电机运动控制卡及自动进样器电机运动控制系统

专利摘要:
本实用新型揭示了一种电机运动控制卡，包括：主控制芯片，用于输出脉冲及电平信号以驱动外围电路；MAX232芯片电路，实现与上位机的数据交换，接收上位机发出的指令并传送至主控制芯片；驱动电路，接收并放大所述主控制芯片的控制信号并输送信号至外部设备，驱动外部设备运行。本实用新型提供了一种自动进样器电机运动控制系统，通过控制步进电机以及夹爪等部件，实现在进行荧光分析时，自动将待分析样品送入荧光分析仪的检测仓内，又自动将测试过的样品从检测仓内取出，放回样品盘上的取放过程。
公开号:CN214337825U
申请号:CN202023062736.1U
申请日:2020-12-17
公开日:2021-10-01
发明作者:杨振；杨剑
申请人:Suzhou 3v Detection Instrument Co ltd；
IPC主号:H02P8-40

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于自动控制技术领域，具体涉及一种电机运动控制卡及自动进样器电机运动控制系统。
[n0002] X射线荧光光谱分析，是一种在不损伤待测物体本身材质的前提下，对其本身的物质成分检测的方法，其利用了X射线照射多组分物质表面所激发的能量色散作用，其工作效率高，一般情况下对于多组分物质的分析仅仅需要3-5分钟，所以被广泛应用于土壤重金属检测、矿石成分分析、镀层、化工、冶金、食品安全等多个领域。
[n0003] 随着荧光光谱仪的发展和使用，检测速度快，样品数量大正逐渐成为光谱仪使用的常规场景，传统技术中，往往还采取人工取样进行检测，耗时又耗力，还容易出现纰漏和错误。
[n0004] 因此，如何提供一种能够代替人力来配合光谱分析仪器，实现快速而大量的检测样品切换工作的控制系统及控制卡，是一个急需解决的问题。
[n0005] 本实用新型一实施例提供一种电机运动控制卡及自动进样器电机运动控制系统，用于解决现有技术中的问题，包括：
[n0006] 一实施例中，提供了一种电机运动控制卡，包括：
[n0007] 主控制芯片，用于输出脉冲及电平信号以驱动外围电路；
[n0008] 芯片电路，实现与上位机的数据交换，接收上位机发出的指令并传送至主控制芯片；
[n0009] 驱动电路，接收并放大所述主控制芯片的控制信号并输送信号至外部设备，驱动外部设备运行。
[n0010] 一实施例中，提供了一种自动进样器电机运动控制系统，包括：
[n0011] 上述电机运动控制卡；
[n0012] 上位机，连接所述电机运动控制卡，用于发送指令数据并呈现执行结果；
[n0013] 电机组件，连接所述电机运动控制卡，并在电机运动控制卡的控制下运行；
[n0014] 夹爪，设于所述电机上并连接所述电机运动控制卡，用于抓取样品；
[n0015] 转盘，设于所述电机上并连接所述电机运动控制卡，用于盛放样品；
[n0016] 扫描传感器，连接所述电机运动控制卡，用于扫描转盘上的样品。
[n0017] 与现有技术相比，本实用新型的自动进样器电机运动控制系统，通过电机运动控制卡控制电机以及夹爪、转盘、扫描传感器等部件，实现在进行荧光分析时，自动将待分析样品送入荧光分析仪的检测仓内，又自动将测试过的样品从检测仓内取出，放回样品盘(转盘)上的取放过程，降低人力成本，提高自动化作业。
[n0018] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[n0019] 图1是本申请一种自动进样器电机运动控制系统连接结构图；
[n0020] 图2是本申请一实施例中安装有电机运动控制卡的自动进样器结构图。
[n0021] 通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本实用新型。本文中揭示本实用新型的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本实用新型的示范性，本实用新型可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本实用新型的代表性基础。
[n0022] 本申请提供了一种电机运动控制卡，包括：
[n0023] 主控制芯片，用于输出脉冲及电平信号以驱动外围电路；
[n0024] MAX232芯片电路，实现与上位机的数据交换，接收上位机发出的指令并传送至主控制芯片；
[n0025] 驱动电路，接收并放大所述主控制芯片的控制信号并输送信号至外部设备，驱动外部设备运行。
[n0026] 进一步的，所述电机运动控制卡还包括电源电路，所述电源电路为主控制芯片供电。
[n0027] 本申请还提供了一种自动进样器电机运动控制系统，包括：
[n0028] 上述的电机运动控制卡；
[n0029] 上位机，连接所述电机运动控制卡，用于发送指令数据并呈现执行结果；
