一种水样采集仪的制作方法

本发明涉及环保器械技术领域，特别涉及一种水样采集仪。

背景技术：

针对一些水样采集工作，使用人工采集需要租用船只，一些较浅的水不能用船只工作，同时费时费力，提高高昂，因此急需一种可以自动采集水样的飞行仪。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种水样采集仪，有利于提高工作效率，以及在恶劣天气工作，提高了实用率。

本发明所使用的技术方案是：一种水样采集仪，包括底座、四个飞行部分、试管储存部分、两个试管夹调整部分、六个试管夹、试管装盖部分，所述的四个飞行部分的旋转轴分别转动安装在底板的四个角的圆孔里；所述的试管储存部分的试管储存部分支撑柱安装在底板上面，其位置在底板右下角；所述的两个试管夹调整部分的第四并联机构底板上面分别固定安装在两个试管夹调整部分固定座下面；所述的六个试管夹的滑块分别滑动安装在滑轨里，其第二齿条与齿形皮带相互啮合；所述的试管装盖部分的第五步进电机固定安装在第四步进电机座里。

所述的底座包括底板、四个圆孔、第一步进电机座、第一步进电机、两个管道支撑架、第一管道、第二管道、水样吸取头、盖子存放架支撑柱、第一液压缸顶板、两个第一液压缸、两个第一液压缸底板、推动柱、盖子存放架、第三液压缸顶板、第三液压缸、盖子阻挡板、第四步进电机座、两个长方形凹槽、四个滑轨、两个第二步进电机座、两个第二步进电机、两个皮带轮、齿形皮带、两个轨道支撑座、两个试管夹调整部分固定座，所述的底板是一个长方形板子，在其上面的四个角处各设有一个圆孔，在底板中间靠右的地方设有两个长方形凹槽，在长方形凹槽上面设有轨道支撑座，在轨道支撑座左右的内侧面各设有一个滑轨，在底板上面设有两个第二步进电机座，其位置在两个长方形凹槽中间，所述的两个第二步进电机分别固定安装在两个第二步进电机座上，其电机轴与皮带轮固定连接，所述的齿形皮带固定安装在两个皮带轮上，在底板上面设有第一步进电机座，其位置在底板中间靠左的位置，所述的第一步进电机水平放置，其侧面固定安装在第一步进电机座里，其电机轴与管道支撑架内侧的滚动体固定连接；所述的管道支撑架固定安装在底板上面，其位置在第一步进电机座右侧；所述的第一管道缠绕在管道支撑架内侧的滚动体上，其一端与水样吸取头固定连接。另一端与第二管道固定连接，所述的盖子存放架支撑柱固定安装在底板上面，其位置在底板中间靠下的左侧位置，所述的盖子存放架下面固定安装在盖子存放架支撑柱上面，在盖子存放架支撑柱做两侧各设有一个第一液压缸底板，所述的第一液压缸缸体底端固定安装在第一液压缸底板上，其活塞杆端部与第一液压缸顶板固定连接，在第一液压缸顶板内侧设有推动柱，其滑动安装在盖子存放架后面的凹槽里；所述的第三液压缸缸体底端固定安装在盖子存放架的后侧，其活塞杆端部与第三液压缸顶板固定连接，所述的第三液压缸顶板与盖子阻挡板固定连接；在底板上面设有第四步进电机座，其位置在长方形凹槽左侧；在底板下面设有两个试管夹调整部分固定座，其位置在两个长方形凹槽中间处。

