CN220573514U - 一种维护便捷型移液器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种维护便捷型移液器，涉及移液器技术领域，包括容置有内部结构的壳体，所述壳体配置有伸出壳体范围外的移液耗材连接部，塞杆一端至少部分插入所述移液耗材连接部的内部，所述壳体外设有联轴器，驱动电机通过联轴器与壳体内的驱动机构匹配，所述驱动机构可在驱动电机的作用下带动塞杆相对移液耗材连接部运动。本实用新型提供的维护便捷型移液器，通过采用驱动电机外置的方式，使联轴器和驱动电机均裸露在壳体的外部，在需要更换驱动电机或者进行问题定位维护的场景，不用拆开壳体，即可实现快速拆装。

Description

一种维护便捷型移液器

技术领域

本实用新型涉及移液器技术领域，具体涉及一种维护便捷型移液器。

背景技术

移液器能手动或者自动地将精确量的液体在不同容器间转移，通常其配合一次性的移液耗材，将液体吸入耗材中完成转移，之后卸下使用过的移液耗材，为了保证移液量的精确性，一种利用气缸配合柱塞的空气置换类型移液器使用最广泛，其依靠柱塞的运动直接作用于空气，通过空气柱作用于液体，即利用吸入和转移的液体量对应于移液器排出的空气量来完成移液。

在生物相关的医疗器械行业中，大多数场景中涉及需要液体进行转移的场景，并且在自动化设备中多采用的移液器为电机驱动的自动化移液器，通常将其设计为一体化的模块类型结构，在使用中根据不同的需求配置一个或更多个移液器来满足需求，如此只需要进行匹配性设计，大大缩短了开发成本，并且模块化设计通常也具有更高的移液精度。

美国专利US4586546A公开了一种电机驱动的自动化移液装置，其通过设置的计算单元来揭示空气置换类型移液器如何获得最终精确量的移液量，为保证不吸入空气其采用扎入固定距离的液面之下进行液体抽吸的方案，这些设计也为后续自动化移液器设计所采用；美国专利US7097623B2则相对较早地公开了在移液器上配置压力传感器的方案，利用配置的压力传感器检测的压力变化曲线可以识别出液面位置，如此可以更为精确地进行移液操作，与目前设计较多的方案差异主要为压力传感器结构的变化，要求日本2003-02-14优先权的美国US7314598B2专利，公开了一种比较完善的多个模块化移液器组合形成并联大通量移液器的方案，该方案公开了目前市面上销售的不同模块化移液器的基本结构设计和控制方法，包含活塞杆的不同极限位置通过传感器获得，利用与喷嘴内部气流性连通的压力传感器来检测移液管内压力特性的方案，并且指出了最优的取压口位置设计。蒂肯递交的美国专利US8216527B2也探索了最佳的压力传感器取压口设计。哈密尔顿递交的专利则重点在于移液器的吸液管与移液耗材连接中密封结构如何实现，其布局了一系列相关的密封结构设计，例如CN110465343A、CN109562381B等等的专利申请。国内厂家对于移液器的设计优化则更多地在结构设计上，CN111344063A公开了一种利用磁力驱动卸载移液耗材的方案；CN215917447U公开了一种杠杆结构褪去移液耗材实现省力驱动的效果。CN204412288U公开的移液器将驱动电机的位置设置在机体整个的偏下部位置；CN112211856A公开的移液器则为一种利用带轮传动驱动丝杆转动的方案。还有CN212988922U则从外形上设置避让槽的结构限定设计了一种外形具有差异化特征的移液器。上述的这些类型移液器多设计为壳体包裹的结构形式，部分设计虽然采用了驱动电机设置在壳体外的结构，但是其输出轴则被包裹在壳体内，如此对于驱动电机异常需要更换驱动电机或者进行问题定位维护的场景，存在着拆装复杂，维护和定位成本高等的记住问题。

