一种移液器的制作方法

1.本实用新型涉及移液设备技术领域，特别涉及一种移液器。


背景技术：

2.移液器也叫移液枪，是在一定量程范围内，将液体从原容器内移取到另一容器内的一种计量工具，被广泛用于生物、化学等领域。现有的根据应用，在移液过程中处理非常不同的液体体积。为此，通常使用不同尺寸或具有不同体积的移液器吸头。取决于对液体/样本处理的内容，例如，对通过其抽吸或分配液体/样本的开口的尺寸存在不同的要求。因此需要检测是否有任何移液器吸头连接到移液管，并且特别是是否正确的移液器吸头连接到移液管。而现有技术中，采用电容检测的方式进行判断，如申请号为cn201780037833.7的专利公开了一种用于自动化移液设备的移液器吸头及其制造方法，提供一种用于连接至移液设备的移液管的移液器吸头，移液器吸头具有作为测量电容器的体积测量电极的第一电极，借助该移液器吸头能精确地确定移液器吸头中的样本液体的体积，但是移液器的密封性能也会影响到测试结果，因此仅仅测量电容不能够精确判断液位。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的仅通过电容进行检测导致液位判断不精确的问题，本实用新型提供一种结合电容检测模块和密封气道压力检测模块进行双判断的移液器。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种移液器，包括外壳，所述的外壳上固定有气缸，所述的气缸内滑动设有活塞，所述的气缸末端连接有气缸末端连接件，所述的气缸末端连接件上连接有吸头适配头，所述的吸头适配头上安装有吸头，
6.还包括密封气道压力检测模块和电容检测模块，
7.密封气道压力检测模块包括设置所述的外壳上的压力检测通道组件，所述的压力检测通道组件内形成有与气缸内腔相通的压力检测通道，压力检测通道组件上设有用于检测压力检测通道内的气体压力的压力检测装置；
8.所述的电容检测模块包括安装在吸头适配头上方的电容检测片，所述的吸头为安装后与电容检测片接触的导电吸头。
9.进一步的，所述的电容检测模块还包括套在气缸末端连接件上将电容检测片向吸头方向压紧的伸缩弹簧。
10.进一步的，所述的吸头适配头上套有电容上压片，所述的电容上压片设置在伸缩弹簧与电容检测片之间，所述的吸头适配头上设有用于限制电容检测片位置的台阶。
11.进一步的，气缸与外壳之间具有环形缝隙，压力检测通道与环行缝隙相通，所述的气缸上开设有用于连通气缸内腔与环形缝隙的通孔，所述的压力检测通道组件包括固定在外壳上的第一密封件、第二密封件和第三密封件，所述的第一密封件上设有第一通道，所述的第二密封件固定在第三密封件上，所述的第二密封件上设有第二通道，所述的第一通道
与第二通道之间连接有密封管路，所述的第三密封件上设有与第二通道连通的第三通道，第三通道延伸至气缸与外壳之间的环形缝隙，所述的压力检测装置包括安装在第一密封件上并有与第一通道相通的压力传感器。
12.进一步的，所述的外壳与气缸之间设有第一密封圈和第二密封圈，所述的通孔设置在第一密封圈和第二密封圈之间，所述的气缸与活塞之间设有密封组件，所述的密封组件包括密封环和至少一个密封圈，所述的气缸末端连接件与气缸之间设有至少一个第三密封圈；所述的气缸末端连接件与吸头适配头之间设有第四密封圈；所述的第二密封件与第三密封件之间设有第五密封圈。
13.进一步的，移液器还包括吸头卸载与检测模块，所述的吸头卸载与检测模块包括用于拆卸吸头的退吸头套筒，所述的退吸头套筒连接有沿外壳上下滑动的导向组件，所述的外壳内安装有驱动导向组件向下动作的驱动系统，所述的导向组件与外壳之间设有用于检测导向组件处于不同位置的检测装置。
14.进一步的，所述的导向组件包括第一退吸头块和第二退吸头块，所述的第一退吸头块和第二退吸头块之间通过第一退吸头导向杆连接，所述的第二退吸头块与退吸头套筒之间通过第二退吸头导向杆连接，退吸头套筒与外壳之间设有退吸头弹簧，退吸头弹簧套在第二退吸头导向杆上，所述的检测装置包括安装在第二退吸头块上的磁铁柱和安装在外壳上的磁位置行程传感器。
15.进一步的，所述的驱动系统包括驱动电机和丝杆，驱动电机与丝杆传动连接，所述的丝杆配合有丝杆螺母，所述的丝杆螺母连接有直线导向机构，所述的直线导向机构包括与丝杆螺母固定连接的滑块和与外壳固定连接的滑轨。
16.进一步的，所述的外壳在丝杆的两端分别安装有第一轴承座和第二轴承座，第二轴承座上设有与第一退吸头导向杆匹配的导向孔，第一退吸头块开有供丝杆穿过的通孔使得第一退吸头块位于丝杆螺母的正下方。
17.进一步的，所述的外壳上固定有用于限制丝杆螺母极限位置的限位块。
18.有益效果：
