针筒取样装置的制作方法

本发明涉及实验室采集设备技术领域，尤其涉及一种针筒取样装置。

背景技术：

目前，在实验室采集设备技术领域，通常使用针筒取样装置对样液进行取样并分配。针筒取样装置包括针筒及旋塞阀。针筒可对样液进行抽取，并通过旋塞阀分配至多个特定设备进行分析检测。旋塞阀设置于针筒的一端，其上开设有与针筒及特定设备分别连通的开口。通过转动旋塞阀的旋塞，可控制开口的开启或关闭，以控制样液的分配。

一般情况下，旋塞的转动均需通过人力驱动，导致操作麻烦，使用不方便。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的针筒取样装置使用不方便的问题，提供一种使用方便的针筒取样装置。

一种针筒取样装置，用于分配样液，所述针筒取样装置包括：

起支撑及固定作用的基座；

取样组件，安装于所述基座，包括针筒及旋塞阀，所述旋塞阀具有输液口、配液口及控制所述输液口及所述配液口开启或关闭的旋塞，所述针筒的一端与所述输液口连通；

旋转驱动件，安装于所述基座，并与所述旋塞传动连接；及

控制器，与所述旋转驱动件电连接，所述控制器用于接收控制信号，并根据所述控制信号控制所述旋转驱动件驱动所述旋塞旋转。

在其中一个实施例中，还包括与所述旋转驱动件传动连接的平移驱动件，所述平移驱动件用于驱动所述旋转驱动件沿预设方向滑动，以使所述旋转驱动件与所述旋塞可操作地连接或分离。

在其中一个实施例中，还包括驱动滑块，所述旋转驱动件通过所述驱动滑块与所述平移驱动件传动连接，在所述平移驱动件背向所述基座的平面内，所述驱动滑块及所述旋转驱动件的投影至少部分重叠。

在其中一个实施例中，所述平移驱动件背向所述基座的平面突起形成沿预设方向延伸的导向柱，所述驱动滑块包括沿预设方向延伸的导向段及沿垂直于预设方向延伸的连接段，所述连接段与所述平移驱动件传动连接，所述导向段朝向所述基座的表面开设有导向槽，所述导向柱与所述导向槽间隙配合。

在其中一个实施例中，所述旋塞沿其周向形成有多个间隔设置的旋转凸起，所述旋转驱动件与所述旋转凸起相对的位置开设有固定槽，所述固定槽与所述旋转凸起配合，以使所述旋转驱动件与所述旋塞传动连接。

在其中一个实施例中，还包括密封阀座，所述旋塞阀上设置有集液口，所述密封阀座与所述集液口连通。

在其中一个实施例中，还包括设置于所述基座的固定组件，所述固定组件包括固定驱动件及两个固定条，所述固定驱动件用于驱动两个所述固定条夹紧或松开所述针筒。

在其中一个实施例中，所述固定组件还包括两个避位条，所述两个避位条分别覆设于两个所述固定条相对的表面，且两个所述避位条的中部均开设有避位槽，两个所述避位条的所述避位槽围设形成与所述针筒匹配的避位部，所述针筒穿设于所述避位部。

在其中一个实施例中，所述避位条与所述固定条可拆卸地连接。

在其中一个实施例中，所述基座与所述旋塞阀相对的位置还设置有限位槽，所述旋塞阀远离所述旋转驱动件的一端卡持于所述限位槽。

上述针筒取样装置，当需要对样液进行分配时，控制器根据控制信号控制旋转驱动件正向旋转，可带动旋塞正向旋转，输液口及配液口开启，样液在针筒的作用下从配液口分配至特定设备。当需停止配液时，控制器控制旋转驱动件驱动旋塞反向旋转，输液口及配液口关闭，针筒取样设备停止配液。因此，通过设置旋转驱动件及控制器，可自动控制旋塞的转动，进而可自动控制输液口及配液口的自动开启及关闭，实现自动配液。因此，上述针筒取样装置具有操作简单，使用方便的特点。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中针筒取样装置位于初始状态的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例中针筒取样装置位于工作状态的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参阅图1及图2，本发明较佳实施例中提供的针筒取样装置100包括基座110、取样组件120、旋转驱动件120及控制器(未可见)。针筒取样装置100用于分配样液。

