CN116819106A - 一种多功能自动化学合成反应监测系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能自动化学合成反应监测系统，包括中控系统和机械臂；中控系统连接机械臂，所述机械臂用于根据中控系统指令抓取并移送检测瓶或反应瓶，还包括分别连接所述中控系统的多功能取样系统、加热搅拌系统和泵系统；所述多功能取样系统包括反应瓶移送机构、检测瓶移送机构、取样针机构、旋盖机构、移液机构、稀释剂槽、洗针排液槽，以及用于存放检测瓶外壳的检测瓶外壳架、用于存放检测瓶内芯的检测瓶内芯架和用于存放直口瓶的直口瓶空瓶架；本发明旨在提出一种多功能自动化学合成反应监测系统，以实现自动化程度更高，系统适应性更强，能够在无人参与的情况下完成实验，降低人工成本，提升化学实验效率。

Description

一种多功能自动化学合成反应监测系统及其控制方法

技术领域

本发明属于自动化学实验室领域，尤其是涉及一种多功能自动化学合成反应监测系统。

背景技术

在实验室有机化学合成领域中，自动实验设备的应用主要包括温度监测、时间监控、搅拌条件设定、自动取样、试剂稀释、移液和实验用品的装配等，以上操作均应基于对实验反应的监测。

目前，实验反应的监测一般由实验人员完成，使用现有的自动实验设备仅能够实现局部的自动操作，例如自动取样或自动移液及清洗，功能较单一，无法实现对反应进行自动分配到反应完成后自动进入下一步工作。另外，系统需要压缩气源作为动力来源，这也要求实验室必须有压缩气体设施配备，系统自动化程度低、适应性差。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种多功能自动化学合成反应监测系统，以实现自动化程度更高，系统适应性更强，能够在无人参与的情况下完成实验，降低人工成本， 提升化学实验效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种多功能自动化学合成反应监测系统，包括中控系统和机械臂；中控系统连接机械臂，所述机械臂用于根据中控系统指令抓取并移送检测瓶或反应瓶，还包括分别连接所述中控系统的多功能取样系统、加热搅拌系统和泵系统；

所述多功能取样系统包括反应瓶移送机构、检测瓶移送机构、取样针机构、旋盖机构、移液机构、稀释剂槽、洗针排液槽，以及用于存放检测瓶外壳的检测瓶外壳架、用于存放检测瓶内芯的检测瓶内芯架和用于存放直口瓶的直口瓶空瓶架；

所述反应瓶移送机构包括反应瓶X轴伺服模组、反应瓶底座和反应瓶夹持组件，反应瓶底座配装于反应瓶X轴伺服模组上可沿X轴向往复移动，反应瓶底座上固定设置用于夹持反应瓶的反应瓶夹持组件；

所述检测瓶移送机构包括检测瓶X轴伺服模组、检测瓶底座和检测瓶夹持组件，检测瓶底座配装于检测瓶X轴伺服模组上可沿X轴向往复移动，检测瓶底座上固定设置用于夹持检测瓶的检测瓶夹持组件；所述检测瓶外壳架、检测瓶内芯架和直口瓶空瓶架位于检测瓶X轴伺服模组侧边；

所述取样针机构包括架设于所述反应瓶移送机构和检测瓶移送机构上方的Y轴伺服模组，Y轴伺服模组上设置取样针部件、稀释针部件和泄压针部件；所述稀释剂槽和洗针排液槽设置于Y轴伺服模组下方；

所述旋盖机构位于反应瓶X轴伺服模组的侧边，包括支撑杆、安装板、Z向移动件、旋盖导轨、旋盖电机和瓶盖夹爪；支撑杆上部设置安装板，安装板上设置垂直旋盖导轨，Z向移动件配装于旋盖导轨可沿旋盖导轨往复移动，Z向移动件连接瓶盖夹爪，旋盖电机驱动瓶盖夹爪转动；

所述移液机构位于反应瓶X轴伺服模组的末端，包括移液安装板、移液X轴伺服模组、移液导轨、移液Z轴伺服模组、移液蠕动泵、移液针、吐液针、洗瓶花洒、洗针排液槽、废液槽、直口瓶固定位和直口瓶检测传感器；移液导轨上配装移液X轴伺服模组，移液X轴伺服模组上设置移液Z轴伺服模组，移液Z轴伺服模组上设置移液针、吐液针和洗瓶花洒；所述移液针、吐液针和洗瓶花洒通过管路连接移液蠕动泵；所述洗针排液槽、废液槽、直口瓶固定位固定在移液安装板上，直口瓶固定位设置直口瓶检测传感器；

所述泵系统包括泵安装支架、稀释剂蠕动泵、清洗剂蠕动泵、清洗剂1路电磁阀、清洗剂2路电磁阀、清洗剂3路电磁阀；所述泵系统安装在机箱内部，通过管路将试剂瓶与稀释剂槽、洗针排液槽、洗瓶花洒、移液洗针排液槽连接；

所述加热搅拌系统包括加热搅拌器、反应瓶托盘、待反应瓶瓶架和反应瓶空瓶架，反应瓶托盘放置于加热搅拌器上，反应瓶托盘两侧分别设置待反应瓶瓶架和反应瓶空瓶架。

进一步的，所述反应瓶底座沿反应瓶X轴伺服模组移动，该移动的位置包括由左向右依次设置的移液位、旋盖位和反应瓶实验位，所述移液机构靠近移液位设置，所述旋盖机构靠近旋盖位设置；所述检测瓶底座沿检测瓶X轴伺服模组移动，该移动的位置包括由左向右依次设置的检测瓶组装位和检测瓶实验位，所述检测瓶外壳架、检测瓶内芯架和直口瓶空瓶架靠近检测瓶组装位设置，所述反应瓶实验位和检测瓶实验位于所述Y轴伺服模组的同一侧。

进一步的，所述取样针部件包括取样针Z轴伺服模组和设置在Z轴伺服模组上的取样枪、取样枪驱动机构、取样枪驱动电机和取样针；所述稀释针部件包括稀释针Z轴伺服模组和设置在稀释针Z轴伺服模组上的稀释枪、稀释枪驱动机构、稀释枪驱动电机和稀释针；所述泄压针部件包括泄压针Z轴伺服模组和设置在Z轴伺服模组上的泄压针。

进一步的，所述检测瓶夹持组件包括检测瓶夹紧机构、检测瓶夹紧电机和检测瓶检测传感器，检测瓶夹紧电机连接检测瓶夹紧机构，检测瓶检测传感器用于检测是否有检测瓶放入。

进一步的，所述反应瓶夹持组件包括反应瓶夹紧机构、反应瓶夹紧电机和反应瓶检测传感器，反应瓶夹紧电机连接反应瓶夹紧机构，反应瓶检测传感器用于检测是否有反应瓶放入。

进一步的，所述加热搅拌系统还包括搅拌器安装底板，所述加热搅拌器、反应瓶托盘、待反应瓶瓶架和反应瓶空瓶架设置在搅拌器安装底板上，所述加热搅拌器的加热温度范围为小于140℃，搅拌速度为0到1500rpm。

