一种高精度分液-配液仪的制作方法

本实用新型涉及精密仪器技术领域，尤其是一种高精度分液-配液仪。

背景技术：

分液仪及配液仪是一种用于将多种液瓶内的原液以一定配比分配或混合到不同试管或分液瓶中的高精度化工设备，目前化学实验室、制药厂等大量配比化学溶液的操作过程中多采用传统配液仪器，如申请人前期申请专利一种多功能配液仪(cn107715715a)，一种多功能配液仪，包括机架、单片机及配液单元，其中单片机及配液单元均安装在机架上，其特征在于：所述配液单元包括出液管以及多个的液位检测盒；所述液位检测盒包括盒体、红外发射管及红外接收管，其中盒体的相对两侧上分别安装红外接收管和红外发射管，且每侧的红外接收管和红外发射管跨中对称安装；每个液位检测盒上装有液瓶，液瓶通过第一软管与换向阀连通，换向阀通过第二软管与出液管连通且换向阀与取液器密封连通；每个液位检测盒、换向阀及取液器均分别与单片机连接。该配液仪可实现自动按特定比例、特定体积、特定顺序配比溶液的功能。

由于该配液仪的出液管相对固定，仅可进行出液高度调节，在配置大批量试管溶液时只能由人手动调节试管架位置，导致配液极其不便，另外，该配液仪的液路较长，其抽送液体靠针筒抽取负压，但是由于空气存在一定的压缩量，其针筒的响应时间快慢不同，将直接导致配液的精度，故该专利跟本申请的配液方式及出液方式均不相同，经分析不影响本申请的新颖性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高精度分液-配液仪，该分液-配液仪尤其适用于大批量试管配液工作，并且液路短，管内残液少，采用稳定的计量泵，有效提高了分液及配液精度，且结构简单，易于操作。

一种高精度分液-配液仪，包括机壳，该机壳上活动安装有试管托架，机壳内设有配液单元，且机壳上活动安装有三轴联动单元，该三轴联动单元带动配液单元的出液软管向试管托架内的试管中注入溶液；配液单元包括多个计量泵，该计量泵的进液端分别连通多个原液瓶，计量泵的出液端均连通出液软管；三轴联动单元包括x轴导轨、y轴导轨及z轴导轨，其中x轴导轨固设在机壳内部，且x轴导轨上水平滑动安装有穿透机壳的y轴导轨，该y轴导轨上竖直滑动安装有z轴导轨；z轴导轨的底部与出液软管的出液端固定连接。

而且，计量泵包括电机、传动单元及抽放液执行单元，其中传动单元的底部固接电机，传动单元的顶部连接抽放液执行单元；传动单元包括上调节支架、下调节支架、关节轴承座、关节轴承及柱塞杆，其中下调节支架固装在电机顶部，该下调节支架的两侧均一体制出有弹性连接臂，且下调节支架通过螺杆与上调节支架偏角可调连接；弹性连接臂的顶部固接上调节支架；关节轴承座在下调节支架内部转动，且关节轴承座的底部与电机的输出轴同轴固接；上调节支架的顶部固装抽放液执行单元，该上调节支架中部活动并穿透安装有抽放液执行单元的柱塞杆；柱塞杆底部径向固装有导杆，该导杆上活动套装有随关节轴承座周向转动的关节轴承。

而且，x轴导轨下方的机壳外壁上固装有排液斗，该排液斗的底部连通有排液胶管；排液胶管的排液端固设有排液头，该排液头固装在机壳上，且排液头的下方设有排液储存罐。

而且，z轴导轨的底部固装有调节舵机，该调节舵机的输出端与出液软管的出液端固定连接。

而且，抽放液执行单元还包括泵壳体及柱塞缸，其中泵壳体同轴固装在上调节支架的顶部，该泵壳体内部轴向固装柱塞缸，且泵壳体上制有与柱塞缸内部连通的进液管及出液管；柱塞杆的顶部制有使柱塞缸调节连通进液管及出液管的柱塞平面。

而且，上调节支架及下调节支架的外壁上均一体制出有连接耳，该连接耳内沿水平方向转动安装有螺纹连接轴；螺纹连接轴上制有径向贯通的螺纹孔，该螺纹孔内穿透并螺纹连接有调节上调节支架与下调节支架连接偏角的螺杆。

而且，关节轴承座的侧壁上制有轴承孔，该轴承孔内转动配合安装关节轴承。

本实用新型的优点和技术效果是：

本实用新型的一种高精度分液-配液仪，通过多个计量泵分别定量抽取原液瓶内的溶液，而后集中输送至出液软管，由出液软管向指定位置试管托盘内的试管中注入定量混合液；出液软管的支撑定位由三轴联动单元实现，即由x轴导轨实现出液软管出液位置的水平横向调节，由y轴导轨实现出液软管出液位置的水平纵向调节，由z轴导轨实现出液软管出液位置的竖直高度调节，不仅适用于为多种不同型号尺寸的试管注液，也适用于高度及直径不大于三轴联动单元调节范围的任意液体承接容器。

本实用新型的一种高精度分液-配液仪，采用了高精度的计量泵，该计量泵通过电机带动关节轴承座旋转，并且通过关节轴承及导杆为柱塞杆的活塞运动及旋转运动提供动力；通过调节螺杆与上调节支架及下调节支架的连接位置，实现的上调节支架及下调节支架连接偏角调节，进而实现柱塞杆活塞运动幅度的可控机械调节；通过柱塞杆旋转运动，其顶部的柱塞平面循环连通进液管及出液管；通过柱塞杆活塞运动，实现柱塞缸内容积的增减控制，利用柱塞缸的负压实现抽液与排液功能。

