微量液體輸送裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(duì)于一些精密實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)具有重要意義。為了實(shí)現(xiàn)微量液體的精確輸運(yùn)，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(fù)壓力的作用，在每一次的動(dòng)作中完成一個(gè)數(shù)量級(jí)液體的供應(yīng)。使得所能達(dá)到的微量液體為50微升以上，很難實(shí)現(xiàn)更為精密的液體輸運(yùn)。另外，目前的微量液體輸送裝置由于機(jī)械系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)配合之間的各種缺陷，導(dǎo)致使用過程中還存在如下問題:第一、目前脈沖電機(jī)最慢時(shí)為400脈沖/分鐘(也就是說:此時(shí)再昂貴的電機(jī)，它的液體供應(yīng)曲線也是一個(gè)400齒/分鐘的線段)，這對(duì)微升級(jí)輸送系統(tǒng)來說，誤差過大。第二、計(jì)算機(jī)和機(jī)械裝置配合控制時(shí)都存在機(jī)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(shí)都要記錄零點(diǎn)位置，即便是數(shù)字顯示可以歸零，但機(jī)械系統(tǒng)很難做到每次都回到微升級(jí)的零點(diǎn)；另外即使人為地將機(jī)械系統(tǒng)調(diào)到零點(diǎn)，系統(tǒng)的總積累數(shù)值肯定是錯(cuò)誤的。第三、機(jī)械圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，各配合件之間會(huì)產(chǎn)生很多空回，嚴(yán)重影響液體輸送的精度。另外，目前的裝置很難做到同時(shí)實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)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(shí)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(dòng)力源的脈沖電機(jī)；控制所述脈沖電機(jī)的單片機(jī)；與所述脈沖電機(jī)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(dòng)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(gè)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(dòng)的四級(jí)減速機(jī)構(gòu)。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0009]本實(shí)用新型為在單片機(jī)控制下的純機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置:主要結(jié)合四級(jí)變速裝置、單向微調(diào)、彈性正時(shí)皮帶和具有微調(diào)套的絲杠實(shí)現(xiàn)了微量液體的定時(shí)定量供液。(1)通過采用四級(jí)變速裝置，使得原本具有400脈沖/分鐘的脈沖電機(jī)的脈沖間隔減小至原來的四分之一，保證了微升級(jí)輸送量的連續(xù)性。(2)本系統(tǒng)采用機(jī)械系統(tǒng)(主要是彈性正時(shí)皮帶與超微導(dǎo)具系統(tǒng))與電氣系統(tǒng)配合，可隨時(shí)任意標(biāo)定“零位”?？梢詫?shí)現(xiàn)不僅顯示歸零，而且機(jī)械系統(tǒng)準(zhǔn)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(diǎn)可以有效避免傳統(tǒng)電機(jī)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(yùn)動(dòng)在轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的誤差小于2微米。本實(shí)用新型的這些特點(diǎn)對(duì)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(duì)設(shè)計(jì)新型高精密儀器及開展相關(guān)應(yīng)用提供重要的理論和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011]圖1示出本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2示出本實(shí)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(shí)用新型的微調(diào)套的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)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(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)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(dòng)力源的脈沖電機(jī)1、通過同步帶傳動(dòng)的四級(jí)皮帶減速機(jī)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(jī)1的單片機(jī)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(shí)施例中脈沖電機(jī)為400脈沖/分鐘，經(jīng)過四級(jí)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(jí)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(dòng)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(dòng)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(shí)輪32連接。在扭簧61的旋轉(zhuǎn)力矩作用下，外框體62帶動(dòng)漲緊輪63具有旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，從而漲緊輪63漲緊同步帶21，同步帶21上的齒與正時(shí)輪32上的齒單面接觸，保證了傳動(dòng)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(dāng)絲杠3旋轉(zhuǎn)時(shí)，微調(diào)套32能沿絲杠3滑動(dòng)，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(dòng)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(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的間隙。
[0018]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定，對(duì)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(dòng)，這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微量液體輸送裝置，包括: 提供動(dòng)力源的脈沖電機(jī)； 控制所述脈沖電機(jī)的單片機(jī)； 與所述脈沖電機(jī)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(dòng)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(gè)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(dòng)的四級(jí)減速機(jī)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種微量液體輸送裝置，包括：提供動(dòng)力源的脈沖電機(jī)；控制所述脈沖電機(jī)的單片機(jī)；與所述脈沖電機(jī)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(dòng)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(hào)】CN205091621
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520856424
【發(fā)明人】江雷, 徐國(guó)棟, 王京霞
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日