注射泵、注射系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种注射泵，包括：基座；安装在所述基座上的电机、注射器管压块、三根X向平行的导向杆；受所述电机驱动的丝杠；注射器柄装配机构，其具有三个导向孔、一个注射器柄限位槽和一个驱动孔；所述丝杠与所述驱动孔配合形成丝杠副，所述导向杆与所述导向孔配合形成滑动副；所述三个导向孔的中心位于等边三角形的三个顶点上，所述驱动孔的中心位于所述等边三角形的中心位置，所述注射器柄限位槽的对称轴与所述等边三角形的Z向中线重合。本实用新型专利技术还提供了能够实现并行控制的注射系统。本实用新型专利技术具有注射精度高、通用性强的优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
注射泵、注射系统
本技术涉及化工实验、检测的化学药品注入领域，具体涉及化学实验中流体化学药品的注射装置、注射系统。
技术介绍
随着近些年微流控芯片广泛用于各种化工实验及检测中，在一个实验中，可能会需要多药品的注入速率、注入的先后顺序、有时要在实验的过程中实现几种药品按不同比例同时注入，因此,这对注射系统的性能要求越来越严格,既要求它们能按设定的注射速率准确注射，又要求操作者可以很便捷设置各台泵的协同工作。目前国内外虽然存在着一些注射泵系统，但他们在电路控制单元的设计大部分设计以一台泵为中心，然后通过泵的级联去控制其它泵，这样设计给需要多台泵协同工作的操作者操作带来了很多操作不便。同时，它们在泵体的设计中一般采用电机丝杆和两个导向杆处在同一个水平面上，这样在电机推进过程中，电机作用在注射器上的推力效率不高。一般采用的步进电机实时测速系统精度不够高，同时，大部分不方便在电脑上直接操作。例如在申请号:201310042655.0、申请日:2013-02_04、专利技术名称:“一种注射泵传动装置”的中国专利技术专利申请中，推杆与两根导轨同处于同一 XY平面上，同时，丝杠(丝杆)基本也位于XY平面上或者离开较小距离，从而实现了结构的紧凑。但是，正如在本说明书的图1中原理性示出的，在实际工作中，注射器装夹到注射泵上后，丝杠3要带动驱动机构4运动以推动注射器柄X向运动将药品推出注射器。此时，注射器柄会给驱动机构4 一个反作用力f，该作用力f使得驱动机构4倾向于朝着图1中的箭头A方向翻转，从而在驱动机构4与丝杠3的配合位置C处及与导轨或者推杆1、2的配合位置B处产生应力集中，从而加速B、C位置处的磨损。在此情况下，对注射器进行初始装夹时，驱动机构4仍然保持如图1中实线所示的正确位置，但开始工作后，在f作用下，驱动机构将发生如图1中的虚线所示的倾斜，从而影响注射精度。在驱动机构4不直接与导轨、丝杠配合的情况下，f的作用还是最终会传导到与导轨、丝杠配合的其它部件上，因此同样会产生上述问题，本文不再详细描述。而在上述专利技术专利申请中，所公开的注射泵属于医疗器械领域，在对人体注射时，是缓慢匀速推动注射器柄的，首先，反作用力f并不大，因此磨损慢；其次，注射量取决于医生所开的药剂用量，一般要求将注射器内的药物全部推入人体即可，精度要求并不高，少量的磨损是能够被接受的。而在化工领域，化学药品的注射时一般需要较大的推进力(例如高压推进)，因此f也较大，磨损快，而且经常会进行微量注射，对精度要求高，因而磨损会对注射精度产生很大影响，进而影响到化学实验结果、检测结果。在申请号:201210516343.4、申请日:2012-12_05、专利技术名称:“一种气相色谱仪进样系统及处理方法”的中国专利技术专利申请中，通过控制系统来控制换向装置动作，从而将不同的被测样品注入到色谱柱中进行分析，保证了样品注射的同时性和精确性。但是，该控制系统实现的是单行控制，在同一时间点只能保证一种被测样品的注入，而在化学实验中，经常需要多种化学药品同时注入，或者在某一时间段内，既有多种化学药品的同时注入，又有某种化学药品的阶段性注入，并且化学药品注入的先后顺序有着严格要求，注入速度也各不相同，因此需要对化学药品的注入进行并行控制。再者，一般的注射器柄存在两种形式，一种如常见的医疗注射器，在注射器柄末端设置端板，这常见于医疗用注射器；另一种是注射器柄后端具有螺丝孔。这两种形式在实验中均常用到，但一般的注射泵的驱动机构只适合推动单一种类的注射器，通用性不强。
技术实现思路