基座110起支撑及固定作用。具体地，基座110需由机械强度相对较大的塑钢、合金或者其他高分子材料制成。

取样组件120安装于基座110。取样组件120包括针筒121及旋塞阀122。旋塞阀122具有输液口1221、配液口1222及旋塞1224。旋塞1224控制输液口1221及配液口1222开启或关闭。针筒121的一端与输液口1221连通。在本实施例中，针筒取样装置100还包括密封阀座160，旋塞阀122上设置有集液口1223，密封阀座160与集液口1223连通。

故在本实施例中，旋塞阀122为三通阀。三通阀上设置有三个开口，其中一个为输液口1221，一个为配液口1222，另一个为集液口1223。具体地，密封阀座160通过管道与集液口1223连通。针筒121穿设于输液口1221，并沿第一方向延伸。需要说明的是，在本实施例中，第一方向为竖直方向。输液口1221及集液口1223的轴线均沿第一方向延伸。

具体地，密封阀座160内部还设置有与外界连通的输液通道。输液通道的一端与集液口1223连通，另一端与外界连通。

当外界设置的为样液瓶时，针筒121可通过输液口1221、集液口1223及输液通道与样液瓶连通，以将样液瓶中的样液抽取。配液口1222与特定设备连通，样液在针筒121的作用下进入至旋塞阀122。密封阀座160具有导通及切断功能。当样液进入至旋塞阀122后，密封阀座160切断输液通道，样液可从配液口1222流入至特定设备，以进行分析检测。当需要再次进行样液抽取时，通过控制密封阀座160导通，使得样液可重新从样液瓶抽取。

当外界设置的为集液瓶时，针筒121内具有样液。当需要配液分析时，密封阀座160切断输液通道。样液从针筒121通过配液口1222流入至特定设备。当分析检测完毕，密封阀座160导通输液通道，样液可从针筒121通过输液通道流入至集液瓶进行重新回收利用。

因此，通过设置密封阀座160，使得整个针筒取样装置100取样与配液更灵活多样，从而便于提高针筒取样装置100的适用性。而且，密封阀座160还具有较佳的密封效果，可防止针筒121在抽取或者回收样液的过程中样液从针筒取样装置100的缝隙渗漏而污染实验环境。

具体地，密封阀座160内的输液通道沿第一方向延伸。因此，在抽取或收集样液的过程中，样液移动具有较为简单的运动路径。因而便于快速抽取或收集样液，以提高工作效率。

需要说明的是，旋塞1224可一体控制输液口1221、集液口1223及配液口1222的开启或关闭。当输液口1221、集液口1223及配液口1222开启时，可进行上述取样、集液及配液。由于在配液时，输液口1221、集液口1223及配液口1222均处于开启状态，因此，通过设置密封阀座160切断输液通道还可防止样液从集液口1223流出而影响配液效果。当输液口1221、集液口1223及配液口1222关闭时，针筒取样装置100停止工作。

旋转驱动件120安装于基座110，并与旋塞1224传动连接。旋转驱动件120用于驱动旋塞1224旋转。具体地，旋塞1224正向旋转可控制输液口1221、集液口1223及配液口1222开启。旋塞1224反向旋转可控制输液口1221、集液口1223及配液口1222关闭。

具体地，旋转驱动件120可以为伸缩气缸、驱动电机或者其他旋转驱动件120。具体在本实施例中，旋转驱动件120为驱动电机。驱动电机具有输出轴132，输出轴132与旋塞1224传动连接。

通过设置旋转驱动件120为驱动电机，驱动电机的输出轴132与旋塞1224直接传动连接，使得旋转驱动件120具有较高的传动效率。此外，驱动电机的旋转仅限于输出轴132沿其轴向的转动，因此，驱动电机在控制旋塞1224旋转的过程中所需的体积空间可保持不变，从而便于减小针筒取样装置100的体积，实现小型化。

