一种全自动单针稀释装置的制作方法

本实用新型涉及溶剂样品稀释技术领域，特别是涉及一种全自动单针稀释装置。

背景技术：

在实验室样品稀释处理过程中，通常采用注射器手工稀释的方法，但在手工稀释时，由于技术和经验问题，不同的操作者稀释结果又不一样，而且不同的操作者观察刻度不一致，添加样品的进样速度也不一致，导致同一批次的稀释重复性较差。

为了提升同一批次的稀释重复性，目前市场上出现了稀释设备，如hamilton稀释仪，但是也难以进行全自动无人值守的稀释操作，工作效率低，特别是在采用单个针头的情况下，提升针头升降的灵活性是提升工作效率的关键环节，需要改进。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种全自动单针稀释装置，进行自动稀释，提高样品稀释的精准度和工作效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种全自动单针稀释装置，包括：工作台、机架、主控电路板、样品溶液稀释模块、单针、注射器模块、x轴移动模块、y轴移动模块和z轴移动模块，所述机架设置在工作台上，所述x轴移动模块设置在机架上进行x轴方向驱动，所述y轴移动模块包括悬臂、y轴传动丝杆和y轴丝杆螺母滑块和y轴花键导轨，所述悬臂设置在x轴移动模块上并沿y轴方向延伸，所述y轴传动丝杆和y轴花键导轨水平设置在悬臂上，所述y轴丝杆螺母滑块设置在y轴传动丝杆上，所述z轴移动模块包括齿轮、套筒和套筒导向支撑块，所述套筒导向支撑块设置在y轴丝杆螺母滑块上，所述套筒导向支撑块或者y轴丝杆螺母滑块上设置有间隔套设在y轴花键导轨上的齿轮夹持滑块，所述齿轮套设在y轴花键导轨上且位于两侧的齿轮夹持滑块之间，所述套筒竖直设置在套筒导向支撑块中，所述套筒外侧设置有与齿轮啮合的齿槽，所述单针设置在套筒的底端，所述注射器模块包括注射器、电磁阀和容量瓶，所述套筒顶端与电磁阀之间设置有单针稀释管相连接，所述容量瓶与电磁阀之间设置有吸液管相连接，所述注射器与电磁阀直接或者间接相连，所述样品溶液稀释模块包括数个位于悬臂下方的试管，所述主控电路板与注射器模块、x轴移动模块、y轴移动模块和z轴移动模块相连接进行驱动控制。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述y轴移动模块还包括设置在悬臂上并驱动y轴传动丝杆旋转的y轴步进电机，y轴步进电机包括y轴步进电机驱动器，所述主控电路板与y轴步进电机驱动器线性连接进行y轴步进电机的驱动。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述z轴移动模块还包括设置在悬臂上并驱动y轴花键导轨旋转的z轴步进电机，所述z轴步进电机包括z轴步进电机驱动器，所述主控电路板与z轴步进电机驱动器线性连接进行z轴步进电机的驱动。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述齿轮夹持滑块中设置有与y轴花键导轨对应的圆孔，所述齿轮中设置有与y轴花键导轨对应的内花键。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述x轴移动模块包括x轴导轨、x轴步进电机、x轴丝杆螺母滑块和x轴传动丝杆，所述x轴导轨和x轴传动丝杆沿x轴方向水平设置在机架上，所述x轴丝杆螺母滑块设置在x轴传动丝杆和x轴导轨上，所述悬臂设置在x轴丝杆螺母滑块上，所述x轴步进电机设置在机架上，并与x轴传动丝杆直接或者间接相连进行驱动，所述x轴步进电机包括x轴步进电机驱动器，所述主控电路板与x轴步进电机驱动器线性连接进行x轴步进电机的驱动。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述电磁阀为两位三通电磁切换阀。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述注射器模块还包括注射用步进电机，所述注射用步进电机位于注射器一侧，所述注射用步进电机的输出轴上设置有注射器推进螺杆，所述注射器的推注杆上径向设置有延伸至注射器推进螺杆的推板，所述推板上设置有与注射器推进螺杆对应的螺纹孔，所述注射用步进电机包括注射用步进电机驱动器，所述主控电路板与注射用步进电机驱动器线性连接进行注射用步进电机的驱动。

