一种预制试剂全自动制作装置的制作方法

1.本实用新型属于自动化设备技术领域，尤其涉及一种预制试剂全自动制作装置。

背景技术：

2.预制试剂是指各种包装的即开即用型化学试剂包或化学试剂套装，包括实验室、应急测试配套试剂或在线测试配套试剂。预制试剂有别于常规分析试剂，比如分析纯的硫酸等原料试剂，还需要经过复杂的配制过程才能用于测试。因而预制试剂的使用节省了用户宝贵的时间和人力，由于严格的质量管理和先进的生产工艺，预制试剂为精确的化学分析提供了可靠的质量保证。
3.预制试剂厂商为了方便使用者，以供应“现成”定量试剂的方式，达到减轻分析工作者劳动强度，使分析过程变得更加安全，快捷的目的。预制试剂的使用已为广大中国用户提供了更加方便的、周到、准确的测试体验。
4.目前实验室预制试剂分析都是以人工形式实现半自动化(人工与设备结合)，需要大量人力，在大量重复性的分析工作任务下，工作者劳动强度大会出现工作疲惫，从而导致无法精确、重复的定容取液，从而导致分析数据异常。

技术实现要素：

5.针对背景技术中的问题，本实用新型的目的是提一种预制试剂全自动制作装置，包括：
6.试剂液供料组件，用于提供试剂液；
7.分装容器供料组件，用于提供分装容器；
8.清洗液供料组件，用于提供清洗液；
9.加液组件，包括旋转机构和设于其上的两个注射器，所述旋转机构旋转时带动两个所述注射器旋转；
10.排试剂废液组件，用于排出润洗所述注射器后的所述试剂液；
11.第一排清洗废液组件，用于排出清洗所述注射器后的所述清洗液；
12.第二排清洗废液组件，用于排出清洗所述注射器后的所述清洗液；
13.消解组件，用于所述分装容器中的所述试剂液的消解；
14.分析检测组件，用于检测所述分装容器中的所述试剂液是否合格；
15.机械臂组件，用于将所述分装容器从所述分装容器供料组件中依次移动至所述消解组件和所述分析检测组件；
16.一个所述注射器旋转至所述试剂液供料组件抽取所述试剂液时，另一个所述注射器旋转至所述清洗液供料组件抽取所述清洗液；
17.一个所述注射器旋转至所述排试剂废液组件排出所述试剂液时，另一个所述注射器旋转至所述第一排清洗废液组件排出所述清洗液；
18.一个所述注射器旋转至所述分装容器供料组件向所述分装容器加注所述试剂液
时，另一个所述注射器旋转至所述第二排清洗废液组件排出所述清洗液。
19.较佳的，所述试剂液供料组件包括：
20.第一直线移动机构；
21.夹紧机构，设于所述第一直线移动机构的一端；
22.料瓶，储有所述试剂液，所述料瓶经所述第一直线移动机构移动至所述夹紧机构被其夹紧；
23.第一开封机构，设于所述夹紧机构的上方，用于所述料瓶瓶盖的开启。
24.较佳的，所述第一开封机构包括：
25.第一机架；
26.水平移动模组，设于所述第一机架；
27.第一升降模组，设于所述水平移动模组；
28.第一旋转机械手，设于所述第一升降模组，所述第一旋转机械手夹住所述料瓶瓶盖后旋转以将其开启。
29.较佳的，所述夹紧机构包括两个相对设置的夹紧气缸，分别设于所述第一直线移动机构的两侧，
30.两个所述夹紧气缸相对端的伸缩杆上均设有一个夹紧块，两个所述夹紧块合拢时的形状与所述料瓶相匹配。
31.较佳的，所述分装容器供料组件包括：
32.至少一个料盘，储有若干所述分装容器；
33.第二直线移动机构，移动行程中依次设有上下料位、开盖位和加液位；
34.固定爪，设于所述第二直线移动机构，用于夹住所述分装容器，所述第二直线移动机构带动所述固定爪在所述上下料位、所述开盖位和所述加液位之间移动；
35.第二开封机构，设于所述开盖位的上方，用于打开或安装所述分装容器的盖子；
36.所述机械臂组件将所述分装容器从所述料盘中移动至所述上下料位的所述固定爪中或从所述上下料位移动至所述消解组件；
37.所述分装容器移动至所述加液位后由所述注射器加注所述试剂液。
38.较佳的，所述第二开封机构包括：
39.第二机架；
40.第二升降模组，设于所述第二机架；
41.第二旋转机械手，设于所述第二升降模组，所述第二旋转机械手夹住所述分装容器的盖子后旋转以将其开启。
42.较佳的，所述加液组件还包括：
43.基座，所述旋转机构设于基座；
44.安装架，设于所述旋转机构；
45.两个第三升降模组，设于所述安装架，两个所述注射器分别设于两个所述第三升降模组。
46.较佳的，所述消解组件包括：
