CN218340050U - 离心设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种离心设备，包括：主体，主体的上方具有送料孔；桁架部，桁架部设置在主体上并和送料孔间隔；装夹部，装夹部包括依次连接的第一直线模组、第二直线模组和夹爪部，夹爪部用于夹紧或放松料板，第一直线模组设置在桁架部上，第一直线模组部分可沿水平方向移动，以调节第二直线模组在水平方向上的位置；第二直线模组部分可沿竖直方向移动，以调节夹爪部在竖直方向上的位置。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中离心设备送料结构的结构复杂、送料困难的问题。

Description

离心设备

技术领域

本实用新型涉及离心设备技术领域，具体而言，涉及一种离心设备。

背景技术

现有生物和医疗行业中的离心设备的装夹通常采用机械臂，通过机械臂完成补料和向离心设备内送料的操作，但现有技术中的送料孔通常设置在主体的上方，且送料深度较深(200mm以上)，使得机械臂难以穿过送料孔对离心设备内部进行送料。

对于上述问题，现有技术中通常采用机械臂快换抓手或使用异性机械臂抓手，使得机械臂在将料板送至离心设备后能够进一步将料板从送料孔送入离心设备内，但这样需要对机械臂进行较长时间的调试，且机械臂结构复杂，占用空间大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种离心设备，以解决现有技术中的离心设备送料结构的结构复杂、送料困难的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种离心设备，包括：主体，主体的上方具有送料孔；桁架部，桁架部设置在主体上并和送料孔间隔；装夹部，装夹部包括依次连接的第一直线模组、第二直线模组和夹爪部，夹爪部用于夹紧或放松料板，第一直线模组设置在桁架部上，第一直线模组部分可沿水平方向移动，以调节第二直线模组在水平方向上的位置；第二直线模组部分可沿竖直方向移动，以调节夹爪部在竖直方向上的位置。

进一步地，第一直线模组包括第一导轨座和第一滑动台，第一导轨座设置在桁架部上，第二直线模组和第一滑动台固定连接，第一导轨座具有沿水平方向延伸的第一导轨槽，第一滑动台具有第一导向凸起，第一导向凸起和第一导轨槽限位配合。

进一步地，第二直线模组包括第二导轨座和第二滑动台，第二导轨座和第一滑动台固定连接，夹爪部设置在第二滑动台上，第二导轨座具有沿竖直方向延伸的第二导轨槽，第二滑动台具有对应的第二导向凸起，第二导向凸起和第二导轨槽限位配合。

进一步地，装夹部还包括连接板，连接板包括相互连接的水平板段和竖直板段，水平板段设置在第一滑动台的上方，竖直板段位于第一导轨座的一侧，第二导轨座设置在竖直板段上。

进一步地，第一直线模组还包括驱动第一滑动台移动的第一驱动电机，第二直线模组还包括驱动第二滑动台移动的第二驱动电机，装夹部包括夹爪和驱动夹爪夹紧或放松料板的第三驱动电机，离心设备还包括控制台和驱动控制器，驱动控制器和第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机均电连接，且控制台和驱动控制器电连接，以控制第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的工作状态。

进一步地，夹爪部还包括壳体和延伸板，第三驱动电机和部分夹爪均设置在壳体内，延伸板的延伸方向和第二导轨槽的延伸方向相同，壳体设置在延伸板的下端，延伸板的上端和第二滑动台连接，壳体和第二滑动台位于延伸板的两侧。

进一步地，夹爪部还包括力矩传感器，力矩传感器用于监测夹爪夹紧料板时的夹紧力，力矩传感器和第三驱动电机、驱动控制器均电连接，以根据力矩传感器的监测的力矩调节第三驱动电机的工作状态。

进一步地，夹爪包括两个相对设置的爪体，爪体包括依次连接的连接段、扩口段和限位段，连接段部分设置在壳体内并和第三驱动电机连接，两个扩口段之间的距离大于两个连接段之间的距离，限位段的延伸方向和连接段的延伸方向垂直，限位段朝延伸板方向延伸。

