專利名稱：一種帶標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口的多通道電子移液系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)分析定量分液和加液工具，特別是涉及用于轉(zhuǎn)移微量液體，安裝在儀 器設(shè)備上與機(jī)械手配合使用的一種帶有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口的多通道電子移液系統(tǒng)，屬于電子醫(yī) 療器械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電子移液器是國(guó)內(nèi)外通用的化學(xué)分析定量分液和加液工具，它廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué) 實(shí)驗(yàn)，特別是醫(yī)療器械行業(yè)。它一般可分為手持移液器和自動(dòng)移液裝置兩種。前者是用人 工完成安裝槍頭、吸液(吹液)、脫槍頭等基本動(dòng)作，而后者一般與機(jī)械手配合，依靠機(jī) 械手的三維空間運(yùn)動(dòng)，以及移液管的定量吸液(吹液)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)中的移液操 作。
手持移液器操作便捷，移液精度較高，但缺點(diǎn)是手動(dòng)操作，使用麻煩，特別是制備樣 品較多時(shí)，手動(dòng)操作工作量很大，且易因手放按鍵速度不同而造成定量誤差。而自動(dòng)移液 裝置與機(jī)械手配合，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，批量制樣時(shí)操作較簡(jiǎn)單，且是由機(jī)械手完成制樣 過程，因而能避免樣本與人的交互污染，提高制樣過程的安全性。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?1102611.1公開了 "一種帶自動(dòng)裝置的移液器"，該移液器和承載 平臺(tái)與計(jì)算機(jī)配合，實(shí)現(xiàn)裝卸槍頭與移液操作。這種移液器的缺點(diǎn)在于(l)計(jì)算機(jī)需內(nèi) 置開關(guān)卡與控制程序，技術(shù)不具有通用性；(2)微量操作是靠液面探測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)，成本較 高，且由于機(jī)械震動(dòng)導(dǎo)致移液誤差；(3)它是個(gè)單通道的移液器，每次操作只能轉(zhuǎn)移一種 液體，工作效率低。
申請(qǐng)?zhí)枮?00420093039.4 "—種多通道移液器"與申請(qǐng)?zhí)枮?00510092993.0 "—種多 通道移液裝置及其使用方法"，公開了一種與機(jī)械手配合工作的多通道的移液裝置，它包 含多通分流器，用一個(gè)注射泵實(shí)現(xiàn)多個(gè)取樣操作，且內(nèi)含一個(gè)卸載槍頭機(jī)構(gòu)，能夠自動(dòng)裝 卸槍頭。其缺點(diǎn)在于(1)內(nèi)設(shè)專門的卸載槍頭機(jī)構(gòu)，增加機(jī)械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；(2)是專 門的自動(dòng)移液裝置，其接口具有較高的封閉性，不利于產(chǎn)品推廣使用，特別是針對(duì)產(chǎn)品的 二次開發(fā)；(3)該儀器通過機(jī)械手的下沉動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)安裝槍頭的操作，但其機(jī)械結(jié)構(gòu)是剛 性配合，缺乏防護(hù)措施，當(dāng)機(jī)械手在水平面中有運(yùn)動(dòng)誤差時(shí)(即槍頭柱軸線與槍頭軸線有 位置誤差)，往往會(huì)壓壞吸液槍頭或者移液器的槍頭柱。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、用于批量轉(zhuǎn) 移微量液體、安裝在儀器設(shè)備上、并與機(jī)械手配合使用、帶有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口、易于實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)化操作、并具有防護(hù)結(jié)構(gòu)的一種帶有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口的多通道電子移液系統(tǒng)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案: 