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专利名称：一种多通道液体加样等量分距装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体加样机构，具体地说是一种利用一个自由度实现所有通道间距等量调节的多通道液体加样等量分距装置。
背景技术：
众所周知，液体加样机构可广泛用于分子生物学实验、免疫检测、基因测序、生化分析等行业，在分子生物学研究中，往往需要进行不同参数的实验结果比对，从而通过大量样本实验获得具有统计学意义的结果；另一方面，免疫检测对速度的要求也越来越高，因此行业内迫切需求高通量多通道的液体加样机构。但不同的液体处理过程中，液体器皿的孔距不一，需要调整通道的间距，因此多通道加样机构还应具有调整通道间距的能力。目前， 已有的液体加样机构在通道间距调整时需要多个运动配合完成，机构较为复杂。发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理，各通道的加样针可在竖直方向单独运动，通过一个自由度可完成全部通道间的等距调整，动力传输简单、可靠的多通道液体加样等量分距装置。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是一种多通道液体加样等量分距装置，其特征在于其包括分距电机、分距丝杠、导轨、若干对应各个通道的加样针和导向滑块，所述导向滑块上设有与分距丝杠配合的螺纹，导向滑块安装在所述导轨上，可沿导轨移动；所述分距丝杠上设有an段螺纹(m为自然数)，螺纹段数与通道数相等，其中分距丝杠左半部分和右半部分各有m段螺纹，分距丝杠左半部分和右半部分的螺纹旋向相反，由外至内各段螺纹的螺距比为2m-l:2m-3··· :1 ；所述对应每个通道的导向滑块上的螺纹与所述分距丝杠上的一段螺纹配合传动，分距电机通过联轴器带动分距丝杠转动，进而带动各导向滑块沿导轨进行相应的位移，实现通道间距等量调节，保证各通道之间的距离始终相同。
本发明所述导向滑块上的螺纹为内螺纹，内螺纹与所述分距丝杠上的对应的一段螺纹配合传动，导向滑块上还上下设有与加样针配合的导向孔，加样针可沿着该孔上下移动。
本发明所述各个通道的加样针各由一升降机构带动升降，所述升降机构包括升降电机、齿轮、升降齿条、加样针连接块，齿轮安装在升降电机轴上，升降齿条垂直安装在加样针连接块上，加样针与加样针连接块固定连接，升降电机带动齿轮转动，进而带动与齿轮啮合的升降齿条上下移动，再经加样针连接块带动加样针沿着导向滑块上下运动，实现各加样针的独立上下移动。
本发明所述齿轮的厚度比升降齿条的宽度多10_15mm。齿轮厚度较升降齿条宽，这样可以保证升降齿条在通道间距调整过程中始终与齿轮啮合，从而保证距离调整后各通道可单独运动。
本发明采用上述结构，利用一根变螺距、变旋向的分距丝杠实现各通道加样针距离的等量同时调整，仅有一个分距电机驱动，使通道间距调整机构变得简单；每个通道均有自己的升降电机带动，实现加样针的上下运动，从而保证各通道上下运动的独立性。对照现有技术，本发明结构合理，各通道的加样针可在竖直方向单独运动，通过一个自由度可完成全部通道间的等距调整，运动传递简单、可靠，是一种理想的多通道液体加样等量分距装置。


下面结合附图对本发明做出进一步说明。
图1是本发明的一种组成结构示意图。
图2是本发明的一种分距丝杠示意图。
图3是本发明加样针升降机构示意图。
图4是本发明一种应用状态示意图。
图中标号11.分距电机，12.联轴器，13.导轨，14.支撑架，151.加样针，152.加样针，153.加样针，154.加样针，16.分距丝杠，171.导向滑块，172.导向滑块，173.导向滑块，174.导向滑块，21.加样针连接块，22.升降齿条，23.升降电机，24.齿轮，25.工作台支撑板，31. X方向丝杠，32. X方向电机，33. Y方向电机，34.试管架，35. X方向导轨，36. Y方向导轨，37. Y方向丝杠，38.试管架。
具体实施方式
