一种医用试液离心装置的制作方法

文档序号:15062581发布日期:2018-07-31 22:07阅读:133来源:国知局

本发明涉及一种医用试液离心装置,具体地说是采用了特殊设计的医用试液离心装置,整体装置由四自由度控制,实现一次离心工作完成对试样离心提取多种提取液的目的,完成全面、高效、安全、大批量试液离心工作,属于医疗器械领域。



背景技术:

目前医用试液离心装置自动化程度低、功能少、效率低、精度差,一次离心工作只能提取一种提取液。如需对试液注射添加剂,则需要人工手动注射之后再进行离心工作,由于人工注射添加剂,添加剂的精度难免会有偏差,会对实验精度,提取纯度造成影响,造成试液离心提取工作效率低。一次离心工作提取的提取液含量少,需要多次提取工作才能完成足够量的提取液。对每次离心工作完成之后提取液的提取工作也均是由人工来完成,不仅工作效率低而且提取的提取液的精度差,对有些科学研究或医用实验,需要提取液的精度高,人工是无法完成的。



技术实现要素:

针对上述的不足,本发明提供了一种医用试液离心装置。

本发明是通过以下技术方案实现的:一种医用试液离心装置,是由废液槽支撑挡板、离心机构、离心飞轮组件、顶盖、机械手步进电机、注液机械手和废液槽组成的,所述的废液槽安装在废液槽支撑挡板上方,废液槽与离心飞轮组件的离心飞轮平齐,废液槽支撑挡板通过卡槽安装在离心机构的固定底盘上,顶盖下开口内端边缘与废液槽外周安装在一起,离心飞轮组件安装在离心机构上方,将离心机构试样盘旋转轴上端与离心飞轮组件的离心飞轮紧固,机械手步进电机紧固安装在顶盖上,电机轴穿过顶盖与注液机械手的顶部支撑板上的轴孔通过键相连接。

所述的离心机构是由离心步进电机、离心电机支架、离心同步带、固定底盘、试样心轴、离心大同步轮、试样盘旋转轴、试样底盘、光电管检测底盘、收集试管、试样存放盘、离心小同步轮、离心下轴承和离心上轴承组成的,试样心轴下端紧固安装在固定底盘中间位置,试样心轴上端与试样底盘紧固安装,试样底盘上依次安装有光电管检测底盘、试样存放盘,试样存放盘的试管开口与试样底盘的收集试管座的开口相对应,收集试管能穿过试样存放盘的试管开口放置在试样底盘的收集试管座上,光电管检测底盘的光电开关依次朝向收集试管,光电管检测底盘的光电开关个数和试样存放盘的试管开口与试样底盘的收集试管座个数一致,离心下轴承、离心上轴承并齐套在试样心轴的心轴第二阶梯上,心轴第一阶梯与心轴第二阶梯的台阶正好顶住离心上轴承的轴承内圈,试样心轴套在试样盘旋转轴中间,试样盘旋转轴的轴承挡环顶住离心下轴承的外圈,离心大同步轮通过配合安装在试样盘旋转轴的旋转轴第二阶梯上,离心电机支架紧固安装在固定底盘上,离心步进电机紧固安装在离心电机支架上,离心步进电机轴通过键连接与离心小同步轮连接,离心小同步轮与离心大同步轮处于平行位置,离心同步带绕在离心小同步轮与离心大同步轮上通过啮合传动。

所述的试样心轴是由心轴顶部安装台、心轴第一阶梯、心轴第二阶梯、心轴第三阶梯、心轴底部安装孔和心轴顶部安装孔组成的,心轴顶部安装孔成圆周均匀阵列分布在心轴顶部安装台外侧,心轴第一阶梯位于心轴顶部安装台下方,心轴第一阶梯下方依次是心轴第二阶梯、心轴第三阶梯,心轴第一阶梯、心轴第二阶梯、心轴第三阶梯直径依次减少,心轴底部安装孔成圆周均匀阵列分布在心轴第三阶梯内侧。

所述的试样盘旋转轴是由旋转轴顶部安装台、旋转轴顶部安装孔、旋转轴第一阶梯、旋转轴第二阶梯和轴承挡环组成的,旋转轴顶部安装孔成圆周均匀阵列分布在旋转轴顶部安装台外侧,旋转轴顶部安装台下方依次是旋转轴第一阶梯、旋转轴第二阶梯,旋转轴第一阶梯、旋转轴第二阶梯直径依次减少,轴承挡环位于旋转轴第二阶梯内部下端。

