一种全自动移液器的制作方法

1.本实用新型涉及移液器技术领域，特别涉及一种全自动移液器。


背景技术：

2.移液器是一种用于定量转移液体的器具。现有移液器中，有手持移液枪和全自动移液器两类。前者为手持设备，价格便宜操作简单，但是在大量实验中耗费人力；后者为全自动移液设备，在大量实验中使用方便，但是价格昂贵，且大多量程固定，不易更换，灵活性不足，为适应多种实验，只能购买多台设备，但设备间又无法混合使用。因此急需一种使用灵活，适应量程较广，价格适中的移液设备。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种全自动移液器，其优点是能够自动化操作移液枪进行液体移取作业，且可以自动调整移液枪的额定移液量，无需手动调整移液枪的额定移液量，大大提高了液体移取作业的自动化程度。
4.本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种全自动移液器，包括机架，机架上设有两根相互平行的纵梁，两根纵梁之间设有与纵梁垂直的横梁，横梁上滑动连接有x轴滑块，x轴滑块连接有用于驱动x轴滑块在横梁上移动的 x向驱动机构；
5.所述x轴滑块上设有z梁，z梁上滑动连接有z轴滑块，z轴滑块连接有用于驱动z轴滑块在z梁上移动的z向驱动机构；
6.所述z轴滑块上安装有枪架、滑台和按压电机，所述枪架用于安装移液枪，所述滑台与z轴滑块之间为滑动连接，按压电机设置在滑台的上方且按压电机的输出轴连接有与滑台螺纹连接的按压丝杆，按压电机用于驱动滑台在z轴滑块上上下滑动，滑台上设有旋钮电机，枪架设置在旋钮电机的下方，旋钮电机的输出轴用于与移液枪的出液按钮连接；
7.机架上位于移液枪的下方设有平台。
8.本实用新型进一步设置为，还包括视觉采集摄像头，视觉采集摄像头固定在机架上，视觉采集摄像头用于采集移液枪上数字显示窗的图像信息。
9.本实用新型进一步设置为，还包括退枪头固定销和废枪头收集盒，所述退枪头固定销固定在机架上，所述退枪头固定销用于按压移液枪上的退枪头按钮，所述废枪头收集盒设置在退枪头固定销的下方。
10.本实用新型进一步设置为，所述平台上设有新枪头支架，所述新枪头支架用于放置清洁的移液枪枪头。
11.本实用新型进一步设置为，所述x向驱动机构包括与x轴滑块连接的驱动链条，驱动链条通过设置在横梁上的两个链轮支撑，其中一个链轮连接有用于驱动链轮转动的x向驱动电机。
12.本实用新型进一步设置为，所述z向驱动机构包括设置在z梁上的z向丝杆， z向丝杆与z轴滑块螺纹连接，z向丝杆连接有用于驱动z向丝杆转动的z向驱动电机。
13.本实用新型进一步设置为，所述机架的底部设有至少两个y向滑杆，所述y 向滑杆与所述纵梁平行，所述y向滑杆上滑动连接有y向滑块，所述平台安装在 y向滑块上，所述平台连接有驱动同步带，所述驱动同步带通过设置在机架上的两个带轮连接，其中一个带轮上连接有y向驱动电机。
14.本实用新型进一步设置为，所述枪架上设有用于安装移液枪的安装槽，安装槽的形状与移液枪外形匹配，枪架上还设有与移液枪手柄形状匹配的异形托板，枪架上连接有压环用于压紧移液枪，压环的两端与枪架之间通过卡扣连接。
15.本实用新型进一步设置为，机架上设有与横梁平行的导向杆，z梁背面设有导向套，导向杆穿过导向套中。
16.综上所述，本实用新型的有益效果有：
17.1.本实用新型中，z轴滑块能够带动移液枪在x方向和z方向移动，平台能够受控在y方向移动，因此，移液枪和放置在平台上的溶液器皿可以相对的灵活移动，有利于移液枪完成复杂的液体移取作业；移液枪的按压操作由按压电机实现，按压电机转动时可以推动滑台在z梁上移动，再通过旋钮电机按压移液枪，实现了移液枪吸取液体或排出液体的作业；
18.2.本实用新型中，设置旋钮电机与移液枪的出液按钮连接，当需要调整移液枪的额定移液量时，通过旋钮电机转动移液枪上的出液按钮即可改变移液枪的额定移液量，移液枪额定移液量的调整实现了自动化，无需人工调整，有利于提高移液过程的自动化水平和生产效率；