所述的飞行部分包括飞行部分底板、四个螺旋桨安装孔、四个螺旋桨支撑架、四个螺旋桨、四个第三步进电机、飞行部分支撑板、第一并联机构底板、十个第四液压缸、第二并联机构底板、舵机底板、舵机、第一齿轮、第二齿轮、旋转轴，所述的飞行部分底板是一个平行四边形板子，在其上面设有四个螺旋桨安装孔，在螺旋桨安装孔里面设有螺旋桨支撑架，所述的第三步进电机固定安装在螺旋桨支撑架下面，其电机轴与螺旋桨固定连接，在飞行部分底板后侧设有飞行部分支撑板，所述的第一并联机构底板前面与飞行部分支撑板固定连接，所述的十个第四液压缸两两一组，每个第四液压缸的缸体底部铰接安装在第二并联机构底板前侧，第四液压缸的活塞杆端部铰接安装在第一并联机构底板后侧；每组第四液压缸中的两个第四液压缸的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第四液压缸的轴线且呈v型分布；在第二并联机构底板后面设有舵机底板，所述的舵机竖直向上放置，其下面固定安装在舵机底板上，其电机轴与第一齿轮固定连接，所述的旋转轴转动安装在舵机底板上面的圆孔里，其上面与第二齿轮固定连接，所述的第二齿轮与第一齿轮相互啮合。

所述的试管储存部分包括试管储存部分外壳、两个第五液压缸、两个滑动轴、第五液压缸顶板、第一推动板、固定板、第一齿条、两个第一光轴、两个第一弹簧、第一光轴固定板、两个第二光轴、两个第二弹簧、第二光轴固定板、十个方形槽、挡板、第六液压缸、卡扣、卡扣固定轴、试管储存部分支撑柱、第六步进电机、第三齿轮、第六步进电机固定板，所述的试管储存部分支撑柱下面固定安装在底板上面，其位置在底板的右下角；所述的试管储存部分外壳固定安装在试管储存部分支撑柱上面，在试管储存部分外壳的右侧设有两个圆孔，所述的两个滑动轴滑动安装在两个两个圆孔里，其一端与第五液压缸顶板固定连接，另一端与第一推动板固定连接；所述的两个第五液压缸的缸体底端固定安装在试管储存部分外壳右侧，其活塞杆端部与第五液压缸顶板内侧固定连接；在试管储存部分外壳后侧设有一个凹槽，所述的固定板固定安装在底板上面；所述的两个第一光轴滑动安装在固定板的圆孔里，在其一端安装有第一光轴固定板，另一端设有推动板；所述的两个第一弹簧滑动安装在两个第一光轴上，其一端固定安装在第一光轴固定板内侧，另一端与固定板外侧固定连接；所述的第一齿条一端固定安装在第一光轴固定板内侧，另一端与推动板固定连接；在固定板内侧设有第六步进电机固定板，所述的第六步进电机竖直向上放置，其下面固定安装在第六步进电机固定板上，其电机轴与第三齿轮固定连接，所述的第三齿轮有45度的地方没有齿；所述的第三齿轮与第一齿条相互啮合；所述的第六液压缸缸体底端固定安装在第一齿条上面的支撑板上，其活塞杆端部与卡扣固定连接，所述的卡扣转动安装在第一齿条上面的卡扣固定轴上；所述的两个第二光轴一端固定安装在挡板一侧，其另一端穿过固定板上面的孔与第二光轴固定板固定连接，所述的两个第二弹簧滑动安装在两个第二光轴上，其一端与第二光轴固定板内侧固定连接，另一端与固定板外侧固定连接；在挡板上面设有十个呈线性排列的方形槽。

所述的试管夹调整部分包括试管夹调整部分底板、两个第七液压缸、两个吸盘固定板、八个吸盘、第四步进电机、第四步进电机座、第三并联机构底板、十个第八液压缸、第四并联机构底板，所述的第四并联机构底板上面固定安装在试管夹调整部分固定座下面，所述的六个第八液压缸两两一组，每个第八液压缸的缸体底部铰接安装在第四并联机构底板下侧，第八液压缸的活塞杆端部铰接安装在第三并联机构底板上侧；每组第八液压缸中的两个第八液压缸的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第八液压缸的轴线且呈v型分布；在第三并联机构底板下面设有第四步进电机座，所述的第四步进电机竖直向下放置，其侧面固定安装在第四步进电机座里，其电机轴与试管夹调整部分底板固定连接；所述的两个第七液压缸的缸体底端固定安装在试管夹调整部分底板上面的左右两侧，其活塞杆端部与吸盘固定板下面固定连接，在吸盘固定板上面的四个角处各设有一个吸盘。

