一种理化样品自动振荡装置的制作方法

1.本发明属于通用化学实验室设备技术领域，尤其是指一种理化样品自动振荡装置。


背景技术：

2.在实验室样品前处理过程中，需要对样品进行振荡混合处理，通常采用人工来将样品进行上下反复摇匀，但当要处理大批量样品时，人工摇匀的方式费时费力，需要额外增加实验操作人员协助，增加实验室运营成本；除了人工摇匀外，现有技术也有采用振荡混合装置来振荡混合样品，但现有的振荡混合装置并不能很好地保护样品，振荡混合时样品可能会被甩出，且拆卸安装样品不方便；此外，在大部分现有的振荡混合装置中，用以装载样品的容器在振荡混合完成后的位置不固定或不能自动定位，无法与机械臂配合实现自动取放样品，即无法对样品进行全自动化处理，处理样品的效率不高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种理化样品自动振荡装置，提高了样品的振荡混合效率，降低使用成本，可自动定位开盖和配合机械臂实现自动化样品处理，还可保护样品不被甩出。
4.为达成上述目的，本发明的解决方案为：一种理化样品自动振荡装置，包括机架、驱动组件、滑块组件、摇臂组件、样品架、压盖组件、限位组件和推杆组件；所述驱动组件与滑块组件连接，所述滑块组件竖直滑动设置在机架上，所述摇臂组件包括摇臂和支撑座，所述摇臂的左端与滑块组件高副连接，所述支撑座固定在机架上，所述摇臂的左中部转动安装在支撑座上以形成费力杠杆结构，所述摇臂的右端固定有用以放置样品试管的样品架，所述驱动组件驱动滑块组件上下滑动并带动摇臂往复转动，所述摇臂带动样品架大弧度上下往复运动；所述压盖组件包括压盖和摇杆，所述压盖与摇杆的上端固定，所述摇杆的中部与样品架枢接，所述摇杆与样品架的枢接处设有扭簧，所述压盖设置在样品架的上方并通过扭簧压紧固定样品试管，所述限位组件设置在滑动组件的顶部，所述限位组件限制滑块组件向下滑动从而限制样品架向上运动，所述推杆组件推动摇杆的下端使摇杆逆时针转动，所述摇杆逆时针转动带动压盖远离样品架以实现定位开盖。
5.进一步，所述机架包括底板、均垂直固定在底板上的第一竖板和第二竖板，所述第二竖板与第一竖板的中部垂直连接，所述摇臂组件和推杆组件均固定在底板上，所述驱动组件固定在第一竖板上，所述滑块组件滑动设置在第二竖板上，所述第一竖板顶部固定有与底板平行的横板，所述横板位于第二竖板的左侧，所述限位组件固定在横板上。
6.进一步，所述驱动组件包括驱动电机、同步带传送结构、曲柄和连杆，所述滑块组件包括滑块，所述驱动电机通过同步带传送结构连接曲柄，所述曲柄与连杆的一端偏心枢接，所述连杆的另一端与滑块枢接，所述机架上设有竖直的第一滑轨，所述滑块滑动设置在
第一滑轨上，所述驱动电机通过同步带传送结构驱动曲柄转动，所述曲柄带动连杆往复运动从而推动滑块上下滑动。
7.进一步，所述滑块组件还包括第一u形接头，所述摇臂的左端为第二u形接头，所述第一u形接头内固定有滚珠轴承，所述第二u形接头与滚珠轴承配合以与第一u形接头高副连接。
8.进一步，所述扭簧的两端分别与样品架和摇杆固定，所述扭簧拉紧摇杆使压盖压紧样品试管。
9.进一步，所述压盖组件还设有支杆，所述摇杆设有两个，两个所述摇杆的上端分别与压盖的两端固定，所述支杆的两端分别与两个摇杆的下端固定，所述推杆组件推动支杆从而使摇杆逆时针转动。
10.进一步，所述推杆组件包括第一伸缩气缸、推杆和水平设置在机架上的第二滑轨，所述第一伸缩气缸与推杆的底部连接，所述推杆的底部滑动设置在第二滑轨上，所述推杆的顶部为推头，所述第一伸缩气缸驱动推杆滑动，所述推杆的推头推动支杆使摇杆逆时针转动。
11.进一步，所述限位组件包括限位插销、第二伸缩气缸和水平设置在机架上的第三滑轨，所述限位插销滑动设置在第三滑轨上，所述滑块组件还包括与限位插销抵接配合的挡件，所述第二伸缩气缸驱动限位插销滑动至与挡件相抵以限制滑块组件向下滑动。
12.进一步，所述限位组件还包括连接板，所述第二伸缩气缸设有活塞杆，所述连接板的两端分别与限位插销和活塞杆连接，所述活塞杆伸缩带动限位插销滑动。
