一种移液器及加样装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器具技术领域，特别涉及一种移液器及加样装置。


背景技术：

2.移液器在生化免疫检测领域中主要用于移取样本/试剂，移液器在使用的过程中，因为需要频繁的移取不同的样本/试剂，因此需要频繁的更换tip头。
3.中国专利文献cn215917447u(申请号：202122067494.3)公开了一种便于取下枪头的气动移液器，该专利通过丝杆驱动滚珠螺母下移，滚珠螺母下移时挤压杠杆组件进行旋转，杠杆组件进行旋转后下压第一推杆下移，第一推杆下移下压推出环下移并将枪头向下推出；这一过程中的运动结构由丝杆的旋转运动转化为直线运动，而后转化为杠杆的旋转运动，最后再转化为第一推杆的直线运动，虽然实现了方便取下枪头，但整个运动结构的设计较为复杂。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种移液器及加样装置，旨在解决相关技术的移液器的枪头取下过程中，存在运动结构的设计较为复杂的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种移液器，包括：
6.壳体；
7.活塞管，上端安装于所述壳体的底部，下端安装有吸头，所述吸头上用于插装tip头；
8.丝杆组件，设置于所述壳体上；
9.导向轴，安装于所述壳体内；
10.活塞杆，上端螺纹连接于所述丝杆组件上，上端一侧滑动连接于所述导向轴上，下端伸入于所述活塞管内部，所述丝杆组件用于驱动所述活塞杆在所述丝杆组件上沿所述导向轴的轴向方向上下移动；
11.弹性推杆，安装于所述壳体的底部，上端位于所述活塞杆上端一侧的底部，下端伸出所述壳体的底部外；
12.推管，套装于所述活塞管上且可沿所述活塞管上下移动，上端与所述弹性推杆的下端连接且可向上压缩所述弹性推杆，下端与插装在所述吸头上的tip头相抵且可向下推动所述tip头。
13.进一步的，所述丝杆组件包括电机和丝杆；所述电机通过设置的安装板安装于所述壳体的顶部外，所述丝杆的上端通过设置的联轴器连接于所述电机的输出轴。
14.进一步的，活塞杆包括活塞端头、中空杆体和活塞环，所述中空杆体的上端连接于所述活塞端头的底部，所述活塞环设置于所述杆体的下端，所述丝杆的下端螺纹贯穿所述活塞端头并可伸入于所述中空杆体内；
15.所述活塞端头内嵌有滑动轴承，所述滑动轴承套装于所述导向轴上。
16.进一步的，所述活塞端头上安装有滚轮，所述滚轮滚动于所述壳体的相对两侧内壁之间。
17.进一步的，所述壳体内壁上设有第一检测光耦，所述推管上设有贯穿至所述壳体内部的光耦挡杆；当所述tip头插装于所述吸头上时，所述tip头顶起所述推管并连动所述光耦挡杆向上移动，所述光耦挡杆向上移动并触发所述第一检测光耦，以提示所述tip头插装完成。
18.进一步的，所述弹性推杆上包括压簧和推杆，所述压簧套装在所述推杆上，所述压簧卡装于所述壳体的底部内，当所述tip头插装于所述吸头上时，所述tip头顶起所述推管并连动所述推杆向上压缩所述压簧，且使所述推杆的上端抵碰至所述活塞端头的底部。
19.进一步的，当所述tip头插装于所述吸头上时，所述tip头、吸头和活塞环之间的空间形成密封腔体，所述tip头的下端开设有与所述密封腔体连通的吸液口。
20.进一步的，所述壳体内壁上设有第二检测光耦，所述活塞端头上设有活塞挡片，当所述tip头的吸液口进入待吸液体中时，所述丝杆组件驱动所述活塞杆上移并带动所述活塞挡片上移离开所述第二检测光耦，以开始吸液操作。
