本发明属于分析检测实验设备技术领域，特别涉及一种自动加盖取盖的样品消解仪。
背景技术：
消解仪是一种常用的样品前处理设备，现有的样品消解仪加盖取盖的方法有两种，第一种是在消解过程中为了快速消解及减少酸的蒸发，就必须在消解过程中，手动去加盖和取盖。这种方法的弊端是没办法全自动无人值守，并且工作人员避免不了要跟酸气接触，对身体健康造成影响。
第二种方法是样品管直接不加盖，这种方法的弊端是消解过程中，酸气会大量挥发，并且在样品未完全消解时，酸已蒸发完，避免不了得再加酸，酸气用量大。
有鉴于此，本发明人对现有消解仪进行改进，特别研制出一种可自动加盖和取盖的消解仪，本案由此产生。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种自动加盖取盖的样品消解仪，避免人工接触酸气，提高作业效率和安全性，还能够节省酸的用量。
一种自动加盖取盖的样品消解仪，包括：
样品架，其上组设多个的样品管；
托盖板，其上堆叠放有多块盖板；
Z轴驱动机构，用于支撑样品架和托盖板，以及带动样品架和托盖板沿Z轴方向上下移动；
X轴驱动机构和Y轴驱动机构，其中Y轴驱动机构安装在X轴驱动机构上，且由X轴驱动机构带动其在样品瓶上方沿X轴方向往复移动；以及
取盖钉，安装在Y轴驱动机构上，且由Y轴驱动轨道带动取盖钉在样品管上方沿Y轴方向往复移动；所述盖板对应于取盖钉开设多组大孔、小孔以及Y轴方向的限位滑孔，该取盖钉的下端形成钉帽，钉帽直径小于大孔内径而大于小孔内径，大孔与小孔一一对应，且限位滑孔将大孔和小孔相连通，使得取盖钉能够从大孔穿过盖板并从限位滑孔转移至小孔。
进一步的，样品消解仪还包括样品台和托盖板，Z轴驱动机构设于样品台下方，X轴驱动机构设于样品台上，Z轴驱动机构具有可沿Z轴方向上下移动的推杆，托盖板固定在所述推杆上，托盖板上堆叠有多快盖板，样品台开有供推杆和样品架穿过的窗口，样品架1穿过所述窗口安装在Z轴驱动机构上。
进一步的，在样品台的窗口处设有置盖合，所述托盖板设于置盖合底部且与推杆相连，盖板设于置盖合内并堆叠在托盖板上。
进一步的，所述样品消解仪还包括控制器，其与X轴驱动机构、Y轴驱动机构以及Z轴驱动机构分别电连接，用于控制所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构以及Z轴驱动机构在各自方向上的移动行程。
进一步的，所述样品架上组设多排样品管组，每排样品管组含多个样品管；盖板下侧对应于排列的样品管组形成多排向下凸出的瓶盖，瓶盖与所述样品管一一对应。
进一步的，所述瓶盖中间开有漏斗形出气孔。
进一步的，所述盖板下侧形成多个定位凸台，盖板上侧形成与所述定位凸台配合的定位凹槽，该定位凸台使堆叠的盖板之间存留一定的间隔。
进一步的，在所述Y轴驱动机构设有安装座，所述取盖钉上端固定在所述安装座上。
采用上述方案后，本发明在自动加盖时，通过X轴驱动机构带动Y轴驱动机构及Y轴驱动机构上的取盖钉沿X轴方向移动，Y轴驱动机构带动取盖钉沿Y轴方向移动，使取盖钉移动到达盖板上方并对准盖板的大孔，此时通过Z轴驱动机构带动托盖板及其上的盖板沿Z轴方向上移，取盖钉的顶帽穿过盖板的大孔，然后通过Y轴驱动机构带动取盖钉沿Y轴方向移动到小孔，由于顶帽直径大于小孔内径，取盖钉无法从小孔拔出，再通过Z周驱动机构带动托盖板下移时，取盖钉插入的盖板被其提起，然后通过X轴驱动机构和Y轴驱动机构驱动取盖钉至样品管上方，Z轴驱动机构带动样品架和样品管沿Z轴方向上移，使得样品管移动到被盖板盖住，再通过Y轴驱动机构带动取盖钉移动至大孔，使取盖钉的顶帽能够从盖板拔出，盖板脱离取盖钉且完全盖合在样品管上，盖板与样品管下移完成加盖操作；
在自动取盖时，基本与加盖的操作相同，也是通过X轴驱动机构和Y轴驱动机构移动取盖钉至盖板上方，该盖板为盖合在样品管上的盖板，Z轴驱动机构带动样品管和盖板上移，使取盖钉穿过盖板大孔然后转移到小孔，样品管下移，盖板从样品管上脱离，取盖钉将样品管带到托盖板上，然后取盖钉从盖板上脱离，完成自动取盖。
本发明的有益效果为：
1、实现全自动加盖取盖操作，可解放工作人员是双手，只需要工作人员放入样品，通过X、Y、Z轴驱动机构操动取盖钉和样品管，即可实现自动加盖和取盖，无需人员干预，避免人接触酸气，提升了安全性；
2、本发明实现的加盖功能，可大量的降低酸气蒸发，不仅环保，节省的酸的用量，还能降低酸气对仪器实验设备的影响。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明托盖板、盖板、取盖钉及Y轴驱动机构的侧视图；
图3是本发明盖板的俯视图；
图4是图3C-C方向的剖面图；
图5是图4的B处放大图；
图6-10是本发明取盖过程的状态图。
标号说明
