一种水质分析检测设备的制作方法

本发明涉及一种水质分析检测设备，属于水质分析技术领域。

背景技术：

现在的水质检测设备，以伺服电机为主动力，利用电缸+气缸的机械结构组合，使水质分析的荧光分析和聚合物等的检测更方便，此作用对于工业化、规模化生产便携式水质分析仪有重要意义，然而目前市场上水质分析仪的出厂前检测，全部是纯人工手动测试，测试的外部环境不一致，使得大量产品的测试数据准确性和一致性不好，影响产品的良品率，并且使产品的生产时间增长，效率低下。

现有技术的缺点：1.纯手工测试，测试时间周期太长，增加产品的出厂时间，效率低下。2.企业需要培训一定数量的测试员工，会增加企业的一定成本。3.现有设备测试的操作全部是人工来执行，每个设备测试的外部因素不一样，导致测试产品数据的准确性和统一性不好。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种水质分析检测设备，包括：

机架，在机架上设有水平的工作台；

龙门式三轴，设置在工作台上，包括X轴、Y轴和辅助轴；辅助轴与Y轴平行且分别固定在X轴的两侧，X轴垂直与Y轴且可沿Y轴移动，X轴是X方向的主动力；

双Z轴，固定在X轴上用于整个Z轴部分的升降，包括平行的大Z轴和小Z轴；大Z轴上固定有固定板，固定板上固定有提升气缸；小Z轴外装有安装板，安装板连接着提升气缸的缸头，提升气缸带动安装板和小Z轴沿固定板上下移动；

进样装置，包括光轴、支撑块、卡板；所述光轴平行于小Z轴，所述支撑块的两端分别连接着光轴和小Z轴，所述卡板固定在光轴的底部，所述卡板侧面开有水平的插入口，用于卡住针筒的顶部；

手指夹紧装置，固定在安装板底部，用于在水平方向上夹紧或松开针筒；

废液吸头，包括吸废液气缸、挡块和真空吸嘴，所述吸废液气缸固定在安装板上，所述真空吸嘴固定在吸废液气缸下面，所述挡块位于吸废液气缸下方且固定在安装板上，所述真空吸嘴穿过挡块且可沿挡块上下移动，在真空吸嘴和挡块之间的真空吸嘴上套有弹簧。

本发明进一步设置为，所述手指夹紧装置，固定在安装板底部，包括壳体、手指气缸、两个手指和两个伸缩臂；所述伸缩臂为弯曲臂，所述伸缩臂的中部通过转轴固定在壳体上，所述伸缩臂的一端可转动的连接着手指，所述伸缩臂的另一端可转动的连接着手指气缸的活塞杆；所述活塞杆带动两个伸缩臂转动，带动两个手指在水平方向上夹紧或松开，用于夹紧或松开针筒的中部。

本发明进一步设置为，还包括电器控制柜，所述电气控制柜具有电气控制、触摸操作、蓝牙和WIFI无线数据功能。

本发明进一步设置为，还包括空气过滤装置，所述空气过滤装置包括过滤器和油雾室，所述过滤器和油雾室之间装有减压阀，所述减压阀上装有压力表，所述过滤器上设有进气口，所述过滤器的底部设有排水口，所述油雾室上设有出气口。

本发明进一步设置为，所述工作台上设有清洗缸。

本发明进一步设置为，还包括用于识别测试机器的身份信息的RFID识别装置，所述RFID识别装置位于工作台上，RFID识别装置旁边设有光纤检测传感器。

本发明进一步设置为，还包括针筒校准仪，用于开机后对针筒的位置校正，防止针筒的注射位置偏离；所述针筒校准仪包括支架，在支架上设有微动开关，所述微动开关上设有贴片，所述微动开关连接着PLC。

本发明实现自动测试，用机械代替人工，在大批量的速度上远超人工测试，大大减轻测试人员的劳动量；由于自动测试设备在速度和数量上远远赶超人工，一台设备只要需1名操作员上下换料和测试液体即可，这样可以给企业节省一定的人工费用；同一时间、同一测试环境等让设备测试的数据更有准确性，统一性较好，同时传输数据的方式可以由RFID、蓝牙或者WIFI无线网来传输数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为空气过滤装置的结构示意图；