所述的试样底盘是由收集试管座、底盘安装孔、底盘和底盘孔组成的,收集试管座成圆周均匀阵列分布在底盘外侧,收集试管座为非通孔,底盘安装孔成圆周均匀阵列分布在底盘内侧,底盘安装孔为通孔,底盘孔位于底盘正中间,底盘孔为通孔。

所述的光电管检测底盘是由光电开关和检测底盘组成的,光电开关成圆周均匀阵列分布在检测底盘内圈中间位置。

所述的离心飞轮组件是由离心飞轮、离心试管和离心试管篮组成的,离心试管放置在离心试管篮中成圆周均匀阵列放置在离心飞轮上。

所述的离心飞轮是由飞轮凸台、右试管篮支撑板、挡板弧面、左试管篮支撑板和定位孔组成的,飞轮凸台成圆周均匀阵列分布在离心飞轮外圈,定位孔为通孔,定位孔位于离心飞轮正中间,每一个飞轮凸台内侧左右两侧均有一个左试管篮支撑板与右试管篮支撑板,左试管篮支撑板与右试管篮支撑板上端都有一个U型开口,挡板弧面位于每两个飞轮凸台中间和定位孔相接触处。

所述的注液机械手是由顶部支撑板、减速电机、顶部导杆、顶部配块、吸液组件、顶部丝杠、外短板、注液管槽、内短板、轴孔、第一齿轮和第二齿轮组成的,轴孔位于顶部支撑板中心位置,顶部导杆与顶部丝杠平行安装在顶部支撑板外侧内短板与外短板之间且与内短板与外短板垂直安装,顶部配块通过孔轴连接和丝杠螺纹连接在顶部导杆与顶部丝杠上,吸液组件通过孔轴连接和丝杠螺纹连接在顶部配块的吸液组导杆与吸液组丝杠上,减速电机放置在顶部丝杠正下方,减速电机轴穿过内侧短板与内侧短板后面的第一齿轮通过键连接,第二齿轮与顶部丝杠在内侧短板轴端通过键相连接,第一齿轮与第二齿轮成啮合传动,注液管槽开在顶部配块上方,注液软管能从注液管槽通过。

所述的顶部配块是由配块体、吸液组导杆、吸液组丝杠、配块导杆孔、配块螺纹孔、吸液组减速电机和注液管预留孔组成的,配块导杆孔、配块螺纹孔呈对称分布与配块体横向方向,注液管预留孔位于配块体纵向方向中心位置,吸液组导杆、吸液组丝杠呈对称分布与配块体纵向方向,安装在注液管预留孔两侧且在配块导杆孔、配块螺纹孔中间位置,吸液组减速电机安装在配块体上方预留口处且电机轴与吸液组丝杠端部相连接。

所述的吸液组件是由中间铜管、吸液组导杆孔、输液器针头、注射器固定件、吸液头、吸液组螺纹孔和注液软管组成的,输液器针头成圆周均匀阵列分布在注射器固定件上,中间铜管穿过且固定在注射器固定件中心位置,吸液头位于中间铜管下端,每个输液器针头和中间铜管上端都与一个注液软管相连,吸液组导杆孔和吸液组螺纹孔分别在两个输液器针头中间成对称分布在注射器固定件上,吸液组件和装满离心飞轮组件的离心试管篮的个数成整数倍数关系。

所述的顶盖是由透明材料加工而成。

该发明的有益之处是,装置整体为四个自由度控制试管的离心和试液的提取以及注射添加剂等动作,使装置更加灵活,一次离心工作可以进行多个试管的同时离心,增加了效率,注液机械手能同时对不同试管作业且能对不同试管注射不同的添加剂,增加了离心工作的整体效率,离心提取工作全自动化,提取的提取液的量有机器严格控制,增加了提取工作精度,自动化程度高减少了实验人员的工作量同时也避免了人为不必要的错误;离心机构使用步进电机带动同步带运动配合使用两个轴承,提高了离心机的离心精度,提高了装置的转动精度,两个轴承配合使用不仅增加装置的转动精度,而且提高轴承承受上下纵向力的作用,试样盘旋转轴和试样心轴不接触,增加试样盘旋转轴转动精度;光电管检测底盘的使用,为注液机械手的运动和试样的提取提供了方便,提高了效率;离心飞轮组件提供多试管同时离心的场所,增加了离心效率,圆形结构设计提高了离心成功率,挡板弧面的设计为试管离心过程中离心试管篮提供阻力,避免试管在离心过程中被甩出去;注液机械手完成三个自由度的运动且能同时带动多个抓手进行多种添加剂的注入和提取提取液的作用,能高效快捷的完成提取液的提取和添加剂的注入,不仅增加了装置整体的工作效率还提高了提取精度;废液槽是用来收集清洗针头和铜管的废液,为了是提高提取精度;顶盖使用透明材料加工而成便于观察且顶盖的结构设计便于试管的拿取。

