CN219964928U - 多通道自动移液臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多通道自动移液臂，属于自动化设备技术领域。该多通道自动移液臂包括：移液装置和移动装置，移液装置包括至少两个移液泵，移液泵分两组在Y轴方向对称排列设置；移动装置包括X轴组件、Y轴组件和与移液泵数量匹配的Z轴组件，移液泵安装于对应的Z轴组件上，X轴组件驱动Y轴组件在X轴方向移动，Y轴组件包括与移液泵数量匹配的Y轴运动装置，Y轴运动装置驱动对应的Z轴组件在Y轴方向移动，Z轴组件驱动对应的移液泵在Z轴方向移动。上述多通道自动移液臂，采用对称式设计，具有结构简单、体积小的优势。并且，各移液泵均独立受到Z轴组件的驱动，各移液通道之间移动间距不受固定数值限制，能实现灵活八通道自由移动。

Description

多通道自动移液臂

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别是涉及一种多通道自动移液臂。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，生物、化学、环境、医药研发、食品等实验室以及医院、疾控、血站等单位的自动化移液工作进入常规化，面对较为复杂的研究对象和不断增多的样品数量，自动化移液系统(或称移液工作站)变得逐渐普及。

移液工作站中移液通道数量(市面上常见通道数量有单通道、双通常、四通道、八通道)决定了机械臂的结构复杂程度和实验时效，通道数量越少，需要的实验时间越长、效率越低，反之，通道数量越多就实验时间越短、效率越高，但结构越复杂。

八通道移液机械臂作为移液工作设备中的最重要环节，是一种高效、复杂、又同时需要稳定精准度的三轴运动的机械臂。但目前常规的八通道(多通道)移液机械臂具有结构复杂，体积大的问题。

发明内容

基于此，有必要针对常规多通道移液机械臂结构复杂、体积庞大等问题，提供一种多通道自动移液臂，该设备的结构布局方式简单、体积小，有利于在集约化设备中应用。

一种多通道自动移液臂，包括：移液装置和移动装置，所述移液装置包括至少两个移液泵，所述移液泵分两组，在Y轴方向对称排列设置；所述移动装置包括X轴组件、Y轴组件和与移液泵数量匹配的Z轴组件，所述移液泵安装于对应的Z轴组件上，所述X轴组件驱动所述Y轴组件在X轴方向移动，所述Y轴组件包括与移液泵数量匹配的Y轴运动装置，所述Y轴运动装置驱动对应的Z轴组件在Y轴方向移动，所述Z轴组件驱动对应的移液泵在Z轴方向移动。

上述多通道自动移液臂，采用对称式设计，将移液装置中的移液泵分为两组对称设置，每组移液泵并列设置，且设计对应的Y轴运动装置和Z轴组件配合形成一个独立运动单元。上述布局方式具有结构简单、体积小的优势。并且，各移液泵均独立受到Z轴组件的驱动，各移液通道之间移动间距不受固定数值限制，各通道能实现灵活八通道自由移动。

在其中一个实施例中，所述X轴组件包括X轴驱动装置和X轴传动装置，所述X轴驱动装置驱动所述X轴传动装置在X轴方向移动，所述Y轴组件还包括围板框架，所述Y轴运动装置安装于所述围板框架上，所述X轴传动装置与所述围板框架连接；

所述Y轴组件还包括沿Y轴方向设置的至少两条Y轴滑轨，至少两条所述Y轴滑轨在Y轴方向对称设置，并分别安装于所述围板框架对称的两侧，所述Y轴运动装置包括Y轴驱动装置，Y轴丝杆，Y轴螺母，Y轴滑块和Z轴壳体，所述Y轴驱动装置传动所述Y轴丝杆，所述Y轴螺母套装于所述Y轴丝杆上，所述Y轴滑块与对应的Y轴滑轨滑动连接，所述Z轴壳体与所述Y轴螺母和所述Y轴滑块连接，所述Z轴组件安装于所述Z轴壳体内；

所述Z轴组件包括Z轴驱动装置，Z轴丝杆，Z轴螺母和Z轴丝杆螺母支架，所述Z轴驱动装置传动所述Z轴丝杆，所述Z轴螺母套装于所述Z轴丝杆上，所述Z轴丝杆螺母支架与所述Z轴螺母连接，所述移液泵安装于所述Z轴丝杆螺母支架上。

