CN220496628U - 离心装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离心装置，属于检测设备技术领域。该离心组件包括底板、转盘、电机、支撑件和悬架，电机和支撑件均固定于底板上，转盘与电机输出端连接，悬架上设有定位件和离心管管腔，悬架与转盘铰接，并可绕转盘所在平面旋转，悬架具有离心状态位和停机状态位，当悬架位于离心状态位，悬架在离心力的作用下其管腔轴线平行于转盘平面，当悬架位于停机状态位，悬架的管腔轴线垂直于转盘平面；以及定位组件，包括定位磁性件，定位磁性件固定于支撑件上，当悬架位于停机状态位，定位磁性件与定位件相对且相吸。该离心装置对于离心工位具有准确的定位功能，有利于自动化流程中的后续程序能够准确抓取样本，可集成至自动化设备中。

Description

离心装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，特别是涉及一种离心装置。

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、血站等单位均有对生物样本、环境样本等进行分子生物学检测的要求。在一些具体的生物实验过程中，需要对原始样本，或者对处理后的样本稀释液做离心处理。

目前常规离心机，其在工作时的工作流程为：手动放置样本后，通过电机的输出作用，进行高速旋转，来完成样本溶液的离心操作。

而在一些特殊场景下，特别是自动化设备集成时，常规离心机的运行存在不便，主要是由于常规离心机在离心完成后的位置与开始放进去的位置发生了变化，也即停机位置和启动前的工位存在错位，导致自动化流程中的后续程序难以根据离心前样本位置抓取样本，难以集成至自动化设备中。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种离心装置，该离心装置对于离心工位具有准确的定位功能，有利于自动化流程中的后续程序能够准确抓取样本，可集成至自动化设备中。

本实用新型公开了一种离心装置，包括：

离心组件，包括底板、转盘、电机、支撑件和悬架，所述电机和支撑件均固定于所述底板上，所述转盘与所述电机输出端连接，且可转动地固定于所述支撑件上，所述悬架上设有定位件和放置离心管的管腔，所述悬架与所述转盘铰接，并可绕所述转盘所在平面转动使所述悬架具有离心状态位和停机状态位，当所述悬架位于所述离心状态位，所述悬架的管腔轴线平行于所述转盘平面，当所述悬架位于所述停机状态位，所述悬架的管腔轴线垂直于所述转盘平面；以及

定位组件，包括定位磁性件，所述定位磁性件固定于所述支撑件上，当所述悬架位于所述停机状态位，所述定位磁性件与所述定位件相对且相吸。

本实用新型人在前期研发过程中发现，常规离心设备中，在电机高速离心完成后，电机断电，但实际上机械结构还在逐渐的停止运转动作，而此过程为开环且不受控制的过程，因而，离心机的工位无法准确的定位停机。但在自动化设备中，如无法确定设备工位的准确位置，会造成设备故障，即常规离心设备难以应用到全自动设备中。

上述离心装置，将放置离心管的悬架与转盘铰接，巧妙利用离心力和悬架自身重力，在静止状态，悬架自然下垂，利用磁力吸引悬架而固定位置，实现准确定位；在离心状态时，依靠电机输出动力，使悬架旋转并在离心力作用下平行于转盘，使悬架远离定位磁性件，即解除定位吸引力，实现不受干扰而正常的离心流程。

上述设计精巧而紧凑，利用简单低成本的元件设备，在不增加离心设备体积的前提下，巧妙的实现了离心装置停机自动定位的目的，使该离心装置能够准确定位设备工位，可以应用到全自动设备中。

在其中一个实施例中，所述定位件设于所述悬架底部，所述定位磁性件通过安装板固定于所述支撑件上，所述安装板设于所述悬架下方。将定位件设于悬架底部，悬架自然下垂和平行于转盘时定位件所处位置的距离较大，有利于悬架在不同状态位之间的切换。

在其中一个实施例中，所述定位组件还包括调整板，竖向固定件和水平固定件，所述调整板设有竖向安装条和水平安装条，所述竖向安装条上设有条状的竖向调节孔，所述水平安装条上设有条状的水平调节孔，所述竖向固定件穿过所述竖向调节孔将所述调整板固定于所述支撑件上，所述水平固定件穿过所述水平调节孔将所述安装板固定于所述调整板上。