一種帶標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口的多通道電子移液系 統(tǒng)，設(shè)有計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有水平運(yùn)動(dòng)承載平臺(tái)與垂直運(yùn) 動(dòng)升降平臺(tái)，移液器固定在垂直升降平臺(tái)下方，移液器含注射泵及活動(dòng)設(shè)置于泵腔頭部的 中空結(jié)構(gòu)槍頭，其特征是設(shè)有與通道數(shù)數(shù)量相同的多個(gè)注射泵，每個(gè)注射泵的活塞桿上端固定在一塊平板的下方；設(shè)置與注射泵數(shù)量相同并與各注射泵的活塞桿下端位置對(duì)應(yīng) 的中空結(jié)構(gòu)槍頭柱，該槍頭柱內(nèi)設(shè)泵腔；設(shè)置一塊開有通孔的推板及固定板，通孔數(shù)量和 位置與槍頭柱對(duì)應(yīng)，槍頭柱外徑穿過固定板及推板通孔后，下端出口與槍頭套接，推板各 通孔的直徑小于槍頭的外徑，推板與固定板之間設(shè)有彈簧，彈簧兩端分別與兩板固定聯(lián)接， 在固定板上的彈簧位置處設(shè)有小孔，該小孔位置、數(shù)量與設(shè)置的推桿對(duì)應(yīng)，該推桿上端和 每個(gè)注射泵的活塞桿上端均固定在同一塊平板的下方，該平板由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)電運(yùn)動(dòng)單 元驅(qū)動(dòng)，機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元中，微電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，利用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)把微電 機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，間接帶動(dòng)活塞在泵腔中上下運(yùn)動(dòng)，完成吸液/吹液動(dòng)作； 在驅(qū)動(dòng)輪的末端安裝有電子離合器，在微電機(jī)的輸出軸上安裝一個(gè)輪盤，輪盤上開有均勻 間隔的豁槽，通過一個(gè)光電檢測(cè)電路檢測(cè)微電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖數(shù)，測(cè)量注射泵中活塞在泵 腔中的當(dāng)前位置，控制移液量，所有的電路接口都采用標(biāo)準(zhǔn)的TTL信號(hào)。所述移液器通 過螺栓固定在垂直升降平臺(tái)上，并由彈簧壓緊；每個(gè)注射泵的槍頭柱外徑與槍頭之間設(shè)計(jì) 成過渡配合套接。
上述與通道數(shù)數(shù)量相同的泵腔和相應(yīng)的活塞桿，每個(gè)活塞對(duì)應(yīng)一個(gè)泵腔，組成多個(gè)注 射泵，各個(gè)活塞同時(shí)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)多通道同時(shí)進(jìn)行取液和吹液操作；
上述活塞桿直接做成一體，并且在每個(gè)泵腔與泵腔之間附加一個(gè)推桿，用于脫槍頭；
上述在注射泵的槍頭柱上都套有一定規(guī)格的槍頭，槍頭可根據(jù)需要更換；取液時(shí)，液 體只進(jìn)入可更換的槍頭中，而不是泵腔中。
上述移液方式采用體積法，即吸取液體時(shí)，隨著泵內(nèi)活塞被拉出，液體在泵腔內(nèi)負(fù) 壓的作用下被吸入槍頭中，活塞運(yùn)動(dòng)的距離乘以泵腔截面面積即為吸樣量同理，推動(dòng)活 塞，即可將與活塞移動(dòng)所經(jīng)過空間同樣體積大小的液體推出來；
上述活塞桿的運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元帶動(dòng)，機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元是由微直流電機(jī)、同步 帶、電子離合器、蝸輪蝸桿，光電傳感器及其控制電路組成，機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元的控制接口， 都設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)邏輯信號(hào)(TTL電平)。
上述每個(gè)注射泵的槍頭柱的外徑與槍頭之間設(shè)計(jì)成過渡配合，取槍頭動(dòng)作是通過壓緊 方式，安裝在多通道注射泵的槍頭柱上。脫槍頭動(dòng)作是通過活塞推到泵腔的前端，依靠推 桿的作用，推動(dòng)移液器前端的推板，將槍頭脫下。