通过上述设计，可降低单个Z轴组件和移液泵构成的模组厚度，不影响相邻移液泵枪尖之间距离9mm间距的技术要求，并可独立控制各个移液泵灵活移动。

在其中一个实施例中，所述Y轴组件还包括第一光轴调节套、第二光轴调节套和两条导向光轴，两条所述导向光轴在X轴方向对称设置，并分别安装于所述围板框架对称的两侧，所述导向光轴一端固定于所述围板框架上，另一端通过所述第一光轴调节套安装于所述围板框架上，所述第二光轴调节套套装于所述导向光轴上，所述Z轴壳体通过所述第二光轴调节套套装于所述导向光轴上。

由于Z轴组件驱动移液泵工作时，Z方向上作用点距离较长，工作受力后Z轴壳体容易产生变形，因此需要一条贯穿多个Z轴组件的导向光轴起到滑动加强作用。然而，由于加工和装配误差，在轴类上运行的机构越靠近轴端就越容易有卡死的现象，常规方案大多数只能满足解决轴的一端卡死，并不能同时满足解决轴的两端卡死问题，为解决此问题，上述导向光轴一端固定，并在端面用螺丝拉紧，另一端采用第一光轴调节套安装，导向光轴上的多个第二光轴调节套分别与对应的Z轴组件连接，此处两种调节套都具有调节作用，从而解决了近轴端容易卡死的问题。

在其中一个实施例中，若干Y轴丝杆对应分为两组，每组Y轴丝杆沿Z轴方向排列，所述Z轴壳体上设有允许同组所有Y轴丝杆和导向光轴穿过的孔位；

至少两个所述Y轴驱动装置均安装于所述围板框架同侧，且分两组沿Z轴方向排列设置。通过上述设置，将多个Y轴驱动装置(如步进电机等)全部统一放置在机械臂的一端端部固定，并对称布局，有效利用空间，进一步减小了该自动移液臂的整体体积。

在其中一个实施例中，所述Z轴组件还包括Z轴壳体和盖板，所述Z轴壳体上设有供同组所有Y轴丝杆和导向光轴穿过的孔洞，所述孔位和孔洞均开设有缺口，所述盖板覆盖所述缺口并与所述Z轴壳体可拆卸式连接。

通过孔洞缺口与盖板的配合，可将盖板拆卸后直接将Z轴组件和移液泵拆卸，从而实现了多通道机械臂复杂结构的可维护性，方便快捷更换损坏零件。

在其中一个实施例中，所述Z轴组件还包括压紧件、几米螺丝和固定于所述Z轴丝杆螺母支架上的泵安装件，

所述移液泵通过所述泵安装件安装于所述Z轴丝杆螺母支架上，所述泵安装件顶部设有卡接斜面，和/或所述泵安装件设有安装凹槽，所述移液泵上设有与该卡接斜面匹配的对接斜面，和/或所述移液泵上设有与该安装凹槽匹配的安装凸键；

所述压紧件上设有与所述几米螺丝尖端匹配的压紧斜槽，所述压紧件一端插入所述移液泵，另一端插入所述泵安装件，并将所述移液泵固定于所述泵安装件上，所述几米螺丝垂直于所述压紧件轴向安装，且该几米螺丝的尖端插入所述压紧斜槽中。

通过上述设置，在有限的空间里，极大的提高了移液泵安装和拆卸维护上的便捷性，仅使用了一个机米螺丝即达到了紧密安装，同时节省了时间和成本。

在其中一个实施例中，所述Z轴组件还包括：Z轴调节件、第一X轴调节螺丝、第二X轴调节螺丝、第一Y轴调节螺丝和第二Y轴调节螺丝，所述第一X轴调节螺丝和第二X轴调节螺丝贯穿所述Z轴调节件与所述Y轴滑块连接，且所述第一X轴调节螺丝和第二X轴调节螺丝沿X轴和Z轴的共同平面设置，所述第一Y轴调节螺丝和第二Y轴调节螺丝贯穿所述Z轴调节件与所述Y轴滑块连接，且所述第一Y轴调节螺丝和第二Y轴调节螺丝沿Y轴和Z轴的共同平面设置。

为了保证移液器垂直度，Z轴组件和移液泵采用模块一体化安装结构，只需要进行对Z轴的垂直度微调就达到同时调整移液器垂直度，解决了对零件加工精度的苛刻要求，简化零件装配之间的形位尺寸要求，节省了成本。