从图1中可以看出，一种多通道液体加样等量分距装置，其为四通道液体加样。其包括分距电机11、分距丝杠16、导轨13、若干对应各个通道的加样针151、152、153、巧4和导向滑块171、172、173、174，分距电机11通过联轴器12与分距丝杠16连接。分距电机11 通过支撑架14安装在工作台支撑板上。导轨13也通过支架安装在工作台支撑板上。
所述导向滑块171、172、173、174上下设有与对应的加样针151、152、153、巧4配合的导向孔，各个加样针穿过对应的导向孔，加样针可沿着该孔上下移动。所述导向滑块171、 172、173、174上设有与分距丝杠16配合的螺纹，导向滑块171、172、173、174安装在所述导轨13上，可沿导轨13移动。
所述分距丝杠16上设有ail段螺纹(m为自然数，如2、3、4、5)，螺纹段数与通道数相等，其中分距丝杠左半部分和右半部分各有m段螺纹，分距丝杠16左半部分和右半部分的螺纹旋向相反，分距丝杠16左半部分和右半部分由外至内各段螺纹的螺距比一样，都为 2m-l:2m-3." 1。
图2所示是一种4通道液体加样的分距丝杠的示意图。整根分距丝杠的螺纹共4 段，左半部分两段，右半部分两段。分距丝杠左半部分和右半部分的螺纹旋向相反。分距丝杠左半部分和右半部分两段螺纹由外至内的螺距比都为3 1。
本发明所述对应每个通道的导向滑块上的螺纹与所述分距丝杠16上的一段螺纹配合，分距电机11通过联轴器12带动分距丝杠16转动，进而带动各导向滑块沿导轨进行相应的位移，导向滑块171、172、173、174分别带动加样针151、152、153、154沿着导轨13 运动，加样针151与加样针152的速度之比3:1，加样针IM与加样针153的速度之比也为 3:1，但151、152的速度方向与153、154的速度方向相反。这样加样针就会根据螺旋方向与螺距的不同，产生不同的方向和速度，即实现等距分离，实现通道间距等量调节，保证各通道之间的距离始终相同。
对于6通道液体加样，分距丝杠的螺纹共6段，左半部分三段，右半部分三段。分距丝杠左半部分和右半部分的螺纹旋向相反。分距丝杠左半部分和右半部分三段螺纹由外至内的螺距比都为5:3:1。
对于8通道通道液体加样，分距丝杠的螺纹共8段，左半部分四段，右半部分四段。 分距丝杠左半部分和右半部分的螺纹旋向相反。分距丝杠左半部分和右半部分四段螺纹由外至内的螺距之比为7:5:3:1。
本发明所述导向滑块171、172、173、174上的螺纹为内螺纹，内螺纹与所述分距丝杠16上的对应的一段螺纹配合传动，导向滑块上还上下设有与加样针配合的导向孔，加样针可沿着该孔上下移动。
本发明所述各个通道的加样针各由一升降机构带动升降。如图3所示，所述升降机构包括升降电机23、齿轮M、升降齿条22、加样针连接块21，齿轮M通过减速机构安装在升降电机23轴上，升降齿条22垂直安装在加样针连接块21上，加样针巧4与加样针连接块21固定连接，这样，升降齿条22与加样针IM通过加样针连接块21固定在一起，因此升降齿条22的移动带动加样针154的运动。整个升降机构安装在工作台支撑板25上。升降电机23带动齿轮M转动，进而带动与齿轮啮合的升降齿条22上下移动，再经加样针连接块21带动加样针巧4沿着导向滑块174上下运动，实现各加样针的独立上下移动。在多通道加样装置中，各个通道的加样针各由一升降机构带动升降，各个加样针的运动相互独立， 这样满足于不同液面高度试管的加样。
本发明齿轮M设计的较升降齿条22宽10_15mm，这样可以保证升降齿条在通道间距等量分离过程中沿着齿轮轴向滑移，始终与齿轮啮合，从而保证距离调整后各通道可单独运动。这样既实现了各加样针竖直方向独立运动，又实现了加样针等距分离的单自由度控制。这里，升降齿条22水平方向的长度定义为升降齿条宽度，升降齿条22垂直方向的高度定义为升降齿条长度。升降齿条长度决定了加样针的升降幅度。
本发明各通道升降机构的结构形式及使用的元器件均相同，只是根据通道数目的多少，受结构限制分别置于导轨的两侧。