上述移液器的動(dòng)作和機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制是通過計(jì)算機(jī)(微處理器)來實(shí)現(xiàn)；
上述移液過程是通過活塞在泵腔中的直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。首先將活塞運(yùn)動(dòng)到泵腔的頂端， 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)把多通道移液裝置移動(dòng)到樣品源位置處；再次，活塞后退，液體在泵腔負(fù) 壓的作用下，被吸入槍頭中；最后，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)把多通道移液裝置移動(dòng)到樣品目標(biāo)位 置處；并推動(dòng)活塞前進(jìn)，把吸入的液體從槍頭排出到目標(biāo)位置。
本發(fā)明還提供了一種防止移液器在工作中，由于機(jī)械震動(dòng)造成槍頭滴露，從而產(chǎn)生污 染的方法。即在吸液時(shí)，液體在泵腔負(fù)壓的作用下，被吸入泵腔中，然后通過機(jī)械手的上 升運(yùn)動(dòng)，使槍頭脫離源目標(biāo)樣品；此時(shí)，微處理器發(fā)出1 2個(gè)控制脈沖，使機(jī)電運(yùn)動(dòng)單 元中的微電機(jī)再轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，間接控制活塞向上運(yùn)動(dòng)，將槍頭吸嘴處的液體吸回到槍頭 中。在吹液時(shí)，為提高移液的精度，同樣要考慮微處理器防止滴露時(shí)發(fā)出的1 2個(gè)脈沖。
本發(fā)明還提供了一種操作多通道電子移液裝置自動(dòng)混合，吹打液體的方法，包括機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)把多通道電子移液裝置移動(dòng)到要混合液體處；注射泵進(jìn)行第一次動(dòng)作，把要 混合液體的一部分吸入到槍頭中；機(jī)械手再垂直向下運(yùn)動(dòng)一定的距離，繼續(xù)吸入一定體積 的液體；然后機(jī)械手垂直向上運(yùn)動(dòng)到樣品管口處，并推動(dòng)活塞前進(jìn)， 一次性吹出槍頭中的 液體，反復(fù)幾次，通過吸液和吹液引起的渦流實(shí)現(xiàn)樣品的混合。 本發(fā)明由于采取上述設(shè)計(jì)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果
(1) 本發(fā)明相對(duì)傳統(tǒng)的移液裝置，采用了多注射泵結(jié)構(gòu)， 一次注射便實(shí)現(xiàn)多個(gè)槍頭 同時(shí)動(dòng)作，節(jié)約成本，也更易于控制。
(2) 本發(fā)明的多注射器結(jié)構(gòu)，相對(duì)于已有發(fā)明的多通分流器，通道具有相對(duì)的獨(dú)立 性，吸液精度高。
(3) 本發(fā)明采用了驅(qū)動(dòng)輪的內(nèi)螺紋驅(qū)動(dòng)螺桿的結(jié)構(gòu)，對(duì)批量制樣有極好的應(yīng)用效果。
(4) 本發(fā)明中，直接利用活塞推桿結(jié)構(gòu)，結(jié)合泵腔前端的推板脫槍頭，簡(jiǎn)化的移液 裝置的機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)單實(shí)用，并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
(5) 本發(fā)明采用了螺栓并通過彈簧將多通道電子移液器壓緊在機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)上， 在機(jī)械手有位置誤差時(shí)，對(duì)移液器與槍頭起著較好的保護(hù)作用。
(6) 本發(fā)明中，由于設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)的控制接口，便于對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)，因而能推廣
使用。


圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖3為本發(fā)明的動(dòng)力源電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路；
圖4為本發(fā)明的光電檢測(cè)及調(diào)理電路；