在其中一个实施例中，所述移液装置还包括线路转接板、拖链、柔性线材套管和导线架，所述移液泵的出线通过拖链连接所述线路转接板，所述柔性线材套管套装于所述线路转接板的总线外，并汇总固定于所述导线架后与控制电路连接。

由于Z轴组件在Y轴方向做来回运动，而此时移液臂的多组Z轴组件和移液泵同时做Z轴方向的运动，线材走向管理十分复杂。常用的做法是用拖链去解决，但此处结构环境比较特殊，使用拖链方式解决会显得结构十分臃肿，并有可能运动过程中互相干涉，因此采用外套柔性线材套管的方式，简单解决了此处线材走向问题，确保多组走线做Y轴方向运动时不会干涉扯线，具有结构简单，安装便捷的优势。

在其中一个实施例中，所述移液装置还包括拖链限位钣金，所述拖链限位钣金固定于所述线路转接板上，用于为所述拖链限位；所述导线架通过导线钣金固定于所述围板框架上。

移液泵会沿着Z轴组件做Z方向的上下运动，移液泵的出线通过拖链进入到线路转接板汇总转接，而因为尺寸原因拖链不能选大型号，但小型号的拖链在上下运动时会摆动歪斜，为了解决这个问题，通过增加拖链限位钣金，给拖链运动做限位。总线通过柔性线材套管输出进入到终端的控制电路板，终端上有通过导线架固定两边的多根线材，具体可通过压线钣金将所述导线架固定。

在其中一个实施例中，所述X轴组件、Y轴组件和Z轴组件均设有光电传感器，当X轴组件、Y轴组件、Z轴组件位于相应初始位置时，相应光电传感器被触发。该多通道自动移液臂启动后，各通道模组在X、Y、Z方向均先回到初始位置，而初始位置均设有光电开关传感器和相应感应件，以检测位置，保证每个运动机构的初始位置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的一种多通道自动移液臂，通过对称布局的设计方式，解决了多通道移液臂如何进行空间布局复杂的结构问题，并且，各移液泵均独立受到Z轴组件的驱动，各移液通道之间移动间距不受固定数值限制，各通道能实现灵活八通道自由移动。

附图说明

图1为实施例中多通道自动移液臂结构示意图；

图2为图1去除上围板框架示意图；

图3为本实施例多通道自动移液臂俯视图；

图4为为图3中A部分局部放大图；

图5为Y轴方向轴视图；

图6为Y轴滑轨及导向光轴安装位置示意图；

图7为Y轴滑轨及导向光轴Y轴方向安装位置示意图；

图8为Z轴组件和移液泵模块结构示意图；

图9为图8的后视图；

图10为导向光轴和导向光轴调节套配合示意图；

图11为导向光轴安装示意图；

图12为图11中B部分局部放大图；

图13为移液泵和泵安装件爆炸图；

图14为移液泵和泵安装件平面图；

图15为移液泵和泵安装件安装示意图；

图16为图15中C部分局部放大图；

图17为拖链和柔性线材套管示意图；

图18为导线架安装位置示意图；

其中：100、X轴连接钣金；211、上围板框架；212、下围板框架；221、Y轴驱动装置；222、Y轴丝杆；223、Y轴螺母；224、Y轴滑块；226、Y轴联轴器；230、Y轴滑轨；241、导向光轴；242、第一光轴调节套；243、第二光轴调节套；300、Z轴组件；310、Z轴驱动装置；320、Z轴丝杆；330、Z轴丝杆螺母支架；340、Z轴调节件；351、盖板；352、Z轴壳体；3521、缺口；361、压紧件；3611、压紧斜槽；362、几米螺丝；363、泵安装件；3631、卡接斜面；3632、安装凹槽；371、第一X轴调节螺丝；372、第二X轴调节螺丝；373、第一Y轴调节螺丝；374、第二Y轴调节螺丝；380、Z轴滑轨；400、移液泵；410、对接斜面；420、安装凸键；510、线路转接板；520、拖链；530、柔性线材套管；540、导线架；550、拖链限位钣金；611、Y轴光电传感器；612、Y轴光电挡片；621、Z轴光电传感器；622、Z轴光电挡片；

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“安装”另一个元件，它可以是直接安装到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例

