一种摆动离心处理机构及食品安全检测用摇晃装置

技术领域

本发明涉及食品检测装置技术领域，具体为一种摆动离心处理机构及食品安全检测用摇晃装置。

背景技术

食品检测是指研究和评定食品质量及其变化的一门学科，它依据物理、化学、生物化学的一些基本理论和各种技术，按照制订的技术标准，如国际、国家食品卫生或安全标准，对食品原料、辅助材料、半成品、成品及副产品的质量进行检测，以确保产品质量合格。

食品检测通常采用化学的方法进行，将化学药剂添加装有检验物的试管中，为促进检验物与化学药剂的混合程度，通常需要手动的方式对试管进行震荡，费时费力，并且工作效率非常低，持续性的晃动容易使工作人员产生疲劳感，增加手部负担，并且试管容易从手中脱落，使试管碎裂，出现砸伤人或者砸坏物品的情况。此外，根据被检验项目的特性，每一项指标的检验对应相应的检验方法，为了检测食品中某一成分的含量是否达标，需要对食品中的某一成分进行分离，此时需要用到离心机，离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。

公开号为CN109868209A的发明专利公开了一种用于食品药品检样中细菌数量检测的混匀装置，其包括操作台，操作台上转动连接有主动轴，主动轴上转动连接有用于承放培养皿的托盘，托盘的周围设有用于固定培养皿的固定机构，固定机构包括限位爪和用于驱动限位爪的转动轴，限位爪与转动轴固定连接，该发明只能进行简单的摇晃混匀动作，功能单一，无法进行离心动作，使用范围受到局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摆动离心处理机构及食品安全检测用摇晃装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种摆动离心处理机构，包括底座，所述底座上固设有轴套，所述轴套上固设有支承轴，所述支承轴的顶端固设有球头，所述球头转动配合有摇晃台，所述支承轴通过滚动轴承转动连接有转盘，所述底座上固设有用于驱动所述转盘旋转的电机，所述转盘上固设有电动推杆，所述电动推杆的推杆端铰接有球形体，所述摇晃台的底端固设有圆环轨，所述圆环轨上设有用于容纳所述球形体绕所述支承轴旋转的环形槽，所述球形体的底端固设有卡柱，所述圆环轨上开设有与所述卡柱相吻合的卡孔。

可选的，包括固设于所述底座上的无线充电器，固设于转盘上且与所述无线充电器相适配的无线充电电池，无线开关，以及固设于所述电动推杆上且与所述无线开关相适配的无线开关接收器，所述无线充电电池、无线开关接收器和电动推杆相串联；当所述电动推杆的行程距离为零时，所述卡柱嵌入所述卡孔中；当所述电动推杆的行程距离达到最大时，所述摇晃台与水平面之间的夹角为5°～10°。

可选的，所述摇晃台的顶端一体成型有第一半球窝，所述摇晃台的底端可拆卸连接有第二半球窝，所述第一半球窝和所述第二半球窝围合有用于容纳所述球头的空腔。

可选的，所述转盘的外圈一体成型有环形齿圈，所述底座上固设有电机架，所述电机架上固设有电机，所述电机的输出轴上固设有与所述转盘相啮合的齿轮。

可选的，所述底座上固设有以所述支承轴为中心呈环形均匀分布的万向球，所述万向球的滚珠与所述转盘滚动配合。

一种包括摆动离心处理机构的食品安全检测用摇晃装置，包括放置于所述摇晃台上的试管架，所述试管架包括托盘，设于所述托盘上方且呈上下对称分布的两个橡胶环盘，以及依次贯穿所述橡胶环盘和所述托盘且丝扣连接所述托盘的紧固螺栓；所述橡胶环盘的外圈上和其内圈上分别开设有第一试管槽和第二试管槽，所述第一试管槽上设有与所述橡胶环盘相胀紧的弹性外圈，所述第二试管槽上设有与所述橡胶环盘相胀紧的弹性内圈。

可选的，所述摇晃台的顶端开设有与所述紧固螺栓相适配的定位孔，所述定位孔中设有与所述摇晃台相固接的磁石，所述磁石磁性吸附所述紧固螺栓。

可选的，两个所述橡胶环盘上相对的一面上开设有用于容纳所述弹性外圈的第一凹槽，且两个所述橡胶环盘上相对的一面上开设有用于容纳所述弹性内圈的第二凹槽。

可选的，所述第一凹槽的竖直截面呈J字形，所述第二凹槽的竖直截面呈C字形。

可选的，所述橡胶环盘的内壁上至少一体成型有一个凸棱，所述凸棱绕所述橡胶环盘的中心呈水平环形均匀分布，所述托盘的中心处一体成型有内撑管，所述内撑管与所述凸棱相抵接。

