一種適用于糧食前處理的系統的制作方法

本發明屬于食品分析領域，尤其涉及一種適用于糧食前處理的系統。

背景技術：

隨著中國的經濟迅猛發展，食品安全問題也日益受到關注；食品安全檢測是按照國家指標來檢測食品中的有害物質，主要是一些有害有毒的指標的檢測，如亞硝酸鹽、甲醛、丙二醛等；現有檢測方法通常需要對稱取的樣本進行前處理，提取出有毒有害物質，然后進行含量的檢測；針對糧食、食品等顆粒類固體物質，測定其中某類物質的含量時需要對樣品進行粉碎、篩選、稱量、加提取液、混勻、離心、取上清液等一系列步驟的操作，整個過程每一步均需要人員的分步操作，操作繁雜，效率低下，并且不同人員之間存在人為操作差異，因此急需解決這種狀況。

技術實現要素：

有鑒于此，需要克服現有技術中的上述缺陷中的至少一個，本發明提供了一種適用于糧食前處理的系統，包括自動上料裝置、粉碎取樣裝置、自動稱量搬運裝置、離心管自動輸送裝置、試劑供給裝置、自動離心裝置、機械手臂；

所述粉碎取樣裝置包括下料器，所述自動上料裝置將樣品杯從初始位置搬運到所述下料器的上方，且將所述樣品杯中的樣品倒入所述下料器中；

所述自動稱量搬運裝置安裝在所述粉碎取樣裝置邊側，且能使其稱量部位旋轉或移動至所述粉碎取樣裝置的出樣口；

所述離心管自動輸送裝置安裝在所述自動稱量搬運裝置上方，且能在所述稱量部位旋轉或移動至離心管出口時，離心管能夠掉入所述稱量部位的套管內；

所述試劑供給裝置安裝在所述自動稱量搬運裝置一側且能夠對所述套管內的離心管中加注試劑；

所述自動離心裝置安裝在所述自動稱量搬運裝置一側；

所述機械手臂包括機械手支架、機械手、安裝在所述機械手支架上的線性位移機構和安裝在所述機械手支架上的旋轉機構；

所述線性位移機構包括第一驅動部件、第一輸出軸、第一連接件；

所述旋轉機構包括第二驅動部件、第二連接件、第二輸出軸和第三連接件；

所述第一連接件一端與所述第一輸出軸聯接，另一端與所述機械手聯接，所述第一輸出軸用于帶動所述第一連接件進行線性位移；所述機械手與所述第三連接件聯接；

所述第二驅動部件通過所述第二連接件與所述第二輸出軸聯接；所述第二輸出軸用于其自身旋轉時卡住所述第三連接件且與所述第三連接件滑動接觸；

所述機械手包括攪拌機械手、夾持機械手和吸液機械手，所述攪拌機械手用于對所述套管內的離心管中的試劑進行攪拌；所述夾持機械手用于將所述套管內的離心管抓取并放入所述自動離心裝置中，且用于將經離心后的被抽取上層清夜后的離心管取走；所述吸液機械手用于吸取經離心后的離心管內的試劑的上層清夜。

根據本專利背景技術中對現有技術所述隨著中國的經濟迅猛發展，食品安全問題也日益受到關注，針對糧食、食品等顆粒類固體物質，測定其中某類物質的含量時需要對樣品進行粉碎、篩選、稱量、加提取液、混勻、離心、取上清液等一系列步驟的操作，整個過程每一步均需要人員的分步操作，操作繁雜，效率低下，并且不同人員之間存在人為操作差異；本發明將糧食前處理的一系列實驗步驟集成于一體，實現了自動化的操作，將人工從重復性勞動中解放，有利于集成化的操作，對于當前食品等領域的樣品前處理進行一體化操作，大大的提高了效率，對于整個分析檢測領域具有極大的積極意義，為企業等單位節省了巨額的支出，變相減負的同時使得企業加大技術的研發，提高自主技術創新，因此具有明顯的優點。

另外，根據本發明公開的一種適用于糧食前處理的系統還具有如下附加技術特征：

進一步地，所述自動上料裝置包括基座、傳送機構、取杯機構和掃描器；

所述傳送機構和所述掃描器分別安裝于所述基座的兩端；

所述取杯機構包括抓取部和與所述抓取部連接的驅動部，所述取杯機構滑動安裝在所述傳送機構與所述掃描器之間且與所述傳送機構連接。

更進一步地，所述掃描器為條碼掃描器，所述樣品杯貼有樣品信息的條碼，所述自動上料裝置將貼有樣品信息的條碼的所述樣品杯從初始位置搬運經過所述條碼掃描器掃描后到指定位置。