因磁铁本身的磁场力存在一定的差异，为了保证转盘上不同悬架对应工位安装的稳定效果一致；可调整板上设置有调节作用的竖向调节孔和水平调节孔，用于调整定位磁性件的水平位置和高度，从而保证该离心装置的稳定一致性。

并且调整板的设计，使调整板可相对于支撑件的竖向位置和水平位置进行调整，从而使固定于安装板上的定位磁性件的位置能够进行调整，从而调整最终悬架的停机位置，实现较好的定位效果。

在其中一个实施例中，所述悬架至少为4个，沿所述转盘周向设置，所述定位组件至少为两组，沿所述转盘周向轴对称设置。可以理解的，所述定位组件的数量，设置越多其定位效果越佳，但设备结构越复杂，按照上述设置，即能够实现较好的定位效果。

在其中一个实施例中，所述定位磁性件和所述定位件均为磁铁。可以理解的，所述定位磁性件和定位件以能够相互吸引的磁性材料制成即可，而按照上述设置，具有简便稳定的优势。

在其中一个实施例中，所述离心组件还包括安装座，所述安装座固定于所述转盘下侧面，所述悬架与所述安装座铰接。

在其中一个实施例中，所述定位组件还包括传感器和检测片，所述传感器固定于所述支撑件上，所述检测片固定于所述转盘上并可随所述转盘转动而移动，当所述悬架位于所述停机状态位，所述检测片位于所述传感器检测位，触发传感器产生定位信号。通过上述设置，可将定位型号及时反馈至自动化设备控制系统。

在其中一个实施例中，所述检测片的数量与所述悬架数量一致，所述传感器为一个。

在其中一个实施例中，所述支撑件包括竖向固定在底板上的支持板和水平固定于支持板上的固定板，所述电机固定于所述固定板上。

在其中一个实施例中，所述离心组件还包括连接板，所述转盘通过所述连接板与所述电机输出端连接。可以理解的，传感器和检测片的数量可根据具体需求灵活设置，而采用一个传感器，即可采集悬架停机位置信号。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的离心装置，将放置离心管的悬架与转盘铰接，巧妙利用离心力和悬架自身重力，在静止状态，悬架自然下垂，利用磁力吸引悬架而固定位置，实现准确定位；在离心状态时，依靠电机输出动力，使悬架旋转并在离心力作用下平行于转盘，使悬架远离定位磁性件，即解除定位吸引力，实现不受干扰而正常的离心流程。该离心装置利用简单低成本的元件设备，在不增加离心设备体积的前提下，巧妙的实现了离心装置停机自动定位的目的，使该离心装置能够准确定位设备工位，可以应用到全自动设备中，提高了设备的准确率和效能。

附图说明

图1为实施例中离心设备轴侧图；

图2为实施例中离心设备轴侧结构示意图(停机状态位)；

图3为实施例中离心设备轴侧结构示意图(离心状态位)；

图4为实施例中离心设备俯视结构示意图；

图5为实施例中离心设备水平剖面结构示意图。

其中：110.底板；120.转盘；130.电机；141.支持板；142.固定板；150.连接板；160.悬架；161.定位件；162.管腔；170.安装座；210.定位磁性件；220.安装板；230.调整板；231.竖向调节孔；240.竖向固定件；250.传感器；260.检测片；300.离心管。

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。

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

本实用新型公开了一种离心装置，如图1-5所示，包括：离心组件和定位组件。

离心组件包括底板110、转盘120、电机130、支撑件、连接板150和悬架160，所述电机130和支撑件均固定于所述底板110上，所述转盘120通过所述连接板150与所述电机130输出端(输出轴)连接，且可转动地固定于所述支撑件上，即电机130为转盘120提供旋转离心驱动力。

