CN114700011A - 一种通用化学自动制备机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通用化学自动制备机，属于机电技术领域。本通用化学自动制备机，包括操作台，操作台上设有试剂架、试剂取放机构、反应锅和控制面板，试剂架和反应锅分别设置在试剂取放机构的两侧，试剂架上设置有若干个托盘，托盘上放置有试剂瓶，试剂取放机构用于在控制面板的控制下将各试剂瓶内的试剂取出并转运到反应锅内进行化学反应。本通用化学自动制备机使用方便，实用性好，可明显减少人为失误、提高产率，并且安全性好。

Description

一种通用化学自动制备机

技术领域

本发明属于机电技术领域，特别涉及一种通用化学自动制备机。

背景技术

化学试剂是进行化学研究、成分分析的相对标准物质，是科技进步的重要条件，广泛用于物质的合成、分离、定性和定量分析，在工厂、学校、医院和研究所的日常工作中，都离不开化学试剂。化学试剂更全面的定义是：在化学试验、化学分析、化学研究及其它试验中使用的各种纯度等级的化合物或单质。因此工作台在化学试剂制备中是必备用品。

但是在现有技术中，在实用工作台进行化学试剂制备的过程中存在以下不足：

1.安全性低，许多化学试剂及其原料对人体具有刺激性、腐蚀性、生物危害性，甚至还具有毒性，因此人们在制备时需要穿戴不同等级的防护服，但是防护服的质量、使用者的穿戴习惯乃至防护等级是否对应都会影响本应具备的防护效果，穿着不当、防护等级弄错或者防护服质量不佳都会导致实验过程存在安全隐患；

2.精确度差，通过人工合成制备化学试剂或者产品，其质量往往和制备人员的技术、经验等息息相关，诸如测量精度、混合均匀度等，即人工制备过程存在精确度不佳的问题；

3.实验操作误差大，与第2点相似的，每个人的操作水平也不同，甚至同个人在不同批次的操作也会存在差异，导致实验操作误差大；

4.周期性和效率低，由于存在上述不足，因此人为制备过程中往往需要多次核对数据和修正，因此制备周期长，制备效率不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通用化学自动制备机，以解决背景技术中提及的不足。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种通用化学自动制备机，包括操作台，所述操作台上设有试剂架、试剂取放机构、反应锅和控制面板，所述试剂架和所述反应锅分别设置在试剂取放机构的两侧，所述试剂架上设置有若干个托盘，所述托盘上放置有试剂瓶，所述试剂取放机构用于在控制面板的控制下将各试剂瓶内的试剂取出并转运到反应锅内进行化学反应。

在上述的通用化学自动制备机中，所述试剂取放机构包括驱动器和摆臂，所述摆臂的自由端上设有一个转动盘，所述转动盘的外周活动连接有若干个取液针筒，所述驱动器能够驱动所述摆臂在所述试剂架和反应锅的上方往复摆动。

在上述的通用化学自动制备机中，所述驱动器包括底座和第二转动台，所述第二转动台设置在底座上，所述摆臂包括第一臂和第二臂，所述第一臂的下端可摆动的固定在第二转动台上，所述第一臂的上端和第二臂后端转动连接，所述转动盘转动连接在所述第二臂的前端。

在上述的通用化学自动制备机中，所述取液针筒包括一端带有针管的筒体，所述筒体内滑动连接有推杆，所述筒体远离针管的一端设有用于驱动推杆在所述筒体内推进或者退出的微型驱动装置。

在上述的通用化学自动制备机中，所述筒体远离针管的一端的外周上设有向外突出的销轴，所述转动盘的外周设有第二支撑臂，所述第二支撑臂远离转动盘的一端设有销孔，所述销轴转动连接在销孔内。

