CN103149376A - 一种自动加样机构 - Google Patents

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张利凡
张昔坤
甘宜梧
陈延志
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Abstract

本发明公开了一种自动加样机构，本发明X向导轨上设有由电机Ⅰ驱动的在X方向传送的带传动机构Ⅰ，Y向导轨固定在带传动机构Ⅰ的传送带Ⅰ上，Y向导轨上设有由电机Ⅱ驱动的在Y方向传送的带传动机构Ⅱ，加样臂固定座固定在带传动机构Ⅱ的传送带Ⅱ上，加样臂固定座上设置有在Z向伸缩的加样臂，加样臂包括上臂和下臂，上臂和下臂之间通过齿轮齿条传动机构连接，齿轮齿条传动机构的齿轮连接有驱动齿轮转动的电机Ⅲ。本发明在X、Y向上的运动通过电机驱动，并通过带传动机构传动，在Z向运动通过电机驱动，并通过齿轮齿条传动，由于带传动机构驱动和齿轮齿条传动机构传动速度快，使得取样针的取样和加样速度快，工作效率高。

Description

一种自动加样机构
技术领域
本发明涉及一种临床医疗设备，特别涉及一种用于临床检测实验的自动加样机构。 
背景技术
随着科技的进步，在生物研究实验中所研究的对象越来越复杂，所涉及的种类越来越繁多，因此对实验结果的精度和准确度要求越来越高，同时对工作效率的要求也越来越高。传统的人工加样、洗板及比色的方式已经不能满足要求，于是全自动加样机构诞生了。自动加样机不仅提高了工作效率，节省了劳动力，而且在加样精度及准确度方面也有了很大的进步。 
但是，以往的自动加样机速度慢，结构笨重，成本高，并不能更好的保证实验效率。如中国专利200710042663.x公开了一种自由移液工作站，该工作站的机械加样模块能实现在X、Y、Z三个方向的***并实现吸液、加液的目的。但是有如下缺点：一、采用了结构复杂的导柱和丝杠传动形式，加工精度要求比较高，增加了成本；二、丝杠传动结构存在移动速度较慢的特点，无法满足生物实验需要快速位移加样的要求；三、加样模块结构复杂，体积较大，过于笨重，这也制约着加样速度，严重影响了工作效率。 
发明内容
本发明要解决的问题是：提供一种工作效率高的自动加样机构。 
为解决上述问题，本发明包括机架和加样针，机架底部设有用于放置样品工作台，所述的机架上固定有X向导轨，X向导轨上设有由电机Ⅰ驱动的在X方向传送的带传动机构Ⅰ，X向导轨上滑动设置有Y向导轨，Y向导轨固定在带传动机构Ⅰ的传送带Ⅰ上，Y向导轨上设有由电机Ⅱ驱动的在Y方向传送的带传动机构Ⅱ，Y向导轨上滑动设置有加样臂固定座，加样臂固定座固定在带传动机构Ⅱ的传送带Ⅱ上，加样臂固定座上设置有在Z向伸缩的加样臂，加样臂包括上臂和下臂，上臂和下臂之间通过齿轮齿条传动机构连接，齿轮齿条传动机构的齿轮连接有驱动齿轮转动的电机Ⅲ，上臂固定在加样臂固定座上，加样针设置在下臂上，X、Y、Z三个方向相互垂直，Z向在竖直方向上。 
为了便于更换加样针和检测加样针液位，所述的下臂的下端固定有加样针盒，所述的加样针设置在加样针盒上，加样针盒上设有加样针液位检测装置。 
为了更好的支撑Y向导轨，提高Y向导轨运动的稳定性，所述的机架上还固定有X向从动导轨，Y向导轨的一端设置有X向滚轮，Y向导轨的另一端设置有X向从动滚轮，X向滚轮与X向导轨滚动连接，X向从动滚轮与X向从动导轨滚动连接。 
为了便于安装，所述的带传动机构Ⅰ包括两个传送带轮Ⅰ和一个环形传送带Ⅰ，两个传送带轮Ⅰ分别设置在X向导轨的两端，电机Ⅰ的输出轴与其中一个传送带轮Ⅰ相固定，所述的带传动机构Ⅱ包括两个传送带轮Ⅱ和一个环形传送带Ⅱ，两个传送带轮Ⅱ分别设置在Y向导轨的两端，电机Ⅱ的输出轴与其中一个传送带轮Ⅱ相固定。 
为了使加样臂结构简单，所述的上臂为一固定板，下臂为一个固定条，电机Ⅲ固定在固定板上，齿轮齿条传动机构的齿轮固定在电机Ⅲ的输出轴上，齿轮齿条传动机构的齿条竖向固定在固定条上。 
为了提高加样臂伸缩运动的稳定性，所述的固定板上设有多个导向轮，多个导向轮分处在固定条的两侧并与固定条接触。 
