CN204816359U - 试管混匀拨帽装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种试管混匀拨帽装置,包括安装座,安装座上滑动配合一个由水平驱动电机驱动的水平移动架,水平移动架上固定连接有升降座的升降电机,升降座固定安装有旋转电机,旋转电机的轴固定连接有旋转臂,旋转臂上安装有试管夹,旋转臂的短臂和长臂铰接在旋转臂上,短臂的第一凸齿与长臂第二凸齿啮合,长臂和短臂的下端均设有夹紧块;长臂的上端连接有用于带动试管夹转动松开或夹紧试管的试管夹驱动电机;安装座上设有拔帽座,拔帽座的上端设有向下延伸的拔帽口,拔帽口的宽度大于或等于试管外径,小于试管帽外径,拔帽座的下部设有试管插入孔。本实用新型对试管内样品的进行混匀并拔除试管帽,实现了样品的在线检测。

Description

试管混匀拨帽装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于试管实验设备,具体涉及一种试管混匀拨帽装置。

背景技术

[0002] 在医学、化学及其他实验中,试管用作少量试剂的反应容器,通常采用试管盛装各种实验样品溶液,在采集这些溶液后为了防止周围环境对试管内样品溶液的影响,通常需立即用试管帽将试管口封闭,待进行实验时再将试管帽去除;而且由于采集的样品溶液不是立即进行检查,样品溶液内溶质会沉淀,在测试前通常都需要晃动试管,使试管内样品溶质混匀。而目前这些工作都是采用人工手动进行操作,由于试管采集样品溶液后,试管内还存在一定的负压,从而使试管帽与试管壁紧密配合,在取下试管帽时需要较大的力气才能使试管帽从而试管口拔落,即需要具有一定力气量的人员才能够拔除试管帽,而且每次实验都需对大批量溶液进行检测,采用这种方式增大了实验人员的工作量,降低了工作效率。在开启试管帽时也可能会使试管破碎,不仅伤及实验人员的手指,如果试管内样品溶液是具有腐蚀或有毒性溶液,还会危及到实验人员的生命安全。因此发明了拔帽装置,但是现有的拔帽装置采用离心拨帽,为批量去帽,一批次就能去除几十甚至几百个试管的试管帽,使大量待检测的试管内样品溶液长时间暴露在空气中,这样有可能影响检测结果。该拔帽装置不能用在线检测时去帽,而且不能进行试管样品混匀。

发明内容

[0003] 本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种试管混匀拨帽装置,该试管混匀拨帽装置结构简单、体积小,成本低,操作方便,进行试管内溶液的混匀及试管帽的拔除,便于在线检测。

[0004] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现:

[0005] 一种试管混匀拨帽装置,包括安装座,水平驱动电机,其特征在于:所述水平驱动电机安装在安装座上,所述安装座上滑动配合一个由水平驱动电机驱动的水平移动架,所述水平移动架上固定一升降电机,升降电机的轴与一升降座螺纹配合,所述升降座与水平移动架形成上下移动的滑动配合,所述升降座固定连接一旋转电机安装座,所述旋转电机安装座固定安装有一旋转电机,所述旋转电机的轴固定连接有旋转臂,所述旋转臂上安装有试管夹;所述试管夹由长臂和短臂构成,所述短臂上端设有第一铰接孔和多个第一凸齿,所述长臂的中部设有第二铰接孔和多个与短臂的第一凸齿相啮合的第二凸齿,所述长臂和短臂分别通过销轴铰接在旋转臂上,长臂的第二凸齿与短臂的第一凸齿啮合;所述长臂和短臂的下端均设有夹紧块,所述两夹紧块的相对面均设有用于夹紧试管的弧形槽;所述长臂的上端连接有一试管夹驱动电机,所述试管夹驱动电机通过试管夹电机支架安装在旋转臂上,所述试管夹驱动电机用于带动试管夹的长臂和短臂绕销轴转动松开或夹紧试管;所述安装座上还设有一拔帽座,所述拔帽座的上端设有向下延伸的拔帽口,所述拔帽口的宽度大于或等于试管外径,小于试管帽外径,拔帽座呈U型结构,所述拔帽座的下部设有试管插入孔。