[n0030] 电机组件，连接所述电机运动控制卡，并在电机运动控制卡的控制下运行；
[n0031] 夹爪，设于所述电机上并连接所述电机运动控制卡，用于抓取样品；
[n0032] 转盘，设于所述电机上并连接所述电机运动控制卡，用于盛放样品；
[n0033] 扫描传感器，连接所述电机运动控制卡，用于扫描转盘上的样品。
[n0034] 进一步的，所述上位机与所述电机运动控制卡通过232接口进行数据连接。
[n0035] 进一步的，所述电机包括，水平步进电机和垂直步进电机，分别用于实现设备水平方向以及垂直的方向的运动，还包括转盘电机，用于实现转盘的旋转。
[n0036] 进一步的，所述夹爪设置于所述垂直步进电机上，所述垂直步进电机在所述水平步进电机的作用下水平移动，所述夹爪在所述垂直步进电机的作用下垂直移动。
[n0037] 进一步的，所述自动进样器电机运动控制系统包括：
[n0038] 上位机数据解析模块，接收并解析上位机发送的指令数据，将指令数据变换为可识别的操作指令发送至驱动电路；
[n0039] 电机脉冲输出驱动模块，识别上位机数据解析模块解析的操作指令并驱动主控制芯片输出两路脉冲，送至驱动电路，驱动电机运行；
[n0040] 夹爪驱动模块，接收主控制芯片发出的脉冲信号，配合电机的移动并在合适的时机张开或关闭夹爪，实现样品的拿起和放下；以及
[n0041] 样品扫描模块，接收上位机数据解析模块发出的扫描样品指令并驱动样品扫描模块运作，进行样品扫描。
[n0042] 进一步的，所述上位机数据解析模块还可将当前设备的运行状态及执行结果返回至上位机。
[n0043] 进一步的，还包括数据输入模块，所述数据输入模块用于设备的数据输入。
[n0044] 进一步的，所述上位机上还设有显示模块。
[n0045] 实施例1：
[n0046] 本实用新型的目的是提供一种电机运动控制卡A以及自动进样器电机运动控制系统，控制步进电机以及电动夹爪等部件，实现在进行荧光分析时，自动将待分析样品送入荧光分析仪的检测仓内，待到相应流程时，又能自动将测试过的样品从检测仓内取出，放回样品盘上的循环取放过程，直至将所有样品全部送检完成。
[n0047] 为达到上述目的，本实用新型的一种电机运动控制卡A包括以下三大部分：
[n0048] 主控制芯片及其电源电路，这一部分是作为电机运动控制卡的核心，用于输出各种脉冲及电平信号，以驱动外围电路。
[n0049] 与上位机通信的MAX232芯片电路，其实现与上位机的数据交换，接收上位机发出的指令并传送至主控制芯片，帮助实现取放样品等动作。
[n0050] 步进电机及电动夹爪驱动电路，其接收来自主控制芯片的控制信号，经放大后输送至步进电机及电动夹爪等部件，最终实现样品的取放功能。
[n0051] 参考图1所示，提供了一种自动进样器电机运动控制系统，包括上述的电机运动控制卡以及与电机运动控制卡外接的上位机、电机，夹爪、转盘以及扫描传感器。
[n0052] 上位机通过232接口与电机运动控制卡进行数据连接，用于发送指令数据并呈现执行结果。
[n0053] 电机连接电机运动控制卡，并在电机运动控制卡的控制下运行，包括水平步进电机和垂直步进电机，分别用于实现夹爪水平方向以及垂直的方向的运动，还包括转盘步进电机，用于实现转盘的旋转。
[n0054] 夹爪，设于所述垂直步进电机上并连接所述电机运动控制卡，用于抓取样品；
[n0055] 转盘，设于所述电机上并连接所述电机运动控制卡，用于盛放样品；
[n0056] 扫描传感器，连接所述电机运动控制卡，用于样品的扫描。
[n0057] 上述的自动进样器电机运动控制系统，按其功能划分可包括以下六个模块：
[n0058] 上位机数据解析模块，负责接收并解析上位机发送过来的指令数据，并将当前的运行状态及执行结果返回至上位机。
[n0059] 电机脉冲输出驱动模块，上位机发送的命令经上位机数据解析模块解析过后，变换为可识别的操作指令，当解析出上位机发送的是取样或者拿样的命令时，电机脉冲输出驱动模块将使主控制芯片输出两路脉冲，送至驱动电路，利用其中的运动控制算法，实现快速，可靠的将样品移动至荧光分析仪检测仓或者是将样品从样品检测仓移出。
[n0060] 电动夹爪驱动模块，在电机脉冲输出驱动模块运作的同时，夹爪驱动模块将会根据主控制芯片发出的脉冲信号进行协同运作，配合步进电机的移动在合适的时机张开或关闭夹爪，实现样品的拿起和放下。
[n0061] 样品扫描模块，用户在使用该自动进样器时，上位机会发送一个样品扫描命令，经上位机数据解析模块解析后发送给样品扫描模块，进行样品的扫描，用以检查用户在样品盘上哪个位置放置了样品，从而实现自主的从样品盘上拿取样品的动作。
[n0062] 数据输入模块，用于设备的命令数据的输入以及显示模块。
[n0063] 图2提供了一种安装有电机运动控制卡的自动进样器，可用来理解本实施例中的自动进样器电机运动控制系统的工作过程。