19.(1)本实用新型的移液器采用双检测模块(电容检测模块和密封气道压力检测模块)，能够为液位判断提供更精确的判断数据；
20.(2)电容检测模块设置在靠近吸头的位置，检测精度高；
21.(3)压力检测装置设置在移液器的外壳上，并与气缸内腔连通，而安装在外壳位置适用于大部分的移液器，适用性强；
22.(4)吸头卸载与检测模块通过判断检测导向组件处于不同位置，从而合理判断吸头规格。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
24.图1为本实用新型的移液器的外部立体结构图一；
25.图2为本实用新型的移液器的外部立体结构图二；
26.图3为本实用新型的移液器的内部立体结构图；
27.图4为本实用新型的移液器的内部立体正视图；
28.图5为本实用新型的移液器的部分结构的正视图；
29.图6为本实用新型的移液器的部分结构的立体图；
30.图7为吸头安装结构视图；
31.图8为密封气道压力检测模块的部分结构视图。
32.其中，1、外壳底座，1-1、开合锁紧槽，2、外壳上盖，3、驱动电机，4、电机固定块，5、联轴器，6、限位块，7、密封气道压力检测模块，7-1、活塞，7-2、密封组件，7-3、气缸， 7-4、第一密封圈，7-5、第二密封圈，7-6、第三密封圈，7-7、气缸末端连接件，7-8、第四密封圈，7-9、吸头适配头，7-10、第一密封件，7-11、密封管路，7-12、第二密封件，7-13、第五密封圈，7-14、第三密封件，8、第一轴承，9、直线导向机构，10、丝杆，11、控制系统板，12、丝杆螺母，13、状态灯，14、吸头卸载与检测模块，14-1、退吸头套筒，14-2、第一退吸头块，14-3、第一退吸头导向杆，14-4、第二退吸头块，14-5、第二退吸头导向杆，14-6、退吸头弹簧，14-7、磁铁柱，14-8、磁铁柱固定块，15、压力传感器，16、吸头，17、电容检测模块，17-1、电容线，17-2、伸缩弹簧，17-3、电容上压片，17-4、电容检测片，18、第二轴承，19、第二轴承座，20、磁位置行程传感器，21、第一轴承座。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
35.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词
并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
37.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
38.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
39.如图1～8，一种移液器，移液器包括外壳，外壳上固定有气缸7-3，气缸7-3内滑动设有活塞7-1，气缸7-3末端连接有气缸末端连接件7-7，气缸末端连接件7-7上连接有吸头适配头 7-9，吸头适配头7-9上安装有吸头16。外壳包括外壳底座1 和外壳上盖2，大部分的零件安装在外壳底座1上，外壳底座1 上安装有控制系统板11和状态灯13，外壳底座1上还设有用于锁紧固定气缸7-3的开合锁紧槽1-1。
40.移液器包括电容检测模块17、密封气道压力检测模块7和吸头卸载与检测模块14。
41.电容检测模块17包括安装在吸头适配头7-9上方的电容检测片17-4，吸头16为安装后与电容检测片17-4接触的导电吸头。电容检测模块17还包括套在气缸末端连接件7-7上将电容检测片17-4向吸头方向压紧的伸缩弹簧17-2，电容检测片 17-4上连接有电容线17-1。吸头适配头7-9上套有电容上压片 17-3，电容上压片17-3设置在伸缩弹簧17-2与电容检测片17-4 之间，吸头适配头7-9上设有用于限制电容检测片17-4被压极限位置的台阶。
42.密封气道压力检测模块7包括设置在外壳上的压力检测通道组件，压力检测通道组件内形成有与气缸7-3内腔相通的压力检测通道，气缸7-3与外壳之间具有环形缝隙，压力检测通道与环行缝隙相通，气缸7-3上开设有用于连通气缸7-3内腔与环形缝隙的通孔，压力检测通道组件包括固定在外壳上的第一密封件7-10、第二密封件7-12和第三密封件7-14，第一密封件7-10上设有第一通道，第二密封件7-12固定在第三密封件7-14上，第二密封件7-12上设有第二通道，第一通道与第二通道之间连接有密封管路7-11，第三密封件7-14上设有与第二通道连通的第三通道，第三通道延伸至气缸7-3与外壳之间的环形缝隙，第一通道、第二通道、密封管路7-3和第三通道共同形成压力检测通道，压力检测装置包括安装在第一密封件 7-10上并有与第一通道相通的压力传感器15。