[0006] 所述拔帽座一侧壁的开口端设有斜面;另一侧壁的开口端设有弹性挡片。

[0007] 所述拔帽座上设有传感器安装孔,所述传感器安装孔内安装有拔帽传感器,所述拔帽传感器用于检测试管是否达到拔帽位置。

[0008] 所述拔帽座为中空结构,所述拔帽传感器安装在拔帽座的底部,拔帽座的拔帽口底部上设有与拔帽座的中空结构相通的试管插入孔。

[0009] 所述安装座上设有水平滑轨和水平检测传感器,所述水平移动架下端设有与水平滑轨相配合的滑块,所述水平驱动电机的轴通过联轴器连接有一丝杆,所述丝杆与水平移动架螺纹配合,用于驱动水平移动架沿水平滑轨在安装座上做水平位移;所述水平检测传感器用于检测水平移动架的水平移动距离。

[0010] 所述水平移动架的上端设有条形孔,水平移动架的位于条形孔的两侧边上设有升降滑轨,所述旋转电机安装座上设有与升降滑轨相配合的升降滑块;升降电机的轴连接有升降丝杆,所述升降丝杆与升降座螺纹配合,通过升降电机驱动升降座带动旋转电机安装座沿升降滑轨上下移动。

[0011] 所述水平移动架上设有升降传感器,所述升降传感器用于检测升旋转电机安装座上下移动的距离。

[0012] 所述试管夹的夹紧块采用塑料夹紧块。

[0013] 所述试管夹驱动电机的输出轴上设有凸台,试管夹驱动电机的输出轴上套设有弹簧,所述弹簧一端抵在试管夹的长臂上,另一端抵在输出轴的凸台上。

[0014] 所述旋转电机安装座上设有用于检测旋转臂旋转角度的旋转传感器。

[0015] 所述旋转传感器采用霍尔接近开关,所述霍尔接近开关设置在旋转电机安装座上,所述旋转臂上设有磁块。

[0016] 本实用新型的有益效果:本实用新型的结构简单,通过安装座的水平驱动电机带动水平移动架、旋转电机、旋转臂及试管夹水平移动,实现了对试管夹水平位置的调节。通过水平移动架上的升降电机带动旋转电机、旋转臂及试管夹上下移动,实现了对试管夹上下位置的调节。旋转电机的轴与旋转臂固定连接,试管夹安装在旋转臂上,所述试管夹由长臂和短臂构成,所述长臂和短臂分别通过销轴铰接在旋转臂上,短臂的多个第一凸齿与长臂的多个第二凸齿相啮合,所述长臂的上端连接有一试管夹驱动电机,通过试管夹驱动电机的轴横向移动,带动试管夹的长臂绕销轴转动,又因短臂的第一凸齿与长臂的第二凸齿相啮合从而带动短臂转动,带动长、短臂合拢或张开,当试管夹的长、短臂合拢时,通过长臂和短臂下端的夹紧块夹紧试管;当试管夹的长、短臂张开时松开试管。当旋转电机带动旋转臂转动时,通过试管夹夹紧的试管随旋转臂一起转动,从而实现了对试管内样品的混匀。所述安装座上设有一 U型的拔帽座,拔帽座的上端设有向下延伸的拔帽口,拔帽座的下部设有试管插入孔,通过水平驱动电机带动试管到达拔帽座上方,通过升降电机带动试管从拔帽座的拔帽口向下运动到达拔帽座的试管插入孔,由于所述拔帽口的宽度大于或等于试管外径,小于试管帽外径,因此当试管帽达到拔帽口时,由于试管帽比拔帽口大,不能通过拔帽口,而试管向下运动,产生一个向下的力,从而使拔帽口与试管分离。本实用新型的结构简单、体积小、成本低、操作方便,进行试管内溶液的混匀及试管帽的拔除,当试管内样品需要检测时,通过本实用新型单独一个拔除试管帽,这样实现了样品的在线检测。

