自动化试管清洗器的制作方法

本发明涉及食品检验领域，特别涉及一种自动化试管清洗器。

背景技术：

在进行食品检验、生物检验等领域或者教学的过程中常常使用大量的试管，在完成检验或教学后需要对试管进行清洗。目前有很多用于清洗试管的装置，如公开日为2019年2月19日，公开号为cn208513260u的中国专利，公开了一种检验科用试管清洗装置，包括试管清洗装置外壳体，所述试管清洗装置外壳体的顶部固定设置有喷淋头，伺服电机的输出轴上固定设置有第一传动轴，所述第一传动轴的一侧固定设置有第二传动轴，通过设计安装在清洁刷底部的凸型卡块，以及设计安装在第二传动轴顶部的固定卡帽，其上设置有有固定卡板和固定弹簧，通过固定弹簧带动固定卡板夹住试管，对试管进行固定。

这样试管清洗装置在清洗试管外侧壁时，被固定卡板夹持固定的位置形成清洗死角；而且在遇到附着力较强的废料时，使用喷淋的方式清洗试管外壁，清洗效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中在清洗试管外侧壁时，被夹持固定的位置形成清洗死角的问题，提供一种自动化试管清洗器，在清洗外侧壁时无死角。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动化试管清洗器，包括清洗箱、若干设置在清洗箱内的清洗刷和驱动清洗刷转动驱动装置，清洗箱上设置有废水出口，还包括清洗盖和锁定装置；锁定装置锁定清洗箱和清洗盖合盖位置，锁定装置包括固接在清洗箱顶部的电磁铁和固接在清洗盖上的磁性吸块，电磁铁通过导线与电源电连接，在导线上设置有开关控制电磁铁的通断；清洗刷包括内刷和外刷，内刷包括内轴均匀分布在内轴外表面上半部分的内刷刷毛，外刷包括外轴和沿外轴母线设置一排的外刷刷毛，外轴和内刷的刷毛均具有弹性，外刷刷毛位于外轴朝向内轴的一侧；内刷和外刷均为空心轴，二者并排设置且互相平行，外轴的底端朝向内轴弯折固接在内轴上，内轴和外轴的圆周面上均设置有多个轴出水孔，轴出水孔均匀的分布在刷毛间，内刷带有刷毛部分的直径大于试管的直径，内刷和外刷的刷毛相互接触或者二者之间的间距小于试管壁厚，清洗刷以内轴为轴转动；内刷与外刷并排设置且二者互相平行，内轴和外轴之间的间距大于试管的壁厚，内刷和外刷的刷毛相互接触或者二者之间的间距小于试管壁厚，外轴与内轴底端固接，内轴和外轴的中空部分连通且与水源连通；清洗箱内部滑动连接有托板，托板的滑动方向与内轴平行，托板与清洗箱之间设置有弹性件，弹性件的弹性伸缩方向与托板的滑动方向平行，托板上设置有与内刷一一对应且与同轴的环形夹持板，夹持板通过转环与托板连接，转环与夹持板同轴设置，转环内圈与夹持板转动连接，转环的外圈与托板转动连接，且转动轴线均与夹持板的轴线重合，转环上设置有一个过轴孔，对应外轴位于过轴孔内；当清洗盖合盖且清洗刷上无试管时，夹持板上表面与清洗盖下表面的间距小于试管的长度；当清洗盖合盖时，清洗盖与内轴顶端的距离大于试管底壁厚度，清洗盖与内刷刷毛顶端的距离小于试管底壁厚度；夹持板的内径小于试管管径、大于内轴外径，夹持板的外径大于试管管径、小于内轴轴线到外轴外圆周面的直线距离；

清洗箱的底壁中空，底壁上设置与内轴相适配的轴孔，内轴穿过轴孔且从底壁的中空部分中经过，内轴位于底壁中空部分内的圆周壁上开有轴进水孔，轴进水孔连通内轴的中空部分，底壁表面上设置有连通中空部分和水源的进水口一；