圖5為本發(fā)明的光電檢測(cè)調(diào)理電路在微電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)電路節(jié)點(diǎn)的電壓波形； 圖6為本發(fā)明的控制電路框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述-
參見附圖l所示，本發(fā)明所提供的一個(gè)6通道電子移液裝置包括控制計(jì)算機(jī)l，承
載平臺(tái)3，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，升降平臺(tái)7，移液器8，移液器的機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元4，六角螺栓5， 彈簧6等組成。其特征在于利用六角螺栓5，并通過彈簧6，將移液器8固定在垂直升 降平臺(tái)7上；計(jì)算機(jī)1控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，使升降平臺(tái)7上下運(yùn)動(dòng)；承載平臺(tái)3可以在水平 面中做橫向、縱向運(yùn)動(dòng)(圖中未標(biāo)出)。
在本設(shè)施例中，移液器8采用注射泵結(jié)構(gòu)，即由活塞與泵腔構(gòu)成。計(jì)算機(jī)l控制升降 平臺(tái)7下降至指定高度(即把取槍頭柱82插入到槍頭9的內(nèi)部)，在摩擦力的作用下， 槍頭9自動(dòng)套在注射泵的取槍頭柱82上(此時(shí)，升降平臺(tái)7下方有待安裝的槍頭9，且 槍頭9與注射泵的取槍頭柱82之間是過渡配合)，從而自動(dòng)完成安裝槍頭的操作。由于槍 頭9的中空處與注射泵的泵腔相通，因此，可以利用泵腔活塞運(yùn)動(dòng)形成的真空吸取液體。
在本實(shí)施例中，如果承載平臺(tái)3在水平面中有橫向/縱向運(yùn)動(dòng)的位置誤差，導(dǎo)致移液 器8的注射泵的取槍頭柱82與待取槍頭9對(duì)不準(zhǔn)，此時(shí)升降平臺(tái)7仍然按著計(jì)算機(jī)1內(nèi) 設(shè)程序運(yùn)行，在壓力的作用下，移液器8會(huì)被槍頭9頂起(本發(fā)明采用彈簧6與六角螺栓5配合作移液器8的緊固件)，當(dāng)升降平臺(tái)7再次上升時(shí)，移液器8會(huì)在彈簧6的作用下，
自動(dòng)回到原位置，從而對(duì)移液器起到保護(hù)作用。
圖2為本發(fā)明所提供的6通道電子移液器結(jié)構(gòu)剖視圖。包括殼體86，滑動(dòng)平板811 和驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)平板811運(yùn)動(dòng)的平板推動(dòng)桿41，所述殼體86內(nèi)設(shè)有6個(gè)注射泵，每個(gè)注射泵
由泵腔89、活塞83，以及活塞驅(qū)動(dòng)桿84構(gòu)成，且六個(gè)活塞驅(qū)動(dòng)桿84上端都固定連接在 滑動(dòng)平板811上，所述的平板推動(dòng)桿41上設(shè)有螺紋且與驅(qū)動(dòng)輪42的內(nèi)螺紋相配合。這樣， 平板推動(dòng)桿41與驅(qū)動(dòng)輪42的內(nèi)螺紋形成類似于蝸輪蝸桿的結(jié)構(gòu)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪42轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 可帶動(dòng)滑動(dòng)平板上下運(yùn)動(dòng)。
在本實(shí)施例中，由于六個(gè)活塞驅(qū)動(dòng)桿84都緊固在滑動(dòng)平板811上，當(dāng)平板推動(dòng)桿41 驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)平板811運(yùn)動(dòng)時(shí)，六個(gè)活塞同時(shí)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)多注射泵(即多通道)同時(shí)進(jìn)行 吸液與吹液操作。