进一步的，所述反应瓶移送机构与检测瓶移送机构相互平行设置，所述稀释剂槽和洗针排液槽位于所述反应瓶移送机构和检测瓶移送机构之间。

第二方面，本发明还提供一种多功能自动化学合成反应监测系统的控制方法，其特征在于，在进行化学合成反应实验中，包括以下步骤：

步骤S101、放置反应瓶：将装有反应液的反应瓶放置在待反应瓶瓶架，启动机械臂，从待反应瓶瓶架中抓取所述反应瓶，放入反应托盘的孔位中，中控系统开始记录反应时间；

步骤S102、准备反应瓶、检测瓶和稀释剂：中控系统根据设定的反应时间启动机械臂将所述反应瓶移送至反应瓶底座,启动反应瓶夹持组件将反应瓶抱紧；启动机械臂从检测瓶外壳架抓取检测瓶外壳移送至检测瓶底座,启动检测瓶夹持组件将所述检测瓶外壳抱紧；按照设定流速启动稀释剂蠕动泵，将稀释剂注入稀释剂槽内，到达设定时间后，停止稀释剂蠕动泵；

步骤S103、取稀释剂：启动取样针机构，先驱动取样针移动到稀释剂槽吸取所述稀释剂，再驱动取样针移动到所述检测瓶外壳将所述稀释剂注入所述检测瓶外壳内；

步骤S104、洗针：按照设定流速和时间启动清洗剂蠕动泵，将清洗剂通过清洗剂1路电磁注入洗针排液槽；启动取样针机构，先驱动取样针移动到洗针排液槽吸取清洗剂；再驱动取样针移动到洗针排液槽进行排液；

步骤S105、泄压：启动取样针机构，将泄压针移动到所述反应瓶底座，启动泄压针Z轴伺服模组，带动泄压针下降，在反应瓶的垫片上进行扎孔排气；

步骤S106、取反应液：启动取样针机构，将取样针移动到移动到反应瓶夹持组件上方；启动取样针Z轴伺服模组，先带动取样针下降吸取反应液；复位后，再启动取样针机构，将取样针移动到检测瓶底座上方，启动取样针Z轴伺服模组，带动取样针下降将所述反应液注入到检测瓶外壳内；

步骤S107、洗针：按照所述步骤S104进行洗针；

步骤S108、组装检测瓶：启动检测瓶移送机构，将检测瓶底座移动至靠近所述检测瓶内芯架的位置，启动机械臂从所述检测瓶内芯架中抓取检测瓶内芯，并将所述检测瓶内芯放置于所述检测瓶外壳内；启动机械臂将组装完成的检测瓶移送到分析设备上进行分析；

步骤S109、取回反应瓶：开启反应瓶夹持组件，松开反应瓶；启动机械臂抓取反应瓶并移送至反应瓶托盘。

进一步，所述步骤S109之后，或在进行稀释检测样品的实验中，包括以下步骤：

步骤S201、获取检测瓶内的样品浓度，根据样品浓度启动准备工作，所述准备工作包括：启动机械臂，将需要稀释的检测瓶放置到检测瓶底座，启动检测瓶夹持组件内将所述检测瓶抱紧，启动稀释剂蠕动泵按照给定流速将稀释剂涌入到稀释剂槽内，到达设定时间后，停止稀释剂蠕动泵；

步骤S202、启动取样针机构，先驱动稀释针移动到稀释剂槽吸取稀释剂，再驱动稀释针移动到所述检测瓶上方，将所述稀释剂注入所述检测瓶内；

步骤S203、洗针：按照设定流速和时间启动清洗剂蠕动泵，将清洗剂通过清洗剂1路电磁阀注入洗针排液槽；启动取样针机构，先驱动稀释针移动到洗针排液槽吸取清洗剂；再驱动稀释针移动到洗针排液槽上方进行排液；

步骤S204、反应液稀释完成后，开启检测瓶夹持组件将所述检测瓶松开，启动机械臂将所述检测瓶取走。

进一步的，所述步骤S109之后，或完成分析测试后，还包括以下步骤：

步骤S111、移液准备工作：启动机械臂从反应瓶托盘上抓取需要移除反应液的反应瓶移送到反应瓶底座，启动反应瓶夹持组件将反应瓶抱紧；启动机械臂从直口瓶空瓶架上抓取一个直口瓶放到直口瓶固定位上；

步骤S112、开盖：启动反应瓶移送机构，反应瓶X轴伺服模组带动反应瓶底座平移到反应瓶旋盖单元下方；旋盖Z轴模组驱动旋盖电机、瓶盖夹爪下降；旋盖夹爪与反应瓶瓶盖接触，抱紧瓶盖并反向旋转将瓶盖打开；旋盖Z轴模组带动旋盖电机、瓶盖夹爪以及瓶盖上升到原点，反应瓶X轴伺服模组带动反应瓶底座平移到移液位；

步骤S113、移液：移液X轴伺服模组平移带动移液针到所述反应瓶上方，移液Z轴伺服模组带动移液针安装支架下降，使移液针进入到所述反应瓶内底部；吐液针达到所述直口瓶上方；按照给定转速启动移液蠕动泵，将所述反应瓶内反应液全部转移到所述直口瓶内，完成后移液Z轴伺服模组上升到原点，带动移液针安装支架上升；

步骤S114、洗瓶：移液X轴伺服模组平移，洗瓶花洒到达移液洗针槽上方，移液Z轴伺服模组下降，洗瓶花洒进入移液洗针槽排液口内，开启清洗剂蠕动泵及清洗剂2路电磁阀，到设定时间后停止，移液Z轴伺服模组带动洗瓶花洒复位；移液X轴伺服模组平移带动洗瓶花洒到达反应瓶上方，移液Z轴伺服模组带动洗瓶花洒下降，使洗瓶花洒进入到反应瓶瓶口下方2cm处，清洗剂蠕动泵及清洗剂2路电磁阀开启，使清洗剂从洗瓶花洒喷出清洗反应瓶；达到给定时间后清洗剂蠕动泵停止，移液Z轴伺服模组上升回原点：

步骤S115、移液：按照所述步骤S113进行再次移液；

步骤S116、反应瓶旋盖：反应瓶移送机构启动，反应瓶X轴伺服模组带动反应瓶底座平移到反应瓶旋盖单元下方；旋盖Z轴模组驱动旋盖电机、瓶盖夹爪及瓶盖下降；瓶盖与反应瓶接触，旋盖电机正向旋转将瓶盖拧到反应瓶瓶口；旋盖Z轴模组上升到原点；反应瓶X轴伺服模组带动反应瓶底座平移到反应瓶实验位；中控系统发出指令，机械臂将空反应瓶抓取放置到反应瓶空瓶架内部，将直口瓶抓取放置到后续工作指定位置中。

相对于现有技术，本发明所述的一种多功能自动化学合成反应监测系统具有以下优势：

本发明通过中控系统控制下达指令给机械臂、加热搅拌系统和多功能取样系统，多功能取样系统能够输送反应瓶、移送反应瓶，取样针机构移动取样针、稀释针和泄压针，完成取样、稀释和泄压；通过旋盖机构自动完成反应瓶的开盖和紧盖；通过控制移液机构，将反应瓶内的反应液移除；本发明系统能够自动完成从反应分配到反应结束的全部流程动作，解决了传统人机结合的工作方式，使反应实验效率更高；并且本系统能够通过伺服电机及驱动器，实现电驱动的工作方式，脱离了传统的压缩气体，使整个系统的适应性更高。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的反应监测系统架构图；