样品架1，样品管2，托盖板3，盖板4，大孔41，小孔42，限位滑孔43，瓶盖44，漏斗形出气孔45，定位凸台46，定位凹槽47，X轴驱动机构5，Y轴驱动机构6，安装座61，Z轴驱动机构7，推杆71，取盖钉8，钉帽81，样品台9，窗口91，置盖合92。
具体实施方式
如图1-8所示，本发明揭示的一种自动加盖取盖的样品消解仪，包括：
样品架1，其上组设多个的样品管2；
托盖板3，其上堆叠放有多块盖板4；
Z轴驱动机构7，用于支撑样品架1和托盖板3，以及带动样品架1和托盖板3沿Z轴方向上下移动；
X轴驱动机构5和Y轴驱动机构6，其中Y轴驱动机构6安装在X轴驱动机构5上，且由X轴驱动机构5其在样品瓶2上方沿X轴方向往复移动；以及
取盖钉8，安装在Y轴驱动机构6上，且由Y轴驱动轨道6带动取盖钉8在样品管2上方沿Y轴方向往复移动；盖板4对应于取盖8开设多组大孔41、小孔42以及Y轴方向的限位滑孔43，该取盖钉8的下端形成钉帽81，钉帽81直径小于大孔41内径而大于小孔42内径，大孔41与小孔42一一对应，且限位滑孔43将大孔41和小孔42相连通，使得取盖钉的顶帽81能够从大孔41穿过盖板4并从限位滑孔43转移至小孔42。
进一步的，样品消解仪还包括样品台9和托盖板10，Z轴驱动机构7设于样品台9下方，X轴驱动机构5设于样品台9上，Z轴驱动机构7具有可沿Z轴方向上下移动的推杆71，托盖板4固定在所述推杆71上，托盖板3上堆叠有多快盖板4，样品台9开有供推杆71和样品架1穿过的窗口91，样品架1穿过所述窗口安装在Z轴驱动机构7上。为了进一步提升盖板4放置的稳定性以及让取盖钉8容易对准盖板4，在样品台9的窗口91处设有置盖合92，所述托盖板3设于置盖合92底部且与推杆71相连，盖板4设于置盖合内并堆叠在托盖板3上。
上述的X轴驱动机构、Y轴驱动机构以及Z轴驱动机构均可采用驱动电机、传动皮带和轨道构成线性传动结构；其作用分别是带动其他部件沿X、Y和Z轴方向移动。
进一步的，所述样品架1上组设多排样品管组，每排样品管组含多个样品管3；盖板4下侧对应于排列的样品管组形成多排向下凸出的瓶盖44，瓶盖44与所述样品管2一一对应。
进一步的，如图9和10所示，瓶盖44中间开有漏斗形出气孔45。
进一步的，盖板4下侧形成多个定位凸台46，盖板4上侧形成与所述定位凸台46配合的定位凹槽47，该定位凸台46使堆叠的盖板4之间存留一定的间隔，还通过与定位凹槽47的配合使盖板4更稳定的堆叠在托盖板3上。
进一步的，在所述Y轴驱动机构6设有安装座61，所述取盖钉8上端固定在所述安装座61上。
本发明在自动加盖步骤如下：
①如图6所示，通过X轴驱动机构5带动Y轴驱动机构6及Y轴驱动机构6上的取盖钉8沿X轴方向移动，Y轴驱动机构5带动取盖钉8沿Y轴方向移动，使取盖钉8移动到达盖板4上方并对准盖板4的大孔41，此时通过Z轴驱动机构7的退改71带动托盖板3及其上的盖板4沿Z轴方向上移；
②如图7所示，取盖钉8的顶帽81穿过盖板4的大孔41，然后通过Y轴驱动机构6带动取盖钉8沿Y轴方向移动到小孔42，由于顶帽81直径大于小孔42内径，取盖钉8无法从小孔42拔出，再通过Z周驱动机构7带动托盖板8下移，取盖钉8插入的盖板4被其托住；
③如图8所示，通过X轴驱动机构5和Y轴驱动机构6驱动取盖钉8至样品管2上方；
④如图9所示，Z轴驱动机构7带动样品架1和样品管2沿Z轴方向上移，使得样品管2移动到被盖板4盖住的位置；
⑤如图10所示，通过Y轴驱动机6构带动取盖钉8移动至大孔41，使取盖钉8的顶帽81能够从盖板4拔出，4脱离取盖钉8且完全盖合在样品管2上，最后Z轴驱动机构带动样品架1和样品管下移，完成加盖操作；
在自动取盖时，基本与加盖的操作基本相同，而操作顺序相反，也是通过X轴驱动机构5和Y轴驱动机构6移动取盖钉8至盖板4上方，该盖板4为盖合在样品管2上的盖板，Z轴驱动机构7带动样品管2和盖板4上移，使取盖钉8穿过盖板4大孔41然后转移到小孔42，样品管2下移，盖板4从样品管2上脱离，取盖钉8将样品2带到托盖板3上，然后取盖8从盖板4上脱离，完成自动取盖。
进一步的，样品消解仪还包括控制器（图中未示出），其与X轴驱动机构5、Y轴驱动机构6以及Z轴驱动机构7分别电连接，用于控制所述X轴驱动机构5、Y轴驱动机构6以及Z轴驱动机构7在各自方向上的移动行程，通过控制器的控制指令执行加盖和取盖，实现全自动化操作，无需人工接近仪器，本发明所要求的控制器使机电控制领域常用的能够控制驱动机构形成的控制器，采用市面上常用的型号即可实现本发明所要求的功能，而且本发明所采用X轴驱动机构5、Y轴驱动机构6以及Z轴驱动机构7均为常用的直线驱动部件，诸如配合有传送带、传送轨道的步进电机均可实现本发明所需驱动要求。
以上仅为本发明的具体实施例，并非对本发明的保护范围的限定。
凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。