一种移液枪吸头快速装盒设备的制作方法

1.本发明涉及烟草生理分析试验设备领域，特别的涉及一种移液枪吸头快速装盒设备。


背景技术：

2.烟草生理分析是用于对不同烟草品种的种间差异的生理指标分析，在其试验过程中，需要使用移液枪进行试剂的转移，但移液枪吸头未避免影响分析结果误差均为一次性使用吸头，通常将吸头放在吸头盒内以便于拿取。现有技术中的吸头通常为袋装储存，当然也有盒装的吸头，但是盒装吸头成本较高，因此出于降低试验成本考虑，袋装吸头更受实验室欢迎，而袋装的吸头，在实验室内需要将其拆分后装盒在吸头盒内，以便于试验中快速更换吸头。
3.由于生理分析的理化试验的过程中需要大量的试剂转移工作，其对吸头的消耗量极大，因此试验前的准备工作之一，即吸头装盒的耗时较多。现有技术中装盒操作通常采用设备辅助吸头的排列，再将其转移装在盒体内，步骤较为繁琐，而且人为接触吸头的环节较多，容易引入不可控的外界因素进而影响试验结果精度。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种移液枪吸头快速装盒设备，本发明设计巧妙且自动化程度较高，而且对空间需求小，能够有效实现吸头的快速装盒，节省大量的试验前准备工作和时间。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种移液枪吸头快速装盒设备，包括内部空间由隔板隔断为上料仓和整理仓的机仓，所述整理仓底部设有连通外界的移动通道，移动通道内设有用于驱动吸头盒的移动结构；所述上料仓内设有上料机构，上料机构的输出端穿过隔板后进入整理仓；所述整理仓内设有整理机构和辅助机构，所述整理机构的输入端与所述上料机构的输出端组成进料通道，所述辅助机构用于引导所述进料通道内的物料进入整理机构的输入端。
6.优选的，所述上料机构包括轴向水平设置在上料仓内的上料筒以及固定设于上料仓顶部的放料管，放料管顶部暴露至外界并设有可拆卸的封盖，上料筒的筒壁上径向开设有连通放料管的通孔；所述上料筒远离整理仓的一端通过从动齿轮封闭，另一端通过隔板封闭，上料仓内部还设有上料电机，上料电机的输出轴固定连接有用于啮合传动从动齿轮的主动齿轮，所述从动齿轮的轮盘上周向等间距分布分有径向延伸设置且贴靠上料筒内壁的抄板；所述上料筒内部轴向设有贯穿至整理仓的上料器。
7.优选的，所述上料器包括两平行等高设置的上料板，两上料板顶部板体呈底部相对靠近的斜面状；
所述上料板一端朝下倾斜且贯穿隔板上预设的通孔后进入整理仓内，整理仓内安装有振动马达，振动马达与上料器位于整理仓内的端部底面连接；所述隔板于通孔上方设有挡料块。
8.优选的，所述挡料块与上料板的最大间距小于移液枪吸头的最大外径；两所述上料板的最小间距小于移液枪吸头的最大外径、最大间距等于移液枪吸头的最大外径。
9.优选的，所述整理机构包括竖直设置于整理仓内两安装板，两安装板的相对板体上开设有气道，所述气道底端连通泄气槽，气道内部设有气密条；气密盒的长度方向两端连通有与气道间隙滑动配合并抵触气密条的连通管；气密盒的长度方向一侧固设有吸附组件。
10.优选的，所述辅助机构包括固设于整体仓内壁的安装架和引导架，所述安装架的底部设有电动推杆，电动推杆的输出轴连接气密盒顶部；所述引导架包括限位板、限位板底部等间距设置的数个引导块以及与引导块等高设置的引导板，引导板与引导块的间隙与两上料板的间隙对接并组成所述进料通道，引导板上于对应所述引导块间隙处开设有风道，风道远离引导块的一端连通有分流管；所述安装架的顶部设置有气泵，所述气泵的进气口通过第一软管连通气密盒、排气口通过第二软管。
11.优选的，所述吸附组件包括数个一端连接气密盒、另一端可等高对接引导块的吸附块，相邻两吸附块为一组；所述吸附块上开设有平行气密盒设置的调节腔，调节腔内设有柱塞，柱塞的塞杆朝向同组吸附块的间隙处设置并贯穿调节腔后与所述间隙处的压板连接。
12.优选的，所述柱塞的塞片与调节腔气密配合，且塞杆上套设有弹簧，塞杆所在的气密空间通过预埋的调节管与气密盒连通；所述压板上埋设有贯穿且连通气密盒的第三软管，同组吸附块的对应板面上设有吸盘，吸盘与第三软管连通。
