一种自动进样器的制造方法

一种自动进样器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于核磁共振波谱仪领域，更具体地，涉及一种自动切换核磁共振波谱仪样品的进样器。
【背景技术】
[0002]核磁共振波谱仪的检测过程中，一次只能进行一个样品的检测，当一个样品检测完成后就需要更换样品以进行下一次的检测，而样品的更换是由人工来进行操作，操作人员需要频繁的在操作台和核磁共振波谱仪的超导磁体间奔波，既浪费了操作人员的大量时间，也使得核磁共振波谱仪的操作十分繁琐，现有技术中为克服这种人工操作的技术劣势，已经存在一种可以替代人工实现自动切换样品的仪器，可以按照预设的程序自动完成样品的切换，自动进样器已成为现代核磁共振波谱仪的一个重要机构。
[0003]现有技术中的进样器主要是以机械收抓取的方式，有两种类型:一种是单独的自动进样器架，并在架上安装有一个较大传动空间的传动链，该方式占用的空间较大，成本也较高，另外一种是直接在磁体的上方安装样品箱，机械收安装在样品箱内部，这样占用空间相对较小，但是对设计和加工要求较高，成本较高。
[0004]另外现有技术中还公开了一种自动进样器，提出利用链节作为承载转子和样品管的载体，但是该现有技术还具有如下问题:(I)整体工作时，链节随着导槽滑动的同时还要沿自身的中心线作自转运动，摩擦阻力较大，运行一段时间后会出现链节磨损及卡滞现象；(2)样品管的进样、出样都在同一处，使得该处结构复杂，故障率高；(3)电机将动力传递到链节，中间经过了花键、斜齿轮、直齿轮以及同步带等的多次传递，传递效率低，传动精度差；(4)上述自动进样器对转子的位置精度要求非常高，传动链小的定位误差会导致转子进、出样出现故障。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种自动进样器，其目的在于提供一种自动进样器，提高了设备整体的稳定性，并且调试、维修方便，自动化程度高，可以节省人力与时间，降低人为操作产生的误差。
[0006]为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种自动进样器，其特征在于，该自动进样器包括转盘机构、旋转机构、升降机构以及安装固定上述机构的机架机构，其中；
[0007]升降机构位于所述转盘机构与接收待测试样品的进样管之间，
[0008]旋转机构支持所述升降机构在所述转盘机构与所述进样管之间旋转操作，
[0009]转盘机构包括支持部与转动驱动部，其中支持部用于承载多个样品管，所述转动驱动部驱动所述支持部旋转，以将所述待测试样品管转至所述升降机构处；
[0010]升降机构包括夹爪部、升降部，所述夹爪部在升降部的带动下升降，用于夹持所述升降机构处的所述待测试样品管，并将之放置进所述进样管。
[0011]进一步地，所述转盘机构的支持部包括转盘，其周向设置多个用于承载待测试样品管的支撑套。
[0012]进一步地，所述转动驱动部包括第一固定部、第一电机，所述第一固定部用于固定所述第一电机至所述转盘。
[0013]进一步地，所述转动驱动部还包括第一校正部，包括第一旋转编码器，其用于对所述转盘的旋转角度进行实时检测并反馈至控制系统。
[0014]进一步地，所述转动驱动部还包括设置于所述转盘的底面的第一原点检测传感器，其用于所述转盘的原点检测。
[0015]进一步的，所述升降机构包括夹爪部，其包括气爪、夹爪，气爪固定于气爪固定板上用于驱动所述夹爪打开和闭合，所述夹爪位于所述气爪的前端用于夹持所述进样管，所述气爪固定板固定于所述升降部的滑块上。
[0016]进一步地，所述夹爪(24)的夹持部分采用相对的开有V形槽结构的模块，V形槽结构底部呈倒圆角。
[0017]进一步地，所述旋转机构包括第二固定部、第二电机，所述第二固定部用于固定所述旋转机构至所述升降机构。
[0018]进一步地，所述转动驱动部还包括第二校正部，包括第二旋转编码器，其用于对所述升降机构的旋转角度进行实时检测并反馈至控制系统。