一种多通道自动移液臂，如图1-2所示，包括：移液装置和移动装置。

移液装置包括八个移液泵400(即该自动移液臂为八通道移液臂)，所述移液泵400分两组，每组四个，在Y轴方向对称排列设置，如图3-4所示。

移动装置包括X轴组件、Y轴组件和八个Z轴组件300，所述移液泵400安装于对应的Z轴组件300上，所述X轴组件驱动所述Y轴组件在X轴方向移动，所述Y轴组件包括八个Y轴运动装置，所述Y轴运动装置驱动对应的Z轴组件300在Y轴方向移动，所述Z轴组件300驱动对应的移液泵400在Z轴方向移动。

上述八通道自动移液臂，采用对称式设计，将移液装置中的移液泵400分为两组对称设置，每组移液泵400并列设置，八个通道两边对称，错开重叠一部分空间并且紧密排布，利用两侧L型对称排布，极大限度的利用了空间，减小了移液臂宽度和整体体积，这样，移液机械臂在台面占用的空间就相对较小，为设备的其他零件和运动空间制造了尺寸优势。

同时，上述八个通道错开紧密布局后的移液泵400枪筒在Y轴方向上整齐排列在同一直线，如图5所示，在X轴方向上能到达等间距9mm的要求。

上述Z轴组件300和移液泵400共同构成一个移液模块，为了减少装配人员操作误差，八个通道的移液模块所有零件都是相同，只是位置安装的区别。并且，各移液泵400均独立受到Z轴组件300的驱动，各移液通道之间移动间距不受固定数值限制，各通道能实现灵活八通道自由移动。

具体的，所述X轴组件包括X轴驱动装置和X轴传动装置，所述X轴驱动装置驱动所述X轴传动装置在X轴方向移动(图中未示出)。所述Y轴组件包括围板框架(本实施例中分为上围板框架211和下围板框架212)，所述Y轴运动装置安装于所述围板框架上，所述X轴传动装置与所述围板框架连接。本实施例中，X轴传动装置包括同步带和X轴驱动连接钣金100等，可以理解的，X轴组件未全部示出，其安装位置可根据常规选择，在整机中进行装配即可。

如图6-7所示，Y轴组件包括Y轴运动装置和沿Y轴方向设置的至少两条Y轴滑轨230，本实施例中为四条，四条Y轴滑轨230在Y轴方向对称设置，并分别安装于所述围板框架对称的两侧，每侧两条。

Y轴运动装置包括Y轴驱动装置221，Y轴丝杆222，Y轴螺母223，Y轴滑块224和Z轴壳体352，所述Y轴驱动装置221传动所述Y轴丝杆222，所述Y轴螺母223套装于所述Y轴丝杆222上，所述Y轴滑块224与对应的Y轴滑轨230滑动连接，所述Z轴壳体352与所述Y轴螺母223和所述Y轴滑块224连接，所述Z轴组件300安装于所述Z轴壳体352内。可以理解的，该Z轴壳体352的作用为将Z轴组件安装于Y轴运动装置，也可采取其它连接机构，而直接以Z轴壳体352作为连接桥梁，具有结构简洁、可靠的优势。

如图8-9所示，所述Z轴组件300包括Z轴驱动装置310，Z轴丝杆320，Z轴螺母和Z轴丝杆螺母支架330，所述Z轴驱动装置310传动所述Z轴丝杆320，所述Z轴螺母套装于所述Z轴丝杆320上，所述Z轴丝杆螺母支架330与所述Z轴螺母连接，具体的，所述Z轴螺母安装于所述Z轴丝杆螺母支架330内，所述移液泵400安装于所述Z轴丝杆螺母支架330上。可以理解的，考虑到设备的稳定性和精密性，Z轴组件300还包括Z轴滑轨380和Z轴滑块等元件。

由于Z轴组件驱动移液泵工作时，Z方向上作用点距离较长，工作受力后Z轴壳体容易产生变形，因此需要一条贯穿多个Z轴组件的导向光轴起到滑动加强作用。然而，由于加工和装配误差，在轴类上运行的机构越靠近轴端就越容易有卡死的现象，常规方案大多数只能满足解决轴的一端卡死，并不能同时满足解决轴的两端卡死问题。