图2为本发明实施例所述的反应监测系统整体结构示意图；

图3为本发明实施例所述的多功能取样系统结构示意图；

图4为本发明实施例所述的取样针机构及其连接结构示意图；

图5为本发明实施例所述的取样针机构及其连接结构俯视图；

图6为本发明实施例所述的旋盖机构结构示意图；

图7为本发明实施例所述的移液机构结构示意图；

图8为本发明实施例所述的泵系统结构示意图；

图9为本发明实施例所述的加热搅拌系统结构示意图；

图10为所述移液位、旋盖位、反应瓶实验位、检测瓶组装位和检测瓶实验位的位置示意图。

附图标记说明：

100-中控系统；101-机械臂；102-多功能取样系统；103-加热搅拌系统；104-泵系统；111-取样针机构；112-反应瓶夹持组件；113-检测瓶夹持组件；114-移液位；115-旋盖位；116-反应瓶实验位；117-检测瓶组装位；118-检测瓶实验位；1-安装支架；2-Y轴伺服模组；3-连接板；4-针单元安装板；5-取样针部件；6-稀释针部件；7-泄压针部件；8-检测瓶移送机构；9-反应瓶移送机构；10-泵系统；11-洗针排液槽；12-旋盖机构；13-移液机构；14-检测瓶外壳架；15-检测瓶内芯架；16-直口瓶空瓶架；17-取样针Z轴伺服模组；18-取样枪安装板；19-取样枪；20-取样枪驱动机构；21-取样枪驱动电机；22-取样针；23-取样针固定块；24-取样针导向块；25-稀释针Z轴伺服模组；26-稀释枪安装板；27-稀释枪；28-稀释枪驱动机构；29-稀释枪驱动电机；30-稀释针；31-稀释针固定块；32-稀释针导向块；33-泄压针Z轴伺服模组；34-泄压针；35-泄压针固定块；36-泄压针导向块；37-模组安装底板；38-检测瓶X轴伺服模组；39-检测瓶底座；40-检测瓶夹紧机构；41-夹紧电机；42-传感器；44-反应瓶X轴伺服模组；47-反应瓶底座；48-反应瓶夹紧机构；49-反应瓶夹紧电机；50-反应瓶检测传感器；51-支撑杆；52-安装板；53-Z向移动件；54-旋盖导轨；55-旋盖电机；56-瓶盖夹爪；57-移液安装板；58-移液X轴伺服模组；59-移液导轨；60-移液Z轴伺服模组；61-移液蠕动泵；62-移液针安装支架；63-移液针；64-吐液针；65-洗瓶花洒；66-洗针排液槽；67-废液槽；68-直口瓶固定位；69-直口瓶检测传感器；70-泵安装支架；71-稀释剂蠕动泵；72-清洗剂蠕动泵；73-清洗剂1路电磁阀；74-清洗剂2路电磁阀；75-清洗剂3路电磁阀；76-搅拌器安装底板；77-加热搅拌器；78-反应瓶托盘；79-待反应瓶瓶架；80-反应瓶空瓶架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1、图2，一种多功能自动化学合成反应监测系统，包括中控系统100和机械臂101；中控系统100连接机械臂101，所述机械臂101用于根据中控系统指令抓取并移送检测瓶或反应瓶，还包括分别连接所述中控系统100的多功能取样系统102、加热搅拌系统103和泵系统104；

如图3所示，所述多功能取样系统102包括反应瓶移送机构9、检测瓶移送机构8、取样针机构111、旋盖机构12、移液机构13、稀释剂槽10、洗针排液槽11，以及用于存放检测瓶外壳的检测瓶外壳架14、用于存放检测瓶内芯的检测瓶内芯架15和用于存放直口瓶的直口瓶空瓶架16；

所述反应瓶移送机构9包括反应瓶X轴伺服模组44、反应瓶底座47和反应瓶夹持组件112，反应瓶底座47配装于反应瓶X轴伺服模组44上可沿X轴向往复移动，反应瓶底座47上固定设置用于夹持反应瓶的反应瓶夹持组件112；

所述检测瓶移送机构8包括检测瓶X轴伺服模组38、检测瓶底座39和检测瓶夹持组件113，检测瓶底座39配装于检测瓶X轴伺服模组上可沿X轴向往复移动，检测瓶底座39上固定设置用于夹持检测瓶的检测瓶夹持组件113；所述检测瓶外壳架14、检测瓶内芯架15和直口瓶空瓶架16位于检测瓶X轴伺服模组侧边；

如图4、图5所示，所述取样针机构111包括架设于所述反应瓶移送机构9和检测瓶移送机构8上方的Y轴伺服模组2，Y轴伺服模组2上设置取样针部件5、稀释针部件6和泄压针部件7；所述稀释剂槽10和洗针排液槽11设置于Y轴伺服模组2下方；

如图6所示，所述旋盖机构12位于反应瓶X轴伺服模组的侧边，包括支撑杆51、安装板52、Z向移动件53、旋盖导轨54、旋盖电机55和瓶盖夹爪56；支撑杆51上部设置安装板52，安装板52上设置垂直旋盖导轨54，Z向移动件53配装于旋盖导轨54可沿旋盖导轨54往复移动，Z向移动件连接瓶盖夹爪56，旋盖电机55驱动瓶盖夹爪56转动；

如图7所示，所述移液机构13位于反应瓶X轴伺服模组的末端，包括移液安装板57、移液X轴伺服模组58、移液导轨59、移液Z轴伺服模组60、移液蠕动泵61、移液针63、吐液针64、洗瓶花洒65、洗针排液槽66、废液槽67、直口瓶固定位68和直口瓶检测传感器69；移液导轨59上配装移液X轴伺服模组58，移液X轴伺服模组58上设置移液Z轴伺服模组60，移液Z轴伺服模组60上设置移液针63、吐液针64和洗瓶花洒65；所述移液针63、吐液针64和洗瓶花洒65通过管路连接移液蠕动泵61；所述洗针排液槽66、废液槽67、直口瓶固定位68固定在移液安装板57上，直口瓶固定位68设置直口瓶检测传感器69；

如图8所示，所述泵系统104包括泵安装支架70、稀释剂蠕动泵71、清洗剂蠕动泵72、清洗剂1路电磁阀73、清洗剂2路电磁阀74、清洗剂3路电磁阀75；所述泵系统104安装在机箱内部，通过管路将试剂瓶与稀释剂槽10、洗针排液槽11、洗瓶花洒65、洗针排液槽66连接；

如图9所示，所述加热搅拌系统103包括加热搅拌器77、反应瓶托盘78、待反应瓶瓶架79和反应瓶空瓶架80，反应瓶托盘78放置于加热搅拌器77上，反应瓶托盘78两侧分别设置待反应瓶瓶架79和反应瓶空瓶架80。

如图3、图10所示，所述反应瓶底座47沿反应瓶X轴伺服模组移动，该移动的位置包括由左向右依次设置的移液位114、旋盖位115和反应瓶实验位116，所述移液机构13靠近移液位114设置，所述旋盖机构12靠近旋盖位115设置；所述检测瓶底座沿检测瓶X轴伺服模组移动，该移动的位置包括由左向右依次设置的检测瓶组装位117和检测瓶实验位118，所述检测瓶外壳架14、检测瓶内芯架15和直口瓶空瓶架16靠近检测瓶组装位117设置，所述反应瓶实验位116和检测瓶实验位118于所述Y轴伺服模组2的同一侧。

