CN102200495B - 新型采样机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新型采样机构，包括机座和采样针升降机构、采样针偏转机构及采样针组件，采样针升降机构带动采样针组件在垂直方向上下往复运动，采样针偏转机构通过齿条、转筒带动采样针组件水平转动。采样机的工作方法包括：（1）上升初始化；（2）偏转初始化；（3）采样；（4）左池打样；（5）右池打样；（6）回归采样位，采样机构完成一个工作周期。相对于现有技术，本发明采用转筒和齿条的设计，使采样针的垂直运动和水平偏转运动处于同一轴线，其结构简单、紧凑，体积较小；本发明齿轮和齿条的结构设计可以使采样针获得较大的速度范围，并且定位准确，不易损坏，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及血液细胞分析技术领域，尤其是一种适用于驱动采样针运动的新型采样机构。
背景技术
在血液细胞分析中，需要通过采样针实现血液的采样，且该采样针通过传动机构实现水平和垂直两个方向的运动。现有的传动机构从运动方式上主要归纳为两种：垂直运动+水平直线运动和垂直运动+水平偏转运动，其中垂直运动多用滚珠丝杠传动、齿轮齿条传动。
目前常见的垂直运动+水平运动机构一般来说是由两个运动副构成，并且一个运动副可能在另一运动副上，该机构在垂直方向上一般有两种实现方式：1）采用齿轮传动，由齿轮和齿条组成；2）采用步进马达、同步皮带、滚珠丝杠和作为运动滑块的铝悬架构成的非刚性连接装置，而该机构在水平方向都采用同步带带动滑块沿光轴或水平导轨进行运动，属于水平直线运动的类型。对于垂直运动+水平偏转运动的机构，一般来说是采用一个上下运动副，这个运动副同时又可绕其驱动丝杠或光轴进行偏转运动。
对比以上两类运动方式，“垂直运动+水平直线运动”的传动机构的运动空间相对较大，占用一定平面空间；而“垂直运动十偏转运劫”的传动空间占用运动空间较小，所以该种方式被广泛采用。
现有的“垂直运动+偏转运动”的传动采样机构包括机座、升降动力件、偏转动力件、同步带、升降连接件、采样针滑块组件、偏转连接件、导向轴及偏转轴。
其工作原理为步进电机驱动同步带轮，安装在同步带轮上的同步带带动减速机构，减速机构上的同步带轮与升降动力件联动，实现采样针滑块组件的垂直运动。步进电机驱动导向轴偏转，固定在光轴上的偏转连接件随之一起联动，实现采样针滑块的偏转运动。该技术存在如下缺点：
1、在垂直运动时，从动力输出需要减速机构，两条同步带及相应的同步带轮，偏转轴等均使该结构复杂；
2、由于同步带，导向轴，偏转轴均不同轴，使该机构占用空间较大；
3、同步带轮传动比不准确，寿命低。
发明内容
针对以上现有血液细胞采样机构的不足，本发明的目的是提供一种新型血液细胞采样机构。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
新型采样机构，包括机座和设在机座上的采样针升降机构、采样针偏转机构以及采样针组件，所述采样针升降机构包括升降动力件和与其连接的齿轮，所述齿轮与齿条啮合；
所述采样针偏转机构包括偏转动力件、传动盖、转筒以及清洗块，所述偏转动力件通过联轴器与传动盖连接，所述传动盖和清洗块分别与转筒连接；
所述采样针组件包括针座、采样针以及轴承，所述针座与转筒活动连接，采样针与针座连接，所述针座通过轴承固定于齿条上，使得针座可以在齿条上旋转；
所述采样针升降机构带动采样针组件在垂直方向上下往复运动，所述采样针偏转机构带动采样针组件水平转动。
作为本发明的优选技术方案，所述机座包括竖直的底板、上支板和下支板，所述上支板和下支板分别安装在底板的顶端和下部。