21.进一步的，所述壳体内壁上设有第三检测光耦，所述第三检测光耦位于所述第二检测光耦下方；当退下所述tip头时，所述丝杆组件驱动所述活塞杆下移并连动所述推杆和推管向下推动所述tip头，直至所述活塞杆上的活塞挡片同时触发所述第二检测光耦和第三检测光耦，以退下所述tip头。
22.本实用新型实施例还提供一种加样装置，包括加样臂和如上所述的移液器，所述移液器装配于所述加样臂上，所述加样臂用于带动所述移液器移动并进行吸液和排液。
23.本实用新型实施例提供一种移液器，包括：壳体；活塞管，上端安装于壳体的底部，下端安装有吸头，吸头上用于插装tip头；丝杆组件，设置于壳体上；导向轴，安装于壳体内；活塞杆，上端螺纹连接于丝杆组件上，上端一侧滑动连接于导向轴上，下端伸入于活塞管内部，丝杆组件用于驱动活塞杆在丝杆组件上沿导向轴的轴向方向上下移动；弹性推杆，安装于壳体的底部，上端位于活塞杆上端一侧的底部，下端伸出壳体的底部外；推管，套装于活塞管上且可沿活塞管上下移动，上端与弹性推杆的下端连接，下端与插装在吸头上的tip头相抵。本实用新型实施例通过丝杆组件驱动活塞杆进行轴向下移时，连动弹性推杆和推管下移并将tip头从吸头上推下，具有通过简单运动结构取下tip头的优点。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型实施例提供的移液器的内部结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的移液器上装取tip头时的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的移液器上退出tip头时的结构示意图。
28.图中标识说明：
29.1、主壳体；11、第一检测光耦；12、第二检测光耦；13、第三检测光耦；14、气压传感器；15、转接头；16、导管；
30.2、活塞管；
31.3、吸头；
32.41、电机；411、安装板；42、丝杆；43、联轴器；
33.5、导向轴；
34.61、活塞端头；611、滑动轴承；612、滚轮；613、轴位螺钉；614、活塞挡片；62、中空杆体；63、活塞环；
35.71、推杆；72、压簧；
36.8、推管；81、光耦挡杆；
37.9、tip头。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
40.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
41.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
42.结合图1-3，本实用新型实施例提供一种移液器，包括：壳体、吸头3、丝杆组件、导向轴5、活塞杆、弹性推杆和推管8；
43.活塞管2，上端安装于壳体的底部，下端安装有吸头3，吸头3上用于插装tip头9；
44.丝杆组件设置于壳体上；
45.导向轴5安装于壳体内，导向轴5的上端安装在壳体的顶部，导向轴5的下端安装在壳体的底部；
46.活塞杆的上端螺纹连接于丝杆组件上，活塞杆的上端一侧滑动连接于导向轴5上，活塞杆的下端伸入于活塞管2内部，丝杆组件用于驱动活塞杆在丝杆组件上沿导向轴5的轴向方向上下移动；
47.弹性推杆安装于壳体的底部，弹性推杆的上端位于活塞杆上端一侧的底部，弹性推杆的下端伸出壳体的底部外；
48.推管8套装于活塞管2上且可沿活塞管2上下移动，推管8的上端与弹性推杆的下端
连接且可向上压缩弹性推杆，推管8的下端与插装在吸头3上的tip头9相抵且可向下推动tip头9。