在本实用新型一个较佳实施例中，还包括供电电源、电源插座和液晶触控屏，所述液晶触控屏与主控电路板线性连接，所述主控电路板包括一个电源控制板，所述供电电源连接在电源控制板与电源插座之间。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述套筒导向支撑块中竖直设置有与套筒对应的导向孔，所述导向孔一侧设置有与齿轮对应的开槽。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述样品溶液稀释模块还包括位于工作台上的多孔平板，所述试管设置在多孔平板中。

本实用新型的有益效果是：本实用新型指出的一种全自动单针稀释装置，特别采用了y轴花键导轨进行齿轮的驱动，并利用齿轮进行套筒的升降驱动，从而实现单针的快速精准升降，再加上注射器模块、x轴移动模块和y轴移动模块的配合，提升了批量稀释工作的效率，自动化程度高，操作简便，可以实现无人值守工作，有效减少样品稀释过程中的人为误差，减少人员的浪费，降低操作强度，提高样品稀释的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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它的附图，其中：

图1是本实用新型一种全自动单针稀释装置一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图2中单针的结构示意图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1~图4，本实用新型实施例包括：

如图1和图2所示的全自动单针稀释装置，包括：工作台5、机架10、主控电路板1、样品溶液稀释模块、单针3、注射器模块、x轴移动模块、y轴移动模块、z轴移动模块、供电电源29、电源插座30和液晶触控屏37，所述机架10竖直设置在工作台5上，方便x轴移动模块的安装。所述x轴移动模块设置在机架上进行x轴方向驱动。所述x轴移动模块包括x轴导轨11、x轴步进电机13、x轴丝杆螺母滑块14和x轴传动丝杆15，所述x轴导轨11和x轴传动丝杆15沿x轴方向水平设置在机架10上，所述x轴丝杆螺母滑块14同时设置在x轴传动丝杆15和x轴导轨11上，利用x轴传动丝杆15进行驱动，通过x轴导轨11进行导向。

所述x轴步进电机13设置在机架10上，并与x轴传动丝杆15直接或者间接相连进行驱动，图1所示为同步带传动。所述x轴步进电机13包括x轴步进电机驱动器17，所述主控电路板1与x轴步进电机驱动器17线性连接进行x轴步进电机13的驱动，控制精度高。

所述y轴移动模块包括悬臂6、y轴传动丝杆20和y轴丝杆螺母滑块19和y轴花键导轨22，所述悬臂6设置在x轴丝杆螺母滑块14上并沿y轴方向延伸，通过x轴丝杆螺母滑块14进行x轴方向驱动。

所述y轴传动丝杆20和y轴花键导轨22水平设置在悬臂6上，所述y轴丝杆螺母滑块19设置在y轴传动丝杆20上，所述y轴移动模块还包括设置在悬臂6尾端上并驱动y轴传动丝杆20旋转的y轴步进电机21，y轴步进电机21包括y轴步进电机驱动器23，所述主控电路板1与y轴步进电机驱动器23线性连接进行y轴步进电机21的驱动，从而驱动y轴丝杆螺母滑块19沿y轴方向的移动。

如图1和图2所示，所述z轴移动模块包括齿轮25、套筒12和套筒导向支撑块9，所述套筒导向支撑块9设置在y轴丝杆螺母滑块19上，所述套筒导向支撑块9或者y轴丝杆螺母滑块19上设置有间隔套设在y轴花键导轨22上的齿轮夹持滑块18，所述齿轮夹持滑块18中设置有与y轴花键导轨22对应的圆孔，避免齿轮夹持滑块18和y轴丝杆螺母滑块19的扭转，提升齿轮夹持滑块18和y轴丝杆螺母滑块19沿y轴方向的移动稳定性。