[0017] 所述拔帽座一侧壁的开口端设有斜面;另一侧壁的开口端设有弹性挡片,通过拔帽座开口端的弹性挡片和斜面时试管帽按设定方向掉落,避免试管帽到处掉落。

[0018] 所述拔帽座上设有传感器安装孔,所述传感器安装孔内安装有拔帽传感器,所述拔帽传感器用于检测试管是否达到拔帽位置。通过拔帽传感器对试管进行检测,避免升降电机带动试管向下移动到拔帽座低后还继续运动,从而避免了对试管的混坏。

[0019] 所述安装座上的水平检测传感器,便于检测试管的水平移动距离,避免试管移动距离太短或太长。

[0020] 所述水平驱动电机的轴通过丝杆与水平移动架螺纹配合,安装座与水平移动架滑动配合,采用丝杆带动水平移动架运动保证了试管做水平运动。

[0021] 所述水平移动架设有升降传感器,所述升降传感器用于检测旋转电机及试管上下移动的距离,保证了在旋转时,旋转臂上的试管悬空。

[0022] 所述试管夹的夹紧块采用塑料夹紧块,通过塑料夹紧块增大了夹紧块与试管壁的摩擦力,使试管夹的更紧。

[0023] 所述试管夹驱动电机的输出轴上设有凸台,试管夹驱动电机的输出轴上套设有弹簧,所述弹簧一端抵在试管夹的长臂上,另一端抵在输出轴的凸台上,根据弹簧力的大小确定试管夹夹紧试管的力,因试管要去掉试管帽,要有足够大的夹紧力才能达到把试管帽顶出。

[0024] 旋转电机安装座上设有旋转传感器,通过旋转传感器检查旋转臂是否到达初始位置,通过旋转电机设置旋转的速度,次数,及带动试管正负180度转动达到混匀的目的,从而保证了试管内样品溶液混匀。

附图说明

[0025] 图1是本实用新型的结构示意图;

[0026] 图2是本实用新型的正视图;

[0027] 图3是本实用新型试管夹的结构示意图;

[0028] 图4是本实用新型拔帽座的结构示意图;

[0029] 图5是本实用新型拔帽座的剖视图;

[0030] 图6是本实用新型工作状态的结构示意图。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。

[0032] 参见图1至图6所示,一种试管混匀拨帽装置,包括安装座1,水平驱动电机2,水平检测传感器3,升降电机4,水平移动架6,试管夹9,驱动电机7,升降传感器15,旋转传感器16、拔帽传感器19及控制系统;所述安装座I由安装支架和底座20构成,底座20固定在安装支架上,安装座I的底座20上通过螺钉固定有水平滑轨13-1和水平检测传感器3,水平检测传感器3位于水平滑轨13-1旁,所述水平驱动电机2固定安装在安装支架上,水平驱动电机2的轴通过联轴器连接有一丝杆23。所述水平移动架6由L型支架和滑动座22构成,L型支架下端通过螺钉固定在滑动座22上,L型支架的上部设有纵向设置的条形孔,所述滑动座22的下端面设有与水平滑轨13-1相配合的滑块,滑动座22上设有螺纹孔,所述水平驱动电机2的丝杆与水平移动架6的螺纹孔螺纹配合,用于驱动水平移动架6沿水平滑轨13-1在安装座I上做水平位移,通过水平滑轨13-1进行导向;所述水平检测传感器3用于检测水平移动架6的水平移动距离。