49.本实施例中的丝杆组件包括电机41和丝杆42；电机41通过设置的安装板411安装在壳体的顶部外，丝杆42位于壳体内且与导向轴5并列，丝杆42的上端通过设置的联轴器43与电机41的输出轴连接；活塞杆的上端螺纹连接在丝杆42上，活塞杆的上端一侧滑动连接于导向轴5上以限制活塞杆转动；即通过电机41驱动丝杆42转动时，可带动活塞杆在丝杆组件上沿导向轴5的轴向方向上下移动。
50.由此，结合图2所示，tip头9的插装过程可以为：移液器整体下移并使吸头3与tip头9的上端对应后进行插装，插装的过程中tip头9的上端向上顶起推管8，连动推管8向上压缩弹性推杆，并使得弹性推杆的上端对应至活塞杆上端一侧的底部，此时完成tip头9的插装过程。
51.由此，结合图3所示，tip头9的脱离可以过程为：丝杆42转动并驱动活塞杆向下运动，活塞杆的上端一侧的底部接触弹性推杆的上端并推动弹性推杆向下运动，弹性推杆向下运动可以连动推管8向下运动，同时通过弹性推杆自身向下的反弹力增加了推管8向下运动的推力，使得推管8向下运动后可以将插装在吸头3上的tip头9向下推动并脱离吸头3，从而完成tip头9的取下操作。
52.本实施例的tip头9脱离过程仅通过丝杆42的旋转运动转化为直线运动，并配合弹性推杆增加向下的直线推力，通过简单的运动转化实现了快速方便取下tip头9的优点。
53.下面具体介绍活塞杆结构：
54.在一实施例中，活塞杆包括活塞端头61、中空杆体62和活塞环63，中空杆体62的上端连接于活塞端头61的底部，活塞环63设置于杆体的下端，丝杆42的下端螺纹贯穿活塞端头61并可伸入于中空杆体62内；活塞端头61内嵌有滑动轴承611，滑动轴承611套装于导向轴5上，活塞端头61上还安装有滚轮612，滚轮612滚动于壳体的相对两侧内壁之间。
55.一些实现方式中，活塞端头61上开设螺纹通孔，中空杆体62的中空位置与螺纹通孔对应连通，丝杆42的下端螺纹贯穿活塞端头61上的螺纹通孔。为了防止活塞杆跟随丝杆42旋转，在活塞杆上设置防旋转结构：可以在活塞端头61的一侧内嵌滑动轴承611，滑动轴承611套装于导向轴5上后可以限制活塞端头61旋转，即可以限制活塞杆旋转；还可以在活塞端头61的另一侧外部使用一个轴位螺钉613固定一个滚轮612，滚轮612可以在轴位螺钉613上自由转动，滚轮612和壳体的相对两侧内壁之间小间隙配合；通过以上两个防旋转结构，在丝杆42驱动活塞杆上下运动时可以限制活塞杆旋转，只保持活塞杆轴向的运动自由度。
56.其中，壳体可以包括主壳体1和上盖，滚轮612与主壳体1内壁和上盖内壁之间小间隙配合。
57.下面具体介绍插装tip头9的过程：
58.在一实施例中，结合图2所示，壳体内壁上设有第一检测光耦11，推管8上设有贯穿至壳体内部的光耦挡杆81；当tip头9插装于吸头3上时，tip头9顶起推管8并连动光耦挡杆81向上移动，光耦挡杆81向上移动并触发第一检测光耦11，以提示tip头9插装完成。
59.本实施例中，当移液器整体向下运动并使吸头3与tip头9对应，使得tip头9的上端插装至吸头3上，此时tip头9由于和吸头3过盈配合产生弹性变形，形成了径向密封，同时
tip头9将推管8顶起并连动光耦挡杆81和弹性推杆向上移动，并在tip头9将推管8顶起结束后完成tip头9的插装。
60.其中，tip头9将推管8顶起并连动光耦挡杆81向上移动时，光耦挡杆81向上移动至第一检测光耦11并在触发第一检测光耦11后提示tip头9插装完成。插装完成后的tip头9、吸头3和活塞环63之间的空间形成密封腔体，tip头9的下端开设有与密封腔体连通的吸液口，此时可以通过吸液口进行后续的吸液操作；其中tip头9的下端为细长尖端，可以满足如96深孔板等的小间距孔距的样本提取。