在上述的通用化学自动制备机中，所述试剂架呈柱状，所述试剂架的外周连接有若干个竖向设置的滑轨机构，所述滑轨机构包括滑轨座、导轨、滚珠螺杆、滑块和电机，所述滚珠螺杆竖向设置在滑轨座内部，所述导轨设置在滑轨座上且位于滚珠螺杆外侧，所述滑块与所述滚珠螺杆配合并且所述滑块滑动连接在导轨上，所述滑块的外侧面还设有斜向上设置的第一支撑臂，所述托盘设置所述第一支撑臂的上端部。

在上述的通用化学自动制备机中，所述滑块的侧面设有感应片，所述滑轨座上自下而上至少设有两个感应头，当所述感应片经过所述感应头时，所述感应头触发信号对滑块位置进行定位。

在上述的通用化学自动制备机中，所述反应锅包括水浴锅、温控器、烧瓶夹以及烧瓶，所述温控器安装在所述操作台上，所述水浴锅安装在所述温控器上方，所述水浴锅内设有电热器，所述电热器与所述温控器电性连接，所述烧瓶夹包括立杆、横臂和夹头，所述立杆设于水浴锅外侧，所述横臂的第一端可上下滑动的固定在所述立杆上，所述横臂第二端伸入所述水浴锅上方，所述夹头固连在横臂的第二端上，所述烧瓶位于所述水浴锅内且被所述夹头夹持。

在上述的通用化学自动制备机中，所述操作台上还设有第一转动台，所述试剂架固定安装在所述第一转动台上，所述第一转动台与所述控制面板电性连接，所述第一转动台在所述控制面板控制下转动并带动所述试剂架旋转。

与现有技术相比，本通用化学自动制备机具有以下优点：1、安全性高，通过控制面板自动化制备，无需人工干预，与药品无接触，人为安全事故发生率低；2、精确度高，不存在人为操作失误率，称量误差低、突破一定的人工局限性；3、产率高，反应条件严格可控，操作失误低，可明显提高产率。

附图说明

图1是本通用化学自动制备机的结构示意图。

图2是试剂架的结构示意图。

图3是滑轨机构的结构示意图。

图4是试剂取放机构的结构示意图。

图5是图4中A处放大图。

图6是反应锅的结构示意图。

图中，1、操作台；2、试剂架；3、试剂取放机构；4、反应锅；5、控制面板；6、托盘；7、试剂瓶；8、滑轨机构；9、滑轨座；10、导轨；11、滑块；12、电机；13、第一支撑臂；14、感应片；15、感应头；16、第一转动台；17、驱动器；18、摆臂；19、底座；20、第二转动台；21、第一臂；22、第二臂；23、转动盘；24、取液针筒；25、筒体；26、微型电机；27、销轴；28、第二支撑臂；29、销孔；30、水浴锅；31、温控器；32、烧瓶夹；33、烧瓶；34、电热器；35、立杆；36、横臂；37、夹头。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图6所示，本实施例的通用化学自动制备机包括操作台1，操作台1上设有试剂架2、试剂取放机构3、反应锅4和控制面板5，试剂架2和反应锅4分别设置在试剂取放机构3的两侧，试剂架2上设置有若干个托盘6，托盘6上放置有试剂瓶7，试剂取放机构3用于在控制面板5的控制下将各试剂瓶7内的试剂取出并转运到反应锅4内进行化学反应。

具体的说，试剂架2呈柱状，其外周安装有若干个竖向设置的滑轨机构8，每个滑轨机构8均包括滑轨座9、导轨10、滚珠螺杆、滑块11和电机12，滚珠螺杆竖向设置在滑轨座9内部因此附图中并未显示，导轨10设置在滑轨座9上且位于滚珠螺杆外侧，滑块11与滚珠螺杆配合并且滑块11滑动连接在导轨10上，滑块11的外侧面还设有斜向上设置的第一支撑臂13，托盘6设置第一支撑臂13的上端部。在滑块11的侧面设有感应片14，滑轨座9上自下而上设有三个感应头15，分别对应顶部、中间和底部三处位置。当感应片14经过感应头15时，感应头15触发信号对滑块11位置进行定位，从而能够确定托盘6是否升降到位。