具体的，所述支撑件包括竖向固定在底板110上的支持板141和水平固定于支持板141上的固定板142，所述电机130固定于所述固定板142上；所述悬架160上设有定位件161和放置离心管的管腔162。在本实施例中，所述离心组件还包括安装座170，所述安装座170固定于所述转盘120下侧面，所述悬架160与所述安装座170铰接，并可绕所述转盘120所在平面转动使所述悬架160具有离心状态位(图2)和停机状态位(图3)，当所述悬架160位于所述离心状态位，所述悬架160的管腔162轴线平行于所述转盘120平面，当所述悬架160位于所述停机状态位，所述悬架160的管腔162轴线垂直于所述转盘120平面。

定位组件包括定位磁性件210和安装板220，所述定位磁性件210固定于所述支撑件，具体为固定在支持板141上，当所述悬架160位于所述停机状态位，所述定位磁性件210与所述定位件161相对且相吸。

在本实施例中，所述定位件161设于所述悬架160底部，所述定位磁性件210通过安装板220固定于所述支撑件上，所述安装板220设于所述悬架160下方。具体的，定位组件还包括调整板230，竖向固定件240和水平固定件，所述调整板230设有竖向安装条和水平安装条，所述竖向安装条上设有条状的竖向调节孔231，所述水平安装条上设有条状的水平调节孔，所述竖向固定件240穿过所述竖向调节孔231将所述调整板230固定于所述支撑件上，所述水平固定件穿过所述水平调节孔将所述安装板220固定于所述调整板230上，具体在本实施例中，所述竖向固定件240和水平固定件均为螺栓。

可以理解的，定位件161和定位磁性件210的相对位置，可根据其他元件的具体位置而设计，仅需考虑将定位磁性件210位置固定即可。而将定位件161设于悬架160底部，定位磁性件210通过安装板220安装于悬架160下方，悬架160自然下垂和平行于转盘120时定位件161所处位置的距离较大，有利于悬架160在不同状态位之间的切换。

对于定位磁性件210和定位件161的材质，本实施例中，定位磁性件210和所述定位件161均为磁铁。可以理解的，所述定位磁性件210和定位件161以能够相互吸引的磁性材料制成即可，而按照上述设置，具有简单可靠的优点。

因磁铁本身的磁场力存在一定的差异，为了保证转盘120上不同悬架160对应工位安装的稳定效果一致；可调整板230上设置有调节作用的竖向调节孔231和水平调节孔，用于调整定位磁性件210的水平位置和高度，从而保证该离心装置的稳定一致性。

并且，上述调整板230的设计，使调整板230可相对于支撑件的竖向位置和水平位置进行调整，从而使固定于安装板220上的定位磁性件210的位置能够进行调整，从而调整最终悬架160的停机位置，实现较好的定位效果。

在本实施例中，所述悬架160为4个(也可根据实验要求和离心设备中配对要求设置多个悬架160，用于容纳多个离心管)，沿所述转盘120周向设置，所述定位组件至少为两组，沿所述转盘120周向轴对称设置。可以理解的，所述定位组件的数量，设置越多其定位效果越佳，但设备结构越复杂，按照上述设置，即能够实现较好的定位效果。

在本实施例中，为了实现自动化设备的自动化控制，定位组件还包括一个传感器250和四个检测片260，所述传感器250固定于支撑件上，所述检测片260固定于所述转盘120上，且分别设于与四个悬架160对应的位置，该检测片260可随所述转盘120转动而移动，当所述悬架160位于所述停机状态位，所述检测片260位于所述传感器250检测位，触发传感器250产生定位信号。通过上述设置，可将定位型号及时反馈至自动化设备控制系统。

上述的离心装置的工作流程及控制方法如下：

1、离心工序

控制电机130启动，所述转盘120在电机130驱动下转动，带动所述悬架160转动偏离所述停机状态位，并在离心力的作用下，所述悬架160平行于转盘，处于所述离心状态位。

具体如下：

1)在自动化设备的自动化工序中，机械臂将离心管300，放置到所述悬架160的管腔162内；因悬架160底部设置有带定位功能的定位件161(磁铁)，该定位件161与定位磁性件210之间相互作用，受到吸引的磁力作用，被准确的定位于指定工位上，即保持停机状态位，保持悬架160及其管腔162轴线与水平面垂直状态。