如图3、图4、图5所示，所述取样针部件5包括取样针Z轴伺服模组17、取样枪安装板18、取样枪19、取样枪驱动机构20、取样枪驱动电机21、取样针22、取样针固定块23、取样针导向块24和连接软管；所述稀释针部件6包括稀释针Z轴伺服模组25、稀释枪安装板26、稀释枪27、稀释枪驱动机构28、稀释枪驱动电机29、稀释针30、稀释针固定块31、稀释针导向块32和连接软管；所述泄压针部件7包括泄压针Z轴伺服模组33、泄压针34、泄压针固定块35、泄压针导向块36。

如图3所示，所述检测瓶夹持组件113包括检测瓶夹紧机构40、检测瓶夹紧电机41和检测瓶检测传感器42。

如图3所示，所述反应瓶夹持组件112包括反应瓶夹紧机构48、反应瓶夹紧电机49和反应瓶检测传感器50。

如图9所示，所述加热搅拌系统103还包括搅拌器安装底板76，所述加热搅拌器77、反应瓶托盘78、待反应瓶瓶架79和反应瓶空瓶架80设置在搅拌器安装底板76上，所述加热搅拌器77的加热温度范围为小于140℃，搅拌速度为0到1500rpm。

如图3所示，所述反应瓶移送机构9与检测瓶移送机构8相互平行设置，所述稀释剂槽10和洗针排液槽11位于所述反应瓶移送机构9和检测瓶移送机构8之间。

本发明多功能自动化学合成反应监测系统，通过中控系统控制，下达指令给机械臂、加热搅拌系统和多功能取样系统，检测瓶移送机构移送检测瓶，反应瓶移送机构移送反应瓶，取样针机构移动取样针、稀释针和泄压针，完成取样、稀释和泄压；中控系统控制旋盖机构，自动完成开盖和紧盖；中控系统控制移液机构，将反应瓶内的反应液移除；本发明系统能够自动完成从反应分配到反应结束的全部流程动作，解决了传统人机结合的工作方式，使反应实验效率更高。并且本系统全部工作驱动方式为电驱动，脱离了压缩气体，使整个系统的适应性更高。

一种多功能自动化学合成反应监测系统的控制方法，在进行化学合成反应实验中，包括以下步骤：

步骤S101、放置反应瓶：将装有反应液的反应瓶放置在待反应瓶瓶架79，启动机械臂101，从待反应瓶瓶架79中抓取所述反应瓶，放入反应托盘78的孔位中，中控系统开始记录反应时间；具体的，反应托盘78可设置多个，每个反应托盘78上设置有多个孔位；优选的，可预先指定反应托盘及反应托盘上的孔位，放入指定的反应托盘78的指定孔位中后，中控系统开始记录反应时间。

步骤S102、准备反应瓶、检测瓶和稀释剂：中控系统根据设定的反应时间启动机械臂101将所述反应瓶移送至反应瓶底座47,启动反应瓶夹持组件112将反应瓶抱紧；启动机械臂101从检测瓶外壳架14抓取检测瓶外壳移送至检测瓶底座39,启动检测瓶夹持组件113将所述检测瓶外壳抱紧；按照设定流速启动稀释剂蠕动泵71，将稀释剂注入稀释剂槽10内，到达设定时间后，停止稀释剂蠕动泵71；

步骤S103、取稀释剂：启动取样针机构111，先驱动取样针22移动到稀释剂槽10吸取所述稀释剂，再驱动取样针22移动到所述检测瓶外壳将所述稀释剂注入所述检测瓶外壳内；

步骤S104、洗针：按照设定流速和时间启动清洗剂蠕动泵72，将清洗剂通过清洗剂1路电磁阀73注入洗针排液槽11；启动取样针机构111，先驱动取样针22移动到洗针排液槽11吸取清洗剂；再驱动取样针22移动到洗针排液槽11进行排液；

步骤S105、泄压：启动取样针机构111，将泄压针34移动到所述反应瓶底座47，启动泄压针Z轴伺服模组33，带动泄压针3下降，在反应瓶的垫片上进行扎孔排气；

步骤S106、取反应液：启动取样针机构111，将取样针22移动到移动到反应瓶夹持组件112上方；启动取样针Z轴伺服模组17，先带动取样针22下降吸取反应液；复位后，再启动取样针机构111，将取样针22移动到检测瓶底座39上方，启动取样针Z轴伺服模组17，带动取样针22下降将所述反应液注入到检测瓶外壳内；

步骤S107、洗针：按照所述步骤S104进行洗针；

步骤S108、组装检测瓶：启动检测瓶移送机构8，将检测瓶底座移动至靠近所述检测瓶内芯架15的位置，启动机械臂101从所述检测瓶内芯架15中抓取检测瓶内芯，并将所述检测瓶内芯放置于所述检测瓶外壳内；启动机械臂将组装完成的检测瓶移送到分析设备上进行分析；

需要进一步说明的是：所述分析设备为液相色谱-质谱联用仪（LiquidChromatograph Mass Spectrometer），简称LC-MS，是液相色谱与质谱联用的仪器。液相色谱（LC）能够有效地将有机物待测样品中的有机物成分分离开，而质谱（MS）能够对分开的有机物逐个的分析，得到有机物分子量，结构（在某些情况下）和浓度（定量分析）的信息。

步骤S109、取回反应瓶：开启反应瓶夹持组件112，松开反应瓶；启动机械臂抓取反应瓶并移送至反应瓶托盘78。

所述步骤S109之后，或在进行稀释检测样品的实验中，包括以下步骤：

步骤S201、获取检测瓶内的样品浓度，根据样品浓度启动准备工作，所述准备工作包括：启动机械臂，将需要稀释的检测瓶放置到检测瓶底座39，启动检测瓶夹持组件113内将所述检测瓶抱紧，启动稀释剂蠕动泵71按照给定流速将稀释剂涌入到稀释剂槽10内，到达设定时间后，停止稀释剂蠕动泵71；

步骤S202、启动取样针机构111，先驱动稀释针30移动到稀释剂槽10吸取稀释剂，再驱动稀释针30移动到所述检测瓶上方，将所述稀释剂注入所述检测瓶内；

步骤S203、洗针：按照设定流速和时间启动清洗剂蠕动泵72，将清洗剂通过清洗剂1路电磁阀73注入洗针排液槽11；启动取样针机构111，先驱动稀释针30移动到洗针排液槽11吸取清洗剂；再驱动稀释针30移动到洗针排液槽11上方进行排液；

步骤S204、反应液稀释完成后，开启检测瓶夹持组件113将所述检测瓶松开，启动机械臂将所述检测瓶取走。

步骤S109之后，在完成分析测试后，或根据分析测试结果，还包括以下步骤：

步骤S111、移液准备工作：启动机械臂101从反应瓶托盘78上抓取需要移除反应液的反应瓶移送到反应瓶底座47，启动反应瓶夹持组件112将反应瓶抱紧；启动机械臂101从直口瓶空瓶架16上抓取一个直口瓶放到直口瓶固定位68上；