清洗盖的底面上设置盖刷，盖刷包括均匀设置在各橡胶定位柱周围的盖刷刷毛，盖刷刷毛具有弹性，盖刷刷毛的长度大于橡胶定位柱的长度；

清洗盖的内部中空，清洗盖上设有与其中空部分连通的盖出水孔，盖出水孔位于盖刷刷毛中，清洗盖表面设置有连通其中空部分的进水口二与水源连通；

清洗箱的外壁上固接有连通进水口一和进水口二的供水道，供水道的顶部设置有端部伸入清洗箱内部的出水嘴，清洗盖上设置有与出水嘴相适配的凹槽，进水口二位于凹槽内；当清洗盖扣合在清洗箱上时，出水嘴的内口与进水口二对齐；

托板上固接有导向管，清洗箱的底壁上固接有与导向管内壁相适配的导柱，导向管套设在导柱且顶端封死，弹性件为弹簧且设置在导向管内、导柱之上；

外轴的顶部转动设置有支撑轮，支撑轮的转动轴线与外刷的轴线重合；清洗盖的底面上设置有与清洗刷一一对应的环形的转槽；转槽槽宽与支撑轮的直径相同，转槽的中径等于外刷轴线与内刷转轴的垂直距离；当清洗盖扣合在清洗箱上时，转槽与对应的内刷同轴，支撑轮位于转槽内；

过轴孔与外轴同轴且直径相等，过轴孔朝向转环中心的一侧设置有开口，开口贯穿转环内壁；

清洗盖与试管接触的位置设置多个橡胶定位柱，在夹持板的上表面设置橡胶垫。

本发明具有以下有益效果：

在使用本发明时，利用清洗盖将试管压在内刷的顶部，保证试管内壁能够与内刷充分接触得到清洗，通过驱动装置驱动清洗刷转动，使内刷在试管内自转刷毛刷洗试管的内表面各处，外刷在试管外围绕内刷转动刷毛刷洗试管的外周面，利用夹持板和清洗盖夹住试管，并在弹性件的作用下将试管底壁夹紧固定保证试管不会随清洗刷转动，并且能够适应不同长度的试管，通过夹持试管管口和试管的底面固定试管，当外轴环绕试管转一整圈的试管的外周面上的各处都被外刷刷过，可以避免试管外周面上出现清洗死角，通过第一进水口向中空的清洗箱底壁供水，使水能够通过暴露在清洗箱底壁中空部分的轴进水孔流入内轴和与之连通的外轴中，从而使水能够从设置在内轴和外轴上的轴出水孔喷向试管，利用刷毛配合水冲洗的方式清洗试管外周面，清洗效率更高。在试管向下和向上移动的过程中，内刷刷毛刮蹭过试管口的端面，对试管口端面进行清理，可以保证管口得到清洗。