47.加热器，所述机械臂组件将加注好所述试剂液的所述分装容器从所述分装容器供料组件中移动至所述加热器加热；
48.旋转冷却器，所述机械臂组件将所述加热器中的所述分装容器移动至所述旋转冷却器。
49.较佳的，所述机械臂组件包括两个抓取机械臂。
50.较佳的，所述分装容器为试管。
51.本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
52.本实用新型通过试剂液供料组件、分装容器供料组件、清洗液供料组件、加液组件、排试剂废液组件、第一排清洗废液组件、第二排清洗废液组件、消解组件、分析检测组件和机械臂组件，实现了试剂液和分装容器的自动上下样，可通过注射器实现自动获取试剂液并加注至分装容器，且注射器可实现自动清洗。分装容器中的试剂液可自动消解和冷却，最后通过分析检测组件自动检测分装容器中的试剂液是否合格。实现了全流程的自动化，达到精准加液、实时分析、降低人工成本的目的。
附图说明
53.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
54.图1为本实用新型第一轴侧图；
55.图2为本实用新型第二轴侧图；
56.图3为本实用新型第一直线移动机构和夹紧机构示意图；
57.图4为本实用新型第一开封机构示意图；
58.图5为本实用新型第二直线移动机构和第二开封机构示意图；
59.图6为本实用新型加液组件示意图；
60.图7为本实用新型加液组件六工位示意图；
61.图8为本实用新型加热器示意图；
62.图9为本实用新型旋转冷却器示意图。
63.附图标记说明：
64.1：工作台；21：第一直线移动机构；22：夹紧机构；221：夹紧气缸；222：夹紧块；23：料瓶；24：第一开封机构；241：第一机架；242：水平移动模组；243：第一升降模组；244：第一旋转机械手；31：料盘；32：第二直线移动机构；321：上下料位；322：开盖位；323：加液位；33：第二开封机构；4：清洗液供料组件；5：加液组件；51：旋转机构；52：注射器；53：基座；54：安装架；55：第三升降模组；6：排试剂废液组件；7：第一排清洗废液组件；8：第二排清洗废液组件；91：加热器；92：旋转冷却器；10：分析检测组件；20：抓取机械臂；30：试管。
具体实施方式
65.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
66.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
67.参看图1至9，本实用新型的核心是提供一种预制试剂全自动制作装置，包括设于工作台1上的试剂液供料组件、分装容器供料组件、清洗液供料组件4、加液组件5、排试剂废液组件6、第一排清洗废液组件7、第二排清洗废液组件8、消解组件、分析检测组件10和机械臂组件。
68.试剂液供料组件用于提供试剂液，试剂液供料组件包括第一直线移动机构21、夹紧机构22、料瓶23和第一开封机构24。
69.第一直线移动机构21上设有固定模块，固定模块上设有凹槽，料瓶23设于固定模块的凹槽中，通过第一直线移动机构21带动固定模块和料瓶23移动，且本实施例中第一直线移动机构21为输送带，在其它实施例中也可为其它种类，此处不作限制。
70.夹紧机构22设于第一直线移动机构21的一端，用于在料瓶23移动到位后将其夹紧，具体的，夹紧机构22包括两个相对设置的夹紧气缸221，分别设于第一直线移动机构21的两侧，两个夹紧气缸221相对端的伸缩杆上均设有一个夹紧块222，两个夹紧块222合拢时的形状与料瓶23相匹配，通过两个夹紧块222夹紧料瓶23。
71.优选的，在第一直线移动机构21上还设有一个限位装置，用于在料瓶23移动至夹紧机构22处时阻挡其进一步的移动，以方便夹紧机构22的夹紧。还设有若干传感器，用于检测料瓶23是否位于夹紧机构22处，以控制第一开封机构24的动作。且传感器还检测料瓶23瓶盖是否开启，以控制加液组件5的动作。
72.第一开封机构24设于夹紧机构22的上方，用于料瓶23瓶盖的开启。具体的，第一开封机构24包括第一机架241、水平移动模组242、第一升降模组243和第一旋转机械手244。第一机架241安装于工作台1上，水平移动模组242安装于第一机架241上，第一升降模组243安装于第一升降模组243，水平移动模组242带动第一升降模组243水平移动，第一旋转机械手244设于第一升降模组243，第一升降模组243带动第一旋转机械手244升降，第一旋转机械手244夹住料瓶23瓶盖后旋转以将其开启。
