CN104459177A - 摄像加样机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加样臂，要解决的技术问题是使得加样臂具有摄像的功能，提高记录的准确率，降低了大量人工成本，提高了工作效率和试验的可追溯性。本发明包括具有加样针的加样机械臂本体，加样机械臂本体包括设置在加样臂固定座上的Y轴传动机构、Z轴转动机构和连接控制Y轴传动机构、Z轴转动机构的控制板，加样针连接固定在Y轴传动机构的下端，Y轴传动机构与Z轴传动机构通过驱动滑动座实现加样针的Y轴与Z轴方向移动，Z轴传动机构上固定连接有摄像头座，摄像头座的下端设有与加样针平行设置的摄像头，摄像头与控制板连接。与现有技术相比，在向玻片注射样品的同时能够拍摄下玻片上的条码，解决了人工记录容易出错的问题。

Description

摄像加样机械臂

技术领域

本发明涉及一种实验设备，特别涉及一种用于液基薄层细胞检测领域的自动检测设备用的摄像加样机械臂组件。

背景技术

目前在液基薄层细胞自动检测领域，通常是将分离好的细胞液转移至玻片上进行细胞玻片制作，为了分辨玻片上制作成的细胞玻片来源于哪一个样品，一般在每一个玻片上贴上独有的条码来分辨。为了记录玻片上的独特条码，目前通常采用人工记录，这种人工记录方式易出错，人力成本花费较高，效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种加样臂，要解决的技术问题是使得加样臂具有摄像的功能，提高记录的准确率，降低了大量人工成本，提高了工作效率和试验的可追溯性。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案实现：一种摄像加样机械臂，包括具有加样针的加样机械臂本体，所述加样机械臂本体包括设置在加样臂固定座上的Y轴传动机构、Z轴转动机构和连接控制Y轴传动机构、Z轴转动机构的控制板，所述加样针连接固定在Y轴传动机构的下端，Y轴传动机构与Z轴传动机构通过驱动滑动座实现加样针的Y轴与Z轴方向移动，所述Z轴传动机构上固定连接有摄像头座，所述摄像头座的下端设有与加样针平行设置的摄像头，所述摄像头的镜头朝下，摄像头与控制板连接。

本发明所述的Z轴传动机构包括与加样针连接并且沿Z轴方向设置的具有齿纹的齿条，所述摄像头座固定在齿条的下部，加样针固定连接在齿条的下端面上，在滑动座上设有供齿条穿过的齿条通孔，齿条的上端设置在齿条通孔内并可沿齿条通孔的轴向滑动，在滑动座上设有沿Y轴方向设置的滑动座通孔，所述滑动座通孔与齿条通孔连通，在滑动座通孔内设有Z轴齿轮，所述Z轴齿轮与滑动座通孔同轴设置，当齿条穿过齿条通孔时，齿条与Z轴齿轮啮合，在Z轴齿轮的轴心上设有齿轮孔，齿轮孔内插接固定有传动杆，所述传动杆的后端经联轴器与Z轴电机的输出轴连接，Z轴电机与控制板连接。

本发明所述的Y轴传动机构包括固定连接甲氧比固定座上的第一同步轮、固定在加样臂固定座上的Y轴电机，在Y轴电机的输出轴上设有第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮设置在同一水平面上，所述第一同步轮和第二同步轮之间套设有同步带，同步带的一侧皮带固定在滑动座上，当Y轴电机转动时，第一同步轮和第二同步轮驱动同步带转动，同步带带动滑动座移动，在加样臂固定座上固定连接有与滑动座位置相对应并且与传动杆平行的导轨，导轨上卡接有可沿导轨长度方向移动的滑块，滑块与滑动座连接固定。

本发明所述的加样臂固定座上设有支撑座，在支撑座上分别设有供传动杆以及同步带穿过的传动杆孔和同步带孔。

本发明所述的Z轴齿轮的前后两端端面上分别设有限位套环，限位套环的内环径小于Z轴齿轮的齿轮外径且大于传动杆的外径。

本发明所述的限位套环的外环壁上设有突起的连接部，在滑动座和限位套环位置相对的两侧端面上分别设有连接部嵌入槽，连接部嵌入槽设置在与连接部相对应的位置上，连接部嵌入槽与滑动座通孔连通，所述连接部嵌入在连接部嵌入槽内并通过螺丝紧固在连接部嵌入槽内。