更進一步地，所述自動上料裝置還包括樣品杯槽，所述樣品杯槽中的活動塊被所述樣品杯壓下，光電開關發送有待處理樣品信息給處理器，處理器發送信號至所述傳送機構，所述傳送機構驅動所述取杯機構到達所述初始位置抓取所述樣品杯。

進一步地，所述粉碎取樣裝置為錘式粉碎機。

進一步地，所述自動稱量搬運裝置包括支撐架、第三驅動部件、轉軸、第四連接件和稱重傳感器；

所述第三驅動部件安裝在所述支撐架上，所述轉軸一端與所述第三驅動部件的輸出端聯接，另一端與所述第四連接件聯接，所述稱重傳感器固定在所述第四連接件上，所述稱重傳感器包括套管，所述套管用于放置稱量物。

更進一步地，所述自動稱量搬運裝置還包括第一定位機構，所述第一定位機構包括安裝在所述第四連接件上的第一光電開關和安裝在所述支撐架上且與所述第一光電開關配合的第一擋光片。

更進一步地，所述自動稱量搬運裝置還包括第二定位機構，所述第二定位機構包括安裝在所述轉軸上的第二擋光片和安裝在所述支撐架上且與所述第二擋光片配合的第二光電開關。

進一步地，所述離心管自動輸送裝置包括離心管倉、載臺、分料器和離心管流道，所述離心管倉安裝于所述載臺上方，離心管能夠從所述離心管倉內滾落在所述載臺上，所述離心管流道安裝在所述載臺下方，所述分料器推動離心管向所述離心管流道移動并滾入所述離心管流道內，所述離心管自動輸送裝置還包括導向部，所述導向塊使離心管在所述離心管流道內滾動時離心管開口向上。

進一步地，所述試劑供給裝置包括注射器，所述注射器用于根據樣品重量向離心管中注入定量試劑。

進一步地，所述自動離心裝置包括機殼，與

安裝在所述機殼內的動力源、感應器和吊籃裝置；

所述吊籃裝置包括吊籃固定座，以及通過轉動軸安裝在所述吊籃固定座上的樣品吊籃和配重吊籃，所述樣品吊籃與所述配重吊籃呈對稱放置；

所述感應器用于感知所述配重吊籃的位置并與所述動力源電連接；所述動力源通過軸與所述吊籃固定座聯接；

所述離心機還包括離心管和配重管，所述離心管放置于所述樣品吊籃內，所述配重管放置于所述配重吊籃內。

進一步地，所述機械手臂還包括至少一個定位機構。

更進一步地，所述機械手臂包括兩個定位機構，分別為第三定位機構和第四定位機構；

所述第三定位機構包括第三擋光片和第三光電開關，所述第三擋光片設置在所述第一連接件的與所述第一輸出軸聯接的一端，所述第三光電開關設置在所述機械手支架上且與所述第三擋光片之間配合實現所述機械手的線性位移定位功能，所述第三光電開關包括2個光電開關，分別位于所述機械手支架的兩個預訂位置；

所述第四定位機構包括第四擋光片和第四光電開關，所述第四擋光片設置在第二連接件上，所述第四光電開關設置在所述機械手支架上且與所述第四擋光片之間配合實現所述機械手的旋轉定位功能。

更進一步地，所述攪拌機械手包括第一電機、攪拌葉輪和攪拌臂，所述第一電機通過所述攪拌臂驅動所述攪拌葉輪旋轉。

更進一步地，所述夾持機械手包括第二電機、夾持臂和夾爪，所述第二電機通過夾持臂控制夾爪的張開與閉合。

更進一步地，所述吸液機械手包括吸液針，所述吸液針用于吸取離心管中經離心后的樣品的上層清夜。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為一種適用于糧食前處理的系統的整體示意圖；

圖2為一種適用于糧食前處理的系統的自動上料裝置的示意圖；

圖3為一種適用于糧食前處理的系統的自動上料裝置的樣品杯槽示意圖；

圖4為一種適用于糧食前處理的系統的一種適用于糧食前處理的系統的自動上料裝置的取杯機構示意圖；

圖5為一種適用于糧食前處理的系統的粉碎取樣裝置示意圖；

圖6為一種適用于糧食前處理的系統的自動稱量搬運裝置示意圖；

圖7為一種適用于糧食前處理的系統的自動稱量搬運裝置的剖面示意圖；

圖8為一種適用于糧食前處理的系統的離心管自動輸送裝置示意圖；

圖9-1、9-2為一種適用于糧食前處理的系統的自動離心裝置示意圖；

圖10為一種適用于糧食前處理的系統的機械手臂示意圖；

圖11為一種適用于糧食前處理的系統的攪拌機械手、夾持機械手和吸液機械手的示意圖；

圖12為一種適用于糧食前處理的系統的夾持機械手的夾持臂的示意圖；

圖13為一種適用于糧食前處理的系統的整體外觀圖；

其中，自動上料裝置100、基座110、傳送機構120、驅動電機121、同步帶輪122、取杯機構130、抓杯手131、絲桿電機132、步進電機133、連接塊134、掃描器140、樣品杯150、杯位槽160、活動塊161、彈簧162、樣品杯槽163、監控機構170、指示燈171、光電開關172；

