CN114424067A - 自动取样装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动取样装置和方法，更具体地，涉及如下自动取样装置和方法：所述自动取样装置和方法在收集样品时自动移除盖子以便分析化学溶液(药液)的状态，并且所述自动取样装置和方法自动反转样品收集容器，使得在用超纯净水清洗后可以使用所述容器，因此，本发明在取样期间不受外部条件影响的情况下防止了由样品收集容器、盖子、与其接触的相邻物体造成的药液污染，防止人工工作造成的诸如错误或风险的安全事故，并且本发明被改进以便提高取样的可靠性。

Description

自动取样装置和方法
技术领域
本发明涉及一种自动取样装置和自动取样方法，更具体地，涉及如下自动取样装置和自动取样方法：由于在自动分离盖子后使用，用于对样品进行取样的容器被自动反转，当收集样品以分析化学溶液(化学液体)的状态时利用超纯水或原液清洁盖子和容器，所以可以在取样工作期间不受外界条件影响的情况下，在取样工作中防止化学溶液从容器、盖子或周围接触中污染。
此外，本发明涉及一种自动取样装置和自动取样方法，所述自动取样装置和自动取样方法可以防止取样工作中由人工工作造成的诸如错误或危险的安全事故并提高取样工作的可靠性。
背景技术
通常，在各种工业领域以及半导体制造过程中使用的化学溶液被取样用于特性确认，并进行浓度、成分等的分析工作。
在这种情况下，取样工作是在将化学溶液样品放入容器后进行的。在容器中加入清洁水并在容器上盖上盖子后，通过摇晃来清洁容器。此后，从容器中除去清洁水，并且然后将待取样的化学溶液样品放入容器中。
在这种情况下，如果不对容器进行清洁而对化学溶液进行取样，则由于化学溶液样品被容器内残留的物质(包括成分)污染，因此难以准确地分析并且取样分析的可靠性降低。
此外，残留在容器中的污染物可能是颗粒、有机碳、油、不溶性物质和其他不需要的物质。
由于这些原因，在取样前必须直接清洁将放置样品的容器。
同时，如上所述，传统的容器清洁方法需要非常小心，因为工人必须手动清洁手中的样品容器。
另外，如果残留在待取样容器中的物质对人体有毒性或致命，则残留物质会飞溅或弄脏工人的手或其他身体，可能会造成生命损失。因此，传统的容器清洁方法在防止事故方面非常薄弱。
因此，本发明的申请人提出了韩国专利申请号No.10-2018-0102784(2018年8月30日)中公开的“自动取样装置”。
本申请人的开发技术由于自动反转并清洁取样容器，所以可以提高清洁效率并防止事故发生。
然而，申请人的开发技术处于半自动化到全自动化的中间开发阶段，其局限性在于工人必须戴着手臂手套手动操作取样装置并将盖子与容器分离。
因此，本发明作为一种全自动取样系统需要技术飞跃，该全自动取样系统使所有取样过程完全自动化。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决现有技术中出现的上述问题而做出的，其目的在于提供一种自动取样装置和自动取样方法，所述自动取样装置和自动取样方法由于在自动分离盖子后使用，用于对样品进行取样的容器被自动反转，当收集样品以分析化学溶液(化学液体)的状态时利用超纯水或原液清洗盖子和容器，所以可以在取样工作期间不受外界条件影响的情况下，在取样工作中防止化学溶液从容器、盖子或周围接触中污染。另外，另一目的是提供一种自动取样装置和自动取样方法，所述自动取样装置和自动取样方法可以防止取样工作中由人工工作造成的诸如错误或危险的安全事故并提高取样工作的可靠性。
技术方案
为实现上述目的，提供一种自动取样装置，所述自动取样装置包括：容器备用单元(20)，所述容器备用单元(20)用于在测试前准备多个容器(BT)，并且依次旋转所述容器备用单元(20)以选择用于提取样品的容器(BT)；容器转移单元(40)，所述容器转移单元(40)夹持所述容器备用单元(20)选择的容器(BT)，将容器转移至取样室(300)，并且自动反转所述容器；以及盖子分离单元(30)，所述盖子分离单元(30)在取样室(300)中从所述容器转移单元(40)转移的容器(BT)自动打开和盖上盖子(CAP)。
在这种情况下，容器备用单元(20)被设置在容器备用室(200)中，所述容器备用室(200)被设置在长方体壳主体(100)的上部的一侧上，容器转移单元(40)被安装在下部机械室(400)中，所述下部机械室(400)位于与所述容器备用室(200)相对的另一侧上，并且取样室(300)位于所述容器备用室(200)与所述下部机械室(400)之间的空间内。
此外，在容器备用室(200)和取样室(300)之间在竖直方向上安装有可打开的密封门(DR)。
此外，自动取样装置还包括：上部机械室(500)，在所述上部机械室(500)中，在容器备用室(200)和下部机械室(400)的上方安装有用于驱动容器备用单元(20)和盖子分离单元(30)的驱动单元；以及处理室(600)，所述处理室(600)具有诸如管、装置、控制装置的辅助装置。
另外，容器备用室(200)、下部机械室(400)、上部机械室(500)和处理室(600)被分隔壁(W)完全划分且分隔开。