步骤S112、开盖：启动反应瓶移送机构9，反应瓶X轴伺服模组44带动反应瓶底座47平移到反应瓶旋盖单元12下方；旋盖Z轴模组53驱动旋盖电机55、瓶盖夹爪56下降；旋盖夹爪56与反应瓶瓶盖接触，抱紧瓶盖并反向旋转将瓶盖打开；旋盖Z轴模组53带动旋盖电机55、瓶盖夹爪56以及瓶盖上升到原点，反应瓶X轴伺服模组44带动反应瓶底座47平移到移液位114；

步骤S113、移液：移液X轴伺服模组58平移带动移液针63到所述反应瓶上方，移液Z轴伺服模组60带动移液针安装支架62下降，使移液针63进入到所述反应瓶内底部；吐液针64达到所述直口瓶上方；按照给定转速启动移液蠕动泵61，将所述反应瓶内反应液全部转移到所述直口瓶内，完成后移液Z轴伺服模组60上升到原点，带动移液针安装支架62上升；

步骤S114、洗瓶：移液X轴伺服模组58平移，洗瓶花洒65到达移液洗针槽66上方，移液Z轴伺服模组60下降，洗瓶花洒65进入移液洗针槽66排液口内，开启清洗剂蠕动泵72及清洗剂2路电磁阀74，到设定时间后停止，移液Z轴伺服模组60带动洗瓶花洒65复位；移液X轴伺服模组58平移带动洗瓶花洒65到达反应瓶上方，移液Z轴伺服模组60带动洗瓶花洒65下降，使洗瓶花洒65进入到反应瓶瓶口下方2cm处，清洗剂蠕动泵72及清洗剂2路电磁阀74开启，使清洗剂从洗瓶花洒65喷出清洗反应瓶；达到给定时间后清洗剂蠕动泵72停止，移液Z轴伺服模组60上升回原点：

步骤S115、移液：按照所述步骤S113进行再次移液；通过再次移液，将洗瓶后瓶内液体移除；

步骤S116、反应瓶旋盖：反应瓶移送机构9启动，反应瓶X轴伺服模组44带动反应瓶底座47平移到反应瓶旋盖单元12下方；旋盖Z轴模组53驱动旋盖电机55、瓶盖夹爪56及瓶盖下降；瓶盖与反应瓶接触，旋盖电机55正向旋转将瓶盖拧到反应瓶瓶口；旋盖Z轴模组53上升到原点；反应瓶X轴伺服模组44带动反应瓶底座47平移到反应瓶实验位116；中控系统发出指令，机械臂将空反应瓶抓取放置到反应瓶空瓶架80内部，将直口瓶抓取放置到后续工作指定位置中。

为了进一步说明本发明多功能自动化学合成反应监测系统及其控制方法，举例说明如下：

基于本发明多功能自动化学合成反应监测系统，具体操作步骤为：

（一）放反应瓶步骤：

实验员将装有反应液的反应瓶放置在待反应瓶瓶架79上，中控系统100为各个反应实验分配一反应瓶托盘78，命令机械臂101抓取反应瓶放置在对应反应瓶托盘78上，并开始记录反应时间，中控系统100对反应进行逻辑分析与判断，并发出指令命令机械臂101配合取样针机构111、移液机构13和旋盖机构12动作；

（二）取反应液步骤：

步骤1，准备工作：到达设定的反应时间后，中控系统100发出指令，命令机械臂101将反应瓶从对应的反应瓶托盘78抓取到反应瓶底座47，将一个检测瓶外壳从检测瓶外壳架14抓取放到检测瓶底座39内，检测瓶夹紧机构40将检测瓶外壳抱紧、反应瓶夹紧机构48将反应瓶抱紧；稀释剂蠕动泵71按照设定流速启动，将稀释剂涌入到稀释剂槽10内，到达设定时间后，稀释剂蠕动泵71停止。

步骤2，取稀释剂：Y轴伺服模组2平移将取样针22移动到稀释剂槽10上方；取样针Z轴伺服模组17下降，带动取样针22下降到稀释剂槽10内；取样枪驱动机构20下压，延时复位，驱动取样枪19进行稀释剂吸取；取样针Z轴伺服模组17上升回到原点位，取样针22复位；Y轴伺服模组2平移将取样针22移动到检测瓶底座39上方；取样针Z轴伺服模组17下降，取样针22下降到检测瓶外壳内；取样枪驱动机构20下压，驱动取样枪19将稀释剂输入到检测瓶内；取样针Z轴伺服模组17上升回到原点，取样针22复位；取样枪驱动机构20复位。

步骤3，洗针：清洗剂蠕动泵72按照设定流速启动，将清洗剂通过清洗剂1路电磁阀73涌入到洗针排液槽11内，到达设定时间后，清洗剂蠕动泵72停止；Y轴伺服模组2平移将取样针22移动到洗针排液槽11上方；取样针Z轴伺服模组17下降，带动取样针22下降到洗针排液槽11内；取样枪驱动机构20下压，延时复位，驱动取样枪19进行吸取清洗剂；Z轴伺服模组17上升回到原点，取样针22复位；Y轴伺服模组2平移将取样针22移动到洗针排液槽11上方进行排液；取样针Z轴伺服模组17下降，带动取样针22下降到洗针排液槽11内；取样枪驱动机构20下压，驱动取样枪19将吸取的清洗剂排废到洗针排液槽11内；Z轴伺服模组17上升回到原点位，带动取样针22复位，取样枪驱动机构20复位。

步骤4，泄压：Y轴伺服模组2平移将泄压针34移动到反应瓶取样固定板47上方；泄压针Z轴伺服模组33下降，带动泄压针34下降，在反应瓶的垫片上进行扎孔排气；泄压针Z轴伺服模组33回到原点位，带动泄压针34复位。

步骤5，取反应液：Y轴伺服模组2平移将取样针22移动到反应瓶取样固定板47上方；取样针Z轴伺服模组17下降，带动取样针22下降到反应瓶内；取样枪驱动机构20下压，延时复位，驱动取样枪19进行吸取反应液；取样针Z轴伺服模组17上升回到原点位，带动取样针22 上升；Y轴伺服模组2平移，将取样针22移动到检测瓶底座39上方；取样针Z轴伺服模组17下降带动取样针22下降到检测瓶外壳内；取样枪驱动机构20下压，驱动取样枪19将反应液输入到检测瓶内；取样针Z轴伺服模组17上升回到原点位，带动取样针22上升；取样枪驱动机构20复位；按照设定取反应液频次，重复步骤5。

步骤6，洗针：同上述步骤3；动作完成后，Y轴伺服模组2回原点。

步骤7，组装检测瓶：检测瓶移送机构8启动，检测瓶底座39平移到检测瓶组装位117置，中控系统发出取检测瓶内芯指令，命令机械臂从检测瓶内芯架15将检测瓶内芯抓取到检测瓶组装位117置，中控系统命令机械臂完成检测瓶组装动作；组装完成后，中控系统发出指令命令机械臂将组装完成的检测瓶抓取到分析设备上进行分析；检测瓶底座39复位回到取样点。

步骤8，取回反应瓶：反应瓶夹紧机构48打开；中控系统发出指令，命令机械臂101将反应瓶从反应瓶取样固定板47抓取送回到原反应瓶托盘位置。

（三）稀释反应液步骤

步骤1，准备工作：中控系统通过分析设备判断样品过浓后，发出指令命令机械臂将需要稀释的检测瓶放置到检测瓶底座39内；检测瓶夹紧机构40将需要稀释的检测瓶抱紧，稀释剂蠕动泵71按照给定流速启动，将稀释剂涌入到稀释剂槽10内，到达给定时间后，稀释剂蠕动泵71停止。