在本實(shí)施例中，還描述了一種由微電機(jī)46驅(qū)動(dòng)的機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元，微電機(jī)46通過同步 帶43，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪42旋轉(zhuǎn)，利用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)(這里，驅(qū)動(dòng)輪42固定在移液器8的殼 體86內(nèi))，把微電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，間接帶動(dòng)活塞在泵腔中上下運(yùn)動(dòng)，完成 吸液/吹液動(dòng)作。在驅(qū)動(dòng)輪42的末端安裝有電子離合器44，控制電子離合器44動(dòng)作，可 以立即使驅(qū)動(dòng)輪42停止轉(zhuǎn)動(dòng)，避免由于旋轉(zhuǎn)的慣性作用，造成移液不準(zhǔn)，從而提高移液 器的移液精度。在微電機(jī)46的軸向頂端安裝一個(gè)輪盤45，輪盤45上開有均勻間隔的豁 槽，通過一個(gè)光電檢測(cè)電路(見圖4)，檢測(cè)微電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖數(shù)，從而間接的測(cè)量注 射泵中活塞83在泵腔89中的當(dāng)前位置，精確控制移液量。
如圖2所示，本實(shí)施例中還包括一個(gè)脫槍頭機(jī)構(gòu)，它由一塊開有通孔的推板81，七 個(gè)回位彈簧88,開有通孔的回位彈簧固定板87，以及七個(gè)推桿810構(gòu)成。所述的推板81 的通孔和注射泵的各個(gè)出口一一對(duì)應(yīng)，并穿過個(gè)取槍頭柱82，各通孔的直徑大于取槍頭 柱82的外徑，小于槍頭9的外徑。所述的回位彈簧88兩端分別連接在推板81與固定板 87上，移液器正常工作時(shí)，在彈簧88引力的作用下，推板81緊緊的貼在移液器8的底 部。所述的七個(gè)推桿810都緊固在滑動(dòng)平板811上。
在執(zhí)行脫槍頭操作時(shí)，平板推動(dòng)桿41驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)平板8U向下運(yùn)動(dòng)，推桿810從彈簧 孔中穿過，進(jìn)而頂向推板81,使推板81向下運(yùn)動(dòng)，從而將各槍頭9從取槍頭柱82上推 下，然后，通過電路控制平板推動(dòng)桿41向上運(yùn)動(dòng)，在回位彈簧88的作用下，推板81沿 著取槍頭柱82上行，回到原位，完成脫槍頭的操作。
圖3、圖4為本發(fā)明的微電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與光電檢測(cè)調(diào)理電路的原理圖。
微電機(jī)的驅(qū)動(dòng)元件選用場(chǎng)效應(yīng)管IRF3205，其中Tl、 T4配對(duì)構(gòu)成正向轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路； T3、 T2配對(duì)構(gòu)成反向轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路，1， 2兩端直接與微電機(jī)相連，具體工作如下
(1) 控制端D1-1，場(chǎng)效應(yīng)管全部截至，微電機(jī)不工作；
(2) 控制端DbO， D2=0，場(chǎng)效應(yīng)管T1、 T4導(dǎo)通，T3、 T2截至，電機(jī)正轉(zhuǎn)(吸液)；
(3) 控制端Dl-O， D2=l,場(chǎng)效應(yīng)管T3、 T2導(dǎo)通，Tl、 T4截至，電機(jī)反轉(zhuǎn)(吹液)； 工作中，設(shè)定好吸液量之后，啟動(dòng)微電機(jī)工作，其運(yùn)行速度快慢由PWM占空比實(shí)現(xiàn)，
PWM的占空比越大電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越快。
旋轉(zhuǎn)脈沖光電檢測(cè)電路如圖4所示，發(fā)光管通過輪盤45上均勻間隔的豁槽，將光投射到前后放置的T1、 T2兩個(gè)光敏三極管上，兩個(gè)光敏三極管的集電極，即電路圖節(jié)點(diǎn)l 與節(jié)點(diǎn)2上產(chǎn)生兩路正交的脈沖信號(hào)，這兩路正交的脈沖經(jīng)過信號(hào)處理電路后，從信號(hào)處 理電路節(jié)點(diǎn)12和節(jié)點(diǎn)13輸出。
微電機(jī)正轉(zhuǎn)，即移液器吸液，則在信號(hào)處理電路節(jié)點(diǎn)12得到一系列的脈沖，其脈沖 的頻率與節(jié)點(diǎn)l、節(jié)點(diǎn)2脈沖頻率相同，而節(jié)點(diǎn)13始終是低電平信號(hào)。
微電機(jī)反轉(zhuǎn)，即移液器吹液，則在信號(hào)處理電路節(jié)點(diǎn)13得到一系列的脈沖，其脈沖 的頻率與節(jié)點(diǎn)l、節(jié)點(diǎn)2脈沖頻率相同，而節(jié)點(diǎn)12始終是低電平信號(hào)。
