CN212576574U - 一种离心机的精确定位控制机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心机的精确定位控制机构。该精确定位控制机构将离心机电机的转轴下端延长并穿出底部外，并在离心机电机的转轴的延长伸出端依次连接轴向弹性联轴件以及离合器，而离合器与驱动装置的输出端传动连接；在离心机进行高速离心作业时，离合器处理分离状态，并由离心机的电机带动转子体高速旋转离心；旋转离心完成后，离合器工作并处于闭合状态，由驱动装置通过离合器以及轴向弹性联轴件传动驱动离心机电机的转轴转动，并带动转子体旋转，同时在转速监测定位系统的配合下，实现精准定位。从而，在对离心机的高速旋转离心不产生妨碍的基础上，可实现离心机高速旋转离心停止后的精确定位，满足离心操作后进行后续自动化操作的需求。

Description

一种离心机的精确定位控制机构

技术领域

本实用新型涉及离心机设备技术领域，具体涉及一种离心机的精确定位控制机构。

背景技术

离心机作为重要的分离设备，在包括化工、石油、食品、制药等领域均具有重要应用。离心机工作时，利用离心机电机带动转子高速旋转产生强大的离心力，使混合物中密度大和/或沉降系数大的物质的沉降速度加快，把混合物中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。

现在实验室和医用离心机均采用单相异步电动机带动转子体实现高速旋转离心，但旋转停止后不能精确定位。然而，现实的离心操作设计中确实需要离心机即要能高速旋转又要能在旋转停止后精确定位。尤其在体外诊断等医疗器械行业，一般的体外诊断的样本前处理均要离心，离心均由人工处理，具体将样本放在离心机内离心完成后，再人工取出后放到体外诊断设备上进行后续检测，而由于离心机在高速旋转离心停止后精确定位的问题没有解决，导致体外诊断设备的自动化一直存在困难，基本上没有实现从样本前处理到检测结束的真正的全自动设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供了一种离心机的精确定位控制机构。该控制机构在对离心机的高速旋转离心不产生妨碍的基础上，可实现离心机高速旋转离心停止后的精确定位，从而满足离心操作后进行后续自动化操作的需求。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一种离心机的精确定位控制机构，离心机电机的转轴加长并由底部贯穿伸出；所述定位控制机构设置在离心机电机的底部外，并与所述离心机电机的转轴加长伸出端离合传动连接；

所述定位控制机构包括驱动装置、离合器、轴向弹性联轴件以及转速监测定位系统；

所述轴向弹性联轴件的一端连接在所述离心机电机的转轴加长伸出端上，所述离合器的一端与所述轴向弹性联轴件的另一端连接，所述驱动装置的输出端与所述离合器的另一端传动连接；所述转速监测定位系统用于监测所述离心机电机的转轴的转速并定位所述离心机电机的转轴的位置，且所述转速监测定位系统与所述驱动装置控制连接。

在优选的实施例中，所述离合器为电磁离合器，包括电磁发生端以及离合器吸盘端；所述轴向弹性联轴件择一与所述电磁发生端或所述离合器吸盘端连接。

在优选的实施例中，所述轴向弹性联轴件包括螺纹线式联轴器，或具有轴向伸缩弹性的联轴装置。

轴向弹性联轴件与离合器的一端部连接，而轴向弹性联轴件在轴向上能够进行规定行程范围内的弹性伸缩，离合器闭合后可进行同轴传动。在离合器处于分离状态时，轴向弹性联轴件收缩，处于分离状态的离合器使离心机电机的转轴与驱动装置的输出轴之间的传动连接断开；而在离合器处于工作闭合状态时，轴向弹性联轴件将随离合器的闭合而伸长，处于工作闭合状态的离合器使驱动装置的输出轴与离心电机的转轴之间的传动连接保持正常。

在优选的实施例中，所述驱动装置包括步进电机或伺服电机。

在优选的实施例中，所述驱动装置的输出端与所述离合器的传动连接方式包括：所述驱动装置的输出端直接与离合器传动连接，或是所述驱动装置的输出端通过传动装置与所述离合器传动连接。