61.其中，弹性推杆上包括压簧72和推杆71，压簧72套装在推杆71上，压簧72卡装于壳体的底部内，tip头9将推管8顶起并连动弹性推杆向上移动时，推杆71向上压缩压簧72并产生向下的回弹力，且推杆71的上端可以抵碰至活塞端头61的底部；这里通过插装tip头9的时候使得弹性推杆具备向下的回弹力，以便后续在取下tip头9时可以增强向下的推力。
62.其中，活塞环63外表面和吸头3内表面采用过盈配合，配合面拥有高光洁度，同时由于过盈配合，具有可靠的密封效果。
63.下面具体介绍吸液的过程：
64.在一实施例中，结合图2所示，壳体内壁上设有第二检测光耦12，活塞端头61上设有活塞挡片614，当tip头9的吸液口进入待吸液体中时，丝杆组件驱动活塞杆上移并带动活塞挡片614上移离开第二检测光耦12，以开始吸液操作。
65.其中，壳体内壁上设有气压传感器14，气压传感器14上设有转接头15，转接头15上连接有导管16(图中示出导管16的部分段)，导管16远离转接头15的一端连接至密封腔体中。
66.本实施例中，将移液器移动到待吸液体上方，再控制移液器下降，当tip头9的尖端进入待吸液体中一定距离后，密封腔体的气压产生变化，气压传感器14通过转接头15和导管16获取气压的变化，当密封腔体的气压达到吸液要求时，通过电机41驱动丝杆42转动并带动活塞杆向上移动，活塞杆向上移动时带动活塞挡片614上移并离开第二检测光耦12，并在离开第二检测光耦12时完成tip头9吸液前的空吸过程，并在活塞杆继续向上移动的过程中开始吸液，吸液量预先设定一个阈值，具体可以由气压传感器14使用气压阈值进行监控吸液量，也可以控制活塞杆上移的行程以设定固定的吸液量。
67.可以理解的，吸液完毕后进入排液过程，排液过程和吸液过程相反，将移液器移动到排液位置，通过电机41驱动丝杆42转动并带动活塞杆向下移动，活塞杆向下移动时带动活塞挡片614下移并朝向第二检测光耦12移动，同时活塞杆向下移动时产生推力可以将液体从tip头9的下端吸液口排至排液位置，需说明的是，排液完毕时活塞杆带动活塞挡片614下移至临近第二检测光耦12但尚不触发第二检测光耦12，即回到吸液前的空吸的位置。
68.下面具体介绍取下tip头9的过程：
69.在一实施例中，结合图3所示，壳体内壁上设有第三检测光耦13，第三检测光耦13位于第二检测光耦12下方；当需要退下tip头9时，丝杆组件驱动活塞杆下移并连动推杆71和推管8向下推动tip头9，直至活塞杆上的活塞挡片614同时触发第二检测光耦12和第三检测光耦13，以退下tip头9。
70.本实施例中，通过电机41驱动丝杆42转动并带动活塞杆向下移动，活塞杆的活塞端头61的底部接触推杆71的上端并下压推杆71，使得推杆71的下端下压推管8，进而使得推
管8向下运动并将tip头9向下推，与此同时，活塞杆向下移动时也带动活塞挡片614下移，当活塞挡片614下移并同时触发第二检测光耦12和第三检测光耦13时，活塞杆向下运动到极限，此时推杆71和推管8也向下运动到极限，并配合压簧72的作用下，tip头9从吸头3上脱落，完成tip头9的取下过程。
71.与此同时，推管8向下运动时也带动光耦挡杆81离开第一检测光耦11。
72.最后，在确认tip头9脱落成功后，电机41驱动丝杆42转动并带动活塞杆向上运动，使活塞挡片614只触发第二检测光耦12时，即可恢复复位状态。
73.本实用新型实施例还提供一种加样装置，包括加样臂和如上的移液器，移液器装配于加样臂上，加样臂用于带动移液器移动并进行吸液和排液。
74.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。