全自动水质COD机器人分析仪制造技术

本发明专利技术公开了一种全自动水质COD机器人分析仪控，全自动水质COD机器人分析仪，所述分析仪包括机械手系统和控制系统，所述机械手系统包括机械手驱动机构，机械手驱动机构带有竖向移动单元和水平移动单元，所述机械手驱动机构下部安装多套夹爪，每一夹爪上均安装有夹紧件，多套夹紧件相互配合对试管的瓶塞形成夹持固定，夹紧件的下方设有试管固定装置，在所述机械手驱动机构的带动下，通过夹爪、夹紧件与固定装置配合将所述试管与瓶塞分离；本发明专利技术节省了人力和时间，提高了测量准确度，而且大幅减少了有毒试剂对操作人员的危害。

Automatic water quality cod robot analyzer

The invention discloses a full-automatic water quality cod robot analyzer control, full-automatic water quality cod robot analyzer, the analyzer includes a manipulator system and a control system, the manipulator system includes a manipulator driving mechanism, the manipulator driving mechanism is provided with a vertical moving unit and a horizontal moving unit, the lower part of the manipulator driving mechanism is installed with a plurality of sets of clamping claws, on each clamping claw All of them are equipped with clamping pieces, and a plurality of sets of clamping pieces cooperate with each other to form a clamping and fixing device for the bottle stopper of the test tube. Under the driving mechanism of the manipulator, the test tube and the bottle stopper are separated by the clamping claw, the clamping piece and the fixing device. The invention saves manpower and time, improves the measurement accuracy, and greatly reduces the toxicity Hazards of reagents to operators.