在优选的实施例中，所述转速监测定位系统包括定位传感器以及转动码盘；所述转动码盘套设在所述离心机电机的转轴加长伸出端上；所述定位传感器设置在所述转动码盘的外侧，可监测所述转动码盘的转速并定位所述转动码盘的位置；所述定位传感器通过控制器与所述驱动装置反馈控制连接。

在更优选的实施例中，所述定位传感器采用包括光电传感器、接近传感器、电磁感应传感器或其它用于定位的传感器。

在更优选的实施例中，所述转动码盘上具有感应缺口；所述定位传感器包括呈U型的探头；所述转动码盘的边缘伸入至所述定位传感器的U型探头内，且在所述转动码盘转动时，所述感应缺口转动经过所述U型探头。

在优选的实施例中，所述驱动装置通过固定架进行安装设置；其中，所述固定架连接设置在所述离心机电机的底部外；所述驱动装置安装设置在所述固定架上。

在更优选的实施例中，所述固定架上还设置有离合器固定板；所述离合器的其中一端的外部与所述离合器固定板固定连接。

本实用新型的离心机的精确定位控制机构可应用于包括沉降式液基细胞制片机、生化分析仪、全自动化学发光检测仪或全自动核酸提取等体外诊断的医疗检测仪器，现有的这些医疗检测仪器的检测流程受限于离心操作后无法实现精确定位而导致从离心操作至检测操作无法自动化，使这些医疗检测仪器的检测流程均为半自动化，无法实现全自动化，人工操作步骤繁多，费时费力。基于本实用新型的离心机的精确定位控制机构，有效满足这些医疗检测仪器从离心操作至检测操作实现自动化的需求，有利于这些医疗检测仪器的检测流程实现全自动化。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型的精确定位控制机构将离心机电机的转轴下端延长并穿出底部外，并在离心机电机的转轴的延长伸出端依次连接轴向弹性联轴件以及离合器，而离合器与驱动装置的输出端传动连接。在离心机进行高速离心作业时，由离心机的电机带动转子体高速旋转离心，离合器处理分离状态，轴向弹性联轴器处于收缩状态，以保证离合器两端有足够的空隙，不会因高速离心产生的振动导到离合器两端产生磨擦；旋转离心完成后，离合器工作，使弹性弹性联轴器拉长，并由离心机的电机带动转子体高速旋转离心；旋转离心完成后，离合器工作并处于闭合状态，由驱动装置通过离合器以及轴向弹性联轴件传动驱动离心机电机的转轴转动，并带动转子体旋转，同时在转速监测定位系统的配合下，实现精准定位，使离心机的挂篮旋转到自动化设备需要的位置，供自动化设备进行后续自动化操作。从而，在对离心机的高速旋转离心不产生妨碍的基础上，可实现离心机高速旋转离心停止后的精确定位，满足离心操作后进行后续自动化操作的需求。

附图说明

图1为本实用新型的离心机的精确定位控制机构安装设置在离心机上的结构示意图；

图2为本实用新型的离心机的精确定位控制机构与电机转轴连接的结构示意图；

图3为本实用新型的离心机的精确定位机构的局部分解结构示意图；

附图标注：1-离心转动模块，11-转子体，12-挂篮，13-离心机电机，131-电机转轴，2-精确定位控制机构，21-驱动装置，22-离合器，221-电磁发生端，222-离合器吸盘端，23-轴向弹性联轴件，24-转速监测定位系统，241-光电传感器，242-转动码盘，25-固定架，26-离合器固定板。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅用于区分描述，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型实施例的离心机的精确定位控制机构，用于离心机旋转离心停止后的精确定位控制。参见图1所示，该精确定位控制机构2设置在离心转动模块1的底部。

离心转动模块1包括离心机电机13、转子体11以及挂篮12。其中，转子体11与离心机电机13的转轴131传动连接，并可随转轴131的旋转进行同步旋转；挂篮12设置在转子体11的轴心外侧，用于装载离心管。在进行离心操作时，离心管装载在挂篮12上，由离心机电机13驱动转子体11转动，并使设置在转子体11上的挂篮12产生强大的离心甩脱运动趋势。

