一种生物产业用高速定位冷冻离心机的制作方法

本发明涉及生物产业自动化设备，特别涉及一种生物产业用高速定位冷冻离心机。

背景技术：

1、高速冷冻离心机作为生物医学、材料科学、食品工业等领域中不可或缺的研究工具，随着自动化技术的发展，越来越多的实验室和工业生产线开始采用自动化设备来进行实验和生产。然而，目前的高速冷冻离心机采用的普通电机无法实现转头的自动回零并按一定角度旋转，这给自动化设备的集成带来了很大的困难。

2、传统的离心机通常需要手动操作，包括转子的安装和离心管的放置等，不仅操作繁琐，而且需要高技能的操作人员，容易出现操作失误和样品污染等问题。而在自动化实验流程中，自动化设备通常需要进行大量的样品处理，如果每次都需要手动操作离心机，将会严重影响实验效率和准确性。

3、经检索，专利申请号202221164387.0公布了一种高速冷冻离心机，利用吊杆进行减震，在离心机壳体底部还设置了若干减震弹簧，提高离心机的减震性能，但未涉及冷冻如何实现与转速范围，同时该离心机不能实现转头的自动定位与门板的自动化开启。专利申请号202111557544.4公布了一种提前预冷转子更换式高速冷冻离心机，分隔板的和隔温壁形成三个空间，解决对即将使用的转子进行预冷操作，减少工作中的冷却时间，快速的降温，但因缺少转子的自动定位功能，也不能实现自动化设备的集成。因此，实现高速冷冻离心机的自动化操作，是当前生物医学、材料科学、食品工业等领域中自动化设备集成的重要技术难题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种生物产业用高速定位冷冻离心机以解决现有的离心机门盖不能自动化开启，自动化设备中机器人无法准确判断离心管位置并顺利抓取的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种生物产业用高速定位冷冻离心机，包括冷水机、离心机外壳和转头，所述离心机外壳的上表面固定连接有上护板，所述上护板的上表面开设有凹槽，所述上护板的下侧设置有电机安装板，所述电机安装板的下表面固定连接有高速定位电机，所述转头位于凹槽内并与高速定位电机的输出端固定连接，所述高速定位电机的一侧设置有温度传感器，所述高速定位电机的外侧设置有冷却盘管，所述冷却盘管通过连接管与冷水机相连通，所述电机安装板的下表面边缘固定连接有多个橡胶减震器，所述橡胶减震器的底端固定连接有底座，所述底座与离心机外壳固定连接，所述上护板的上表面固定连接有门盖，所述门盖上开设有取放口，所述门盖内设置有与取放口相对应的开门机构，所述开门机构包括通过安装板固定连接在门盖内顶壁的笔形伸缩气缸，所述取放口处设置有弯折成型的开门盖板，所述开门盖板安装在笔形伸缩气缸的输出端。

4、优选地，所述离心机外壳的内部固定连接有内壳，所述内壳与离心机外壳之间形成有空腔，所述冷却盘管与连接管通过空腔内部的接头相连通。

5、优选地，所述温度传感器位于空腔的内部，所述温度传感器的温度探头伸入内壳的内部并位于前后两个橡胶减震器之间。

6、优选地，所述内壳的内壁固定连接有气凝胶保温层，所述冷却盘管位于气凝胶保温层与上护板之间。

7、优选地，所述高速定位电机采用带编码器的永磁无刷直流电机，转速为15000-20000r/min，所述高速定位电机可以自动回零，并按一定角度运行，角度定位精度±0.25度。

8、优选地，所述连接管的数量为两个，所述连接管为保温管。

9、优选地，所述凹槽的内部开设有通孔，所述通孔大于高速定位电机的输出轴。

10、优选地，所述笔形伸缩气缸的输出端固定连接有t形块，所述开门盖板的一侧固定连接有连接块，所述连接块上开设有与t形块相对应的t形槽，所述开门盖板的另一侧固定连接有滑块，所述门盖的内顶壁固定连接有与滑块相对应的导轨。

11、优选地，所述开门盖板包括固定部和活动部，所述固定部的一端固定连接有固定箱，所述活动部的一侧固定连接有活动板，所述活动板位于固定箱的内部并固定连接有活动块，所述活动块与固定箱的内壁之间固定连接有弹簧，所述门盖的内顶壁右侧固定连接有l形挡块，所述活动部的右侧开设有与l形挡块相对应的斜面。

12、本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

13、上述方案中，采用了新型的电机控制系统和自动定位技术，可实现转头自动回零并按一定角度旋转，以便于机器人准确判断离心管的位置并顺利抓取，同时通过气缸推动实现离心机门盖的自动化开启，能够方便地集成到自动化设备中，提高操作效率和样品处理质量，特别是在高通量的自动化实验流程中，该高速定位冷冻离心机能够大大提高实验效率和准确性，具有广泛的实际应用价值。