[0033] L型支架的位于条形孔的两侧边上分别固定有升降滑轨13-2,所述水平移动架6的滑动座22上固定一升降电机4,所述升降电机4的轴向上设置,升降电机4的轴通过联轴器连接有升降丝杆,所述升降丝杆与升降座21螺纹配合,升降座21通过螺钉固定连接有旋转电机安装座18,所述旋转电机安装座18上设有与升降滑轨13-2相配合的升降滑块,通过升降电机4驱动升降座21带动旋转电机安装座18沿升降滑轨13-2上下移动,通过升降滑轨13-2对旋转电机安装座18进行导向;所述升降传感器15设置在水平移动架6的上端,位于升降滑轨13-2旁,升降传感器15用于检测旋转电机安装座18上下移动的距离,从而保证试管11到达水平移动架6的最高位。

[0034] 所述旋转电机安装座18固定安装有一旋转电机5,所述旋转电机5用于带动旋转臂17、试管夹9、试管10和试管夹驱动电机7转动。旋转电机5的轴横向设置,所述旋转电机5的轴固定连接一旋转臂17,所述旋转臂17呈倒置的U型结构,旋转臂17的中空结构内安装有试管夹9,所述试管夹9包括长臂9-1和短臂9-2,所述短臂9-2上端设有第一铰接孔9-22和多个第一凸齿9-21,所述长臂9-1的中部设有第二铰接孔9_12和与短臂9_2的第一凸齿9-21相啮合的多个第二凸齿9-11,所述长臂9-1和短臂9-2分别通过销轴铰接在旋转臂17的中空结构,长臂9-1的第二凸齿9-11与短臂9-2的第一凸齿9_21啮合;所述长臂9-1和短臂9-2的下端均螺钉固定有夹紧块9-3,所述夹紧块采用塑料夹紧块,所述两夹紧块9-3的相对面均设有用于夹紧试管的弧形槽。所述长臂9-1的上端设有通孔,长臂9-1通过通孔与试管夹驱动电机7的输出轴相连,所述试管夹驱动电机7通过试管夹电机支架8横向设置安装在旋转臂17上,所述试管夹驱动电机7的输出轴上设有凸台,试管夹驱动电机7的输出轴上套设有弹簧24,所述弹簧24 —端抵在试管夹9的长臂9-1上,另一端抵在输出轴的凸台上,该弹簧24可以防止试管夹9的长臂9-1快速运动,从而避免了试管夹9的夹紧块9-3在接触试管11时将试管压损。同时该弹簧24力的大小保障了夹紧块9-3在接触试管11后的夹紧力的大小,保障试管能正常去掉试管帽,且试管不会被压破。

[0035] 试管夹驱动电机7的输出轴带动长臂9-1的上端横向移动,长臂9-1的下端绕销轴转动,通过长臂9-1的第二凸齿9-11与短臂9-2的第一凸齿9-21啮合带动短臂9_2转动,从而实现了试管夹驱动电机7带动试管夹9的长臂9-1和短臂9-2绕销轴转动松开或夹紧试管11。所述旋转电机5和升降电机4位于水平移动架6的一侧,所述试管夹驱动电机7位于水平移动架6的另一侧。

[0036] 旋转电机安装座18上设有用于检测试管夹支座17初始位置的旋转传感器16,所述旋转传感器16采用霍尔接近开关,所述霍尔接近开关设置在旋转电机安装座18上,所述旋转臂17上设有磁块,采用霍尔接近开关灵敏度高,且体积小。通过旋转传感器16旋转臂的初始位置。