在本实施例中，旋塞1224沿其周向形成有多个间隔设置的旋转凸起1225，旋转驱动件120与旋转凸起1225相对的位置开设有固定槽131。固定槽131与旋转凸起1225配合，以使旋转驱动件120与旋塞1224传动连接。

具体地，旋塞1224具有圆柱形的基部，多个旋转凸起1225沿基部的圆周方向间隔设置。旋转凸起1225沿基部的径向延伸。输出轴132的末端设置有多个沿输出轴132径向延伸的固定槽131，且固定槽131为通槽。多个旋转凸起1225与多个固定槽131一一对应。当旋转凸起1225穿设于对应的固定槽131时，旋塞1224与输出轴132连接。因此，输出轴132可带动旋塞1224正向或反向旋转，以实现旋塞阀122的开启或关闭。

此外，通过设置多个固定槽131，使得旋转驱动件120可从多个方向及位置对旋塞1224进行固定并施加旋转力，故可快速驱动旋塞1224。

控制器与旋转驱动件120电连接。控制器用于接收控制信号，并根据控制信号控制旋转驱动件120驱动旋塞1224旋转。

具体地，当需要配液时，控制器接收配液信号，并控制旋转驱动件120正向旋转。由于旋转驱动件120与旋塞1224传动连接，因此，旋塞1224正向旋转，输液口1221、配液口1222及集液口1223打开。在本实施例中，密封阀座160亦与控制器电连接。当密封阀座160底部设置的为样液瓶时，控制器控制密封阀座160导通输液通道，样液可在针筒121的作用下从样液瓶进入至配液口1222进行配液。当密封阀座160底部设置集液瓶时，此时，控制器控制密封阀座160切断输液通道，针筒121内的样液可进入旋塞阀122进行配液。配液完毕之后，控制器控制旋塞阀122导通输液通道，针筒121中的样液可重新进入集液瓶收集并储存。

配液完成后，控制器接收停止配液信号，并控制旋转驱动件120驱动旋塞1224反向旋转。输液口1221、配液口1222及集液口1223均关闭，配液停止。进而旋转驱动件120停止工作。整个配液过程结束。

因此，通过设置控制器及旋转驱动件130，可自动控制旋塞1224的转动，进而可自动控制输液口1221、配液口1222及集液口1223的自动开启及关闭，实现自动配液。因此，上述针筒取样装置100具有操作简单，使用方便的特点。

在本实施例中，针筒取样装置100还包括与旋转驱动件120传动连接的平移驱动件140。平移驱动件140用于驱动旋转驱动件120沿预设方向滑动，以使旋转驱动件120与旋塞1224可操作地连接或分离。

具体地，预设方向与第一方向垂直。当第一方向为竖直方向时，预设方向为水平方向。针筒取样装置100具有初始状态及工作状态。当针筒取样装置100位于初始状态时，旋转驱动件120与旋塞1224处于分离状态。此时，针筒121可进行自由拆卸及安装。平移驱动件140与控制器电连接。当针筒取样装置100位于工作状态时，旋转驱动件120与旋塞1224处于传动连接状态。此时，针筒121固定于基座110。

具体地，当需要进行配液时，控制器接收配液信号，并触发平移驱动件140驱动旋转驱动件120沿预设方向滑动，旋转驱动件120逐渐靠近旋塞1224。而且，在移动的过程中，输出轴132可旋转，以使固定槽131与旋转凸起1225位置对应。进一步地，旋转驱动件120继续滑动，旋转凸起1225穿设于固定槽131并卡紧。继而，旋转驱动件120旋转，带动旋塞1224旋转，可实现输液口1221、集液口1223及配液口1222的打开，针筒取样装置100完成从初始状态到工作状态的切换。

当配液结束，输出轴132驱动旋塞1224反向旋转，输液口1221、集液口1223及配液口1222关闭。进而，平移驱动件140驱动旋转驱动件120反向滑动，旋转驱动件120与旋塞1224分离，针筒取样装置100完成工作状态至初始状态的切换。

通过设置平移驱动件140，可操作旋转驱动件120与旋塞1224连接或分离，使得取样装置在安装范围内具有较为灵活的工作空间，从而便于对针筒取样装置100的零部件进行安装。

