全自動機械臂組分收集器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種工業制備/半制備液相色譜系統的輔助裝置一全自動機械臂組分收集器，屬于制備色譜領域。
【背景技術】
[0002]液相色譜技術是一種對復雜混合物有著較高分離效率的方法，在醫藥提純工業、生物技術和精細化工生產等方面已成為越來越重要的分離制備手段。
[0003]組分收集器一液相色譜儀的輔助裝置，主要用于收集目標組分。組分收集器可按色譜峰顯示的信號，以手動或自動控制方式進行收集。目前的發展趨勢是實現進樣和組分收集的自動化運行，如此可提高液相色譜的連續工作能力，降低儀器使用時人為因素所造成的各種誤差和效率低下的操作模式，同時也節約人力成本。
[0004]目前市場上廣泛使用的餾分收集裝置或者組分收集器都以普通8位微控制單元(MCU)或可編程邏輯控制器(PLC)為核心控制單元。采用普通8位低精度MCU，存在著處理速度慢、抗干擾能力差、存儲數據易丟失等缺點，而采用PLC則存在硬件價格昂貴、擴展功能少、安裝空間受限等問題。
【發明內容】
[0005]為解決以上技術問題，本實用新型提供一種全自動機械臂組分收集器，采用高速高精度的32位MCU為核心的運動控制系統，具有X、Y、Z三軸高精度運動平臺，可自動按時間、體積、出峰信號等參數進行收集，具有運動定位精度高、組分收集速度快等優點。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案解決的:
[0007]—種應用于半制備/制備型液相色譜系統的全自動機械臂組分收集器，由基座平臺、運動機械臂支撐架、X軸運動臂、Y軸運動臂、Z軸運動臂、組分收集閥、組分收集管、電源模塊、運動控制器、液晶顯示屏、薄膜鍵盤、RS232接口、以太網(LAN)接口和脈沖信號輸入接口組成。基座平臺用于安裝運動機械臂支撐架；機械臂支撐架用于X軸、Y軸、Z軸運動臂的安裝；X軸運動臂用于帶動Y軸運動臂、Z軸運動臂在X方向做前后直線運動'Y軸運動臂帶動Z軸運動臂在Y方向做前后直線運動；Z軸運動臂帶動組分收集管在Z方向做垂直前后直線運動；組分收集閥用于餾分和廢液的流動方向切換；組分收集管用于餾分和廢液的流出；電源模塊為整個系統提供電源；運動控制器用于X軸、Y軸、Z軸的運動控制、組分收集閥的開關、液晶屏的顯示和按鍵輸入的響應控制；液晶顯示屏用于組分收集器狀態參數的顯示；薄膜鍵盤用于運動控制指令輸入和收集方式的選擇；RS232接口和以太網(LAN)接口用于上位機對組分收集器的通訊和遠程控制；脈沖信號輸入接口用于接收其他色譜分析設備發出的脈沖觸發控制信號。
[0008]本實用新型提供的技術方案的有益效果如下:
[0009]1、本實用新型在充分考慮硬件開發成本和后期功能擴展的需求的基礎上，擯棄了普通8位MCU的控制方式和硬件價格昂貴的PLC控制方式，使用32位MCU作為控制核心，運用其高速的數字信號處理能力、強大的多任務管理功能和嵌入式控制功能，擯棄了普通8位MCU程序處理速度慢、易死機、內存偏小和數據存儲不可靠的缺點。
[0010]2、本實用新型的運動控制器利用32位MCU的強大的浮點運算功能，精確計算液體流出時間和流出體積，實現定時、定滴、定量的收集控制。通過快速撲捉其他色譜分析設備輸出的出峰脈沖信號，來精確控制XYZ三維空間運動和組分收集閥的開啟進行組分液體的收集。
[0011]3、本實用新型的組分收集管通過Z軸的上下運動，調整進入收集試管內部的高度，可滿足不同高度的收集管架。通過更改運動控制程序，實現向自動進樣器的升級改造，在技術上實現了一機多用的功能，降低了儀器的二次開發成本和技術難度。
[0012]4、本實用新型在Z軸方向移動組分收集管時，在運動機械臂支撐架左側安裝的組分收集閥能夠控制溶液向廢液管路排放，同時組分收集管在運行時，無液體灑落，避免了對組分收集管架造成的腐蝕。同時組分收集管在收集時進入收集試管，收集的液體不會飛濺到其它收集試管內。
[0013]5、本實用新型的IXD液晶顯示屏和PVC薄膜鍵盤組成良好的人機交互界面，用戶不僅能按照需要，進行不同收集方式及參數的設定，也能更好的監控組分收集器的運行狀
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[0014]【附圖說明】:
[0015]圖1為本實用新型的工作狀態俯視圖。其中，1、Χ軸運動臂6、基座平臺
[0016]圖2為本實用新型的工作狀態左視圖。其中，2、Y軸運動臂3、Z軸運動臂10、RS232接口 11、以太網接口 12、脈沖信號輸入接口
[0017]圖3為本實用新型的工作狀態主視圖。其中，4、組分收集閥5、運動機械臂支撐架7、液晶顯示屏8、薄膜鍵盤9、組分收集管