此外，容器备用单元(20)包括：转子(240)，所述转子(240)用于将容器备用室(200)中准备的容器(BT)依次旋转预定角度；容器座板(220)，所述容器座板(220)为板状构件并且在所述容器座板上安置了用于盛放样品溶液的容器(BT)；以及用于使转子(240)旋转的旋转马达(260)。
此外，具有开口侧的圆孔(232)的旋转导板(230)被安装在容器座板(220)上方以与容器座板(220)间隔开，并且转子旋转轴(250)被安装为穿过圆孔(232)和容器座板(220)。
此外，转子旋转轴(250)的下部由设置在容器座板(220)中的轴承(222)支撑，并且上部可旋转地连接到旋转马达(260)，并且转子(240)被固定到转子旋转轴(250)。
另外，容器座板的底面(210)设置有向下凹入的溶液容纳部(DP)。
另外，底板部以与容器座板(220)相同的高度形成在取样室(300)中。底板部包括：盖子清洁部(CCP)，其与盖子(CAP)接触并且能够通过经过溶液喷嘴喷射溶液来清洁盖子；以及容器清洁部(BCP)，其使容器(BT)反转并且能够通过经过溶液喷嘴向上喷射溶液来清洁容器(BT)。
此外，在容器备用室(200)的顶面上安装有用于检测容器(BT)是否安装在转子(240)之间的容器安装空间中的传感器。
此外，容器转移单元(40)包括：吸附缸(410)；吸附台(450)，所述吸附台(450)用于根据吸附缸(410)的操作，对从容器备用单元(20)中选择的容器(BT)进行真空吸附并移动至取样室(300)；反转马达(M)，所述反转马达(M)用于旋转并驱动吸附台(450)，以便使容器(BT)反转并清洁容器(BT)或使容器(BT)直立以盛放样品溶液。
另外，吸附缸(410)的两侧设置有侧引导件(420)，根据吸附缸(410)的操作而滑动的滑块(430)被分别组装在侧引导件(420)上，并且反转马达(M)被固定到滑块(430)。
另外，所述反转马达(M)设置有操作杆(440)，所述吸附台(450)被固定到所述操作杆(440)的端部，并且用于真空吸附的容器(BT)的一个或多个吸附板(460)被安装在吸附台(450)上。
此外，吸附台(450)被组装且固定到操作杆(440)在穿过取样室(300)与下部机械室(400)之间的分隔壁(W)后暴露于取样室(300)的一端。
此外，吸附缸(410)为能够在三个或更多点处停止的多级缸。
另外，吸附台(450)的前表面为圆形的，并且吸附板(460)通过分散并布置用于通过抽吸空气进行真空吸附的多块板来形成，或沿周边呈带状布置。
另外，操作杆(440)被形成为中空结构，并且具有允许吸附板(460)通过中空部分执行真空吸附的真空感应管以及用于传感器的导线。
此外，密封容器(470)被安装在分隔壁(W)中的下部机械室(400)的壁表面上，操作杆(440)穿过所述分隔壁(W)，从而当操作杆(440)被操作时围绕操作杆(440)密封。
此外，用于检测容纳在容器(BT)中的样品溶液的液面(level)的液面传感器(480)被安装在吸附台(450)的上侧上。
另外，盖子分离单元(30)包括：夹持器固定管(320)，所述夹持器固定管(320)具有在其端部处固定的盖子夹持器310；驱动马达(350)，所述驱动马达(350)具有主动齿轮(352)，所述主动齿轮(352)与从动齿轮(322)齿轮联接接，所述从动齿轮(322)附接到夹持器固定管(320)以使夹持器固定管(320)旋转；夹持器操作缸(340)，所述夹持器操作缸(340)连接到夹持器操作杆(342)，所述夹持器操作杆(342)被安装在夹持器固定管(320)内部以执行盖子夹持器(310)的夹持操作；固定基座(330)，所述固定基座(330)被形成在上部机械室(500)内并且在其内部安装有驱动马达(350)和夹持器操作缸(340)；以及基座升降缸(380)，所述基座升降缸(380)使固定基座(330)竖直地移动。
另外，从动齿轮(322)的竖直宽度大于主动齿轮(352)的竖直宽度。
此外，弹簧(324)被插置在从动齿轮(322)和固定基座(330)的下端之间。
此外，盖子分离单元(30)还包括：LM引导件(370)，所述LM引导件(370)被安装在上部机械室(500)的一侧；以及滑块(360)，所述滑块(360)被插入LM引导件(370)以可上下滑动，其中，固定到滑块(360)的固定基座(330)根据安装在LM引导件(370)之间的基座升降缸(380)的操作而竖直地移动。
另外，盖子夹持器(310)包括：固定主体(312)，所述固定主体(312)具有二分结构并且以围绕夹持器固定管(320)的形式固定；竖直流动块(314)，所述竖直流动块(314)被设置在固定主体(312)内部，固定到通过夹持器固定管(320)插入的夹持器操作杆(342)的端部，并且具有在两侧形成的斜槽(INC)；水平流动块(316)，所述水平流动块(316)被组装到斜槽(INC)以能够在倾斜方向上滑动；以及夹持部(318)，所述夹持部(318)以一曲率而一体地形成在水平流动块(316)的下端上并且在内周表面上具有凹凸表面。
另外，基座升降缸(380)为嵌入有杆的多级无杆缸，并且仅基座升降缸的一部分从缸主体突出。