13.采用上述方案后，本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供一种理化样品自动振荡装置，通过驱动组件驱动滑块组件上下滑动并带动摇臂往复转动，且摇臂和安装座形成费力杠杆结构，摇臂可带动样品架上的样品大弧度上下往复运动，使样品架内的样品充分混合，可提高振荡混合效率，还可减小滑块组件滑动的距离，降低使用成本；另外，本发明还设有压盖、摇杆、扭簧、推杆组件和限位组件，压盖通过扭簧的拉紧作用可将样品试管压紧固定，保证样品在振荡混合时不会被甩出，推杆组件可推动摇杆将压盖打开，限位组件和推杆组件配合可定位打开压盖时样品架的位置，可配合机械臂取出或放入样品，实现全自动化振荡混合样品，提高处理样品的效率。
附图说明
14.图1为本发明开盖状态示意图；图2为图1中局部放大图；图3为本发明结构示意图；图4为本发明爆炸图；图5为本发明驱动组件和滑动组件结构示意图；图6为本发明摇臂组件和压盖组件结构示意图；图7为本发明推杆组件结构示意图；图8为本发明限位组件结构示意图。
15.标号说明：
1、机架；11、第一滑轨；12、底板；13、第一竖板；14、第二竖板；15、横板；2、驱动组件；21、驱动电机；22、同步带传送结构；23、曲柄；24、连杆；3、滑块组件；31、滑块；32、第一u形接头；321、滚珠轴承；322、轴销；33、挡件；4、摇臂组件；41、摇臂；411、第二u形接头；42、支撑座；43、固定心轴；5、样品架；6、压盖组件；61、压盖；62、摇杆；63、扭簧；64、支杆；7、推杆组件；71、第一伸缩气缸；72、推杆；721、推头；73、第二滑轨；8、限位组件；81、限位插销；82、第二伸缩气缸；821、活塞杆；83、第三滑轨；84、连接板。
具体实施方式
16.以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。
17.本发明提供一种理化样品自动振荡装置，如图1和图3所示，包括机架1、驱动组件2、滑块组件3、摇臂组件4、样品架5、压盖组件6、限位组件8和推杆组件7，所述机架1包括底板12、垂直固定在底板12上的第一竖板13和第二竖板14，所述第二竖板14与第一竖板13的中部垂直连接，所述摇臂组件4和推杆组件7均固定在底板12上，所述驱动组件2固定在第一竖板13上，所述滑块组件3滑动设置在第二竖板14上，所述第一竖板13顶部固定有与底板12平行的横板15，所述横板15位于第二竖板14的左侧，所述限位组件8固定在横板15上。
18.如图4和图5所示，所述驱动组件2包括驱动电机21、同步带传送结构22、曲柄23和连杆24，所述驱动电机21固定在第一竖板13正面的左下角，所述同步带传送结构22固定在第一竖板13的背面，所述曲柄23和连杆24设置在第一竖板13右下角的正前方以及第二竖板14的右方，所述驱动电机21与同步带传送结构22连接，所述同步带传送结构22与曲柄23连接，所述驱动电机21通过同步带传送结构22连接曲柄23，所述曲柄23与连杆24的一端偏心枢接形成曲柄摇杆结构，所述连杆24的另一端与滑块31枢接；所述滑块组件3包括滑块31，所述第二竖板14的右侧设有竖直的第一滑轨11，所述滑块31滑动设置在第一滑轨11上，所述驱动电机21通过同步带传送结构22驱动曲柄23转动，所述曲柄23带动连杆24往复运动从而推动滑块31沿第一滑轨11上下滑动。
19.如图1和图6所示，所述摇臂组件4位于滑块组件3的右方，所述摇臂组件4包括摇臂41、支撑座42和固定心轴43，所述摇臂41的左端与滑块31高副连接，具体地，所述滑块31的顶部设有第一u形接头32，所述摇臂41的左端为第二u形接头411，所述第一u形接头32内设有滚珠轴承321和轴销322，所述滚珠轴承321通过轴销322与第一u形接头32固定，所述轴销322穿过滚珠轴承321的轴心与第一u形接头32固定，所述轴销322的两端形成连接键与第一u形接头32的两侧键连接固定，所述第二u形接头411与滚珠轴承321配合以与第一u形接头32高副连接，所述第二u形接头411通过滚珠轴承321随滑块31上下摆动。
20.如图1和图5所示，所述支撑座42的底部固定在底板12上，所述摇臂41的左中部通过固定心轴43转动安装在支撑座42的顶部，所述摇臂41的左中部设有通孔，所述固定心轴43穿过通孔固定在支撑座42的顶部，形成以固定心轴43为支点的费力杠杆结构，所述样品架5用以放置样品试管（图中未示出），所述样品架5固定在摇臂41的右端，所述驱动组件2驱动滑块31上下滑动的同时，所述摇臂41的左端通过滚珠轴承321可随滑块31上下摆动，从而使整个摇臂41往复转动，所述摇臂41通过滚珠轴承321往复转动时，由于所述第一u形接头32水平设置，并且第二u形接头411竖直设置，即第一u形接头32与第二u形接头411互相垂直，所述第一u形接头32和第二u形接头411的运动轨迹互不干涉，则第一u形接头32不会影
