CN106290953A - 一种用于多样品检测中的自动进样控制*** - Google Patents

一种用于多样品检测中的自动进样控制*** Download PDF

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axis motor
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胡少成
孟祥娥
杨博赞
刘明博
王志杰
廖学亮
李�瑞
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1011—Control of the position or alignment of the transfer device

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Abstract

一种用于多样品检测中的自动进样控制***，属于自动进样控制技术领域。包括电机、Y轴电机、Z轴电机、机械抓手电机、电机驱动器、光电开关、限位开关、接近开关、运动控制电路、PC机、USB数据线；PC机通过USB数据线向运动控制电路发送命令，运动控制电路将接收到的命令进行解析，通过电机驱动器控制X轴电机、Y轴电机、Z轴电机与机械抓手电机，同时运动控制电路将查询到的光电开关、限位开关、接近开关的信息反馈给PC机。优点在于，实现三维空间上机械抓手任意位置移动，待测样品杯得有无检测、自动抓取、移动、投递的控制，最终实现多样品检测的自动、流畅进样。有效的提高了仪器的自动化与安全性，节约了人员和时间成本。

Description

一种用于多样品检测中的自动进样控制***
技术领域
本发明属于自动进样控制技术领域，特别是提供了一种用于多样品检测中的自动进样控制***。
背景技术
多样品检测中的自动进样控制***是根据空间三维坐标定位原理对样品进行精确定位，实现多样品的自动进样和连续检测。具有定位准，精度高、通用性强等优点，在一些应用现场，由于样品多，测试时间长，因此需要一种多个样品自动进样且连续检测的机构及控制***来实现仪器对多样品的快速筛查，以及人员与时间的成本节约。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于多样品检测中的自动进样控制***，解决了食品重金属检测仪在应用现场由于样品多，测试时间长带来的人员和时间成本的浪费，实现了样品的快速筛查。适用于多样品检测中的自动进样控制，实现三维空间上机械抓手任意位置移动，准确定位、待测样品杯的有无检测、自动抓取、移动、投递的控制，最终实现多样品检测中自动进样与连续检测。
本发明的设计思想在于：***通过USB数据线与运动控制电路进行数据通信，由运动控制电路通过电机驱动器对X轴电机、Y轴电机、Z轴电机进行控制，实现机械抓手的移动，定位的控制，并对机械抓手电机进行控制，实现机械抓手对样品杯的抓取与投递。同时通过运动控制电路查询光电开关、接近开关、限位开关的状态，实现对样品杯托盘推拉到位、样品杯有无、以及机械抓手位置状态的检测，并实时反馈给PC机。
本发明包括PC机1、USB数据线2、运动控制电路3、电机驱动器4、X轴电机5、Y轴电机6、Z轴电机7、机械抓手电机8、限位开关9、光电开关10、接近开关11。PC机1通过USB数据线2与运动控制电路3连接，同时运动控制电路3通过电机驱动器4与X轴电机5、Y轴电机6、Z轴电机7、机械抓手电机8连接，机械抓手安装在Z轴底端，安装在X轴、Y轴、Z轴原点位置的限位开关9、安装在样品托盘上的光电开关10与安装在机械抓手上的接近开关11，都直接连接到运动控制电路3的输入端。
PC机1通过USB数据线2向运动控制电路3发送命令，运动控制电路3将接收到的命令进行解析，通过电机驱动器4实现对X轴电机5、Y轴电机6、Z轴电机7、机械抓手电机8的控制，同时运动控制电路8将查询到的限位开关9、光电开关10、接近开关11的状态信息反馈给PC机1。
本发明的创新点在于：利用X轴电机5、Y轴电机6、Z轴电机7实现机械抓手三维空间位置的任意移动及精确定位，利用安装在机械抓手上的接近开关11准确识别样品杯，实现样品杯抓取成功与否的检测以及托盘上样品杯有无的检测；利用安装在X轴、Y轴、Z轴上的限位开关9实现机械抓手的准确定位与加减速控制，提高仪器运行的准确性与安全性；利用光电开关10实现对托盘位置到位的检测；利用运动控制电路3对X轴、Y轴、Z轴电机的控制，实现任意位置样品杯的抓取与投递，同时实现对限位开关9、光电开关10、接近开关11的状态检测并实现与PC机1的数据通信；将X轴、Y轴、Z轴的原点位置设置在样品进样口，实现从原点到样品杯，样品杯到进样位置的路径一致，减少了运动误差，保证了运动精度。
本发明的优点在于，实现三维空间上机械抓手任意位置移动，待测样品杯得有无检测、自动抓取、移动、投递的控制，最终实现多样品检测的自动、流畅进样。有效的提高了仪器的自动化与安全性，节约了人员和时间成本。
附图说明
图1为本发明一种用于多样品检测中的自动进样控制***的***示意图。其中，PC机1、USB数据线2、运动控制电路3、电机驱动器4、X轴电机5、Y轴电机6、Z轴电机7、机械抓手电机8、限位开关9、光电开关10、接近开关11。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下参照本发明在食品重金属检测仪上的应用及附图，对本发明作进一步详细说明。
本发明的***示意图如附图1所示，包括包括PC机1、USB数据线2、运动控制电路3、电机驱动器4、X轴电机5、Y轴电机6、Z轴电机7、机械抓手电机8、限位开关9、光电开关10、接近开关11。***工作过程简述如下：
仪器上电，PC机1通过USB数据线2与运动控制电路3连接，同时运动控制电路3通过电机驱动器4与X轴电机5、Y轴电机6、Z轴电机7、机械抓手电机8连接，机械抓手安装在Z轴底端，安装在X轴、Y轴、Z轴原点位置的限位开关9、安装在样品托盘上的光电开关10与安装在机械抓手上的接近开关11，都直接连接到运动控制电路3的输入端。
当运动控制电路3查询到光电开关10指示样品杯托盘推拉到位的状态后，通知PC机1，PC机1下发搜寻原点命令，运动控制电路3接收命令后，控制X轴电机5、Y轴电机6、Z轴电机7运动，并实时查询原点处的限位开关9状态，当查询到原点处的限位开关9状态后，各轴电机停止运动，并由运动控制电路3通知PC机1，等待下一步命令。
当PC机1接收到原点信息后，计算待测样品杯所在的位置，并将位置信息下发到运动控制电路3，由运动控制电路3分别控制X轴电机5、Y轴电机6运动，到达待测样品杯位置后，运动控制电路3查询机械抓手上的接近开关11的状态，查看托盘上是否有无样品杯，并通知PC机1，若无样品杯，PC机1弹出错误，若有样品杯，PC机1下发Z轴下降命令，运动控制电路3控制Z轴电机7运动，Z轴下降，PC机1实时查询位置信息，到达指定位置后，Z轴电机7停止运动，PC机1下发抓取样品杯命令，运动控制电路3接收命令后，向电机驱动器4发送机械抓手电机8工作脉冲，控制机械抓手电机8运动，实现样品杯抓取，并通知PC机1，PC机1下发投递样品杯命令，运动控制电路3控制X轴电机5、Y轴电机6运动，到达原点后，控制Z轴电机7、机械抓手电机8运动，投递样品，投递结束后运动控制电路3控制Z轴电机7运动，升起至原点位置，并通知PC机1，此时PC机1进入样品检测状态。样品卸载过程与进样过程重复，不再叙述。

