一种用于流体应用的双线性单轴注射泵及工作方法与流程

本发明涉及一种用于流体应用的双线性单轴注射泵及工作方法，属于流体应用技术领域。

背景技术：

目前用于流体实验和制造的注射泵是利用古老的线性机构，该线性机构具有注入或取出的单向机制，其注射精度较差，而微流控系统由注射泵进行操作，容易出现误差，造成实验数据出现偏差，有鉴于此，研发一种高精度的，可以同时控制注入和取出功能的注射泵是十分有必要的。

中国专利文件(申请号：cn201420470283.1)公开了一种自动消除注射器推柄和注射泵推柄间隙的注射泵，该注射泵包括注射器推柄和推动该注射器推柄运行的注射泵推柄，所述注射泵推柄上设有两个对所述注射器推柄起导向作用的注射器卡爪，两个所述注射器卡爪与所述注射泵推柄铰接，所述注射器卡爪与所述注射泵推柄侧向接触面均采用螺旋面，所述注射器卡爪上的螺旋面与注射泵推柄上的螺旋面相适配。该注射泵通过消除注射器推柄和注射泵推柄间隙提高了注射精度，但仍需人工进行操作，存在操作误差。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，其注射精度高，可以同时控制注入和取出功能。

本发明还提供上述一种用于流体应用的双线性单轴注射泵的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，包括双轴步进电机、柱塞保持器、枪管凸缘保持器、底座、导轨和导螺杆，双轴步进电机固定安装于两个底座之间，双轴步进电机两输出轴端安装有导螺杆，两个底座两侧分别安装导轨，导轨与导螺杆位置平齐，导轨与导螺杆依次穿过枪管凸缘保持器和柱塞保持器。

优选的，双轴步进电机两输出端通过耦合器与导螺杆连接，使双轴步进电机的运转平稳，同时起到过载保护的作用。

优选的，导螺杆整体带有螺纹，柱塞保持器与导螺杆连接的孔为螺纹孔，通过螺纹孔与导螺杆的配合实现柱塞保持器的水平运动。

进一步优选的，柱塞保持器两端通过线性轴承连接至导轨。

优选的，枪管凸缘保持器两端设有螺纹孔，通过紧固螺栓使枪管凸缘保持器与导轨固定连接，从而保证枪管凸缘保持器位置固定。

优选的，枪管凸缘保持器上端设有v形槽，v形槽用于承载注射器针管。

进一步优选的，枪管凸缘保持器靠近柱塞保持器的一侧上端竖向设有凹槽，通过凹槽来夹持注射器的针管边缘凸起。

优选的，柱塞保持器靠近枪管凸缘保持器的一侧设有夹槽，通过夹槽夹持注射器推杆的末端凸起。

优选的，底座一侧设有插槽，插槽可插装实验用的显微镜、振动器或压力施加器这样不同的实验台。

优选的，通过微控制器单元控制双轴步进电机运动。

一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，工作方法如下：

将用于实验的实验台安装于底座，底座两侧安装注射器，注射器的针管部分固定于枪管凸缘保持器，推杆固定于柱塞保持器，微控制单元控制双轴步进电机两输出端运转，进而通过导螺杆带动柱塞保持器做水平运动，通过柱塞保持器的水平运动带动底座两侧的注射器注入或取出。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的注射泵可以同时控制注入和取出功能，满足了实验的多元化需求。

2、本发明的注射泵注射精度高，实验误差小，使得实验结果更加准确。

3、本发明采用模块化设计，底座的插槽可用于固定多种实验台，如显微镜、振动器、压力施加器等，满足实验要求。

附图说明

图1为本发明的整体安装结构示意图

图2为本发明的底座安装结构示意图

图3为本发明的枪管凸缘保持器结构示意图

图4为本发明的柱塞保持器结构示意图

其中：1、柱塞保持器；2、枪管凸缘保持器；3、底座；4、双轴步进电机；5、耦合器；6、导轨；7、导螺杆；8、凹槽；9、插槽；10、夹槽；11、线性轴承；12、v形槽。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1-4所示，本实施例提供一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，包括双轴步进电机4、柱塞保持器1、枪管凸缘保持器2、底座3、导轨6和导螺杆7，双轴步进电机4固定安装于两个底座3之间，双轴步进电机4两输出轴端安装有导螺杆7，两个底座3两侧分别安装导轨6，导轨6与导螺杆7依次穿过枪管凸缘保持器2和柱塞保持器1，导轨6与导螺杆7位置平齐，保证枪管凸缘保持器2与柱塞保持器1位置平齐，导螺杆7整体带有螺纹，柱塞保持器与导螺杆连接的孔为螺纹孔，通过螺纹孔与导螺杆的配合实现柱塞保持器的水平运动。

枪管凸缘保持器1两端设有螺纹孔，通过紧固螺栓使枪管凸缘保持器与导轨固定连接，从而保证枪管凸缘保持器位置固定，不会来回晃动。

实施例2：

一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，结构如实施例1所述，不同之处在于，双轴步进电机4两输出端通过耦合器5与导螺杆7连接，使双轴步进电机的运转平稳，同时起到过载保护的作用。

实施例3：

一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，结构如实施例1所述，不同之处在于，枪管凸缘保持器上端设有v形槽12，v形槽12用于承载注射器针管，枪管凸缘保持器2靠近柱塞保持器1的一侧上端竖向设有凹槽8，通过凹槽8来夹持注射器的针管边缘凸起。

实施例4：

一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，结构如实施例3所述，不同之处在于，柱塞保持器1靠近枪管凸缘保持器2的一侧设有夹槽10，通过夹槽10夹持注射器推杆的末端凸起。

实施例5：

一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，结构如实施例1所述，不同之处在于，柱塞保持器1两端通过线性轴承11连接至导轨6，通过线性轴承11减少摩擦力，保证柱塞保持器运动顺畅。

实施例6：

一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，结构如实施例1所述，不同之处在于，底座3一侧设有插槽9，插槽9可插装实验用的显微镜、振动器或压力施加器这样不同的实验台，满足不同的实验需求。

实施例7：

一种用于流体应用的双线性单轴注射泵，结构如实施例1所述，不同之处在于，通过微控制器单元控制双轴步进电机4运动，双轴步进电机4型号为nema23dualshaftsteppermotor，微控制单元(microcontrollerunit；mcu)，又称单片微型计算机(singlechipmicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器(centralprocessunit；cpu)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边接口，甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、pc外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到mcu的身影。

实施例8：

一种如实施例7所述的用于流体应用的双线性单轴注射泵，工作方法如下：

将用于实验的实验台安装于底座3，底座3两侧安装注射器，注射器的针管部分固定于枪管凸缘保持器2，推杆固定于柱塞保持器1，微控制单元控制双轴步进电机4两输出端运转，进而通过导螺杆7带动柱塞保持器1做水平运动，通过柱塞保持器的水平运动带动底座两侧的注射器注入或取出。