为了解决现有的移液器结构设计具有的维护困难的问题，亟待开发一种能够快速拆装驱动电机进行问题定位和维护的移液器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，本实用新型提供一种维护便捷型移液器，通过采用驱动电机外置的方式，使联轴器和驱动电机均裸露在壳体的外部，在需要更换驱动电机或者进行问题定位维护的场景，不用拆开壳体，即可实现快速拆装。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种维护便捷型移液器，包括容置有内部结构的壳体，所述壳体配置有伸出壳体范围外的移液耗材连接部，塞杆一端至少部分插入所述移液耗材连接部的内部，所述壳体外设有联轴器，驱动电机通过联轴器与壳体内的驱动机构匹配，所述驱动机构可在驱动电机的作用下带动塞杆相对移液耗材连接部运动。

进一步地，所述驱动电机通过安装块限制于壳体。

进一步地，所述安装块可拆卸连接于壳体，所述安装块包括装配部，所述装配部上设有第一通孔，所述驱动电机的电机轴可穿过第一通孔与联轴器匹配。

进一步地，所述壳体上设有装配缺口，所述安装块与装配缺口匹配，所述安装块与装配缺口之间形成有可布置联轴器的容纳空间。

进一步地，所述装配缺口包括相互垂直的连接面和支撑面；所述安装块还包括用于与壳体可拆卸连接的连接部，所述装配部垂直设于连接部的一端；所述安装块匹配于装配缺口时，连接部平行于支撑面，装配部平行于连接面，所述连接部、装配部、支撑面和连接面合围形成容纳空间，所述联轴器设于容纳空间内，所述连接面处相对第一连通孔设置有第二连通孔，驱动机构可通过第二通孔连接于联轴器。

进一步地，所述驱动机构包括丝杆和滑块组件，所述丝杆的一端伸出第二连通孔连接于联轴器、另一端通过连接轴承与所述壳体连接，所述滑块组件的一端与丝杆螺纹连接、另一端与塞杆连接，所述塞杆的轴与丝杆的轴线相互平行。

进一步地，所述滑块组件包括连接滑块、丝杆连接件和塞杆连接件，所述丝杆连接件和塞杆连接件分别设置于连接滑块的两端，所述壳体内设有为连接滑块提供运动约束的滑轨，所述滑轨平行于丝杆；所述丝杆与丝杆连接件螺纹连接，所述塞杆的一端通过装配孔连接于塞杆连接件。

进一步地，所述联轴器上设有孔径调节单元。

进一步地，所述联轴器包括用于连接驱动电机的第一联轴部、以及用于连接驱动机构的第二联轴部，所述第一联轴部可通过其上的轴联孔与驱动电机连接，所述第二联轴部可通过其上的轴联孔与驱动机构连接，所述孔径调节单元与轴联孔匹配。

进一步地，所述孔径调节单元包括调节孔和调节螺钉，所述调节孔沿径向自联轴器外壁贯穿至轴联孔，所述调节螺钉与调节孔螺纹连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用驱动电机外置的方式，使联轴器和驱动电机均裸露在壳体的外部，在需要更换驱动电机或者进行问题定位维护的场景，不用拆开壳体，即可实现快速拆装。

2、本实用新型通过安装块实现驱动电机的辅助安装，提高外置驱动电机安装的可靠性，安装块与壳体间的容纳空间可容置联轴器，整体布局也更为合理。

3、本实用新型的联轴器上设有孔径调节单元，在方便拆卸的同时，也具备兼容不同类型驱动电机的功能。

4、本实用新型通过设置校正元件实现塞杆与驱动装置的可调整连接，校正元件利用自身的弹性特性，能对非刚性密封以及由于制造加工和装配等过程中引入的偏差偏斜进行适应性调整，使塞杆能沿基本平行于滑轨的方向运动。