进一步地，桁架部包括相互连接的座板和设置在座板下方的多个支撑件，多个支撑件沿座板的延伸方向间隔设置，多个支撑件均和主体固定连接，第一直线模组设置在座板上。

进一步地，主体包括支撑框架和设置在支撑框架内的离心机，桁架部设置在支撑框架上，送料孔设置在支撑框架的上方并贯穿离心机的上表面，离心设备还包括设置在支撑框架上的放置台，放置台用于放置料板。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种离心设备，包括：主体，主体的上方具有送料孔；桁架部，桁架部设置在主体上并和送料孔间隔；装夹部，装夹部包括依次连接的第一直线模组、第二直线模组和夹爪部，夹爪部用于夹紧或放松料板，第一直线模组设置在桁架部上，第一直线模组部分可沿水平方向移动，以调节第二直线模组在水平方向上的位置；第二直线模组部分可沿竖直方向移动，以调节夹爪部在竖直方向上的位置。采用该方案，第一直线模组固定设置在桁架部上，第二直线模组和第一直线模组可水平移动的部分连接，以通过该部分移动带动第二直线模组在送料孔的上方水平移动，实现第二直线模组对准或避让送料孔，夹爪部和第二直线模组可竖直移动的部分连接，以通过该部分的移动带动夹爪部在送料孔的延伸方向上的竖直移动，实现的夹爪部穿过送料孔进行送料或卸料操作。这样设置，避免了现有技术中的离心设备在送料孔位于主体上方时采用机械臂对料板进行装夹送料，机械臂结构复杂、动作繁琐、占用空间大的情况，通过装夹部和桁架部的结合代替了现有技术中离心设备中的机械臂，结构简单，降低了空间占用比例，且本方案中只需对桁架部上的第一直线模组、第二直线模组的移动进行调试即可，相较于对机械臂的调试更简单方便，降低了离心设备内夹爪部的送料难度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的实施例提供的离心设备的结构示意图；

图2示出了图1的离心设备的正视图；

图3示出了图1的离心设备的俯视图；

图4示出了图1的离心设备中桁架部和装夹部的结构示意图；

图5示出了图4的桁架部和装夹部在另一视角的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、主体；11、送料孔；12、支撑框架；13、离心机；20、桁架部；21、座板；22、支撑件；30、装夹部；311、第一直线模组；3111、第一导轨座；3112、第一滑动台；312、第二直线模组；3121、第二导轨座；3122、第二滑动台；313、连接板；3131、水平板段；3132、竖直板段；32、夹爪部；321、夹爪；322、壳体；323、延伸板；40、放置台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，本实用新型的实施例提供了一种离心设备，包括：主体10，主体10的上方具有送料孔11；桁架部20，桁架部20设置在主体10上并和送料孔11间隔；装夹部30，装夹部30包括依次连接的第一直线模组311、第二直线模组312和夹爪部32，夹爪部32用于夹紧或放松料板，第一直线模组311设置在桁架部20上，第一直线模组311部分可沿水平方向移动，以调节第二直线模组312在水平方向上的位置；第二直线模组312部分可沿竖直方向移动，以调节夹爪部32在竖直方向上的位置。

在本实施例中，第一直线模组311固定设置在桁架部20上，第二直线模组312和第一直线模组311可水平移动的部分连接，以通过该部分移动带动第二直线模组312在送料孔11的上方水平移动，实现第二直线模组312对准或避让送料孔11，夹爪部32和第二直线模组312可竖直移动的部分连接，以通过该部分的移动带动夹爪部32在送料孔11的延伸方向上的竖直移动，实现夹爪部32穿过送料孔11进行送料或卸料的操作。这样设置，避免了现有技术中的离心设备在送料孔位于主体上方时采用机械臂对料板进行装夹送料，机械臂结构复杂、动作繁琐、占用空间大的情况，通过夹爪部32和桁架部20的结合代替了现有技术中离心设备中的机械臂，结构简单，降低了空间占用比例，且本方案中只需对桁架部上的第一直线模组311、第二直线模组312的移动进行调试即可，相较于对机械臂的调试更简单方便，降低了离心设备内夹爪部32的送料难度。

如图4和图5所示，第一直线模组311包括第一导轨座3111和第一滑动台3112，第一导轨座3111设置在桁架部20上，第二直线模组312和第一滑动台3112固定连接，第一导轨座3111具有沿水平方向延伸的第一导轨槽，第一滑动台3112具有第一导向凸起，第一导向凸起和第一导轨槽限位配合。

在本实施例中，通过第一导向凸起和第一导轨槽的限位配合对第一滑动台3112在第一导轨座3111上的滑动进行导向，避免第一滑动台3112滑动出现偏移的情况，保证第一直线模组311的可靠性。第二直线模组312和第一滑动台3112固定连接并随着第一滑动台3112的滑动而移动，便于实现对第二直线模组312位置的调节。