步骤2，取出定量待稀释检测瓶内反应液：Y轴伺服模组2平移，将稀释针30移动到检测瓶底座39上方；稀释枪驱动机构28下压；稀释针Z轴伺服模组25下降，带动稀释针30下降到检测瓶内；稀释枪驱动机构28复位，带动稀释枪27吸取样品；稀释针Z轴伺服模组25上升回到原点，带动稀释针30上升；Y轴伺服模组2平移，将稀释针30移动到洗针排液槽11上方；稀释针Z轴伺服模组25下降，带动稀释针30下降到洗针排液槽11内；稀释枪驱动机构28下压，延时复位，驱动稀释枪27将吸取的样品排废到排液槽内，稀释针Z轴伺服模组25上升回到原点，带动稀释针30上升。

步骤3，洗针：清洗剂蠕动泵72按照给定流速启动，将清洗剂通过清洗剂1路电磁阀73涌入到洗针排液槽11内，到达给定时间后，清洗剂蠕动泵72停止；Y轴伺服模组2平移，将稀释针30移动到洗针排液槽11上方；稀释针Z轴伺服模组25下降，带动稀释针30下降到洗针排液槽11内，稀释枪驱动机构28下压，延时复位，驱动稀释枪27进行吸液；稀释针Z轴伺服模组25上升回到原点位，带动稀释 针30上升；Y轴伺服模组2平移，将稀释针30移动到洗针排液槽11上方，稀释针Z轴伺服模组25下降，带动稀释针30下降，稀释枪驱动机构28下压，带动稀释枪27将吸取的清洗剂排出；稀释针Z轴伺服模组25回到原点，带动稀释针30上升，稀释枪驱动机构28复位。

步骤4，注入定量稀释剂：Y轴伺服模组2平移，将稀释针30移动到稀释剂槽10上方；稀释针Z轴伺服模组25下降，带动稀释针30下降到稀释剂槽10内；稀释枪驱动机构28下压，延时复位，带动稀释枪27进行吸液；稀释针Z轴伺服模组25回到原点，带动稀释针30上升；Y轴伺服模组2平移，将稀释针30移动到检测瓶底座39上方；稀释针Z轴伺服模组25下降，带动稀释针30下降到检测瓶内；稀释枪驱动机构28下压，驱动稀释枪27将稀释剂 输入到检测瓶内；稀释针Z轴伺服模组25回到原点，带动稀释针30上升；稀释枪驱动机构28复位。

步骤5，洗针，同步骤3。动作完成后，Y轴伺服模组2回原点。

步骤6，取出检测瓶并分析测试：反应液稀释完成后，检测瓶夹紧机构40将需要稀释的检测瓶松开，中控系统发出指令，命令机械臂将稀释完成的检测瓶取走继续进行分析测试。

（四）移液步骤：

步骤1，准备工作：反应完成分析测试后，中控系统发出指令，命令机械臂从反应瓶托盘78上将需要反应液移除的反应瓶抓取到反应瓶取样固定板47上，反应瓶夹紧机构48将反应瓶抱紧；命令机械臂从直口瓶空瓶架16上抓取一个直口瓶放到直口瓶固定位68上。

步骤2，开盖：反应瓶移送机构9启动，反应瓶X轴伺服模组44带动反应瓶取样固定板47平移到反应瓶旋盖单元12下方；旋盖Z轴模组53驱动旋盖电机55、瓶盖夹爪56下降；旋盖夹爪56与反应瓶瓶盖接触，抱紧瓶盖并反向旋转将瓶盖打开；旋盖Z轴模组53带动旋盖电机55、瓶盖夹爪56以及瓶盖上升到原点。反应瓶X轴伺服模组44带动反应瓶取样固定板47平移到移液位114。

步骤3，移液：移液X轴伺服模组58平移带动移液针63到达反应瓶上方，移液Z轴伺服模组60带动移液针安装支架62下降，使移液针63进入到反应瓶底部，吐液针64达到直口瓶上方；移液蠕动泵61按照中控系统给定转速开启，将反应瓶内反应液全部转移到直口瓶内，完成后移液Z轴伺服模组60上升到原点，带动移液针安装支架62上升。

步骤4，洗瓶：先将管路内的空气排出，移液X轴伺服模组58平移，洗瓶花洒65到达移液洗针槽66上方，移液Z轴伺服模组60下降，洗瓶花洒65进入移液洗针槽66排液口内，清洗剂蠕动泵72及清洗剂2路电磁阀74开启，到设定时间后停止，移液Z轴伺服模组60带动洗瓶花洒65复位。移液X轴伺服模组58平移带动洗瓶花洒65到达反应瓶上方，移液Z轴伺服模组60带动洗瓶花洒65下降，使洗瓶花洒65进入到反应瓶瓶口下方2cm处，清洗剂蠕动泵72及清洗剂2路电磁阀74开启，使清洗剂从洗瓶花洒65喷出清洗反应瓶；达到给定时间后清洗剂蠕动泵72停止，移液Z轴伺服模组60上升回原点。

步骤5，移洗瓶液：将清洗反应瓶后的清洗剂全部转移到直口瓶内，同步骤3。

步骤6，洗针：移液X轴伺服模组58平移带动移液针63、吐液针64到达移液洗针槽66、废液槽67上方，清洗剂蠕动泵72及清洗剂2路电磁阀74开启，达到设定时间后停止。移液Z轴伺服模组60带动移液针63、吐液针64同时下降到指定高度，移液蠕动泵61开启，将清洗剂从移液洗针槽66内经过移液针63、管路、吐液针64吸取，排到废液槽67内，达到设定时间后移液Z轴伺服模组60上升复位，移液蠕动泵61停止，完成洗针。移液X轴伺服模组58平移回原点。

步骤7，反应瓶旋盖：反应瓶移送机构9启动，反应瓶X轴伺服模组44带动反应瓶取样固定板47平移到反应瓶旋盖单元12下方；旋盖Z轴模组53驱动旋盖电机55、瓶盖夹爪56及瓶盖下降；瓶盖与反应瓶接触，旋盖电机55正向旋转将瓶盖拧到反应瓶瓶口；旋盖Z轴模组53上升到原点；反应瓶X轴伺服模组44带动反应瓶取样固定板47平移到反应瓶实验位116。中控系统发出指令，机械臂将空反应瓶抓取放置到反应瓶空瓶架80内部，将直口瓶抓取放置到后续工作指定位置中。

本发明多功能自动化学合成反应监测系统的控制方法，按照所述步骤S101能够自动完成反应分配；按照所述步骤S101至步骤S109，下达指令给机械臂系统、反应加热单元、取样稀释移液单元，自动完成从反应分配到反应结束的流程动作；按照所述步骤S201至步骤S204，实现自动进行稀释检测样品的操作；完成分析测试后，按照所述步骤S201至步骤S204，自动完成反应瓶的开盖、移除瓶内液体和及洗瓶操作，解决了传统人机结合的工作方式，使反应实验效率更高。并且全部工作驱动方式为通过中控系统的电驱动方式，脱离了压缩气体，使整个系统的适应性更高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能自动化学合成反应监测系统，包括中控系统（100）和机械臂（101）；中控系统（100）连接机械臂（101），所述机械臂（101）用于根据中控系统指令抓取并移送检测瓶或反应瓶，其特征在于：还包括分别连接所述中控系统（100）的多功能取样系统（102）、加热搅拌系统（103）和泵系统（104）；