圖5為本發(fā)明的光電檢測(cè)調(diào)理電路在微電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)時(shí)，電路中各節(jié)點(diǎn)的電壓波形； 通過計(jì)數(shù)電路節(jié)點(diǎn)12和節(jié)點(diǎn)13上的脈沖，就可以感知電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和角度大小，從而 間接檢測(cè)注射泵的活塞運(yùn)動(dòng)距離，最終控制吸液/吹液量的多少，也可以實(shí)現(xiàn)把一次吸入 的一定體積的液體分配到多個(gè)目標(biāo)位置，并且在各位置分配的體積量可以相同或不同。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例所采用的控制電路框圖，微處理器103通過其I/O與微電機(jī)驅(qū)動(dòng) 電路104，旋轉(zhuǎn)脈沖調(diào)理電路106，電子離合器44相連，并通過RS232通信單元102和 PC機(jī)101通訊。微電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路104控制移液器的機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元，使活塞在注射泵泵腔 中運(yùn)動(dòng)。光敏元件經(jīng)過調(diào)理電路106，由微處理103進(jìn)行計(jì)數(shù)，檢測(cè)當(dāng)前活塞的在泵腔中 的位置。
由圖4與圖6可知，本發(fā)明所提供的多通道電子移液器所有的電路接口都是標(biāo)準(zhǔn)的 TTL信號(hào)，因此，基于本發(fā)明，也可以有不同的實(shí)施例，或者對(duì)本發(fā)明進(jìn)行二次開發(fā)， 擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。
本發(fā)明還提供自動(dòng)完成分配液體的方法，可以總結(jié)為
(1) 承載平臺(tái)與升降平臺(tái)構(gòu)成機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，把多通道電子移液裝置移動(dòng)到放置 有多排槍頭的位置，利用摩擦力，自動(dòng)安裝槍頭；
(2) 控制注射泵中活塞第一次動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)到機(jī)械零位；
(3) 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，把多通道電子移液裝置移動(dòng)到源位置的液體處；
(4) 注射泵中活塞第二次動(dòng)作，向上運(yùn)動(dòng)，液體在泵腔負(fù)壓的作用下，被吸入到槍 頭的中空處；
(5) 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)把多通道電子移液裝置移動(dòng)到目標(biāo)位置的液體處；
(6) 注射泵中活塞第三次動(dòng)作，把吸入的液體從槍頭排出到目標(biāo)位置。 本發(fā)明還提供防止機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生滴露，造成交互污染的操作。具體是在
吸完液體后，槍頭的吸嘴上充滿液體，在機(jī)械手運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于機(jī)械震動(dòng)，往往會(huì)導(dǎo)致吸嘴 中液體滴落，從而造成污染?？梢钥刂莆㈦姍C(jī)，在吸完液體后，再旋轉(zhuǎn)1 2個(gè)脈沖的角 度，帶動(dòng)注射泵中活塞向上運(yùn)動(dòng)，將吸嘴中液體吸到槍頭的中空處。在吹液時(shí)，同樣要使 活塞向下多運(yùn)動(dòng)同樣脈沖數(shù)的距離，以提高吹液的精度。
本發(fā)明可以把需要混合的液體轉(zhuǎn)移到一起，并進(jìn)行吹打動(dòng)作，使液體充分，均勻的混 合，可以概述為
(1) 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)把多通道移液裝置移動(dòng)到要混合的液體位置處；
(2) 注射泵中活塞進(jìn)行第一次動(dòng)作，把要混合的液體的一部分吸入到槍頭中；
(3) 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制升降平臺(tái)繼續(xù)向下移動(dòng)一定的距離，使得移液器附帶的槍頭再次伸入要混合液體液面下；
(4) 注射泵中活塞進(jìn)行第二次動(dòng)作，繼續(xù)向上移動(dòng)，再次要混合的液體的一部分吸 入到槍頭中；
(5) 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)控制升降平臺(tái)回到第一次吸液位置；