更进一步的，操作台1上还设有第一转动台16，试剂架2固定安装在第一转动台16上，第一转动台16与控制面板5电性连接，第一转动台16在控制面板5控制下转动并带动试剂架2旋转。这样第一转动台16能够和试剂取放机构3形成联动，通过第一转动台16的转动将目标试剂瓶7转运到靠近试剂取放机构3一侧，使得试剂取放机构3的摆动行程更加简单化，降低取液难度。

试剂取放机构3包括驱动器17和摆臂18，驱动器17包括底座19和第二转动台20。第二转动台20设置在底座19上，第二转动台20在控制面板5的控制下转动，从而能够驱动摆臂18在试剂架2和反应锅4的上方往复摆动。摆臂18包括第一臂21和第二臂22，第一臂21的下端可摆动的固定在第二转动台20上，第一臂21的上端和第二臂22后端转动连接，第二臂22的前端通过万向头转动连接有转动盘23，转动盘23的轴向与竖直方向相垂直；转动盘23的外周活动连接有若干个取液针筒24。具体的转动盘23转动连接在第二臂22的前端并且由一电机12进行控制，电机12与控制面板5电性连接，这样既可通过控制面板5控制转动盘23转动，使需要吸取试剂的取液针筒24转动到转动盘23的下方进行取液。

取液针筒24包括一端带有针管的筒体25，筒体25内滑动连接有推杆，筒体25远离针管的一端设有用于驱动推杆在筒体25内推进或者退出的微型电机26，微型电机26通过无线或者有线与控制面板5电性连接，通过控制面板5控制对应取液针筒24的微型电机26转动，微型电机26通过相互啮合的齿轮和齿条机构与推杆连接，齿轮连接在微信马达的电机12轴上，齿条与推杆连接，这样微型电机26能够推动推杆下推向烧瓶33注射试剂或者从拉动推杆上移从试剂瓶7中吸取试剂。筒体25远离针管的一端的外周上设有向外突出的销轴27，转动盘23的外周设有第二支撑臂28，第二支撑臂28远离转动盘23的一端设有销孔29，销轴27转动连接在销孔29内。在本发明的另一实施例中，微型电机26还可以采用微型气缸代替，微型气缸通过控制面板5进行控制，微型气缸的顶杆直接与推杆连接。

反应锅4包括水浴锅30、温控器31、烧瓶夹32以及烧瓶33，温控器31安装在操作台1上，水浴锅30安装在温控器31上方，水浴锅30内设有电热器34，电热器34与温控器31电性连接，通过温控器31对电热器34的加热功率和加热时间进行调节，从而控制水浴锅30内的温度，促使化学反应的发生，使化学反应在最佳反应效率的条件下进行。

本实施中的烧瓶夹32包括立杆35、横臂36和夹头37，立杆35设于水浴锅30外侧，横臂36的第一端可上下滑动的固定在立杆35上，横臂36第二端伸入水浴锅30上方，夹头37固连在横臂36的第二端上，烧瓶33位于水浴锅30内且被夹头37夹持。具体的说，横臂36的第一端可以通过橡胶圈套在立杆35上，利用橡胶圈的弹性压力进行固定，需要调节烧瓶33的高度时可以通过手动上下调节橡胶圈在立杆35上的位置实现。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种通用化学自动制备机，包括操作台(1)，所述操作台(1)上设有试剂架(2)、试剂取放机构(3)、反应锅(4)和控制面板(5)，所述试剂架(2)和所述反应锅(4)分别设置在试剂取放机构(3)的两侧，所述试剂架(2)上设置有若干个托盘(6)，所述托盘(6)上放置有试剂瓶(7)，所述试剂取放机构(3)用于在控制面板(5)的控制下将各试剂瓶(7)内的试剂取出并转运到反应锅(4)内进行化学反应。