所述的试管夹5包括试管夹支撑架、两个滑块、两个第二齿条固定板、两个第二齿条、六个第八液压缸、两个三角形板、两个试管夹，所述的试管夹支撑架是一个长方形板子，在其上面的左两侧各设有一个第二齿条固定板，在第二齿条固定板的外侧设有滑块和第二齿条，第二齿条在滑块上面，所述的滑块滑动安装在滑轨里，所述的第二齿条与齿形皮带相互啮合；所述的六个第八液压缸均分成两组，每组三个第八液压缸呈三角形排列，其缸体底端固定安装在第二齿条固定板内侧，其活塞杆端部与三角形板固定连接，在三角形板内侧设有试管夹。

所述的试管装盖部分包括第五步进电机、圆盘、三个第九液压缸、三个u形架、六个第十液压缸底板、六个第十液压缸、六个试管盖固定板，所述的第五步进电机固定安装在第四步进电机座里，其电机轴与圆盘下面固定连接，所述的三个第九液压缸缸体底端固定安装在圆盘上面，其活塞杆端部与u形架下面固定连接，在u形架上面设有两个第十液压缸底板，所述的第十液压缸缸体底端固定安装在第十液压缸底板内侧，其活塞杆端部与试管盖固定板固定连接。

本发明的有益效果：本发明通过四个飞行部分的十六个第三步进电机带动十六个螺旋桨来实现机器飞行，以及十个第四液压缸208来调节飞行部分的长度，通过舵机带动第一齿轮进而带动第二齿轮来调节飞行部分的方向，使机器可以实现飞行，有利于提高工作效率，十六个螺旋桨提高了飞行速度和承载能力，有利于在恶劣天气工作，提高实用率。

附图说明

图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。

图4、图5、图6为本发明的底座的结构示意图。

图7为本发明的飞行部分的结构示意图。

图8、图9、图10为本发明的试管储存部分的结构示意图。

图11为本发明的试管夹调整部分的结构示意图。

图12为本发明的试管夹的结构示意图。

图13为本发明的试管装盖部分的结构示意图。

附图标号：1-底座、2-飞行部分、3-试管储存部分、4-试管夹调整部分、5-试管夹、6-试管装盖部分、101-底板、102-圆孔、103-第一步进电机座、104-第一步进电机、105-管道支撑架、106-第一管道、107-第二管道、108-水样吸取头、109-盖子存放架支撑柱、110-第一液压缸顶板、111-第一液压缸、112-第一液压缸底板、113-推动柱、114-盖子存放架、115-第三液压缸顶板、116-第三液压缸、117-盖子阻挡板、118-第四步进电机座、119-长方形凹槽、120-滑轨、121-第二步进电机座、122-第二步进电机、123-皮带轮、124-齿形皮带、125-轨道支撑座、126-试管夹调整部分固定座、201-飞行部分底板、202-螺旋桨安装孔、203-螺旋桨支撑架、204-螺旋桨、205-第三步进电机、206-飞行部分支撑板、207-第一并联机构底板、208-第四液压缸、209-第二并联机构底板、210-舵机底板、211-舵机、212-第一齿轮、213-第二齿轮、214-旋转轴、301-试管储存部分外壳、302-第五液压缸、303-滑动轴、304-第五液压缸顶板、305-第一推动板、306-固定板、307-第一齿条、308-第一光轴、309-第一弹簧、310-第一光轴固定板、311-第二光轴、312-第二弹簧、313-第二光轴固定板、314-方形槽、315-挡板、316-第六液压缸、317-卡扣、318-卡扣固定轴、319-试管储存部分支撑柱、320-第六步进电机、321-第三齿轮、322-第六步进电机固定板、401-试管夹调整部分底板、402-第七液压缸、403-吸盘固定板、404-吸盘、405-第四步进电机、406-第四步进电机座、407-第三并联机构底板、408-第八液压缸、409-第四并联机构底板、501-试管夹支撑架、502-滑块、503-第二齿条固定板、504-第二齿条、505-第八液压缸、506-三角形板、507-试管夹、601-第五步进电机、602-圆盘、603-第九液压缸、604-u形架、605-第十液压缸底板、606-第十液压缸、607-试管盖固定板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13所示的一种水样采集仪，四个飞行部分2的旋转轴214分别转动安装在底板101的四个角的圆孔102里。试管储存部分3的试管储存部分支撑柱319安装在底板101上面，其位置在底板101右下角。两个试管夹调整部分4的第四并联机构底板409上面分别固定安装在两个试管夹调整部分固定座126下面。六个试管夹5的滑块502分别滑动安装在滑轨120里，其第二齿条504与齿形皮带124相互啮合。试管装盖部分6的第五步进电机601固定安装在第四步进电机座118里。

