[发明专利]一种多样品环境切换的高精度互换系统及方法

权利要求书

1.一种多样品环境切换的高精度互换系统，其特征在于：包括底板、支撑系统和控制系统，所述支撑系统安装于所述底板上，所述控制系统位于所述支撑系统侧边外部和支撑系统中间，所述支撑系统上设有两组样品环境组件，两组样品环境组件分别安装在支撑系统的上部和下部，每组样品环境组件均包括驱动系统、工作台和支撑架，所述工作台安装于所述支撑系统上，并可沿支撑系统移动；所述驱动系统位于所述工作台与底板之间，用于驱动工作台沿支撑系统的移动；所述支撑架安装于工作台上，用于样品环境的安装固定；所述驱动系统中的气动或电动元器件分别与所述控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的多样品环境切换的高精度互换系统，其特征在于，所述驱动系统包括电机、联轴器和丝杆组件，所述电机通过电机支架安装于所述底座上，所述电机通过联轴器与丝杆组件连接，所述丝杆组件包括丝杆，所述丝杆的两端分别通过固定座和支撑座固定在所述底座上，所述丝杆上设有螺纹配合连接的螺母，所述螺母通过螺母座与所述工作台连接。

3.根据权利要求2所述的多样品环境切换的高精度互换系统，其特征在于，所述丝杆通过弹性卡圈与所述固定座连接固定。

4.根据权利要求1所述的多样品环境切换的高精度互换系统，其特征在于，所述支撑系统包括底座和导轨组件，所述底座安装于所述底板上，所述导轨组件安装于所述底座上，所述导轨组件由两条以上平行分布并安装在所述底座上的导轨本体构成，所述导轨组件上设有两组样品环境组件，两组样品环境组件中的工作台分别通过滑块与导轨本体滑动连接。

5.根据权利要求4所述的多样品环境切换的高精度互换系统，其特征在于，所述导轨组件由三条并行分布的导轨本体构成的三导轨结构，包括基准侧导轨、第一从动侧导轨和第二从动侧导轨，所述基准侧导轨、第一从动侧导轨和第二从动侧导轨从左至右依次设置。

6.根据权利要求5所述的多样品环境切换的高精度互换方法，其特征在于，所述三导轨结构的安装采用千分表进行调整第一从动侧导轨和基准侧导轨的平行度和直线度。

7.根据权利要求1所述的多样品环境切换的高精度互换系统，其特征在于，所述控制系统包括控制器、光栅系统、限位开关以及零位开关，所述光栅系统安装于所述工作台侧面和所述底座侧面，所述限位开关和零位开关安装于所述底座上部，并位于所述丝杆组件的两侧，所述限位开关为光电式开关，所述零位开关为机械式触碰开关，所述工作台底面设有分别与限位开关和零位开关相配合的限位挡块和零位挡块，所述光栅系统、限位开关和零位开关分别与控制器连接。

8.根据权利要求7所述的多样品环境切换的高精度互换系统，其特征在于，所述光栅系统为绝对式光栅系统，包括读数头和光栅尺，所述读数头安装于所述工作台的侧面，所述光栅尺安装于所述底座的侧面，所述控制器发送需求信息到读数头，指示读数头立即捕获直线栅尺上的绝对位置，根据读数头记录行程两端的位置信息，实现样品环境的切换。

9.根据权利要求8所述的多样品环境切换的高精度互换系统，其特征在于，所述读数头的线缆处安装有坦克链，所述坦克链的弯曲半径大于读数头的线缆要求的动态弯曲半径，所述坦克链通过坦克链支架安装在所述底座上。

10.一种多样品环境切换的高精度互换方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1至8任一项权利要求所述多样品环境切换的高精度互换系统实现，包括如下步骤，

S1：分别在两个支撑架上装入第一样品环境和第二样品环境；

S2：当需要第一样品环境时，控制系统向第二样品环境中的电机发送信号，控制第二样品环境所在的工作台运动至远离中心束流线的一端；

S3：第二样品环境到达指定位置后，控制系统向第一样品环境中的电机发送信号，控制第一样品环境所在工作台运动至中心束流线处，第一样品环境到达指定位置后，在第一样品环境中进行实验；

S4：当需要第二样品环境时，控制系统向第一样品环境中的电机发送信号，控制第一样品环境所在的工作台运动至远离中心束流线的一端；

S5：第一样品环境到达指定位置后，控制系统向第二样品环境中的电机发送信号，控制第二样品环境所在工作台运动至中心束流线处，第二样品环境到达指定位置后开始在第二样品环境中进行实验。