此外，门(DR)包括：安装在两侧的一对门引导件(270)；安装在门引导件(270)两侧的门升降缸(280)；以及升降缸杆(282)，所述升降缸杆(282)连接到门升降缸(280)，并且门(DR)的上端联接到所述升降缸杆(282)，其中，门(DR)根据升降缸杆(282)的升高和降低来上升和下降以打开和关闭。
此外，从上部机械室(500)和下部机械室(400)向容器备用室(200)或取样室(300)转移的装置均形成为截面为圆形的棒状。
在本发明的另一方面，提供了一种使用自动取样装置对溶液进行自动取样的方法，所述自动取样装置包括：容器备用室(200)；取样室(300)，所述取样室(300)用于清洁容器(BT)和盖子(CAP)并盛放样品溶液；下部机械室(400)，所述下部机械室(400)位于容器备用室(200)的相对侧并且在所述下部机械室(400)中安装有容器转移单元(40)；以及上部机械室(500)，所述上部机械室(500)具有用于驱动容器备用单元(20)和取样室(300)的上部的盖子分离单元(30)的驱动装置，所述方法包括以下步骤：通过将具有盖子(CAP)的容器(BT)布置在容器备用室(200)中设置的容器备用单元(20)的转子(240)之间的空间中来准备进行取样；在通过推进容器转移单元(40)的吸附台(450)对容器(BT)进行真空吸附之后，将容器(BT)移动到取样室(300)上的盖子(CAP)的打开位置；降低盖子分离单元(30)的盖子夹持器(310)以夹持盖子(CAP)，将盖子(CAP)与容器(BT)分离，并提升分离的盖子(CAP)；将吸附台(450)向后移动以将容器(BT)(所述盖子(CAP)与所述容器(BT)分离)移动到取样位置，并降低盖子(CAP)；使容器转移单元(40)的反转马达(M)旋转，以使容器(BT)反转180°，并用溶液或超纯净水清洁盖子(CAP)和容器(BT)内部；以及将反转后的容器(BT)直立，并且将样品溶液注入容器(BT)中。
另外，自动取样的方法还包括以下步骤：在执行将容器(BT)移动到盖子打开位置的步骤之前，打开安装在容器备用室(200)与取样室(300)之间的门(DR)；以及在执行将容器(BT)移动到盖子打开位置的步骤之后关闭门(DR)。
另外，自动取样方法还包括以下步骤：当将样品溶液注入容器(BT)的步骤完成时，在夹持盖子(CAP)的同时提升盖子夹持器(310)，推进吸附台(450)以将容器(BT)移动到盖子(CAP)下方，并将盖子(CAP)锁定在容器(BT)上；通过解除夹持状态提升盖子夹持器(310)，并打开门(DR)；推进吸附台(450)，将盛放样品溶液的容器(BT)释放到容器备用室(200)，并且通过解除真空吸附状态使吸附台(450)返回原位；以及使转子(240)旋转以提取出取样完成的容器(BT)并等待下一个容器(BT)。
[有益效果]
根据本发明的自动取样装置和自动取样方法可以获得以下效果。
首先，本发明可以提供一种全自动系统，该全自动系统可以使在提供样品容器后打开盖子、清洁盖子和容器、执行取样工作以及在盖上盖子后释放样品的一系列过程完全自动化。
第二、将放入样品的容器和盖子被反转180度以便进行清洁，并且盖子以及容器的内部和边缘被彻底清洁，使得清洁效率显著提高。
第三，因为由于全自动化而使取样工作完全排除了人工操作，所以本发明可以防止事故发生。
第四，本发明因为在密闭空间内的全自动化的清洁并且具有优异的残留物去除功能可以防止样品溶液的劣化，并且可以促进更准确的样品分析。
附图说明
图1是例示根据本发明的自动取样装置的图。
图2和图3是以不同角度例示自动取样装置的主要部分的局部视图。
图4是沿着图1的线A-A截取的局部剖视图。
图5是例示根据本发明的自动取样装置的转子与门的操作关系的图。
图6是图5的平面剖视图。
图7是图1的侧剖视图。
图8是例示根据本发明的自动取样装置的局部剖视图。
图9是例示根据本发明的自动取样装置的盖子夹持器的操作关系的图。
图10是例示根据本发明的自动取样装置的吸附器的操作关系的图。
图11至图15是例示如何使用根据本发明的自动取样装置进行自动取样的过程序列图。
具体实施方式
下面将参照附图来详细地描述本发明的优先实施方式。
在本发明的描述中，仅出于解释取决于本发明的构思的实施方式的目的而提出特定结构或功能解释。
因此，根据本发明的构思的实施方式可以以各种形式执行，并且不应被解释为限于在本说明书或本申请中说明的实施方式。
此外，本发明的构思的实施方式不限于特定的公开形式，并且应理解为包括在本发明的思想和技术范围内的每一个变化、等效和替代。
如图1至图3所，根据本发明的自动取样装置包括长方体壳主体100。
此外，在所述壳主体100上方设置有容器备用室200、取样室300、下部机械室400、上部机械室500以及处理室600。
特别是，在容器备用室200和取样室300之间，安装有可竖直操作的用于密封的门(DR)，并且其余的上述部件由分隔壁(W)完全分离且分隔。
另外，容器备用室200是准备用于盛放样品溶液的容器(BT)并备用的空间。
为了准备容器(BT)，如图3至图6所示，容器备用室200的容器座板220用于将容器座板220上方的空间与容器座板220下方的空间分开，并且溶液容纳部(DP)从位于容器座板220下方的底面210向下凹进。