43.外壳与气缸7-3之间设有第一密封圈7-4和第二密封圈7-5，通孔设置在第一密封圈7-4和第二密封圈7-5之间。
44.气缸7-3与活塞7-1之间设有密封组件7-2，密封组件7-2 包括密封环和至少一个密封圈；
45.气缸末端连接件7-7与气缸7-3之间设有至少一个第三密封圈7-6；气缸末端连接件7-7与吸头适配头7-9之间设有第四密封圈7-8；第二密封件7-12与第三密封件7-14之间设有第五密封圈7-13。
46.吸头卸载与检测模块14包括用于拆卸吸头的退吸头套筒14-1，退吸头套筒14-1连接有沿外壳上下滑动的导向组件，外壳内安装有驱动导向组件向下动作的驱动系统，导向组件与外壳之间设有用于检测导向组件处于不同位置的检测装置；驱动系统包括驱动电机和丝杆10，驱动电机与丝杆10传动连接，丝杆10配合有丝杆螺母12，丝杆螺母12连接有直线导向机构9，直线导向机构9包括与丝杆螺母12固定连接的滑块和与外壳固定连接的滑轨。外壳上固定有用于限制丝杆螺母12机械极限位置的限位块6。外壳上在丝杆10的两端分别设有第一轴承座21 和第二轴承座19，所述的丝杆通过第一轴承8安装在第一轴承座21中，所述的丝杆通过第二轴承18安装在第二轴承座19中，驱动电机3通过电机固定块4固定在外壳底座1上，驱动电机3 与丝杆10通过联轴器5连接。
47.导向组件包括第一退吸头块14-2和第二退吸头块14-4，第一退吸头块14-2和第二退吸头块14-4之间通过第一退吸头导向杆14-3连接，第二退吸头块14-4与退吸头套筒14-1之间通过第二退吸头导向杆14-5连接，退吸头套筒14-1与外壳之间设有退吸头弹簧，退吸头弹簧套在第二退吸头导向杆14-5上，检测装置包括安装在第二退吸头块14-4上的磁铁柱和安装在外壳上的磁位置行程传感器20。第二轴承座19上设有与第一退吸头导向杆14-3匹配的导向孔。第一退吸头块14-2开有供丝杆 10穿过的通孔使得第一退吸头块14-2位于丝杆螺母12的正下方从而丝杆螺母12驱动第一退吸头块14-2动作。
48.移液器的工作原理：
49.(1)电容检测模块17工作原理：通过电容检测模块17的结构组成，伸缩弹簧17-2会使电容检测模块17中的电容检测片17-4处于移液器最低位置，当安装吸头16后，导电吸头16 与电容检测片17-4接触，气缸末端连接件7-7和退吸头套筒 14-1不导电，电容线17-1只在控制系统板11的电容检测接口处和电容检测片17-4处导电，这时控制系统板11会有效实现电容判断，有效进行液位判断。
50.(2)密封气道压力检测模块7工作原理：通过移液器的密封气道结构组成，可以实现活塞7-1、密封组件7-2、气缸7-3 到压力传感器15的气动通道的密封性。当吸头适配头7-9安装吸头16时，吸头16接触液面时，通过丝杆螺母12带动活塞7-1 在气缸7-3内的的上下移动，密封气道内的压力会有变化，压力传感器15可以实现压力的监控，通过控制系统的分析和补偿计算，可以实现精确移液和判断吸头有无安装异常。
51.结合电容检测模块17和密封气道压力检测模块7双判断，精确实现液位判断，凝块和气泡探测。
52.(3)吸头卸载与检测模块14工作原理：驱动电机3转动，实现驱动丝杆10旋转，进一步实现驱动丝杆螺母12沿着直线导向机构9进行上下运动，当驱动丝杆螺母12运动到移液器底部时会推动第一退吸头块14-2向下运动，最终使退吸头套筒 14-1向下运动，实现退吸头动作。
53.(4)吸头检测原理：当没有安装吸头16时，在退吸头弹簧14-6的推力作用下，第一退吸头块14-2、退吸头套筒14-1 和磁铁柱14-7会处于最低位置，这时磁铁柱14-7会处于磁位置传感器20的最低位置；当安装吸头时，吸头会推动第一退吸头块14-2、退吸头套筒14-1
和磁铁柱14-7向上运动；当安装不同规格的吸头16时，磁铁柱14-7会移动到磁位置传感器20 的不同位置。控制系统通过磁位置传感器20分析，可以实现判断安装的不同规格吸头，以及吸头是否正确安装吸头或吸头意外脱落。
54.本实用新型的移液器可兼容多通道的移液器，可以实现移液器的吸液动作、排液动作和自动卸载吸头动作，以及吸头检测和实现压力式和电容式双判断功能。
55.本实用新型的移液器也可用作单通道移液器，单通道移液器配合三维机械臂可以实现从采集管、试剂槽和96孔板间对样本、各种试剂的吸取和精确加液移。单通道移液器可以组成多达8个通道的可变间距移液器，这时可以提高移液效率，满足不同的应用场景。
56.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。