一种高精度可循环多通道注射泵装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术注射泵领域，尤其涉及一种高精度可循环多通道注射泵装置。


背景技术：

2.注射泵是一种外部动力装置推动注射器活塞推杆进行往复运动，从而实现液体注射和液体保压在一定范围的移动。注射泵主要应用于临床药品注射和基因检测研究实验等。现有的注射泵一般均为单通道且存在注射精度低、注射流量不稳定，吸液和注射无法自动往复循环工作等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种高精度可循环多通道注射泵装置，可循环往复采用多通道吸液和注射，并且注射精度高，注射流量稳定。
4.本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：
5.本实用新型提出了一种高精度可循环多通道注射泵装置，包括安装于基座模块上的控制模块、运动模块和液体分配模块，所述基座模块至少包括基座支撑架，和安装在基座支撑架上的基座；其中，基座支撑架的基座安装面与水平面之间设有倾角α；所述运动模块至少包括安装于基座上的直线导轨组件，安装于直线导轨组件上的滑块注射器安装座，以及安装于滑块注射器安装座上的电机组件；所述液体分配模块至少包括安装在基座上的液体分配器、分别安装在液体分配器上的进液接口组件、液体出口接头组件、电磁阀和至少一个高精度注射器，其中，高精度注射器的活塞杆连接滑块注射器安装座；所述控制模块分别连接电机组件和电磁阀，用于通过电机组件控制运动模块带动高精度注射器的活塞杆运动，以及通过控制电磁阀控制液体分配器内液体运动方向，从而进行液体的吸取和注射。
6.进一步的，所述倾角α大于等于5
°
，小于等于20
°
。
7.进一步的，所述倾角α＝11
°
。
8.设置的倾角α可以快速排尽集中在液体分配器上部和高精度注射器靠近液体分配器位置的空气，防止由于微小气泡的附壁效应在注射压力较小的情况下影响注射精度。
9.进一步的，所述运动模块还包括安装于基座上的行程开关、安装于滑块注射器安装座的电机安装座，以及安装于滑块注射器安装座的行程开关顶杆，其中，行程开关和行程开关顶杆接触安装。
10.通过控制模块与行程开关和行程开关顶杆的配合，控制运动模块循环往复运动。
11.进一步的，所述控制模块至少包括分别连接电机组件、行程开关和电磁阀的可编程控制单元，用于接收外部信号或者根据预设参数，通过控制电机组件和行程开关从而控制高精度注射器的活塞杆往复循环运动，以及，通过控制电动阀从而引导液体分配器内部液体运动方向。
12.进一步的，所述电磁阀与高精度注射器对应设置，其中电磁阀为高灵敏二位三通
电磁阀控制模块。
13.进一步的，液体出口接头组件与高精度注射器对应设置，所述液体出口接头组件包括输出液管和固定输出液管至液体分配器的液体出口接头。
14.电磁阀、高精度注射器、液体出口组件一一对应设置，其中液体出口组件既可以出液也可以进液，实现单向移液和点样。
15.进一步的，所述液体分配器还连接堵头，所述进液接头组件包括用于引入液体至液体分配器的输入液管和固定输入液管至液体分配器的进液接头。
16.进一步的，所述基座模块还包括安装于基座上的电机丝杆安装座、电机丝杆支撑架以及安装于基座支撑架的固定座。
17.进一步的，所述电机组件至少包括高精度步进电机、连接高精度步进电机的旋转编码器，以及贯穿高精度步进电机和旋转编码器安装的电机丝杆，所述电机丝杆的一端安装至电机丝杆安装座，另一端弹性安装在电机丝杆支撑架。
18.本实用新型的有益效果是：
19.1、通过设置倾角α，快速排尽集中在液体分配器上部和高精度注射器靠近液体分配器位置的空气，从而防止由于微小气泡的附壁效应在注射压力较小的情况下影响注射精度；
20.2、可同时实现多个高精度注射器同时工作，提高了吸液和注射的效率；
21.3、并可通过控制模块与高精度步进电机，以及与行程开关、行程开关顶杆的配合，循环往复精确控制精度，从而实现液体注射体积纳升级别的控制，且保证注射流量稳定。
22.4、除了通过进液接头组件吸取液体，并引导液体通过液体出口接头组件注射或点样到指定的目标体上，还可以在液体出口接头组件之间进行单向移液和点样。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例的高精度可循环多通道注射泵装置的原理框图；
24.图2为本实用新型实施例的高精度可循环多通道注射泵装置的结构示意图；、
25.图3是图2的反面结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例的高精度可循环多通道注射泵装置的剖视示意图；
27.图5是本实用新型实施例的高精度可循环多通道注射泵装置正常工作状态结构示意图；
28.图中，1-控制模块；2-运动模块；21-电机组件；211-电机；212-旋转编码器；213-电机丝杠；22-电机安装座；23-滑块注射器安装座；24-直线导轨组件； 241-导轨；242-滑块；25-行程开关顶杆；26-行程开关；3-液体分配模块；31
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进液接头组件；311-进液接头；312-输入液管；32-液体分配器；33-高精度注射器；34-电磁阀；35-液体出口接头组件；351-液体出口接头；352-输出液管；36-堵头；4-基座模块；41-基座；42-基座支撑架；421-基座安装面；43