附图说明

图1是自动化试管清洗器的结构示意图，其中隐藏部分清洗箱和底箱；

图2是本发明清洗试管时内刷、外刷、顶盖、托板和试管的位置关系示意图；

图3是托板以及其上的一个夹持板和一个转环的爆炸示意图；

图4是从动齿轮与主动齿轮的连接示意图；

图5是导向管、弹簧和导柱连接处的剖视示意图。

附图标记说明，

10、清洗箱；11、废水出口；12、进水口一；13、导柱；14、罩壳；

20、清洗盖；21、橡胶定位柱；22、盖刷；23、盖出水孔；24、转槽；25、进水口二；26、盖刷刷毛；

30、清洗刷；31、内刷；32、外刷；33、内轴；34、外轴；35、轴进水孔；37、支撑轮；38、内刷刷毛；39、外刷刷毛

40、供水道；41、出水嘴；42、外接管；

50、托板；51、夹持板；52、转环；53、过轴孔；54、导向管；55、橡胶垫；56、弹簧；

60、底箱；61、侧箱；62、电机架；

70、驱动装置；71、主动齿轮；72、从动齿轮；73、减速电机；

80、锁定装置；81、电磁铁；82、磁性吸块；

90、试管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

一种自动化试管清洗器，如图1所示，包括清洗箱10、清洗盖20、若干清洗刷30、锁定装置80和驱动装置70。

清洗箱10为顶端敞口的矩形箱体，清洗箱10的底部设置有供废水排出的废水出口11(见图4)。清洗盖20成板状且与清洗箱10的敞口相适配。清洗刷30设置在清洗箱10内部，实施例中按两行三列排布设置六个清洗刷30。结合图2所示，清洗刷30包括清洗试管90内壁的内刷31和清洗试管90外壁的外刷32。内刷31包括内轴33和设置在内轴33上的内刷刷毛38，外刷32包括外轴34和设置在外轴34上的外刷刷毛39。内刷刷毛38和外刷刷毛39均具有弹性，内轴33和外轴34均为空心轴，二者并排设置且互相平行，外轴34的底端朝向内轴33弯折固接在内轴33上。清洗刷30的刷毛均分布在内轴33和外轴34的上半部分，我们将内轴33和外轴34设置刷毛的部分定义为刷体部，刷体部的长度不小于所清洗试管90的长度。内刷刷毛38均匀的分布在刷体部上，外刷刷毛39沿外轴34母线设置一排，且外刷刷毛39位于外轴34朝向内轴33的一侧。当清洗盖20合盖时，清洗盖20与内轴33顶端的距离大于试管90底壁厚度，清洗盖20与内刷刷毛38顶端的距离小于试管90底壁厚度，保证清洗盖20能够压住试管90保证试管90底部与内刷31充分接触。清洗时内刷31插在试管90内部，内刷刷毛38和外刷刷毛39相互接触或者二者之间的间距小于试管90壁厚，保证刷毛能够充分接触试管90的内壁和外壁，内轴33和外轴34之间的间距大于试管90的壁厚，保证试管90插入时不会被内轴33和外轴34干涉。内轴33的底部与清洗箱10的底壁转动连接，二者的转动轴线与内轴33的轴线重合，将试管90倒扣着插在内刷31上时，转动清洗刷30外刷32将会围绕试管90转动刷洗试管90外壁。内轴33和外轴34的圆周面上均设置有多个轴出水孔，轴出水孔均匀的分布在刷毛间，所述轴出水孔与空心轴的中空部分连通，内轴33和外轴34的中空部分连通，便于实现内刷31和外刷32的统一供水。清洗箱10的底壁中空，底壁上设置有六个用于内轴33穿过的轴孔，内轴33从底壁的中空部分中经过，内轴33的刷体部以及与外轴34连接的部分均位于底壁上方，内轴33的底部位于底壁下方与驱动装置70连接，内轴33位于底壁中空部分内的圆周壁上开有轴进水孔35，轴进水孔35连通内轴33的中空部分。优选在轴孔的两端分别设置有包围内轴33的密封防水垫，避免水从轴孔中流出或者流入。底壁表面上设置有连通中空部分的进水口一12。