附图说明

图1是本实用新型移液器的结构示意图；

图2是本实用新型移液器的内部结构示意图；

图3是本实用新型驱动电机、联轴器与壳体可拆分连接示意图；

图4是本实用新型驱动电机与联轴器可拆分连接示意图；

图5是本实用新型移液器的俯视图；

图6是本实用新型丝杆可拆卸连接示意图。

图中标记：10-驱动电机，100-移液耗材，101-电机轴，121-电机连接螺钉，13-安装块，130-连接螺钉，131-连接孔，20-联轴器，201-轴联孔，202-孔径调节单元，30-壳体，301-丝杆，3011-连接轴承，3012-压紧螺母，3013-轴端压紧帽，311-螺纹孔，32-滑块组件，321-丝杆连接件，33-塞杆，40-移液耗材连接部，401-密封连接端，50-移液耗材卸载部，501-滑块抵接件，502-卸载连接件，503-卸载套筒。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种维护便捷型移液器，如图1所示，包括容置有内部结构的壳体30，其可以由金属材料的元部件拼接而成，也可以为非金属材料的元部件拼接而成或者金属非金属元部件组合拼接而成，其外观可以为近矩形体结构，且其厚度方向的尺寸远小于长度和宽度方向尺寸，整体可以呈现扁平状，如此能满足移液器内多个模块并联配合、快速移液的场景，壳体30的一端配置有伸出壳体30范围外的移液耗材连接部40，移液耗材连接部40的端部配置有密封连接端401，其可以为球形或者其他曲面凸起状，在下压力的驱动下与移液耗材100过盈配合连接，如此可以实现简单可靠的快速密封连接，移液耗材连接部40整体可配置为回转体类型，例如柱状体，其内部包含空气流道，所述塞杆33可在驱动装置的作用下沿移液耗材连接部40轴向做往复直线运动，所述塞杆33相对移液耗材100移动时可形成抽吸作用。壳体30上与所述移液耗材连接部40相对的另一端连接有驱动电机10，所述驱动电机10通过安装块13限制于壳体30。所述安装块13可拆卸连接于壳体30，所述安装块13包括装配部，所述装配部上设有第一通孔，所述驱动电机10的电机轴101可穿过第一通孔与联轴器20匹配。所述壳体30上设有装配缺口，所述安装块13与装配缺口匹配，驱动电机10通过安装块13连接于壳体30的装配缺口处，所述安装块13与装配缺口之间形成有可布置联轴器20的容纳空间。所述装配缺口包括相互垂直的连接面和支撑面；所述安装块13还包括用于与壳体30可拆卸连接的连接部，所述装配部垂直设于连接部的一端，使得安装块13整体呈L字型结构；所述安装块13匹配于装配缺口时，连接部平行于支撑面，装配部平行于连接面，所述连接部、装配部、支撑面和连接面合围形成容纳空间，所述联轴器20设于容纳空间内，所述连接面处相对第一连通孔设置有第二连通孔，驱动机构可通过第二通孔连接于联轴器20。与现有移液器设计不同，本实施例将联轴器20和驱动电机10均设置在壳体30范围外，另外装配缺口也能减少移液器的纵向尺寸，保证了设计的紧凑性。