2)放置完成离心管300后，启动电机130，电机130输出，转盘120逐渐开始旋转。

3)在电机130驱动的过程中，悬架160一方面由转盘120带动开始做圆周运动，另一方面受到离心力的作用，解除受到定位磁性件210吸力的作用，逐渐转变为受离心力作用，运动状态呈水平状态，然后在高度圆周运动下，进行样本的离心，直到离心完成。

2、自动定位

当所述转盘120逐渐停止旋转，所述悬架160在重力的作用下自然下垂，其管腔162轴线垂直于所述转盘120平面，所述定位磁性件210与所述定位件161通过N-S磁场产生吸力，使所述悬架160在磁铁吸力作用下移动至所述停机状态位，快速稳定的停机。具体如下：

1)离心完成后，电机130在逻辑控制过程中，转速逐渐下降，直到停止，在此过程中，悬架160逐渐回复到垂直状态，这个时候定位磁性件210和定位件161之间的吸力开始作用，吸引悬架160处于停机状态位，并在程序的逻辑控制下，完成悬架160的准确定位。

3、信号触发

所述悬架160移动带动所述转盘120转动，当所述悬架160移动至所述停机状态位，所述检测片260触发所述传感器250产生定位信号。具体如下：

在自动定位的过程中，设置在转盘120底部的检测片260，可以实时的通过传感器250的凹槽，完成检测动作，实时的反馈给自动化控制系统。

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)

1.一种离心装置，其特征在于，包括：

离心组件，包括底板、转盘、电机、支撑件和悬架，所述电机和支撑件均固定于所述底板上，所述转盘与所述电机输出端连接，且可转动地固定于所述支撑件上，所述悬架上设有定位件和放置离心管的管腔，所述悬架与所述转盘铰接，并可绕所述转盘所在平面转动使所述悬架具有离心状态位和停机状态位，当所述悬架位于所述离心状态位，所述悬架的管腔轴线平行于所述转盘平面，当所述悬架位于所述停机状态位，所述悬架的管腔轴线垂直于所述转盘平面；以及

定位组件，包括定位磁性件，所述定位磁性件固定于所述支撑件上，当所述悬架位于所述停机状态位，所述定位磁性件与所述定位件相对且相吸。

2.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述定位件设于所述悬架底部，所述定位磁性件通过安装板固定于所述支撑件上，所述安装板设于所述悬架下方。

3.根据权利要求2所述的离心装置，其特征在于，所述定位组件还包括调整板，竖向固定件和水平固定件，所述调整板设有竖向安装条和水平安装条，所述竖向安装条上设有条状的竖向调节孔，所述水平安装条上设有条状的水平调节孔，所述竖向固定件穿过所述竖向调节孔将所述调整板固定于所述支撑件上，所述水平固定件穿过所述水平调节孔将所述安装板固定于所述调整板上。

4.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述悬架至少为4个，沿所述转盘周向设置，所述定位组件至少为两组，沿所述转盘周向轴对称设置。

5.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述定位磁性件和所述定位件均为磁铁。

6.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述离心组件还包括安装座，所述安装座固定于所述转盘下侧面，所述悬架与所述安装座铰接。

7.根据权利要求1所述的离心装置，其特征在于，所述定位组件还包括传感器和检测片，所述传感器固定于所述支撑件上，所述检测片固定于所述转盘上并可随所述转盘转动而移动，当所述悬架位于所述停机状态位，所述检测片位于所述传感器检测位，触发传感器产生定位信号。

8.根据权利要求7所述的离心装置，其特征在于，所述检测片的数量与所述悬架数量一致，所述传感器为一个。

9.根据权利要求7所述的离心装置，其特征在于，所述支撑件包括竖向固定在底板上的支持板和水平固定于支持板上的固定板，所述电机固定于所述固定板上。

10.根据权利要求7所述的离心装置，其特征在于，所述离心组件还包括连接板，所述转盘通过所述连接板与所述电机输出端连接。