CN115350520B - 一种理化样品自动离心装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种理化样品自动离心装置，属于通用化学实验室设备，包括机箱、机盖、角转子、自动开盖模组、驱动模组、移动模组和远程视觉模组；机箱设有内腔，角转子枢接在内腔中；机盖和机箱之间设有连接轴，机盖转动开合在机箱上；自动开盖模组包括伸缩气缸、气缸安装座、I型接头、连接板，机箱的外侧固定气缸安装座，气缸安装座上铰接伸缩气缸的一端，伸缩气缸的另一端与I型接头的下端固定，I型接头的上端铰接连接板，连接板固定在机盖的外侧；移动模组设置于机箱外部，驱动模组搭载在移动模组上，移动模组带动驱动模组移动至角转子处，驱动模组接触角转子以驱动角转子转动，远程视觉模组设置在移动模组上，远程视觉模组朝向驱动模组以远程监控驱动模组的工作状态。

Description

一种理化样品自动离心装置

技术领域

本发明属于通用化学实验室设备技术领域，特别涉及一种理化样品自动离心装置。

背景技术

在理化样品前处理过程中，通过使用桌面式离心机对样品进行离心，以分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中的各组分。现有桌面式离心机的机盖笨重，往往需要人工打开，给实验室人员造成负担且工作效率降低。另外，实验室仪器渐渐往自动化方向发展，离心管的取放已能通过机械手实现，当上述人工在打开机盖时还需要注意到机械手的运作情况，从而存在巨大的安全隐患。因此，落后的离心装置已然无法支持蓬勃发展的行业现状，目前行业内急需克服上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种理化样品自动离心装置，实现自动化开盖，使实验室人员远程操作离心装置，降低人工使用成本和安全隐患。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种理化样品自动离心装置，包括机箱、机盖、角转子、自动开盖模组、驱动模组、移动模组和远程视觉模组；

所述机箱设有内腔，所述角转子枢接在内腔中；

所述机盖和机箱之间设有连接轴，所述机盖转动开合在所述机箱上；

所述自动开盖模组包括伸缩气缸、气缸安装座、I型接头、连接板，所述机箱的外侧固定所述气缸安装座，气缸安装座上铰接所述伸缩气缸的一端，所述伸缩气缸的另一端与所述I型接头的下端固定，I型接头的上端铰接所述连接板，连接板固定在所述机盖的外侧；

所述移动模组设置于所述机箱外部，所述驱动模组搭载在所述移动模组上，所述移动模组带动驱动模组移动至所述角转子处，所述驱动模组接触所述角转子以驱动角转子转动，所述远程视觉模组设置在所述移动模组上，所述远程视觉模组朝向所述驱动模组以远程监控驱动模组的工作状态。

进一步，所述移动模组包括X轴移动模组和Z轴移动模组，所述X轴移动模组包括安装横梁、X轴驱动电机、X轴主动轮、X轴同步带、X轴从动轮、滑动导轨、Z轴移动模组安装板；所述滑动导轨安装在所述安装横梁前侧，所述滑动导轨上设有导向块，所述滑动导轨的两端设有限位块；

所述X轴驱动电机设置在所述安装横梁右端的底部，所述X轴主动轮套接在所述X轴驱动电机上，所述X轴从动轮转动设置在所述安装横梁左端的底部，所述X轴同步带连接所述X轴主动轮和所述X轴从动轮，所述X轴同步带上设有X轴同步带夹板，所述Z轴移动模组安装板呈L型，所述Z轴移动模组安装板包裹并固定在所述导向块和所述X轴同步带夹板上，所述X轴驱动电机驱动X轴主动轮，所述X轴主动轮通过所述X轴同步带驱动所述X轴从动轮和所述Z轴移动模组安装板。

进一步，所述Z轴移动模组包括滑座、滑台、Z轴驱动电机、Z轴主动轮、Z轴同步带、Z轴从动轮、转轴、滚珠丝杆直线模组、安装长板；所述滑座顶部安装在所述Z轴移动模组安装板的底部；