底座1包括底板101、四个圆孔102、第一步进电机座103、第一步进电机104、两个管道支撑架105、第一管道106、第二管道107、水样吸取头108、盖子存放架支撑柱109、第一液压缸顶板110、两个第一液压缸111、两个第一液压缸底板112、推动柱113、盖子存放架114、第三液压缸顶板115、第三液压缸116、盖子阻挡板117、第四步进电机座118、两个长方形凹槽119、四个滑轨120、两个第二步进电机座121、两个第二步进电机122、两个皮带轮123、齿形皮带124、两个轨道支撑座125、两个试管夹调整部分固定座126，底板101是一个长方形板子，在其上面的四个角处各设有一个圆孔102，在底板101中间靠右的地方设有两个长方形凹槽119，在长方形凹槽119上面设有轨道支撑座125，在轨道支撑座125左右的内侧面各设有一个滑轨120，在底板101上面设有两个第二步进电机座121，其位置在两个长方形凹槽119中间，两个第二步进电机122分别固定安装在两个第二步进电机座121上，其电机轴与皮带轮123固定连接，齿形皮带124固定安装在两个皮带轮123上，在底板101上面设有第一步进电机座103，其位置在底板101中间靠左的位置，第一步进电机104水平放置，其侧面固定安装在第一步进电机座103里，其电机轴与管道支撑架105内侧的滚动体固定连接。管道支撑架105固定安装在底板101上面，其位置在第一步进电机座103右侧。第一管道106缠绕在管道支撑架105内侧的滚动体上，其一端与水样吸取头108固定连接。另一端与第二管道107固定连接，盖子存放架支撑柱109固定安装在底板101上面，其位置在底板中间靠下的左侧位置，盖子存放架114下面固定安装在盖子存放架支撑柱109上面，在盖子存放架支撑柱109做两侧各设有一个第一液压缸底板112，第一液压缸111缸体底端固定安装在第一液压缸底板112上，其活塞杆端部与第一液压缸顶板110固定连接，在第一液压缸顶板110内侧设有推动柱113，其滑动安装在盖子存放架114后面的凹槽里。第三液压缸116缸体底端固定安装在盖子存放架114的后侧，其活塞杆端部与第三液压缸顶板115固定连接，第三液压缸顶板115与盖子阻挡板117固定连接。在底板101上面设有第四步进电机座118，其位置在长方形凹槽119左侧。在底板101下面设有两个试管夹调整部分固定座126，其位置在两个长方形凹槽119中间处。