附图说明

图1为本发明的整体装配图;

图2为离心机构装配图;

图3为离心机构内部图;

图4为试样心轴图;

图5为试样盘旋转轴图;

图6为试样底盘图;

图7为光电管检测底盘图;

图8为离心飞轮组件装配图;

图9为离心飞轮图;

图10注液机械手装配图;

图11注液机械手俯视图;

图12吸液组件图;

图13配块传动装配图。

图中,1、废液槽支撑挡板,2、离心机构,21、离心步进电机,22、离心电机支架,23、离心同步带,24、固定底盘,25、试样心轴,251、心轴顶部安装台,252、心轴第一阶梯,253、心轴第二阶梯,254、心轴第三阶梯,255、心轴底部安装孔,256、心轴顶部安装孔,26、离心大同步轮,27、试样盘旋转轴,271、旋转轴顶部安装台,272、旋转轴顶部安装孔,273、旋转轴第一阶梯,274、旋转轴第二阶梯,275、轴承挡环,28、试样底盘,281、收集试管座, 282、底盘安装孔,283、底盘,284、底盘孔,29、光电管检测底盘,291、光电开关,292、检测底盘,210、收集试管,211、试样存放盘,212、离心小同步轮,213、离心下轴承,214、离心上轴承,3、离心飞轮组件,31、离心飞轮, 311、飞轮凸台,312、右试管篮支撑板,313、挡板弧面,314、左试管篮支撑板,315、定位孔,32、离心试管,33、离心试管篮,4、顶盖,5、机械手步进电机,6、注液机械手,61、顶部支撑板,62、减速电机,63、顶部导杆,64、顶部配块,641、配块体,642、吸液组导杆,643、吸液组丝杠,644、配块导杆孔,645、配块螺纹孔,646、吸液组减速电机,647、注液管预留孔,65、吸液组件,651、中间铜管,652、吸液组导杆孔,653、输液器针头,654、注射器固定件,655、吸液头,656、吸液组螺纹孔,657、注液软管,66、顶部丝杠, 67、外短板,68、注液管槽,69、内短板,610、轴孔,611、第一齿轮,612、第二齿轮,7、废液槽。

具体实施方式

一种医用试液离心装置,是由废液槽支撑挡板1、离心机构2、离心飞轮组件3、顶盖4、机械手步进电机5、注液机械手6和废液槽7组成的,所述的废液槽7安装在废液槽支撑挡板1上方,废液槽7与离心飞轮组件3的离心飞轮 31平齐,废液槽支撑挡板1通过卡槽安装在离心机构2的固定底盘24上,顶盖 4下开口内端边缘与废液槽7外周安装在一起,离心飞轮组件3安装在离心机构 2上方,将离心机构2试样盘旋转轴27上端与离心飞轮组件3的离心飞轮31紧固,机械手步进电机5紧固安装在顶盖4上,电机轴穿过顶盖4与注液机械手6 的顶部支撑板61上的轴孔610通过键相连接。

