CN211099116U - 一种自动移液设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种自动移液设备，包括夹持移动模块，所述夹持模块包括底座和设置在底座上的升降柱，机械臂活动设置在升降柱上，所述机械臂端部设有活动夹具；量程调节模块，所述量程调节模块包括图像采集装置和量程调节件；移液操作模块，所述移液操作模块包括移液压杆和退枪头压杆，所述移液压杆和退枪头压杆均由移液电机驱动；所述量程调节模块设置在夹持移动模块的移动路径上；所述移液操作模块设置在所述机械臂上。在夹持移液枪的过程中准确限定移液枪的位置，然后通过不同部件的配合运行，自动完成移液枪的量程调节和枪管安装，并按照既定程序进行移液操作，从移液枪的取用到移液操作均自动完成，提高了操作的自动化程度。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验仪器领域，具体涉及一种自动移液设备。
背景技术
移液枪常用于实验室少量或微量液体的精确移取。为了提升移液枪取液的准确性和工作效率，越来越多的实验室采用机械设备来操作移液枪，避免了人工操作时因为长时间工作而疲劳或不同操作人员读数习惯的差异导致的取液误差。
在取用试液时，为了避免试剂在使用时相互污染或者腐蚀损坏移液枪，会在移液枪端部套装一次性枪头，完成一次取液操作后即对枪头进行更换。另一方面，在移取不同物化性质的试剂时需要选择不同的移液枪，即更换移液枪。
问题在于，由于移液枪的尺寸规格各有不同，而且每次移液枪的安装和拆卸位置上都可能存在偏移。现在有的自动化移液设备只能在固定的参数条件下运行，否则操作就会出现偏差。因此每次安装移液枪后，将移液枪精准地夹持固定、调节校准移液枪的量程、安装上合适的枪管等操作仍需要人工介入，限制了移液操作的自动化程度。
实用新型内容
有鉴于此，本申请提供一种自动移液设备，在夹持移液枪的过程中准确限定移液枪的位置，然后通过不同部件的配合运行，自动完成移液枪的量程调节和枪管安装，并按照既定程序进行移液操作，从移液枪的取用到移液操作均自动完成，极大地提高了操作的自动化程度。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种自动移液设备，包括
夹持移动模块，所述夹持模块包括底座和设置在底座上的升降柱，机械臂活动设置在升降柱上，所述机械臂端部设有活动夹具；
量程调节模块，所述量程调节模块包括图像采集装置和量程调节件；
移液操作模块，所述移液操作模块包括移液压杆和退枪头压杆，所述移液压杆和退枪头压杆均由移液电机驱动；
所述量程调节模块设置在夹持移动模块的移动路径上；所述移液操作模块设置在所述机械臂上；
所述机械臂、活动夹具、图像采集装置、量程调节件和移液电机均与主控模块连接。
优选的，所述机械臂包括至少两个活动单元，所述活动单元依次连接；相邻所述活动单元之间通过活动转盘铰接。
优选的，所述活动单元内设有第一伺服电机，所述第一伺服电机与活动转盘传动连接。
优选的，所述活动夹具包括两块竖直设置的夹片，所述夹片之间的间距可变化。
优选的，所述夹片相向的一侧设有梯形的凹槽。
优选的，所述量程调节件包括由第二伺服电机驱动的夹持套管，所述夹持套管具有粗糙的内表面。
优选的，所述夹持套管为下大上小的倒漏斗结构。
优选的，所述夹持套管为塑料材质，所述夹持套管内侧壁上设有橡胶。
优选的，所述移液电机的输出轴上设有驱动板，所述移液压杆设置在驱动板上；所述驱动板上设有推压面，在驱动板的转动路径上活动设置有摆动块；所述摆动块上设置有连接轴，所述退枪头压杆设置在所述连接轴远离摆动块的一端，所述连接轴上设置有复位部件。
优选的，所述电机的输出轴从电机两端伸出，所述驱动板设置在输出轴的一端，所述输出轴远离驱动板的一端设置有同步板，所述移液压杆与同步板连接。
本申请与现有技术相比，其有益效果为：
夹持移动模块将移液抢准确夹持固定后，带动移液枪移动到量程调节模块，通过图像采集并识别调节到所需量程。然后夹持移动模块再将调节好量程的移液枪移动到试剂前，移液操作模块在主控模块的控制下完成移液。对于不同尺寸的移液枪都能精确地实现自动化操作，提高了自动移液设备的泛用性和自动化程度，无需人工在一旁介入协助。