本发明所述的限位套环与Z轴齿轮之间分别设有轴承。

本发明所述的滑动座上设有同步轮凹槽，所述同步带的一侧皮带固定在同步轮凹槽内。

本发明所述的齿条的一侧设有轴线与齿条轴线平行的线管，线管的上端穿过齿条通孔，线管的下部***摄像头座内，线管的下端与摄像头座的下端面对齐，摄像头固定在线管的下端，所述摄像头的线缆经线管与控制板连接。

本发明所述的加样臂固定座上连接有加样臂外壳，在加样臂固定座的前端设有加样臂前端盖。

本发明与现有技术相比，采用在加样臂上设置一个与控制板连接的摄像头，使得在向玻片注射样品的同时能够拍摄下玻片上的条码，不仅解决了人工记录容易出错的问题，而且降低了人工成本，而且提高了记录的准确率。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明的外部结构示意图。

图4是本发明的立体分解结构示意图。

图5是本发明第一同步轮、第二同步轮与加样臂固定座之间的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2和图3所示，在本发明中，以加样机的加样盒为水平面，将加样针1的轴线方向定义为Z轴，将与加样针1轴线垂直的导轨24的长度方向(即加样臂固定座26的长边)定义为Y轴。

本发明的摄像加样机械臂包括加样机械臂本体30，加样机械臂本体30包括Z轴传动机构、Y轴传动机构、加样臂固定座26和控制板75，Z轴传动机构、Y轴传动机构均设置在加样臂固定座26上，在Z轴传动机构的下端设有加样针1，在Y轴传动机构和Z轴传动机构之间通过滑动座7实现了加样针1的Y轴和Z轴的移动，在Z轴传动机构上设有摄像头座2，摄像头座2的下端设有镜头的轴线与加样针1的轴线方向平行的摄像头3，摄像头3的镜头朝下，从而使在加样的同时能够记录玻片上的条码。

如图4所示，加样臂固定座26的横截面为倒L字形，加样臂固定座26的前端连接固定有加样臂前端盖27，控制板75安装在加样臂前端盖27上，在加样臂固定座26上还设有用于起保护作用的加样臂外壳28，其通过螺丝与加样臂固定座26固定连接；

Z轴传动机构包括与加样针1连接并且沿Z轴(加样针1的轴线)方向设置的齿条5，摄像头座2固定在齿条5的下部，在摄像头座2的后端设有沿Z轴方向开设的摄像头座凹槽34，所述摄像头座凹槽34设有两个，两个摄像头座凹槽34贯穿摄像头座2的上下两端，齿条5的下部固定连接在其中一个摄像头座凹槽34内，在摄像头座凹槽34内还设有与齿条5的轴线平行的线管6，线管6设置在齿条5旁，线管6的下部固定在另一个摄像头座凹槽34内，其下端面与摄像头座2的下端面对齐，加样针1固定连接在齿条5的下端面上，摄像头3固定在线管6的下端，摄像头3的线缆经线管6与控制板连接，所述摄像头座2的后端设有通过螺丝连接固定并且封闭摄像头座凹槽34开口的摄像头座盖板4；

所述滑动座7为一个矩形，在滑动座7的右侧侧面上设有供齿条5以及线管6穿过的齿条通孔33，所述齿条通孔33为矩形孔，齿条5以及线管6的上端设置在齿条通孔33内并可沿齿条通孔33的轴向滑动实现加样针1以及摄像头3Z轴方向的移动，在滑动座7的上部设有沿Y轴方向开设的滑动座通孔31，滑动座通孔31为圆孔，滑动座通孔31贯穿滑动座7的前后两端端面，滑动座通孔31的右侧与齿条通孔33连通，在滑动座通孔31内设有Z轴齿轮29，所述Z轴齿轮29与滑动座通孔31同轴设置，当齿条5穿过齿条通孔33时，齿条5与Z轴齿轮29啮合，在Z轴齿轮29的轴心上设有齿轮孔32，齿轮孔32内插接固定有传动杆13，所述传动杆13的后端经联轴器16与Z轴电机18的输出轴连接，Z轴电机18与控制板连接，Z轴电机18经Z轴电机固定座17固定在加样臂固定座26上。

本发明中，传动杆13为方通，相应的，齿轮孔32亦为矩形孔，传动杆13与齿轮孔32过盈配合，在联轴器16与传动杆13之间通过方杆连接头15连接，该方杆连接头15的前部为矩形柱状结构，方杆连接头15的后部为圆柱体结构，方杆连接头15的前部插接在传动杆13的后端内，圆柱体结构插接在联轴器16的轴孔内。