为了提高加样臂伸缩运动的稳定性，所述的导向轮上设有槽，固定条的两侧上各固定有一个导向条，导向条卡在相邻的导向轮的槽中。 
为了提高加样臂伸缩运动的稳定性，所述的导向轮上设有凸出于导向轮圆周面的橡胶圈。 
本发明的有益效果：本发明的用于固定加样针的加样臂的下臂能在X、Y、Z三个相互垂直的方向上运动，在X、Y向上的运动通过电机驱动，并通过带传动机构传动，在Z向运动通过电机驱动，并通过齿轮齿条传动，由于带传动机构驱动和齿轮齿条传动机构传动速度快，使得取样针的取样和加样速度快，工作效率高。 
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图； 
图2是本实用新的X向导轨、Y向导轨与加样臂的连接结构示意放大图；
图3是本发明的加样臂的结构示意放大图；
图中：1、电机Ⅱ，2、X向导轨，3、加样臂固定座，4、Y向导轨，5、机架，6、X向从动导轨，7、工作台，8、加样臂，9、传送带轮Ⅱ，10、X向从动滚轮，11、传送带Ⅱ，12、X向滚轮，13、Y向导轨座，14、导向轮，15、加样针盒，16、加样针，17、电机Ⅲ，18、Y向滚轮，19、齿条，20、齿轮，21、固定条，22、固定板。 
具体实施方式
如图1-3所示的一种自动加样机构，包括机架5和加样针16，机架5底部设有用于放置样品工作台7，机架5上固定有X向导轨2，X向导轨2上设有由电机Ⅰ驱动的在X方向传送的带传动机构Ⅰ，X向导轨2上滑动设置有Y向导轨4，Y向导轨4固定在带传动机构Ⅰ的传送带Ⅰ上，Y向导轨4上设有由电机Ⅱ1驱动的在Y方向传送的带传动机构Ⅱ，Y向导轨4上滑动设置有加样臂固定座3，加样臂固定座3固定在带传动机构Ⅱ的传送带Ⅱ上，加样臂固定座3上设置有在Z向伸缩的加样臂8，加样臂8包括上臂和下臂，上臂和下臂之间通过齿轮齿条传动机构连接，齿轮齿条传动机构的齿轮20连接有驱动齿轮20转动的电机Ⅲ17，上臂固定在加样臂固定座3上，加样针16设置在下臂上，X、Y、Z三个方向相互垂直，Z向在竖直方向上。 
机架5上还固定有X向从动导轨6，Y向导轨4的一端的底面上固定有Y向导轨座13，Y向导轨座13上设置有X向滚轮12，Y向导轨4的另一端设置有X向从动滚轮10，X向滚轮12与X向导轨2滚动连接，X向从动滚轮10与X向从动导轨6滚动连接。带传动机构Ⅰ包括两个传送带轮Ⅰ和一个环形传送带Ⅰ，两个传送带轮Ⅰ分别设置在X向导轨2的两端，电机Ⅰ的输出轴与其中一个传送带轮Ⅰ相固定，带传动机构Ⅱ包括两个传送带轮Ⅱ9和一个环形传送带Ⅱ11，两个传送带轮Ⅱ9分别设置在Y向导轨4的两端，电机Ⅱ1的输出轴与其中一个传送带轮Ⅱ9相固定，加样臂固定座3固定在传送带Ⅱ11上，加样臂固定座3的底部设有Y向滚轮18，Y向滚轮18与Y向导轨4滚动连接。 
如图3所示，上臂为一固定板22，下臂为一个固定条21，电机Ⅲ17固定在固定板22上，齿轮齿条传动机构的齿轮20固定在电机Ⅲ17的输出轴上，齿轮齿条传动机构的齿条19竖向固定在固定条21上。固定板22上设有四个导向轮14，四个导向轮14分处在固定条21的两侧并与固定条21接触，固定条21的每侧各有两个导向轮14，导向轮14上设有凸出于导向轮14的圆周面的橡胶圈，两侧导向轮14上的橡胶圈将固定条21挤紧，防止偏向。导向轮14上设有槽，固定条21的两侧上各固定有一个导向条，导向条卡在相邻的导向轮14的槽中。 
固定条21的下端固定有加样针盒15，加样针16设置在加样针盒15上，加样针盒上设有加样针液位检测装置。 
工作原理：在工作台7上面可以放置试验所需的样本、试剂及微孔板，将加样针16与一个注射器连接。加样臂的下臂可以实现X、Y、Z三个方向的运动，从而带加样针16在X、Y、Z三个方向运动，实现在不同的位置取样和加样。工作时，加样针16通过X、Y向移动到达所需位置，再通过齿轮20的转动带动齿条19的上下移动，从而使得加样针16沿Z轴方向到达所需位置。然后由注射器的推拉实现吸液或加样功能，最后抬起移动到初始位置。 