2.根据权利要求1所述的通用化学自动制备机，其特征在于，所述试剂架(2)呈柱状，所述试剂架(2)的外周连接有若干个竖向设置的滑轨机构(8)，所述滑轨机构(8)包括滑轨座(9)、导轨(10)、滚珠螺杆、滑块(11)和电机(12)，所述滚珠螺杆竖向设置在滑轨座(9)内部，所述导轨(10)设置在滑轨座(9)上且位于滚珠螺杆外侧，所述滑块(11)与所述滚珠螺杆配合并且所述滑块(11)滑动连接在导轨(10)上，所述滑块(11)的外侧面还设有斜向上设置的第一支撑臂(13)，所述托盘(6)设置所述第一支撑臂(13)的上端部。

3.根据权利要求1或2所述的通用化学自动制备机，其特征在于，所述操作台(1)上还设有第一转动台(16)，所述试剂架(2)固定安装在所述第一转动台(16)上，所述第一转动台(16)与所述控制面板(5)电性连接，所述第一转动台(16)在所述控制面板(5)控制下转动并带动所述试剂架(2)旋转。

4.根据权利要求2所述的通用化学自动制备机，其特征在于，所述滑块(11)的侧面设有感应片(14)，所述滑轨座(9)上自下而上至少设有两个感应头(15)，当所述感应片(14)经过所述感应头(15)时，所述感应头(15)触发信号对滑块(11)位置进行定位。

5.根据权利要求1或2所述的通用化学自动制备机，其特征在于，所述试剂取放机构(3)包括驱动器(17)和摆臂(18)，所述摆臂(18)的自由端上设有一个转动盘(23)，所述转动盘(23)的外周活动连接有若干个取液针筒(24)，所述驱动器(17)能够驱动所述摆臂(18)在所述试剂架(2)和反应锅(4)的上方往复摆动。

6.根据权利要求5所述的通用化学自动制备机，其特征在于，所述驱动器(17)包括底座(19)和第二转动台(20)，所述第二转动台(20)设置在底座(19)上，所述摆臂(18)包括第一臂(21)和第二臂(22)，所述第一臂(21)的下端可摆动的固定在第二转动台(20)上，所述第一臂(21)的上端和第二臂(22)后端转动连接，所述转动盘(23)转动连接在所述第二臂(22)的前端。

7.根据权利要求5所述的通用化学自动制备机，其特征在于，所述取液针筒(24)包括一端带有针管的筒体(25)，所述筒体(25)内滑动连接有推杆，所述筒体(25)远离针管的一端设有用于驱动推杆在所述筒体(25)内推进或者退出的微型驱动装置。

8.根据权利要求7所述的通用化学自动制备机，其特征在于，所述筒体(25)远离针管的一端的外周上设有向外突出的销轴(27)，所述转动盘(23)的外周设有第二支撑臂(28)，所述第二支撑臂(28)远离转动盘(23)的一端设有销孔(29)，所述销轴(27)转动连接在销孔(29)内。

9.根据权利要求1或2所述的通用化学自动制备机，其特征在于，所述反应锅(4)包括水浴锅(30)、温控器(31)、烧瓶夹(32)以及烧瓶(33)，所述温控器(31)安装在所述操作台(1)上，所述水浴锅(30)安装在所述温控器(31)上方，所述水浴锅(30)内设有电热器(34)，所述电热器(34)与所述温控器(31)电性连接，所述烧瓶夹(32)包括立杆(35)、横臂(36)和夹头(37)，所述立杆(35)设于水浴锅(30)外侧，所述横臂(36)的第一端可上下滑动的固定在所述立杆(35)上，所述横臂(36)第二端伸入所述水浴锅(30)上方，所述夹头(37)固连在横臂(36)的第二端上，所述烧瓶(33)位于所述水浴锅(30)内且被所述夹头(37)夹持。

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