溶液容纳部(DP)用于容纳并收集在清洁盖子(CAP)和容器(BT)时使用的溶液。
此外，容器座板220以距底面210的一个间隔被设置在底面210上方。
容器座板220是板状构件，并且在所述容器座板上安置了将盛放样品溶液的容器(BT)。
此外，旋转导板230以距容器座板220的一个间隔被设置在容器座板220上方。
特别是，旋转导板230包括在一侧开口的圆孔232(见图3)。
圆孔232的开口部分靠近门(DR)。
这是因为必须在打开门(DR)时取出容器(BT容器)。
另外，转子转轴250通过穿过圆孔232和容器座板220的中心被安装。
在这种情况下，转子旋转轴250的下端的一部分由设置在容器座板220中的轴承222(见图4)可旋转地支撑并固定。
另外，衬套(BUS)被固定到转子旋转轴250，并且转子240围绕所述衬套(BUS)被一体地形成。
在这种情况下，优选地，转子240具有含有至少一个容器容纳槽的形状(例如，十字形)，并且这意味着该形状被形成为使得容器(BT)可以以90°的间隔插入，并且转子用作转盘。
这里，为了容易地插入和夹持容器(BT)，转子240可以具有形成在转子240的交叉部分的弯曲。
此外，转子240优选地被设置在圆孔232中。
此外，转子旋转轴250通过穿过容器备用室200和上部机械室500之间的分隔壁(W)而暴露到上部机械室500的内部，并且连接到安装在上部机械室500内的要旋转的旋转马达260。
另外，如图5所示，在取样室300内部以与容器座板220相同高度单独形成隔板，以便形成取样室300的底板部，并且隔板在底面210的顶部上被布置在溶液容纳部(DP)上。
另外，取样室(300)包括：盖子清洁部(CCP)，在所述盖子清洁部(CCP)中，所述盖子(CAP)紧贴在取样室300的底板部，以便通过溶液喷嘴喷射清洁液来清洁盖子；以及容器清洁部(BCP)，当容器(BT容器)上下颠倒时，所述容器清洁部(BCP)能够通过溶液喷嘴从下部向上喷射清洁液来清洁容器。
在这种情况下，在溶液的清洁期间落下的清洁液被容纳并收集到溶液容纳部(DP)中。
此外，也可以在盖清洁部(CCP)和容器清洁部(BCP)的中央设置能够清洁的溶液喷嘴。
同时，如图2、图5和图7所示，门(DR)通过安装在其两侧的一对门引导件270在竖直方向上可滑动地安装。
此时，门引导件270被自然安装成密封，以便防止由容器备用室200和取样室300之间的连通而造成的污染。
另外，门升降缸280被安装在门引导件270的每个外侧上，升降缸杆282被安装成连接到门升降缸280，并且门(DR)的上端联接到升降缸杆282的端部。
因此，根据升降缸杆282的升高和降低，门(DR)在上升或下降的同时被打开和关闭。
另外，在门(DR)的上端和下端设置用于提高密封性能(密封性)的缓冲材料。
此外，取样室300设置有盖子夹持器310，如图8和图9所示，并且盖子夹持器310被固定到夹持器固定管320的端部。
此外，夹持器固定管320的上端由具有密封材料(O形环等)的轴承(BA)支撑，所述轴承(BA)被设置成通过穿过分隔取样室300和上部机械室500的分隔壁(W)在固定基座330上旋转就位。
在这种情况下，夹持器操作缸340被固定在夹持器固定管320的上端上。
另外，连接到夹持器操作缸340的夹持器操作杆342通过竖直穿过夹持器固定管320连接到盖子夹持器310。
也就是说，轴承(BA)不是将夹持器固定管320固定不移动，而是支撑夹持器固定管320旋转。因此，夹持器固定管320被形成为与夹持器操作缸340一起竖直移动。
这是因为盖子(CAP)只有在从容器(BT)上升多达由于打开盖子(CAP)时引起的螺旋滑动而导致的增加量时才能被打开。
此外，固定基座330被设置在上部机械室500中。
具体地，从动齿轮322被一体地固定在夹持器固定管320的上端部，其中，两者之间有间隔，并且弹簧324介于从动齿轮322和固定基座330之间。
弹簧324被插入夹持器固定管320。
因此，当夹持器固定管320在旋转的同时下降以锁定盖子(CAP)时，在补充由滑动移动引起的距离移动并有弹性地进行缓冲的同时，盖子(CAP)被更紧密地锁定。
此外，驱动马达350被安装在固定基座330的上表面，驱动马达350的马达轴以穿过固定基座330的状态布置，并且主动齿轮352被固定到马达轴。
另外，主动齿轮352与从动齿轮322齿轮联接。
在这种情况下，从动齿轮322的竖直宽度应大于主动齿轮352的竖直宽度的两倍。从动齿轮322由于被固定到夹持器固定管320而与夹持器固定管320一起上下移动，但主动齿轮352不是这样。
另外，滑块360被固定到固定基座330。滑块360分别被插入LM引导件370以沿着LM引导件370上下滑动。
LM引导件370被直立安装在上部机械室500的一侧，并且基座升降缸380被安装在LM引导件370之间。
基座升降缸380可以是多级缸。基座升降缸380为杆被嵌入缸中的无杆缸，并且仅基座升降缸380的一部分从缸主体突出。固定基座330被固定到突出部分以在狭窄空间内具有足够的冲程。