而且，参见图2所示，离心机电机13的转轴131加长并由底部贯穿伸出。而所述定位控制机构2具体设置在离心机电机13的底部外，并与转轴131的加长伸出端离合传动连接。在离心转动模块1进行离心操作时，定位控制机构2与转轴131之间处于传动分离状态，不会对离心转动模块1的高速离心产生影响；而在离心转动模块1完成离心操作后，定位控制机构2与转轴131之间处于传动闭合状态，定位控制机构2可驱动控制转轴131继续旋转，从而使转子体11上的挂篮12旋转至自动化设备需要的位置，供自动化设备进行后续自动化操作。

具体的，参见图2和图3所示，所述定位控制机构2包括驱动装置21、离合器22、轴向弹性联轴件23以及转速监测定位系统24。其中，所述轴向弹性联轴件23具有沿轴向伸缩的弹性，离合器22在工作闭合状态时可进行同轴传动而分离状态时不传动，轴向弹性联轴件23的一端连接在所述离心机电机13的转轴131的加长伸出端上，所述离合器22的一端与所述轴向弹性联轴件23的另一端连接。所述驱动装置21的输出端与所述离合器22的另一端传动连接；在可选的实施例中，所述驱动装置21的输出端与所述离合器22的传动连接方式包括：所述驱动装置21的输出端直接与离合器22传动连接，或是所述驱动装置21的输出端通过传动装置与所述离合器22传动连接。此外，转速监测定位系统24用于监测转轴131的转速并定位转轴131的位置，且所述转速监测定位系统24与所述驱动装置21控制连接。

在离心转动模块1进行离心操作时，离合器22处于分离状态，不进行传动，转轴131由离心机电机13驱动进行转动，转速监测定位系统24可监测所述离心机电机13的转轴131的转速，同时当离心操作到达离心设定时间后可检测离心机是否停止或接近停止状态；离心结束后，由定位控制机构2对挂篮12进行精确定位控制时，离合器22工作并可进行传动，此时由驱动装置21通过离合器22以及轴向弹性联轴件23传动驱动转轴131转动，并带动转子体11旋转，同时转速监测定位系统24在对转轴131的转速进行监测的同时，可通过反馈控制驱动装置21的动作进行定位所述离心机电机13的转轴131的位置，在转速监测定位系统24的配合下，实现精准定位，使离心机的挂篮12旋转到自动化设备需要的位置。

可选的实施例中，所述轴向弹性联轴件23包括螺纹线式联轴器，或具有轴向伸缩弹性的联轴装置。所述离合器22为电磁离合器，包括电磁发生端221以及离合器吸盘端222；所述轴向弹性联轴件23择一与所述电磁发生端221或所述离合器吸盘端222连接。且轴向弹性联轴件23与离合器22的吸盘端222连接，而离合器222的电磁发生端与驱动装置21的输出端连接。

在电磁离合器不工作时，上下的电磁发生端221以及离合器吸盘端222中间锁闭处保持间隙；而当电磁离合器通电工作时，利用轴向弹性联轴件23的伸缩特性，电磁离合器通电时通过电磁吸力作用拉伸轴向弹性联轴件23，使离合器的两端通过电磁吸力吸附闭合。

可选的实施例中，所述驱动装置21包括步进电机或伺服电机。

转速监测定位系统24包括定位传感器和转动码盘242，可选的，定位传感器包括光电传感器、接近传感器或电磁感应传感器。

可选的实施例中，所述转速监测定位系统24包括光电传感器241以及转动码盘242。其中，所述转动码盘242套设在所述离心机电机的转轴131加长伸出端上，可随转轴131进行同步旋转；所述光电传感器241设置在所述转动码盘242的外侧，且所述转动码盘242上具有感应缺口；所述光电传感器241包括呈U型的探头；所述转动码盘242的边缘伸入至所述光电传感器241的U型探头内，且在所述转动码盘242转动时，所述感应缺口转动经过所述U型探头。而且，所述光电传感器241通过控制器与所述驱动装置21反馈控制连接。在转轴131进行旋转过程中，转动码盘242的感应缺口每次经过光电传感器241的U型探头时，光电传感器241均将产生探测信号，从而监测到感应缺口的速度和位置信息，即可监测所述转动码盘242的转速并定位所述转动码盘242的位置，进而间接得到转轴131的速度和位置信息。