图2示意了本实施例移液器的内部结构示意图，所述驱动机构包括丝杆301和滑块组件32，所述丝杆301的一端伸出第二连通孔连接于联轴器20、另一端通过连接轴承与所述壳体30连接，所述滑块组件32的一端与丝杆301螺纹连接、另一端与塞杆33连接，所述塞杆33的轴与丝杆301的轴线相互平行。丝杆301可以具有设定螺距的螺纹，所述滑块组件32包括连接滑块、丝杆连接件321和塞杆连接件，所述丝杆连接件321和塞杆连接件分别设置于连接滑块的两端，所述壳体30内设有为连接滑块提供运动约束的滑轨，所述滑轨平行于丝杆301，其可以平行于丝杆301轴线方向，使滑块组件32能沿所述滑轨延伸方向上做滑动运动，如此可以实现滑块组件32在滑动过程中受力较小保证了系统运行的可靠性；所述丝杆连接件321螺纹连接于丝杆301，所述丝杆连接件321其将丝杆301与滑块组件32可拆卸地连接，所述装配孔设于塞杆连接件。驱动电机10通过电机轴101连接至联轴器20的轴联孔201内，联轴器20另一端的轴联孔201内连接丝杆301的一端。丝杆301的另一端通过连接轴承与所述壳体30连接，连接轴承设置为并排的两个，当然也可以为更多个，此处并不限定，单端两个连接轴承是为了保证在轴向载荷分担中具有更高的可靠性，如果只有一个连接轴承，在存在耗材需要卸载的高轴向载荷时，容易产生连接轴承被拉坏内环、拉脱等安全和可靠性问题。丝杆301与驱动电机10连接的一端直接穿过壳体30，未包含轴承元件，此端相当于处于悬空的悬臂状态，如此实现了仅传递微小轴向载荷至驱动电机10的技术效果。塞杆33与移液耗材连接部40配合结构，滑块组件32连接的塞杆33至少部分地插入移液耗材连接部40的内部，其内部设置有阶梯型结构，塞杆33配合于移液耗材连接部40内的空气流道内，在移液耗材连接部40的顶部位置设置有密封结构，此处密封结构与移液耗材连接部40相对位置是固定的，而与塞杆33是摩擦运动配合，配合的密封面密封可靠性高，当滑块组件32带动塞杆33上下滑动运动时，塞杆33对在移液耗材连接部40内原有的空气形成吸排作用，进而实现了空气置换移液的抽吸作用，进而能通过衔接在所述移液耗材连接部40的移液耗材100实现液体的吸移或吐出等操作，保证了移液器本体低风险状态，此处塞杆33与所述移液耗材连接部40的配合类似于活塞密封性配合。移液器还包括移液耗材卸载部50，所述移液耗材卸载部50包括滑块抵接件501、卸载连接件502和卸载套筒503，所述卸载套筒503包裹地设置于所述移液耗材连接部40的外壁，所述卸载套筒503端部通过卸载连接件502与滑块抵接件501连接，所述滑块抵接件501可滑动地连接于壳体30，所述滑块组件32可抵接于滑块抵接件501，并作用于滑块抵接件501使得卸载套筒503沿轴向相对移液耗材连接部40移动。当需要卸载移液耗材100时，驱动电机10提供移液耗材卸载驱动力，滑块组件32继续向下运动，开始接触滑块抵接件501，其穿过壳体30后通过卸载连接件502与配置在移液耗材连接部40外的卸载套筒503相连接，从而将电机的驱动力传递至卸载套筒503，其与移液耗材连接部40产生相对运动，随着滑块组件32继续向下卸载套筒503几乎快与密封连接端401的下部平齐，也就是移液耗材100基本上可以被抵接从移液耗材连接部40上脱落，完成移液耗材100的卸载。滑块抵接件501处设置有复位元件，滑块组件32向上移动不再作用于滑块抵接件501时，滑块抵接件501可以通过复位元件上移，进而带动卸载套筒503上移，露出密封连接端401，便于密封连接端401与新的移液耗材100连接。

图3为驱动电机10、联轴器20与壳体30可拆分连接示意图，在一些场景下，例如电机损坏，驱动力不足，驱动参数探索和大粘度浓稠液转移等场景中，可能需要更换或者维护驱动电机10，此时本申请的设计方案则体现出便捷维护的特性，此时并不需要拆卸壳体30，图示为了展示内部结构而去掉面板，在实际操作中并不需要拆出面板，只需要将安装块13上的连接螺钉130松开，连接螺钉130设置在安装块13的连接孔131内，其可以为台阶孔以卡接连接螺钉130，连接螺钉130将从壳体30上的螺纹孔311内脱落，当需要同步拆卸联轴器20时，只需要调节联轴器20下端的孔径调节单元，将驱动丝杆301端部与联轴器20松开，实现联轴器20和电机10的同步拆卸，而当只需要拆出驱动电机10时，只需要调节联轴器20上端的孔径调节单元，将电机轴101与联轴器20松开，如此可实现安装块13与驱动电机10的拆卸而不拆卸联轴器20，无论是定位问题或维护更换均能便捷地实现。

图4为驱动电机与联轴器可拆分连接示意图，驱动电机10包含露出电机本体的电机轴101，驱动电机10通过电机连接螺钉121连接在安装块13上，并且电机轴101穿过安装块13后插入联轴器20的轴联孔201内，此处的联轴器20包括用于连接驱动电机10的第一联轴部、以及用于连接丝杆301的第二联轴部，所述第一联轴部可通过其上的轴联孔201与驱动电机10连接，所述第二联轴部可通过其上的轴联孔201与驱动机构连接，所述联轴器20上设有孔径调节单元202。孔径调节单元202包括调节孔和调节螺钉，所述调节孔沿径向自联轴器20外壁贯穿至轴联孔201，所述调节螺钉与调节孔螺纹连接。可以通过控制调节螺钉沿调节孔的伸入量，来限制或松开其内的驱动电机轴101或丝杆301。安装块13上还包含贯通型的连接孔131，通过连接螺钉130来实现安装块13与壳体30的可拆卸连接。