[0019]进一步地，所述旋转机构还包括支撑板及设置于其上的第二原点检测传感器，其用于所述升降机构的原点检测。
[0020]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:
[0021](I)本实用新型实现的自动进样器采用模块化的设计，各机构功能清晰，动作准确，降低故障率，并且可以方便调试及维修；
[0022](2)本实用新型中的电机减速机的输出轴与电机输入轴采用过盈配合直接连接，减少中间过渡环节，传动效率高，可靠性好；
[0023](3)所采用的转盘结构能够适应于多种转子，通过支撑套的更换即可让设备适应不同直径的转子，提高了设备的通用性；
[0024](4)夹爪结构能够适应多种转子，夹持力大，动作柔和，采用了两侧V形定位结构，并且采用动力为压缩空气的驱动机构，保证夹持牢固并且提高了夹持的稳定性。
【附图说明】
[0025]图1是按照本实用新型实现的自动进样器的整体结构示意图；
[0026]图2是按照本实用新型实现的自动进样器的转盘机构的正视图；
[0027]图3是按照本实用新型实现的自动进样器的转盘机构的仰视图；
[0028]图4是按照本实用新型实现的自动进样器中的旋转机构的细节示意图；
[0029]图5是按照本实用新型实现的自动进样器中的升降机构的细节示意图；
[0030]图6是按照本实用新型实现的自动进样器中的夹持爪的细节示意图。
[0031]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:
[0032]1-样品管2-转子3-支撑套4-转盘5-压盖6_第一电机7_第一减速机8-第一编码器齿轮9-第一联轴器10-第一旋转编码器11-第一减速机齿轮12-支撑板13-固定板14-第一原点检测传感器15-联轴器16-第三电机17-固定块18-滑块19-下固定板20-导轨21-同步带22-气爪固定板23-气爪24-夹爪25-检测开关26-支撑板27-固定板28-上固定盘29-第二减速机齿轮30-第二编码器齿轮31-第二联轴器32-第二旋转编码器33-第二电机34-第二减速机35-第二原点检测传感器41-转盘机构42-旋转机构43-机架机构44-进样管
【具体实施方式】
[0033]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0034]如图1中所示，按照本实用新型实现的自动进样器的结构整体由机架机构43、转盘机构41、旋转机构42和升降机构40组成，其中机架机构43用于实现以上机构的安装固定，并为上述的各个部件提供准确的安装尺寸，其中转盘机构41设置于机架的架面上，进样管44设置于机构的另外一端，升降机构40设置于转盘机构41与进样管44之间，并且能在两者之间进行旋转，从而实现待测试的进样管在两个机构之间的操作。
[0035]具体来说，转盘机构41的功能是承载转子2和样品管1，当进样时，转盘将需要过样的转子和样品管转动到升降机构40中的夹爪24的下方。
[0036]转盘机构41具有旋转部，并且能带动其上的转子2和样品管I旋转，使待测试的转子2和样品管I到达升降机构40的部分，以方便升降机构40的夹爪24对待测试的样品管I进行抓取并将之旋转到进样管44部分，由此将样品管I放置入进样管44内。
[0037]升降机构40的功能是将转盘机构41上的转子2和样品管I上下移动，方便旋转机构42进行转旋，以将待测试的样品管I旋转至升降机构40处，进行夹取待测试的样品管I或者是从进样管44处夹持弹出的测试完的样品管I重新放置于转盘机构41上。
[0038]转盘机构41主要由以下部分组成，即待测样品管的支撑部和转动驱动部，其中转动驱动部又包括第一固定部、第一电机6，并且还包括第一修正部；
[0039]支撑部包括转盘4，支撑套3，样品管I和转子2安装到一起后放入支撑套3中，支撑套3与转盘4通过螺钉固定，转盘4上一共安装有20 个支撑套3，可以安装20个样品管I和20个转子2 ；