19.3.本实用新型中，设置视觉采集摄像头用于采集移液枪上数字显示窗的图像信息，移液枪上数字显示窗的数字信息指示移液枪当前的额定移液量，当通过旋钮电机调整移液枪的额定移液量时，数字显示窗中的数字会变动，通过对视觉采集摄像头采集到关于数字显示窗的图像信息进行视觉分析并识别数字，可以将移液枪的额定移液量转换为数字信号，并控制旋钮电机的转动量，从而提高移液枪额定移液量调节的准确程度；
20.4.本实用新型中，设置退枪头固定销用于自动退下移液枪的枪头，在完成一项移液作业后，控制移液枪向退枪头固定销移动并使移液枪上的退枪头按钮与退枪头固定销抵触，移液枪的枪头即可退下落入到下方的废枪头收集盒中；同时，控制移液枪向新枪头支架上放置的新枪头移动并使得移液枪的下端插入新枪头中即可给移液枪换上的新的枪头，移液枪更换枪头的程序可自动实现，进一步提高了的设备的自动化程度。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例正面视角的结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例侧面视角的结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例底面视角的结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例中为了展现平台安装方式的结构示意图；
26.图6是本实用新型中移液枪上数字显示窗中图像信息分析处理过程的示意图。
27.图中，1、机架；2、纵梁；3、横梁；4、x轴滑块；5、z梁；6、z轴滑块； 7、枪架；71、安装槽；72、异形托板；73、压环；8、滑台；9、按压电机；10、按压丝杆；11、旋钮电机；12、平台；13、
链轮；14、x向驱动电机；15、z向丝杆；16、z向驱动电机；17、y向滑杆；18、y向滑块；19、带轮；20、y向驱动电机；21、导向杆；22、导向套。
28.图中，为了表现结构，将部分特征进行了隐藏或移动，特征之间的具体位置关系以说明书记载的为准。
具体实施方式
29.下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
30.需要说明的是，本实用新型中所述的移液枪为市面上常见的用于液体移取的手动移液枪，其典型品牌如拓派移液枪，其上有出液按钮和退枪头按钮，按压出液按钮可以排出移液枪中吸取的液体，退枪头按钮用于退下移液枪上的可拆卸枪头。出液按钮可以通过旋转调整移液枪的额定出液量，出液按钮旋转至指定位置后，移液枪的每次移液量均为固定数值。移液枪上具有一个数字显示窗，其上的数字信息为机械数字码，用于指示移液枪的当前额定移液量。
31.实施例：参考图1-5，一种全自动移液器，包括机架1，机架1上设有两根相互平行的纵梁2，两根纵梁2之间设有与纵梁2垂直的横梁3，横梁3上滑动连接有x轴滑块4，x轴滑块4连接有用于驱动x轴滑块4在横梁3上移动的x 向驱动机构。所述x向驱动机构包括与x轴滑块4连接的驱动链条，驱动链条通过设置在横梁3上的两个链轮13支撑，其中一个链轮13连接有用于驱动链轮 13转动的x向驱动电机14。x向驱动电机14工作后通过驱动链条带动x轴滑块 4沿着横梁3滑动。在附图中，并未给出驱动链条的具体位置，但不影响对整体方案的理解。
32.为了增加z梁5的刚性，减少z梁5的振动，在机架1上设有与横梁3平行的导向杆21，z梁5背面设有导向套22，导向杆21穿过导向套22中，通过导向杆21和导向套22对z梁5的移动起到支撑和导向的左右，提高z梁5的移动刚性。
33.所述x轴滑块4上设有z梁5，z梁5向x轴滑块4的上方延伸，z梁5上滑动连接有z轴滑块6，z轴滑块6连接有用于驱动z轴滑块6在z梁5上移动的z向驱动机构。所述z向驱动机构包括设置在z梁5上的z向丝杆15，z向丝杆15与z轴滑块6螺纹连接，z向丝杆15连接有用于驱动z向丝杆15转动的z 向驱动电机16。z向驱动电机16工作后通过z向丝杆15带动z轴滑块6在z梁 5上上下滑动。