如图1-图3所示，清洗箱10内部滑动连接有托板50，所述托板50的滑动方向与内轴33平行，托板50与清洗箱10之间设置有弹性件，所述弹性件的弹性伸缩方向与托板50的滑动方向平行。托板50上设置有六个环形的夹持板51，夹持板51与内刷31一一对应且与对应内刷31同轴，每个夹持板51通过一个转环52与托板50连接。转环52与夹持板51同轴设置，转环52内圈与夹持板51转动连接，转环52的外圈与托板50转动连接，且转动轴线均与夹持板51的轴线重合，转环52上设置有一个过轴孔53，对应外轴34位于过轴孔53内。当清洗盖20合盖且清洗刷30上无试管90时，夹持板51上表面与橡胶定位柱21的下表面的垂直距离小于试管90的长度；当试管90倒扣着插在内刷31上并合上清洗盖20时，弹性件被挤压发生形变，夹持板51和清洗盖20可以夹持住试管90，避免清洗刷30转动时试管90随清洗刷30转动；清洗刷30转动时外轴34带动转环52部分转动，避免外轴34与托板50和夹持板51发生干涉。夹持板51的内径小于试管90管径、大于内轴33外径，夹持板51的外径大于试管90管径、小于内轴33轴线到外轴34外圆周面的直线距离，保证夹持板51可以抵住试管90管口，也不会与内轴33和外轴34发生干涉。最好在清洗盖20与试管90接触的位置设置多个橡胶定位柱21，在夹持板51的上表面设置橡胶垫55，利用橡胶的弹性和相对较大的摩擦系数，一方面可以保证试管90的夹持更稳定，另一方面可以试管90与硬物接触在表面上形成划痕。优选转环52的内圈和外圈上分别设置环形的凸起，托板50和夹持板51上分别设置有与凸起相适配的凹槽，所述凸起位于凹槽内，使转环52、托板50和夹持板51在转轴轴向固定，且转环52可以相对于托板50和夹持板51转动。优选设置过轴孔53与外轴34同轴，过轴孔53的直径与外轴34的直径相等，在过轴孔53朝向转环52中心的一侧设置有开口，所述开口贯穿转环52内壁，用于供外刷刷毛39通过，可以避免清洗刷30启动时外轴34冲击转环52。优选在托板50和转环52上设置通孔，可以减轻托板50和转环52的重量，同时可以避免废水在托板50和转环52上积聚，有助于减小弹性件的负载。

结合图1和图3设置锁定装置80用于保证清洗盖20和清洗箱10在合盖位置锁定，避免清洗盖20合盖时，试管90在弹性件作用下将清洗盖20顶开。锁定装置80包括电磁铁81和磁性吸块82，电磁铁81固接在清洗箱10顶部的周围的侧壁上，清洗盖的四周大于清洗箱的四周，当清洗盖20合盖时，清洗盖的两侧边缘露出形成导向壁，磁性吸块82为铁磁性物质制成固接在清洗盖露出的边缘下方，电磁铁81的顶面与磁性吸块82的底面接触，当电磁铁81通电后电磁铁81可以与磁性吸块82吸合，锁定清洗盖20与清洗箱10的相对位置。优选设置多个电磁铁81和磁性吸块82，在清洗箱10上设置有罩壳14，罩壳14的壁高高于电磁铁的高度，罩壳14将各电磁铁81笼罩在内，罩壳14上开有通孔，电磁铁81的上表面从中露出，罩壳14上开有允许电线穿过的线孔，电线连接各电磁铁81的一端位于罩壳14内，另一端穿出线孔与电源相连，在电源和电磁铁间设置开关控制电磁铁得电或通电。罩壳高出电磁铁的部位形成一个容纳清洗盖的空间，电磁铁失电清洗盖被顶起时，清洗盖位于罩壳内。

如图1和图4所示，驱动装置70驱动各清洗刷30转动，并且设置在清洗箱10底部。优选驱动装置70包括六个从动齿轮72、一个主动齿轮71以及减速电机73。从动齿轮72分别与其中一个内刷31的底部固接，从动齿轮72与对应的内刷31同轴，各从动齿分别与相邻从动齿轮72啮合，主动齿轮71与其中一个从动齿轮72啮合，减速电机73的输出轴与主动齿轮71同轴固接，减速电机73启动主动齿轮71将带动各从动齿轮72转动。清洗箱10的侧壁上可拆卸固定连接有一个侧箱61，侧箱61朝向清洗箱10的一侧敞口，侧箱61的底壁上固接有电机架62，减速电机73固定在电机架62上，减速电机73的输出轴穿透侧箱61底壁与主动齿轮71连接。在清洗箱10的下方可拆解固定连接有底箱60，底箱60顶端为敞口扣在清洗箱10和侧箱61的底部，从动齿轮72和主动齿轮71均转动连接在底箱60内。驱动装置70也可以设置其他结构，只要能够驱动各清洗刷30转动即可。

