潘曉蕾 張 洲

天津市天大天發(fā)科技有限公司

雙驅(qū)動(dòng)多位連續(xù)進(jìn)給系統(tǒng)

潘曉蕾 張 洲

天津市天大天發(fā)科技有限公司

該系統(tǒng)提供了一種方便多樣品連續(xù)進(jìn)給，自動(dòng)進(jìn)入待檢位檢測(cè)的全自動(dòng)系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)為，樣品盤(pán)通過(guò)聯(lián)接件和限位件與雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)接，由鎖母固定，使之成為一體。樣品盤(pán)可由雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步完成軸向位移和定角度旋轉(zhuǎn)位移兩個(gè)功能動(dòng)作，以此實(shí)現(xiàn)多樣品連續(xù)進(jìn)給，自動(dòng)進(jìn)入待檢位進(jìn)行檢測(cè)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，通過(guò)雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)樣品盤(pán)定角度旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)升降，使樣品管依次自動(dòng)進(jìn)入待檢位中合適的位置進(jìn)行檢測(cè)，保證了在不同實(shí)驗(yàn)條件下，包括溫度、濕度、場(chǎng)地、操作人員的熟練程度等，都能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)的精度要求。

全自動(dòng);雙驅(qū)動(dòng)電機(jī);多樣品檢測(cè);連續(xù)進(jìn)給系統(tǒng)

一、引言

目前，在醫(yī)療臨床檢測(cè)方面，待檢品依舊大多采用人工的方法，單次試驗(yàn)只能完成一個(gè)樣品的數(shù)據(jù)檢測(cè)。若需要完成多樣品的檢測(cè)，操作人員需要重復(fù)操作，工作強(qiáng)度較大，并且人為干擾因素較多，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此，設(shè)計(jì)一種能夠在一次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)中完成多樣品連續(xù)進(jìn)給并使之自動(dòng)進(jìn)入待檢位進(jìn)行檢測(cè)的獨(dú)立系統(tǒng)是當(dāng)務(wù)之急的。該系統(tǒng)必須使待檢品進(jìn)給位置準(zhǔn)確，每個(gè)待檢品進(jìn)入待檢位的相對(duì)位置也要保持一致，這是保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和一致性的關(guān)鍵。該系統(tǒng)的研制可以滿(mǎn)足目前這類(lèi)檢測(cè)的需要。

二、結(jié)構(gòu)概述

該結(jié)構(gòu)的目的是提供一種能夠完成多樣品連續(xù)進(jìn)給并且自動(dòng)進(jìn)入待檢位完成數(shù)據(jù)檢測(cè)的獨(dú)立系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)在一次獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)條件下完成多組樣品的準(zhǔn)確測(cè)定。

雙驅(qū)動(dòng)多位連續(xù)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理為：雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)具備可以同步自動(dòng)完成軸向位移和定角度旋轉(zhuǎn)位移兩個(gè)動(dòng)作的功能。樣品盤(pán)通過(guò)限位件和聯(lián)接件與雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)接，并由鎖母固定，使之成為一體（如圖1）。雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)的自動(dòng)軸向位移可以帶動(dòng)樣品盤(pán)完成樣品自動(dòng)進(jìn)入待檢位的動(dòng)作；其定角度旋轉(zhuǎn)位移可以帶動(dòng)樣品盤(pán)完成多種樣品的連續(xù)進(jìn)給動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了在一次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)條件下，多樣品連續(xù)進(jìn)給，并且自動(dòng)進(jìn)入待檢位進(jìn)行檢測(cè)這一功能。