在Z轴齿轮29的前后两端端面上分别设有结构均相同的限位套环22，限位套环22的内环径小于Z轴齿轮29的齿轮外径且大于传动杆13的外径，限位套环22的外环径与滑动座通孔31的孔径相等，在限位套环22的外环壁上设有突起的连接部37，在连接部37上设有连接部孔40，在滑动座7的前后两端端面上、与连接部37位置相对应处分别设有连接部嵌入槽38，使限位套环22能够完全设置在滑动座7内，所述连接部嵌入槽38与滑动座通孔31连通，在连接部嵌入槽38内设有分别连通前后两个连接部孔40的嵌入槽通孔11，嵌入槽通孔11内设有轴管10，连接部37嵌入在连接部嵌入槽38内并通过螺丝经连接部孔40和轴管10紧固在连接部嵌入槽38内，实现限制Z轴齿轮29从滑动座通孔31中掉出，将其限制在滑动座通孔31中转动，在限位套环22与Z轴齿轮29之间分别设有轴承21，所述Z轴齿轮29的前后两端端面上设有用于将轴承21套接在Z轴齿轮29上的凸部12。

Y轴传动机构包括第一同步轮8、固定在加样臂固定座26后端的Y轴电机20，在滑动座7的下部左侧开设有同步轮凹槽39，同步轮凹槽39贯穿滑动座7的前后两端端面，同步轮凹槽39的下端凹槽壁的长度小于同步轮凹槽39上端凹槽壁的长度，第一同步轮8通过第一同步轮8上的转轴插接固定在加样臂固定座26的上端(如图5所示)，Y轴电机20输出轴的轴线方向与加样针1的齿条方向平行，在Y轴电机20的输出轴上设有第二同步轮19，第一同步轮8和第二同步轮19设置在同一水平面上，所述第一同步轮8和第二同步轮19之间套设有同步带9，同步带9的右侧皮带通过固定片固定在同步轮凹槽39中，在加样臂固定座26上固定连接有与滑动座7位置相对应并且与传动杆13平行的导轨24，导轨24上卡接有可沿导轨24长度方向移动的滑块25，滑块25与滑动座7连接固定，实现导向的作用。

在加样臂固定座26上设有L字形的支撑座14，在支撑座14上分别设有供传动杆13以及同步带9穿过的传动杆孔35和同步带孔36，支撑座14位于加样臂固定座26的中部靠后侧。

本发明的滑动座7还可以由两部分组成，分别为底座71和设置在底座71右侧的底座盖23，底座71和底座盖23通过螺丝连接固定，滑动座通孔31设置在底座71的上部，同步轮凹槽39设置在底座71的下部，同步轮凹槽39的开口设置在底座71的左侧，滑动座通孔31的右侧具有一个开口72，齿条通孔33由分别设置在底座71右侧侧边上的底座凹槽73与底座盖23的左侧边组合后构成，底座凹槽73与开口72为连通，在底座盖23上还可增设一个供线管6穿过的线管孔74。

本发明的齿条5为表面光滑的空心圆柱体，齿条5的齿纹设置在齿条5与Z轴齿轮29的齿纹相对的一侧上。

在实验过程中，控制板控制Y轴电机20的输出轴转动，带动固定于其上的第二同步轮19进行转动，所述第二同步轮19通过同步带9带动第一同步轮8进行运动，同步带9带动滑动座7进行运动，滑动座7在滑块25的作用下，在导轨24上沿Y轴方向移动，滑动座7带动固定于其上的齿条5和线管6在Y轴方向上移动，因此实现了加样针1和摄像头3同时在Y轴方向上移动的目的，让加样和识别条码并行工作，提高了工作效率。

控制板控制Z轴电机18的输出轴转动，Z轴电机18带动固定于其上的联轴器16转动，联轴器16通过方杆连接头15带动传动杆13进行转动，传动杆13通过Z轴齿轮29带动Z向齿条5在Z轴方向上运动，因此Z轴齿条5带动固定于其上的加样针1以及摄像头3在Z轴方向上运动。实现了液基薄层细胞检测加样以及记录条码同步进行，降低了人工记录带来的错误率，不仅也提高了工作效率，而且节约了人力成本。

Claims (10)