此外，如图9所示，示出了以圆形例示盖子夹持器310的一部分的放大图，所述盖子夹持器310包括：固定主体312，所述固定主体312具有二分结构并且以围绕夹持器固定管320的形式固定到夹持器固定管320；竖直流动块314，所述竖直流动块314被设置在固定主体312内部，被固定到通过夹持器固定管320插入的夹持器操作杆342的端部，并且具有在两侧形成的斜槽(INC)；水平流动块316，所述水平流动块316被组装到斜槽(INC)以能够在倾斜方向上滑动；以及夹持部318，所述夹持部318以一曲率而一体地形成在水平流动块316的下端上并且在内周表面上具有凹凸表面。
在这种情况下，固定主体312的径向上对称的部分应该打开，使得水平流动块316可以缩回。
因此，当夹持器操作缸340被操作以使夹持器操作杆342降低时，由于夹持器固定管320被固定，所以固定到其上的固定主体312维持固定状态。
由于固定到夹持器操作杆342下端的竖直流动块314降低，与竖直流动块倾斜接合的水平流动块316自然地被推动并展开。
上述情况发生在释放夹住的盖子(CAP)时。相反，当夹持器操作杆342向上上升时，水平流动块316缩回以夹持盖子(CAP)。
另一方面，如图8和图10所示，吸附缸410被安装在下部机械室400中，并且吸附缸410是与基座升降缸相同的无杆缸。
此外，侧引导件420被布置在吸附缸410的两侧上，并且滑块430被组装到侧引导件420以能够滑动。
另外，从吸附缸410释放的缸杆(未示出)连接并固定到滑块430。
因此，滑块430根据吸附缸410的驱动方向沿侧引导件420直线往复运动。
在这种情况下，吸附缸410是多级缸，尤其是能够在三点处停止的多级缸。
使用多级缸的原因是在容器(BT)被吸附的状态下，准确定位盖子(CAP)的位置和容器被反转180°的位置。
另外，反转马达(M)被固定在滑块430上，作为马达轴的操作杆440被设置在反转马达(M)上，吸附台450被固定到操作杆440的端部，并且在吸附台450上安装有多个吸附板460。
这里，由于吸附台450必须位于取样室300内，所以操作杆440穿过取样室300与下部机械室400之间的分隔壁(W)并且被组装且固定到分隔壁的端部。
在这种情况下，吸附台450的前侧被圆形加工以便容易地夹持容器(BT)，并且吸附板460被形成为用于通过抽吸空气来真空吸气的板。多个吸附板460可以如图所示分散布置，或者也可以沿周边呈带状布置。另外，可以修改吸附台450的任何其他可变形示例。
此外，操作杆440具有中空结构，并且具有允许吸附板460通过中空部分执行真空吸附的真空感应管以及用于传感器的诸如导线的控制线。
此外，还可以在下部机械室400的操作杆440穿过的分隔壁(W)的壁表面上安装密封容器470。
密封容器470被构造成使得操作杆440穿过以便在操作杆440移动进出取样室300时完美地阻挡烟雾通过周向间隙引入到下部机械室400。
阻挡烟雾的原因是在取样室300中对溶液进行取样时会产生大量烟雾，并且如果烟雾中的一些被引入到下部机械室400中，则大部分由金属制成的机械装置容易被腐蚀，缩短使用寿命。
另外，在吸附台450的上侧安装有作为液位检测传感器的液位传感器480。液位传感器480检测容器(BT)中容纳的样品溶液是否达到预定液位并停止样品溶液的注入，以便防止样品溶液溢出。
另外，反转马达(M)执行将容器(BT)反转180°的功能，以便清洁容器(BT)。
也就是说，容器(BT)的边缘(lip)旋转180°，使其边缘朝下。
然后，从下部喷射溶液或超纯净水，对容器(BT)的所有边缘以及内部进行清洁，并且用过的清洁液向下滴落以被容纳到溶液容纳部(DP)中。
此外，处理室600是安装有管、装置、控制装置等的空间，以用于通过使用装置或溶液或超纯净水清洁盖子或容器或者对容器中的溶液进行取样，以连续抽吸并安全排放各腔室和机械室内的烟雾。
此外，如果需要，整个取样室300被喷射超纯净水以定期清洁取样室300。
在这种构造中，本发明被控制为在清洁所有容器(BT)、盖子(CAP)、容器(BT)的边缘和取样前容器的接触部分之后通过以下方法进行取样。
例如，如图11所示，用盖子(CAP)封闭的容器(BT)被安装在转子240之间的空的空间中。
然后，如图所示，多个容器(BT)处于用于容纳样品的备用状态。
在这种情况下，可以进一步安装能够检测容器(BT)是否存在于分隔壁(W)上的传感器(例如，光电传感器)，所述分隔壁(W)是转子240之间的在上面定位容器(BT)的空的空间上方的顶面，并且通过传感器可以提高处理控制的效率。
连续地，操作门升降缸280以提升门(DR)。因此，当门(DR)打开时，容器备用室200和取样室300彼此连接。
在该状态下，吸附台450向容器(BT)前进，并且然后在吸附台450与容器(BT)接触时执行真空吸附。
此时，吸附台450通过吸附缸410的操作驱动，并且通过吸附板460抽吸空气执行真空吸附。
当容器(BT)被吸附时，吸附台450在第一阶段向后移动。
这里，第一阶段向后移动是指向后移动到可以附上/拆下盖子(CAP)的位置。
当第一阶段向后移动完成时，如图12所示，门(DR)下降以密封取样室300。
当门(DR)关闭且取样室300关闭时，盖子夹持器310下降以夹持盖子(CAP)。
