一種三維采樣機(jī)械臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三維采樣機(jī)械臂，屬于檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)化領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]以液體為檢測(cè)對(duì)象的測(cè)量和分析儀器通常由進(jìn)樣、化學(xué)反應(yīng)和檢測(cè)等部件組成，其中化學(xué)反應(yīng)部件是根據(jù)測(cè)量原理，實(shí)現(xiàn)樣品、載液、試劑、標(biāo)樣等液體在特定時(shí)序下的定量配比與反應(yīng)。實(shí)現(xiàn)上述化學(xué)反應(yīng)的自動(dòng)化是檢測(cè)儀器的主要功能之一，采用與反應(yīng)體系不同液體連接的管路、多位閥和取樣泵的配合工作下實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)化是常用的技術(shù)手段。采用多位閥切換采樣主要問題在于:
[0003](I)該模式管路設(shè)計(jì)和控制較為復(fù)雜，如需要避免部分液體在流路公共區(qū)域的非必要混合而產(chǎn)生的干擾測(cè)量的化學(xué)反應(yīng)，為了實(shí)現(xiàn)特定反應(yīng)時(shí)序采樣所需要的泵閥配合和液體流動(dòng)控制復(fù)雜，同時(shí)也增大了檢測(cè)周期。
[0004](2)由于多位閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密，采樣時(shí)，當(dāng)樣液中存在顆粒物時(shí)容易堵塞甚至損傷閥體，因此對(duì)液體純凈度要求高，從而限制了其應(yīng)用范圍。
[0005](3)該模式通常需要較長的管路來連接液體和多位閥、多位閥與檢測(cè)部件，帶來液體用量大，設(shè)計(jì)不合理的管路還會(huì)存在死體積問題影響儀器性能。
[0006](4)精密的多位閥及配套管路接頭成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種三維采樣機(jī)械臂，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能滿足對(duì)檢測(cè)對(duì)象的潔凈度要求；能用于雙通道的同步反應(yīng)，適用于需要參比測(cè)量的檢測(cè)儀器。
[0008]本實(shí)用新型提供的三維采樣機(jī)械臂，它包括升降機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和采樣機(jī)構(gòu)；
[0009]所述升降機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)器I和與之相連的絲杠，所述絲杠上套設(shè)有與之相配合的螺母；
[0010]所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)器II和與之相連的減速機(jī)；一轉(zhuǎn)臺(tái)連接在所述減速機(jī)上；所述絲杠與所述轉(zhuǎn)臺(tái)相連；
[0011]所述采樣機(jī)構(gòu)包括一機(jī)械手，所述機(jī)械手連接于所述螺母的外壁上，所述機(jī)械手的游離端設(shè)有至少一個(gè)采樣針。
[0012]上述的三維采樣機(jī)械臂，所述驅(qū)動(dòng)器I和所述轉(zhuǎn)臺(tái)之間設(shè)置一支撐板，所述支撐板用來支撐所述機(jī)械手的上下運(yùn)動(dòng)。
[0013]上述的三維采樣機(jī)械臂，所述支撐板上設(shè)有與所述螺母相配合的滑動(dòng)軌道，以使所述機(jī)械手沿所述絲杠上下運(yùn)動(dòng)。
[0014]上述的三維采樣機(jī)械臂，所述采樣針為2個(gè)，所述機(jī)械手能同步控制2個(gè)所述采樣針，提高可靠性，2個(gè)所述采樣針能實(shí)現(xiàn)雙通道液體的同步采樣功能。
[0015]上述的三維采樣機(jī)械臂，所述機(jī)械手與所述采樣針之間采用開拆連接；
[0016]所述機(jī)械手與所述螺母之間采用固定配合。
[0017]上述的三維采樣機(jī)械臂，所述驅(qū)動(dòng)器I上設(shè)有一光電開關(guān)I，與所述光電開關(guān)I相配合的擋片I設(shè)于所述螺母的外壁上；
[0018]使用本實(shí)用新型時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)器I驅(qū)動(dòng)所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述絲杠驅(qū)動(dòng)所述螺母上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述擋片I與所述光電開關(guān)I扣合時(shí)，為外接控制器檢測(cè)并控制所述升降機(jī)構(gòu)的起止位置，然后，即可關(guān)閉所述驅(qū)動(dòng)器I，使所述升降機(jī)構(gòu)不再向上運(yùn)行，以保護(hù)所述升降機(jī)構(gòu)。
[0019]上述的三維采樣機(jī)械臂，所述驅(qū)動(dòng)器II上設(shè)有一光電開關(guān)II，與所述光電開關(guān)II相配合的擋片II設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)的側(cè)壁上；
[0020]使用本實(shí)用新型時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)器II驅(qū)動(dòng)所述減速機(jī)水平轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)所述擋片II與所述光電開關(guān)II扣合時(shí)，為外接控制器檢測(cè)并指示所述升降機(jī)構(gòu)的起止位置。
