一种全自动样品处理台的制作方法

本发明涉及食品检验农药残留的样品处理装置的技术领域，特别是一种全自动样品处理台的技术领域。

【背景技术】

农产品在培养过程中会使用农药以助其健康成长，部分农药由于其特殊的理化性能会导致部分农药会残留在农产品上，而大多农药对人体健康是有害的，因此，在市场流通前农产品检测机构会对农产品样品上的农药残留量进行检验。检测前常需要人们对样品及装置进行操作处理，如对样品进行切除细小化处理、搅拌出汁过滤处理、样品重量的称取处理、样品的存储处理、装置清洗等操作，这些操作要到不同的装置上进行人工控制完成，使得农产品检测机构的检测者劳动力强度大，长时间工作下检测者难免会出现疲劳从而对检测结果的准确性及稳定性会产生一定影响，人工操作存在效率低下的情况不能满足繁重的检验任务需求，人工成本较大。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种全自动样品处理台，能够实现样品的自动化处理及存储，提高样品处理的工作效率，降低人工成本，样品处理的平稳性及精准度高，控制效果佳。

为实现上述目的，本发明提出了一种全自动样品处理台，包括工作台、供水单元、自动控制单元、样品处理单元、传输单元、样品存放单元，所述工作台上设有供水单元、自动控制单元、样品处理单元、传输单元、样品存放单元、废料排放单元，所述供水单元包括冷水供水装置和热水供水装置，所述自动控制单元包括升降台以及安装在升降台上的机械臂抓取装置和可控制各单元及机械臂抓取装置运行的plc系统装置，所述样品处理单元包括底座以及安装在底座上的自动搅拌机和可升降的自动切菜机，自动切菜机和自动搅拌机之间用螺旋送料管相连，自动搅拌机上设有带控制阀的出汁管，出汁管下方放置有样品存储罐，所述传输单元包括支架、传输带和与传输带相连的驱动电机，所述样品存放单元为冷藏柜，所述废料排放单元包括废水槽、排放管和自动垃圾处理器，废水槽和自动控制单元相连通。

作为优选，所述冷水供水装置和热水供水装置均由独立可伸缩的水龙头、水泵、水管、水箱相互连接而成，所述水龙头放置在托架上，所述自动搅拌机一侧安装有可摆放样品存储罐的摆放架，自动搅拌机内设有过滤器，过滤器与出汁管相连，所述底座上设有临时样品放置区。

作为优选，所述plc控制装置由电源模块、储存器、信息输入模块、信息输出模块和微处理器相互连接而成，所述电源模块可将交流电转化为直流电，所述储存器用于存放监控程序和用户程序信息，所述微处理器包括控制处理单元和运算处理单元。

作为优选，所述储存器为eprom或ram，所述信息输入模块可将供水单元、自动控制单元、样品处理单元、传输单元、样品存放单元、废料排放单元的运行信息传输至微处理器，所述微处理器对运行信息进行运算处理后输出控制信号并通过信息输出模块传递至供水单元、自动控制单元、样品处理单元、传输单元、样品存放单元、废料排放单元。

作为优选，所述机械臂抓取装置包括环形导轨、滑架、带活塞的液压缸、旋转气缸、转轴和机械臂，环形导轨固定安装在升降台上，所述升降台上设有油路，所述滑架可滑动安装在环形导轨上，所述液压缸与升降台上的油路相连通且液压缸上的活塞与滑架相连，所述旋转气缸安装在滑架侧面且旋转气缸和转轴相连，所述机械臂与转轴相连，机械臂上安装有机械手。

作为优选，所述环形导轨上设有若干行程开关，所述机械手上设有控制机械手开合的控制油路，控制油路和升降台上的油路相连通。

作为优选，所述冷藏柜中设有冷藏区、冷冻区以及0℃保存区，冷藏柜顶部安装有自动伸缩门。

作为优选，所述工作台的台面由黑金花大理石制成，工作台上的供水单元、自动控制单元、样品处理单元、传输单元、样品存放单元以及废料排放单元的顶部处均安装有翻盖门。

本发明的有益效果：本发明通过将工作台上设有供水单元、自动控制单元、样品处理单元、传输单元、样品存放单元、废料排放单元，所述供水单元，使得工作台可以集清洗、样品夹取投放、样品存储、样品处理与传输、废料排放工序与一体，实现样品的自动化控制处理，提高样品处理的工作效率和质量；将自动控制单元包括升降台以及安装在升降台上的机械臂抓取装置和可控制各单元及机械臂抓取装置运行的plc系统装置，plc控制装置由电源模块、储存器、信息输入模块、信息输出模块和微处理器相互连接而成，有效控制各单元的运行情况，保证样品处理过程中各单元运行的平稳有序性和精准性；机械臂抓取装置包括环形导轨、滑架、带活塞的液压缸、旋转气缸、转轴和机械臂，机械臂上安装有机械手，机械手上设有控制机械手开合的控制油路，控制油路和升降台上的油路相连通，使得机械臂和机械手的活动范围大且工作过程中平稳性高，便于精准化控制；将自动搅拌机内设有过滤器，便于对搅拌后的样品进行样品汁与样品渣的分离；将出汁管处设有控制阀，便于对出汁量进行管控；将冷水供水装置和热水供水装置均由独立可伸缩的水龙头、水泵、水管、水箱相互连接而成，方便对自动切菜机和自动搅拌机进行冲洗；该样品处理台所需人工成本低，样品处理与存储的工作效率高，便于清洗与维护，易于控制。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种全自动样品处理台的结构示意图；