当基座升降缸380操作时，滑块360沿LM引导件370下降，固定在滑块360上的固定基座330也下降，并且安装在固定基座330上的夹持器固定管320也与固定基座330一起下降，使得盖子夹持器310下降。
另外，插入盖子(CAP)中的盖子夹持器310在夹持器操作缸340操作的同时提升夹持器操作杆342。固定在夹持器操作杆342的端部处的竖直流动块314拉住与竖直流动块314接合的水平流动块316，同时上升。一体地设置在水平流动块316的下端处的夹持部318与盖子(CAP)的周边紧密接触以夹持盖子(CAP)。
当盖子(CAP)的夹持完成时，盖子(CAP)与容器(BT)分离。
当驱动马达350旋转时，主动齿轮352通过驱动马达350的旋转而旋转。然后，旋转与主动齿轮啮合的从动齿轮322，来旋转夹持器固定管320。因为安装在夹持器固定管320下端处的盖子夹持器310在夹持盖子(CAP)的同时旋转，所以盖子(CAP)被打开以便与容器分离。
在这种情况下，由于夹持器固定管320在旋转的同时必须上升，因此从动齿轮322的竖直齿轮宽度大于主动齿轮352的竖直齿轮宽度，以便即使从动齿轮322在旋转的同时上升也维持主动齿轮352和从动齿轮之间的齿轮联接。
接下来，当盖子(CAP)的分离完成时，固定基座330通过基座升降缸380的操作而上升，从而盖子(CAP)上升到容器(BT)上方以处于备用状态。
接下来，如图13所示，吸附台450通过吸附缸410向后移动以将容器(BT)移动到取样位置。
在这种情况下，取样位置不仅是指将样品溶液注入容器(BT)的位置，而且还是通过将容器(BT)反转180°来清洁容器(BT)的位置。
当容器(BT)到达取样位置时，盖子(CAP)下降以放到盖子清洁部(CCP)上。
此外，当反转马达(M)旋转以将容器(BT)反转180°时，容器(BT)的边缘被安置在容器清洁部(BCP)上。也就是说，容器(BT)被反转。
之后，喷射溶液(样品未稀释溶液)或超纯净水以清洁盖子(CAP)以及容器(BT)的内部和边缘。
当清洁完成时，反转马达(M)以与反转方向相反的方向旋转180°，以使反转容器(BT)直立。
之后，将样品溶液注入容器(BT)中。
在这种情况下，当液位传感器480检测到样品溶液的液位时，停止样品溶液的注入。
当样品溶液的注入完成时，如图14所示，在夹持盖子(CAP)的同时提升盖子夹持器310，并且操作吸附缸410以向前移动吸附台450，从而将容器(BT)放置在盖子(CAP)下方。
当容器(BT)位于盖子(CAP)下方时，盖子(CAP)下降以着陆到容器(BT)的边缘，并且然后以旋转锁定。
如图15所示，在解除夹持状态后，提升盖子夹持器310，并且打开门(DR)。
当门(DR)打开时，吸附台450再次向前移动进入容器备用室200，并且然后将容器(BT)插入转子240之间的容器安装空间以解除真空吸附，并且然后返回原位。之后，门(DR)下降以密封取样室300。
另外，当填充有样品溶液的容器(BT)安装在转子240之间的容器安装空间中时，转子240旋转以等待下一个容器。
如上所述，当对有害化学溶液进行取样时，本发明的全自动系统可以安全快速地进行取样，从而防止样品溶液劣化，使样品分析更加准确，并且防止事故。

Claims (31)

1.一种自动取样装置，所述自动取样装置包括：
容器备用单元(20)，所述容器备用单元(20)用于在测试前准备多个容器(BT)，并且依次旋转所述容器备用单元(20)以选择用于提取样品的容器(BT)；
容器转移单元(40)，所述容器转移单元(40)夹持所述容器备用单元(20)选择的容器(BT)，将所述容器转移至取样室(300)，并且自动反转所述容器；以及
盖子分离单元(30)，所述盖子分离单元(30)在取样室(300)中从所述容器转移单元(40)转移的所述容器(BT)自动打开和盖上盖子(CAP)。
2.根据权利要求1所述的自动取样装置，其中，所述容器备用单元(20)被设置在长方体壳主体(100)的上部的一侧上布置的容器备用室(200)中，
其中，所述容器转移单元(40)被安装在位于与所述容器备用室(200)相对的另一侧的下部机械室(400)内，并且
其中，所述取样室(300)位于所述容器备用室(200)与所述下部机械室(400)之间的空间内。
3.根据权利要求2所述的自动取样装置，其中，在所述容器备用室(200)和所述取样室(300)之间在竖直方向上安装有能够打开的密封门(DR)。
4.根据权利要求2所述的自动取样装置，所述自动取样装置还包括：
上部机械室(500)，在所述上部机械室(500)中，在所述容器备用室(200)和所述下部机械室(400)的上方安装有用于驱动所述容器备用单元(20)和所述盖子分离单元(30)的驱动单元；以及
处理室(600)，所述处理室(600)具有诸如管、设备、控制设备的辅助设备。
5.根据权利要求4所述的自动取样装置，其中，所述容器备用室(200)、所述下部机械室(400)、所述上部机械室(500)和所述处理室(600)被分隔壁(W)完全划分且分隔开。
6.根据权利要求1所述的自动取样装置，其中，所述容器备用单元(20)包括：