【技术实现步骤摘要】
全自动水质COD机器人分析仪
本专利技术属于水质检测设备领域，涉及水质分析仪检测效率和性能的改进，具体地说是一种全自动水质COD机器人分析仪。
技术介绍
化学需氧量也被简称为COD，是水质测定中的重要指标，用于反映和表征水体被污染的程度。《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》(HJ/T399-2007)是当前我国水体化学需氧量监测的主要方法之一，全国每年依此产生大量的监测数据。该方法作为公认的标准方法，具有准确度较高、操作简单、对操作人员危害小、测定时间较短、消耗试剂较少、对环境污染小等多方面的优点。但现有的该方法配套的检测设备中，多集中于消解器和分光光度计等相对独立的设备，整个测试过程仍然需要较多的人工干预，自动化程度较低，不仅耗时耗力，效率低下，危害操作人员健康，而且不可避免地会产生人为误差；同时由于试管内的试剂采用人工搅拌，混合效果较差，不利于精确的分光检测和水质COD值测定。如中国专利(授权公告号CN208795737U)公开了“一种带有自动控制进液量装置的水质分析仪”，包括水质分析仪，所述集液瓶的顶部螺接有瓶盖，所述瓶盖的顶部安装针筒，所述针筒的底部安装吸管，所述针筒的顶部安装固定板，所述针筒内滑动设置有活塞，所述针筒的左侧底部安装出水管，该带有自动控制进液量装置的水质分析仪，通过调节移动块在竖杆上的位置并拧紧螺栓进行固定，使指针对准与所取水量相对应的刻度线，使拉杆向上移动，带动活塞向上移动，从而将集液瓶内的水抽取到水质分析仪内，进行水质检测，同时在手柄向上移动时，竖杆也在向上移动，当移动块碰到固定板时停止，就达到所抽取的水量，方便调节不同的进液量，操作简单，提高检测的准确性。上述水质分析仪仍然存自动化程度较低、试剂混合效果较差、消解效果不足等问题，不利于精确水质COD值测定。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种全自动水质COD机器人分析仪，用于解决现有的分析仪自动化程度低、试剂混合效果较差、消解效果不足等问题。为实现本专利技术的目的，采用以下技术方案：全自动水质COD机器人分析仪，所述分析仪包括机械手系统和控制系统，所述机械手系统包括机械手驱动机构，机械手驱动机构带有竖向移动单元和水平移动单元，所述机械手驱动机构下部安装多套夹爪，每一夹爪上均安装有夹紧件，多套夹紧件相互配合对试管的瓶塞形成夹持固定，夹紧件的下方设有试管固定装置，在所述机械手驱动机构的带动下，通过夹爪、夹紧件与固定装置配合将所述试管与瓶塞分离；所述控制系统包括微控制单元以及供电的电源，所述微控制单元与计算机通过端口连接通讯用于指令接收和设备状态信息上传，所述微控制单元的四路信号输出端分别与X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器和注液轴驱动器的信号输入端连接，所述X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器分别与X轴机械臂电机、Y轴机械臂电机、Z轴机械臂电机电连接，用于分别控制X轴机械臂、Y轴机械臂、Z轴机械臂动作并带动爪夹平台上的机械手系统、水样注射泵以及水样注射头移动，机械手系统与微控制单元的一路信号输出端连接用于接收指令完成试管拿取和移动；所述注液轴驱动器与注液头机械臂电机电连接，用于带动试管固定装置和试剂注射头的移动，试管固定装置与机械手系统配合将瓶塞与试管分离；所述微控制单元的四路信号输出端分别与水样注射泵、试剂注射泵、吸液截止阀继电器、注液截止阀继电器电连接，用于向所述试管内注入水样、试剂。为了进一步提高本专利技术的效果，还可以采用以下技术方案：如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述分析仪设有消解装置，所述消解装置包括用于填充液体介质的消解池，所述消解池内安装有用于液体介质升温的加热装置和试管安装架，消解池侧壁开有介质进口和介质出口，所述介质出口通过管道与风冷机构、水冷机构的进口连通，风冷机构、水冷机构的出口通过管道与所述介质进口连通。如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述消解池内设有液体介质传感器，液体介质传感器与所述微控制单元的输入端电连接，用于采集和监测消解池中的液体介质温度。如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述试管风冷机构包括风冷泵、风冷排和风扇，所述风冷泵的进口、出口分别与介质出口、风冷排的进口连通，风冷排上安装风扇，风冷排的出口与所述消解池的进口连通。如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述水冷机构包括水冷泵、冷水箱、冷水排，冷水箱上安装制冷装置，冷水箱内腔填充有冷却水，所述冷水泵的进口、出口分别与介质出口、冷水排的进口连通，冷水排设置在冷水箱内腔，水冷排的出口与所述消解池的进口连通。如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述微控制单元的两路串口分别与水样注射泵和试剂注射泵的串口连接，用来实现水样、试剂的抽取和注射量；所述微控制单元的信号输出端输出的信号，包括脉冲信号、方向信号和使用信号，所述脉冲信号控制电机转动一个固定角度，方向信号控制电机转动的方向，使能信号控制电机是否转动。如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述分析仪设有分光比色系统，所述分光比色系统包括比色管，比色管设置在分光光度计中，分光光度计上设置有检测比色管状态的开关单元，所述分光光度计上在比色管外侧对应设置发光元件和感光元件，所述开关单元检测到比色管插入分光光度计后启动感光元件工作。如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述比色管内设置搅拌装置；所述分光光度计下方安装磁性驱动机构，所述比色管内设置磁搅拌子，磁性驱动机构带动磁搅拌子转动对所述比色管内的试剂形成搅拌。如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述磁性驱动机构包括电机、转盘和磁铁，所述转盘安装在电机轴上，转盘上设置磁铁；所述开关单元为安装在比色管与分光光度计之间的行程开关，所述比色管插入分光光度计时触发行程开关；所述发光元件为发光二极管，感光元件为光敏二极管。如上所述的全自动水质COD机器人分析仪，所述微控制单元分别输出给X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器和注液轴驱动器的信号包括脉冲信号、方向信号和使能信号，所述脉冲信号控制X轴机械臂电机、Y轴机械臂电机、Z轴机械臂电机转动角度，方向信号控制X轴机械臂电机、Y轴机械臂电机、Z轴机械臂电机转动方向，使能信号控制X轴机械臂电机、Y轴机械臂电机、Z轴机械臂电机启停本专利技术的有益效果：1、本专利技术实现了《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》方法中的注水样、注试剂、搅拌、恒温消解、快速冷却以及分光比色等几乎所有COD分析实验步骤的自动化，全程无人值守。不但节省了人力和时间，提高了测量准确度，而且大幅减少了有毒试剂对操作人员的危害。2、在现有分光比色系统的基础上进行了结构和性能改进，便于集成自动化水质COD分析仪，从比色管置入分光光度计始，至感光元件检测到发光元件发出的光线透过比色管及试剂后的衰减光线，最终可转换为水样的COD值，上述过程仅在开始步骤需要人工操作，其余环节均为自动化运行和检测，因此，可以大大提高检测的效率，降低人力成本。3、在分光光度计上设置有检测比色管状态的开关元件，当比色管置入后，可由系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.全自动水质COD机器人分析仪，所述分析仪包括机械手系统和控制系统，其特征在于，所述机械手系统包括机械手驱动机构，机械手驱动机构带有竖向移动单元和水平移动单元，所述机械手驱动机构下部安装多套夹爪，每一夹爪上均安装有夹紧件，多套夹紧件相互配合对试管的瓶塞形成夹持固定，夹紧件的下方设有试管固定装置，在所述机械手驱动机构的带动下，通过夹爪、夹紧件与固定装置配合将所述试管与瓶塞分离；所述控制系统包括微控制单元以及供电的电源，所述微控制单元与计算机通过端口连接通讯用于指令接收和设备状态信息上传，所述微控制单元的四路信号输出端分别与X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器和注液轴驱动器的信号输入端连接，所述X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器分别与X轴机械臂电机、Y轴机械臂电机、Z轴机械臂电机电连接，用于分别控制X轴机械臂、Y轴机械臂、Z轴机械臂动作并带动爪夹平台上的机械手系统、水样注射泵以及水样注射头移动，机械手系统与微控制单元的一路信号输出端连接用于接收指令完成试管拿取和移动；所述注液轴驱动器与注液头机械臂电机电连接，用于带动试管固定装置和试剂注射头的移动，试管固定装置与机械手系统配合将瓶塞与试管分离；所述微控制单元的四路信号输出端分别与水样注射泵、试剂注射泵、吸液截止阀继电器、注液截止阀继电器电连接，用于向所述试管内注入水样、试剂。/n...