图4是本发明一种应用状态示意图。定义等量分距方向为Y方向，加样针升降方向为Z方向，与等量分距方向垂直的为X方向。在X方向上，X方向电机32拖动X方向丝杠31转动，进而带动整个滑动支撑架，沿着X方向导轨35运动，当到滑动支撑架到达给定的位置时，电机停止，滑动支撑架也停止运动，这样就增大了加样针X方向的工作空间；在Y 方向，Y方向电机33拖动Y方向丝杠37旋转，进而带动支撑架沿着Y方向导轨36运动达到某一给定的位置，停止运动，这样增加了加样针Y向的工作空间。满足试管架34和试管架38的不同加样要求。
在Z方向上，升降电机23带动升降齿轮M转动，通过齿轮和升降齿条的啮合关系，带动升降齿条22在Z方向上下运动，升降齿条通过加样针连接块21把运动传动给加样针，从而带动加样针在Z方向运动。对于多通道加样装置，每个升降电机只能驱动一个加样针，这样各个加样针的运动相互独立。
对于多通道液体加样装置等量分距工作过程，以四通道等量分距来说明。加样针根据上述的描述就可以到达空间的给定位置，但是对于不同规格的试管架34、38进行加样，需要不断调节加样针之间的距离。如图4所示，在间距为IOmm试管架34上方工作时， 需要调整加样针的间距为10mm，而在间距为15mm试管架38上方工作时，加样针间距变为 15mm，因此需要对加样针进行等距分离。在IOmm试管架上方工作完以后，分距电机开始转动，通过联轴器带动丝杠旋转，加样针151、152与加样针153、巧4沿着轨道向着相反的方向运动，同时加样针151与152和加样针153与IM分别以3 1的速度同向运动，这样就实现了加样针的等距分离。
权利要求
1.一种多通道液体加样等量分距装置，其特征在于其包括分距电机、分距丝杠、导轨、若干对应各个通道的加样针和导向滑块，所述导向滑块上设有与分距丝杠配合的螺纹， 导向滑块安装在所述导轨上，可沿导轨移动；所述分距丝杠上设有ail段螺纹(m为自然数)， 螺纹段数与通道数相等，其中分距丝杠左半部分和右半部分各有m段螺纹，分距丝杠左半部分和右半部分的螺纹旋向相反，由外至内各段螺纹的螺距比为2m-l:2m-3··· :1 ；所述对应每个通道的导向滑块上的螺纹与所述分距丝杠上的一段螺纹配合传动，分距电机通过联轴器带动分距丝杠转动，进而带动各导向滑块沿导轨进行相应的位移，实现通道间距等量调节，保证各通道之间的距离始终相同。
2.根据权利要求1所述的多通道液体加样等量分距装置，其特征在于所述导向滑块上的螺纹为内螺纹，内螺纹与所述分距丝杠上的对应的一段螺纹配合传动，导向滑块上还上下设有与加样针配合的导向孔，加样针可沿着该孔上下移动。
3.根据权利要求1所述的多通道液体加样等量分距装置，其特征在于所述各个通道的加样针各由一升降机构带动升降，所述升降机构包括升降电机、齿轮、升降齿条、加样针连接块，齿轮通过减速机构安装在升降电机轴上，升降齿条垂直安装在加样针连接块上，加样针与加样针连接块固定连接，升降电机带动齿轮转动，进而带动与齿轮啮合的升降齿条上下移动，再经加样针连接块带动加样针沿着导向滑块上下运动，实现各加样针的独立上下移动。
4.根据权利要求3所述的多通道液体加样等量分距装置，其特征在于所述齿轮的厚度比升降齿条的宽度多10-15mm。
全文摘要
本发明涉及一种多通道液体加样等量分距装置，其包括分距电机、分距丝杠、导轨、若干对应各个通道的加样针和导向滑块，所述导向滑块上设有与分距丝杠配合的螺纹，所述分距丝杠上设有段数与通道数相等的2m段螺纹，其中分距丝杠左半部分和右半部分的螺纹旋向相反，由外至内各段螺纹的螺距比为2m-1:2m-3…:1。分距电机通过联轴器带动分距丝杠转动，进而带动各导向滑块沿导轨运动相应的位移，实现通道间距等量调节，保证各通道之间的距离始终相同。本发明利用一根变螺距、变旋向的分距丝杠实现各通道加样针距离的等量同时调整，其结构合理，各通道的加样针可在竖直方向单独运动，运动传输简单、可靠。
文档编号G01N35/10GK102539806SQ201210035048
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者刘亚欣, 范生荣, 赵建文, 路士洲 申请人:哈尔滨工业大学(威海)