CN210427602U - 一种全自动气液置换加样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动气液置换加样器，包括底座，底座顶部设有与底座固定连接的吸头架组件和样品架组件，底座上的第一电机带动加样臂装置沿着第一直线导轨滑动，加样臂装置中的第二电机带动加样通道装置沿着第二直线导轨滑动，加样通道装置上设有自动注射器和自动脱针装置。本实用新型提供的全自动气液置换加样器，通过自动注射器在第三直线导轨上的移动，在通过自动脱针装置、脱针套、第三感应片和第三传感器，实现取针检测和自动脱针功能，极大减少取针后吊针未及时发现导致实验失败的风险，提高设备运行的稳定性和可靠性。

Description

一种全自动气液置换加样器

技术领域

本实用新型涉及全自动技术领域，尤其涉及一种全自动气液置换加样器。

背景技术

全自动加样设备是实现样本全自动化精密移液、试剂稀释、分配、混匀等功能的仪器，并自动记录管理加样转移过程中产生的数据，便于后续对实验过程进行追溯，可以用于医院诊断实验室、疾病控制实验室、生命科学实验室、司法鉴定实验室、血站、食品检验中心、生物检验等标本量较大的场所，能够极大提高实验室工作人员工作效率。

当前市场上普遍都还是使用传统的手工加样模式，加样过程中存在误加、漏加的可能性且整个加样过程不可追溯，特别是手工分配一些污染、传染或者刺激性液体的时候还会对实验人员安全产生一定的隐患。

以上不足，有待解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种全自动气液置换加样器，实现其实验加样过程的自动化，提高其工作效率，并且加样效率高、加样稳定性好、加样精度高、成本低。

本实用新型技术方案如下所述：

一种全自动气液置换加样器，包括底座，所述底座顶部设有与所述底座固定连接的吸头架组件和样品架组件，且所述底座顶部对应两端分别设有与所述底座固定连接的支架，

所述底座上固定有第一直线导轨和第一电机，所述第一直线导轨上设有与所述第一直线导轨滑动连接的加样臂装置，所述第一电机用于带动所述加样臂装置沿着所述第一直线导轨左右滑动；

所述加样臂装置包括加样臂框架，所述加样臂框架上分别设有与所述加样臂框架固定连接的控制器、第二电机、第二直线导轨，所述第二直线导轨上设有与所述第二直线导轨滑动连接的加样通道装置，所述第二电机用于带动所述加样通道装置沿着所述第二直线导轨前后滑动；

所述加样通道装置包括加样通道座，所述加样通道座上分别设有与所述加样通道座固定连接的第三电机、第三直线导轨和自动脱针装置，所述第三直线导轨上设有滑动座，所述滑动座上设有自动注射器，所述自动注射器上分别设有与所述自动注射器固定连接的第三传感器、脱针转动座和限位轴，所述第三传感器与所述加样通道座固定连接，所述脱针转动座上设有与所述脱针转动座固定连接的转动轴，所述转动轴连接有转动连接块，所述限位轴和所述自动注射器上的枪头分别连接有脱针套，所述脱针套固定连接有第三感应片，所述第三感应片与所述滑动座固定连接；

所述自动脱针装置包括固定座、支撑盖、轴承、限位钉和旋转齿轮挡块，所述固定座通过限位钉依次与所述支撑盖、所述旋转齿轮挡块及所述轴承连接，所述固定座上设有马达，所述马达通过紧固弹簧与所述固定座压紧固定。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述底座上的支架的一侧设有与所述支架固定连接的第一电机座，所述第一电机设于所述第一电机座上，所述第一电机上设有与所述第一电机固定连接的第一主动带轮，所述支架的另一侧设有与所述支架固定连接的第一从动带轮座，所述第一从动带轮座上设有与所述第一从动带轮座连接的第一从动带轮，所述第一主动带轮通过第一同步带与所述第一从动带轮连接，所述第一同步带与所述加样臂装置底部固定连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述加样臂框架上还设有第二从动带轮座，所述第二电机设于所述第二从动带轮座上，所述第二电机上设有与所述第二电机固定连接的第二主动带轮，所述从动带轮座上设有与所述从动带轮座连接的第二从动带轮，所述第二主动带轮通过第二同步带与所述第二从动带轮连接，所述加样通道装置与所述第二同步带固定连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述加样通道座上还设有第三电机座，所述第三电机设于所述第三电机座上，所述滑动座底部设有与所述滑动座固定连接的螺母，所述螺母连接有与所述第三电机固定连接的螺栓.