具体地，第二直线模组312包括第二导轨座3121和第二滑动台3122，第二导轨座3121和第一滑动台3112固定连接，夹爪部32设置在第二滑动台3122上，第二导轨座3121具有沿竖直方向延伸的第二导轨槽，第二滑动台3122具有对应的第二导向凸起，第二导向凸起和第二导轨槽限位配合。

在本实施例中，通过第二导向凸起和第二导轨槽的限位配合对第二滑动台3122在第二导轨座3121上的滑动进行导向，避免第二滑动台3122滑动出现偏移的情况，保证第二直线模组312的可靠性。夹爪部32和第二滑动台3122固定连接并随着第二滑动台3122的滑动而移动，便于实现对夹爪部32位置的调节。

进一步地，装夹部30还包括连接板313，连接板313包括相互连接的水平板段3131和竖直板段3132，水平板段3131设置在第一滑动台3112的上方，竖直板段3132位于第一导轨座3111的一侧，第二导轨座3121设置在竖直板段3132上。这样设置，通过连接板313实现第一滑动台3112和第二导轨座3121的连接，保证连接的可靠性，竖直板段3132位于第一导轨座3111的一侧，防止第一滑动台3112带动第二导轨座3121移动时，第二导轨座3121和第一导轨座3111干涉的情况，保证第一滑动台3112滑动的可靠性。具体地，通过第一滑动台3112的移动带动第二导轨座3121滑动，进一步带动设置在第二导轨座3121上的第二滑动台3122的移动，进而实现对设置在第二滑动台3122上的夹爪部32在水平方向上的位置的调节。

具体地，第一直线模组311还包括驱动第一滑动台3112移动的第一驱动电机，第二直线模组312还包括驱动第二滑动台3122移动的第二驱动电机，装夹部30包括夹爪321和驱动夹爪321夹紧或放松料板的第三驱动电机，离心设备还包括控制台和驱动控制器，驱动控制器和第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机均电连接，且控制台和驱动控制器电连接，以控制第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的工作状态。在本实施例中，工作人员可以通过控制台输入相关控制参数或控制步骤，控制台会将该信息转换为控制信号并反馈至驱动控制器，驱动控制器接收到该控制信号后根据该信号分别对第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的工作状态进行控制，进而保证第一直线模组311、第二直线模组312和夹爪部32的工作状态，提高了装夹部30的自动化性能。

如图2和图4所示，夹爪部32还包括壳体322和延伸板323，第三驱动电机和部分夹爪321均设置在壳体322内，延伸板323的延伸方向和第二导轨槽的延伸方向相同，壳体322设置在延伸板323的下端，延伸板323的上端和第二滑动台3122连接，壳体322和第二滑动台3122位于延伸板323的两侧。

在本实施例中，通过设置延伸板323，在保证了第二导轨槽对夹爪部32导向的同时，将夹爪部32的移动行程区间下调，使得第二导轨槽的导向行程全部位于桁架部20上方，夹爪部32的移动行程穿过送料孔11并伸入主体10内，避免了夹爪部32的移动行程和第二导轨槽的导向行程等高，第二导轨座3121需要穿过送料孔11设置的情况。这样设置，保证第二直线模组312水平移动的可靠性，且在不需要装夹部30工作时，装夹部30能够完全位于主体10上方，便于装夹部30和主体10的上下间隔安装。

具体地，夹爪部32还包括力矩传感器，力矩传感器用于监测夹爪321夹紧料板时的夹紧力，力矩传感器和第三驱动电机、驱动控制器均电连接，以根据力矩传感器的监测的力矩调节第三驱动电机的工作状态。这样设置，通过力矩传感器对夹紧力的监测保证夹爪321对料板的夹紧情况，避免夹爪321的夹紧力太大使得料板受损，或，夹紧力太小使得料板易脱落的情况，保证夹爪321的可靠性。具体地，力矩传感器设置在壳体322内，第三驱动电机驱动夹爪321相互靠近并夹紧料板，力矩传感器实时监测夹紧力并将数据信号传递至驱动控制器内，驱动控制器内具有预设的夹紧力范围，当力矩传感器监测的夹紧力数值位于预设的夹紧力范围内时，驱动控制器向第三驱动电机传递停止信号，第三驱动电机停止驱动。

进一步地，夹爪321包括两个相对设置的爪体，爪体包括依次连接的连接段、扩口段和限位段，连接段部分设置在壳体322内并和第三驱动电机连接，两个扩口段之间的距离大于两个连接段之间的距离，限位段的延伸方向和连接段的延伸方向垂直，限位段朝延伸板方向延伸。这样设置，通过两个连接段的相对移动实现夹爪321对料板的夹紧或放松，通过扩口段提高了降低了连接段的行程，使得壳体322能够小型化，同时保证对料板夹紧的可靠性。通过限位段保证了对料板底端的支撑，防止料板在夹紧后由于重心偏移从夹爪321脱落的情况，保证夹紧的可靠性。