图2为空气过滤装置的结构示意图；

图3为大Z轴上的连接结构示意图；

图4为大Z轴上的连接结构示意图；

图5为针筒校准仪的结构示意图；

图6为手指夹紧装置的结构示意图；

图7为工作台上各部件的结构示意图；

图8为工作台背面的结构示意图。

1、工作台；3、X轴；4、Y轴；5、辅助轴；6、大Z轴；7、针筒校准仪；8、清洗缸；9、RFID识别装置；10、光纤检测传感器；11-1、支架；11-2、微动开关；11-3、贴片；12、空气过滤装置；12-1、过滤器；12-2、油雾室；12-3、减压阀；12-4、压力表；12-5、进气口；12-6、排水口；12-7、出气口；13-1、小Z轴；13-2、固定板；13-3、提升气缸；13-4、安装板；13-5、光轴；13-6、支撑块；13-7、卡板；13-8、壳体；13-9、手指气缸；13-10、手指；13-11、吸废液气缸；13-12、挡块；13-13、真空吸嘴；13-14、软管；13-15、弹簧；13-16、针筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

一种水质分析检测设备，包括机架、龙门式三轴、双Z轴、进样装置、手指夹紧装置、废液吸头，参见图7和图8所示。

其中，在机架上设有水平的工作台1。

龙门式三轴，负责整个XY方向的动力，主要动力机构。设置在工作台1上，包括X轴3、Y轴4和辅助轴5。辅助轴5与Y轴4平行且分别固定在X轴3的两侧，X轴3垂直与Y轴4且可沿Y轴4移动，X轴3是X方向的主动力。

双Z轴，参见图3和图4所示，固定在X轴3上用于整个Z轴部分的升降，包括平行的大Z轴6和小Z轴13-1，双Z轴结构，用于整个Z轴部分的升降机构，在行程范围内随意升降。大Z轴6上固定有固定板13-2，固定板13-2上固定有提升气缸13-3。小Z轴13-1外装有安装板13-4，安装板13-4连接着提升气缸13-3的缸头，提升气缸13-3带动安装板13-4和小Z轴13-1沿固定板13-2上下移动。

进样装置，参见图3和图4所示，包括光轴13-5、支撑块13-6、卡板13-7。光轴13-5平行于小Z轴13-1，支撑块13-6的两端分别连接着光轴13-5和小Z轴13-1，卡板13-7固定在光轴13-5的底部，卡板13-7侧面开有水平的插入口，用于卡住针筒13-16的顶部。

手指夹紧装置，参见图3、图4和图6所示，固定在安装板13-4底部，包括壳体13-8、手指气缸13-9、两个手指13-10和两个伸缩臂，用于抓取针筒13-16。伸缩臂为弯曲臂，伸缩臂的中部通过转轴固定在壳体13-8上，伸缩臂的一端可转动的连接着手指13-10，伸缩臂的另一端可转动的连接着手指气缸13-9的活塞杆。活塞杆带动两个伸缩臂转动，带动两个手指13-10在水平方向上夹紧或松开，用于夹紧或松开针筒13-16的中部。

废液吸头，参见图3和图4所示，包括吸废液气缸13-11、挡块13-12和真空吸嘴13-13，吸废液气缸13-11固定在安装板13-4上，真空吸嘴13-13固定在吸废液气缸13-11下面，挡块13-12位于吸废液气缸13-11下方且固定在安装板13-4上，真空吸嘴13-13穿过挡块13-12且可沿挡块13-12上下移动，在真空吸嘴13-13和挡块13-12之间的真空吸嘴13-13上套有弹簧13-15，弹簧13-15起缓冲作用，真空吸嘴13-13的顶部连通软管13-14，软管13-14外接压缩空气源。