夹持套管带动移液枪顶部的量程转盘旋转实现对移液枪量程的进行调节。通过夹持套管进传动，整个量程转盘的圆周都与夹持套管接触并受力，避免了因为应力点集中导致量程转盘在转动过程中发生扭歪或者产生划痕的情况出现。
移液枪为了保证设备的状态，通常都是直立摆放或使用，夹持套管需要从上往下套装到移液枪上。夹持套管采用下大上小的结构，即使尺寸匹配上出现一定误差，或者不同型号的移液枪之间量程转盘的直径不同，通过调节夹持套管的升降高度，夹持套管都可以稳定地对量程转盘进行包裹夹持并带动其转动。
移液电机沿着两个不同方向转动分别驱动移液压杆和退枪头压杆，由于电机的正转反转操作无法同时进行，所以按压移液按钮和按压退枪头按钮的操作也相互独立，不会因为结构间的传动而受到干扰，仅用一个移液电机驱动分别完成移液和退枪头两个独立的操作，精简了设备驱动结构，提高了稳定性。
驱动板和同步板都设置在电机输出轴上，因此当电机转动时驱动板和同步板会发生同样幅度的转动。移液压杆同时与驱动板和同步板连接并运动，受力更加对称平均，不易因为受力不平衡发生扭折而产生误差。
附图说明
图1为本实用新型自动移液设备的结构示意图；
图2为本实用新型中机械臂的结构示意剖视图；
图3为本实用新型中活动夹具的结构示意图；
图4为现有移液枪的结构示意图；
图5为本实用新型中量程调节模块的结构示意图；
图6为本实用新型中移液操作模块的结构立体视图；
图7为本实用新型中移液操作模块的结构示意侧视图；
图8为本实用新型自动移液设备电连接关系示意图。
附图标记：底座1、升降柱11、机械臂2、活动转盘21、第一伺服电机22、活动夹具3、夹片31、凹槽311、辅助固定块32、图像采集装置41、夹持套管42、第二伺服电机43、移液压杆51、退枪头压杆52、移液电机53、输出轴531、驱动板 54、推压面541、摆动块55、转轴551、连接轴56、复位部件561、同步板57、主控模块6、移液枪7、刻度计71、量程转盘72。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1，本实用新型实施例提供一种自动移液设备，包括夹持移动模块、量程调节模块和移液操作模块；所述量程调节模块设置在夹持移动模块的移动路径上；所述移液操作模块设置在所述机械臂上。
请参考图2，所述夹持模块包括底座1和设置在底座1上的升降柱11，机械臂 2活动设置在升降柱11上，机械臂2端部设有活动夹具3。机械臂2包括至少两个活动单元，所述活动单元依次连接；相邻所述活动单元之间通过活动转盘21铰接。所述活动单元内设有第一伺服电机22，第一伺服电机22与活动转盘21传动连接。
请参考图3，所活动夹具3包括两块竖直设置的夹片31，夹片31之间的间距可变化。夹片31相向的一侧设有梯形的凹槽311。
请参考图4和图5，移液枪7的枪身侧面设置有用于显示当前量程值的刻度计 71，移液枪7顶部设置有用于调节量程的量程转盘72。在进行移液操作前，需要注视着刻度计71中的显示的量程刻度来转动量程转盘72，将移液枪7的量程调节到移液所需数值。所述量程调节模块包括图像采集装置41和量程调节件；所述量程调节件包括由第二伺服电机43驱动的夹持套管42。夹持套管42夹持套管为下大上小的倒漏斗结构；夹持套管42为塑料材质，夹持套管42内侧壁上设有橡胶，构成粗糙的内表面。
请参考图6和7，所述移液操作模块包括移液压杆51和退枪头压杆52，移液压杆51和退枪头压杆52均由移液电机53驱动。移液电机53的输出轴531上设有驱动板54，移液压杆51设置在驱动板54上。驱动板54上设有推压面541；在驱动板 54的转动路径上活动设置有摆动块55；摆动块55上设置有连接轴56，退枪头压杆 52设置在连接轴56远离摆动块55的一端，连接轴56上设置有复位部件561。移液电机53的输出轴531从移液电机53两端伸出，驱动板54设置在输出轴531的一端，输出轴531远离驱动板54的一端设置有同步板57，移液压杆51与同步板57连接。在本实施例中，摆动块55通过转轴551铰接安装，摆动块55可以以转轴551位圆心转动。
请参考图8，机械臂2上的第一伺服电机22、活动夹具3、图像采集装置41、量程调节件上的第二伺服电机43和移液电机53均与主控模块6连接。