如图1至图5所示，桁架部20包括相互连接的座板21和设置在座板21下方的多个支撑件22，多个支撑件22沿座板21的延伸方向间隔设置，多个支撑件22均和主体10固定连接，第一直线模组311设置在座板21上。

在本实施例中，通过设置多个支撑件22，在保证了桁架部20和主体10的连接的可靠性的同时，使得夹爪部32的移动行程区间能够进一步下调，在不需要装夹部30工作时，装夹部30能够完全位于主体10上方，便于装夹部30和主体10的上下间隔安装。

具体地，主体10包括支撑框架12和设置在支撑框架12内的离心机13，桁架部20设置在支撑框架12上，送料孔11设置在支撑框架12的上方并贯穿离心机13的上表面，离心设备还包括设置在支撑框架12上的放置台40，放置台40用于放置料板。

在本实施例中，通过装夹部30将料板从送料孔11放入离心机内，通过离心机对料板内部的试剂进行离心处理，待处理完成后，再通过装夹部30将离心机内的料板从送料孔11取出，保证离心设备的可靠性。具体地，离心设备的料板由机器人运输供给至放置台40上，送料孔11可开闭地设置，

本实用新型的离心设备的上料过程如下：在初始状态下，送料孔11关闭，夹爪部32位于主体10的上方并远离送料孔11的避让位置。机器人将料板输送至放置台40上后，送料孔11打开，离心机开始工作并需要向离心机内部送料，此时工作人员控制控制台，控制台向驱动控制器传动控制信号，驱动控制器控制第一驱动电机工作使得夹爪部32移动至放置台40的上方，继续控制第二驱动电机运动使得夹爪部32下放，接着控制第三驱动电机运动使得夹爪321夹紧料板，夹紧完成后第二驱动电机反转使得夹爪部32回到初始高度，接着驱动控制器控制第一驱动电机运动使得夹爪部32移动至送料孔11的正上方，对准后第二驱动电机运动使得夹爪部32下降至主体10内的落料位置(先快速下降再慢速下降)，在夹爪部32位于落料位置后，第三驱动电机运动松开夹爪321使得料板下落在离心机13内的转子上，下料完成后，第二驱动电机驱动夹爪部32上升至初始高度(快速上升)，之后第一驱动电机驱动夹爪部32回到避让位置，关闭送料孔11，完成一次上料。

当离心机13工作完成后需要对其中的料板进行卸料操作，卸料过程简述如下：离心机13工作完成后，送料孔11打开，驱动控制器控制第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的工作状态，使得夹爪部32移动至送料孔11的正上方，夹爪部32在第二驱动电机的驱动下下降至落料位置，并在第三驱动电机的驱动杆下夹紧料板，之后上升回初始高度，通过第一驱动电机的驱动将夹爪部32输送至放置台40的上方，并通过第二驱动电机、第三驱动电机完成下料操作，最后夹爪部32在第一驱动电机和第二驱动电机的驱动下回到避让位置，送料孔11关闭，完成一次下料。

可选地，在本实施例中，离心机的落料位置上具有橡胶垫，防止放置后的料板在离心过程中的震动影响离心效果，保证离心的可靠性。第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机均为配带有编码器的步进电机。料板为96孔板。驱动控制器采用Siemens的S7-12001214C的控制器，与三个驱动电机通过Profinet网络进行连接，保证控制的可靠性。控制台为HMI(人机交互界面)，方便人工测试使用，同时与中控系统做好相应交互，保证中控系统准确控制。

进一步地，本实施例中的桁架部20和装夹部30均采用不锈钢材质，保证夹爪321不生锈，提高实验的准确性。装夹部30、控制台和驱动控制器采用同一供电电源。其中，夹爪部32采用SMC的电动抓手，第一直线模组311和第二直线模组312采用SMC的直线模组。离心设备上设置有两个紧急停止按钮，当设备出现故障时，可通过安装在装夹部30和驱动控制器的紧急停止按钮停止设备，保证设备和样品的安全。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离心设备，其特征在于，包括：