[0040]第一固定部包括压盖5，支撑板12，固定板13 ；
[0041]第一修正部包括第一减速机7，第一编码器齿轮8，第一联轴器9，第一旋转编码器10，第一减速机齿轮11 ；
[0042]压盖5将转盘4和第一减速机7固定到一起，第一减速机7和第一电机6通过螺钉连接，当第一电机6转动时，通过第一减速机7带动转盘4旋转。第一减速机齿轮11安装在第一减速机7的轴上，当第一减速机7转动时会带动第一减速机齿轮11转动，第一编码器齿轮8与第一减速机齿轮11嗤合，第一编码器齿轮8与第一旋转编码器10通过联轴器9固定在一起，当第一电机6转动时会带动第一旋转编码器一起转动。
[0043]另外，支撑板12和固定板13为第一减速机的安装基础，也为整个转盘机构41提供了与机架机构43连接的结构。
[0044]其中，在转盘4的下端面上还包括第一原点检测传感器14，用于实现转盘的原点检测。
[0045]按照本实用新型实现的转盘结构41，更换支撑套3即可让设备适应不同直径的转子，拆卸压盖5可取出转盘4，方便更换转盘4。由第一电机6驱动转盘4转动，从而对不同位置的转子3和样品管I进行进、出样操作，第一旋转编码器10对转盘4旋转的角度实时检测并反馈到控制系统，控制系统再对位置的误差进行修正，实现整个系统闭环控制，保证转子3和样品管I的位置精度。
[0046]旋转机构42的结构与转盘机构41的转动驱动部类似，主要由以下几部分组成:第二固定部、第二电机33，并且还包括第二修正部；
[0047]其中第二固定部包括支撑板26，固定板27，上固定盘28，
[0048]第二修正部包括第二减速机齿轮29，第二编码器齿轮30，第二联轴器31，第二旋转编码器32，第二减速机34 ；
[0049]第二减速机34与第二电机33采用螺钉固定到一起，上固定盘28与第二减速机34连接，当第二电机33旋转时会带动上固定盘28 —起旋转。
[0050]第二减速机齿轮29与第二减速机34连接，第二减速机齿轮29与第二编码器齿轮30通过齿部啮合，第二编码器齿轮30与第二旋转编码器32通过第二联轴器31连接，当第二电机33转动时会带动第二旋转编码器32转动，固定板27用于安装第二减速机34，支撑板26用于将旋转机构42与机架机构43连接到一起。
[0051]其中在第二固定部上安装有第二原点检测传感器35，实现旋转机构42的原点检测，即确定夹爪下降的位置原点。第二旋转编码器32对上固定盘28旋转的角度实时检测并反馈到控制系统，控制系统再对旋转角度的误差进行修正，实现整个系统闭环控制，保证转子3和样品管I的位置精度。
[0052]升降机构40由以下几部分组成:夹爪部、驱动部、固定部以及导轨部。
[0053]夹爪部包括气爪固定板22，气爪23，夹爪24，检测开关25 ；
[0054]驱动部包括第三电机16、固定块17、同步带21以及第三联轴器15 ；
[0055]固定部包括下固定板19，
[0056]导轨部包括固定块17，滑块18，导轨20。
[0057]第三电机16通过第三联轴器15、固定块17与导轨20连接，滑块18在导轨20上可以自由移动，同步带21固定在滑块18上，气爪固定板22固定在滑块18上。第三电机16旋转时可以带动同步带21运动，同步带21再带动滑块18、气爪固定板22、气爪23，夹爪24 —起上下移动。
[0058]夹爪24固定于气爪23上，由气爪23驱动夹爪24打开和闭合。
[0059]检测开关25用于检测夹爪24是处于打开状态还是闭合状态。夹爪24采用尼龙材质制作，以增加夹爪24与转子之间的摩擦力，防止转子下滑，对转子还能起保护作用，减少转子的磨损和变形；夹爪24的夹持部分(分为左右二部分)采用V形结构，V形槽底部呈倒圆角，增加夹爪24的强度，使得对中性好，使转子在夹爪24中的位置准确；夹爪24上检测开关的安装位置可调，保证夹爪检测的准确性。
[0060]下固定板19上部与导轨20固定连接，下部与旋转机构42中的上固定盘28连接，使升降机构40可以在旋转机构42的驱动带动下整体做180度旋转运动。
