用于電子移液管的制動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種用于電子移液管的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于使移動(dòng)柱塞的致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)突然停止，該機(jī)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)的基本圓形轉(zhuǎn)子以及制動(dòng)致動(dòng)器，所述轉(zhuǎn)子的周邊設(shè)置有以規(guī)則間隔布置的制動(dòng)凹口，所述制動(dòng)致動(dòng)器包括：運(yùn)動(dòng)誘發(fā)裝置；制動(dòng)構(gòu)件(1)，與所述制動(dòng)凹口兼容的制動(dòng)凸輪(11a)連接到所述制動(dòng)構(gòu)件(1)；調(diào)解機(jī)構(gòu)，用于將所述運(yùn)動(dòng)誘發(fā)裝置的運(yùn)動(dòng)傳遞到所述制動(dòng)構(gòu)件，所述制動(dòng)構(gòu)件包括連接到所述運(yùn)動(dòng)誘發(fā)裝置的可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件(2)，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件布置成與所述制動(dòng)構(gòu)件一起作用，使得在其基本上實(shí)現(xiàn)所述制動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)之前，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)能夠加速。
【專利說(shuō)明】用于電子移液管的制動(dòng)機(jī)構(gòu)

【背景技術(shù)】
[0001]基于無(wú)制動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)的方案通常用作電子移液管的操作機(jī)械的基本部分。芬蘭專利n0.87740中呈現(xiàn)的組合包括電子制動(dòng)器、DC電機(jī)和具有編碼器的閉環(huán)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)，并已被證明是很好的。在這種構(gòu)造的情況下，與包含步進(jìn)電機(jī)的方案相比，實(shí)現(xiàn)用于移液管的操作、大小和重量的更好的整體輸出。其中，用該結(jié)構(gòu)獲得的良好屬性是快速停止運(yùn)動(dòng)的能力以及有利的大小-重量/速度-功率比。FI87740提到的制動(dòng)設(shè)備利用彈簧復(fù)位螺線管結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。該制動(dòng)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題是功率消耗很高，這在電池供能的移液管中是不利的特征。為了保持制動(dòng)器打開，電流必須被供給到螺線管，以加速制動(dòng)器和加速其運(yùn)動(dòng)，其彈簧的功率必須被增加，這增加了操作功率消耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)機(jī)構(gòu)解決了上述問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)致動(dòng)器用于使移動(dòng)柱塞的致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)突然停止。根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)致動(dòng)器包括電測(cè)功能構(gòu)件，其借助調(diào)解機(jī)構(gòu)使制動(dòng)部分停止旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0003]本發(fā)明涉及一種用在電子移液管中的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于使移動(dòng)柱塞的致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)突然停止。該機(jī)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)的大致圓形轉(zhuǎn)子以及制動(dòng)致動(dòng)器，轉(zhuǎn)子的周邊設(shè)置有以規(guī)則間隔布置的制動(dòng)凹口，制動(dòng)致動(dòng)器包括致動(dòng)構(gòu)件；制動(dòng)構(gòu)件，與制動(dòng)凹口兼容的制動(dòng)凸輪連接到制動(dòng)構(gòu)件；調(diào)解機(jī)構(gòu)，將運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)傳遞到制動(dòng)構(gòu)件，制動(dòng)構(gòu)件包括連接到運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件布置成與制動(dòng)構(gòu)件一起作用，使得在其基本上實(shí)現(xiàn)制動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)之前，可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)可加速。
[0004]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，制動(dòng)構(gòu)件包括開口，可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件適配于所述開口，在此可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件為可轉(zhuǎn)動(dòng)地適配在軸(2a)上的杠桿(2)。開口的形狀布置成可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件可在兩個(gè)鎖定端位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件從一個(gè)端位置到另一個(gè)端位置轉(zhuǎn)動(dòng)約180°。