件22从容器盘架13两侧对容器进行夹持。
参见附图5,夹持单元6包括下框架18，在下框架18的长度方向上设置第二X轴19，在第二X轴19上设置第二Y轴20，在第二Y轴20上设置第二Z轴21，第二Z轴21上设置夹持组件22。第二X轴19设置在下框架18的两侧，第二Y轴20跨设在第二X轴19上，在处理单元5的下方运动，根据处理单元5的容器盘架13的需求实现位移，实现对某列某个容器的下部夹持。
上框架7、中框架12和下框架18固定安装于机架1上，形成固定结构，以支撑设备。化学工作站的电气线路和气路管道沿上框架7、中框架12和下框架18的侧边布置。
下面以一个化学检测的实例对化学工作站的工作过程进行说明，以便更好地理解本发明的优点和方便性。
待检测溶剂布置于进样瓶中，将进样瓶阵列布置在容器盘架13上，沿滑槽板17推入托架16定位，同样，将离心管也按此方法布置于托架16上，离心管用于放置固体样品。操作单元4的动作组件11通过旋转夹爪模块将进样瓶和离心管的瓶盖打开，打开过程中，通过夹持单元6对容器底部进行夹持固定，夹持过程由控制系统控制第二X轴19和第二Y轴20的相对运动实理。
开盖完成后，通过由设置在操作单元4上的移液模块进行移液。进样瓶中的溶剂送至离心管中，并再次通过旋转夹爪模块配合夹持单元6将进样瓶和离心管合盖。全盖过程与开盖过程相类似。
完成移液后，动作组件11通过夹爪将容器盘架13送至处理单元5的震荡模块进行混合和溶解，完成液体的处理。
此外，如果有多种溶液混合，则通过附加的混合模块，将进样瓶和离心管移至混合模块位置，将液体和固定送至混合容器，进行混合后，再转移至新的离心管，在托架16上还可设置瓶盖输入模块，为新的离心管提供瓶盖。
操作单元4的动作组件11包括、移液模块，旋转夹爪模块位于容器盘架13一侧，移液模块位于功能组件15一侧。使移液操作和容器操作互不影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，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)
1.一种化学工作站，其特征在于：包括顶部的操作单元、中间的处理单元和底部的夹持单元，所述顶部操作单元包括上框架，在上框架上的长度方向上设置第一X轴，在第一X轴上设置第一Y轴，在第一Y轴上设置第一Z轴，第一Z轴布置一个或多个动作组件；所述处理单元包括设置在中框架上的容器盘架、辅件盘架、功能组件，所述夹持单元包括下框架，在下框架的长度方向上设置第二X轴，在第二X轴上设置第二Y轴，在第二Y轴上设置第二Z轴，第二Z轴上设置夹持组件，所述上框架、中框架和下框架固定安装于机架上，所述容器盘架布置容器，所述操作单元对容器进行移动、移液或开合盖操作，所述夹持单元对容器进行夹持固定操作，所述处理单元通过所述功能组件对容器及其液体进行功能操作，所述操作单元、处理单元和夹持单元分别独立工作。
2.根据权利要求1所述的化学工作站，其特征在于：所述操作单元的动作组件包括旋转夹爪模块、移液模块，所述旋转夹爪模块位于容器盘架一侧，所述移液模块位于功能组件一侧。
3.根据权利要求1所述的化学工作站，其特征在于：在所述中框架上设置多排托架，所述托架上布置垂直交叉的滑槽板。
4.根据权利要求3所述的化学工作站，其特征在于：所述容器盘架安装在多排托架上，所述容器盘架阵列式布置在托架上，所述容器盘架上阵列布置容器,所述容器盘架从一端推入滑槽板定位于所述托架上。
5.根据权利要求3所述的化学工作站，其特征在于：所述辅件盘架和功能组件安装在多排托架上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的化学工作站，其特征在于：所述功能组件包括震荡模块、瓶盖输入模块、混合模块、废液回收模块、中的一个或多个。
7.根据权利要求6所述的化学工作站，其特征在于：所述辅件盘架包括枪头架、离心管架、瓶盖盒中的一个或多个。
8.根据权利要求7所述的化学工作站，其特征在于：所述处理单元的容器盘架下端两侧敞开，所述夹持单元的夹持组件从容器盘架两侧对容器进行夹持。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的化学工作站，其特征在于：化学工作站还包括机架，机架上设置壳体，所述壳体前方为操作平台，壳体上方设置排气孔。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的化学工作站，其特征在于：化学工作站的电气线路和气路管道沿上框架、中框架和下框架的侧边布置。
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