所述滑座侧壁开设有方孔，所述滑台的一端自外向内穿过所述方孔并置于所述滑座内，所述Z轴驱动电机设置在所述滑座外的滑台上，所述Z轴主动轮套接在所述Z轴驱动电机上，所述Z轴从动轮设置在所述滑座内的滑台上，所述Z轴同步带连接所述Z轴主动轮和所述Z轴从动轮，所述Z轴从动轮的圆心、所述转轴、所述滚珠丝杆直线模组从上至下依次竖直连接置于所述滑台内，所述Z轴驱动电机驱动所述主动轮，所述Z轴主动轮通过所述同步带驱动所述Z轴从动轮，所述Z轴从动轮通过所述转轴以驱动所述滚珠丝杆直线模组上下运动，所述安装长板上端固定在所述滚珠丝杆直线模组上，所述安装长板下端开设有通孔。

进一步，所述驱动模组包括包胶轮驱动电机和包胶轮，所述包胶轮驱动电机连接并驱动所述包胶轮，所述包胶轮电机固定在所述安装长板下端的背面，所述包胶轮穿过所述安装长板的通孔，置于所述安装长板的前面。

进一步，所述远程视觉模组包括远程视觉连接板和远程视觉系统，所述远程视觉连接板的一端固定在所述安装长板的背面，且位于通孔上方，所述远程视觉连接板的另一端连接所述远程视觉系统以监控所述包胶轮，所述远程视觉系统、所述包胶轮与所述安装长板同步运动。

采用上述方案后，本发明的有益效果在于：在离心机箱和机盖上设置自动开盖模组，利用气缸的伸缩实现机盖的自动开合，不需要人工操作开关机盖，能降低人工使用成本、有效避免安全隐患，此外，本发明在机箱外部设置移动模组和搭载在移动模组上的驱动模组，移动模组带动驱动模组移动至机箱内的角转子处，驱动模组接触角转子以驱动角转子转动或停止，配合远程视觉系统对角转子进行定位，以配合机械手取放样品，实现样品离心自动化，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明一实施例的装配图（一）；

图2为本发明一实施例的装配图（二）；

图3为本发明一实施例的离心机结构示意图；

图4为本发明一实施例的自动开盖模组的结构分解示意图；

图5为本发明一实施例的X轴移动模组的结构分解示意图；

图6为本发明一实施例的Z轴移动模组、驱动模组、远程视觉模组的结构分解示意图。

标号说明：1、机箱；2、机盖；3、角转子；4、自动开盖模组；5、驱动模组；6、X轴移动模组；7、Z轴移动模组；41、伸缩气缸；42、气缸安装座；43、I型接头；44、连接板；51、包胶轮驱动电机；52、包胶轮；60、Z轴移动模组安装板；61、安装横梁；62、X轴驱动电机；63、X轴主动轮；64、X轴同步带；65、X轴从动轮；66、滑动导轨；67、导向块；68、X轴同步带夹板；69、限位块；71、滑座；711、方孔；72、滑台；73、Z轴驱动电机；74、Z轴主动轮；75、Z轴同步带；76、Z轴从动轮；77、转轴；78、滚珠丝杆直线模组；781、丝杆；782、滑块；79、安装长板；791、通孔；8、远程视觉模组；81、远程视觉连接板；82、远程视觉系统；9、连接轴。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。

本发明提供一种理化样品自动离心装置，如图1至3所示，包括机箱1、机盖2、角转子3、自动开盖模组4、驱动模组5和移动模组（图中未标出），机箱1设有内腔，角转子3枢接在内腔中，机盖2和机箱1之间设有连接轴9，机盖2转动开合在机箱1上。如图4所示，自动开盖模组4包括伸缩气缸41、气缸安装座42、I型接头43、连接板44，机箱1的外侧固定气缸安装座42，气缸安装座42上铰接伸缩气缸41的一端，伸缩气缸41的另一端与I型接头43的下端固定，I型接头43的上端铰接连接板44，连接板44固定在机盖2的外侧，伸缩气缸41伸缩运动以带动机盖2开合。