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述加样臂装置上还设有与所述加样臂装置固定连接的第一感应片，所述底座上设有第一传感器，所述第一感应片和所述第一传感器感应所述加样臂装置沿着所述第一直线导轨滑动的距离。

进一步的，所述底座顶部还设有与所述底座固定连接的驱动控制组件，所述驱动控制组件与所述第一传感器相连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述加样臂框架上还设有与所述加样臂框架固定连接的第二传感器，所述加样通道装置上设有与所述加样通道装置固定连接的第二感应片，所述第二传感器和所述第二感应片感应所述加样通道装置沿着所述第二直线导轨滑动的距离。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述马达为行星齿轮马达。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第一电机、第二电机和第三电机均为高精度步进电机。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述加样通道装置设置有1~8个。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，通过自动注射器在第三直线导轨上的移动，在通过自动脱针装置、脱针套、第三感应片和第三传感器，实现取针检测和自动脱针功能，不仅提高实验室工作人员工作效率，同时兼容电容感应、压力感应双液面探测和自动脱针的全自动气液置换加样器，提高加样的精度和降低交叉污染的风险，同时极大减少取针后吊针未及时发现导致实验失败的风险，提高设备运行的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型另一方向的结构示意图。

图3为本实用新型加样臂装置的结构示意图。

图4为本实用新型加样通道装置的结构示意图。

图5为本实用新型自动脱针装置的结构示意图。

在图中，10、底座；11、支架；12、第一直线导轨；13、加样臂装置；14、吸头架组件；15、样品架组件；20、第一电机；21、第一电机座；22、第一主动带轮；23、第一传感器；24、第一同步带；25、驱动控制组件；26、第一从动带轮；27、第一从动带轮座；28、第一感应片；30、加样臂框架；31、控制器；32、第二传感器；33、第二电机；34、加样通道装置；35、第二感应片；36、第二直线导轨；37、第二从动带轮座；38、第二从动带轮；39、第二同步带；40、自动注射器；41、第三传感器；42、第三感应片；43、脱针套；44、脱针转动座；45、转动连接块；46、转动轴；47、限位轴；48、第三电机；49、第三电机座；50、第三传感器；51、第三感应片；52、滑动座；53、螺母；54、螺栓；55、加样通道座；56、第三直线导轨；57、自动脱针装置；61、限位钉；62、支撑盖；63、旋转齿轮挡块；64、轴承；65、固定座；66、马达；67、紧固弹簧；68、固定块；69、齿轮。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：

如图1-图5所示，一种全自动气液置换加样器，包括底座10，底座10顶部设有与底座10固定连接的吸头架组件14和样品架组件15。

底座10顶部对应两端分别设有与底座10固定连接的支架11，支架11上设有与支架11固定连接的第一直线导轨12，第一直线导轨12上设有与第一直线导轨12滑动连接的加样臂装置13。

支架11一侧还设有与支架11固定连接的第一电机座21，第一电机座21上设有与第一电机座21固定连接的第一电机20，第一电机20上设有与第一电机20固定连接的第一主动带轮22，支架11另一侧设有与支架11固定连接的第一从动带轮座27，第一从动带轮座27上设有与第一从动带轮座27连接的第一从动带轮26，第一主动带轮22通过第一同步带24与第一从动带轮26连接，第一同步带24与加样臂装置13底部固定连接。

具体的，通过在底座10上设置一对或者多对支架11，用于支撑第一直线导轨12，然后支架11一边设置第一电机20和第一主动带轮22，另外一边设有第一从动轮座27和第一从动带轮26，在通过第一同步带24使得两边连通，在第一直线导轨12上设有加样臂装置13，加样臂装置13可以在第一直线导轨12上左右滑动，并且加样臂装置13底部是和第一同步带24固定连接的，在电机转动时，带轮转动，加样臂装置13也会随着第一同步带24移动，移动的最大距离为第一主动带轮22和第一从动带轮26的距离，实现对底座10上的样品架组件15和吸头架组件14左右来回上的夹取和测试。

如图3所示，加样臂装置13包括加样臂框架30，加样臂框架30上分别设有与加样臂框架30固定连接的控制器31、第二电机33、第二直线导轨36和第二从动带轮座37，第二电机33上设有与第二电机33固定连接的第二主动带轮（图中未标出），第二从动带轮座37上设有与第二从动带轮座37连接的第二从动带轮38，第二主动带轮（图中未标出）通过第二同步带39与第二从动带轮38连接，第二直线导轨36上设有与第二直线导轨36滑动连接的加样通道装置34，加样通道装置34与第二同步带39固定连接。

