CN104169005B - 用于电子移液管的制动机构 - Google Patents

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Abstract

一种用于电子移液管的制动机构，用于使移动柱塞的致动器的运动突然停止，该机构包括可旋转的基本圆形转子以及制动致动器，所述转子的周边设置有以规则间隔布置的制动凹口，所述制动致动器包括：运动诱发装置；制动构件(1)，与所述制动凹口兼容的制动凸轮(11a)连接到所述制动构件(1)；调解机构，用于将所述运动诱发装置的运动传递到所述制动构件，所述制动构件包括连接到所述运动诱发装置的可转动构件(2)，所述可转动构件布置成与所述制动构件一起作用，使得在其基本上实现所述制动构件的运动之前，所述可转动构件的运动能够加速。

Description

用于电子移液管的制动机构
背景技术
基于无制动的步进电机的方案通常用作电子移液管的操作机械的基本部分。芬兰专利no.87740中呈现的组合包括电子制动器、DC电机和具有编码器的闭环致动器结构，并已被证明是很好的。在这种构造的情况下，与包含步进电机的方案相比，实现用于移液管的操作、大小和重量的更好的整体输出。其中，用该结构获得的良好属性是快速停止运动的能力以及有利的大小-重量/速度-功率比。FI87740提到的制动设备利用弹簧复位螺线管结构实现。该制动结构的问题是功率消耗很高，这在电池供能的移液管中是不利的特征。为了保持制动器打开，电流必须被供给到螺线管，以加速制动器和加速其运动，其弹簧的功率必须被增加，这增加了操作功率消耗。
发明内容
根据本发明的制动机构解决了上述问题。根据本发明的制动致动器用于使移动柱塞的致动器的运动突然停止。根据本发明的制动致动器包括电测功能构件，其借助调解机构使制动部分停止旋转运动。
本发明涉及一种用在电子移液管中的制动机构，该机构用于使移动柱塞的致动器的运动突然停止。该机构包括可旋转的大致圆形转子以及制动致动器，转子的周边设置有以规则间隔布置的制动凹口，制动致动器包括致动构件；制动构件，与制动凹口兼容的制动凸轮连接到制动构件；调解机构，将运动构件的运动传递到制动构件，制动构件包括连接到运动构件的可转动构件，可转动构件布置成与制动构件一起作用，使得在其基本上实现制动构件的运动之前，可转动构件的运动可加速。
根据优选实施例，制动构件包括开口，可转动构件适配于所述开口，在此可转动构件为可转动地适配在轴(2a)上的杠杆(2)。开口的形状布置成可转动构件可在两个锁定端位置之间转动。优选地，可转动构件从一个端位置到另一个端位置转动约180°。开口相对于转动杠杆的大小使得其能够使转动杠杆在两个位置之间运动，并且根据转动杠杆在开口中的位置，转动杠杆迫使制动构件绕其轴线从锁定位置向自由位置以及从自由位置向锁定位置转动。
根据优选实施例，转子的制动凹口包括用于停止电机的突起和相对于制动凸轮锁定转子的槽。当制动凸轮锁定进两个突起之间的槽时，转子中的突起使转子停止。根据旋转方向，制动凸轮终止于图3a的上部或下部制动凹口中。当转子逆时针旋转时，制动凸轮锁定进下部凹口中，当其顺时针旋转时，制动器凸轮锁定进上部凹口中。
在根据本发明的制动构件中，驱动装置可以是DC电机、线性螺线管或旋转螺线管。
在根据本发明的构造中，制动驱动装置通过调解机构联接至制动构件。包括调解机构的根据本发明的构造具有制动部分锁定进两个端位置的第一优点。根据本发明的方案的第二优点是使所述运动物理停止的制动部分(即可转动构件)的高瞬时速度。制动驱动装置，即运动诱发装置(电机)与制动构件之间的调解构件使得制动电机在使制动构件转子停止的运动开始之前加速。因此，可转动构件的转动运动几乎立即在运动开始时达到其最大速度，由此，制动构件以更可控的方式碰撞旋转转子中的目标位置。另一方面，在功能性方面，制动构件的高速度使得在制动时刻，停止部分的优选的更高速度成为可能。第三优点是由于在驱动装置加速期间积累的动能，在运动刚好开始时，在制动构件的运动中获得力，这导致更可靠地打开和关闭制动器。
根据本发明的调解机构功能可利用曲柄机构或凸轮机构来实施。在两种机构中，制动致动器转动总共约180度，而使所述运动停止的制动构件转动一小部分。在凸轮机构中，制动构件和制动致动器利用连接杆彼此联接起来。在该机构中，制动部分在制动致动器运动的两端之间达到其最大角速度，在端位置，速度为零或接近零。根据优选实施例，使旋转运动停止的实际制动构件通过比曲柄机构更简单的凸轮机构运动。
本发明优于现有技术的优点还存在于根据本发明的结构中，制动器将转子锁定到位，而不存在导致运动误差的任何间隙。
根据本发明的结构的显著优点是制动器锁定在极限位置的能力，从而防止在电力损失情况下在运行期间非期望地关闭制动器。这是十分重要的特征，因为制动的同时以高速运行会打断(break)操作机构。
根据本发明，制动电机借助调解机构使制动构件来回转动。在优选实施例中，制动构件转动约20°。在另一端，制动构件的“钩”锁定转子的旋转运动，而在另一端，旋转是自由的。
具体实施方式
在图1-4中，呈现了实施根据本发明的功能的一个技术方案。图1示出制动构件(1)，其在其枢销(1b)处附接到制动器主体，使得其能够转动。制动构件的制动凸轮(1a)的任务是通过置于转子的制动凹口(3a)中来停止转子(3)的旋转。转动杠杆(2)锁定在电机(未示出)的轴(2a)上，并且定位成在其运动的末端，制动构件打开或关闭。在图1的情况下，制动器关闭，制动构件和转动杠杆的相对位置和几何形状将制动器锁定在所述位置，即使电机未通电也如此。
在图2中，电机开启，转子杠杆自由地加速约90°，并将要撞击制动构件。
在图3的情况下，转动杠杆转动到其另一端位置，并同时使制动构件转动到其打开位置。另外，在该位置，制动器锁定在如图1的位置。
在图4中，处于施加制动的图2的情况中。
在图5中，示出通过所述机构获得的发电和速度优点。X轴表示时间，Y轴表示角速度。当电机在时刻t1开启时，其根据曲线A加速。曲线B说明了制动部分的角速度。在时刻t2，转动杠杆以高速碰撞制动构件，将其快速转动至其另一端位置。在时刻t3，所述部分的运动停止，制动器锁定在另一端位置。