[0037] 所述安装座I的旋转臂17侧设有一拔帽座14,所述拔帽座14的上端设有向下延伸的拔帽口,所述拔帽口的宽度大于或等于试管11外径,小于试管帽10外径,拔帽座14呈U型结构,所述拔帽座14 一侧壁的开口端设有斜面14-2,另一侧壁的开口端设有弹性挡片14-1,上部形成一边宽,一边窄。所述拔帽座14上设有设有传感器安装孔14-4,所述传感器安装孔14-4内安装有拔帽传感器19,拔帽传感器19采用光电传感器,所述拔帽传感器19用于检测试管是否达到拔帽位置。所述拔帽座14下部可以为中空结构,拔帽座14的拔帽口底部上设有与拔帽座的中空结构相通的试管插入孔14-3,所述拔帽传感器19安装在拔帽座14的底部。

[0038] 水平驱动电机2、水平检测传感器3、升降电机4、旋转电机5、试管夹驱动电机7、升降传感器15、旋转传感器16、拔帽传感器19分别与控制系统相连,所述控制系统采用现有STM32处理器,通过水平检测传感器3采集试管水平移动距离,通过升降传感器15采集试管上下移动距离,通过旋转传感器16采集试管旋转度数,拔帽传感器19检测试管是否达到设定的最大位置,各传感器采集的信息都发送到控制系统,各传感器都是初始位,控制系统根据接收到的信息,从初始位开始设计移动的步数来确定试管移动的位置。控制系统确定信息后分别控制各水平驱动电机2、升降电机4、旋转电机5和试管夹驱动电机7的动作。所述水平驱动电机2、升降电机4和试管夹驱动电机7均采用直线电机。所述旋转电机5采用步进电机,到达初始位时,试管夹处于竖直状态,可根据旋转电机安装座18所在的位置判断是否抓取试管或旋转混匀样品。所述水平检测传感器3和升降传感器15采用接近开关。

[0039] 工作原理:

[0040] 本实用新型装置的初始位:升降电机4带动旋转电机安装座18上升到升降传感器15的位置,水平驱动电机2带动水平移动架6到水平检测传感器3的位置,旋转电机5带动旋转臂17旋转到旋转传感器16位置。试管夹驱动电机7带动试管夹9处于开状态。

[0041] 操作过程:首先:试管盛放装置12内放置多个试管,水平驱动电机2带动水平移动架6移动到试管位,升降电机4带动旋转臂17向下移动到试管位,试管夹驱动电机7带动试管夹9闭合夹紧试管11,水平驱动电机2带动水平移动架6上升到升降传感器15位置后,水平驱动电机2带动水平移动架6移动到初始位,旋转电机5带动旋转臂17沿顺时钟旋转180°,然后沿逆时针旋转180°,通过顺时和逆时来回旋转8-10次实现了对试管内样品溶液的混匀。然后水平驱动电机2带动水平移动架6移动到拔帽座14处,升降电机4带动旋转电机安装座18,旋转臂17及试管11向下移动,试管11插入拔帽座14的试管插入孔,当拔帽传感器19检测到试管插入到位,试管帽10在拔帽座14的顶部与试管分离,试管帽10自动从窄的一边脱落,说明试管帽已经去掉;升降电机4带动试管夹9向上移动到升降传感器15处,水平驱动电机2带动水平移动架6移动到试管位,升降电机4带动旋转电机安装座18往下移动到试管位,试管夹驱动电机7带动试管夹9放开试管,将试管放入试管位。最后控制系统控制各电机带动水平移动架6、旋转电机安装座18、旋转臂17及试管夹9回到装置的初始位。本实用新型实现了对试管样品溶液的混匀和试管帽的去除。

Claims (10)