具体地，平移驱动件140可以为机械手、驱动电机、伸缩气缸、螺杆或者其他平移驱动件140。具体在本实施例中，平移驱动件140为伸缩气缸。伸缩气缸具有伸缩轴，伸缩轴与旋转驱动件120传动连接。通过伸缩轴伸缩可驱动旋转驱动件120沿预设方向进行滑动，使得旋转驱动件120的运动简单易行，操作方便。

进一步地，在本实施例中，针筒取样装置100还包括驱动滑块150，旋转驱动件120通过驱动滑块150与平移驱动件140传动连接。在平移驱动件140背向基座110的平面内，驱动滑块150及旋转驱动件120的投影至少部分重叠。

具体地，伸缩气缸的伸缩轴与驱动滑块150传动连接。旋转驱动件120设置于驱动滑块150上。伸缩气缸设置于基座110上，伸缩气缸背向基座110的表面为平面，在该平面内，驱动滑块150与旋转驱动件120在该平面内的投影至少部分重叠。因此，通过设置驱动滑块150，旋转驱动件120及平移驱动件140发生重叠，故可减小旋转驱动件120及平移驱动件140的占用面积，从而便于实现针筒取样装置100的小型化。

更进一步地，在本实施例中，平移驱动件140背向基座110的平面突起形成沿预设方向延伸的导向柱141。驱动滑块150包括沿预设方向延伸的导向段151及沿垂直于预设方向延伸的连接段152。连接段152与平移驱动件140传动连接。导向段151朝向基座110的表面开设有导向槽1512，导向柱141与导向槽1512间隙配合。

具体地，驱动滑块150呈l形，连接段152沿第一方向延伸。伸缩气缸为长方体。导向段151沿预设方向延伸，且导向段151及旋转驱动件120的长度与伸缩气缸的长度尺寸相同，连接段152与伸缩气缸的宽度尺寸相同。旋转驱动件120设置于导向段151背向基座110的表面。当针筒取样装置100位于初始状态时，导向段151及旋转驱动件120设置于平移驱动件140的上方，并在平移驱动件140背向基座110的平面内的投影完全重叠。当针筒取样装置100位于工作状态时，导向段151及旋转驱动件120与平移驱动件140的投影部分重叠。因此，可减小旋转驱动件120、驱动滑块150及平移驱动件140的体积，便于实现针筒取样装置100的小型化。

导向段151朝向基座110的表面开设有导向槽1512，导向柱141与导向槽1512间隙配合。因此，在平移驱动件140通过驱动滑块150带动旋转驱动件120滑动地过程中，导向柱141对旋转驱动件120的滑动进行导向限位，使得旋转驱动件120仅沿导向柱141的长度方向滑动，故可防止旋转驱动件120在滑动的过程中发生晃动而影响旋转驱动件120的对准精度，而且具有较佳的工作稳定性。

具体地，在导向段151背向基座110的表面开设有关于预设方向对称的阶梯槽142。导向柱141设置于阶梯槽142的中部。导向段151的中部凹陷形成导向槽1512，导向段151朝向平移驱动件140的一侧收容于阶梯槽142内，且导向槽1512与导向柱141配合。通过设置阶梯槽142，阶梯槽142的槽壁为导向段151的滑动亦具有导向及限位作用，故使得整个驱动滑块150及旋转驱动件120的滑动更稳定。

在本实施例中，针筒取样装置100还包括设置于基座110的固定组件(图未标)。固定组件包括固定驱动件171及两个固定条172，固定驱动件171用于驱动两个固定条172夹紧或松开针筒121。

具体地，针筒121呈圆柱形，一般包括收容段1212及输出段1213。收容段1212的直径大于输出段1213的直径。收容段1212一般用于收容样液。输出段1213用于插入样液瓶，集液瓶或者旋塞阀122。旋塞阀122固定于输出段1213。固定组件设置于针筒121的输出段1213与收容段1212连接的位置，因此，固定组件对针筒121具有较佳的固定效果，即对旋塞阀122具有较佳的固定效果。当旋塞1224旋转时，针筒121及旋塞阀122均可保持位置固定不变，从而便于旋转驱动件120驱动旋塞1224旋转。