此外，可选的，光电传感器241还与离心机电机13通过控制器连接，在监测转轴131的离心转速的同时，可对离心机电机13的转轴131的离心转速进行反馈控制。

在另外可选的实施例中，所述驱动装置21通过固定架25进行安装设置。其中，所述固定架25连接设置在所述离心机电机13的底部外，而所述驱动装置21安装设置在所述固定架25上，使驱动装置21的安装稳定，保持具有稳定的动力输出，且可保证离心机在配平有误差产生振动偏移时，精确定位控制机构2可以随离心机电机13同步偏移，使离心转动模块1与精确定位控制机构2保持稳定的相对位置。

并且，可选的，转速监测定位系统24的光电传感器241亦安装在固定架25上，使整体定位控制机构2的设置紧凑，节省空间。

而且，所述固定架25上还设置有离合器固定板26；所述离合器22的其中一端的外部与所述离合器固定板26固定连接，保证离合器22与固定架25配合的稳定性。具体的可选实施例中，离合器22的电磁发生端221的外部与离合器固定架26连接。

实施例1

本实用新型的离心机的精确定位控制机构应用于沉降式液基细胞制片机，在进行液基薄层细胞制片染色操作时，沉降式液基细胞制片机实现了集离心、样本处理、制片、染色一体的全自动化操作流程，自动离心、自动样本前处理、自动制片、自动染色的自动操作程序有序进行，中间无需人工参与，省时省力。

以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种离心机的精确定位控制机构，其特征在于，离心机电机的转轴加长并由底部贯穿伸出；所述定位控制机构设置在离心机电机的底部外，并与所述离心机电机的转轴加长伸出端离合传动连接；

所述定位控制机构包括驱动装置、离合器、轴向弹性联轴件以及转速监测定位系统；

所述轴向弹性联轴件的一端连接在所述离心机电机的转轴加长伸出端上，所述离合器的一端与所述轴向弹性联轴件的另一端连接，所述驱动装置的输出端与所述离合器的另一端传动连接；所述转速监测定位系统用于监测所述离心机电机的转轴的转速并定位所述离心机电机的转轴的位置，且所述转速监测定位系统与所述驱动装置控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种离心机的精确定位控制机构，其特征在于，所述离合器为电磁离合器，包括电磁发生端以及离合器吸盘端；所述轴向弹性联轴件择一与所述电磁发生端或所述离合器吸盘端连接。

3.根据权利要求1所述的一种离心机的精确定位控制机构，其特征在于，所述轴向弹性联轴件包括螺纹线式联轴器，或具有轴向伸缩弹性的联轴装置。

4.根据权利要求1所述的一种离心机的精确定位控制机构，其特征在于，所述驱动装置包括步进电机或伺服电机。

5.根据权利要求1所述的一种离心机的精确定位控制机构，其特征在于，所述转速监测定位系统包括定位传感器以及转动码盘；所述转动码盘套设在所述离心机电机的转轴加长伸出端上；所述定位传感器设置在所述转动码盘的外侧，可监测所述转动码盘的转速并定位所述转动码盘的位置；所述定位传感器通过控制器与所述驱动装置反馈控制连接。

6.根据权利要求5所述的一种离心机的精确定位控制机构，其特征在于，所述转动码盘上具有感应缺口；所述定位传感器包括呈U型的探头；所述转动码盘的边缘伸入至所述定位传感器的U型探头内，且在所述转动码盘转动时，所述感应缺口转动经过所述U型探头。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种离心机的精确定位控制机构，其特征在于，所述离心机电机的底部外连接设置有固定架；所述驱动装置安装设置在所述固定架上。

8.根据权利要求7所述的一种离心机的精确定位控制机构，其特征在于，所述固定架上还设置有离合器固定板；所述离合器的其中一端的外部与所述离合器固定板固定连接。

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