图5示意了移液器俯视图，为了保证结构紧凑性，所述驱动电机10的外径不超过壳体30的厚度尺寸，安装块13的厚度尺寸也不超过壳体30的厚度尺寸，联轴器20的外径同样不超过壳体30的厚度尺寸，更优地壳体30的厚度尺寸≥安装块13的厚度尺寸≥联轴器20的外径或驱动电机10的外径，如此可以在保证结构紧凑的前提下满足安全性的要求，同时多个移液器并联时也不会产生相互影响。

图6为丝杆301可拆卸连接示意图，在连接轴承3011的外部设置有压紧螺母3012，为了防止螺母压紧时松动的问题，压紧螺母3012可以设置为两个或者多个。还包含轴端压紧帽3013，其可以压紧连接轴承3011的外圈，使其固定在壳体30内。在拆卸时可以首先拆下轴端压紧帽3013，之后丝杆301和连接在其上的连接轴承3011等可被整体抽出，当然抽出前需要调节孔径调节单元202，解除联轴器20对丝杆301的限制，此后可以旋转驱动丝杆301将其退出壳体30，图示结构将连接丝杆301与滑块组件32的丝杆连接件321同步拆下，实际操作中可能并不需要将其一同拆下，如此在进行驱动丝杆301维护时也不影响驱动电机10和其他内部结构，整体设计的可维护性更高。

本文中应用了具体的实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，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原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种维护便捷型移液器，包括容置有内部结构的壳体，所述壳体配置有伸出壳体范围外的移液耗材连接部，塞杆一端至少部分插入所述移液耗材连接部的内部，其特征在于，所述壳体外设有联轴器，驱动电机通过联轴器与壳体内的驱动机构匹配，所述驱动机构可在驱动电机的作用下带动塞杆相对移液耗材连接部运动。

2.如权利要求1所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述驱动电机通过安装块限制于壳体。

3.如权利要求2所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述安装块可拆卸连接于壳体，所述安装块包括装配部，所述装配部上设有第一通孔，所述驱动电机的电机轴可穿过第一通孔与联轴器匹配。

4.如权利要求3所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述壳体上设有装配缺口，所述安装块与装配缺口匹配，所述安装块与装配缺口之间形成有可布置联轴器的容纳空间。

5.如权利要求4所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述装配缺口包括相互垂直的连接面和支撑面；所述安装块还包括用于与壳体可拆卸连接的连接部，所述装配部垂直设于连接部的一端；所述安装块匹配于装配缺口时，连接部平行于支撑面，装配部平行于连接面，所述连接部、装配部、支撑面和连接面合围形成容纳空间，所述联轴器设于容纳空间内，所述连接面处相对第一连通孔设置有第二连通孔，驱动机构可通过第二通孔连接于联轴器。

6.如权利要求5所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述驱动机构包括丝杆和滑块组件，所述丝杆的一端伸出第二连通孔连接于联轴器、另一端通过连接轴承与所述壳体连接，所述滑块组件的一端与丝杆螺纹连接、另一端与塞杆连接，所述塞杆的轴与丝杆的轴线相互平行。

7.如权利要求6所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述滑块组件包括连接滑块、丝杆连接件和塞杆连接件，所述丝杆连接件和塞杆连接件分别设置于连接滑块的两端，所述壳体内设有为连接滑块提供运动约束的滑轨，所述滑轨平行于丝杆；所述丝杆与丝杆连接件螺纹连接，所述塞杆的一端通过装配孔连接于塞杆连接件。

8.如权利要求1-7任一权利要求所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述联轴器上设有孔径调节单元。

9.如权利要求8所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述联轴器包括用于连接驱动电机的第一联轴部、以及用于连接驱动机构的第二联轴部，所述第一联轴部可通过其上的轴联孔与驱动电机连接，所述第二联轴部可通过其上的轴联孔与驱动机构连接，所述孔径调节单元与轴联孔匹配。

10.如权利要求9所述的维护便捷型移液器，其特征在于，所述孔径调节单元包括调节孔和调节螺钉，所述调节孔沿径向自联轴器外壁贯穿至轴联孔，所述调节螺钉与调节孔螺纹连接。