图2是本发明一种全自动样品处理台的自动控制单元局部示意图；

图3是本发明一种全自动样品处理台的传输单元结构示意图；

图4是本发明一种全自动样品处理台的样品处理单元结构示意图；

图5是本发明一种全自动样品处理台的样品存放单元结构示意图；

图6是本发明一种全自动样品处理台的废料排放单元结构示意图。

图中：1-工作台、2-供水单元、3-自动控制单元、4-样品处理单元、5-传输单元、6-样品存放单元、7-废料排放单元、8-滑架、9-自动搅拌机、10-样品存储罐、21-托架、22-水龙头、31-环形导轨、41-底座、42-自动切菜机、43-螺旋送料管、51-支架、52-传输带、61-自动伸缩门、71-废水槽、72-自动垃圾处理器、73-排放管、81-旋转气缸、82-转轴、83-机械臂、91-出汁管、92-摆放架。

【具体实施方式】

参阅图1至图6，本发明一种全自动样品处理台，包括工作台1、供水单元2、自动控制单元3、样品处理单元4、传输单元5、样品存放单元6，所述工作台1上设有供水单元2、自动控制单元3、样品处理单元4、传输单元5、样品存放单元6、废料排放单元7，所述供水单元2包括冷水供水装置和热水供水装置，所述自动控制单元3包括升降台以及安装在升降台上的机械臂抓取装置和可控制各单元及机械臂抓取装置运行的plc系统装置，所述样品处理单元4包括底座41以及安装在底座41上的自动搅拌机9和可升降的自动切菜机42，自动切菜机42和自动搅拌机9之间用螺旋送料管43相连，自动搅拌机9上设有带控制阀的出汁管91，出汁管91下方放置有样品存储罐10，所述传输单元5包括支架51、传输带52和与传输带52相连的驱动电机，所述样品存放单元6为冷藏柜，所述废料排放单元7包括废水槽71、排放管73和自动垃圾处理器72，废水槽71和自动控制单元3相连通，所述冷水供水装置和热水供水装置均由独立可伸缩的水龙头22、水泵、水管、水箱相互连接而成，所述水龙头22放置在托架21上，所述自动搅拌机9一侧安装有可摆放样品存储罐10的摆放架92，自动搅拌机9内设有过滤器，过滤器与出汁管91相连，所述底座41上设有临时样品放置区，所述plc控制装置由电源模块、储存器、信息输入模块、信息输出模块和微处理器相互连接而成，所述电源模块可将交流电转化为直流电，所述储存器用于存放监控程序和用户程序信息，所述微处理器包括控制处理单元和运算处理单元，所述储存器为eprom或ram，所述信息输入模块可将供水单元2、自动控制单元3、样品处理单元4、传输单元5、样品存放单元6、废料排放单元7的运行信息传输至微处理器，所述微处理器对运行信息进行运算处理后输出控制信号并通过信息输出模块传递至供水单元2、自动控制单元3、样品处理单元4、传输单元5、样品存放单元6、废料排放单元7，所述机械臂抓取装置包括环形导轨31、滑架8、带活塞的液压缸、旋转气缸81、转轴82和机械臂83，环形导轨固定31安装在升降台上，所述升降台上设有油路，所述滑架8可滑动安装在环形导轨31上，所述液压缸与升降台上的油路相连通且液压缸上的活塞与滑架8相连，所述旋转气缸81安装在滑架8侧面且旋转气缸81和转轴82相连，所述机械臂83与转轴82相连，机械臂83上安装有机械手，所述环形导轨31上设有若干行程开关，所述机械手上设有控制机械手开合的控制油路，控制油路和升降台上的油路相连通，所述冷藏柜中设有冷藏区、冷冻区以及0℃保存区，冷藏柜顶部安装有自动伸缩门61，所述工作台1的台面由黑金花大理石制成，工作台1上的供水单元2、自动控制单元3、样品处理单元4、传输单元5、样品存放单元6以及废料排放单元7的顶部处均安装有翻盖门。