73.料瓶23中储有试剂液，上料时第一直线移动机构21上的固定模块首先移动至远离夹紧机构22的一端，然后将料瓶23置于固定模块上，第一直线移动机构21再带动固定模块和料瓶23移动至夹紧机构22处、第一旋转机械手244的下方，夹紧机构22夹紧料瓶23瓶盖，然后第一升降模组243带动第一旋转机械手244下降，第一旋转机械手244夹住料瓶23瓶盖后旋转打开，第一直线移动机构21再驱动第一升降模组243和第一旋转机械手244水平移动至固定模块的空置平台上方，接着第一升降模组243带动第一旋转机械下降至空置平台上将料瓶23瓶盖置于空置平台上，最后再带动第一旋转机械手244上升至初始位置。
74.分装容器供料组件用于提供分装容器，包括至少一个料盘31、第二直线移动机构32、固定爪、第二开封机构33。本实施例中共设置两个料盘31，数量此处不作限制，在其它实施例中也可为其它更多或更少的数量。本实施例中分装容器为试管30，料盘31为多孔结构，试管30置于料盘31的孔中，料盘31内的试管30用完时可通过更换整个料盘31实现试管30的补充。
75.第二直线移动机构32本实施例中为直线滑台。第二直线移动机构32在移动行程中依次设有上下料位321、开盖位322和加液位323，上下料位321用于试管30的上料和下料，开盖位322用于试管30盖子的打开或安装，加液位323用于试管30加试剂液。固定爪设于第二直线移动机构32，用于夹住分装容器，第二直线移动机构32带动固定爪在上下料位321、开
盖位322和加液位323之间移动。
76.优选的，第二直线移动机构32也设有若干传感器，用于检测试管30是否处于上下料位321、开盖位322和加液位323，以及试管30是否开盖，以控制下一步的动作。
77.第二开封机构33设于开盖位322的上方，用于打开或安装分装容器的盖子。具体的，第二开封机构33包括第二机架、第二升降模组和第二旋转机械手。第二机架安装于工作台1，第二升降模组设于第二机架，第二旋转机械手设于第二升降模组，第二升降模组带动第二旋转机械手升降，第二旋转机械手夹住试管30的盖子后旋转以将其开启，或者反向旋转将盖子安装在试管30上。
78.清洗液供料组件4，用于提供清洗液，本实施例中清洗液供料组件4为清洗液供料管，清洗液供料管与存储清洗液的容器连通，使得清洗液供料管中具有清洗液。
79.加液组件5包括基座53、旋转机构51、安装架54、两个第三升降模组55和两个注射器52。基座53安装于工作台1上，旋转机构51设于基座53，安装架54设于旋转机构51，旋转机构51带动安装架54旋转，旋转机构51本实施例中为电机。两个第三升降模组55设于安装架54上，两个注射器52分别设于两个第三升降模组55，第三升降模组55带动注射器52升降，安装架54旋转带动第三升降模组55和注射器52旋转。
80.排试剂废液组件6用于排出润洗注射器52后的试剂液，本实施例中，排试剂废液组件6为排试剂废液管。第一排清洗废液组件7和第二排清洗废液组件8均用于排出清洗注射器52后的清洗液，且均为清洗废液管。排试剂废液管和两个清洗废液管均连接至废液收集容器中。
81.加液组件5的一个注射器52旋转至料瓶23抽取试剂液时，另一个注射器52旋转至清洗液供料组件4抽取清洗液；一个注射器52旋转至排试剂废液组件6排出试剂液时，另一个注射器52旋转至第一排清洗废液组件7排出清洗液；一个注射器52旋转至第二直线移动机构32的加液位323向试管30加注试剂液时，另一个注射器52旋转至第二排清洗废液组件8排出清洗液。
82.消解组件用于试管30中的试剂液的消解，具体的，消解组件包括加热器91和旋转冷却器92。加热器91用于加热试管30中的试剂液，加热器91设有加热模块和温度传感器，用于精准控制预制试管30的消解温度，加热器91设有与试管30匹配的管孔，用于试管30的放置。旋转冷却器92用于冷却试管30中的试剂液，设有一旋转圆盘，旋转圆盘上带有与试管30孔径适配的管孔，底部配置有鼓风机、水冷等制冷装置，用于试管30的冷却。
83.分析检测组件10用于检测试管30中的试剂液是否合格，本实施例中分析检测组件10为光谱定量分析仪，通过测定试剂液在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对试剂液进行定性和定量分析，以达到判断试剂液是否合格的目的。且分析检测组件10具有集成分析检测仪器接口的能力，可以根据工作任务的不同选择不同的分析仪器。