(6) 注射泵中活塞進(jìn)行第三次工作，把吸入槍頭中的液體吹出；
(7) 通過吸液和吹液引起的渦流實(shí)現(xiàn)樣品的混合。
采用上述吹打動(dòng)作，也可以防止槍頭在一次性插入液體底部時(shí)，液體會(huì)從樣品管中溢出。
權(quán)利要求
1. 一種帶標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口的多通道電子移液系統(tǒng)，設(shè)有計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有水平運(yùn)動(dòng)承載平臺(tái)與垂直運(yùn)動(dòng)升降平臺(tái)，移液器固定在垂直升降平臺(tái)下方，移液器含注射泵及活動(dòng)設(shè)置于泵腔頭部的中空結(jié)構(gòu)槍頭，其特征是設(shè)有與通道數(shù)數(shù)量相同的多個(gè)注射泵，每個(gè)注射泵的活塞桿上端固定在一塊平板的下方；設(shè)置與注射泵數(shù)量相同并與各注射泵的活塞桿下端位置對(duì)應(yīng)的中空結(jié)構(gòu)槍頭柱，該槍頭柱內(nèi)設(shè)泵腔；設(shè)置一塊開有通孔的推板及固定板，通孔數(shù)量和位置與槍頭柱對(duì)應(yīng)，槍頭柱外徑穿過固定板及推板通孔后，下端出口與槍頭套接，推板各通孔的直徑小于槍頭的外徑，推板與固定板之間設(shè)有彈簧，彈簧兩端分別與兩板固定聯(lián)接，在固定板上的彈簧位置處設(shè)有小孔，該小孔位置、數(shù)量與設(shè)置的推桿對(duì)應(yīng)，該推桿上端和每個(gè)注射泵的活塞桿上端均固定在同一塊平板的下方，該平板由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)，機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元中，微電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，利用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)把微電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，間接帶動(dòng)活塞在泵腔中上下運(yùn)動(dòng)，完成吸液/吹液動(dòng)作；在驅(qū)動(dòng)輪的末端安裝有電子離合器，在微電機(jī)的輸出軸上安裝一個(gè)輪盤，輪盤上開有均勻間隔的豁槽，通過一個(gè)光電檢測(cè)電路檢測(cè)微電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖數(shù)，測(cè)量注射泵中活塞在泵腔中的當(dāng)前位置，控制移液量，所有的電路接口都采用標(biāo)準(zhǔn)的TTL信號(hào)。
2、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口的多通道電子移液系統(tǒng)，其特征是移 液器通過螺栓固定在垂直升降平臺(tái)上，并由彈簧壓緊；每個(gè)注射泵的槍頭柱外徑與槍頭之 間設(shè)計(jì)成過渡配合套接。
全文摘要
一種帶標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口的多通道電子移液系統(tǒng)，設(shè)有與通道數(shù)數(shù)量相同的多個(gè)注射泵，每個(gè)注射泵的活塞桿上端固定在一塊平板的下方；設(shè)置與注射泵數(shù)量相同并與各注射泵的活塞桿下端位置對(duì)應(yīng)的中空結(jié)構(gòu)槍頭柱，該槍頭柱內(nèi)設(shè)泵腔；設(shè)置一塊開有通孔的推板及固定板，通孔數(shù)量和位置與槍頭柱對(duì)應(yīng)，槍頭柱外徑穿過固定板及推板通孔后，下端出口與槍頭套接，推板各通孔的直徑小于槍頭的外徑，推板與固定板之間設(shè)有彈簧，彈簧兩端分別與兩板固定聯(lián)接，在固定板上的彈簧位置處設(shè)有小孔，該小孔位置、數(shù)量與設(shè)置的推桿對(duì)應(yīng)，該推桿上端和每個(gè)注射泵的活塞桿上端均固定在同一塊平板的下方，該平板由計(jì)算機(jī)控制的機(jī)電運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)B01L3/02GK101279297SQ20081002395
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者潘天紅, 盛占石, 勝 營(yíng) 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)