Claims (2)

1.一种用于多样品检测中的自动进样控制***，其特征在于，包括PC机(1)、USB数据线(2)、运动控制电路(3)、电机驱动器(4)、X轴电机(5)、Y轴电机(6)、Z轴电机(7)、机械抓手电机(8)、限位开关(9)、光电开关(10)、接近开关(11)；PC机(1)通过USB数据线(2)与运动控制电路(3)连接，同时运动控制电路(3)通过电机驱动器(4)与X轴电机(5)、Y轴电机(6)、Z轴电机(7)、机械抓手电机(8)连接，机械抓手安装在Z轴底端，安装在X轴、Y轴、Z轴原点位置的限位开关(9)、安装在样品托盘上的光电开关(10)与安装在机械抓手上的接近开关(11)，都直接连接到运动控制电路(3)的输入端；
PC机(1)通过USB数据线(2)向运动控制电路(3)发送命令，运动控制电路(3)将接收到的命令进行解析，通过电机驱动器(4)实现对X轴电机(5)、Y轴电机(6)、Z轴电机(7)、机械抓手电机(8)的控制，同时运动控制电路(8)将查询到的限位开关(9)、光电开关(10)、接近开关(11)的状态信息反馈给PC机(1)。
2.根据权利要求1所述的自动进样控制***，其特征在于：利用X轴电机(5)、Y轴电机(6)、Z轴电机(7)实现机械抓手三维空间位置的任意移动及精确定位，利用安装在机械抓手上的接近开关(11)准确识别样品杯，实现样品杯抓取成功与否的检测以及托盘上样品杯有无的检测；利用安装在X轴、Y轴、Z轴上的限位开关(9)实现机械抓手的准确定位与加减速控制，提高仪器运行的准确性与安全性；利用光电开关(10)实现对托盘位置到位的检测；利用运动控制电路(3)对X轴、Y轴、Z轴电机的控制，实现任意位置样品杯的抓取与投递，同时实现对限位开关(9)、光电开关(10)、接近开关(11)的状态检测并实现与PC机(1)的数据通信；将X轴、Y轴、Z轴的原点位置设置在样品进样口，实现从原点到样品杯，样品杯到进样位置的路径一致，减少了运动误差，保证了运动精度。
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