一种用于样品前处理的三维可调机械爪手的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械爪手，具体涉及一种用于样品前处理的三维可调机械爪手。
【背景技术】
[0002]元素分析通常需要面对各种复杂的基体以及低含量组分，消除基体干扰，提高分析灵敏度，延长仪器寿命是一个元素分析样品前处理普遍需要解决的问题。因此，样品前处理对于元素分析非常重要。迄今为止，样品前处理的方法很多，本质上可分为两大类:一类是对检测器响应弱(或无信号)的样品，通过衍生技术改变其物理和化学性质，使之成为可被检测的化合物。另一类是通过对复杂基体样品中低含量组分进行分离、纯化和富集以获得同样效果。这主要包括液一液萃取(LLE)、超临界流体萃取、微波辅助萃取、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)和液相微萃取(LPME)等。
[0003]样品前处理时一般采用机械爪手抓取试管，但是由于试管的尺寸变化很大，不同尺寸的试管需要不同的机械手去抓取，造成了成本的提高和降低了工作效率。
[0004]另外，在前处理时，机械爪手需要不同方位的切换，切换时非常麻烦，效率很低。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决上述技术问题，从而提供一种可适合抓取不同尺寸试管的机械爪手。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
[0007]一种用于样品前处理的三维可调机械爪手，包括控制器和驱动系统，所述驱动系统包括旋转机构和试管抓取装置，所述试管抓取装置与旋转机构连接，所述旋转机构用于驱动试管抓取装置进行绕Z轴旋转或绕Y轴旋转或沿Z轴升降，所述试管抓取装置包括机械臂和限位系统，所述机械臂与样品试管配合连接，所述限位系统用于将样品试管固定在机械臂上。
[0008]在本发明的一个优选实施例中，所述旋转机构包括第一旋转机构、第二旋转机构和第三旋转机构，所述第二旋转机构设置在第一旋转机构上方，所述第一旋转机构驱动第二旋转机构绕Z轴旋转或沿Z轴升降，所述第三旋转机构与第二旋转机构水平连接，所述第二旋转机构驱动第三旋转机构绕Y轴旋转，所述机械臂设置在第三旋转机构上方，所述第三旋转机构驱动机械臂绕Z轴旋转。
[0009]在本发明的一个优选实施例中，所述限位系统设置在机械臂内部，所述限位系统包括电磁阀、自回弹簧、顶杆和试管抓取凸杆，所述电磁阀套设在顶杆上，所述电磁阀与控制器配合连接，所述自回弹簧连接于顶杆与电磁阀之间，所述自回弹簧带动顶杆在电磁阀内进行位移，所述试管抓取凸杆可穿过机械臂与样品试管接触，所述顶杆与试管抓取凸杆配合连接，所述顶杆可带动试管抓取凸杆进行位移。
[0010]在本发明的一个优选实施例中，所述机械臂底部水平设有磁场平台。
[0011]通过上述技术方案，本发明的有益效果是:
[0012]本发明结构简单，操作方便，在实验时可抓取任何尺寸的试管，并且牢固性高，大大降低了使用成本和提高了工作效率。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
[0014]图1为本发明的结构示意图；
[0015]图2为驱动系统的结构示意图；
[0016]图3为机械手的结构示意图；
[0017]图4为机械手的剖视图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0019]参见图1至图4，本发明提供的一种用于样品前处理的三维可调机械爪手，其包括控制器100和驱动系统200。
[0020]控制器100为整个分析仪的控制中心，具体可采用现有的分析仪上位机来实现，或者其他的硬件控制器。其为现有技术，此处不加以赘述。
[0021]驱动系统200为整个分析仪的传动部分，其主要包括旋转机构和试管抓取装置。
[0022]旋转机构，其是用于带动驱动试管抓取装置进行绕Z轴旋转或绕Y轴旋转或沿Z轴升降，其由第一旋转机构210、第二旋转机构220和第三旋转机构230组成。
[0023]第一旋转机构210，其是用于驱动第二旋转机构220绕Z轴旋转或沿Z轴升降，其主要包括支架211，在支架211上分别设有绕Z轴旋转驱动电机212和沿Z轴升降驱动电机213 ；
[0024]绕Z轴旋转驱动电机212和沿Z轴升降驱动电机213分别与第二旋转机构220驱动连接，绕Z轴旋转驱动电机212可驱动第二旋转机构220绕Z轴旋转，沿Z轴升降驱动电机213可驱动第二旋转机构220沿Z轴升降。
[0025]第二旋转机构220，其设置在第一旋转机构210上方，其是用于驱动第三旋转机构230绕Y轴旋转，其包括底座221，在底座221上设有绕Y轴旋转驱动电机222，绕Y轴旋转驱动电机222与第三旋转机构230连接，其可驱动第三旋转机构230绕Y轴旋转。
[0026]第三旋转机构230，其与试管抓取装置连接，其是用于驱动试管抓取装置绕Z轴旋转，其包括安装座231，在安装座231上设有绕Z轴旋转驱动电机232，绕Z轴旋转驱动电机232与试管抓取装置连接，其可驱动试管抓取装置绕Z轴旋转。
[0027]这样，通过第一旋转机构210、第二旋转机构220和第三旋转机构230之间的配合，可实现带动试管抓取装置进行多方位旋转和移动。
[0028]另外，为了便于安装和保护旋转机构，在第一旋转机构210、第二旋转机构220和第三旋转机构230外分别套设有可拆卸地第一外壳310、第二外壳320和第三外壳330。
[0029]再者，在第一旋转机构210、第二旋转机构220和第三旋转机构230上分别设有一光耦传感器400，光耦传感器400与控制器100配合连接。
[0030]第一旋转机构210的绕Z轴旋转驱动电机212和沿Z轴升降驱动电机213分别与第一旋转机构210上的光耦传感器400对应连接；
[0031 ] 第二旋转机构220的绕Y轴旋转驱动电机222与第二旋转机构220上的光耦传感器400对应连接；
[0032]第三