所述多功能取样系统（102）包括反应瓶移送机构（9）、检测瓶移送机构（8）、取样针机构（111）、旋盖机构（12）、移液机构（13）、稀释剂槽（10）、洗针排液槽（11），以及用于存放检测瓶外壳的检测瓶外壳架（14）、用于存放检测瓶内芯的检测瓶内芯架（15）和用于存放直口瓶的直口瓶空瓶架（16）；

所述反应瓶移送机构（9）包括反应瓶X轴伺服模组（44）、反应瓶底座（47）和反应瓶夹持组件（112），反应瓶底座（47）配装于反应瓶X轴伺服模组（44）上可沿X轴向往复移动，反应瓶底座（47）上固定设置用于夹持反应瓶的反应瓶夹持组件（112）；

所述检测瓶移送机构（8）包括检测瓶X轴伺服模组（38）、检测瓶底座（39）和检测瓶夹持组件（113），检测瓶底座（39）配装于检测瓶X轴伺服模组上可沿X轴向往复移动，检测瓶底座（39）上固定设置用于夹持检测瓶的检测瓶夹持组件（113）；所述检测瓶外壳架（14）、检测瓶内芯架（15）和直口瓶空瓶架（16）位于检测瓶X轴伺服模组侧边；

所述取样针机构（111）包括架设于所述反应瓶移送机构（9）和检测瓶移送机构（8）上方的Y轴伺服模组（2），Y轴伺服模组（2）上设置取样针部件（5）、稀释针部件（6）和泄压针部件（7）；所述稀释剂槽（10）和洗针排液槽（11）设置于Y轴伺服模组（2）下方；

所述旋盖机构（12）位于反应瓶X轴伺服模组的侧边，包括支撑杆（51）、安装板（52）、Z向移动件（53）、旋盖导轨（54）、旋盖电机（55）和瓶盖夹爪（56）；支撑杆（51）上部设置安装板（52），安装板（52）上设置垂直旋盖导轨（54），Z向移动件（53）配装于旋盖导轨（54）可沿旋盖导轨（54）往复移动，Z向移动件连接瓶盖夹爪（56），旋盖电机（55）驱动瓶盖夹爪（56）转动；

所述移液机构（13）位于反应瓶X轴伺服模组的末端，包括移液安装板（57）、移液X轴伺服模组（58）、移液导轨（59）、移液Z轴伺服模组（60）、移液蠕动泵（61）、移液针（63）、吐液针（64）、洗瓶花洒（65）、洗针排液槽（66）、废液槽（67）、直口瓶固定位（68）和直口瓶检测传感器（69）；移液导轨（59）上配装移液X轴伺服模组（58），移液X轴伺服模组（58）上设置移液Z轴伺服模组（60），移液Z轴伺服模组（60）上设置移液针（63）、吐液针（64）和洗瓶花洒（65）；所述移液针（63）、吐液针（64）和洗瓶花洒（65）通过管路连接移液蠕动泵（61）；所述洗针排液槽（66）、废液槽（67）、直口瓶固定位（68）固定在移液安装板（57）上，直口瓶固定位（68）设置直口瓶检测传感器（69）；

所述泵系统（104）包括泵安装支架（70）、稀释剂蠕动泵（71）、清洗剂蠕动泵（72）、清洗剂1路电磁阀（73）、清洗剂2路电磁阀（74）、清洗剂3路电磁阀（75）；所述泵系统（104）安装在机箱内部，通过管路将试剂瓶与稀释剂槽（10）、洗针排液槽（11）、洗瓶花洒（65）、洗针排液槽（66）连接；

所述加热搅拌系统（103）包括加热搅拌器（77）、反应瓶托盘（78）、待反应瓶瓶架（79）和反应瓶空瓶架（80），反应瓶托盘（78）放置于加热搅拌器（77）上，反应瓶托盘（78）两侧分别设置待反应瓶瓶架（79）和反应瓶空瓶架（80）。

2.根据权利要求1所述的一种多功能自动化学合成反应监测系统，其特征在于：所述反应瓶底座（47）沿反应瓶X轴伺服模组移动，该移动的位置包括由左向右依次设置的移液位（114）、旋盖位（115）和反应瓶实验位（116），所述移液机构（13）靠近移液位（114）设置，所述旋盖机构（12）靠近旋盖位（115）设置；所述检测瓶底座沿检测瓶X轴伺服模组移动，该移动的位置包括由左向右依次设置的检测瓶组装位（117）和检测瓶实验位（118），所述检测瓶外壳架（14）、检测瓶内芯架（15）和直口瓶空瓶架（16）靠近检测瓶组装位（117）设置，所述反应瓶实验位和检测瓶实验位（118）于所述Y轴伺服模组（2）的同一侧。

3.根据权利要求1所述的一种多功能自动化学合成反应监测系统，其特征在于：所述取样针部件（5）包括取样针Z轴伺服模组（17）和设置在Z轴伺服模组（17）上的取样枪（19）、取样枪驱动机构（20）、取样枪驱动电机（21）和取样针（22）；所述稀释针部件（6）包括稀释针Z轴伺服模组（25）和设置在稀释针Z轴伺服模组（25）上的稀释枪（27）、稀释枪驱动机构（28）、稀释枪驱动电机（29）和稀释针（30）；所述泄压针部件（7）包括泄压针Z轴伺服模组（33）和设置在Z轴伺服模组（33）上的泄压针（34）。

4.根据权利要求1所述的一种多功能自动化学合成反应监测系统，其特征在于：所述检测瓶夹持组件（113）包括检测瓶夹紧机构（40）、检测瓶夹紧电机（41）和检测瓶检测传感器（42），检测瓶夹紧电机（41）连接检测瓶夹紧机构（40），检测瓶检测传感器（42）用于检测是否有检测瓶放入。

5.根据权利要求1所述的一种多功能自动化学合成反应监测系统，其特征在于：所述反应瓶夹持组件（112）包括反应瓶夹紧机构（48）、反应瓶夹紧电机（49）和反应瓶检测传感器（50），反应瓶夹紧电机（49）连接反应瓶夹紧机构（48），反应瓶检测传感器（50）用于检测是否有反应瓶放入。

6.根据权利要求1所述的一种多功能自动化学合成反应监测系统，其特征在于：所述加热搅拌系统（103）还包括搅拌器安装底板（76），所述加热搅拌器（77）、反应瓶托盘（78）、待反应瓶瓶架（79）和反应瓶空瓶架（80）设置在搅拌器安装底板（76）上，所述加热搅拌器（77）的加热温度范围为小于140℃，搅拌速度为0到1500rpm。

7.根据权利要求1所述的一种多功能自动化学合成反应监测系统，其特征在于：所述反应瓶移送机构（9）与检测瓶移送机构（8）相互平行设置，所述稀释剂槽（10）和洗针排液槽（11）位于所述反应瓶移送机构（9）和检测瓶移送机构（8）之间。