34.所述z轴滑块6上安装有枪架7、滑台8和按压电机9。所述枪架7用于安装移液枪，所述枪架7上设有用于安装移液枪的安装槽71，安装槽71的形状与移液枪外形匹配，枪架7上还设有与移液枪手柄形状匹配的异形托板72，移液枪放置在安装槽71中后可以被很好的固定，枪架7上连接有压环73用于压紧移液枪，压环73的两端与枪架7之间通过卡扣连接。所述滑台8与z轴滑块6之间为滑动连接，且滑动方向为竖直方向。按压电机9设置在滑台8的上方且按压电机9的输出轴连接有与滑台8螺纹连接的按压丝杆10，按压电机9用于驱动滑台8在z轴滑块6上上下滑动，按压电机9工作后通过按压丝杆10带动滑台 8在z轴滑块6上上下滑动。滑台8上设有旋钮电机11，枪架7设置在旋钮电机 11的下方，移液枪固定在枪架7上后，旋钮电机11的输出轴与移液枪的出液按钮连接。
35.移液枪的吸液和出液过程通过按压电机9实现，按压电机9带动滑台8上下滑动，从而带动旋钮电机11移动，改变对移液枪上的出液按钮的按压程度，从而控制移液枪的出液
和吸液过程。
36.旋钮电机11工作后带动移液枪上的出液按钮转动，从而改变移液枪的单次移液枪。需要说明的是，在通过旋钮电机11改变移液枪的额定移液量时，移液枪上的出液按钮的高度会发生改变，此时需要通过按压电机9控制滑块移动相应的距离，以保证旋钮电机11输出轴与移液枪出液按钮的连接。
37.本实用新型实施例中的全自动移液器还包括视觉采集摄像头，视觉采集摄像头固定在机架1上，视觉采集摄像头用于采集移液枪上数字显示窗的图像信息。需要调节移液枪的额定移液量时，应当通过x向驱动电机14和z向驱动电机16 将移液枪移动至与视觉采集摄像头正对的位置，以供视觉采集摄像头采集移液枪上数字显示窗的图像信息。采集到数字显示窗的图像信息后，将图像信息上传至另设的上位机中进行图像处理可分析，分析过程参考图6，将图像信息转换为数字信息再输出至旋钮电机11和按压电机9的控制系统中用于控制旋钮电机11 和按压电机9的转动量，从而精确控制移液枪的额定移液量被调整至指定数值。图像的分析和识别采用现有技术。
38.机架1上位于移液枪的下方设有平台12，此平台12用于放置溶液器皿。由于上述移液枪只具有x方向和z方向两个方向的运动自由度，因此，在所述机架 1的底部设有至少两个y向滑杆17，所述y向滑杆17与所述纵梁2平行，所述 y向滑杆17上滑动连接有y向滑块18，所述平台12安装在y向滑块18上，所述平台12连接有驱动同步带，同步带的两端通过螺栓固定在平台12的底部，所述驱动同步带通过设置在机架1上的两个带轮19连接，其中一个带轮19上连接有y向驱动电机20。y向驱动电机20工作后通过驱动同步带带动平台12沿着y 向滑杆17进行滑动，在附图中，并未给出驱动同步带的具体位置，但不影响对整体方案的理解。通过平台12和移液枪移动的配合，可实现移液枪相对于平台 12的三轴移动，可实现复杂的液体移取工作。
39.为了实现移液枪枪头更换的自动化，本实用新型实施例中的全自动移液器还包括退枪头固定销、废枪头收集盒和新枪头支架，所述退枪头固定销固定在机架 1上，所述退枪头固定销用于按压移液枪上的退枪头按钮，所述废枪头收集盒设置在退枪头固定销的下方。所述新枪头支架设置在平台12上，新枪头支架用于放置清洁的移液枪枪头。在完成一项移液作业后，控制移液枪向退枪头固定销移动并使移液枪上的退枪头按钮与退枪头固定销抵触，移液枪的枪头即可退下落入到下方的废枪头收集盒中；同时，控制移液枪向新枪头支架上放置的新枪头移动并使得移液枪的下端插入新枪头中即可给移液枪换上的新的枪头，移液枪更换枪头的程序可自动实现，进一步提高了的设备的自动化程度。
40.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。