化学工作站的制作方法

1.本实用新型涉及实验室自动化技术领域，尤其涉及一种化学工作站。


背景技术：

2.化学实验室对样品进行各种化学实验操作，包括样品瓶的开合盖、液体的移动、混合搅拌、各种参数的测定等等，对于特定的检测，为了提高其自动化程度和工作效率，通过自动化设备完成人们手工操作的检测过程。
3.比如液体操作，通过移液设备自动化过程，完成对试管内液体的定量抽取，定量注入等工作。而对带盖的进样瓶容器，则在此基础下，增加开盖合盖的自动化设备，完成对进样瓶的开合盖操作。
4.对于更复杂步骤的实验检测，则增加更多的设备，使得自动化设备结构复杂，操作时间冗长，维护困难。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种化学工作站，通过模块化设计，合理布置自动化模块，高效完成实验室检测。
6.本实用新型采取的技术方案是：
7.一种化学工作站，其特征是，包括顶部的操作单元、中间的处理单元和底部的夹持单元，所述顶部操作单元包括上框架，在上框架上的长度方向上设置第一x轴，在第一x轴上设置第一y轴，在第一y轴上设置第一z轴，第一z轴布置一个或多个动作组件；所述处理单元包括设置在中框架上的容器盘架、辅件盘架、功能组件，所述夹持单元包括下框架，在下框架的长度方向上设置第二x轴，在第二x轴上设置第二y轴，在第二y轴上设置第二z轴，第二z轴上设置夹持组件，所述上框架、中框架和下框架固定安装于机架上，所述容器盘架布置容器，所述操作单元对容器进行移动、移液或开合盖操作，所述夹持单元对容器进行夹持固定操作，所述处理单元通过所述功能组件对容器及其液体进行功能操作，所述操作单元、处理单元和夹持单元分别独立工作。
8.进一步，所述操作单元的动作组件包括旋转夹爪模块、移液模块，所述旋转夹爪模块位于容器盘架一侧，所述移液模块位于功能组件一侧。
9.进一步，在所述中框架上设置多排托架，所述托架上布置垂直交叉的滑槽板。
10.进一步，所述容器盘架安装在多排托架上，所述容器盘架阵列式布置在托架上，所述容器盘架上阵列布置容器,所述容器盘架从一端推入滑槽板定位于所述托架上。
11.进一步，所述辅件盘架和功能组件安装在多排托架上。
12.进一步，所述功能组件包括震荡模块、瓶盖输入模块、混合模块、废液回收模块、中的一个或多个。
13.进一步，所述辅件盘架包括枪头架、离心管架、瓶盖盒中的一个或多个。
14.进一步，所述处理单元的容器盘架下端两侧敞开，所述夹持单元的夹持组件从容
器盘架两侧对容器进行夹持。
15.进一步，化学工作站还包括机架，机架上设置壳体，所述壳体前方为操作平台，壳体上方设置排气孔。
16.进一步，化学工作站的电气线路和气路管道沿上框架、中框架和下框架的侧边布置。
17.本实用新型的有益效果是：
18.（1）模块化设计，根据不同设备更换相应的安装盘架即可实现替换；
19.（2）操作过程互相独立，不影响相互进度；
20.（3）通过改变软件即可进行功能的替换和增加；
21.（4）操作简单，维护方便。
附图说明
22.附图1是本实用新型的整体结构示意图；
23.附图2是本实用新型去除外壳后内部结构示意图；
24.附图3是顶部的操作单元结构示意图；
25.附图4是中间的处理单元结构示意图；
26.附图5是底部的夹持单元结构示意图。
27.附图中的标号分别为：
28.1.机架；
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2.壳体；
29.3.排气孔；
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4.操作单元；
30.5.处理单元；
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6.夹持单元；
31.7.上框架；
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8.第一x轴；
32.9.第一y轴；
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10.第一z轴；
33.11.动作组件；
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12.中框架；
34.13.容器盘架；
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14.辅件盘架；
35.15.功能组件；