Claims (6)

1.一种用于电子移液管的制动机构，所述机构用于使移动柱塞的致动器的运动突然停止，所述机构包括可旋转的圆形转子(3)以及制动致动器，所述转子的周边设置有以规则间隔布置的制动凹口(3a)，所述制动致动器包括：
-运动诱发装置；
-制动构件(1)，与所述制动凹口(3a)兼容的制动凸轮(1a)连接到所述制动构件(1)；
-调解机构，用于将所述运动诱发装置的运动传递到所述制动构件(1)，
所述制动构件(1)包括连接到所述运动诱发装置并布置成与所述制动构件(1)一起作用的可转动构件(2)，使得在所述可转动构件(2)实现所述制动构件(1)的运动之前，所述可转动构件(2)的运动能够加速，
所述运动诱发装置是电机。
2.如权利要求1所述的制动机构，其特征在于，所述可转动构件能够锁定在两个端位置。
3.如权利要求1所述的制动机构，其特征在于，所述可转动构件是杠杆，所述制动构件包括用于接收所述杠杆的开口。
4.如权利要求3所述的制动机构，其特征在于，所述制动构件中的开口适配成所述杠杆能够在两个端位置之间转动。
5.如权利要求4所述的制动机构，其特征在于，当所述杠杆在所述端位置之间的所述开口中运动时，所述杠杆迫使所述制动构件绕枢轴(1b)从所述制动凸轮锁定所述转子的位置向所述转子自由的位置转动，反之亦然。
6.电子移液管，包括如权利要求1所述的制动机构。
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