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电机丝杠安装座；44-电机丝杆支撑架；45-固定座。
具体实施方式
29.为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。
30.如图1所示，本实施例所述的一种高精度可循环多通道注射泵装置的原理框图，包括安装于基座模块4上的控制模块1、运动模块2和液体分配模块3，控制模块1接收信号控制运动模块2，从而引导液体分配模块进行液体的吸取和注射。
31.运动模块包括电机组件21、电机安装座22、滑块注射器安装座23、直线导轨组件24、行程开关顶杆25和行程开关26。其中电机组件21包括高精度步进电机211，旋转编码器212和电机丝杆213。
32.高精度步进电机和旋转编码器连接后安装在电机安装座上，电机安装座22 和行程开关顶杆26安装在滑块注射器安装座23上，滑块注射器安装座23安装在直线导轨组件上24。
33.控制模块1至少包括可编程单元。本实施例中优选的可编程单元为单片机或者plc。控制模块安装在基座支撑架42的底部，连接电机组件21、行程开关 26和电磁阀34，接收外部信号或者预设参数。其中预设参数包括根据高精度注射器33的最大行程预设值的电机组件21的最大行程；或者根据工作精度的要求对电机组件21进行特定的步数细分；或者根据实际需要在控制模块1中设置所需的运行工况。
34.运动模块基于接收的外部信号或者预设参数，控制电机组件21的运动行程和方向，控制行程开关26的工作和电磁阀34的开启和闭合，从而引导液体分配模块的吸液和注射。电机丝杆213的一端贯穿电机和编码器并固定在电机丝杆安装座43上，另一端弹性连接在电机丝杆支撑架44上，从而保证电机组件在运动过程中的稳定。
35.行程开关26安装在基座41上通过与行程开关顶杆25的接触，以控制运动模块的起始和终点位置，运动模块主要用于循环往复精确控制高精度注射器33 的活塞杆的行程。从而实现液体注射体积纳升级别的控制。
36.如图2和图3所示，液体分配模块3包括进液接头组件31、液体分配器32、高精度注射器33、电磁阀34、液体出口接头组件35和堵头36。进液接头组件包括进液接头和输入液管，用于将所需的液体引入到液体分配器32中，液体出口接口组件35包括液体出口接头351、输出液管352，用于将液体分配器32中的液体按照需求引出到目标体上。液体分配器32安装在基座41上。进液接头组件31、高精度注射器33、电磁阀34、液体出口接头组件35和堵头36安装在液体分配器32上。
37.本实施例中，电磁阀、高精度注射器、液体出口组件一一对应设置，优选电磁阀为高灵敏二位三通电磁阀，高精度注射器一端连接液体分配器，另一端活塞杆安装在滑块注射器安装座23上，将运动模块2产生的动能转化为压力势能；液体分配模块在运动模块2的引导下将从进液接头组件31吸入的液体，按照实际需求引出到液体出口接口组件35，从而再注射到指定的目标体上。
38.如图4所示，基座模块包括基座41、基座支撑架42、电机丝杆支撑架44 和电机丝杆安装座43，如图5所示，其中基座支撑架42的的安装基座421和基座41之间安装面具有一定的倾角α。在注射泵装置工作过程中由于重力的作用，注射泵装置内部空气会集中到液体分配器上部或者是高精度注射器靠近液体分配器的端部位置。为了快速排尽注射泵装置内的空气，避免空气分布于整个高精度注射器内部，增加排气时间。如果空气不能尽快排出，由于微小气泡的附壁效应，在注射压力较小的情况下导致气泡附着在高精度注射器内部表面而无法排尽空气，从而影响注射压力进而影响注射精度。在本实施例中，优选倾角α＝11
°
。
39.如图2所示，本实施例所述的结构示意图，控制模块1根据外部信号或预先设置的运行工况，控制电机组件21沿着直线导轨组件24运动，电机组件21 通过滑块注射器安装座23连接6个高精度注射器33的活塞杆，带动活塞杆向远离液体分配器32的方向运动，在6个高精度注射器33的注射筒内形成压差，再经过液体分配器32的进液接头组件31吸入大量液体，同时通过控制模块电磁阀34控制液体运动方向至高精度注射器33内，再通过控制模块1控制电机组件21带动高精度注射器33的活塞杆向靠近液体分配器32的方向运动，同时通过控制模块电磁阀34控制液体运动方向至液体出口接头组件35，从而实现注射或点样到指定的目标体上。
40.在本实用新型的一些实施方式中，还可以通过控制电磁阀34的内部通道的开关，只经过液体出口接头组件35进行单向移液和点样，首先将输出液管352 插入到需要转移的液体中，通过控制模块1打开电磁阀与输出液管352相连通道的开关，并控制电机组件21带着高精度注射器33的活塞杆沿着直线导轨组件24向电机丝杠支撑架44方向运动，将需要转移的液体吸入到输出液管中，最后通过控制模块1再打开电磁阀34与输出液管352相连通道的开关，同时控制电机组件21带着高精度注射器33的活塞杆沿着直线导轨组件24向电机丝杠安装座43方向运动，将输出液管352中的液体注射或点样到指定的目标体上。
41.以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。