飞行部分2包括飞行部分底板201、四个螺旋桨安装孔202、四个螺旋桨支撑架203、四个螺旋桨204、四个第三步进电机205、飞行部分支撑板206、第一并联机构底板207、十个第四液压缸208、第二并联机构底板209、舵机底板210、舵机211、第一齿轮212、第二齿轮213、旋转轴214，飞行部分底板201是一个平行四边形板子，在其上面设有四个螺旋桨安装孔202，在螺旋桨安装孔202里面设有螺旋桨支撑架203，第三步进电机固定安装在螺旋桨支撑架203下面，其电机轴与螺旋桨204固定连接，在飞行部分底板201后侧设有飞行部分支撑板206，第一并联机构底板207前面与飞行部分支撑板206固定连接，十个第四液压缸208两两一组，每个第四液压缸208的缸体底部铰接安装在第二并联机构底板209前侧，第四液压缸208的活塞杆端部铰接安装在第一并联机构底板207后侧。每组第四液压缸208中的两个第四液压缸208的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第四液压缸208的轴线且呈v型分布。在第二并联机构底板209后面设有舵机底板210，舵机211竖直向上放置，其下面固定安装在舵机底板210上，其电机轴与第一齿轮212固定连接，旋转轴214转动安装在舵机底板210上面的圆孔里，其上面与第二齿轮213固定连接，第二齿轮213与第一齿轮212相互啮合。

试管储存部分3包括试管储存部分外壳301、两个第五液压缸302、两个滑动轴303、第五液压缸顶板304、第一推动板305、固定板306、第一齿条307、两个第一光轴308、两个第一弹簧309、第一光轴固定板310、两个第二光轴311、两个第二弹簧312、第二光轴固定板313、十个方形槽314、挡板315、第六液压缸316、卡扣317、卡扣固定轴318、试管储存部分支撑柱319、第六步进电机320、第三齿轮321、第六步进电机固定板322，试管储存部分支撑柱319下面固定安装在底板101上面，其位置在底板101的右下角。试管储存部分外壳301固定安装在试管储存部分支撑柱319上面，在试管储存部分外壳301的右侧设有两个圆孔，两个滑动轴303滑动安装在两个两个圆孔里，其一端与第五液压缸顶板304固定连接，另一端与第一推动板305固定连接。两个第五液压缸302的缸体底端固定安装在试管储存部分外壳301右侧，其活塞杆端部与第五液压缸顶板304内侧固定连接。在试管储存部分外壳301后侧设有一个凹槽，固定板306固定安装在底板101上面。两个第一光轴308滑动安装在固定板306的圆孔里，在其一端安装有第一光轴固定板310，另一端设有推动板。两个第一弹簧309滑动安装在两个第一光轴308上，其一端固定安装在第一光轴固定板310内侧，另一端与固定板306外侧固定连接。第一齿条307一端固定安装在第一光轴固定板310内侧，另一端与推动板固定连接。在固定板306内侧设有第六步进电机固定板322，第六步进电机320竖直向上放置，其下面固定安装在第六步进电机固定板322上，其电机轴与第三齿轮321固定连接，第三齿轮321有45度的地方没有齿。第三齿轮321与第一齿条307相互啮合。第六液压缸316缸体底端固定安装在第一齿条307上面的支撑板上，其活塞杆端部与卡扣317固定连接，卡扣317转动安装在第一齿条307上面的卡扣固定轴318上。两个第二光轴311一端固定安装在挡板315一侧，其另一端穿过固定板306上面的孔与第二光轴固定板313固定连接，两个第二弹簧312滑动安装在两个第二光轴311上，其一端与第二光轴固定板313内侧固定连接，另一端与固定板306外侧固定连接。在挡板315上面设有十个呈线性排列的方形槽314。