当针筒取样装置100位于初始状态时，两个固定条172张开，针筒121的位置未固定，可进行自由拆卸。当针筒取样装置100位于工作状态时，两个固定条172并拢，固定条172夹紧针筒121，以实现针筒121的固定。通过设置固定驱动件171驱动两个固定条172张开或并拢，使得针筒121的固定方式操作简单，使用方便。

具体在本实施例中，固定驱动件171为伸缩气缸。两个固定条172的一端均与伸缩气缸传动连接。当针筒取样装置100位于初始状态时，两个固定条172张开，均沿垂直于第一方向及预设方向的第二方向延伸，且两个固定条172位于同一条直线。基座110与收容段1212及输出段1213的连接处的位置对应区还设置有两个限位通道113。两个限位通道113沿第二方向延伸。两个限位通道113与两个固定条172位置一一对应。固定条172的一端收容于与之对应的限位通道113内，并与伸缩气缸的伸缩轴连接。

在本实施例中，固定驱动件171亦与控制器电连接。当需要配液时，控制器控制伸缩气缸的伸缩轴伸缩，两个固定条172相对伸缩气缸转动，逐渐并拢并夹紧针筒121，以实现针筒121的固定。当配液完成，需对针筒121进行拆卸时，伸缩气缸推动固定条172的一端反向转动，两个固定条172逐渐张开，针筒121被松开。

通过设置限位通道113，限位通道113的内壁对固定条172的运动具有导向及限位作用，可防止固定条172在转动的过程中位置发生偏移，从而具有较佳的针筒121固定效果。

进一步地，在本实施例中，固定组件还包括两个避位条173。两个避位条173分别覆设于两个固定条172夹紧针筒121的表面，且两个避位条173的中部均开设有避位槽174。两个避位条173的避位槽174围设形成与针筒121匹配的避位部，针筒121穿设于避位部。

具体地，避位部为圆筒状，且内径略大于输出段1213的外径。输出段1213穿设于避位部，并与避位部间隙配合。此外，避位部的内壁为光滑的圆弧面。因此，当输出段1213穿设于避位部时，可防止固定组件夹紧力过大而损坏针筒121，因而具有较佳的可靠性。

进一步的，在本实施例中，避位条173与固定条172可拆卸地连接。

具体地，避位条173设置于固定条172的另一端。避位条173与固定条172可拆卸地连接。当避位条173损坏时，可将避位条173拆卸进行更换，因而便于延长针筒取样装置100的使用寿命。

在本实施例中，基座110在收容段1212与输出段1213连接处的位置对应区还设置有承压板112。收容段1212与输出段1213连接的一端承载于承压板112。承压板112对针筒121具有支撑及承载作用，可防止旋塞1224在旋转的过程中带动针筒121旋转，因而便于针筒121稳定地固定于基座110上。

在本实施例中，基座110与旋塞阀122相对的位置还设置有限位槽111，旋塞阀122远离旋转驱动件120的一端卡持于限位槽111。

具体地，旋塞1224设置于旋塞阀122的一端，旋塞阀122的另一端始终与限位槽111的底部抵接。因此，当旋塞1224旋转时，限位槽111的槽壁可对旋塞阀122进行限位，以防止整个旋塞阀122跟随旋转驱动件120一起转动，从而使得旋塞1224具有较为精准的状态切换功能。

上述针筒取样装置100，当需要对样液进行分配时，控制器根据控制信号控制旋转驱动件120正向旋转，可带动旋塞1224正向旋转，输液口1221及配液口1222开启，样液在针筒121的作用下从配液口1222分配至特定设备。当需停止配液时，控制器控制旋转驱动件120驱动旋塞1224反向旋转，输液口1221及配液口1222关闭，针筒121取样设备停止配液。因此，通过设置旋转驱动件120及控制器，可自动控制旋塞1224的转动，进而可自动控制输液口1221及配液口1222的自动开启及关闭，实现自动配液。因此，上述针筒取样装置100具有操作简单，使用方便的特点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。