粉碎取樣裝置200、無刷電機201、粉碎錘202、下料器203、步進電機204、粉料斗205、粉碎腔體206、過濾網207、旋風收集腔208、取樣器209、管道210、步進電機211、齒輪212、下料轉盤213、推料部件214、旋風排氣倉215、廢樣品收集倉216；

自動稱量搬運裝置300、第三驅動部件301、支撐架302、第一擋光片303、第二擋光片304、第一光電開關305、第四連接件306、稱重傳感器307、第二光電開關308、套管309、轉軸310；

離心管自動輸送裝置400、離心管倉401、載臺402、分料板403、離心管流道404、絲桿電機405、導向部406；

試劑供給裝置500、注射器501、注射器口502；

自動離心裝置600、感應器602、吊籃固定座603、轉動軸604、樣品吊籃605、配重吊籃606、離心管607、配重管608、直流電機609、活動蓋板610、第一減震支腳611、第二減震支腳612、減震墊613、隔音棉614；

機械手臂700、機械手支架700a、機械手700b、第一驅動部件700c-1、所述第一輸出軸700c-2、第一連接件700c-3、第二驅動部件700d-1、第二連接件700d-2、第二輸出軸700d-3、第三連接件700d-4、第三擋光片700e、第三光電開關700f、第四擋光片700g、第四光電開關700h、螺母壓板700i；

攪拌機械手710、第一電機711、攪拌臂712、攪拌葉輪713；夾持機械手720、第二電機721、夾持臂722、第一連桿722-1、第二連桿722-2、第三連桿722-3、第四連桿722-4、第一轉銷722-5、轉軸722-6、夾爪723；

吸液機械手730、吸液針731、取液機械臂732、清洗池733；

廢離心管槽800。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件；下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“底”、“頂”、“前”、“后”、“內”、“外”、“橫”、“豎”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“連接”、“連通”、“相連”、“連接”、“配合”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接；可以是兩個元件內部的連通；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連；對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

本發明的發明構思如下，本發明將糧食前處理的一系列實驗步驟集成于一體，實現了自動化的操作，將人工從重復性勞動中解放，有利于集成化的操作，對于當前食品等領域的樣品前處理進行一體化操作，大大的提高了效率，對于整個分析檢測領域具有極大的積極意義。

下面將參照附圖來描述本發明，其中圖1為一種適用于糧食前處理的系統的整體示意圖；圖2為一種適用于糧食前處理的系統的自動上料裝置的示意圖；圖3為一種適用于糧食前處理的系統的自動上料裝置的樣品杯槽示意圖；圖4為一種適用于糧食前處理的系統的一種適用于糧食前處理的系統的自動上料裝置的取杯機構示意圖；圖5為一種適用于糧食前處理的系統的粉碎取樣裝置示意圖；圖6為一種適用于糧食前處理的系統的自動稱量搬運裝置示意圖；圖7為一種適用于糧食前處理的系統的自動稱量搬運裝置的剖面示意圖；圖8為一種適用于糧食前處理的系統的離心管自動輸送裝置示意圖；圖9-1、9-2為一種適用于糧食前處理的系統的自動離心裝置示意圖；圖10為一種適用于糧食前處理的系統的機械手臂示意圖；圖11為一種適用于糧食前處理的系統的攪拌機械手、夾持機械手和吸液機械手的示意圖；圖12為一種適用于糧食前處理的系統的夾持機械手的夾持臂的示意圖；圖13為一種適用于糧食前處理的系統的整體外觀圖。

如圖所示，根據本發明的實施例，所述一種適用于糧食前處理的系統，包括自動上料裝置100、粉碎取樣裝置200、自動稱量搬運裝置300、離心管自動輸送裝置400、試劑供給裝置500、自動離心裝置600、機械手臂700；