84.机械臂组件用于将试管30在各个部件中转移。本实施例中机械臂组件为两个抓取机械臂20，抓取机械臂20为四轴机器人。一个抓取机械臂20依次将试管30从料盘31中移动至第二直线移动机构32的上下料位321中、从上下料位321移动至加热器91、从加热器91移动至旋转冷却器92；另一个抓取机械臂20用于将试管30从旋转冷却器92中移动至分析检测组件10，以及将试管30从分析检测组件10中移动至成品下料区域。
85.优选的，抓取机械臂20上可设置扫码器，用于识别试管30，防止抓取错误。
86.下面对本实用新型工作过程作进一步说明：
87.首先将储有试剂液的料瓶23放置在第一直线移动机构21上，第一直线移动机构21上带动料瓶23移动至夹紧机构22处、第一旋转机械手244的下方，夹紧机构22夹紧料瓶23瓶盖，然后第一升降模组243带动第一旋转机械手244下降，第一旋转机械手244夹住料瓶23瓶盖后旋转打开，第一直线移动机构21再驱动第一升降模组243和第一旋转机械手244水平移动至固定模块的空置平台上方，接着第一升降模组243带动第一旋转机械下降至空置平台上将料瓶23瓶盖置于空置平台上，最后再带动第一旋转机械手244上升至初始位置。同时，抓取机械臂20将试管30从料盘31中移动至第二直线移动机构32的上下料位321中被固定爪抓取，第二直线移动机构32带动试管30移动至开盖位322，第二升降模组带动第二旋转机械手下降，第二旋转机械手抓住试管30的盖子旋转取下，取下后第二直线移动机构32再带动试管30移动至加液位323等待加注试剂液。
88.旋转机构51带动两个注射器52旋转，使两者分别旋转至料瓶23和清洗液供料组件4的上方，两个第三升降模组55分别带动两个注射器52下降，使两者分别伸入料瓶23和清洗液供料组件4中吸取试剂液和清洗液，此时试剂液用于润洗注射器52、清洗液用于清洗注射器52。
89.接着，旋转机构51带动两个注射器52旋转，使两者分别旋转至排试剂废液组件6和第一排清洗废液组件7上方，两个第三升降模组55分别带动两个注射器52下降，使两者分别伸入排试剂废液组件6和第一排清洗废液组件7中排出试剂液和清洗液。
90.其次，旋转机构51带动两个注射器52旋转，使两者分别旋转至料瓶23和清洗液供料组件4的上方，两个第三升降模组55分别带动两个注射器52下降，使两者分别伸入料瓶23和清洗液供料组件4中吸取试剂液和清洗液，此时试剂液用于后续的试管30的加注，清洗液用于注射器52的再次清洗。
91.再然后，旋转机构51带动两个注射器52旋转，使两者分别旋转至第二直线移动机构32的加液位323和第二排清洗废液组件8上方，使两者分别伸入试管30和第二排清洗废液组件8中加注试剂液和排出清洗液。
92.最后，旋转机构51带动两个注射器52旋转，使加注完试剂液的注射器52旋转至清洗液供料组件4的上方、使清洗两次后的注射器52旋转至料瓶23的上方，重复上述步骤，达到持续的自动加注。
93.试管30中加注完试剂液后，第二直线移动机构32带动试管30移动返回至开盖位322，第二旋转机械手将盖子重新安装在试管30上，安装好后第二直线移动机构32带动试管30移动返回至上下料位321。
94.然后两个抓取机械臂20依次将试管30从上下料位321移动至加热器91加热、从加热器91移动至旋转冷却器92冷却、从旋转冷却器92移动至分析检测组件10检测，最后将试管30移动至成品下料区域，完成整个加注流程。
95.本实用新型实现了试剂液和试管30的自动上下样，注射器52可自动取液，实现自动加注、润洗和清洗。还可自动将料瓶23的瓶盖打开，以及自动打开、安装试管30的盖子，试管30中的试剂液可自动消解和冷却，最后通过分析检测组件10自动检测试管30中的试剂液是否合格。实现了全流程的自动化，达到精准加液、实时分析、降低人工成本、提高试剂数据的准确性的目的。且通过模块化设计，还可以根据不同的工作任务需求改变模块工作流程
和选择不同的分析检测器。可根据任务需求选择分析器达到包括但不局限于如cod、氨氮、toc等的全流程自动化作业。
96.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