13.优选的，所述移动结构包括设置于移动通道内底壁上滑轨，所述滑轨上滑动配合有滑座，转动设置在移动通道内的丝杆一端与滑座底面预设的螺孔配合、另一端与驱动电机的输出端连接。
14.优选的，所述机仓外壁设有控制器，控制器与移动结构、上料机构、整理机构和辅助机构的动力输出件电信号连接。
15.本发明工作过程如下:本发明在使用时，打开封盖，将袋装的移液枪吸头（下述吸头，吸头呈外径逐渐缩小的锥筒状），从放料管中倒入上料筒的内部，通过控制器启动上料电机和振动马达，上料电机通过主动齿轮带动从动齿轮转动，进而使得从动齿轮轮盘上的抄板转动，抄板将上料筒内部的吸头抛扬并带至高处，使吸头能够掉落至上料器即两上料板的间隙处。由于两上料板顶部板体呈底部相对靠近的斜面状，且最小间距小于吸头的最大外径、最大间距等于吸头的最大外径。所以留置在上料器上的吸头最终呈两种状态：1）尖头竖直朝上，大头落在两上料板最大间隙处并与上料板顶部顶面对齐；2）尖头竖直朝下，大头落在两上料板最大间隙处并与上料板顶部顶面对齐；
其他任何状态都会在重心的重力作用下变为状态2），但是状态1）的吸头也会在振动马达带给上料器的振动效果下掉落；所以最终上料器上只会保留状态2）的上料器。
16.由于上料板倾斜设置，加之振动马达的作用，使得状态2）的吸头移动至整理仓内。其中一些姿态不规范的吸头未被振动掉的状态吸头或者倾斜而非竖直状态的吸头会被挡料块挂落在上料筒内。当然也存在一种特殊情况，即两个乃至多个吸头套叠，如果其在上料器上处于竖直状态，虽然会被挡料块阻挡，但是也存在无法被挂掉，如此便会影响后续吸头的出料，因此工作人员长时间发现后续没有吸头排出，则需要人工排出这种干扰。但是因为振动马达和抄板的动态作业方式，这种情况的出现仅为小概率事件。
17.上料器将吸头输送至整理仓内，并随之进入引导板和引导块的间隙内，控制器控制气泵抽气，气泵通过第一软管对气密箱抽负压，由于气密箱两端的连通管压触气道内的气密条而无法进气，所以最终气密箱会通过调节管将调节腔中塞杆所在的气密空间抽空，同时通过第三软管抽取外界气体。而气泵抽出的气体通过第二软管排出，进而通过分流管以及风道吹出。该过程中，还会造成下述两个动作同步进行：风道排出的气体，将引导板和引导块的间隙内对应的吸头吹入相邻引导块的间隙内并朝向同组吸附块的间隙处移动，同时第三软管提供抽吸效果，配合风道的排气，将吸头吸入同组吸附块的间隙内；塞杆所在气密空间被抽空，使得塞片带动塞杆克服弹簧的弹力而移动，进而使得塞杆推动压板移动，同组吸附块的两压板移动，以对进入同组吸附块间隙内的吸头进行夹持，而且吸盘在接触吸头后对其紧密吸附，防止吸头掉落。
18.当吸盘吸附吸头后，气密箱彻底被抽真空，气泵根据相应参数停止工作，第二软管也再无气体排出，上料器继续上料并填充被吸盘吸取吸头的空缺位置。
19.控制器控制电动推杆动作，电动推杆将气密箱、吸附块以及被吸附块吸附的吸头下移，由于连通管在气道内移动时，始终受到气密条的压触而无法进气，所以吸附块可以有效保持对吸头的吸附；同时控制器控制驱动电机驱动丝杆转动，进而带动滑座以及滑座上的盒体在滑轨上移动一定位移，使得盒体内栅格对应吸附块吸附的吸头。
20.当气密箱移动至其连通管进入泄气槽时，吸头尖锐部插入盒体的栅格中，同时外界气体从泄气槽进入气密箱，并通过调节管进入调节腔，分别破坏吸盘处的负压以及塞杆所处气密空间的负压，吸盘不再吸附吸头，同时弹簧带动塞杆和压板复位，吸头稳定落入盒体内栅格中。
21.驱动电机带动气密箱复位，循环上述动作将吸头陆续填充入盒体内，完成装盒即可。
22.需要说明的是，以上说明中震动马达、上料电机、驱动电机、电动推杆、控制器和气泵等均为现有技术应用较为成熟的器件，具体型号可根据实际的需要选择，震动马达、上料电机、驱动电机、电动推杆、控制器和气泵的供电可为内置电源供电，也可为市电供电，具体的供电方式视情况选择，在此不做赘述。
23.相对于现有技术，本发明具有如下优点：本发明设计巧妙且自动化程度较高，而且对空间需求小，能够有效实现吸头的快速装盒，节省大量的试验前准备工作和时间。
附图说明