为了控制整个设备，本发明还包括电器控制柜，电气控制柜具有电气控制、触摸操作、蓝牙和WIFI无线数据功能。

为了过滤空气中的油和水，让机器的气缸能使用更长久，在机架内设有独立的空气过滤装置12，如图1和2所示，空气过滤装置12包括过滤器12-1和油雾室12-2，过滤器12-1和油雾室12-2之间装有减压阀12-3，减压阀12-3上装有压力表12-4，过滤器12-1上设有进气口12-5，过滤器12-1的底部设有排水口12-6，油雾室12-2上设有出气口12-7。空气过滤装置12的工作过程是：首先有压缩空气(如约5公斤压力)通过进气口12-5，然后经过过滤器12-1，过滤压缩空气里的水分，过滤后的压缩空气来到压力表12-4，压力表上显示压缩空气的压力大小，再经过油雾室12-2过滤掉压缩空气里的油份，最后通过出气孔12-7出来干净的空气，出气口12-7会连接来自设备上气缸的气管以及其他需要压缩空气的元器件。

工作台1上设有清洗缸8，用于清洗废液吸头。

工作台1上还设有用于对产品上的标签进行识别的RFID识别装置9，RFID识别装置9位于工作台1上，在工作区域的前方，识别测试机器的身份信息。RFID识别装置9旁边设有光纤检测传感器10。RFID识别装置9的工作原理是：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(即无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(即有源标签或主动标签)，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统(上位机)进行有关数据处理。

光纤传感器的工作原理：就是利用光纤作为光信号的传输通道，直射式出射光纤发出光，接收光纤接收光信号，接收光纤位于出射光纤的传播方向上。出射光信号在空间中传播，经过一段介质后再进入接收光纤。光纤传感器用于识别产品的标签，这个标签可以是一般的标签，也可以是RFID的标签，主要是识别有无产品放入和产品方向有没有放错。

为了开机后对针筒13-16的位置校正，防止整体位置偏离，在工作台1上设有针筒13-16校准仪7，参见图5所示，针筒13-16校准仪7包括支架11-1，在支架11-1上设有微动开关11-2，微动开关11-2上设有贴片11-3，微动开关11-2连接着PLC。当针筒13-16按到微动开关11-2上，微动开关11-2给一个信号到PLC上，PLC判定针筒13-16没歪；如果针筒13-16歪了，就不会按到微动开关11-2，PLC接收不到信号，判定针筒13-16是歪的，可以后续的引发报警，提醒操作员来更换没有歪的针筒13-16。

在设备运行前，启动电器柜上的按钮，设备开始运行，大Z轴6下降，手指夹紧针筒13-16，小Z轴13-1上升拉动卡板13-7上升，进而抽满测试液体。随后大Z轴6带动针筒13-16上升，移动到待测试产品上方，大Z轴6下降带动针筒13-16注射定量液体，再依次移动到产品的上方注射液体(测试设定好的时间后，电脑会收到产品的测试数据)，结束后回到原始产品位，通过废液吸头吸取废液，也是依次吸取产品废液，结束回到原抽取位把针筒13-16放下，至此针筒13-16注射液体的1个循环结束，测试的数据会通过三种形式中的其中一种(RFID、蓝牙、WIFI无线)传输给上位机，后面其他溶液的测试也是依照这个循环来测试的。

对玻璃瓶内的溶液进行测试，待测试的玻璃瓶放置好在台面上，首先是大Z轴6下降，手指13-10下方的真空吸嘴13-13吸住玻璃瓶，上升之后再移动到测试产品的穴位上方，大Z轴6移动到设定的高度，真空吸嘴13-13放下玻璃瓶，等待产品测试OK后。客户的产品就是手持式水质检测仪，产品出厂前都会做各项数据的检测，产品开关打开后，有测试液体进入产品检测室时会自行测试。(测试一定时间后，电脑会收到产品的测试数据)，大Z轴6再次上升移动到测试产品位置上，然后进行刚才同样的动作，直至全部测完回到瓶子的初始位置，至此玻璃瓶的溶液分析全部结束，后面其他玻璃瓶的测试也是依照这个循环来测试的。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。