在使用本发明时，将待清洗的试管90倒扣着插在内刷31上，清洗盖20合盖，试管90的底壁被清洗盖20压在内刷31的顶部，此时试管90的管口一端与夹持板51接触、管底一端与清洗盖20接触，在弹性件的作用下将试管90底壁夹紧固定，启动驱动装置70驱动清洗刷30转动，内刷31在试管90内自转内刷刷毛38刷洗试管90的内表面各处，外刷32在试管90外围绕内刷31转动外刷刷毛39刷洗试管90的外周面，在清洗刷30转动的同时水源开始供应水，水从第一进水口流入清洗箱10底壁，再从轴进水孔35流入内轴33和外轴34中，最后从轴出水孔喷向试管90。在试管90向下和向上移动的过程中，内刷刷毛38刮蹭过试管90口的端面，对试管90口端面进行清理，保证管口得到清洗。通过夹持试管90管口和试管90的底面固定试管90，当外轴34环绕试管90转一整圈的试管90的外周面上的各处都被外刷32刷过，可以避免试管90外周面上出现清洗死角，利用刷毛配合水冲洗的方式清洗试管90外周面，清洗效率更高。

如图2所示，清洗盖20的底面上设置刷洗试管90底部的盖刷22，盖刷22包括均匀设置在各橡胶定位柱21周围的盖刷刷毛26，盖刷刷毛26具有弹性且刷毛的长度大于橡胶定位柱21的长度，清洗盖20放置在清洗箱10顶部且不合盖时，盖刷刷毛26将撑起清洗盖20，清洗刷30转动将会的带动试管90转动，此时试管90与顶刷有相对转动，实现盖刷刷毛26对试管90底部的刷洗。清洗盖20的内部中空，清洗盖20上设有与其中空部分连通的盖出水孔23，盖出水孔23设置有多个且均匀的分布在盖刷刷毛26中，清洗盖20表面设置有连通其中空部分的进水口二25与水源连通。在清洗试管90时盖出水孔23流出的水从试管90的上方冲洗试管90外壁，同时可以将盖刷22打湿为清洗试管90底部供水。优选设置供水道40连通进水口一12和进水口二25，供水道40上设置有外接管42，外接管42连接具有一定水压的水源，实现清洗刷30和盖刷22的共同供水。优选供水道40固接在清洗箱10的外壁上的直管道，进水口一12和进水口二25分别设置在供水道40的上下两端，供水道40的顶部设置有端部伸入清洗箱10内部的出水嘴41，清洗盖20上设置有与出水嘴41相适配的凹槽，进水口二25位于所述凹槽内；当清洗盖20扣合在清洗箱10上时，出水嘴41的内口与进水口二25对齐，便于清洗盖20的打开；优选在出水嘴41和进水口二25对接的位置设置密封垫。供水道40也可以是软管或者波纹管连接。

优选在外轴34的顶部转动连接有支撑轮37，支撑轮37的转动轴线与外刷32的轴线重合。清洗盖20的底面上设置有六个环形的转槽24，转槽24与清洗刷30一一对应。转槽24槽宽与支撑轮37的直径相同，转槽24的中径等于外刷32轴线与内刷31转轴的垂直距离，当清洗盖20扣合在清洗箱10上时，转槽24与对应的内刷31同轴，支撑轮37位于转槽24内，清洗刷30转动时，支撑轮37沿转槽24滚动，可以避免清洗刷30转动时外刷32在离心力的作用下顶端向外张开，一方面可以保证外刷32与试管90的接触，另一当面有助于保护内刷31与外刷32的连接位置。

如图1所示，优选在托板50上固接若干导向管54，清洗箱10的底壁上固接有与导向管54内壁相适配的导柱13，导向管54套设在导柱13上进行托板50的导向，这里导向管54可设置有四个，且分布在托板50的四角。弹性件优选设置为弹簧56，弹簧56可以套设在导柱13上，并将弹簧56设置在导向管54的底面和清洗箱10的底壁上表面之间；如图5所示，也可以将导向管54位于托板50上方的部分设置的较长，将弹簧56设置在导向管54内、导柱13之上，并将导向管54的顶端封死，优选后者即可以避免弹簧56暴露在水中，也便于通过移动导向管54将托板50拉出清洗箱10，进而便于在清洗结束后通过移动托板50将各试管90从清洗刷30上取下。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。