所述粉碎取樣裝置200包括下料器，所述自動上料裝置100將樣品杯從初始位置搬運到所述下料器的上方，且將所述樣品杯中的樣品倒入所述下料器中；

所述自動稱量搬運裝置300安裝在所述粉碎取樣裝置200邊側，且能使其稱量部位旋轉或移動至所述粉碎取樣裝置200的出樣口；

所述離心管自動輸送裝置400安裝在所述自動稱量搬運裝置300上方，且能在所述稱量部位旋轉或移動至離心管出口時，離心管能夠掉入所述稱量部位的套管內；

所述試劑供給裝置500安裝在所述自動稱量搬運裝置300一側且能夠對所述套管內的離心管中加注試劑；

所述自動離心裝置600安裝在所述自動稱量搬運裝置300一側；

所述機械手臂700包括機械手支架700a、機械手700b、安裝在所述機械手支架700a上的線性位移機構和安裝在所述機械手支架700a上的旋轉機構；

所述線性位移機構包括第一驅動部件700c-1、第一輸出軸700c-2、第一連接件700c-3；

所述旋轉機構包括第二驅動部件700d-1、第二連接件700d-2、第二輸出軸700d-3和第三連接件700d-4；

所述第一連接件700c-3一端與所述第一輸出軸700c-2聯接，另一端與所述機械手700b聯接，所述第一輸出軸700c-2用于帶動所述第一連接件700c-3進行線性位移；所述機械手700b與所述第三連接件700d-4聯接；

所述第二驅動部件700d-1通過所述第二連接件700d-2與所述第二輸出軸700d-3聯接；所述第二輸出軸700d-3用于其自身旋轉時卡住所述第三連接件700d-4且與所述第三連接件700d-4滑動接觸；

所述機械手700b包括攪拌機械手710、夾持機械手720和吸液機械手730，所述攪拌機械手710用于對所述套管內的離心管中的試劑進行攪拌；所述夾持機械手720用于將所述套管內的離心管抓取并放入所述自動離心裝置600中，且用于將經離心后的被抽取上層清夜后的離心管取走；所述吸液機械手730用于吸取經離心后的離心管內的試劑的上層清夜。

根據本專利背景技術中對現有技術所述隨著中國的經濟迅猛發展，食品安全問題也日益受到關注，針對糧食、食品等顆粒類固體物質，測定其中某類物質的含量時需要對樣品進行粉碎、篩選、稱量、加提取液、混勻、離心、取上清液等一系列步驟的操作，整個過程每一步均需要人員的分步操作，操作繁雜，效率低下，并且不同人員之間存在人為操作差異；本發明將糧食前處理的一系列實驗步驟集成于一體，實現了自動化的操作，將人工從重復性勞動中解放，有利于集成化的操作，對于當前食品等領域的樣品前處理進行一體化操作，大大的提高了效率，對于整個分析檢測領域具有極大的積極意義，為企業等單位節省了巨額的支出，變相減負的同時使得企業加大技術的研發，提高自主技術創新，因此具有明顯的優點。

另外，根據本發明公開的一種適用于糧食前處理的系統還具有如下附加技術特征：

根據本發明的一些實施例，所述自動上料裝置100包括基座110、傳送機構120、取杯機構130和掃描器140；

所述傳送機構120和所述掃描器140分別安裝于所述基座110的兩端；

所述取杯機構130包括抓取部和與所述抓取部連接的驅動部，所述取杯機構130滑動安裝在所述傳送機構120與所述掃描器140之間且與所述傳送機構120連接。

根據本發明的一些實施例，所述掃描器140為條碼掃描器，所述樣品杯150貼有樣品信息的條碼，所述自動上料裝置100將貼有樣品信息的條碼的所述樣品杯150從初始位置搬運經過所述條碼掃描器掃描后到指定位置。

所述初始位置即為樣品杯最初處于樣品杯槽中。

根據本發明的一些實施例，所述自動上料裝置100還包括樣品杯槽163，所述樣品杯槽163中的活動塊161被所述樣品杯150壓下，光電開關172發送有待處理樣品信息給處理器，處理器發送信號至所述傳送機構120，所述傳送機構120驅動所述取杯機構130到達所述初始位置抓取所述樣品杯150。

所述傳送機構120包括驅動電機121和同步帶輪122，所述抓取部包括抓杯手131；所述驅動部包括絲桿電機132和步進電機133；

所述自動上料裝置還包括監控機構170，所述監控機構包括指示燈171和光電開關172；

如圖2-4所示，所述掃描器140為條碼掃描器，操作人員將貼好條碼裝好糧食樣品的樣品杯150放置在樣品杯槽163內，樣品杯150將帶有彈簧162的活動塊161壓下，活動塊161觸發光電開關172，樣品杯槽163對應的指示燈171顏色變化（所述顏色根據樣品杯150內是否有樣品而顯示不同的顏色）；傳送機構120驅動電機121通過同步帶輪122將取杯機構130傳送至某個樣品杯槽163處，取杯機構130通過絲桿電機132驅動抓杯手131下降到樣品杯150位置，抓杯手131（所述抓杯手131可為電磁鐵結構）進入樣品杯150的夾持位置（凹陷結構）后，電磁鐵通電抓取樣品杯150，抓取到樣品杯150之后絲桿電機132驅動抓杯手131上升，傳送機構120再將抓取到的樣品杯150傳送至特定位置通過條碼掃描器對樣品杯150上的條碼進行掃描，對樣品信息掃描之后抓杯手131通過步進電機133旋轉樣品杯150將糧食倒入指定工位；