为解决此问题，本实施例的Y轴组件还包括第一光轴调节套242、第二光轴调节套243和两条导向光轴241，两条所述导向光轴241在X轴方向对称设置，并分别安装于所述围板框架对称的两侧，所述导向光轴241一端固定于所述围板框架上，另一端通过所述第一光轴调节套242安装于所述围板框架上，所述第二光轴调节套243套装于所述导向光轴241上，如图10所示，所述Z轴壳体352通过所述第二光轴调节套243套装于所述导向光轴241上。

安装时，每边四个独立运动的Z轴组件300与第一光轴调节套242预安装，第一光轴调节套242上的螺丝先不拧紧，然后把任一装置往导向光轴241固定端移动靠近并到极限位置，最后把第一光轴调节套242上的螺丝拧紧，同理，其它装置安装也一样，此时导向光轴固定端完成调节。

把导向光轴241上所有装置往导向光轴调节端(即装有第一光轴调节套端)移动靠近，然后把第二光轴调节套243上的螺丝拧紧，此时导向光轴241调节端完成调节，如图11-12所示。

上述导向光轴241一端固定，并在端面用螺丝拉紧，另一端采用第一光轴调节套242安装，导向光轴241上的多个第二光轴调节套243分别与对应的Z轴组件300连接，此处两种规格的调节套都具有调节作用，从而解决了近轴端容易卡死的问题，降低了对加工和装配的要求。

在本实施例中，八条Y轴丝杆222对应分为两组，每组四条Y轴丝杆222沿Z轴方向竖向排列，所述Z轴壳体352上设有允许同组四根Y轴丝杆222和导向光轴241穿过的孔位，然该Z轴壳体352仅受到与其对应的Y轴丝杠的驱动。

具体的，将八个Y轴驱动装置221(电机)全部统一放置在本移液臂的端部固定，并对称各四个布局，各个电机轴和相对应的各个Y轴丝杆222采用联轴器连接，Y轴丝杆222上的Y轴螺母223与Z轴组件300连接一起，Z轴组件300上半部分采用贯穿的导向光轴241限位，下半部分固定在Y轴滑块224上。当电机转动时通过联轴器带动Y轴丝杆222转动，然后动力传递到Y轴螺母223上带动Z轴壳体352移动，Z轴壳体352由导向光轴241和Y轴滑轨230组合限位了方向，只能随着Y轴螺母223位置变化而变化，从而实现各Y轴运动装置在Y轴方向上的自由移动。

通过上述设计，可降低单个Z轴组件300和移液泵400构成的模组厚度，不影响相邻移液泵400枪尖之间距离9mm间距的技术要求，并可独立控制各个移液泵400灵活移动。

本实施例中，八个Y轴驱动装置221均安装于所述围板框架同侧，且分两组沿Z轴方向排列设置。通过上述设置，将多个Y轴驱动装置221(如步进电机等)全部统一放置在机械臂的一端端部固定，并对称布局，有效利用空间，进一步减小了该自动移液臂的整体体积。

考虑到后期对于设备的维护，本实施例中，如图8所示，所述Z轴组件300还包括Z轴壳体352和盖板351，所述Z轴壳体352上设有供同组所有Y轴丝杆222和导向光轴241穿过的孔洞，所述孔位和孔洞均开设有缺口3521，所述盖板351覆盖所述缺口3521并与所述Z轴壳体352可拆卸式连接。

通过孔洞缺口3521与盖板351的配合，可将盖板351拆卸后直接将Z轴组件300和移液泵400由拆卸从而实现了多通道机械臂复杂结构的可维护性，方便快捷更换损坏零件。

并且，如图13-16所示，所述Z轴组件300还包括压紧件361、几米螺丝362和固定于所述Z轴丝杆螺母支架330上的泵安装件363，所述移液泵400通过所述泵安装件363安装于所述Z轴丝杆螺母支架330上，所述泵安装件363顶部设有卡接斜面3631，所述泵安装件363设有安装凹槽3632，所述移液泵400上设有与该卡接斜面3631匹配的对接斜面410，所述移液泵400上设有与该安装凹槽3632匹配的安装凸键420。

所述压紧件361上设有与所述几米螺丝362尖端匹配的压紧斜槽3611，所述压紧件361一端插入所述移液泵400，另一端插入所述泵安装件363，并将所述移液泵400固定于所述泵安装件363上，所述几米螺丝362垂直于所述压紧件361轴向安装，且该几米螺丝362的尖端插入所述压紧斜槽3611中。