Claims (8)

1.一种自动加样机构，包括机架和加样针，机架底部设有用于放置样品工作台，其特征在于：所述的机架上固定有X向导轨，X向导轨上设有由电机Ⅰ驱动的在X方向传送的带传动机构Ⅰ，X向导轨上滑动设置有Y向导轨，Y向导轨固定在带传动机构Ⅰ的传送带Ⅰ上，Y向导轨上设有由电机Ⅱ驱动的在Y方向传送的带传动机构Ⅱ，Y向导轨上滑动设置有加样臂固定座，加样臂固定座固定在带传动机构Ⅱ的传送带Ⅱ上，加样臂固定座上设置有在Z向伸缩的加样臂，加样臂包括上臂和下臂，上臂和下臂之间通过齿轮齿条传动机构连接，齿轮齿条传动机构的齿轮连接有驱动齿轮转动的电机Ⅲ，上臂固定在加样臂固定座上，加样针设置在下臂上，X、Y、Z三个方向相互垂直，Z向在竖直方向上。
2.根据权利要求1所述的自动加样机构，其特征在于：所述的下臂的下端固定有加样针盒，所述的加样针设置在加样针盒上，加样针盒上设有加样针液位检测装置。
3.根据权利要求2所述的自动加样机构，其特征在于：所述的机架上还固定有X向从动导轨，Y向导轨的一端设置有X向滚轮，Y向导轨的另一端设置有X向从动滚轮，X向滚轮与X向导轨滚动连接，X向从动滚轮与X向从动导轨滚动连接。
4.根据权利要求2所述的自动加样机构，其特征在于：所述的带传动机构Ⅰ包括两个传送带轮Ⅰ和一个环形传送带Ⅰ，两个传送带轮Ⅰ分别设置在X向导轨的两端，电机Ⅰ的输出轴与其中一个传送带轮Ⅰ相固定，所述的带传动机构Ⅱ包括两个传送带轮Ⅱ和一个环形传送带Ⅱ，两个传送带轮Ⅱ分别设置在Y向导轨的两端，电机Ⅱ的输出轴与其中一个传送带轮Ⅱ相固定。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的自动加样机构，其特征在于：所述的上臂为一固定板，下臂为一个固定条，电机Ⅲ固定在固定板上，齿轮齿条传动机构的齿轮固定在电机Ⅲ的输出轴上，齿轮齿条传动机构的齿条竖向固定在固定条上。
6.根据权利要求5所述的自动加样机构，其特征在于：所述的固定板上设有多个导向轮，多个导向轮分处在固定条的两侧并与固定条接触。
7.根据权利要求6所述的自动加样机构，其特征在于：所述的导向轮上设有槽，固定条的两侧上各固定有一个导向条，导向条卡在相邻的导向轮的槽中。
8.根据权利要求7所述的自动加样机构，其特征在于：所述的导向轮上设有凸出于导向轮圆周面的橡胶圈。
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