傾倒完之后步進電機133旋轉將樣品杯150恢復到原始狀態，傳送機構120的驅動電機121通過同步帶輪122將取杯機構130傳送回原樣品杯槽163位置處，取杯機構130通過絲桿電機132驅動抓杯手131下降將空樣品杯150放置到樣品杯槽163內，電磁鐵斷電釋放樣品杯150，樣品杯槽163內光電開關172監測到空樣品杯150后指示指示燈171顏色變化顯示空樣品杯150狀態，以此往復可實現自動、連續作業，降低了工作人員的工作強度，提高了工作效率。

根據本發明的一些實施例，所述粉碎取樣裝置200為錘式粉碎機。

優選地，本發明的錘式粉碎機采用無刷電機201，大大降低了粉碎時的噪音，且樣品采用旋風式收集系統，可有效收集粉碎后的樣品（如圖5）。

根據本發明的一些實施例，所述自動稱量搬運裝置300包括支撐架302、第三驅動部件301、轉軸310、第四連接件306和稱重傳感器307；

所述第三驅動部件301安裝在所述支撐架302上，所述轉軸310一端與所述第三驅動部件301的輸出端聯接，另一端與所述第四連接件306聯接，所述稱重傳感器307固定在所述第四連接件306上，所述稱重傳感器307包括套管309，所述套管309用于放置稱量物。

根據本發明的一些實施例，所述自動稱量搬運裝置300還包括第一定位機構，所述第一定位機構包括安裝在所述第四連接件306上的第一光電開關305和安裝在所述支撐架302上且與所述第一光電開關305配合的第一擋光片303。

根據本發明的一些實施例，所述自動稱量搬運裝置300還包括第二定位機構，所述第二定位機構包括安裝在所述轉軸310上的第二擋光片304和安裝在所述支撐架302上且與所述第二擋光片304配合的第二光電開關308。

所述第三驅動部件301可以為步進電機，所述稱重傳感器可以為單點稱重傳感器；所述第二擋光片304可以為圓盤狀擋光片；

如圖6-7所示，安裝在支撐架302上的所述第三驅動部件301通過轉軸310驅動固定在第四連接件306上的單點稱重傳感器旋轉，依次完成接收離心管、待測樣品、加注電解液與酸液、攪拌，最后旋轉至指定位置被機械爪取走離心管，在接離心管時單點稱重傳感器對空離心管進行稱重，離心管中加入待測樣品后單點稱重傳感器再次進行稱重，接離心管的位置由第四連接件306上安裝的第一光電開關305，與支撐架302上的第一擋光片303配合確定，安裝于轉軸310上的圓盤狀擋光片與安裝于支撐架302上的第二光電開關308配合對離心管進行精確定位搬運。

整個稱量搬運機構加工難度低，裝配簡單，實現了稱重，多點精確定位等功能，可靠性高。

根據本發明的一些實施例，所述離心管自動輸送裝置400包括離心管倉401、載臺402、分料板403和離心管流道404，所述離心管倉401安裝于所述載臺402上方，離心管能夠從所述離心管倉401內滾落在所述載臺402上，所述離心管流道404安裝在所述載臺402下方，所述分料板403推動離心管向所述離心管流道404移動并滾入所述離心管流道404內，所述離心管自動輸送裝置400還包括導向部406，所述導向部406使離心管在所述離心管流道404內滾動時離心管開口向上；

所述導向部406為一開口結構，所述開口結構與所述離心管流道404的上部相匹配，當離心管滾到所述開口結構時，離心管處于懸空狀態，即離心管開口部仍處于所述載臺402上，離心管底部懸空于所述開口結構處，由于將離心管重心預設在偏向開口結構中，使得離心管在重力的作用下掉入所述開口結構中，進而進入所述離心管流道404中，且離心管開口向上。

根據本發明的一些實施例，所述試劑供給裝置500包括注射器501，所述注射器501用于根據樣品重量向離心管中注入定量試劑。

所述試劑供給裝置500還包括注射器口502，所述定量試劑通過所述注射器口502進入離心管中。

根據本發明的一些實施例，所述自動離心裝置600包括機殼，與

安裝在所述機殼內的動力源601、感應器602和吊籃裝置；

所述吊籃裝置包括吊籃固定座603，以及通過轉動軸604安裝在所述吊籃固定座603上的樣品吊籃605和配重吊籃606，所述樣品吊籃605與所述配重吊籃606呈對稱放置；