所述齿轮25套设在y轴花键导轨22上且位于两侧的齿轮夹持滑块19之间，所述齿轮25中设置有与y轴花键导轨22对应的内花键，通过y轴花键导轨22的旋转进行旋转驱动，并通过齿轮夹持滑块18进行沿y轴方向的移动。所述z轴移动模块还包括设置在悬臂6上并驱动y轴花键导轨22旋转的z轴步进电机26，所述z轴步进电机26包括z轴步进电机驱动器27，所述主控电路板1与z轴步进电机驱动器27线性连接进行z轴步进电机26的驱动，从而实现齿轮25的旋转控制。z轴步进电机固定在悬臂6上靠近机架10的一端，减少悬臂6远离机架10端的自重，大大提升了悬臂6的工作稳定性，减少晃动问题。

所述套筒12竖直设置在套筒导向支撑块9中，所述套筒12外侧设置有与齿轮25啮合的齿槽，通过齿轮25的旋转，实现套筒12的升降。所述套筒导向支撑块9中竖直设置有与套筒12对应的导向孔，提升了套筒12上下移动的稳定性，所述导向孔一侧设置有与齿轮25对应的开槽，方便了套筒12与齿轮25的啮合。

所述单针3设置在套筒12的底端，并利用第一螺母7固定，随套筒12进行x、y和z向移动。所述注射器模块包括注射器32、电磁阀33和容量瓶36，所述电磁阀33为两位三通电磁切换阀，切换控制灵活。所述套筒12顶端与电磁阀33之间设置有单针稀释管34相连接，接头处利用第二螺母8固定，单针稀释管34采用软管，弯曲灵活，便于单针3对试管2内溶液的抽吸和注入。

所述容量瓶36与电磁阀33之间设置有吸液管35相连接，所述注射器32与电磁阀33直接或者间接相连，通过注射器32与电磁阀33的配合，实现溶液的稀释。

所述注射器模块还包括固定在机架10上的注射用步进电机16，所述注射用步进电机16位于注射器32一侧，所述注射用步进电机16的输出轴上设置有注射器推进螺杆28，所述注射器32的推注杆上径向设置有延伸至注射器推进螺杆28的推板，所述推板上设置有与注射器推进螺杆28对应的螺纹孔，通过注射器推进螺杆28的旋转进行注射器32的推注杆推拉。所述注射用步进电机16包括注射用步进电机驱动器31，所述主控电路板1与注射用步进电机驱动器31线性连接进行注射用步进电机16的驱动。

所述样品溶液稀释模块包括数个位于悬臂6下方的试管2及位于工作台5上的多孔平板4，所述试管2阵列设置在多孔平板4中。所述主控电路板1与注射器模块、x轴移动模块、y轴移动模块和z轴移动模块相连接进行驱动控制，实现试管2中溶液的抽吸、稀释和注入。

所述液晶触控屏37与主控电路板1线性连接，操作方便。所述主控电路板1包括一个电源控制板24，所述供电电源29连接在电源控制板24与电源插座30之间，便于供电连接。

通过全自动单针稀释装置进行稀释的操作流程：

操作员在10ml规格的试管2内添加好母液并排列在多孔平板4上，然后在1000ml规格的容量瓶36内存入溶剂，通过液晶触控屏37输入稀释比，启动系统，各轴步进电机顺序转动，通过机械传动，把单针3位移到指定试管上并插入试管中，注射器模块通过推拉注射器32，将母液吸入单针稀释管34内，接着两位三通电磁切换阀切换到另外一个工位，通过吸液管35从容量瓶36吸入溶剂，然后单针位移到另外一个指定试管2内，推拉注射器，将单针稀释管34内母液与注射器32内溶剂一并注入指定试管内形成稀释液。

综上所述，本实用新型指出的一种全自动单针稀释装置，实现了多个试管内溶液的依次自动稀释，操作简便，自动化程度高，可以无人化工作，减少了劳动强度和人工成本。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。