開口相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿的大小使得其能夠使轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿在兩個(gè)位置之間運(yùn)動(dòng)，并且根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿在開口中的位置，轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿迫使制動(dòng)構(gòu)件繞其軸線從鎖定位置向自由位置以及從自由位置向鎖定位置轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0005]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，轉(zhuǎn)子的制動(dòng)凹口包括用于停止電機(jī)的突起和相對(duì)于制動(dòng)凸輪鎖定轉(zhuǎn)子的槽。當(dāng)制動(dòng)凸輪鎖定進(jìn)兩個(gè)突起之間的槽時(shí)，轉(zhuǎn)子中的突起使轉(zhuǎn)子停止。根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向，制動(dòng)凸輪終止于圖3a的上部或下部制動(dòng)凹口中。當(dāng)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),制動(dòng)凸輪鎖定進(jìn)下部凹口中，當(dāng)其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，制動(dòng)器凸輪鎖定進(jìn)上部凹口中。
[0006]在根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)構(gòu)件中，驅(qū)動(dòng)裝置可以是DC電機(jī)、線性螺線管或旋轉(zhuǎn)螺線管。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造中，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)調(diào)解機(jī)構(gòu)聯(lián)接至制動(dòng)構(gòu)件。包括調(diào)解機(jī)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造具有制動(dòng)部分鎖定進(jìn)兩個(gè)端位置的第一優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的方案的第二優(yōu)點(diǎn)是使所述運(yùn)動(dòng)物理停止的制動(dòng)部分(即可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件)的高瞬時(shí)速度。制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，即運(yùn)動(dòng)誘發(fā)裝置(電機(jī))與制動(dòng)構(gòu)件之間的調(diào)解構(gòu)件使得制動(dòng)電機(jī)在使制動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)子停止的運(yùn)動(dòng)開始之前加速。因此，可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)幾乎立即在運(yùn)動(dòng)開始時(shí)達(dá)到其最大速度，由此，制動(dòng)構(gòu)件以更可控的方式碰撞旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子中的目標(biāo)位置。另一方面，在功能性方面，制動(dòng)構(gòu)件的高速度使得在制動(dòng)時(shí)刻，停止部分的優(yōu)選的更高速度成為可能。第三優(yōu)點(diǎn)是由于在驅(qū)動(dòng)裝置加速期間積累的動(dòng)能，在運(yùn)動(dòng)剛好開始時(shí)，在制動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)中獲得力，這導(dǎo)致更可靠地打開和關(guān)閉制動(dòng)器。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的調(diào)解機(jī)構(gòu)功能可利用曲柄機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)施。在兩種機(jī)構(gòu)中，制動(dòng)致動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)總共約180度，而使所述運(yùn)動(dòng)停止的制動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)一小部分。在凸輪機(jī)構(gòu)中，制動(dòng)構(gòu)件和制動(dòng)致動(dòng)器利用連接桿彼此聯(lián)接起來(lái)。在該機(jī)構(gòu)中，制動(dòng)部分在制動(dòng)致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)的兩端之間達(dá)到其最大角速度，在端位置，速度為零或接近零。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止的實(shí)際制動(dòng)構(gòu)件通過(guò)比曲柄機(jī)構(gòu)更簡(jiǎn)單的凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
[0009]本發(fā)明優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還存在于根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，制動(dòng)器將轉(zhuǎn)子鎖定到位，而不存在導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)誤差的任何間隙。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的顯著優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)器鎖定在極限位置的能力，從而防止在電力損失情況下在運(yùn)行期間非期望地關(guān)閉制動(dòng)器。這是十分重要的特征，因?yàn)橹苿?dòng)的同時(shí)以高速運(yùn)行會(huì)打斷(break)操作機(jī)構(gòu)。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明，制動(dòng)電機(jī)借助調(diào)解機(jī)構(gòu)使制動(dòng)構(gòu)件來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，制動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)約20°。在另一端，制動(dòng)構(gòu)件的“鉤”鎖定轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而在另一端，旋轉(zhuǎn)是自由的。