[0021]上述的三維采樣機(jī)械臂，所述驅(qū)動(dòng)器I和所述驅(qū)動(dòng)器II均為步進(jìn)馬達(dá)。
[0022]上述的三維采樣機(jī)械臂，所述減速機(jī)為蝸輪蝸桿減速機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)器II帶動(dòng)所述蝸輪蝸桿減速機(jī)的蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過蝸輪的減速和換向，從而驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0023]本實(shí)用新型中，采用所述步進(jìn)馬達(dá)與所述絲杠相連的設(shè)置，所述步進(jìn)馬達(dá)直接控制所述絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，以消除了升降轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)回差等問題，提高了控制所述機(jī)械手起止位置的精度。
[0024]使用本實(shí)用新型三維采樣機(jī)械臂進(jìn)行采樣的工作過程如下:
[0025]驅(qū)動(dòng)器I和驅(qū)動(dòng)器II均外接于一控制器上，控制器通過設(shè)定參數(shù)分別控制驅(qū)動(dòng)器I和驅(qū)動(dòng)器II的啟閉，以控制升降機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下運(yùn)動(dòng)和水平轉(zhuǎn)動(dòng)的位置。開啟驅(qū)動(dòng)器I，以帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺母沿滑動(dòng)軌道在絲杠上做上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械手的上下運(yùn)動(dòng)；與此同時(shí)，開啟驅(qū)動(dòng)器II帶動(dòng)減速機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，依次帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)及固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上的升降機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使機(jī)械手水平運(yùn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)械手達(dá)到控制器設(shè)定采樣或送樣位置時(shí)，控制器控制驅(qū)動(dòng)器I和驅(qū)動(dòng)器II停止運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手上設(shè)置的采樣針在外接的采樣泵的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行采樣或送樣。同時(shí)，當(dāng)擋片I與光電開關(guān)I扣合時(shí)，為控制器檢測(cè)升降機(jī)構(gòu)的起止位置，即可關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器I。當(dāng)擋片II與光電開關(guān)II扣合時(shí)，控制器即檢測(cè)到轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)到達(dá)起止位置。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027]1、本實(shí)用新型三維采樣機(jī)械臂能同步實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)和垂直方向上的升降運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)均有光電開關(guān)控制，能實(shí)現(xiàn)采樣的準(zhǔn)確定位。
[0028]2、光電開關(guān)的壽命長，抗干擾能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，使用時(shí)穩(wěn)定可靠，能及時(shí)反饋接收的光信號(hào)，以起到準(zhǔn)確指示機(jī)械手起止位置的作用。
[0029]3、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用減速器實(shí)現(xiàn)對(duì)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)的減速傳遞，能實(shí)現(xiàn)較大減速比，從而提高了轉(zhuǎn)動(dòng)控制精度。
[0030]4、采樣針降低了采樣管路的復(fù)雜性，使用時(shí)不易堵塞，避免采樣死體積。
[0031]5、本實(shí)用新型三維采樣機(jī)械臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，維護(hù)方便，制造成本低。
【附圖說明】
[0032]圖1為本實(shí)用新型三維采樣機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中標(biāo)記如下:
[0034]I步進(jìn)馬達(dá)I，2光電開關(guān)I，3支撐板，4擋片I，5