本实施例提供的自动移液设备运行时，主控模块6控制第一伺服电机22的转动角度，机械臂2的每节单元受控运动，带动活动夹具3在水平方向上移动；机械臂 2通过升降柱11上升或下降，与活动夹具3一同移动到设定的高度；升降柱11和机械臂2在主控模块6的控制下配合，使将活动夹具3移动到移液枪7的放置位置。活动夹具3在主控模块6的控制下将夹片31靠拢，凹槽311使移液枪7被夹片31 夹持住时能自动调整到固定位置。在本实施例中，夹片31通过电机驱动，电机的启停由主控模块6控制；本领域技术人员在理解本技术方案的基础上，也可以由气缸驱动夹片31的夹持动作。
作为优选项，夹持移动模块还包括中间设有通孔的辅助固定块32，移液枪7从辅助固定块32的通孔中穿过，使辅助固定块32套设在移液枪7外。不同型号的移液枪外形尺寸有区别，通过加装辅助固定块32后，由于辅助固定块32的外形尺寸固定，夹片31可以稳定地进行夹持，避免了移液枪7外形的变化导致夹持不稳的情况出现。
机械臂2将移液枪7移动到量程调节模块处，图像采集装置41获取移液枪7 的刻度计71处的图样，传输给主控模块6。主控模块6对图像中的数值进行识别获取，然后控制夹持套管42套设在移液枪7顶部的量程装盘72上转动，使移液枪7 调整到预设的量程值。
机械臂2将调整好量程值的移液枪7移动到试样处，控制移液电机53转动并将动力传输给驱动板54，驱动板54朝向一个方向转动的时候带动移液压杆51发生转动，将移液枪7上的移液按钮按下，进行移液操作。当移液完成后，移液电机53 带动驱动板54反向旋转，回归初始位置后继续转动，推压面541推压摆动块55。摆动块55受到作用力后位移，通过连接轴56的传动作用使退枪头压杆52下降，实现对移液枪7上退枪头按钮的按压，自动进行枪头的卸下更换操作。驱动板54转回后，复位部件561使连接轴56回到原位，退枪头压杆52抬起，便于移液枪7安装新的枪头。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动移液设备，其特征在于，包括
夹持移动模块，所述夹持移动模块包括底座和设置在底座上的升降柱，机械臂活动设置在升降柱上，所述机械臂端部设有活动夹具；
量程调节模块，所述量程调节模块包括图像采集装置和量程调节件；
移液操作模块，所述移液操作模块包括移液压杆和退枪头压杆，所述移液压杆和退枪头压杆均由移液电机驱动；
所述量程调节模块设置在夹持移动模块的移动路径上；所述移液操作模块设置在所述机械臂上；
所述机械臂、活动夹具、图像采集装置、量程调节件和移液电机均与主控模块连接。
2.如权利要求1所述的自动移液设备，其特征在于，所述机械臂包括至少两个活动单元，所述活动单元依次连接；相邻所述活动单元之间通过活动转盘铰接。
3.如权利要求2所述的自动移液设备，其特征在于，所述活动单元内设有第一伺服电机，所述第一伺服电机与活动转盘传动连接。
4.如权利要求1所述的自动移液设备，其特征在于，所述活动夹具包括两块竖直设置的夹片，所述夹片之间的间距可变化。
5.如权利要求4所述的自动移液设备，其特征在于，所述夹片相向的一侧设有梯形的凹槽。
6.如权利要求1所述的自动移液设备，其特征在于，所述量程调节件包括由第二伺服电机驱动的夹持套管，所述夹持套管具有粗糙的内表面。
7.如权利要求6所述的自动移液设备，其特征在于，所述夹持套管为下大上小的倒漏斗结构。
8.如权利要求6所述的自动移液设备，其特征在于，所述夹持套管为塑料材质，所述夹持套管内侧壁上设有橡胶。
9.如权利要求1所述的自动移液设备，其特征在于，所述移液电机的输出轴上设有驱动板，所述移液压杆设置在驱动板上；所述驱动板上设有推压面，在驱动板的转动路径上活动设置有摆动块；所述摆动块上设置有连接轴，所述退枪头压杆设置在所述连接轴远离摆动块的一端，所述连接轴上设置有复位部件。
10.如权利要求9所述的自动移液设备，其特征在于，所述移液电机的输出轴从移液电机两端伸出，所述驱动板设置在输出轴的一端，所述输出轴远离驱动板的一端设置有同步板，所述移液压杆与同步板连接。
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