移动模组设置于机箱1外部，驱动模组5搭载在移动模组上，移动模组带动驱动模组5移动至角转子3处，驱动模组5接触角转子3以驱动角转子3转动。

移动模组包括X轴移动模组6和Z轴移动模组7，使得安装在移动模组上的包胶轮52能够水平和竖直移动。

如图5所示，X轴移动模组6包括安装横梁61、X轴驱动电机62、X轴主动轮63、X轴同步带64、X轴从动轮65、滑动导轨66、Z轴移动模组安装板60，滑动导轨66固定安装在安装横梁61前侧，滑动导轨66上设有导向块67，沿着滑动导轨66做X轴向运动，滑动导轨66的两端均设有限位块69，防止导向块67脱落。

X轴驱动电机62设置在安装横梁61右端的底部，X轴主动轮63套接在X轴驱动电机62上，X轴从动轮65转动设置在所述安装横梁61左端的底部，X轴同步带64连接X轴主动轮63和X轴从动轮65，X轴同步带64上设有X轴同步带夹板68，Z轴移动模组安装板60呈L型，Z轴移动模组安装板60包裹并固定在导向块67和X轴同步带夹板68上。X轴驱动电机62驱动X轴主动轮63，X轴主动轮63通过X轴同步带64驱动X轴从动轮65和Z轴移动模组安装板60，Z轴移动模组7通过Z轴移动模组安装板60与X轴移动模组6连接。X轴同步带64为Z轴移动模组7提供动力，导向块67提供导向和支持。

如图6所示，Z轴移动模组7包括滑座71、滑台72、Z轴驱动电机73、Z轴主动轮74、Z轴同步带75、Z轴从动轮76、转轴77、滚珠丝杆直线模组78、安装长板79。滑座71侧壁开设有方孔711，滑台72的一端自外向内穿过所述方孔711并置于所述滑座71内，另一端置于滑座71外，Z轴驱动电机73设置在滑座71外的滑台72上。Z轴主动轮74套接在Z轴驱动电机73上方，Z轴从动轮76设置在滑座71内的滑台72上，Z轴同步带75连接Z轴主动轮74和Z轴从动轮76，Z轴从动轮76的圆心、转轴77、滚珠丝杆直线模组78从上至下依次竖直连接置于滑台72内，安装长板79上端固定在滚珠丝杆直线模组78上的滑块782上。Z轴驱动电机73驱动Z轴主动轮74，Z轴主动轮74通过Z轴同步带75驱动Z轴从动轮76，Z轴从动轮76通过转轴77以驱动滚珠丝杆直线模组78的丝杆781旋转，带动滑块782上下运动，同时带动安装在滑块782上的安装长板79上下运动。

驱动模组5设置在安装长板79的下端，并与安装长板79同步运动。驱动模组5包括包胶轮驱动电机51和包胶轮52，包胶轮驱动电机51连接并驱动包胶轮52，包胶轮驱动电机51固定在安装长板79下端的背面，包胶轮52穿过安装长板79下端设置的通孔791，并置于安装长板79的正面。

本发明还设置了远程视觉模组8，远程视觉模组8包括远程视觉连接板81和远程视觉系统82，远程视觉连接板81的一端固定在安装长板79的背面，且位于通孔791的上方，另一端连接所述远程视觉系统82，使远程视觉系统82朝向包胶轮52，远程视觉系统82与包胶轮52均固定安装在安装长板79上并与安装长板79同步上下运动。工作人员可远程操控驱动模组5，配合远程视觉系统82让包胶轮52准确转动和停止，以配合机械臂取放样品。

工作过程：自动开盖模组4控制机盖2打开，X轴移动模组6从原始安全位置移动到角转子3上方对应的位置，随后Z轴移动模组7从原始安全高度下降到对应位置，使包胶轮52轻微压到角转子3顶部端面边缘，然后包胶轮驱动电机51驱动包胶轮52转动，包胶轮52通过摩擦力转动角转子3，配合远程视觉系统82让角转子3启动或停止，配合机械臂取放样品，从而实现样品在离心机里自动上下料。样品上料后，Z轴移动模组7上升到安全高度，X轴移动模组6移动到安全位置，自动开盖模组4关闭机盖2，开始样品离心。整个过程实现样品全自动上料-离心-下料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (5)