具体的，压紧件361通过螺纹方式拧紧在泵安装件363上，移液泵400通过对接斜面410挂在泵安装件363的卡接斜面3631上，泵安装件363的安装凹槽3632和移液泵400的安装凸键420配合嵌入贴紧，此处的配合是公差配合，以保证泵安装件363和移液泵400水平方向中心的同轴度，最后只需要拧紧移液泵400底部的机米螺丝，随着机米螺丝越紧，螺丝尖端拧压压紧件361压紧斜槽3611的斜面，移液泵400挂在泵安装件363接触的卡接斜面3631就越紧，泵安装件363和移液泵400紧密贴合，保证了垂直度。

通过上述设置，在有限的空间里，极大的提高了移液泵400安装和拆卸维护上的便捷性，仅使用了一个机米螺丝即达到了紧密安装，同时节省了时间和成本。

进一步的，如图9所示，所述Z轴组件300还包括：Z轴调节件340、第一X轴调节螺丝371、第二X轴调节螺丝372、第一Y轴调节螺丝373和第二Y轴调节螺丝374，所述第一X轴调节螺丝371和第二X轴调节螺丝372贯穿所述Z轴调节件340与所述Y轴滑块224连接，且所述第一X轴调节螺丝371和第二X轴调节螺丝372沿X轴和Z轴的共同平面设置，所述第一Y轴调节螺丝373和第二Y轴调节螺丝374贯穿所述Z轴调节件340与所述Y轴滑块224连接，且所述第一Y轴调节螺丝373和第二Y轴调节螺丝374沿Y轴和Z轴的共同平面设置。

为了保证移液器垂直度，Z轴组件300和移液泵400采用模块一体化安装结构，Z轴组件300是固定在Z轴壳体内，并通过Z轴调节件340与Y轴滑块224连接，当Z轴组件300安装后出现不垂直的情况，通过微调X、Y轴方向的调节螺丝进行调节，X轴方向调节的实现方式是，当拧松第一X轴调节螺丝371的同时，下一步就需要拧紧第二X轴调节螺丝372，一松一紧以达到调节Z轴组件300在X轴方向的垂直度。同理，Y轴方向调节是利用第一Y轴调节螺丝373和第二Y轴调节螺丝374，整个调节方式只用四个螺丝完成，节省成本的同时操作也方便。

即只需要进行对Z轴的垂直度微调就达到同时调整移液器垂直度，解决了对零件加工精度的苛刻要求，简化零件装配之间的形位尺寸要求，节省了成本。

对于Z轴的运动控制方式主要是，Z轴驱动装置310(电机)的动力通过Z轴联轴器传输到Z轴丝杆320上，Z轴丝杆320上的Z轴螺母和Z轴丝杆螺母支架330固定在一起，Z轴丝杆螺母支架330一端和泵安装件363固定在一起，而移液泵400是安装在泵安装件363上，当Z轴驱动装置310的电机输出轴转动时，Z轴丝杆320转动通过Z轴丝杆螺母支架330和泵安装件363带动移液泵400运动。

而泵安装件363和Z轴设有的Z轴滑轨380及其上的Z轴滑块连接，以保证运动精度，当电机正转和反转时，实现移液泵400垂直方向的上下运动。

对于线路的布置，如图8、17-18所示，所述移液装置还包括线路转接板510、拖链520、柔性线材套管530和导线架540，所述移液泵400的出线通过拖链520连接所述线路转接板510，所述柔性线材套管530套装于所述线路转接板510的总线外，并汇总固定于所述导线架540后与控制电路连接。

由于Z轴组件300在Y轴方向做来回运动，而此时移液臂的多组Z轴组件300和移液泵400同时做Z轴方向的运动，线材走向管理十分复杂，常用的做法是用拖链520去解决，但此处结构环境比较特殊，使用拖链520方式解决会显得结构十分臃肿，并有可能运动过程中互相干涉，因此采用柔性线材套管530的结构方式简单的解决了此处线材走向的结构问题，确保多组线做Y轴方向运动时不会干涉扯线，具有结构简单，安装便捷的优势。

本实施例中，如图8所示，所述移液装置还包括拖链限位钣金550，所述拖链限位钣金550固定于所述线路转接板510上，用于为所述拖链520限位；所述导线架540通过导线钣金固定于所述围板框架上。

