微量液體輸送裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種微量液體輸送裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微量液體輸送裝置對于一些精密實驗的設(shè)計及實現(xiàn)具有重要意義。為了實現(xiàn)微量液體的精確輸運，傳統(tǒng)的方法主要采用微流栗和微注射器。他們的主要原理是利用氣體正、負壓力的作用，在每一次的動作中完成一個數(shù)量級液體的供應。使得所能達到的微量液體為50微升以上，很難實現(xiàn)更為精密的液體輸運。另外，目前的微量液體輸送裝置由于機械系統(tǒng)及計算機配合之間的各種缺陷，導致使用過程中還存在如下問題:第一、目前脈沖電機最慢時為400脈沖/分鐘(也就是說:此時再昂貴的電機，它的液體供應曲線也是一個400齒/分鐘的線段)，這對微升級輸送系統(tǒng)來說，誤差過大。第二、計算機和機械裝置配合控制時都存在機械歸零問題。這主要是由于使用中有多次輸入與輸出的現(xiàn)象(也就是多次的開始和停止過程)，每次輸出時都要記錄零點位置，即便是數(shù)字顯示可以歸零，但機械系統(tǒng)很難做到每次都回到微升級的零點；另外即使人為地將機械系統(tǒng)調(diào)到零點，系統(tǒng)的總積累數(shù)值肯定是錯誤的。第三、機械圓周運動轉(zhuǎn)換為直線運動時，各配合件之間會產(chǎn)生很多空回，嚴重影響液體輸送的精度。另外，目前的裝置很難做到同時實現(xiàn)定時定量。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠精確輸送液體的微量液體輸送裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0005]—種微量液體輸送裝置，包括:提供動力源的脈沖電機；控制所述脈沖電機的單片機；與所述脈沖電機輸出端連接的減速部件；通過同步帶與所述減速部件輸出端連接的絲杠；與所述絲杠上的螺母連接的柱塞；該裝置還包括單向微調(diào)部件，所述單向微調(diào)部件包括:一端固定于架體上的扭簧；與扭簧另一端連接且可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在架體上的外框體；設(shè)置在所述外框體內(nèi)且與所述同步帶相嚙合的漲緊輪；所述外框體的回轉(zhuǎn)軸線偏離所述漲緊輪的旋轉(zhuǎn)軸線，所述同步帶與漲緊輪嚙合后再與所述絲杠輸入端的皮帶輪連接，所述漲緊輪在扭簧的扭力作用下漲緊同步帶，從而使得同步帶上的齒與所述皮帶輪上的齒單側(cè)接觸，消除了齒與齒之間的間隙。
[0006]優(yōu)選地，所述絲杠上還設(shè)有兩個通過螺紋連接在螺母兩側(cè)的微調(diào)套，所述微調(diào)套具有與絲杠匹配的內(nèi)螺紋，并且該微調(diào)套將一彈簧壓緊在所述螺母的側(cè)端面上，所述微調(diào)套上還設(shè)有用于與所述螺母定位的定位銷。
[0007]優(yōu)選地，所述減速部件為通過同步帶傳動的四級減速機構(gòu)。
[0008]本實用新型的有益效果如下:
[0009]本實用新型為在單片機控制下的純機械驅(qū)動裝置:主要結(jié)合四級變速裝置、單向微調(diào)、彈性正時皮帶和具有微調(diào)套的絲杠實現(xiàn)了微量液體的定時定量供液。(1)通過采用四級變速裝置，使得原本具有400脈沖/分鐘的脈沖電機的脈沖間隔減小至原來的四分之一，保證了微升級輸送量的連續(xù)性。(2)本系統(tǒng)采用機械系統(tǒng)(主要是彈性正時皮帶與超微導具系統(tǒng))與電氣系統(tǒng)配合，可隨時任意標定“零位”。可以實現(xiàn)不僅顯示歸零，而且機械系統(tǒng)準確回歸到原始位置(誤差小于2微米，輸出量的誤差小于0.3微升)。這一特點可以有效避免傳統(tǒng)電機不歸零，或者人為歸零所產(chǎn)生的誤差。(3)具有微調(diào)套的絲杠，在圓周運動在轉(zhuǎn)換為直線運動時，往復運動的誤差小于2微米。本實用新型的這些特點對于發(fā)展微量液體的精密輸送提供了一種可靠的方法，也對設(shè)計新型高精密儀器及開展相關(guān)應用提供重要的理論和實驗指導。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0011]圖1示出本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2示出本實用新型的單向微調(diào)部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3示出本實用新型的微調(diào)套的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本實用新型的保護范圍。