转子(240)，所述转子(240)用于将容器备用室(200)中准备的容器(BT)依次旋转预定角度；
容器座板(220)，所述容器座板(220)为板状构件并且在所述容器座板上安置了用于盛放样品溶液的容器(BT)；以及
旋转马达(260)，所述旋转马达(260)用于使所述转子(240)旋转。
7.根据权利要求6所述的自动取样装置，其中，具有带开口侧的圆孔(232)的旋转导板(230)被安装在所述容器座板(220)上方以与所述容器座板(220)间隔开，并且转子旋转轴(250)被安装为穿过所述圆孔(232)和所述容器座板(220)。
8.根据权利要求7所述的自动取样装置，其中，所述转子旋转轴(250)的下部由设置在所述容器座板(220)中的轴承(222)支撑，并且上部能够旋转地连接到所述旋转马达(260)，并且
其中，所述转子(240)被固定到所述转子旋转轴(250)。
9.根据权利要求7所述的自动取样装置，其中，所述容器座板的底面(210)设置有向下凹入的溶液容纳部(DP)。
10.根据权利要求9所述的自动取样装置，其中，底板部以与所述容器座板(220)相同的高度形成在所述取样室(300)中，并且
其中，所述底板部包括：盖子清洁部(CCP)，所述盖子清洁部(CCP)与所述盖子(CAP)接触并且能够通过经过溶液喷嘴喷射溶液来清洁所述盖子；以及容器清洁部(BCP)，所述容器清洁部(BCP)使所述容器(BT)反转并且能够通过经过溶液喷嘴向上喷射溶液来清洁所述容器(BT)。
11.根据权利要求6所述的自动取样装置，其中，在所述容器备用室(200)的顶面上安装有用于检测所述容器(BT)是否被安装在所述转子(240)之间的容器安装空间中的传感器。
12.根据权利要求1所述的自动取样装置，其中，所述容器转移单元(40)包括：
吸附缸(410)；
吸附台(450)，所述吸附台(450)用于根据吸附缸(410)的操作，对从所述容器备用单元(20)中选择的容器(BT)进行真空吸附并将该容器(BT)移动到所述取样室(300)；以及
反转马达(M)，所述反转马达(M)用于旋转并驱动所述吸附台(450)，以便使所述容器(BT)反转并清洁所述容器(BT)或使所述容器(BT)直立以盛放样品溶液。
13.根据权利要求12所述的自动取样装置，其中，所述吸附缸(410)的两侧上设置有侧引导件(420)，根据所述吸附缸(410)的操作而滑动的滑块(430)被分别组装到所述侧引导件(420)，并且
其中，所述反转马达(M)被固定到所述滑块(430)。
14.根据权利要求12所述的自动取样装置，其中，所述反转马达(M)设置有操作杆(440)，
其中，所述吸附台(450)被固定到所述操作杆(440)的端部，并且
其中，所述吸附台(450)上安装有用于真空吸附所述容器(BT)的一个或多个吸附板(460)。
15.根据权利要求14所述的自动取样装置，其中，所述吸附台(450)被组装且固定到所述操作杆(440)在穿过所述取样室(300)与下部机械室(400)之间的分隔壁(W)后暴露于所述取样室(300)的一端。
16.根据权利要求12所述的自动取样装置，其中，所述吸附缸(410)为能够在三个或更多点处停止的多级缸。
17.根据权利要求14所述的自动取样装置，其中，所述吸附台(450)的前表面为圆形的，并且
其中，所述吸附板(460)通过分散并布置用于通过抽吸空气进行真空吸附的多个板来形成，或沿周边呈带状布置。
18.根据权利要求14所述的自动取样装置，其中，所述操作杆(440)被形成为中空结构，并且具有允许所述吸附板(460)通过中空部分执行真空吸附的真空感应管以及用于传感器的导线。
19.根据权利要求14所述的自动取样装置，其中，密封容器(470)被安装在所述操作杆(440)从中穿过的分隔壁(W)的下部机械室(400)的壁表面上，从而当所述操作杆(440)被操作时围绕所述操作杆(440)密封。
20.根据权利要求12所述的自动取样装置，其中，用于检测容纳在所述容器(BT)中的样品溶液的液面的液面传感器(480)被安装在所述吸附台(450)的上侧上。
21.根据权利要求1所述的自动取样装置，其中，所述盖子分离单元(30)包括：
夹持器固定管(320)，所述夹持器固定管(320)具有在其端部处固定的盖子夹持器(310)；
驱动马达(350)，所述驱动马达(350)具有主动齿轮(352)，所述主动齿轮(352)与从动齿轮(322)齿轮联接，所述从动齿轮(322)附接到所述夹持器固定管(320)以使所述夹持器固定管(320)旋转；
夹持器操作缸(340)，所述夹持器操作缸(340)连接到被安装在所述夹持器固定管(320)内部的夹持器操作杆(342)，以执行所述盖子夹持器(310)的夹持操作；
固定基座(330)，所述固定基座(330)被形成在上部机械室(500)中并且具有被安装在所述上部机械室(500)中的所述驱动马达(350)和所述夹持器操作缸(340)；以及
基座升降缸(380)，所述基座升降缸(380)使所述固定基座(330)竖直地移动。
22.根据权利要求21所述的自动取样装置，其中，所述从动齿轮(322)的竖直宽度大于所述主动齿轮(352)的竖直宽度。