所述感應器602用于感知所述配重吊籃606的位置并與所述動力源601電連接；所述動力源601通過軸與所述吊籃固定座603聯接；

所述離心機還包括離心管607和配重管608，所述離心管607放置于所述樣品吊籃605內，所述配重管608放置于所述配重吊籃606內。

所述動力源601可以為伺服電機，所述感應器602為第五光電開關；

如圖9-1、9-2所示，由伺服電機轉動帶動吊籃裝置高速旋轉，速度最高達到5000r/m，吊籃裝置由樣品吊籃605和配重吊籃606組成，兩者呈對稱放置；其中配重側吊籃在垂直狀態經過光電開關時，光電開關可以感應到，反饋信號給伺服電機，從而可以控制吊籃停止的位置；

所述自動離心裝置還包括開蓋機構、隔音棉、減震墊和減震支腳，所述開蓋機構由一直流電機609控制，在取放樣品時，活動蓋板610可以打開，在離心時，活動蓋板610蓋上；

當離心機工作時，伺服電機帶動吊籃固定座603高速旋轉，吊籃以轉動軸604為旋轉點形成擺起來狀態（如圖9-2所示），其中，減震墊613和減震支腳（第一減震支腳611，第二減震支腳612）起到減震作用，隔音棉614起到隔音作用。

根據本發明的一些實施例，所述機械手臂還包括至少一個定位機構。

根據本發明的一些實施例，所述機械手臂包括兩個定位機構，分別為第三定位機構和第四定位機構；

所述第三定位機構包括第三擋光片700e和第三光電開關700f，所述第三擋光片700e設置在所述第一連接件700c-3的與所述第一輸出軸700c-2聯接的一端，所述第三光電開關700f設置在所述機械手支架700a上且與所述第三擋光片700e之間配合實現所述機械手700b的線性位移定位功能，所述第三光電開關700f包括2個光電開關（700f-1,700f-2），分別位于所述機械手支架700a的兩個預訂位置；

所述預定位置為工作人員預先設定好的兩個止停位置，即所述第一連接件700c-3帶動所述機械手700b進行線性位移的啟停動作的初始位置，從而實現操作的自動化與連續。

所述第四定位機構包括第四擋光片700g和第四光電開關700h，所述第四擋光片700g設置在第二連接件700d-2上，所述第四光電開700h關設置在所述機械手支架700a上且與所述第四擋光片700g之間配合實現所述機械手700b的旋轉定位功能。

如圖10-12所示，所述第一驅動部件700c-1可以為線性步進電機，所示第一輸出軸700c-2可以為絲桿，所示第一連接件700c-3可以為一端帶內螺紋的連接托架，所述連接托架的另一端為u形開口結構，所述連接托架的帶內螺紋的一端通過螺母壓板700i與所述絲桿聯接；

所述旋轉機構包括第二驅動部件700d-1可以為減速步進電機，所述第二連接件700d-2可以為聯軸器（優選地，剛性聯軸器），所述第二輸出軸700d-3可以為滾珠花鍵軸，所述第三連接件700d-4可以為滾珠花鍵；

操作方式為：線性步進電機的絲桿與連接托架通過螺母壓板700i活動連接在一起，減速步進電機通過剛性聯軸器與滾珠花鍵軸連接在一起，滾珠花鍵與機械手700b連接在一起，連接托架開u形開口一端插入機械手700b環槽中帶動滾珠花鍵進行上升或下降動作，進而滾珠花鍵帶動機械手700b進行上升或下降動作，同時由于滾珠花鍵軸自身的特性（花鍵軸是機械傳動一種，和平鍵、半圓鍵、斜鍵作用一樣，都是傳遞機械扭矩的，在軸的外表有縱向的鍵槽，套在軸上的旋轉件也有對應的鍵槽，可保持跟軸同步旋轉；在旋轉的同時，有的還可以在軸上作縱向滑動，如變速箱換檔齒輪等），減速步進電機驅動滾珠花鍵軸旋轉，進而滾珠花鍵軸帶動滾珠花鍵轉動，從而使得與滾珠花鍵聯接的機械手700b也可以在滾珠花鍵帶動下在連接托架u形開口中進行旋轉動作。

連接托架一端設置第三擋光片700e，與安裝于機械手支架700a上的第一光電開關700f配合實現上下定位功能，安裝在剛性聯軸器上的第四擋光片700g與安裝于機械手支架700a上的第四光電開關700h配合實現機械手700b旋轉的定位功能，調整剛性聯軸器即可方便調整機械手700b的起始位置。