所述的离心机构2是由离心步进电机21、离心电机支架22、离心同步带23、固定底盘24、试样心轴25、离心大同步轮26、试样盘旋转轴27、试样底盘28、光电管检测底盘29、收集试管210、试样存放盘211、离心小同步轮212、离心下轴承213和离心上轴承214组成的,试样心轴25下端紧固安装在固定底盘24 中间位置,试样心轴25上端与试样底盘28紧固安装,试样底盘28上依次安装有光电管检测底盘29、试样存放盘211,试样存放盘211的试管开口与试样底盘28的收集试管座281的开口相对应,收集试管210能穿过试样存放盘211的试管开口放置在试样底盘28的收集试管座281上,光电管检测底盘29的光电开关291依次朝向收集试管210,光电管检测底盘29的光电开关291个数和试样存放盘211的试管开口与试样底盘28的收集试管座281个数一致,离心下轴承213、离心上轴承214并齐套在试样心轴25的心轴第二阶梯253上,心轴第一阶梯252与心轴第二阶梯253的台阶正好顶住离心上轴承214的轴承内圈,试样心轴25套在试样盘旋转轴27中间,试样盘旋转轴27的轴承挡环275顶住离心下轴承213的外圈,离心大同步轮26通过配合安装在试样盘旋转轴27的旋转轴第二阶梯274上,离心电机支架22紧固安装在固定底盘24上,离心步进电机21紧固安装在离心电机支架22上,离心步进电机21轴通过键连接与离心小同步轮212连接,离心小同步轮212与离心大同步轮26处于平行位置,离心同步带23绕在离心小同步轮212与离心大同步轮26上通过啮合传动。

所述的试样心轴25是由心轴顶部安装台251、心轴第一阶梯252、心轴第二阶梯253、心轴第三阶梯254、心轴底部安装孔255和心轴顶部安装孔256组成的,心轴顶部安装孔256成圆周均匀阵列分布在心轴顶部安装台251外侧,心轴第一阶梯252位于心轴顶部安装台251下方,心轴第一阶梯252下方依次是心轴第二阶梯253、心轴第三阶梯254,心轴第一阶梯252、心轴第二阶梯253、心轴第三阶梯254直径依次减少,心轴底部安装孔255成圆周均匀阵列分布在心轴第三阶梯254内侧。

所述的试样盘旋转轴27是由旋转轴顶部安装台271、旋转轴顶部安装孔 272、旋转轴第一阶梯273、旋转轴第二阶梯274和轴承挡环275组成的,旋转轴顶部安装孔272成圆周均匀阵列分布在旋转轴顶部安装台271外侧,旋转轴顶部安装台271下方依次是旋转轴第一阶梯273、旋转轴第二阶梯274,旋转轴第一阶梯273、旋转轴第二阶梯274直径依次减少,轴承挡环275位于旋转轴第二阶梯274内部下端。

所述的试样底盘28是由收集试管座281、底盘安装孔282、底盘283和底盘孔284组成的,收集试管座281成圆周均匀阵列分布在底盘283外侧,收集试管座281为非通孔,底盘安装孔282成圆周均匀阵列分布在底盘283内侧,底盘安装孔282为通孔,底盘孔284位于底盘283正中间,底盘孔284为通孔。

所述的光电管检测底盘29是由光电开关291和检测底盘292组成的,光电开关291成圆周均匀阵列分布在检测底盘292内圈中间位置。

所述的离心飞轮组件3是由离心飞轮31、离心试管32和离心试管篮33组成的,离心试管32放置在离心试管篮33中成圆周均匀阵列放置在离心飞轮31 上。

所述的离心飞轮31是由飞轮凸台311、右试管篮支撑板312、挡板弧面313、左试管篮支撑板314和定位孔315组成的,飞轮凸台311成圆周均匀阵列分布在离心飞轮31外圈,定位孔315为通孔,定位孔315位于离心飞轮31正中间,每一个飞轮凸台311内侧左右两侧均有一个左试管篮支撑板314与右试管篮支撑板312,左试管篮支撑板314与右试管篮支撑板312上端都有一个U型开口,挡板弧面313位于每两个飞轮凸台311中间和定位孔315相接触处。

所述的注液机械手6是由顶部支撑板61、减速电机62、顶部导杆63、顶部配块64、吸液组件65、顶部丝杠66、外短板67、注液管槽68、内短板69、轴孔610、第一齿轮611和第二齿轮612组成的,轴孔610位于顶部支撑板61中心位置,顶部导杆63与顶部丝杠66平行安装在顶部支撑板61外侧内短板69 与外短板67之间且与内短板69与外短板67垂直安装,顶部配块64通过孔轴连接和丝杠螺纹连接在顶部导杆63与顶部丝杠66上,吸液组件65通过孔轴连接和丝杠螺纹连接在顶部配块64的吸液组导杆642与吸液组丝杠643上,减速电机62放置在顶部丝杠66正下方,减速电机62轴穿过内侧短板与内侧短板后面的第一齿轮611通过键连接,第二齿轮612与顶部丝杠66在内侧短板轴端通过键相连接,第一齿轮611与第二齿轮612成啮合传动,注液管槽68开在顶部配块64上方,注液软管657能从注液管槽68通过。