在加样臂框架30上设有第二直线导轨36，第二直线导轨36一端设有第二电机33和第二主动带轮（图中未标出），另一端设有第二从动带轮38和第二从动带轮座37，第二主动带轮（图中未标出）通过第二同步带39和第二从动带轮38连接，第二直线导轨36上设有加样通道装置34，加样通道装置34能在第二直线导轨36上滑动，并且加样通道装置34和第二同步带39固定连接，在电机启动后，第二同步带39随着第二主动带轮（图中未标出）转动而移动，第二同步带39的移动，带动加样通道装置34左右的移动，移动的最大距离也是第二主动带轮（图中未标出）与第二从动带轮38之间的距离。

作为优选方案，加样臂装置13上还设有与加样臂装置13固定连接的第一感应片28，支架11上还设有与支架11固定连接的第一传感器23底座10顶部还设有与底座10固定连接的驱动控制组件25，驱动控制组件25与第一传感器23相连接。

具体的，在安装了第一传感器23和第一感应片28后，第一感应片28用于检测加样臂装置13在第一直线导轨12上的距离，然后反馈给第一传感器23，在通过第一传感器23反馈给驱动控制组件25，通过第一感应片28传输信息给第一传感器23，再由第一传感器23反馈给驱动控制组件25，识别移动的距离是否不够或者过长，并判断，然后启动第一电机20继续调整距离，可以实现自动探测液面，吸液过程实时自动检测凝块、检测吸空，注液过程实时监控注液量功能，保证了吸吐量的准确精度并可实时监控和追溯。

作为优选方案，加样臂框架30上还设有与加样臂框架30固定连接的第二传感器32，加样通道装置34上设有与加样通道装置34固定连接的第二感应片35。通过第二感应片35感应移动的距离，然后反馈给第二传感器32，在传输给驱动控制组件25，是否存在误差等，判断有误差就启动第二电机33调整。

如图4所示，加样通道装置34包括加样通道座55，加样通道座55上分别设有与加样通道座55固定连接的第三电机座49、第三直线导轨56和自动脱针装置57，第三电机座49上设有与第三电机48固定连接的第三电机48，第三直线导轨56上设有与第三直线导轨56连接的滑动座52，滑动座52底部设有与滑动座52固定连接的螺母53，螺母53连接有与第三电机48固定连接的螺栓54，滑动座52上设有与滑动座52固定连接的自动注射器40。

自动注射器40上分别设有与自动注射器40固定连接的第三传感器50、脱针转动座44和限位轴47，第三传感器50与加样通道座55固定连接，脱针转动座44上设有与脱针转动座44固定连接的转动轴46，转动轴46连接有转动连接块45，限位轴47和自动注射器40上的枪头分别连接有脱针套43，脱针套43固定连接有第三感应片51，第三感应片51与滑动座52固定连接。

如图5所示，自动脱针装置57包括固定座65、支撑盖62、轴承64、限位钉61和旋转齿轮挡块63，固定座65通过限位钉61依次与支撑盖62、旋转齿轮挡块63和轴承64连接，固定座65上设有马达66，马达66通过紧固弹簧67和固定块68与固定座65压紧固定。

在加样通道座55上设有第三直线导轨56、第三电机座49和自动脱针装置57，第三电机座49上设有第三电机48，第三电机48在控制器31的控制下，通过螺栓54和螺母53的传动，带动自动注射器40沿着第三直线导轨56的直线运动。

当自动注射器40上的枪头取到吸头架组件14上的吸头后，限位轴47和自动注射器40上的枪头上的脱针套43，沿着自动注射器40向上运动，同时脱针套43上的第三感应片42伸入第三传感器41的感应区域，实现取针检测功能。当自动注射器40取针注射标本后，在螺栓54和螺母53的传动下，通过第三感应片42进入第三传感器41感应区域，实现自动注射器40第三直线导轨56方向上的原点初始化。脱针时，第三直线导轨56方向上运动到一定距离后，自动脱针装置57上的旋转齿轮挡块63在马达66的传动伸出，挡住转动连接块45，转动连接块45和带动脱针套43向下运动，从而实现自动脱针功能。