整個機械手裝置加工難度低，裝配簡單，功能可靠，無需繁雜調整動作，降低了工作人員的工作強度，提高了工作效率。

根據本發明的一些實施例，所述攪拌機械手710包括第一電機711、攪拌臂712和攪拌葉輪713，所述第一電機711通過所述攪拌臂712驅動所述攪拌葉輪713旋轉。

根據本發明的一些實施例，所述夾持機械手720包括第二電機721、夾持臂722和夾爪723，所述第二電機721通過夾持臂722控制夾爪723的張開與閉合。

所述夾持機械手720還包括滑動銷（圖中未示出），所述夾持臂722可以為連桿結構，包括第一夾持機構和第二夾持機構，所述第一夾持機構包括第一連桿722-1和第二連桿722-2，所述第一連桿722-1的一端與所述第二連桿722-2的一端通過第一轉銷722-5聯接，所述第二連桿722-2的另一端具有夾爪723，所述第一連桿722-1的另一端與所述滑動銷鉸接；所述第二夾持機構包括第三連桿722-3和第四連桿722-4，所述第三連桿722-3的一端與所述第四連桿722-4的一端通過第二轉銷（圖中未示出）聯接，所述第四連桿722-4的另一端具有夾爪723，所述第三連桿722-3的另一端與所述滑動銷鉸接；所述第二連桿722-2與所述第四連桿722-4兩者中部通過轉軸722-6聯接。

根據本發明的一些實施例，所述吸液機械手730包括吸液針731和固定架732，所述吸液針731用于吸取離心管中經離心后的樣品的上層清夜。

根據本發明的一個實施例，操作人員將具有樣品信息的條碼粘貼到樣品杯150指定位置，然后放入待處理樣品50克，將樣品杯150放入自動上料裝置100的樣品杯槽163中；

自動上料裝置100的樣品杯槽163中的活動塊161被樣品杯150壓下，光電開關172發送有待處理樣品信息給處理器，驅動電機121驅動同步帶輪122旋轉使取杯機構130到達放置有樣品杯150的杯位槽160（所述杯位槽包括至少一個樣品杯槽163）的位置；絲桿步進電機132驅動連接塊134向下運動，同時電磁鐵（所述取杯機構130包括抓杯手131，所述抓杯手131可以為電磁鐵結構）通電使鐵芯吸合，當連接塊134下降到指定位置時，抓杯手131卡入樣品杯150的卡槽內，此時電磁鐵斷電釋放鐵芯，電磁鐵的鐵芯卡在樣品杯150卡槽的下方，固定住樣品杯150；然后絲桿步進電機132驅動連接塊134向上運動，到達上止點后，驅動電機121驅動同步帶輪122帶動取杯機構130運動到粉碎取樣系統上方，即傾倒樣品位置，條碼掃描器讀取樣品條碼信息后，無刷電機201驅動粉碎錘202旋轉達到指定轉速后，步進電機133帶動抓杯手131旋轉使樣品杯150中的樣品進入粉碎取樣裝置200中的下料器203內，步進電機204帶動粉料斗205旋轉，控制下料速度使樣品進入粉碎腔體206對樣品進行粉碎；

粉碎后的樣品經過濾網207后進入旋風收集腔208內，粉碎后的樣品沿旋風收集腔208旋轉下落到底部，取樣器209內堆積1克左右樣品粉末，旋風氣流經過管道210進入旋風排氣倉215，經過濾網207過濾后進入大氣。

在樣品開始粉碎的同時自動稱量搬運裝置300的第三驅動部件301（可以為電機）驅動固定于單點稱重傳感器上的套管309至離心管自動輸送裝置400的下面，絲桿電機405驅動位于分料板403中的離心管向前運動，在經過導向部時，由導向部促使離心管進入離心管流道內時離心管管口向上，離心管沿離心管流道404下落至等待在下方的套管309中，此時單點稱重傳感器對空離心管進行稱重，接到離心管的自動稱量搬運裝置300在第三驅動部件301（可以為電機）驅動下旋轉至粉碎取樣裝置200下方的取樣位置。