所述的顶部配块64是由配块体641、吸液组导杆642、吸液组丝杠643、配块导杆孔644、配块螺纹孔645、吸液组减速电机646和注液管预留孔647组成的,配块导杆孔644、配块螺纹孔645呈对称分布与配块体641横向方向,注液管预留孔647位于配块体641纵向方向中心位置,吸液组导杆642、吸液组丝杠 643呈对称分布与配块体641纵向方向,安装在注液管预留孔647两侧且在配块导杆孔644、配块螺纹孔645中间位置,吸液组减速电机646安装在配块体641 上方预留口处且电机轴与吸液组丝杠643端部相连接。

所述的吸液组件65是由中间铜管651、吸液组导杆孔652、输液器针头653、注射器固定件654、吸液头655、吸液组螺纹孔656和注液软管657组成的,输液器针头653成圆周均匀阵列分布在注射器固定件654上,中间铜管651穿过且固定在注射器固定件654中心位置,吸液头655位于中间铜管651下端,每个输液器针头653和中间铜管651上端都与一个注液软管657相连,吸液组导杆孔652和吸液组螺纹孔656分别在两个输液器针头653中间成对称分布在注射器固定件654上,吸液组件65和装满离心飞轮组件3的离心试管篮33的个数成整数倍数关系。

所述的顶盖4是由透明材料加工而成。

该装置安装调试完成后,将试样放入离心试管32中,将离心试管32放入到离心试管篮33中,将干净的收集试管210放入到试样存放盘211的每个试管孔中并且收集试管210的底部触到试样底盘28的收集试管座281上,分别将各个添加剂的注液软管657接到输液器针头653的顶部,将注液软管657接到中间铜管651的顶部。一切准备工作完成后,开始上电。光电管检测底盘29的光电开关291开始检测收集试管210的位置,同时离心步进电机21开始工作,通过离心小同步轮212、离心同步带23和离心大同步轮26的传动作用,带动试样盘旋转轴27转动,同时带动离心飞轮组件3转动,试样开始进行离心工作。当离心工作到达预期的时间时,离心步进电机21开始逐渐减速,并且要将离心飞轮组件3带到预期位置后离心步进电机21将停止转动。这时减速电机62转动,将吸液组件65运动到废液槽7正上方,注液软管657喷出蒸馏水开始清洗中间铜管651,清洗完成后并将蒸馏水排净,减速电机62转动,将吸液组件65运动到离心试管32正上方,吸液组减速电机开始工作带动吸液组丝杠转动,进而带动吸液组件向下运动,将吸液组件65的中间铜管651插入到离心试管32指定位置,注液软管657经过中间铜管651开始提取有用的提取液,提取完成后,吸液组减速电机开始工作带动吸液组丝杠转动,进而带动吸液组件向上运动到指定位置,减速电机62开始工作,将吸液组件65运动到收集试管210的正上方时,吸液组减速电机开始工作带动吸液组丝杠转动,进而带动吸液组件向下运动,将吸液组件65的中间铜管651插入到收集试管210指定位置,注液软管 657经过中间铜管651开始排放已经收集的提取液,排放完成后,吸液组减速电机开始工作带动吸液组丝杠转动,进而带动吸液组件向上运动到指定位置。这时减速电机62开始工作将吸液组件65再次运动到废液槽7正上方时,注液软管657喷出蒸馏水开始清洗中间铜管651,清洗完成后并将蒸馏水排净,减速电机62转动,将吸液组件65运动到离心试管32正上方,吸液组减速电机开始工作带动吸液组丝杠转动,进而带动吸液组件向下运动,将吸液组件65的输液器针头653插入到离心试管32指定位置,将需要添加的添加剂通过注液软管657 经相应输液器针头653添加到离心试管32中,这时吸液组减速电机开始工作带动吸液组丝杠转动,进而带动吸液组件向上运动到指定位置。此次运动是多个吸液组件65同时进行,完成后。机械手步进电机5带动注液机械手6旋转到指定位置,并对相应的试样进行相同的提取工作。将全部的离心试样操作完成后,装置开始重复的离心-提取运动,直到得到所有所需的提取物为止。整个装置工作完成,断电清洗试管和装置。

对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

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