与现有技术相比，本发明提供了一种摆动离心处理机构及食品安全检测用摇晃装置，具备以下有益效果：

1.本发明通过球形体对摇晃台的周期性旋转顶升以及锁定同步旋转，实现摇晃台波动摇摆动作或离心动作，方便进行试剂溶解混匀或离心分离，操作简单，动作平稳流畅，适合大批量食品检测分析使用；

2.本发明通过无线充电器和无线充电电池组合成无线供电连接，实现电动推杆与电源完全隔离，电动推杆随转盘旋转更加灵活安全，并通过万向球为转盘旋转提供滚动支承，使得转盘旋转更加平稳流畅；

3.本发明通过磁石磁性吸附紧固螺栓，可以将试管架可拆卸固定在摇晃台上，并通过弹性外圈和弹性内圈收紧试管，提高橡胶环盘夹持试管的稳定性，试管放置在摇晃台上稳定可靠。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明中摆动离心处理机构的结构示意图；

图3为本发明中摆动离心处理机构的第一状态局部剖视图；

图4为图3中A部放大结构示意图；

图5为本发明中摆动离心处理机构的第二状态局部剖视图；

图6为本发明中试管架的结构示意图；

图7为本发明中试管架的装配图；

图8为本发明中橡胶环盘的结构示意图。

图中：1、底座；2、轴套；3、支承轴；4、球头；5、摇晃台；6、第一半球窝；7、第二半球窝；8、滚动轴承；9、转盘；10、电动推杆；11、球形体；12、卡柱；13、圆环轨；14、环形槽；15、卡孔；16、电机架；17、电机；18、齿轮；19、无线充电器；20、无线充电电池；21、万向球；22、定位孔；23、磁石；24、试管架；25、托盘；26、内撑管；27、橡胶环盘；28、第一试管槽；29、第二试管槽；30、第一凹槽；31、第二凹槽；32、凸棱；33、弹性外圈；34、弹性内圈；35、紧固螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：请参阅图2-图5，本发明提供了一种摆动离心处理机构，包括底座1，底座1的中心处焊接有轴套2，轴套2焊接有支承轴3，支承轴3的顶端焊接有球头4，球头4转动配合有摇晃台5。摇晃台5的顶端一体成型有第一半球窝6，摇晃台5的底端通过螺栓安装有第二半球窝7，通过第一半球窝6和第二半球窝7围合有用于容纳球头4的空腔，摇晃台5可以在球头4上进行水平面上的360°旋转以及上下摆动，摇晃台5上下摆动的幅度由支承轴3的直径大小所限制。

支承轴3上设有转盘9，转盘9开设有用于容纳支承轴3通过的中心孔，转盘9上通过螺栓安装有滚动轴承8，滚动轴承8转动连接有支承轴3。底座1上固设有用于驱动转盘9旋转的电机17，转盘9的外圈一体成型有环形齿圈，底座1上固设有电机架16，电机架16上固设有电机17，电机17的输出轴上固设有与转盘9相啮合的齿轮18。电机17由市电供电，开启电机17后，通过齿轮18与转盘9啮合传动，转盘9绕支承轴3旋转。

转盘9上通过螺栓安装有电动推杆10，底座1上通过螺栓安装有无线充电器19，转盘9上还通过螺栓安装有与无线充电器19相适配的无线充电电池20。摆动离心处理机构还包括无线开关，以及固设于电动推杆10上且与无线开关相适配的无线开关接收器，无线充电电池20、无线开关接收器和电动推杆10相串联。无线充电器19接通市电，可利用无线供电技术向无线充电电池20充能，电动推杆10可直接由无线充电电池20供能，实现电动推杆10与电源完全隔离，电动推杆10随转盘9旋转更加灵活安全。底座1上通过螺栓安装有以支承轴3为中心呈环形均匀分布的万向球21，通过万向球21的滚珠与转盘9滚动配合，实现万向球21为转盘9旋转提供滚动支承，使得转盘9旋转更加平稳流畅。

电动推杆10主要由驱动电机、减速齿轮、丝杆、丝杆螺母和推杆组成，通过开启驱动电机，驱动电机在减速齿轮带动丝杆旋转，丝杆间隙配合丝杆螺母，根据丝杆传动原理，丝杆螺母可以带动推杆上下移动，从而实现推杆“伸缩”运动。电动推杆10的推杆端铰接有球形体11，摇晃台5的底端固设有圆环轨13，圆环轨13由两个与通过螺栓安装的环形轨道拼接而成，两个环形轨道之间围合成用于容纳球形体11绕支承轴3旋转的环形槽14。由于球形体11具有球面，且球形体11的球面与两个环形轨道相切，球形体11可以在环形槽14中与圆环轨13发生转动，球形体11与圆环轨13组合成球铰连接，即电动推杆10与摇晃台5存在连续两次铰接。开启电动推杆10后，电动推杆10通过顶升球形体11，使得摇晃台5发生以球头4为中心的波动摇摆。