8.一种多功能自动化学合成反应监测系统的控制方法，其特征在于，在进行化学合成反应实验中，包括以下步骤：

步骤S101、放置反应瓶：将装有反应液的反应瓶放置在待反应瓶瓶架（79），启动机械臂（101），从待反应瓶瓶架（79）中抓取所述反应瓶，放入反应托盘（78）的孔位中，中控系统开始记录反应时间；

步骤S102、准备反应瓶、检测瓶和稀释剂：中控系统根据设定的反应时间启动机械臂（101）将所述反应瓶移送至反应瓶底座（47）,启动反应瓶夹持组件（112）将反应瓶抱紧；启动机械臂（101）从检测瓶外壳架（14）抓取检测瓶外壳移送至检测瓶底座（39）,启动检测瓶夹持组件（113）将所述检测瓶外壳抱紧；按照设定流速启动稀释剂蠕动泵（71），将稀释剂注入稀释剂槽（10）内，到达设定时间后，停止稀释剂蠕动泵（71）；

步骤S103、取稀释剂：启动取样针机构（111），先驱动取样针（22）移动到稀释剂槽（10）吸取所述稀释剂，再驱动取样针（22）移动到所述检测瓶外壳将所述稀释剂注入所述检测瓶外壳内；

步骤S104、洗针：按照设定流速和时间启动清洗剂蠕动泵（72），将清洗剂通过清洗剂1路电磁（73）注入洗针排液槽（11）；启动取样针机构（111），先驱动取样针（22）移动到洗针排液槽（11）吸取清洗剂；再驱动取样针（22）移动到洗针排液槽（11）进行排液；

步骤S105、泄压：启动取样针机构（111），将泄压针（34）移动到所述反应瓶底座（47），启动泄压针Z轴伺服模组（33），带动泄压针（3）下降，在反应瓶的垫片上进行扎孔排气；

步骤S106、取反应液：启动取样针机构（111），将取样针（22）移动到移动到反应瓶夹持组件（112）上方；启动取样针Z轴伺服模组（17），先带动取样针（22）下降吸取反应液；复位后，再启动取样针机构（111），将取样针（22）移动到检测瓶底座（39）上方，启动取样针Z轴伺服模组（17），带动取样针（22）下降将所述反应液注入到检测瓶外壳内；

步骤S107、洗针：按照所述步骤S104进行洗针；

步骤S108、组装检测瓶：启动检测瓶移送机构（8），将检测瓶底座移动至靠近所述检测瓶内芯架（15）的位置，启动机械臂（101）从所述检测瓶内芯架（15）中抓取检测瓶内芯，并将所述检测瓶内芯放置于所述检测瓶外壳内；启动机械臂将组装完成的检测瓶移送到分析设备上进行分析；

步骤S109、取回反应瓶：开启反应瓶夹持组件（112），松开反应瓶；启动机械臂抓取反应瓶并移送至反应瓶托盘（78）。

9.根据权利要求7所述的多功能自动化学合成反应监测系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S109之后，或在进行稀释检测样品的实验中，包括以下步骤：

步骤S201、获取检测瓶内的样品浓度，根据样品浓度启动准备工作，所述准备工作包括：启动机械臂，将需要稀释的检测瓶放置到检测瓶底座（39），启动检测瓶夹持组件（113）内将所述检测瓶抱紧，启动稀释剂蠕动泵（71）按照给定流速将稀释剂涌入到稀释剂槽（10）内，到达设定时间后，停止稀释剂蠕动泵（71）；

步骤S202、启动取样针机构（111），先驱动稀释针（30）移动到稀释剂槽（10）吸取稀释剂，再驱动稀释针（30）移动到所述检测瓶上方，将所述稀释剂注入所述检测瓶内；

步骤S203、洗针：按照设定流速和时间启动清洗剂蠕动泵（72），将清洗剂通过清洗剂1路电磁阀（73）注入洗针排液槽（11）；启动取样针机构（111），先驱动稀释针（30）移动到洗针排液槽（11）吸取清洗剂；再驱动稀释针（30）移动到洗针排液槽（11）上方进行排液；

步骤S204、反应液稀释完成后，开启检测瓶夹持组件（113）将所述检测瓶松开，启动机械臂将所述检测瓶取走。

10.根据权利要求7所述的多功能自动化学合成反应监测系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S109之后，或完成分析测试后，还包括以下步骤：

步骤S111、移液准备工作：启动机械臂（101）从反应瓶托盘（78）上抓取需要移除反应液的反应瓶移送到反应瓶底座（47），启动反应瓶夹持组件（112）将反应瓶抱紧；启动机械臂（101）从直口瓶空瓶架（16）上抓取一个直口瓶放到直口瓶固定位（68）上；

步骤S112、开盖：启动反应瓶移送机构（9），反应瓶X轴伺服模组（44）带动反应瓶底座（47）平移到反应瓶旋盖单元（12）下方；旋盖Z轴模组（53）驱动旋盖电机（55）、瓶盖夹爪（56）下降；旋盖夹爪（56）与反应瓶瓶盖接触，抱紧瓶盖并反向旋转将瓶盖打开；旋盖Z轴模组（53）带动旋盖电机（55）、瓶盖夹爪（56）以及瓶盖上升到原点，反应瓶X轴伺服模组（44）带动反应瓶底座（47）平移到移液位（114）；

步骤S113、移液：移液X轴伺服模组58平移带动移液针（63）到所述反应瓶上方，移液Z轴伺服模组（60）带动移液针安装支架（62）下降，使移液针（63）进入到所述反应瓶内底部；吐液针（64）达到所述直口瓶上方；按照给定转速启动移液蠕动泵（61），将所述反应瓶内反应液全部转移到所述直口瓶内，完成后移液Z轴伺服模组（60）上升到原点，带动移液针安装支架（62）上升；

步骤S114、洗瓶：移液X轴伺服模组（58）平移，洗瓶花洒（65）到达移液洗针槽（66）上方，移液Z轴伺服模组（60）下降，洗瓶花洒（65）进入移液洗针槽（66）排液口内，开启清洗剂蠕动泵（72）及清洗剂2路电磁阀（74），到设定时间后停止，移液Z轴伺服模组（60）带动洗瓶花洒（65）复位；移液X轴伺服模组（58）平移带动洗瓶花洒（65）到达反应瓶上方，移液Z轴伺服模组（60）带动洗瓶花洒（65）下降，使洗瓶花洒（65）进入到反应瓶瓶口下方2cm处，清洗剂蠕动泵（72）及清洗剂2路电磁阀（74）开启，使清洗剂从洗瓶花洒（65）喷出清洗反应瓶；达到给定时间后清洗剂蠕动泵（72）停止，移液Z轴伺服模组（60）上升回原点：

步骤S115、移液：按照所述步骤S113进行再次移液；

步骤S116、反应瓶旋盖：反应瓶移送机构（9）启动，反应瓶X轴伺服模组（44）带动反应瓶底座（47）平移到反应瓶旋盖单元（12）下方；旋盖Z轴模组（53）驱动旋盖电机（55）、瓶盖夹爪（56）及瓶盖下降；瓶盖与反应瓶接触，旋盖电机（55）正向旋转将瓶盖拧到反应瓶瓶口；旋盖Z轴模组（53）上升到原点；反应瓶X轴伺服模组（44）带动反应瓶底座（47）平移到反应瓶实验位；中控系统发出指令，机械臂将空反应瓶抓取放置到反应瓶空瓶架（80）内部，将直口瓶抓取放置到后续工作指定位置中。