24.图1为具体实施方式中所述快速装盒设备的结构示意图；图2为具体实施方式中所述快速装盒设备的内部结构示意图；图3为具体实施方式中所述上料仓的内部结构示意图；图4为具体实施方式中所述齿轮的啮合传动连接示意图；图5为具体实施方式中所述整理仓的内部结构示意图；图6为具体实施方式中所述气道处的结构示意图；图7为具体实施方式中所述辅助机构的结构示意图；图8为具体实施方式中所述吸盘处的结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.具体实施时：如图1-8所示，一种移液枪吸头快速装盒设备，包括内部空间由隔板307隔断为上料仓1和整理仓2的机仓，所述整理仓2底部设有连通外界的移动通道51，移动通道51内设有用于驱动吸头盒的移动结构5，所述移动结构5包括设置于移动通道51内底壁上滑轨501，所述滑轨501上滑动配合有滑座502，转动设置在移动通道51内的丝杆503一端与滑座502底面预设的螺孔配合、另一端与驱动电机504的输出端连接。
27.所述上料仓1内设有上料机构3，所述上料机构3包括轴向水平设置在上料仓1内的上料筒301以及固定设于上料仓1顶部的放料管304，放料管304顶部暴露至外界并设有可拆卸的封盖305，上料筒301的筒壁上径向开设有连通放料管304的通孔；所述上料筒301远离整理仓2的一端通过从动齿轮302封闭，，另一端通过隔板307封闭，上料仓1内部还设有上料电机310，上料电机310的输出轴固定连接有用于啮合传动从动齿轮302的主动齿轮311，所述从动齿轮302的轮盘上周向等间距分布分有径向延伸设置且贴靠上料筒301内壁的抄板303；所述上料筒301内部轴向设有贯穿至整理仓2的上料器，上料器包括两平行等高设置的上料板306，两上料板306顶部板体呈底部相对靠近的斜面状；所述上料板306一端朝下倾斜且贯穿隔板307上预设的通孔后进入整理仓2内，整理仓2内安装有振动马达308，振动马达308与上料器位于整理仓2内的端部底面连接，具体的，可以将两上料板306底部通过支架连接，支架上设有振动马达308，支架的设置以不影响吸头在上料器上移动为标准；所述隔板306于通孔上方设有挡料块309；其中所述挡料块309与上料板306的最大间距小于移液枪吸头的最大外径；两所述上料板306的最小间距小于移液枪吸头的最大外径、最大间距等于移液枪吸头的最大外径。
28.所述整理仓2内设有整理机构和辅助机构7：所述整理机构包括竖直设置于整理仓2内两安装板401，两安装板401的相对板体上开设有气道402，所述气道402底端连通泄气槽403，气道402内部设有气密条405；气密盒406的长度方向两端连通有与气道402间隙滑动配合并抵触气密条405的连通管404；气密盒
406的长度方向一侧固设有吸附组件。
29.所述辅助机构7包括固设于整体仓2内壁的安装架701和引导架，所述安装架的底部设有电动推杆702，电动推杆702的输出轴连接气密盒406顶部；所述引导架包括限位板703、限位板703底部等间距设置的数个引导块704以及与引导块704等高设置的引导板705，引导板705与引导块704的间隙与两上料板306的间隙对接并组成所述进料通道，引导板705上于对应所述引导块704间隙处开设有风道707，风道707远离引导块704的一端连通有分流管706；所述安装架的顶部设置有气泵708，所述气泵708的进气口通过第一软管709连通气密盒406、排气口通过第二软管710。
30.所述吸附组件包括数个一端连接气密盒406、另一端可等高对接引导块704的吸附块407，相邻两吸附块407为一组；所述吸附块407上开设有平行气密盒406设置的调节腔408，调节腔408内设有柱塞，柱塞的塞杆409朝向同组吸附块407的间隙处设置并贯穿调节腔408后与所述间隙处的压板411连接，所述柱塞的塞片410与调节腔408气密配合，且塞杆409上套设有弹簧412，塞杆409所在的气密空间通过预埋的调节管413与气密盒406连通；所述压板411上埋设有贯穿且连通气密盒406的第三软管414，同组吸附块407的对应板面上设有吸盘415，吸盘415与第三软管414连通。
31.所述机仓外壁设有控制器6，控制器6与移动结构5、上料机构3、整理机构和辅助机构7的动力输出件电信号连接。