[0018]圖4為本實用新型的工作原理框圖。其中，1、Χ軸運動臂2、Υ軸運動臂3、Ζ軸運動臂4、組分收集閥6、基座平臺7、液晶顯示屏8、薄膜鍵盤9、組分收集管13、電源模塊14、運動控制器。
[0019]【具體實施方式】:
[0020]結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施過程。本實用新型的主要結構及構件如下:基座平臺6，設置在基座平臺上的運動臂支撐架5，支撐架5上設置有X軸運動臂I及Y軸運動臂2，Y軸運動臂2上設置有Z軸運動臂3，在運動臂支撐架5外側裝有組分收集閥4，組分收集閥4上設有一流出餾分的收集管9，在基座平臺6內部安裝有用于控制X軸運動臂1、Υ軸運動臂2、Ζ軸運動臂3及組分收集閥4開關的運動控制器14，在基座平臺6下部正面設有對運動控制器14進行控制方法和控制參數設置的液晶顯示屏7和薄膜鍵盤8，在基座平臺6左側面設有用于可連接其他控制系統的RS232接口 10、以太網(LAN)接口 11和接收其他色譜分析設備的脈沖信號輸入接口 12。
[0021]本實用新型有三種工作模式:即自主工作模式、受控工作模式和主控工作模式。在自主工作模式時組分收集系統單獨運行，通過薄膜鍵盤8輸入運動控制指令，通過液晶顯示屏7顯示組分收集系統的工作狀態。受控工作模式是通過標準的RS232串口 10或以太網(LAN)接口 11連接其他外部設備進行聯機操作，組分收集器與其他外部設備可自動進行數據通信，從外部設備讀取壓力、流速等信息，此時組分收集器的收集模式由外部泵控系統進行操作。主控工作模式是組分收集器的脈沖信號接口 12可接收其他色譜分析設備的脈沖信號或上位PC機發出的控制方法進入主控工作模式。
[0022]下面以自主工作模式說明本實用新型的實施過程。電源模塊13驅動運動控制器14進行工作，通過液晶顯示屏7和薄膜鍵盤8，對運動控制器14進行指令控制，并實時反饋組分收集器的工作狀態。運動控制器14對X軸運動臂1、Y軸運動臂2、Z軸運動臂3及組分收集閥4進行控制。組分收集器運行時，組分收集管9流出的組分液體，通過X軸運動臂1、Y軸運動臂2、Ζ軸運動臂3精確的定位運動使組分收集管9對準基座平臺6上的試管，從而使組分液體流到相應的試管中，當收集滿管后，組分收集管9運行至下一個待收集試管，直到按照設定方法全部運行完成。
【主權項】
1.全自動機械臂組分收集器，由X軸運動臂(1)、γ軸運動臂(2)、ζ軸運動臂(3)、組分收集閥(4)、運動機械臂支撐架(5)、基座平臺(6)、液晶顯示屏(7)、薄膜鍵盤(8)、組分收集管(9)、RS232接口(10)、以太網接口(11)、脈沖信號輸入接口(12)、電源模塊(13)和運動控制器(14)組成，各部分之間連接情況如下:基座平臺(6)，設置在基座平臺(6)上的運動機械臂支撐架(5)，運動機械臂支撐架(5)上設置有X軸運動臂(I)及Y軸運動臂(2)，Y軸運動臂(2)上設置有Z軸運動臂(3)，在運動機械臂支撐架(5)外側裝有組分收集閥(4)，組分收集閥(4)上設有一流出餾分的組分收集管(9)，在基座平臺(6)內部安裝有用于控制X軸運動臂(I)、Y軸運動臂(2)、Z軸運動臂(3)及組分收集閥(4)開關的運動控制器(14)，在基座平臺(6)下部正面設有對運動控制器(14)進行控制方法和控制參數設置的液晶顯示屏(7 )和薄膜鍵盤(8 )，在基座平臺(6 )左側面設有用于可連接其他控制系統的RS232接口( 10)、以太網接口( 11)和接收其他色譜分析設備的脈沖信號輸入接口( 12)。
2.根據權利要求1所述的全自動機械臂組分收集器，其特征在于:組分收集管(9)可通過Z軸運動臂(3)做上下運動。
3.根據權利要求1所述的全自動機械臂組分收集器，其特征在于:運動控制器(14)采用32位MCU作為控制中心。
【專利摘要】本實用新型涉及一種全自動機械臂組分收集器，由基座平臺、運動機械臂支撐架、X軸運動臂、Y軸運動臂、Z軸運動臂、組分收集閥、組分收集管、電源模塊、運動控制器、液晶顯示屏、薄膜鍵盤、RS232接口、以太網（LAN）接口和脈沖信號輸入接口組成。該收集器采用高速高精度的32位微控制單元（MCU）為核心的運動控制系統，具有X、Y、Z三軸高精度運動平臺，可自動按時間、體積、出峰信號等參數進行收集，具有運動定位精度高、組分收集速度快等優點。
【IPC分類】B01D15-10
【公開號】CN204502467
【申請號】CN201420860921
【發明人】張巖, 關正娟, 尤慧艷, 張大兵, 劉根水, 居延娟, 李枝玲
【申請人】江蘇漢邦科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月31日