试管夹调整部分4包括试管夹调整部分底板401、两个第七液压缸402、两个吸盘固定板403、八个吸盘404、第四步进电机405、第四步进电机座406、第三并联机构底板407、十个第八液压缸408、第四并联机构底板409，第四并联机构底板409上面固定安装在试管夹调整部分固定座126下面，六个第八液压缸408两两一组，每个第八液压缸408的缸体底部铰接安装在第四并联机构底板409下侧，第八液压缸408的活塞杆端部铰接安装在第三并联机构底板407上侧。每组第八液压缸408中的两个第八液压缸408的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第八液压缸408的轴线且呈v型分布。在第三并联机构底板407下面设有第四步进电机座406，第四步进电机405竖直向下放置，其侧面固定安装在第四步进电机座406里，其电机轴与试管夹调整部分底板401固定连接。两个第七液压缸402的缸体底端固定安装在试管夹调整部分底板401上面的左右两侧，其活塞杆端部与吸盘固定板403下面固定连接，在吸盘固定板403上面的四个角处各设有一个吸盘404。

试管夹5包括试管夹支撑架501、两个滑块502、两个第二齿条固定板503、两个第二齿条504、六个第八液压缸505、两个三角形板506、两个试管夹507，试管夹支撑架501是一个长方形板子，在其上面的左两侧各设有一个第二齿条固定板503，在第二齿条固定板503的外侧设有滑块502和第二齿条504，第二齿条504在滑块502上面，滑块502滑动安装在滑轨120里，第二齿条504与齿形皮带124相互啮合。六个第八液压缸505均分成两组，每组三个第八液压缸505呈三角形排列，其缸体底端固定安装在第二齿条固定板503内侧，其活塞杆端部与三角形板506固定连接，在三角形板506内侧设有试管夹507。

试管装盖部分6包括第五步进电机601、圆盘602、三个第九液压缸603、三个u形架604、六个第十液压缸底板605、六个第十液压缸606、六个试管盖固定板607，第五步进电机601固定安装在第四步进电机座118里，其电机轴与圆盘602下面固定连接，三个第九液压缸603缸体底端固定安装在圆盘602上面，其活塞杆端部与u形架604下面固定连接，在u形架604上面设有两个第十液压缸底板605，第十液压缸606缸体底端固定安装在第十液压缸底板605内侧，其活塞杆端部与试管盖固定板607固定连接。

本发明工作原理：本发明通过四个飞行部分2的十六个第三步进电机205带动十六个螺旋桨204来实现机器飞行，通过十个第四液压缸208来调节飞行部分2的长度，通过舵机211带动第一齿轮212进而带动第二齿轮213来调节飞行部分2的方向；通过将试管竖直放置排列放在试管储存部分外壳301里，开始的时候挡板315挡住了试管，当第六步进电机320带动第三齿轮321旋转使第一齿条307前进，带动试管从试管储存部分外壳301前面的凹槽掉落到试管夹5里，当第三齿轮321转到没有齿的位置，第六液压缸316伸长使卡扣317插入方形槽314里，通过两个第一弹簧309带动固定板306和第一齿条307向后移动，当回到初始位置，通过两个第五液压缸302收缩来带动第五液压缸顶板304进而带动第一推动板305来推动试管，接着第六液压缸316收缩使卡扣317离开方形槽314，在两个第二弹簧312作用下使挡板315前移挡住试管；当试管掉落到试管夹5上，通过六个第八液压缸505伸长使试管夹507夹住试管，通过两个第二步进电机122带动皮带轮123进而带动齿形皮带124来带动试管夹5向前移动，当移动到第二管道107下面去接去水样，当移动到试管装盖部分6下面，通过两个第一液压缸111收缩带动推动柱113将盖子推到u形架604下面，通过两个第十液压缸606收缩带动两个试管盖固定板607将盖子夹住，通过第五步进电机601带动圆盘602旋转使盖子到达试管上方，通过第九液压缸603收缩将盖子盖到试管上；通过试管夹调整部分4的十个第八液压缸408收缩和第四步进电机405转动使左右两侧的吸盘固定板403换位置来使试管夹5完成循环使用。