主体(10)，所述主体(10)的上方具有送料孔(11)；

桁架部(20)，所述桁架部(20)设置在所述主体(10)上并和所述送料孔(11)间隔；

装夹部(30)，所述装夹部(30)包括依次连接的第一直线模组(311)、第二直线模组(312)和夹爪部(32)，所述夹爪部(32)用于夹紧或放松料板，所述第一直线模组(311)设置在所述桁架部(20)上，所述第一直线模组(311)部分可沿水平方向移动，以调节所述第二直线模组(312)在水平方向上的位置；所述第二直线模组(312)部分可沿竖直方向移动，以调节所述夹爪部(32)在竖直方向上的位置。

2.根据权利要求1所述的离心设备，其特征在于，所述第一直线模组(311)包括第一导轨座(3111)和第一滑动台(3112)，所述第一导轨座(3111)设置在所述桁架部(20)上，所述第二直线模组(312)和所述第一滑动台(3112)固定连接，所述第一导轨座(3111)具有沿水平方向延伸的第一导轨槽，所述第一滑动台(3112)具有第一导向凸起，所述第一导向凸起和所述第一导轨槽限位配合。

3.根据权利要求2所述的离心设备，其特征在于，所述第二直线模组(312)包括第二导轨座(3121)和第二滑动台(3122)，所述第二导轨座(3121)和所述第一滑动台(3112)固定连接，所述夹爪部(32)设置在所述第二滑动台(3122)上，所述第二导轨座(3121)具有沿竖直方向延伸的第二导轨槽，所述第二滑动台(3122)具有对应的第二导向凸起，所述第二导向凸起和所述第二导轨槽限位配合。

4.根据权利要求3所述的离心设备，其特征在于，所述装夹部(30)还包括连接板(313)，所述连接板(313)包括相互连接的水平板段(3131)和竖直板段(3132)，所述水平板段(3131)设置在所述第一滑动台(3112)的上方，所述竖直板段(3132)位于所述第一导轨座(3111)的一侧，所述第二导轨座(3121)设置在所述竖直板段(3132)上。

5.根据权利要求3所述的离心设备，其特征在于，所述第一直线模组(311)还包括驱动所述第一滑动台(3112)移动的第一驱动电机，所述第二直线模组(312)还包括驱动所述第二滑动台(3122)移动的第二驱动电机，所述装夹部(30)包括夹爪(321)和驱动所述夹爪(321)夹紧或放松料板的第三驱动电机，所述离心设备还包括控制台和驱动控制器，所述驱动控制器和所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述第三驱动电机均电连接，且所述控制台和所述驱动控制器电连接，以控制所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述第三驱动电机的工作状态。

6.根据权利要求5所述的离心设备，其特征在于，所述夹爪部(32)还包括壳体(322)和延伸板(323)，所述第三驱动电机和部分所述夹爪(321)均设置在所述壳体(322)内，所述延伸板(323)的延伸方向和所述第二导轨槽的延伸方向相同，所述壳体(322)设置在所述延伸板(323)的下端，所述延伸板(323)的上端和所述第二滑动台(3122)连接，所述壳体(322)和所述第二滑动台(3122)位于所述延伸板(323)的两侧。

7.根据权利要求5所述的离心设备，其特征在于，所述夹爪部(32)还包括力矩传感器，所述力矩传感器用于监测所述夹爪(321)夹紧料板时的夹紧力，所述力矩传感器和所述第三驱动电机、所述驱动控制器均电连接，以根据所述力矩传感器的监测的力矩调节所述第三驱动电机的工作状态。

8.根据权利要求6所述的离心设备，其特征在于，所述夹爪(321)包括两个相对设置的爪体，所述爪体包括依次连接的连接段、扩口段和限位段，所述连接段部分设置在所述壳体(322)内并和所述第三驱动电机连接，两个所述扩口段之间的距离大于两个所述连接段之间的距离，所述限位段的延伸方向和所述连接段的延伸方向垂直，所述限位段朝所述延伸板方向延伸。

9.根据权利要求1所述的离心设备，其特征在于，所述桁架部(20)包括相互连接的座板(21)和设置在所述座板(21)下方的多个支撑件(22)，多个所述支撑件(22)沿所述座板(21)的延伸方向间隔设置，多个支撑件(22)均和所述主体(10)固定连接，所述第一直线模组(311)设置在所述座板(21)上。

10.根据权利要求9所述的离心设备，其特征在于，所述主体(10)包括支撑框架(12)和设置在所述支撑框架(12)内的离心机(13)，所述桁架部(20)设置在所述支撑框架(12)上，所述送料孔(11)设置在所述支撑框架(12)的上方并贯穿所述离心机(13)的上表面，所述离心设备还包括设置在所述支撑框架(12)上的放置台(40)，所述放置台(40)用于放置料板。

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