本发明工作过程：

本发明一种全自动样品处理台在工作过程中，将样品放置在样品放置区内，根据样品检测需求设定水龙头22冲洗时间、自动切菜机42的切菜时间、自动搅拌机9的搅拌时间、冷藏柜的冷藏保存时间，连通油路使得液压缸上的活塞推着滑架8沿着环形导轨31运动，当滑架8运动至样品处理单元4附近指定位置后，旋转气缸81启动并控制机械臂83的正向旋转运动直至机械臂旋转至放置有样品的样品放置区位置，控制油路正向供油使得机械手夹住样品，之后旋转气缸81控制机械臂83的反向旋转运动直至机械手到达自动切菜机42的入料位置处，控制油路反向供油使得机械手松开样品使得样品落入自动切菜机42内，启动自动切菜机42使得样品在预定设置时间内被自动切菜机42切碎，切碎后的样品通过螺旋送料管43输送至自动搅拌机9内，自动搅拌机9对切碎后的样品进行搅拌处理在预定设置时间内变为样品浆，过滤器将样品浆中的汁和渣分离，过滤分离后的样品汁经出汁管91流入样品存储罐10内，样品汁装填完毕后，旋转气缸81控制机械臂83做旋转运动直至机械臂旋转至样品存储罐10对应位置，控制油路正向供油使得机械手夹住样品存储罐10，之后滑架8继续滑行直至传输单元5附近位置，控制油路反向供油使得机械手松开样品存储罐10，使得样品存储罐10落到传输带52上，启动传输单元5中的驱动电机，使得传输带52将样品存储罐10向前输送，与此同时8继续沿着环形导轨31稳定滑行，当样品存储罐10输送至与样品存放单元6附近时，旋转气缸81控制机械臂83做旋转运动直至机械臂旋转至传输带52上的样品存储罐10对应位置，控制油路正向供油使得机械手夹住样品存储罐10，滑架81滑行至冷藏柜附近指定位置后，冷藏柜上的自动伸缩门61打开，控制油路反向供油使得机械手松开样品存储罐10，使得样品存储罐10落入冷藏柜内，冷藏柜上的自动伸缩门61关闭，然后，滑架8继续滑行至运动至供水单元2附近位置，旋转气缸81控制机械臂83做旋转运动直至机械臂旋转至放置有所需水龙头22的托架21位置，控制油路正向供油使得机械手夹住水龙头22，滑架8继续滑行至样品处理单元4附近指定位置，机械手夹住水龙头22对自动切菜机42和自动搅拌机9进行喷水清洗，清洗得到的含有样品残渣的废水流入废料排放单元7中的废水槽71内，废水槽71内样品残渣的废水向下流入自动垃圾处理器72内，自动垃圾处理器72可对这些样品残渣进行统一处理之后经排放管73排出装置外，最后各部件完成复位即完成样品的处理和存储工作，其中，自动控制单元3中的plc控制装置对供水单元2、样品处理单元4、传输单元5、样品存放单元6以及废料排放单元7中的运行情况进行全程控制，冷藏柜中的冷藏区、冷冻区以及0℃保存区可以满足样品的不同存储温度环境需求，环形导轨31上的行程开关用于感知滑架8的到位情况，通过控制出汁管91处的控制阀即可控制流入样品存储罐10内的样品汁量的多少，自动控制单元3中的升降台以及自动切菜机42均可实现自动升降以满足位置实际需求。

本发明一种全自动样品处理台，将工作台1上设有供水单元2、自动控制单元3、样品处理单元4、传输单元5、样品存放单元6、废料排放单元7，所述供水单元2，使得工作台可以集清洗、样品夹取投放、样品存储、样品处理与传输、废料排放工序与一体，实现样品的自动化控制处理，提高样品处理的工作效率和质量；将自动控制单元3包括升降台以及安装在升降台上的机械臂抓取装置和可控制各单元及机械臂抓取装置运行的plc系统装置，plc控制装置由电源模块、储存器、信息输入模块、信息输出模块和微处理器相互连接而成，有效控制各单元的运行情况，保证样品处理过程中各单元运行的平稳有序性和精准性；机械臂抓取装置包括环形导轨31、滑架8、带活塞的液压缸、旋转气缸81、转轴82和机械臂83，机械臂83上安装有机械手，机械手上设有控制机械手开合的控制油路，控制油路和升降台上的油路相连通，使得机械臂83和机械手的活动范围大且工作过程中平稳性高，便于精准化控制；将自动搅拌机9内设有过滤器，便于对搅拌后的样品进行样品汁与样品渣的分离；将出汁管91处设有控制阀，便于对出汁量进行管控；将冷水供水装置和热水供水装置均由独立可伸缩的水龙头22、水泵、水管、水箱相互连接而成，方便对自动切菜机42和自动搅拌机9进行冲洗；该样品处理台所需人工成本低，样品处理与存储的工作效率高，便于清洗与维护，易于控制。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。