1.一种试管混匀拨帽装置,包括安装座(1),水平驱动电机(2),其特征在于:所述水平驱动电机(2 )安装在安装座(I)上,所述安装座(I)上滑动配合一个由水平驱动电机(2 )驱动的水平移动架¢),所述水平移动架(6)上固定一升降电机(4),升降电机(4)的轴与一升降座(21)螺纹配合,所述升降座(21)与水平移动架(6)形成上下移动的滑动配合,所述升降座(21)固定连接一旋转电机安装座(18),所述旋转电机安装座(18)固定安装有一旋转电机(5 ),所述旋转电机(5 )的轴固定连接有旋转臂(17),所述旋转臂(17)上安装有试管夹(9 );所述试管夹(9 )包括长臂(9-1)和短臂(9-2 ),所述短臂(9-2 )上端设有第一铰接孔(9-23)和多个第一凸齿(9-21),所述长臂(9-1)的中部设有第二铰接孔(9_12)和多个与短臂(9-2)的第一凸齿(9-21)相啮合的第二凸齿(9-11),所述长臂(9-1)和短臂(9-2)分别通过销轴铰接在旋转臂(17)上,长臂(9-1)的第二凸齿(9-11)与短臂(9-2)的第一凸齿(9-21)啮合;所述长臂(9-1)和短臂(9-2)的下端均设有夹紧块(9-3),所述两夹紧块(9-3)的相对面均设有用于夹紧试管的弧形槽;所述长臂(9-1)的上端连接有一试管夹驱动电机(7 ),所述试管夹驱动电机(7 )通过试管夹电机支架(8 )安装在旋转臂(17 )上,所述试管夹驱动电机(7)用于带动试管夹(9)的长臂(9-1)和短臂(9-2)绕销轴转动松开或夹紧试管;所述安装座(I)上还设有一拔帽座(14),所述拔帽座(14)的上端设有向下延伸的拔帽口,所述拔帽口的宽度大于或等于试管外径,小于试管帽外径,拔帽座(14)呈U型结构,所述拔帽座(14)的下部设有试管插入孔。
2.根据权利要求1所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于:所述拔帽座(14) 一侧壁的开口端设有斜面;另一侧壁的开口端设有弹性挡片。
3.根据权利要求1或2所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于:所述拔帽座(14)上设有设有传感器安装孔,所述传感器安装孔内安装有拔帽传感器(19),所述拔帽传感器(19)用于检测试管是否达到拔帽位置。
4.根据权利要求1所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于:所述安装座(I)上设有水平滑轨(13-1)和水平检测传感器(3),所述水平移动架(6)下端设有与水平滑轨(13-1)相配合的滑块(20),所述水平驱动电机(2)的轴通过联轴器连接有一丝杆(23),所述丝杆与水平移动架(6)螺纹配合,用于驱动水平移动架¢)沿水平滑轨(13-1)在安装座(I)上做水平位移;所述水平检测传感器(3)用于检测水平移动架(6)的水平移动距离。
5.根据权利要求1所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于:所述水平移动架¢)的上端设有条形孔,水平移动架¢)的位于条形孔的两侧边上设有升降滑轨(13-2),所述旋转电机安装座(18)上设有与升降滑轨(13-2)相配合的升降滑块;升降电机(4)的轴连接有升降丝杆,所述升降丝杆与升降座(21)螺纹配合,通过升降电机(4)驱动升降座(21)带动旋转电机安装座(18)沿升降滑轨(13-2)上下移动。
6.根据权利要求1或5所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于:所述水平移动架(6)上设有升降传感器(15),所述升降传感器(15)用于检测旋转电机安装座(18)上下移动的距离。
7.根据权利要求1所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于:所述试管夹(9)的夹紧块采用塑料夹紧块。
8.根据权利要求1所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于;所述试管夹驱动电机(7)的输出轴上设有凸台,试管夹驱动电机(7)的输出轴上套设有弹簧,所述弹簧一端抵在试管夹(9)的长臂(9-1)上,另一端抵在输出轴的凸台上。
9.根据权利要求1所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于:所述旋转电机安装座(18)上设有用于检测旋转臂(17)初始位置的旋转传感器(16)。
10.根据权利要求9所述的试管混匀拨帽装置,其特征在于:所述旋转传感器(16)采用霍尔接近开关,所述霍尔接近开关设置在旋转电机安装座(18)上,所述旋转臂(17)上设有磁块。
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