本技术的第一个目的是提供一种注射精度更高的注射泵。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案:一种注射泵，包括:基座；安装在所述基座上的电机、注射器管压块、三根X向平行的导向杆；受所述电机驱动的丝杠；注射器柄装配机构，其具有三个导向孔、一个注射器柄限位槽和一个驱动孔；所述丝杠与所述驱动孔配合形成丝杠副，所述导向杆与所述导向孔配合形成滑动副；所述三个导向孔的中心位于等边三角形的三个顶点上，所述驱动孔的中心位于所述等边三角形的中心位置，所述注射器柄限位槽的对称轴与所述等边三角形的Z向中线重合。优选地，所述注射器柄限位槽包括竖直槽和/或T形槽。优选地，上述注射泵还包括注射器柄压块，所述注射器柄压块与所述三根导向杆中的至少两根为滑动配合，所述注射器柄压块与所述注射器柄装配机构通过螺栓紧固，且所述注射器柄压块上开有台阶槽。优选地，所述注射器柄压块上具有左、右限位杆。优选地，所述注射器柄限位槽包括竖直槽和T形槽，所述竖直槽为开在所述T形槽的底壁上的长孔。本技术的另一目的是提供一种能够实现并行控制、并且注射精度高的注射系统。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案:一种注射系统，包括:如上所述的注射泵；控制单元；旋转编码器；所述控制单元与多台所述注射泵电连接，并根据所设定的时序参数、注射速度参数控制多台所述注射泵的工作状态，所述旋转编码器与所述控制单元和所述电机电连接从而将所述电机的转速反馈给所述控制单元。优选地，所述控制单元具有人机交互界面。优选地，所述控制单元具有与电脑的通讯接口。本技术的有益效果在于:由于注射器柄装配机构(其也是注射器柄的驱动机构)的三个导向孔的中心位于等边三角形的三个顶点上，并且驱动孔的中心位于所述等边三角形的中心位置，因此丝杠的推力在三个导向孔处是均匀分配的，而由于注射器柄限位槽的对称轴与等边三角形的Z向中线重合，因此注射器柄的反作用力f被最大限度地平均分散至三个导向孔和驱动孔位置，从而在这些位置所产生的应力集中均很小，从而减轻了磨损，使得注射器柄装配机构不至于发生倾斜，注射器柄装配机构的实际行程与设定的注射量严格对应，从而提高了注射精度。进一步地，本技术针对不同的注射器柄形式，设置了不同的注射器柄限位槽，提高了通用性。进一步地，当存在T形槽时，同时增加了注射器柄压块，保证在注射器柄末端为端板时，装夹后注射方向平行于X向，提高了注射精度，而且压块上的台阶槽适于不同容量的注射器的定位，提高了通用性，并具有辅助定位保证注射方向平行X向的功能。进一步地，注射器柄压块上的限位杆能够确保压块与注射器柄装配机构之间的相对位置不变，在装夹注射器时容易将注射器调水平(平行X向)。进一步地，同时采用本技术的T形槽与竖直槽结构，通用性更强，加工更简单。另一方面，本技术的注射系统采用闭环反馈自动控制，并且控制单元具有时序参数设置功能，在提高注射精度的同时，能够实现多台注射泵的并行控制，实现不同药品按照不同速度、不同顺序的注入。进一步地，控制单元的人机交互界面便于操作。进一步地，控制单元与电脑通讯后，能够在电脑上直接对注射泵进行编程，提高了方便性和可控性。进一步地，本技术还能够选择注射系统为单台工作模式或者多台工作模式，通用性强。【附图说明】接下来将结合附图对本技术的具体实施例作进一步详细说明，其中:图1是现有技术的注射泵的受力原理图；图2是本技术的实施例的注射泵的轴测视图；图3是本技术的实施例的注射器柄装配机构的左视图；图4是本技术的实施例的注射泵的轴测视图，为了清晰，其中省略了部分部件；图5是图4中的注射泵另一角度的轴测视图；图6是本技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射泵，包括：基座；安装在所述基座上的电机、注射器管压块、三根X向平行的导向杆；受所述电机驱动的丝杠；注射器柄装配机构，其具有三个导向孔、一个注射器柄限位槽和一个驱动孔；所述丝杠与所述驱动孔配合形成丝杠副，所述导向杆与所述导向孔配合形成滑动副；其特征在于，所述三个导向孔的中心位于等边三角形的三个顶点上，所述驱动孔的中心位于所述等边三角形的中心位置，所述注射器柄限位槽的对称轴与所述等边三角形的Z向中线重合。

【技术特征摘要】
1.一种注射泵，包括: 基座; 安装在所述基座上的电机、注射器管压块、三根X向平行的导向杆； 受所述电机驱动的丝杠； 注射器柄装配机构，其具有三个导向孔、一个注射器柄限位槽和一个驱动孔； 所述丝杠与所述驱动孔配合形成丝杠副，所述导向杆与所述导向孔配合形成滑动副；其特征在于，所述三个导向孔的中心位于等边三角形的三个顶点上，所述驱动孔的中心位于所述等边三角形的中心位置，所述注射器柄限位槽的对称轴与所述等边三角形的Z向中线重合。2.根据权利要求1所述的注射泵，其特征在于，所述注射器柄限位槽包括竖直槽和/或T形槽。3.根据权利要求2所述的注射泵，其特征在于，还包括注射器柄压块，所述注射器柄压块与所述三根导向杆中的至少两根为滑动配合，所述注射器柄压块与所述注射器柄装配机构通过螺栓紧固，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐禾雨，朱凯旋，赵刚，蒋振东，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：实用新型
国别省市：