[n0064] 当电机运动控制卡接收到上位机发出的指令时，会首先进行解析，当收到的命令是从样品盘将样品取至样品测试孔时，控制卡会驱动电机及夹爪，拿取样品放入检测仓。
[n0065] 具体的拿取流程如下：
[n0066] s1：样品扫描，转盘电机配合样品扫描传感器，转动扫描样品盘上样品的位置，其位置数据包括具体哪一环哪一位置存什么样品，扫描结果返回至上位机。
[n0067] s2：夹爪移动至样品盘上方，上位机接收到计样器返回的扫描数据结果后，会下发指令，指定从样品盘上取走某一样品杯子，此时水平步进电机往样品盘方向移动，垂直步进电机同时向下移动，电动夹爪张开。
[n0068] s3：夹取样品杯，垂直步进电机稍微上移，紧接着水平步进电机后移，样品在垂直方向上对准底部的样品检测仓，垂直步进电机向下运行，驱动夹爪将样品杯送入检测仓，取样完成。
[n0069] s4：分析仪器对样品检测结束后，将样品从样品检测仓内取出，依次执行上述s3，s2，s1，从而实现将样品放回样品盘原处。
[n0070] 循环执行上述步骤1到4步，实现对样品杯的自动化取放送检功能。
[n0071] 尽管已参考说明性实施例描述了本实用新型，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本实用新型的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本实用新型的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本实用新型的教示。因此，本文并不打算将本实用新型限制于用于执行本实用新型的所揭示特定实施例，而是打算使本实用新型将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种电机运动控制卡，其特征在于，包括：
主控制芯片，用于输出脉冲及电平信号以驱动外围电路；
芯片电路，实现与上位机的数据交换，接收上位机发出的指令并传送至主控制芯片；
驱动电路，接收并放大所述主控制芯片的控制信号并输送信号至外部设备，驱动外部设备运行。
[0002] 2.根据权利要求1所述的电机运动控制卡，其特征在于，还包括电源电路，所述电源电路为主控制芯片供电。
[0003] 3.一种自动进样器电机运动控制系统，其特征在于，包括：
权利要求1-2任一所述的电机运动控制卡；
上位机，连接所述电机运动控制卡，用于发送指令数据并呈现执行结果；
电机组件，连接所述电机运动控制卡，并在电机运动控制卡的控制下运行；
夹爪，设于所述电机上并连接所述电机运动控制卡，用于抓取样品；
转盘，设于所述电机上并连接所述电机运动控制卡，用于盛放样品；
扫描传感器，连接所述电机运动控制卡，用于扫描转盘上的样品。
[0004] 4.根据权利要求3所述的自动进样器电机运动控制系统，其特征在于，所述上位机与所述电机运动控制卡通过232接口进行数据连接。
[0005] 5.根据权利要求3所述的自动进样器电机运动控制系统，其特征在于，所述电机组件包括，水平步进电机和垂直步进电机，分别用于实现夹爪水平方向以及垂直方向的运动，还包括转盘电机，用于实现转盘的旋转。
[0006] 6.根据权利要求5所述的自动进样器电机运动控制系统，其特征在于，所述夹爪连接于所述垂直步进电机，所述垂直步进电机在所述水平步进电机的作用下水平移动，所述夹爪在所述垂直步进电机的作用下垂直移动。
[0007] 7.根据权利要求3所述的自动进样器电机运动控制系统，其特征在于，包括：
上位机数据解析模块，接收和解析上位机发送的指令数据并将指令数据变换为可识别的操作指令发送；
电机脉冲输出驱动模块，识别上位机数据解析模块解析的操作指令并驱动主控制芯片输出两路脉冲，送至驱动电路，驱动电机运行；
夹爪驱动模块，接收主控制芯片发出的脉冲信号，配合电机的移动并在合适的时机张开或关闭夹爪，实现样品的拿起和放下；
以及
样品扫描模块，接收上位机数据解析模块发出的扫描样品指令并驱动样品扫描模块运作，进行样品扫描。
[0008] 8.根据权利要求7所述的自动进样器电机运动控制系统，其特征在于，所述上位机数据解析模块还可将当前设备的运行状态及执行结果返回至上位机。
[0009] 9.根据权利要求7所述的自动进样器电机运动控制系统，其特征在于，还包括数据输入模块，所述数据输入模块用于设备的数据输入。
[0010] 10.根据权利要求7所述的自动进样器电机运动控制系统，其特征在于，所述上位机上还设有显示模块。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023062736.1U|CN214337825U|2020-12-17|2020-12-17|电机运动控制卡及自动进样器电机运动控制系统|CN202023062736.1U| CN214337825U|2020-12-17|2020-12-17|电机运动控制卡及自动进样器电机运动控制系统|