请参阅图4，球形体11的底端固设有卡柱12，环形轨道上开设有与卡柱12相吻合的卡孔15。

请参阅图3，此时电动推杆10的行程距离达到最大行程的一半，为摆动离心处理机构的第一状态，此时卡柱12完全脱离卡孔15，摇晃台5处于水平面状态。

请参阅图5，此时电动推杆10的行程距离达到最大时，为摆动离心处理机构的第二状态，此时，摇晃台5与水平面之间的夹角为5°。开启电机17后，电机17驱动转盘9和电动推杆10同步旋转，电动推杆10拖动球形体11在圆环轨13中绕支承轴3旋转，球形体11周期性顶起摇晃台5的一端，使得摇晃台5绕球头4上下摆动，即球形体11对摇晃台5产生周期性旋转顶升，实现波动摇摆动作。

当电动推杆10的行程距离为零时，为摆动离心处理机构的第三状态，此时，卡柱12嵌入卡孔15中。开启电机17后，电机17驱动转盘9和电动推杆10同步旋转，球形体11通过卡柱12与圆环轨13相卡接，球形体11将摇晃台5锁定并且可以同步旋转，即球形体11可驱动摇晃台5绕支承轴3旋转，此时，摇晃台5相当于离心盘，实现离心动作。

值得说明的是，电机17选用步进电机，其输出轴旋转角度由输入给电机17的电脉冲信号决定，所以通过设定输入给电机17的电脉冲信号，使得电机17驱动转盘9旋转的圈数为整数圈，即可保证摇晃台5进行波动摇摆动作或离心动作后，卡柱12始终对齐卡孔15。

请参阅图1，本发明还公开了包括上述摆动离心处理机构的食品安全检测用摇晃装置，包括放置于摇晃台5上的试管架24。请参阅图6和图7，试管架24包括托盘25，设于托盘25上方且呈上下对称分布的两个橡胶环盘27，以及依次贯穿橡胶环盘27和托盘25且丝扣连接托盘25的紧固螺栓35。请参阅图3，摇晃台5的顶端开设有与紧固螺栓35相适配的定位孔22，定位孔22中设有与摇晃台5相固接的磁石23，利用磁石23磁性吸附紧固螺栓35，可以将试管架24可拆卸固定在摇晃台5上。

请参阅图8，橡胶环盘27的外圈上和其内圈上分别开设有第一试管槽28和第二试管槽29，第一试管槽28的直径大于第二试管槽29，第一试管槽28用于存放中型尺寸的试管，第二试管槽29用于存放小型尺寸的试管。第一试管槽28上设有与橡胶环盘27相胀紧的弹性外圈33，第二试管槽29上设有与橡胶环盘27相胀紧的弹性内圈34。

两个橡胶环盘27上相对的一面上开设有用于容纳弹性外圈33的第一凹槽30，且两个橡胶环盘27上相对的一面上开设有用于容纳弹性内圈34的第二凹槽31。第一凹槽30的竖直截面呈J字形，弹性外圈33可以胀紧套设在两个橡胶环盘27上。第二凹槽31的竖直截面呈C字形，利用紧固螺栓35可以将两个橡胶环盘27夹持弹性内圈34，避免弹性内圈34脱离橡胶环盘27。弹性外圈33和弹性内圈34分别用于阻挡试管脱离第一凹槽30和第二凹槽31，此外，由于弹性外圈33和弹性外圈33围合的区域，以及弹性内圈34和第二凹槽31围合的区域均不为完整的圆形，所以当试管插入第一凹槽30和第二凹槽31，弹性外圈33和弹性内圈34均会收紧试管，提高橡胶环盘27夹持试管的稳定性。

橡胶环盘27的内壁上至少一体成型有一个凸棱32，凸棱32绕橡胶环盘27的中心呈水平环形均匀分布，托盘25的中心处一体成型有内撑管26，内撑管26与凸棱32相抵接，内撑管26用于维持橡胶环盘27的内圈规整，避免因橡胶环盘27插接试管，导致橡胶环盘27的内圈变形严重。而凸棱32使得内撑管26与橡胶环盘27之间存在空间容纳弹性内圈34向橡胶环盘27的中心方向弯曲，方便将试管稳固的插入橡胶环盘27中。

驱动摆动离心处理机构，试管架24以及被夹持在橡胶环盘27中的试管可以随摇晃台5进行波动摇摆动作和离心动作，方便试剂分别进行摇晃混匀和离心分离操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。