技术特征：

1.一种预制试剂全自动制作装置，其特征在于，包括：试剂液供料组件，用于提供试剂液；分装容器供料组件，用于提供分装容器；清洗液供料组件，用于提供清洗液；加液组件，包括旋转机构和设于其上的两个注射器，所述旋转机构旋转时带动两个所述注射器旋转；排试剂废液组件，用于排出润洗所述注射器后的所述试剂液；第一排清洗废液组件，用于排出清洗所述注射器后的所述清洗液；第二排清洗废液组件，用于排出清洗所述注射器后的所述清洗液；消解组件，用于所述分装容器中的所述试剂液的消解；分析检测组件，用于检测所述分装容器中的所述试剂液是否合格；机械臂组件，用于将所述分装容器从所述分装容器供料组件中依次移动至所述消解组件和所述分析检测组件；一个所述注射器旋转至所述试剂液供料组件抽取所述试剂液时，另一个所述注射器旋转至所述清洗液供料组件抽取所述清洗液；一个所述注射器旋转至所述排试剂废液组件排出所述试剂液时，另一个所述注射器旋转至所述第一排清洗废液组件排出所述清洗液；一个所述注射器旋转至所述分装容器供料组件向所述分装容器加注所述试剂液时，另一个所述注射器旋转至所述第二排清洗废液组件排出所述清洗液。2.根据权利要求1所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述试剂液供料组件包括：第一直线移动机构；夹紧机构，设于所述第一直线移动机构的一端；料瓶，储有所述试剂液，所述料瓶经所述第一直线移动机构移动至所述夹紧机构被其夹紧；第一开封机构，设于所述夹紧机构的上方，用于所述料瓶瓶盖的开启。3.根据权利要求2所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述第一开封机构包括：第一机架；水平移动模组，设于所述第一机架；第一升降模组，设于所述水平移动模组；第一旋转机械手，设于所述第一升降模组，所述第一旋转机械手夹住所述料瓶瓶盖后旋转以将其开启。4.根据权利要求2所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述夹紧机构包括两个相对设置的夹紧气缸，分别设于所述第一直线移动机构的两侧，两个所述夹紧气缸相对端的伸缩杆上均设有一个夹紧块，两个所述夹紧块合拢时的形状与所述料瓶相匹配。5.根据权利要求1所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述分装容器供料组件包括：至少一个料盘，储有若干所述分装容器；
第二直线移动机构，移动行程中依次设有上下料位、开盖位和加液位；固定爪，设于所述第二直线移动机构，用于夹住所述分装容器，所述第二直线移动机构带动所述固定爪在所述上下料位、所述开盖位和所述加液位之间移动；第二开封机构，设于所述开盖位的上方，用于打开或安装所述分装容器的盖子；所述机械臂组件将所述分装容器从所述料盘中移动至所述上下料位的所述固定爪中或从所述上下料位移动至所述消解组件；所述分装容器移动至所述加液位后由所述注射器加注所述试剂液。6.根据权利要求5所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述第二开封机构包括：第二机架；第二升降模组，设于所述第二机架；第二旋转机械手，设于所述第二升降模组，所述第二旋转机械手夹住所述分装容器的盖子后旋转以将其开启。7.根据权利要求1所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述加液组件还包括：基座，所述旋转机构设于基座；安装架，设于所述旋转机构；两个第三升降模组，设于所述安装架，两个所述注射器分别设于两个所述第三升降模组。8.根据权利要求1所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述消解组件包括：加热器，所述机械臂组件将加注好所述试剂液的所述分装容器从所述分装容器供料组件中移动至所述加热器加热；旋转冷却器，所述机械臂组件将所述加热器中的所述分装容器移动至所述旋转冷却器。9.根据权利要求1所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述机械臂组件包括两个抓取机械臂。10.根据权利要求1所述的预制试剂全自动制作装置，其特征在于，所述分装容器为试管。

技术总结

本实用新型公开了一种预制试剂全自动制作装置，包括：试剂液供料组件，用于提供试剂液；分装容器供料组件，用于提供分装容器；清洗液供料组件，用于提供清洗液；加液组件，包括旋转机构和设于其上的两个注射器，旋转机构旋转时带动两个注射器旋转；排试剂废液组件，用于排出润洗注射器后的试剂液；第一排清洗废液组件，用于排出清洗注射器后的清洗液；第二排清洗废液组件，用于排出清洗注射器后的清洗液；消解组件，用于分装容器中的试剂液的消解；分析检测组件，用于检测分装容器中的试剂液是否合格；机械臂组件，用于将分装容器从分装容器供料组件中依次移动至消解组件和分析检测组件。件。件。