23.根据权利要求21所述的自动取样装置，其中，弹簧(324)被插置在所述从动齿轮(322)和所述固定基座(330)的下端之间。
24.根据权利要求21所述的自动取样装置，其中，所述盖子分离单元(30)还包括：
LM引导件(370)，所述LM引导件(370)被安装在所述上部机械室(500)的一侧；以及
滑块(360)，所述滑块(360)被插入所述LM引导件(370)以能够在竖直方向上滑动，并且
其中，固定到所述滑块(360)的所述固定基座(330)根据安装在所述LM引导件(370)之间的所述基座升降缸(380)的操作而竖直地移动。
25.根据权利要求21所述的自动取样装置，其中，所述盖子夹持器(310)包括：
固定主体(312)，所述固定主体(312)具有二分结构并且以围绕所述夹持器固定管(320)的形式固定；
竖直流动块(314)，所述竖直流动块(314)被设置在所述固定主体(312)内部，固定到通过所述夹持器固定管(320)插入的夹持器操作杆(342)的端部，并且具有在两侧上形成的斜槽(INC)；
水平流动块(316)，所述水平流动块(316)被组装到所述斜槽(INC)以能够在倾斜方向上滑动；以及
夹持部(318)，所述夹持部(318)以一曲率而一体地形成在所述水平流动块(316)的下端上并且在内周表面上具有凹凸表面。
26.根据权利要求21所述的自动取样装置，其中，所述基座升降缸(380)为嵌入有杆的多级无杆缸，并且所述基座升降缸的仅一部分从缸主体突出。
27.根据权利要求3所述的自动取样装置，其中，所述门(DR)包括：
一对门引导件(270)，所述一对门引导件(270)被安装在两侧；
门升降缸(280)，所述门升降缸(280)被安装在所述门引导件(270)的两侧；以及
升降缸杆(282)，所述升降缸杆(282)连接到所述门升降缸(280)，并且所述门(DR)的上端联接到所述升降缸杆(282)，并且
其中，所述门(DR)根据所述升降缸杆(282)的升高和降低而上升和下降以打开和关闭。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的自动取样装置，其中，从上部机械室(500)和下部机械室(400)向容器备用室(200)或所述取样室(300)转移的装置均形成为截面为圆形的棒状。
29.一种使用自动取样装置对溶液进行自动取样的方法，所述自动取样装置包括：容器备用室(200)；取样室(300)，所述取样室(300)用于清洁容器(BT)和盖子(CAP)并盛放样品溶液；下部机械室(400)，所述下部机械室(400)位于所述容器备用室(200)的相对侧并且在所述下部机械室(400)中安装有容器转移单元(40)；以及上部机械室(500)，所述上部机械室(500)具有用于驱动容器备用单元(20)和所述取样室(300)的上部上的盖子分离单元(30)的驱动装置，所述方法包括以下步骤：
通过将具有盖子(CAP)的容器(BT)布置在所述容器备用室(200)中设置的所述容器备用单元(20)的转子(240)之间的空间中来准备进行取样；
在通过推进所述容器转移单元(40)的吸附台(450)对所述容器(BT)进行真空吸附之后，将所述容器(BT)移动到所述取样室(300)上的所述盖子(CAP)的打开位置；
降低所述盖子分离单元(30)的盖子夹持器(310)以夹持所述盖子(CAP)，将所述盖子(CAP)与所述容器(BT)分离，并提升分离的盖子(CAP)；
将所述吸附台(450)向后移动以将所述盖子(CAP)被分离的所述容器(BT)移动到取样位置，并降低所述盖子(CAP)；
使所述容器转移单元(40)的反转马达(M)旋转，以使所述容器(BT)反转180°，并用溶液或超纯净水清洁所述盖子(CAP)和所述容器(BT)的内部；以及
将反转后的容器(BT)直立，并且将样品溶液注入所述容器(BT)中。
30.根据权利要求29所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
在执行将所述容器(BT)移动到盖子打开位置的步骤之前，打开安装在所述容器备用室(200)与所述取样室(300)之间的门(DR)；以及
在执行将容器(BT)移动到所述盖子打开位置的步骤之后关闭所述门(DR)。
31.根据权利要求30所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
当将所述样品溶液注入所述容器(BT)的步骤完成时，在夹持所述盖子(CAP)的同时提升所述盖子夹持器(310)，推进所述吸附台(450)以将所述容器(BT)移动到所述盖子(CAP)下方，并将所述盖子(CAP)锁定在所述容器(BT)上；
通过解除夹持状态提升所述盖子夹持器(310)，并打开所述门(DR)；
推进所述吸附台(450)，以将盛放所述样品溶液的容器(BT)释放到所述容器备用室(200)，并且通过解除真空吸附状态使所述吸附台(450)返回原位；以及
使所述转子(240)旋转以提取出取样完成的容器(BT)并等待下一个容器(BT)。
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