本实用新型的一种高精度分液-配液仪，有效解决了现有技术中配液仪出口相对固定，不便于批量配比溶液的问题，并且采用相对稳定，无碰撞结构的高精度计量泵，有效提高了分液及配液精度，是一种具有较高创造性的高精度分液-配液仪。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为本实用新型的正面视图；

图4为本实用新型计量泵外形结构图；

图5为图4的剖视图；

图6为图5的左视图；

图7为图5的右视图；

图8为本实用新型的控制电路连接示意图；

图9为本实用新型的液路连接示意图；

图中：1-机壳；2-出液软管；3-y轴导轨；4-x轴导轨；5-z轴导轨；6-试管托架；7-控制器；8-计量泵；9-控制电路；10-原液瓶；11-排液斗；12-排液胶管；13-排液储存罐；14-泵壳体；15-柱塞缸；16-柱塞杆；17-弹性连接臂；18-螺杆；19-连接耳；20-螺纹连接轴；21-螺纹孔；22-关节轴承座；23-关节轴承；24-电机；25-导杆；26-下调节支架；27-上调节支架；28-进液管；29-柱塞平面；30-出液管；31-轴承孔；32-调节舵机。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。

一种高精度分液-配液仪，包括机壳1，该机壳上活动安装有试管托架6，机壳内设有配液单元，且机壳上活动安装有三轴联动单元，该三轴联动单元带动配液单元的出液软管2向试管托架内的试管中注入溶液；配液单元包括多个计量泵8，该计量泵的进液端分别连通多个原液瓶10，计量泵的出液端均连通出液软管；三轴联动单元包括x轴导轨4、y轴导轨3及z轴导轨5，其中x轴导轨固设在机壳内部，且x轴导轨上水平滑动安装有穿透机壳的y轴导轨，该y轴导轨上竖直滑动安装有z轴导轨；z轴导轨的底部与出液软管的出液端固定连接。

而且，计量泵包括电机24、传动单元及抽放液执行单元，其中传动单元的底部固接电机，传动单元的顶部连接抽放液执行单元；传动单元包括上调节支架27、下调节支架26、关节轴承座22、关节轴承23及柱塞杆16，其中下调节支架固装在电机顶部，该下调节支架的两侧均一体制出有弹性连接臂17，且下调节支架通过螺杆18与上调节支架偏角可调连接；弹性连接臂的顶部固接上调节支架；关节轴承座在下调节支架内部转动，且关节轴承座的底部与电机的输出轴同轴固接；上调节支架的顶部固装抽放液执行单元，该上调节支架中部活动并穿透安装有抽放液执行单元的柱塞杆；柱塞杆底部径向固装有导杆25，该导杆上活动套装有随关节轴承座周向转动的关节轴承。

而且，x轴导轨下方的机壳外壁上固装有排液斗11，该排液斗的底部连通有排液胶管12；排液胶管的排液端固设有排液头，该排液头固装在机壳上，且排液头的下方设有排液储存罐13。

而且，z轴导轨的底部固装有调节舵机32，该调节舵机的输出端与出液软管的出液端固定连接。

而且，抽放液执行单元还包括泵壳体14及柱塞缸15，其中泵壳体同轴固装在上调节支架的顶部，该泵壳体内部轴向固装柱塞缸，且泵壳体上制有与柱塞缸内部连通的进液管28及出液管30；柱塞杆的顶部制有使柱塞缸调节连通进液管及出液管的柱塞平面29。

而且，上调节支架及下调节支架的外壁上均一体制出有连接耳19，该连接耳内沿水平方向转动安装有螺纹连接轴20；螺纹连接轴上制有径向贯通的螺纹孔21，该螺纹孔内穿透并螺纹连接有调节上调节支架与下调节支架连接偏角的螺杆。

而且，关节轴承座的侧壁上制有轴承孔31，该轴承孔内转动配合安装关节轴承。

另外，本实用新型优选的，机壳内还设置有控制器7及控制电路9(如图8所示)，其中控制器操作系统采用android系统，芯片型号为yhb6128；并且在x轴导轨、y轴导轨及z轴导轨上均安装有驱动电机，该电机型号为42步进电机，电机驱动板选用stm32单片机；计量泵采用max3232串口连接控制器实现通讯功能；另外优选的，机壳上还安装有霍尔传感器，用于检测试管托架是否安装到位。

另外，本实用新型优选的，计量泵内采用的电机采用现有技术中的成熟产品。

为了更清楚地描述本实用新型的具体实施方式，下面提供一种实施例：

本实用新型的一种高精度分液-配液仪，在进行分液配液时由控制器及控制电路实现中央控制(如图8所示)，由多个原液瓶提供不同种类原液，而后每个原液瓶均连接有计量泵，通过计量泵精确采集定量液体，而后混合溶液或定量单一溶液经出液软管输送至带承接容器内部，当一个容器内的溶液达到预定配比及总量后，三轴联动单元拖动出液软管至下一容器顶部，再次重复上述的配液-分液步骤，本实用新型的液路连接示意图如图9所示。

本实用新型的一种高精度分液-配液仪，采用高精度计量泵，该计量泵由电机提供动力，由电机输出轴带动关节轴承座同轴旋转，关节轴承座带动其侧壁上的关节轴承以输出轴为圆心同步周向旋转，此时关节轴承将通过导杆施加给柱塞杆周向旋转力，并且由于上调节支架与下调节支架存在一定连接偏角，故关节轴承的周向旋转同样为柱塞杆提供活塞运动的动力，即关节轴承旋转一周的过程中，柱塞杆顶部的柱塞平面完成吸液-排液的一个循环。

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。