【具體實(shí)施方式】
[0012]在圖1-4中，呈現(xiàn)了實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的功能的一個(gè)技術(shù)方案。圖1示出制動(dòng)構(gòu)件
(I)，其在其樞銷(Ib)處附接到制動(dòng)器主體，使得其能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)構(gòu)件的制動(dòng)凸輪(Ia)的任務(wù)是通過(guò)置于轉(zhuǎn)子的制動(dòng)凹口(3a)中來(lái)停止轉(zhuǎn)子(3)的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿(2)鎖定在電機(jī)(未示出)的軸(2a)上，并且定位成在其運(yùn)動(dòng)的末端，制動(dòng)構(gòu)件打開或關(guān)閉。在圖1的情況下，制動(dòng)器關(guān)閉，制動(dòng)構(gòu)件和轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿的相對(duì)位置和幾何形狀將制動(dòng)器鎖定在所述位置，即使電機(jī)未通電也如此。
[0013]在圖2中，電機(jī)開啟，轉(zhuǎn)子杠桿自由地加速約90°，并將要撞擊制動(dòng)構(gòu)件。
[0014]在圖3的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)到其另一端位置，并同時(shí)使制動(dòng)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)到其打開位置。另外，在該位置，制動(dòng)器鎖定在如圖1的位置。
[0015]在圖4中，處于施加制動(dòng)的圖2的情況中。
[0016]在圖5中，示出通過(guò)所述機(jī)構(gòu)獲得的發(fā)電和速度優(yōu)點(diǎn)。X軸表示時(shí)間，Y軸表示角速度。當(dāng)電機(jī)在時(shí)刻tl開啟時(shí)，其根據(jù)曲線A加速。曲線B說(shuō)明了制動(dòng)部分的角速度。在時(shí)刻t2，轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿以高速碰撞制動(dòng)構(gòu)件，將其快速轉(zhuǎn)動(dòng)至其另一端位置。在時(shí)刻t3，所述部分的運(yùn)動(dòng)停止，制動(dòng)器鎖定在另一端位置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電子移液管的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)用于使移動(dòng)柱塞的致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)突然停止，所述機(jī)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)的基本圓形轉(zhuǎn)子(3)以及制動(dòng)致動(dòng)器，所述轉(zhuǎn)子的周邊設(shè)置有以規(guī)則間隔布置的制動(dòng)凹口(3a)，所述制動(dòng)致動(dòng)器包括: -運(yùn)動(dòng)誘發(fā)裝置； -制動(dòng)構(gòu)件(I)，與所述制動(dòng)凹口兼容的制動(dòng)凸輪(Ia)連接到所述制動(dòng)構(gòu)件(I)； -調(diào)解機(jī)構(gòu)，用于將所述運(yùn)動(dòng)誘發(fā)裝置的運(yùn)動(dòng)傳遞到所述制動(dòng)構(gòu)件，所述制動(dòng)構(gòu)件包括連接到所述運(yùn)動(dòng)誘發(fā)裝置的可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件(2)，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件布置成與所述制動(dòng)構(gòu)件一起作用，使得在所述可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件基本上實(shí)現(xiàn)所述制動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)之前，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)能夠加速。
2.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件能夠鎖定在兩個(gè)端位置。
3.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)誘發(fā)裝置是電機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件是杠桿，所述制動(dòng)構(gòu)件包括用于接收所述杠桿的開口。
5.如權(quán)利要求4所述的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述制動(dòng)構(gòu)件中的開口適配成所述杠桿能夠在兩個(gè)端位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)在所述端位置之間的所述開口中運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿迫使所述制動(dòng)構(gòu)件繞樞軸(Ib)從所述制動(dòng)凸輪鎖定所述轉(zhuǎn)子的位置向所述轉(zhuǎn)子自由的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，反之亦然。
【文檔編號(hào)】B01L3/02GK104169005SQ201380015604
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】V.欣提卡 申請(qǐng)人:賽多利斯百得液體處理公司