1.一种摄像加样机械臂，包括具有加样针(1)的加样机械臂本体(30)，所述加样机械臂本体(30)包括设置在加样臂固定座(26)上的Y轴传动机构、Z轴转动机构和连接控制Y轴传动机构、Z轴转动机构的控制板(75)，所述加样针(1)连接固定在Y轴传动机构的下端，Y轴传动机构与Z轴传动机构通过驱动滑动座(7)实现加样针(1)的Y轴与Z轴方向移动，其特征在于：所述Z轴传动机构上固定连接有摄像头座(2)，所述摄像头座(2)的下端设有与加样针(1)平行设置的摄像头(3)，所述摄像头(3)的镜头朝下，摄像头(3)与控制板连接。

2.根据权利要求1所述的摄像加样机械臂，其特征在于：所述Z轴传动机构包括与加样针(1)连接并且沿Z轴方向设置的具有齿纹的齿条(5)，所述摄像头座(2)固定在齿条(5)的下部，加样针(1)固定连接在齿条(5)的下端面上，在滑动座(7)上设有供齿条(5)穿过的齿条通孔(33)，齿条(5)的上端设置在齿条通孔(33)内并可沿齿条通孔(33)的轴向滑动，在滑动座(7)上设有沿Y轴方向设置的滑动座通孔(31)，所述滑动座通孔(31)与齿条通孔(33)连通，在滑动座通孔(31)内设有Z轴齿轮(29)，所述Z轴齿轮(29)与滑动座通孔(31)同轴设置，当齿条(5)穿过齿条通孔(33)时，齿条(5)与Z轴齿轮(29)啮合，在Z轴齿轮(29)的轴心上设有齿轮孔(32)，齿轮孔(32)内插接固定有传动杆(13)，所述传动杆(13)的后端经联轴器(16)与Z轴电机(18)的输出轴连接，Z轴电机(18)与控制板连接。

3.根据权利要求2所述的摄像加样机械臂，其特征在于：所述Y轴传动机构包括固定连接甲氧比固定座(26)上的第一同步轮(8)、固定在加样臂固定座(26)上的Y轴电机(20)，在Y轴电机(20)的输出轴上设有第二同步轮(19)，第一同步轮(8)和第二同步轮(19)设置在同一水平面上，所述第一同步轮(8)和第二同步轮(19)之间套设有同步带(9)，同步带(9)的一侧皮带固定在滑动座(7)上，当Y轴电机(20)转动时，第一同步轮(8)和第二同步轮(19)驱动同步带(9)转动，同步带(9)带动滑动座(7)移动，在加样臂固定座(26)上固定连接有与滑动座(7)位置相对应并且与传动杆(13)平行的导轨(24)，导轨(24)上卡接有可沿导轨(24)长度方向移动的滑块(25)，滑块(25)与滑动座(7)连接固定。

4.根据权利要求3所述的摄像加样机械臂，其特征在于：所述加样臂固定座(26)上设有支撑座(14)，在支撑座(14)上分别设有供传动杆(13)以及同步带(9)穿过的传动杆孔(35)和同步带孔(36)。

5.根据权利要求4所述的摄像加样机械臂，其特征在于：所述Z轴齿轮(29)的前后两端端面上分别设有限位套环(22)，限位套环(22)的内环径小于Z轴齿轮(29)的齿轮外径且大于传动杆(13)的外径。

6.根据权利要求5所述的摄像加样机械臂，其特征在于：所述限位套环(22)的外环壁上设有突起的连接部(37)，在滑动座(7)和限位套环(22)位置相对的两侧端面上分别设有连接部嵌入槽(38)，连接部嵌入槽(38)设置在与连接部(37)相对应的位置上，连接部嵌入槽(38)与滑动座通孔(31)连通，所述连接部(37)嵌入在连接部嵌入槽(38)内并通过螺丝紧固在连接部嵌入槽(38)内。

7.根据权要求6所述的摄像加样机械臂，其特征在于：所述限位套环(22)与Z轴齿轮(29)之间分别设有轴承(21)。

8.根据权利要求7所述的摄像加样机械臂，其特征在于：所述滑动座(7)上设有同步轮凹槽(39)，所述同步带(9)的一侧皮带固定在同步轮凹槽(39)内。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的摄像加样机械臂，其特征在于：所述齿条(5)的一侧设有轴线与齿条(5)轴线平行的线管(6)，线管(6)的上端穿过齿条通孔(33)，线管(6)的下部***摄像头座(2)内，线管(6)的下端与摄像头座(2)的下端面对齐，摄像头(3)固定在线管(6)的下端，所述摄像头(3)的线缆经线管(6)与控制板连接。

10.根据权利要求9所属的摄像加样机械臂，其特征在于：所述加样臂固定座(26)上连接有加样臂外壳(28)，在加样臂固定座(26)的前端设有加样臂前端盖(27)。