作为优选方案，马达66为行星齿轮马达66，实现自动脱针功能，极大提升设备运行的灵活性和运行速度。

作为优选方案，第一电机20、第二电机33和第三电机48均为高精度步进电机，同时采用曲线方式电机控制，提高加样器的加样精度和稳定性。

作为优选方案，加样通道装置34根据应用需求进行灵活组合，可以组合多通道全自动加样，即加样通道装置34为多个（本实施例中为两个），可组成多通道全自动气液转换加样器，提高液体加样速度和工作效率，同时提升设备组合的灵变性。

本实用新型通过自动注射器40在驱动控制模块的控制下进行三维空间运动，实现自动注射器在吸头模块上自动取针，通过光电传感器检测取到一次吸头是否到位；再通过自动脱针装置57、脱针套43、第三感应片42和第三传感器41，实现自动吸液和注液并具有取针检测和自动脱针功能，从而实现加样器的机械自动化，极大减少取针后吊针未及时发现导致实验失败的风险，提高设备运行的稳定性和可靠性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动气液置换加样器，其特征在于，包括底座，所述底座顶部设有与所述底座固定连接的吸头架组件和样品架组件：

所述底座上固定有第一直线导轨和第一电机，所述第一直线导轨上设有加样臂装置，所述第一电机用于带动所述加样臂装置沿着所述第一直线导轨左右滑动；

所述加样臂装置包括加样臂框架，所述加样臂框架上分别设有控制器、第二电机、第二直线导轨，所述第二直线导轨上设有加样通道装置，所述第二电机用于带动所述加样通道装置沿着所述第二直线导轨前后滑动；

所述加样通道装置包括加样通道座，所述加样通道座上分别设有第三电机、第三直线导轨及自动脱针装置，所述第三直线导轨上设有滑动座，所述滑动座上设有自动注射器，所述自动注射器上分别设有第三传感器、脱针转动座及限位轴，所述第三传感器与所述加样通道座固定连接，所述脱针转动座上设有与所述脱针转动座固定连接的转动轴，所述转动轴连接有转动连接块，所述限位轴和所述自动注射器上的枪头分别连接有脱针套，所述脱针套固定连接有第三感应片，所述第三感应片与所述滑动座固定连接；

所述自动脱针装置包括固定座、支撑盖、轴承及旋转齿轮挡块，所述固定座通过限位钉依次与所述支撑盖、所述旋转齿轮挡块及所述轴承连接，所述固定座上设有马达，所述马达通过紧固弹簧与所述固定座压紧固定。

2.根据权利要求1所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述底座上的支架的一侧设有与所述支架固定连接的第一电机座，所述第一电机设于所述第一电机座上，所述第一电机上设有与所述第一电机固定连接的第一主动带轮，所述支架的另一侧设有与所述支架固定连接的第一从动带轮座，所述第一从动带轮座上设有与所述第一从动带轮座连接的第一从动带轮，所述第一主动带轮通过第一同步带与所述第一从动带轮连接，所述第一同步带与所述加样臂装置底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述加样臂框架上还设有第二从动带轮座，所述第二电机设于所述第二从动带轮座上，所述第二电机上设有与所述第二电机固定连接的第二主动带轮，所述从动带轮座上设有与所述从动带轮座连接的第二从动带轮，所述第二主动带轮通过第二同步带与所述第二从动带轮连接，所述加样通道装置与所述第二同步带固定连接。

4.根据权利要求1所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述加样通道座上还设有第三电机座，所述第三电机设于所述第三电机座上，所述滑动座底部设有与所述滑动座固定连接的螺母，所述螺母连接有与所述第三电机固定连接的螺栓。

5.根据权利要求1所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述加样臂装置上还设有与所述加样臂装置固定连接的第一感应片，所述底座上设有第一传感器，所述第一感应片和所述第一传感器感应所述加样臂装置沿着所述第一直线导轨滑动的距离。

6.根据权利要求5所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述底座顶部还设有与所述底座固定连接的驱动控制组件，所述驱动控制组件与所述第一传感器相连接。

7.根据权利要求1所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述加样臂框架上还设有与所述加样臂框架固定连接的第二传感器，所述加样通道装置上设有与所述加样通道装置固定连接的第二感应片，所述第二传感器和所述第二感应片感应所述加样通道装置沿着所述第二直线导轨滑动的距离。

8.根据权利要求1所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述马达为行星齿轮马达。

9.根据权利要求1所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述第一电机、第二电机和第三电机均为高精度步进电机。

10.根据权利要求1所述的全自动气液置换加样器，其特征在于，所述加样通道装置设置有1~8个。

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