响摇臂41转动。由于摇臂41左端与固定心轴43之间的距离小于摇臂41右端与固定心轴43之间的距离，所述摇臂41的左端随滑块31小弧度上下摆动即可带动右端的样品架5大弧度摆动，使样品架5内的样品充分混合，提高样品的振荡混合效率，还可减小滑块31滑动的距离，降低使用成本。
21.如图1和图6所示，所述压盖组件6包括压盖61、摇杆62、扭簧63和支杆64，所述压盖61设置在样品架5的上方并压紧固定样品试管，所述摇杆62设有两个，两个所述摇杆62的上端分别与压盖61的两端固定，所述支杆64的两端分别与两个摇杆62的下端固定，两个所述摇杆62的中部与样品架5两侧枢接，所述摇杆62可相对样品架5转动，所述摇杆62与样品架5的枢接处内置有扭簧63，所述扭簧63的两端分别与摇杆62的中部和样品架5固定，所述扭簧63在自然状态下拉紧摇杆62使压盖61压紧固定样品试管，可防止样品在振荡混合过程中不被甩出。
22.如图1和图7所示，所述推杆组件7设置在压盖组件6的下方，所述推杆组件7包括第一伸缩气缸71、推杆72和水平设置在底板12上的第二滑轨73，所述第一伸缩气缸71固定在底板12上并位于第二滑轨73的左侧，所述第一伸缩气缸71与推杆72的底部连接，所述推杆72的底部滑动设置在第二滑轨73上，所述推杆72的顶部为推头721，所述第一伸缩气缸71驱动推杆72沿第二滑轨73向右滑动使推头721推动支杆64，从而推动摇杆62逆时针转动，所述摇杆62的上端带动压盖61远离试管架5即打开压盖61，所述压盖61打开状态如图1所示，此时可装入或取出样品试管；所述摇杆62亦可设置成以摇杆62与样品架5的枢接处为支点的费力杠杆结构，即摇杆62的上端与枢接处之间的距离大于摇杆62的下端与枢接处的距离，所述推头721推动摇杆62的下端小弧度转动即可使摇杆62的上端大弧度转动，可减少推杆72滑动的距离并降低使用成本。
23.所述推杆72推动支杆64的同时，会产生向上的力矩使摇臂41转动从而使滑块31向下滑动，由于扭簧63的拉紧作用，可能会限制摇杆62转动，所以需要设置限位组件8来限制滑块31向下滑动；如图1、图2和图8所示，所述限位组件8设置在滑块组件3顶部的横板15上，所述限位组件8包括限位插销81、第二伸缩气缸82、连接板84和水平设置在横板15上的第三滑轨83，所述限位插销81滑动设置在第三滑轨83上，所述第二伸缩气缸82固定在横板15上并与限位插销81平行，所述第二伸缩气缸82设有活塞杆821，所述连接板84的两端分别与限位插销81和活塞杆821连接，所述活塞杆821伸缩带动限位插销81滑动，所述滑块31上固定有与限位插销81抵接配合的挡件33，所述挡件33为倒l形，所述挡件33顶部的长边朝向限位插销81，所述第二伸缩气缸82的活塞杆821收缩带动限位插销81向右滑动至位于挡件33顶部长边处的下方，所述滑块31向下滑动时，所述挡件33顶部长边处与限位插销81相抵以限制滑块31向下滑动，由于限位插销81和推杆72的配合，每次打开压盖61时，所述摇臂41的位置是固定的，所述样品架5的位置也是固定的，即实现自动定位开盖，振荡完成后，可打开压盖61使样品架5自动定位，可配合机械臂取出混合完成的样品和再放入需混合处理的样品，实现自动化样品处理，提高样品处理效率。
24.本发明的工作过程如下：首先，第二伸缩气缸82驱动活塞杆821收缩，通过连接板84带动限位插销81向右滑动至挡件33顶部长边处的下方并与挡件33相抵以限制滑块31向下滑动，接着，所述第一伸缩气缸71驱动推杆72推动摇杆62逆时针转动以打开压盖61，将需混合处理的样品放入样品
架5，放入完成后，第一伸缩气缸71和第二伸缩气缸82分别驱动推杆72和限位插销81回复原位，然后启动驱动电机21驱动曲柄23转动并通过连杆24带动滑块31沿第一滑轨11上下滑动，从而带动摇臂41往复转动使样品架5上下晃动以振荡混合样品，混合完成后，驱动电机21关闭，第二伸缩气缸82驱动限位插销81伸出与挡件33抵接，第一伸缩气缸71驱动推杆72推动支杆64使摇杆62逆时针转动打开压盖61，即可将混合完成的样品取出，再将下一批需混合的样品装入样品架5进行下一轮的振荡混合。
25.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。