14、离心机转头直接安装到高速定位电机的输出轴上，实现了电机的直驱，避免传动损失，同时电机安装板通过四个橡胶减震器固定到转动底座上，减少电机高速转动引起的振动传递。

15、自动开门机构中的打开空间为开门盖板，面积较小，打开门后冷气损失小，电机旁设有温度传感器，进行温度的实时监测与控制，保证转头附近的低温环境，外侧的气凝胶保温层可以减少热损失，保证温度的均匀性，从而提高了离心机运行的安全性和运行效率。

16、开门时开门盖板向左移动，此时活动部上的斜面脱离l形挡块，弹簧的回复力带动活动板、活动块和活动部移动，从而使开门盖板在移动的过程中活动部脱离门盖，减少开门时的摩擦，关门时开门盖板移动到右侧后活动部上的斜面受到l形挡块的阻挡，此时活动部带动活动板和活动块滑动并拉伸弹簧，直至开门盖板上的活动部将门盖上的取放口堵住，从而不仅提高了开门盖板的使用寿命，而且关门后更加的紧密，较少冷气的损失。

技术特征：

1.一种生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，包括冷水机（1）、离心机外壳（2）和转头（3），所述离心机外壳（2）的上表面固定连接有上护板（4），所述上护板（4）的上表面开设有凹槽（5），所述上护板（4）的下侧设置有电机安装板（6），所述电机安装板（6）的下表面固定连接有高速定位电机（7），所述转头（3）位于凹槽（5）内并与高速定位电机（7）的输出端固定连接，所述高速定位电机（7）的一侧设置有温度传感器（8），所述高速定位电机（7）的外侧设置有冷却盘管（9），所述冷却盘管（9）通过连接管（10）与冷水机（1）相连通；

2.根据权利要求1所述的生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，所述离心机外壳（2）的内部固定连接有内壳（16），所述内壳（16）与离心机外壳（2）之间形成有空腔（17），所述冷却盘管（9）与连接管（10）通过空腔（17）内部的接头（18）相连通。

3.根据权利要求2所述的生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，所述温度传感器（8）位于空腔（17）的内部，所述温度传感器（8）的温度探头伸入内壳（16）的内部并位于前后两个橡胶减震器（11）之间。

4.根据权利要求2所述的生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，所述内壳（16）的内壁固定连接有气凝胶保温层（19），所述冷却盘管（9）位于气凝胶保温层（19）与上护板（4）之间。

5.根据权利要求1所述的生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，所述高速定位电机（7）采用带编码器的永磁无刷直流电机，转速为15000-20000r/min，所述高速定位电机（7）可以自动回零，并按一定角度运行，角度定位精度±0.25度。

6.根据权利要求1所述的生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，所述连接管（10）的数量为两个，所述连接管（10）为保温管。

7.根据权利要求1所述的生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，所述凹槽（5）的内部开设有通孔（501），所述通孔（501）大于高速定位电机（7）的输出轴。

8.根据权利要求1所述的生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，所述笔形伸缩气缸（1502）的输出端固定连接有t形块（1504），所述开门盖板（1503）的一侧固定连接有连接块（1505），所述连接块（1505）上开设有与t形块（1504）相对应的t形槽（1506），所述开门盖板（1503）的另一侧固定连接有滑块（1507），所述门盖（13）的内顶壁固定连接有与滑块（1507）相对应的导轨（1508）。

9.根据权利要求1所述的生物产业用高速定位冷冻离心机，其特征在于，所述开门盖板（1503）包括固定部（1509）和活动部（1510），所述固定部（1509）的一端固定连接有固定箱（1511），所述活动部（1510）的一侧固定连接有活动板（1512），所述活动板（1512）位于固定箱（1511）的内部并固定连接有活动块（1513），所述活动块（1513）与固定箱（1511）的内壁之间固定连接有弹簧（1514），所述门盖（13）的内顶壁右侧固定连接有l形挡块（1515），所述活动部（1510）的右侧开设有与l形挡块（1515）相对应的斜面（1516）。

技术总结
本发明提供一种生物产业用高速定位冷冻离心机，属于生物产业自动化设备技术领域；包括冷水机、离心机外壳和转头，所述离心机外壳的上表面固定连接有上护板，所述上护板的上表面开设有凹槽，所述上护板的下侧设置有电机安装板，所述电机安装板的下表面固定连接有高速定位电机，所述转头位于凹槽内并与高速定位电机的输出端固定连接，所述高速定位电机的一侧设置有温度传感器。本发明采用了新型的电机控制系统和自动定位技术，可实现转头自动回零并按一定角度旋转，以便于机器人准确判断离心管的位置并顺利抓取，同时通过气缸推动实现离心机门盖的自动化开启，能够方便地集成到自动化设备中，提高操作效率和样品处理质量。

技术研发人员：涂高祥,贺全虎,刘锫
受保护的技术使用者：百泉聚兴（深圳）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16