32.本发明工作过程如下:本发明在使用时，打开封盖305，将袋装的移液枪吸头下述吸头，吸头呈外径逐渐缩小的锥筒状从放料管304中倒入上料筒301的内部，通过控制器6启动上料电机310和振动马达308，上料电机310通过主动齿轮311带动从动齿轮302转动，进而使得从动齿轮302轮盘上的抄板303转动，抄板303将上料筒301内部的吸头抛扬并带至高处，使吸头能够掉落至上料器即两上料板306的间隙处。由于两上料板306顶部板体呈底部相对靠近的斜面状，且最小间距小于吸头的最大外径、最大间距等于吸头的最大外径。所以留置在上料器上的吸头最终呈两种状态：1尖头竖直朝上，大头落在两上料板306最大间隙处并与上料板306顶部顶面对齐；2尖头竖直朝下，大头落在两上料板306最大间隙处并与上料板306顶部顶面对齐；其他任何状态都会在重心的重力作用下变为状态2，但是状态1的吸头也会在振动马达308带给上料器的振动效果下掉落；所以最终上料器上只会保留状态2的上料器。
33.由于上料板306倾斜设置，加之振动马达308的作用，使得状态2的吸头移动至整理仓2内。其中一些姿态不规范的吸头未被振动掉的状态1吸头或者倾斜而非竖直状态的吸头会被挡料块309挂落在上料筒301内。当然也存在一种特殊情况，即两个乃至多个吸头套叠，如果其在上料器上处于竖直状态，虽然会被挡料块309阻挡，但是也存在无法被挂掉，如此便会影响后续吸头的出料，因此工作人员长时间发现后续没有吸头排出，则需要人工排出这种干扰。但是因为振动马达308和抄板303的动态作业方式，这种情况的出现仅为小概率事件。
34.上料器将吸头输送至整理仓2内，并随之进入引导板705和引导块704的间隙内，控
制器6控制气泵708抽气，气泵708通过第一软管709对气密箱406抽负压，由于气密箱406两端的连通管404压触气道402内的气密条406而无法进气，所以最终气密箱406会通过调节管413将调节腔408中塞杆409所在的气密空间抽空，同时通过第三软管414抽取外界气体。而气泵708抽出的气体通过第二软管710排出，进而通过分流管706以及风道707吹出。该过程中，还会造成下述两个动作同步进行：风道707排出的气体，将引导板705和引导块704的间隙内对应的吸头吹入相邻引导块704的间隙内并朝向同组吸附块407的间隙处移动，同时第三软管414提供抽吸效果，配合风道707的排气，将吸头吸入同组吸附块407的间隙内；2塞杆409所在气密空间被抽空，使得塞片410带动塞杆409克服弹簧412的弹力而移动，进而使得塞杆409推动压板411移动，同组吸附块407的两压板411移动，以对进入同组吸附块407间隙内的吸头进行夹持，而且吸盘415在接触吸头后对其紧密吸附，防止吸头掉落。
35.当吸盘415吸附吸头后，气密箱彻底被抽真空，气泵根据相应参数停止工作，第二软管410也再无气体排出，上料器继续上料并填充被吸盘吸取吸头的空缺位置。
36.控制器控制电动推杆702动作，电动推杆702将气密箱406、吸附块407以及被吸附块407吸附的吸头下移，由于连通管404在气道402内移动时，始终受到气密条405的压触而无法进气，所以吸附块407可以有效保持对吸头的吸附；同时控制器控制驱动电机504驱动丝杆503转动，进而带动滑座502以及滑座502上的盒体在滑轨501上移动一定位移，使得盒体内栅格对应吸附块407吸附的吸头。
37.当气密箱406移动至其连通管404进入泄气槽403时，吸头尖锐部插入盒体的栅格中，同时外界气体从泄气槽403进入气密箱406，并通过调节管413进入调节腔408，分别破坏吸盘415处的负压以及塞杆409所处气密空间的负压，吸盘415不再吸附吸头，同时弹簧412带动塞杆409和压板411复位，吸头稳定落入盒体内栅格中。
38.驱动电机504带动气密箱406复位，循环上述动作将吸头陆续填充入盒体内，完成装盒即可。
39.需要说明的是，以上说明中震动马达308、上料电机310、驱动电机504、电动推杆702、控制器6和气泵704等均为现有技术应用较为成熟的器件，具体型号可根据实际的需要选择，震动马达308、上料电机310、驱动电机504、电动推杆702、控制器6和气泵704的供电可为内置电源供电，也可为市电供电，具体的供电方式视情况选择，在此不做赘述。