再考虑到移液泵400会沿着Z轴组件300做Z方向的上下运动，移液泵400的出线通过拖链520进入到线路转接板510汇总转接，而因为尺寸原因拖链520不能选大型号，但小型号的拖链520在上下运动时会摆动歪斜，为了解决这个问题，通过增加拖链限位钣金550，给拖链520运动做限位。总线通过柔性线材套管530输出进入到终端的控制电路板，终端上有通过导线架540固定两边的四根线材，具体可通过压线钣金将所述导线架540固定。

考虑到自动化设备的控制精密性，所述X轴组件、Y轴组件和Z轴组件300均设有光电传感器，当X轴组件、Y轴组件、Z轴组件300位于相应初始位置时，相应光电传感器被触发。该多通道自动移液臂启动后，各通道模组在X、Y、Z方向均先回到初始位置，而初始位置均设有光电开关传感器和相应感应件，以检测位置，保证每个运动机构的初始位置。

具体的，本实施例中，对于Y轴运动装置在X轴方向的运动定位，可通过在起始位置设置X轴光电传感器，并同时在运动的Y轴运动装置上设置相应X轴光电挡片，当Y轴运动装置处于起始位置，X轴光电挡片处于X轴光电传感器的触发位置，以识别并确认其处于起始位置。

对于Z轴组件300在Y轴方向的运动定位，在起始位置设置Y轴光电传感器611，并同时在运动的Z轴组件300上设置相应Y轴光电挡片612，当Y轴组件处于起始位置，Y轴光电挡片612处于Y轴光电传感器611的触发位置，以识别并确认其处于起始位置。

对于移液泵400在Z轴方向的运动定位，在起始位置设置Z轴光电传感器621，并同时在运动的Z轴丝杆螺母支架330上设置相应Z轴光电挡片622，当Z轴丝杆螺母支架330处于起始位置，也即移液泵400的起始位置，Z轴光电挡片622处于Z轴光电传感器621的触发位置，即进入到Z轴光电传感器621内，接收到位信息，以识别并确认其处于起始位置。

上述八通道自动移液臂的工作流程如下：

1、设备启动后，移液机械臂的各通道模组在X、Y、Z方向先回到初始位置，初始位置上都有光电传感器，用于检测位置，以保证确定每个运动机构的初始位置。

2、X轴驱动装置(即X轴电机)通过同步带传动带动X轴连接钣金100运动，从而通过围板框架带动整个移液臂实现X方向上的移动，使移液泵400枪尖到达X方向上的指定位置。

3、固定在围板框架上的Y轴驱动装置221(即Y轴电机)转动带动Y轴相关结构运动，实现各通道移液模组(Z轴组件300和移液泵400)在Y方向上的移动，使移液泵400枪尖到达Y方向上的指定位置。

4、Z轴驱动装置310(即Z轴电机)转动带动Z轴相关结构运动，从而带动各通道模组里的移液泵400在Z方向上运动，使移液泵400枪尖到达Z方向上的指定高度。

5、通过控制，驱动移液臂的各通道模组在X、Y、Z方向到达指定的位置后，移液泵400再进行吸排液体、取丢吸头或者其它指定的动作，完成工序。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多通道自动移液臂，其特征在于，包括：移液装置和移动装置，所述移液装置包括至少两个移液泵，所述移液泵分两组，在Y轴方向对称排列设置；所述移动装置包括X轴组件、Y轴组件和与移液泵数量匹配的Z轴组件，所述移液泵安装于对应的Z轴组件上，所述X轴组件驱动所述Y轴组件在X轴方向移动，所述Y轴组件包括与移液泵数量匹配的Y轴运动装置，所述Y轴运动装置驱动对应的Z轴组件在Y轴方向移动，所述Z轴组件驱动对应的移液泵在Z轴方向移动。

2.根据权利要求1所述的多通道自动移液臂，其特征在于，所述X轴组件包括X轴驱动装置和X轴传动装置，所述X轴驱动装置驱动所述X轴传动装置在X轴方向移动，所述Y轴组件还包括围板框架，所述Y轴运动装置安装于所述围板框架上，所述X轴传动装置与所述围板框架连接；

所述Y轴组件还包括沿Y轴方向设置的至少两条Y轴滑轨，至少两条所述Y轴滑轨在Y轴方向对称设置，并分别安装于所述围板框架对称的两侧，所述Y轴运动装置包括Y轴驱动装置，Y轴丝杆，Y轴螺母，Y轴滑块和Z轴壳体，所述Y轴驱动装置传动所述Y轴丝杆，所述Y轴螺母套装于所述Y轴丝杆上，所述Y轴滑块与对应的Y轴滑轨滑动连接，所述Z轴壳体与所述Y轴螺母和所述Y轴滑块连接，所述Z轴组件安装于所述Z轴壳体内；