[0015]如圖1所示，一種微量液體輸送裝置包括:用于提供動力源的脈沖電機1、通過同步帶傳動的四級皮帶減速機構(gòu)變速輪組2、與變速輪組2的輸出端通過同步帶21連接的絲杠3、與絲杠3上的螺母31連接的柱塞4和用于控制脈沖電機1的單片機5以及在變速輪組2與絲杠3之間設(shè)置的單向微調(diào)部件6。本實施例中脈沖電機為400脈沖/分鐘，經(jīng)過四級減速后變速輪組2輸出為1600脈沖/分鐘，縮小脈沖與脈沖之間的間隙至原來的1/4，保證了微升級輸送量的連續(xù)性。
[0016]如圖2所不，單向微調(diào)部件6包括扭簧61、外框體62和漲緊輪63，扭簧61的一端通過螺絲固定在微量液體輸送裝置的架體上，另一端固定設(shè)置在外框體62上，外框體62可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在微量液體輸送裝置的架體上，漲緊輪63可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在外框體62內(nèi)，外框體62與漲緊輪63的回轉(zhuǎn)軸線偏離。變速輪組2輸出端上的同步帶21與漲緊輪63嚙合后再與絲杠3的輸入端的正時輪32連接。在扭簧61的旋轉(zhuǎn)力矩作用下，外框體62帶動漲緊輪63具有旋轉(zhuǎn)的趨勢，從而漲緊輪63漲緊同步帶21，同步帶21上的齒與正時輪32上的齒單面接觸，保證了傳動過程中無間隙。
[0017]如圖3所示，絲杠3上的螺母31兩側(cè)通過螺紋連接有微調(diào)套32，微調(diào)套32上設(shè)有與絲杠3相匹配的內(nèi)螺紋，當絲杠3旋轉(zhuǎn)時，微調(diào)套32能沿絲杠3滑動，微調(diào)套32將彈簧33壓緊在螺母31的兩側(cè)面上，微調(diào)套32的內(nèi)螺紋與絲杠3的螺紋僅有單側(cè)面接觸，螺母31在其兩側(cè)的彈簧33的彈力作用下與絲杠3螺紋的兩側(cè)均不接觸，而浮動在絲杠3的螺紋上。微調(diào)套32上還設(shè)有用于固定其與螺母31位置的定位銷34。采用上述結(jié)構(gòu)后，消除了螺母31在絲杠3上往復運動時的間隙。
[0018]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種微量液體輸送裝置，包括: 提供動力源的脈沖電機； 控制所述脈沖電機的單片機； 與所述脈沖電機輸出端連接的減速部件； 通過同步帶與所述減速部件輸出端連接的絲杠； 與所述絲杠上的螺母連接的柱塞； 其特征在于，該裝置還包括單向微調(diào)部件，所述單向微調(diào)部件包括: 一端固定于架體上的扭簧； 與扭簧另一端連接且可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在架體上的外框體； 設(shè)置在所述外框體內(nèi)且與所述同步帶相嚙合的漲緊輪； 所述外框體的回轉(zhuǎn)軸線偏離所述漲緊輪的旋轉(zhuǎn)軸線，所述同步帶與漲緊輪嚙合后再與所述絲杠輸入端的皮帶輪連接，所述漲緊輪在扭簧的扭力作用下漲緊同步帶，從而使得同步帶上的齒與所述皮帶輪上的齒單側(cè)接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微量液體輸送裝置，其特征在于:所述絲杠上還設(shè)有兩個通過螺紋連接在螺母兩側(cè)的微調(diào)套，所述微調(diào)套具有與絲杠匹配的內(nèi)螺紋，并且該微調(diào)套將一彈簧壓緊在所述螺母的側(cè)端面上，所述微調(diào)套上還設(shè)有用于與所述螺母定位的定位銷。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微量液體輸送裝置，其特征在于:所述減速部件為通過同步帶傳動的四級減速機構(gòu)。
【專利摘要】本實用新型公開一種微量液體輸送裝置，包括：提供動力源的脈沖電機；控制所述脈沖電機的單片機；與所述脈沖電機輸出端連接的減速部件；通過同步帶與所述減速部件輸出端連接的絲杠；與所述絲杠上的螺母連接的柱塞；該裝置還包括單向微調(diào)部件，所述單向微調(diào)部件包括：一端固定于架體上的扭簧；與扭簧另一端連接且可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在架體上的外框體；設(shè)置在所述外框體內(nèi)且與所述同步帶相嚙合的漲緊輪；所述外框體的回轉(zhuǎn)軸線偏離所述漲緊輪的旋轉(zhuǎn)軸線，所述同步帶與漲緊輪嚙合后再與所述絲杠輸入端的皮帶輪連接，所述漲緊輪在扭簧的扭力作用下漲緊同步帶，從而使得同步帶上的齒與所述皮帶輪上的齒單側(cè)接觸，消除了齒與齒之間的間隙。
【IPC分類】F16H37/12, H02K7/10, G05D7/00
【公開號】CN205091621
【申請?zhí)枴緾N201520856424
【發(fā)明人】江雷, 徐國棟, 王京霞
【申請人】中國科學院理化技術(shù)研究所
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年10月29日