[發明專利]五自由度混聯震蕩搖勻裝置

有效

• 申請號: 201810426935.4
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108325456B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 竇海石;吳亞北;崔驕建;劉寬;曹強
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: B01F31/20
• 分類號: B01F31/20;B01F101/23
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種五自由度混聯震蕩搖勻裝置，包括滾珠絲杠驅動裝置、齒輪齒條驅動裝置、震蕩臺、固定在震蕩臺上的四部步進電機、動平臺和實驗對象。滾珠絲杠驅動裝置和齒輪齒條驅動裝置分別單獨控制，實現震蕩臺的橫向或縱向平移震蕩，選定震蕩臺上的四部步進電機不同的組合方式進行工作，實現動平臺豎向平移震蕩和繞水平面橫向或縱向轉動震蕩。根據實驗對象的特性，本發明能夠滿足空間中不同維數和不同方式的震蕩需求，具有穩定性好、環境適應能力強、操作簡單等優點。

技術領域

本發明屬于化學實驗設備技術領域，特別涉及一種五自由度混聯震蕩搖勻裝置。

背景技術

化學實驗或血液采集檢測中，一般需要對試劑進行震蕩搖勻，使得反應物充分接觸或溶解，加速化學反應的進程。目前，現已有的震蕩搖勻裝置多為空間中的一維震蕩，能夠滿足空間中三個方向的平移震蕩和水平面內橫向或縱向轉動的震蕩搖勻裝置少之又少，然而對于不同特性的試劑來說，一維震蕩很難滿足反應需求。

針對震蕩搖勻裝置存在的問題，現有專利文獻也提出了一些解決方案。申請號為201621075224.X的中國專利公開一種液體化學試劑的震蕩搖勻裝置，包括底座、旋轉開關、旋轉軸、旋轉盤、震蕩彈簧、試劑托盤、震蕩開關和容器試管腔，利用旋轉軸帶動旋轉盤，旋轉盤與容器試管腔之間通過震蕩彈簧柔性連接，豎直平面內旋轉震蕩時震蕩彈簧會吸收來自旋轉盤的能量，不能充分實現容器試管腔的旋轉震蕩。申請號為201711097753.9的中國專利公開一種采血試管搖勻裝置，包括底座、震蕩裝置、支撐板一、搖晃裝置、支撐板二、試管槽和固定夾，震蕩裝置帶動支撐板一的震蕩，固定在支撐板一上的搖晃裝置帶動支撐板二搖晃，試管槽固定在支撐板二上，從而實現試管槽的震蕩與搖晃，平面的搖晃主要適合易溶物的反應；針對特性為難溶物試劑，此套裝置不適合震蕩強度大、維數多的震蕩需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種五自由度混聯震蕩搖勻裝置，能夠用于化學實驗、血液采集檢測等需要將試劑進行震蕩搖勻的場合，能夠實現空間中三個方向的平移震蕩和水平面上橫向和縱向的回轉震蕩，能提高震蕩搖勻操作的效率和安全性,還具有環境適應能力強等優點，可克服現有技術的缺陷。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現。

一種五自由度混聯震蕩搖勻裝置，包括滾珠絲杠驅動裝置、齒輪齒條驅動裝置、震蕩臺和實驗對象。其中，所述的滾珠絲杠驅動裝置包括伺服電機、聯軸器、絲桿、螺母座、滑塊、直線滑軌、微型軸承和支撐座；所述的齒輪齒條驅動裝置包括豎向步進電機Ⅰ、豎向步進電機Ⅱ、主動齒輪、齒條、平面軸承和U型槽。滾珠絲杠驅動裝置前后布置兩套，齒輪齒條驅動裝置左右布置兩套，齒輪齒條驅動裝置位于滾珠絲杠驅動裝置的中上部，左右兩齒條下端面通過螺釘安裝固定在螺母座上，齒條上端面開有U型槽，平面軸承過盈配合在U型槽內；所述震蕩臺位于平面軸承的上部且與平面軸承接觸。

所述的震蕩臺包括定平臺、步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ、步進電機Ⅲ、步進電機Ⅳ、支鏈傳動裝置、曲柄、彈性擋圈、銷軸、連桿、上耳座、十字軸、下耳座、動平臺、橫向凹槽、縱向凹槽和倒凹槽；所述的豎向步進電機Ⅰ和豎向步進電機Ⅱ固定安裝在定平臺上，左右兩主動齒輪分別安裝在豎向步進電機Ⅰ和豎向步進電機Ⅱ的輸出軸上且分別與左右兩齒條嚙合。工作時，豎向步進電機Ⅰ的輸出軸在水平面上順時針轉動，豎向步進電機Ⅱ的輸出軸逆時針轉動，通過左右兩主動齒輪與齒條的嚙合傳動，震蕩臺向后方移動；豎向步進電機Ⅰ的輸出軸逆時針轉動，豎向步進電機Ⅱ的輸出軸水平面上順時針轉動，通過左右兩主動齒輪與齒條的嚙合傳動，震蕩臺向前方移動；所述的水平面上順、逆時針定為從上向下所觀測方向。豎向步進電機Ⅰ和豎向步進電機Ⅱ轉向相反，且同時變換各自的轉動方向，則可實現震蕩臺的橫向震蕩。

所述的實驗對象可固定在動平臺的縱向凹槽或橫向凹槽內。