粉碎結束后步進電機211驅動齒輪212帶動下料轉盤213旋轉，下料轉盤213將1克樣品粉末送至空離心管上方，推料部件214將樣品粉末推送至離心管中，單點稱重傳感器對離心管再次稱重；在推送樣品粉末的同時，旋風收集器中的刮條開始旋轉，去除收集器表面的樣品粉末，廢樣品可放入廢樣品收集倉216；接到樣品粉末的離心管在第三驅動部件301（可以為步進電機）驅動下旋轉45度到試劑供給裝置500位置，注射器501根據樣品重量向離心管中注入定量試劑；接到試劑的離心管在第三驅動部件301（可以為電步進機）驅動下再旋轉45度到攪拌位置，此時攪拌機械手710的攪拌葉輪713在清洗池733中清洗完畢，第一驅動部件700c-1（可以為絲桿電機）驅動攪拌葉輪713上升，到指定位置后第二驅動部件700d-1（可以為減速步進電機）帶動第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）旋轉，與第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）螺母連接的攪拌臂712帶著攪拌葉輪713旋轉到離心管位置，第一驅動部件700c-1（可以為絲桿步進電機）驅動攪拌葉輪713下降到離心管中，第一電機711驅動攪拌葉輪713旋轉，對離心管中的樣品和試劑進行混合攪拌，攪拌結束后第一驅動部件700c-1（可以為絲桿步進電機）驅動攪拌葉輪713上升，第二驅動部件700d-1（可以為減速步進電機）帶動第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）旋轉，與第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）螺母連接的攪拌臂712帶著攪拌葉輪713旋轉到清洗池733對攪拌葉輪713進行清洗。

攪拌結束后自動離心裝置600的活動蓋板610在直流電機609的驅動下打開，自動稱量搬運裝置300在第三驅動部件301（可以為電步進機）驅動下旋轉90度至夾持機械手720的抓取離心管位置，第一驅動部件700c-1（可以為絲桿步進電機）驅動夾持機械手720的夾爪723下降到離心管位置，同時夾爪723張開，抓取離心管后夾持機械手720上升將離心管放置到自動離心裝置600中的離心管放置位置，夾持機械手720的夾爪723離開后，活動蓋板610在直流電機609的驅動下關閉，離心機在動力源601（可以為伺服電機）驅動下進行高速離心。

離心結束后活動蓋板610在直流電機609的驅動下打開，吸液機械手730的吸液針731在清洗池733中清洗后，吸液針731在第一驅動部件700c-1（可以為絲桿步進電機）的驅動下上升，第二驅動部件700d-1（可以為減速步進電機）帶動第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）旋轉，與第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）螺母連接的取液機械臂732帶著吸液針731到達自動離心裝置600的離心管上方，第一驅動部件700c-1（可以為絲桿步進電機）驅動吸液針下降到離心管中抽取上清液，上清液抽取結束后吸液針在第一驅動部件700c-1（可以為絲桿步進電機）的驅動下上升，第二驅動部件700d-1（可以為減速步進電機）帶動第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）旋轉，第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）螺母連接的取液機械臂732帶著吸液針731到清洗池733對吸液針731進行清洗。

吸液針731離開后固定于夾持臂722上的夾爪723在第二驅動部件700d-1（可以為減速步進電機）驅動下旋轉至自動離心裝置600的離心管的上方，同時夾爪723張開，第一驅動部件700c-1（可以為絲桿步進電機）驅動夾爪723下降到離心管上方抓取離心管；抓取到離心管后第一驅動部件700c-1（可以為絲桿步進電機）驅動夾爪723上升，離開自動離心裝置600，第二驅動部件700d-1（可以為減速步進電機）帶動第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）旋轉，與第三連接件700d-4（可以為滾珠花鍵）螺母連接的夾持臂722運動到廢離心管槽800上方時，夾爪723張開將廢離心管送至廢離心管槽800中。

系統實現了掃碼、取樣、粉碎、稱量、加提取液、混勻、離心、取樣等步驟的全自動化；只需將待處理的樣品放入多位的樣品槽，即可自動完成樣品的前處理動作，操作簡便，效率高，準確率也大大的提高。

在本實施例中，涉及離心管、離心管的實驗用品描述均可以根據實驗情況自由選擇合適的實驗器件。

任何提及“一個實施例”、“實施例”、“示意性實施例”等意指結合該實施例描述的具體構件、結構或者特點包含于本發明的至少一個實施例中。在本說明書各處的該示意性表述不一定指的是相同的實施例；而且，當結合任何實施例描述具體構件、結構或者特點時，所主張的是，結合其他的實施例實現這樣的構件、結構或者特點均落在本領域技術人員的范圍之內。

盡管參照本發明的多個示意性實施例對本發明的具體實施方式進行了詳細的描述，但是必須理解，本領域技術人員可以設計出多種其他的改進和實施例，這些改進和實施例將落在本發明原理的精神和范圍之內；具體而言，在前述公開、附圖以及權利要求的范圍之內，可以在零部件和/或者從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進，而不會脫離本發明的精神；除了零部件和/或布局方面的變型和改進，其范圍由所附權利要求及其等同物限定。