1.一种理化样品自动离心装置，其特征在于，包括机箱、机盖、角转子、自动开盖模组、驱动模组、移动模组和远程视觉模组；

所述机箱设有内腔，所述角转子枢接在内腔中；

所述机盖和机箱之间设有连接轴，所述机盖转动开合在所述机箱上；

所述自动开盖模组包括伸缩气缸、气缸安装座、I型接头、连接板，所述机箱的外侧固定所述气缸安装座，气缸安装座上铰接所述伸缩气缸的一端，所述伸缩气缸的另一端与所述I型接头的下端固定，I型接头的上端铰接所述连接板，连接板固定在所述机盖的外侧；

所述移动模组设置于所述机箱外部，所述驱动模组搭载在所述移动模组上，所述移动模组带动驱动模组移动至所述角转子处，所述驱动模组接触所述角转子以驱动角转子转动，所述远程视觉模组设置在所述移动模组上，所述远程视觉模组朝向所述驱动模组以远程监控驱动模组的工作状态；

所述移动模组包括X轴移动模组和Z轴移动模组；

所述驱动模组包括包胶轮驱动电机和包胶轮，所述包胶轮驱动电机连接并驱动所述包胶轮。

2.如权利要求1所述一种理化样品自动离心装置，其特征在于：所述X轴移动模组包括安装横梁、X轴驱动电机、X轴主动轮、X轴同步带、X轴从动轮、滑动导轨、Z轴移动模组安装板；

所述滑动导轨安装在所述安装横梁前侧，所述滑动导轨上设有导向块，所述滑动导轨的两端设有限位块；所述X轴驱动电机设置在所述安装横梁右端的底部，所述X轴主动轮套接在所述X轴驱动电机上，所述X轴从动轮转动设置在所述安装横梁左端的底部，所述X轴同步带连接所述X轴主动轮和所述X轴从动轮，所述X轴同步带上设有X轴同步带夹板，所述Z轴移动模组安装板呈L型，所述Z轴移动模组安装板包裹并固定在所述导向块和所述X轴同步带夹板上，所述X轴驱动电机驱动X轴主动轮，所述X轴主动轮通过所述X轴同步带驱动所述X轴从动轮和所述Z轴移动模组安装板。

3.如权利要求2所述一种理化样品自动离心装置，其特征在于：所述Z轴移动模组包括滑座、滑台、Z轴驱动电机、Z轴主动轮、Z轴同步带、Z轴从动轮、转轴、滚珠丝杆直线模组、安装长板；所述滑座顶部安装在所述Z轴移动模组安装板的底部；

所述滑座侧壁开设有方孔，所述滑台的一端自外向内穿过所述方孔并置于所述滑座内，所述Z轴驱动电机设置在所述滑座外的滑台上，所述Z轴主动轮套接在所述Z轴驱动电机上，所述Z轴从动轮设置在所述滑座内的滑台上，所述Z轴同步带连接所述Z轴主动轮和所述Z轴从动轮，所述Z轴从动轮的圆心、所述转轴、所述滚珠丝杆直线模组从上至下依次竖直连接置于所述滑台内，所述Z轴驱动电机驱动所述主动轮，所述Z轴主动轮通过所述同步带驱动所述Z轴从动轮，所述Z轴从动轮通过所述转轴以驱动所述滚珠丝杆直线模组上下运动，所述安装长板上端固定在所述滚珠丝杆直线模组上，所述安装长板下端开设有通孔。

4.如权利要求3所述一种理化样品自动离心装置，其特征在于：所述包胶轮电机固定在所述安装长板下端的背面，所述包胶轮穿过所述安装长板的通孔，置于所述安装长板的前面。

5.如权利要求4所述一种理化样品自动离心装置，其特征在于：所述远程视觉模组包括远程视觉连接板和远程视觉系统，所述远程视觉连接板的一端固定在所述安装长板的背面，且位于通孔上方，所述远程视觉连接板的另一端连接所述远程视觉系统以监控所述包胶轮，所述远程视觉系统、所述包胶轮与所述安装长板同步运动。