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16.托架；
36.17.滑槽板；
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18.下框架；
37.19.第二x轴；
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20.第二y轴；
38.21.第二z轴；
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22.夹持组件。
具体实施方式
39.下面结合附图对本实用新型化学工作站的具体实施方式作详细说明。
40.参见附图1，化学工作站的机架1上设置壳体2，以保护设备以及防止化学气体扩散对环境影响，机架1下方设置固定脚，以保证安装时的各设备的水平位置。壳体2的前方为工作位，顶部设置排气孔3，用于某些化学实验的负压操用。壳体2内还可设置灭菌灯等设备，以符全相关实验的基本要求。
41.参见附图2,化学工作站的机架1支撑内部各部分结构，包括顶部的操作单元4、中间的处理单元5和底部的夹持单元6，操作单元4对容器进行移动、移液或开合盖操作，夹持单元6对容器进行夹持固定操作，处理单元5通过功能组件15对容器及其液体进行功能操
作，操作单元4、处理单元5和夹持单元6分别独立工作。
42.参见附图3,操作单元4包括上框架7，在上框架7上的长度方向上设置第一x轴8，在第一x轴8上设置第一y轴9，在第一y轴9上设置第一z轴10，第一z轴10布置一个或多个动作组件11。第一x轴8位于上框架7的两侧，靠近机架1，避免影响中间的处理单元5和底部的夹持单元6。第一y轴9跨设在第一x轴8上，可停留在第一x轴8的两端，减少对其它设备的影响。
43.参见附图4,处理单元5包括设置在中框架12上的容器盘架13、辅件盘架14、功能组件15。在中框架12上设置多排托架16，托架16上布置垂直交叉的滑槽板17。容器盘架13安装在多排托架16上，容器盘架13阵列式布置在托架16上，容器盘架13上阵列布置容器,容器盘架13从一端推入滑槽板17定位于托架16上。辅件盘架14和功能组件15安装在多排托架16上。
44.功能组件15包括震荡模块、瓶盖输入模块、混合模块、废液回收模块、中的一个或多个。辅件盘架14包括枪头架、离心管架、瓶盖盒中的一个或多个。处理单元5的容器盘架13下端两侧敞开，夹持单元6的夹持组件22从容器盘架13两侧对容器进行夹持。
45.参见附图5,夹持单元6包括下框架18，在下框架18的长度方向上设置第二x轴19，在第二x轴19上设置第二y轴20，在第二y轴20上设置第二z轴21，第二z轴21上设置夹持组件22。第二x轴19设置在下框架18的两侧，第二y轴20跨设在第二x轴19上，在处理单元5的下方运动，根据处理单元5的容器盘架13的需求实现位移，实现对某列某个容器的下部夹持。
46.上框架7、中框架12和下框架18固定安装于机架1上，形成固定结构，以支撑设备。化学工作站的电气线路和气路管道沿上框架7、中框架12和下框架18的侧边布置。
47.下面以一个化学检测的实例对化学工作站的工作过程进行说明，以便更好地理解本实用新型的优点和方便性。
48.待检测溶剂布置于进样瓶中，将进样瓶阵列布置在容器盘架13上，沿滑槽板17推入托架16定位，同样，将离心管也按此方法布置于托架16上，离心管用于放置固体样品。操作单元4的动作组件11通过旋转夹爪模块将进样瓶和离心管的瓶盖打开，打开过程中，通过夹持单元6对容器底部进行夹持固定，夹持过程由控制系统控制第二x轴19和第二y轴20的相对运动实理。
49.开盖完成后，通过由设置在操作单元4上的移液模块进行移液。进样瓶中的溶剂送至离心管中，并再次通过旋转夹爪模块配合夹持单元6将进样瓶和离心管合盖。全盖过程与开盖过程相类似。
50.完成移液后，动作组件11通过夹爪将容器盘架13送至处理单元5的震荡模块进行混合和溶解，完成液体的处理。
51.此外，如果有多种溶液混合，则通过附加的混合模块，将进样瓶和离心管移至混合模块位置，将液体和固定送至混合容器，进行混合后，再转移至新的离心管，在托架16上还可设置瓶盖输入模块，为新的离心管提供瓶盖。
52.操作单元4的动作组件11包括、移液模块，旋转夹爪模块位于容器盘架13一侧，移液模块位于功能组件15一侧。使移液操作和容器操作互不影响。
53.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。