【技术特征摘要】
1.全自动水质COD机器人分析仪，所述分析仪包括机械手系统和控制系统，其特征在于，所述机械手系统包括机械手驱动机构，机械手驱动机构带有竖向移动单元和水平移动单元，所述机械手驱动机构下部安装多套夹爪，每一夹爪上均安装有夹紧件，多套夹紧件相互配合对试管的瓶塞形成夹持固定，夹紧件的下方设有试管固定装置，在所述机械手驱动机构的带动下，通过夹爪、夹紧件与固定装置配合将所述试管与瓶塞分离；所述控制系统包括微控制单元以及供电的电源，所述微控制单元与计算机通过端口连接通讯用于指令接收和设备状态信息上传，所述微控制单元的四路信号输出端分别与X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器和注液轴驱动器的信号输入端连接，所述X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器分别与X轴机械臂电机、Y轴机械臂电机、Z轴机械臂电机电连接，用于分别控制X轴机械臂、Y轴机械臂、Z轴机械臂动作并带动爪夹平台上的机械手系统、水样注射泵以及水样注射头移动，机械手系统与微控制单元的一路信号输出端连接用于接收指令完成试管拿取和移动；所述注液轴驱动器与注液头机械臂电机电连接，用于带动试管固定装置和试剂注射头的移动，试管固定装置与机械手系统配合将瓶塞与试管分离；所述微控制单元的四路信号输出端分别与水样注射泵、试剂注射泵、吸液截止阀继电器、注液截止阀继电器电连接，用于向所述试管内注入水样、试剂。


2.根据权利要求1所述的全自动水质COD机器人分析仪，其特征在于，所述分析仪设有消解装置，所述消解装置包括用于填充液体介质的消解池，所述消解池内安装有用于液体介质升温的加热装置和试管安装架，消解池侧壁开有介质进口和介质出口，所述介质出口通过管道与风冷机构、水冷机构的进口连通，风冷机构、水冷机构的出口通过管道与所述介质进口连通。


3.根据权利要求1所述的全自动水质COD机器人分析仪，其特征在于，所述消解池内设有液体介质传感器，液体介质传感器与所述微控制单元的输入端电连接，用于采集和监测消解池中的液体介质温度。


4.根据权利要求2所述的全自动水质COD机器人分析仪，其特征在于，所述试管风冷机构包括风冷泵、风冷排和风扇，所述风冷泵的进口、出口分别与介质出口、风冷排的进口连通，风冷排上安装风扇，风冷排的出口与所述消解池的进口连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建，肖凯璇，赵世光，毕兆强，钟亚慧，
申请(专利权)人：青岛中特环保仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37