所述Z轴组件包括Z轴驱动装置，Z轴丝杆，Z轴螺母和Z轴丝杆螺母支架，所述Z轴驱动装置传动所述Z轴丝杆，所述Z轴螺母套装于所述Z轴丝杆上，所述Z轴丝杆螺母支架与所述Z轴螺母连接，所述移液泵安装于所述Z轴丝杆螺母支架上。

3.根据权利要求2所述的多通道自动移液臂，其特征在于，所述Y轴组件还包括第一光轴调节套、第二光轴调节套和两条导向光轴，两条所述导向光轴在X轴方向对称设置，并分别安装于所述围板框架对称的两侧，所述导向光轴一端固定于所述围板框架上，另一端通过所述第一光轴调节套安装于所述围板框架上，所述第二光轴调节套套装于所述导向光轴上，所述Z轴壳体通过所述第二光轴调节套套装于所述导向光轴上。

4.根据权利要求3所述的多通道自动移液臂，其特征在于，若干Y轴丝杆对应分为两组，每组Y轴丝杆沿Z轴方向排列，所述Z轴壳体上设有允许同组所有Y轴丝杆和导向光轴穿过的孔位；

至少两个所述Y轴驱动装置均安装于所述围板框架同侧，且分两组沿Z轴方向排列设置。

5.根据权利要求4所述的多通道自动移液臂，其特征在于，所述Z轴组件还包括Z轴壳体和盖板，所述Z轴壳体上设有供同组所有Y轴丝杆和导向光轴穿过的孔洞，所述孔位和孔洞均开设有缺口，所述盖板覆盖所述缺口并与所述Z轴壳体可拆卸式连接。

6.根据权利要求2所述的多通道自动移液臂，其特征在于，所述Z轴组件还包括压紧件、几米螺丝和固定于所述Z轴丝杆螺母支架上的泵安装件，

所述移液泵通过所述泵安装件安装于所述Z轴丝杆螺母支架上，所述泵安装件顶部设有卡接斜面，和/或所述泵安装件设有安装凹槽，所述移液泵上设有与该卡接斜面匹配的对接斜面，和/或所述移液泵上设有与该安装凹槽匹配的安装凸键；

所述压紧件上设有与所述几米螺丝尖端匹配的压紧斜槽，所述压紧件一端插入所述移液泵，另一端插入所述泵安装件，并将所述移液泵固定于所述泵安装件上，所述几米螺丝垂直于所述压紧件轴向安装，且该几米螺丝的尖端插入所述压紧斜槽中。

7.根据权利要求2所述的多通道自动移液臂，其特征在于，所述Z轴组件还包括：Z轴调节件、第一X轴调节螺丝、第二X轴调节螺丝、第一Y轴调节螺丝和第二Y轴调节螺丝，所述第一X轴调节螺丝和第二X轴调节螺丝贯穿所述Z轴调节件与所述Y轴滑块连接，且所述第一X轴调节螺丝和第二X轴调节螺丝沿X轴和Z轴的共同平面设置，所述第一Y轴调节螺丝和第二Y轴调节螺丝贯穿所述Z轴调节件与所述Y轴滑块连接，且所述第一Y轴调节螺丝和第二Y轴调节螺丝沿Y轴和Z轴的共同平面设置。

8.根据权利要求2所述的多通道自动移液臂，其特征在于，所述移液装置还包括线路转接板、拖链、柔性线材套管和导线架，所述移液泵的出线通过拖链连接所述线路转接板，所述柔性线材套管套装于所述线路转接板的总线外，并汇总固定于所述导线架后与控制电路连接。

9.根据权利要求8所述的多通道自动移液臂，其特征在于，所述移液装置还包括拖链限位钣金，所述拖链限位钣金固定于所述线路转接板上，用于为所述拖链限位；所述导线架通过导线钣金固定于所述围板框架上。

10.根据权利要求1所述的多通道自动移液臂，其特征在于，所述X轴组件、Y轴组件和Z轴组件均设有光电传感器，当X轴组件、Y轴组件、Z轴组件位于相应初始位置时，相应光电传感器被触发。