三、實(shí)施方法

雙驅(qū)動(dòng)多位連續(xù)進(jìn)給系統(tǒng)具有樣品盤(pán)1、雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、電機(jī)支架3、微動(dòng)開(kāi)關(guān)4、檢測(cè)光耦5、鎖母6、限位件7、聯(lián)接件8、光柵盤(pán)9、控位彎角10等。如圖1所示，雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)2固定在電機(jī)支架3上。樣品盤(pán)1通過(guò)聯(lián)接件8和限位件7與雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)2聯(lián)接，由鎖母6固定，成為一體，形成該系統(tǒng)的基本框架。雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)2具備同步軸向位移和旋轉(zhuǎn)位移兩個(gè)動(dòng)作功能，因此，可以通過(guò)預(yù)先計(jì)算好的電機(jī)步數(shù)來(lái)帶動(dòng)樣品盤(pán)1實(shí)現(xiàn)定距離軸向位移和定角度旋轉(zhuǎn)位移，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)多樣品的自動(dòng)進(jìn)給和同步進(jìn)入待檢位進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的輸出軸上裝有光柵盤(pán)9，其上固定有控位彎角10。在電機(jī)支架3右側(cè)裝有一檢測(cè)光耦5，與控位彎角10配對(duì)使用，用于設(shè)定樣品盤(pán)1做軸向位移和定角度旋轉(zhuǎn)位移時(shí)的初始位，并以此為基準(zhǔn)設(shè)定軸向位移的距離和旋轉(zhuǎn)位移的間隔角度。其具體實(shí)施動(dòng)作為當(dāng)雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)2通電后，電機(jī)帶動(dòng)樣品盤(pán)1做軸向上升動(dòng)作，當(dāng)控位彎角10完全遮擋住檢測(cè)光耦5時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)樣品盤(pán)1位于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的最高位置，同時(shí)也是樣品盤(pán)1做軸向位移時(shí)的初始位置，（如圖1中b所示）。然后，電機(jī)開(kāi)始做旋轉(zhuǎn)位移，當(dāng)控位彎角10再次完全遮擋住檢測(cè)光耦5時(shí)，樣品盤(pán)1上面的池位1應(yīng)精準(zhǔn)對(duì)于其下方的待檢位，自此記錄下樣品盤(pán)1做旋轉(zhuǎn)位移時(shí)的初始位置。隨之電機(jī)開(kāi)始軸向下降，并以軸向位移的初始位置為基準(zhǔn)開(kāi)始計(jì)算步數(shù)，當(dāng)樣品進(jìn)入到待檢位的合適位置時(shí)（如圖1中a所示），電機(jī)自動(dòng)停止軸向下降，隨即上升，回復(fù)到樣品盤(pán)1軸向位移時(shí)的初始位置。電機(jī)再次做旋轉(zhuǎn)位移，并以先前記錄好的旋轉(zhuǎn)位移的初始位置為基準(zhǔn)計(jì)算步數(shù)做定角度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入到樣品盤(pán)1上面的池位2，隨之電機(jī)帶動(dòng)樣品盤(pán)開(kāi)始軸向下降，使池位2上的樣品再次順利進(jìn)入到待檢位的合適位置，以此往復(fù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)多樣品的自動(dòng)進(jìn)給。為防止電機(jī)出現(xiàn)丟步現(xiàn)象而造成的過(guò)沖，該系統(tǒng)在軸向位移和旋轉(zhuǎn)位移兩方面都做了限位保護(hù)。在軸向位移方面：電機(jī)支架3右側(cè)固定有微動(dòng)開(kāi)關(guān)4。一旦電機(jī)發(fā)生丟步，帶動(dòng)樣品盤(pán)繼續(xù)向下運(yùn)行時(shí)，光柵盤(pán)9便會(huì)觸碰到微動(dòng)開(kāi)關(guān)4，隨即斷電，避免了不必要的元器件損壞。在旋轉(zhuǎn)位移方面，雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)2輸出軸上裝有光柵盤(pán)9，與電機(jī)形成一體，同步運(yùn)行。光柵盤(pán)9上的柵位與樣品盤(pán)1上面的池位一一對(duì)應(yīng)，電機(jī)支架3左側(cè)裝有另一檢測(cè)光耦5，與光柵盤(pán)9配對(duì)使用，用于保證樣品盤(pán)1上面池位與待檢位的精準(zhǔn)定位。一旦電機(jī)發(fā)生丟步，檢測(cè)光耦5無(wú)法捕捉到光柵盤(pán)9上面的柵位時(shí)，下一步實(shí)驗(yàn)動(dòng)作將不會(huì)繼續(xù)進(jìn)行，從而避免了元器件不必要的損傷。

圖1

四、項(xiàng)目效益

該系統(tǒng)的有益效果在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，單次實(shí)驗(yàn)可以完成多組數(shù)據(jù)檢測(cè)，節(jié)省了大量勞動(dòng)力。通過(guò)雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)樣品盤(pán)同步完成軸向位移和定角度旋轉(zhuǎn)位移這一功能性動(dòng)作，以及其精巧的定位控制。保證了在不同實(shí)驗(yàn)條件下，包括溫度、濕度、場(chǎng)地、操作人員的熟練程度等，都能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)的精度要求。

[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版 第1卷、第2卷 成大先主編 化學(xué)工業(yè)出版社

[2]《常用金屬材料手冊(cè)》 鄭峰主編 化學(xué)工業(yè)出版社

[3]《精密直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品樣本和設(shè)計(jì)指南》海頓科克直線傳動(dòng)內(nèi)部資料