[0061]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种自动进样器，其特征在于，该自动进样器包括转盘机构(41)、旋转机构(42)、升降机构(40)以及安装固定上述机构的机架机构(43)，其中； 升降机构(40)位于所述转盘机构(41)与接收待测试样品的进样管(44)之间， 旋转机构(42)支持所述升降机构(40)在所述转盘机构(41)与所述进样管(44)之间旋转操作， 转盘机构(41)包括支持部与转动驱动部，其中支持部用于承载多个样品管，所述转动驱动部驱动所述支持部旋转，以将所述待测试样品管转至所述升降机构(40)处； 升降机构(40)包括夹爪部、升降部，所述夹爪部在升降部的带动下升降，用于夹持所述升降机构(40)处的所述待测试样品管，并将之放置进所述进样管(44)。
2.如权利要求1所述的自动进样器，其特征在于，所述转盘机构(41)的支持部包括转盘(4)，其周向设置多个用于承载待测试样品管的支撑套(3)。
3.如权利要求2所述的自动进样器，其特征在于，所述转动驱动部包括第一固定部、第一电机(6)，所述第一固定部用于固定所述第一电机(6)至所述转盘(4)。
4.如权利要求3所述的自动进样器，其特征在于，所述转动驱动部还包括第一校正部，包括第一旋转编码器(10)，其用于对所述转盘(4)的旋转角度进行实时检测。
5.如权利要求4所述的自动进样器，其特征在于，所述转动驱动部还包括设置于所述转盘(4)的底面的第一原点检测传感器(14)，其用于所述转盘(4)的原点检测。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的自动进样器，其特征在于，所述升降机构(40)包括夹爪部，其包括气爪(23)、夹爪(24)，气爪(23)固定于气爪固定板(22)上用于驱动所述夹爪(24)打开和闭合，所述夹爪(24)位于所述气爪(23)的前端用于夹持所述进样管，所述气爪固定板(22)固定于所述升降部的滑块(18)上。
7.如权利要求6所述的自动进样器，其特征在于，所述夹爪(24)的夹持部分采用相对的开有V形槽结构的模块，V形槽结构底部呈倒圆角。
8.如权利要求7所述的自动进样器，其特征在于，所述旋转机构(42)包括第二固定部、第二电机(33)，所述第二固定部用于固定所述旋转机构(42)至所述升降机构(40)。
9.如权利要求8所述的自动进样器，其特征在于，所述转动驱动部还包括第二校正部，包括第二旋转编码器(32)，其用于对所述升降机构(40)的旋转角度进行实时检测。
10.如权利要求9所述的自动进样器，其特征在于，所述旋转机构(42)还包括支撑板(26)及设置于其上的第二原点检测传感器(35)，其用于所述升降机构(40)的原点检测。
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动进样器，该自动进样器包括转盘机构、旋转机构、升降机构以及安装固定上述机构的机架机构，其中升降机构位于转盘机构与接收待测试样品的进样管之间，旋转机构支持所述升降机构在转盘机构与进样管之间旋转操作，转盘机构包括支持部与转动驱动部，其中支持部用于承载多个样品管，转动驱动部驱动所述支持部旋转，以将所述待测试样品管转至升降机构处，升降机构包括夹爪部、升降部，夹爪部在升降部的带动下升降，用于夹持升降机构处的待测试样品管，并将之放置进样管。按照本实用新型实现的自动进样器，实现了模块化设计，使各机构功能明确，操作精确，并且降低了故障率，方便调试及维修，且传动效率高，可靠性好。
【IPC分类】G01N35-02, G01N24-08
【公开号】CN204613223
【申请号】CN201520282517
【发明人】肖锐
【申请人】武汉中科波谱技术有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月4日