作为本发明的优选技术方案，所述升降动力件包括步进电机b，所述步进电机b安装在底板的下部并穿过底板；所述步进电机b上安装有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿条沿导轴运动。
作为本发明的优选技术方案，所述偏转动力件包括步进电机a，步进电机a安装在上支板的上方，其电机轴向下伸至上支板下部；
所述传动盖通过联轴器与电机a相连，所述转筒与传动盖通过螺钉连接和固定，转筒设有一导槽，所述针座可以沿导槽上下往复运动，所述清洗块与转筒固定连接。
作为本发明的优选技术方案，所述转筒转动时带动针座同时转动。
作为本发明的优选技术方案，所述齿条、导轴与转筒处在同一轴线上。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明采用转筒和齿条的设计，使采样针的垂直运动和水平偏转运动处于同一轴线，其结构简单、紧凑，体积较小；本发明齿轮和齿条的结构设计可以使采样针获得较大的速度范围，并且定位准确，不易损坏，使用寿命长。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的立体结构示意图之一；
图3是本发明的局部剖视结构示意图；
图4是本发明的立体结构示意图之二。
具体实施方式
如图1至图4所示，新型采样机构，包括机座和设在机座上的采样针升降机构、采样针偏转机构以及采样针组件，所述采样针升降机构包括升降动力件8和与其连接的齿轮9，所述齿轮与齿条啮合；所述采样针偏转机构包括偏转动力件、传动盖3、转筒14以及清洗块15，所述偏转动力件通过联轴器2与传动盖3连接，所述传动盖3和清洗块15分别与转筒14连接；所述采样针组件包括针座12、采样针13以及轴承，所述针座12与转筒14活动连接，采样针13与针座12连接，所述针座通过轴承固定于齿条16上，使得针座12可以在齿条16上旋转，但其垂直自由度被约束。所述采样针升降机构带动采样针组件在垂直方向上下往复运动，所述采样针偏转机构带动采样针组件水平转动。
本实施例中，所述机座包括竖直的底板4、上支板11和下支板7，所述上支板11和下支板7分别安装在底板4的顶端和下部。所述升降动力件8包括步进电机b，步进电机b安装在底板4的下部并穿过底板4；步进电机b上安装有齿轮9，齿轮9与齿条16啮合，使电机的旋转动力变为齿条16的垂直运动，齿条16沿导轴18运动。电机b8转动通过齿轮9将动力输出给齿条16，从而使固定于齿条16上的针座12作垂直运动，实现采样针13的垂直运动。
本实施例所述偏转动力件包括步进电机a1，步进电机a1安装在上支板11的上方，其电机轴向下伸至上支板11下部；所述传动盖3通过联轴器2与电机a1相连，所述转筒与传动盖通过螺钉连接和固定，转筒14设有一导槽，所述针座12可以沿导槽上下往复运动，所述清洗块15与转筒14固定连接。电机a1通过联轴器2使传动盖3、转筒14和清洗块15一起转动。当转筒14进行转动时，使导槽中的针座12也做偏转运动，从而实现采样针的偏转运动。本实施例中，所述转筒14转动时带动针座12同时转动，并且所述齿条16、导轴18与转筒14处在同一轴线上。
本新型采样机构的工作方法，包括以下步骤：
（1）上升初始化，所述采样机启动后，采样针组件先寻找上初始零位；当装在齿条16上的垂直挡片17不在垂直传感器10的感应区间内时，步进电机b8驱动齿条16至垂直传感器10对应位置处；当垂直挡片17在垂直传感器10感应区间内时，齿轮先向下运动一定距离后，再向上运动至垂直传感器10对应感应处，以保证上起始零位精确；
（2）偏转初始化，当上升初始化完成后，偏转机构将寻找偏转初始零位；当偏转挡片6不在偏转传感器5区间内，步进电机a1驱动偏转机构逆时针旋转至偏转传感器5对应感应处，然后再顺时针旋转90度到中位，此时偏转挡片6在偏转传感器5区间内，否则，将报故障；当偏转挡片6在偏转传感器5区间内，偏转机构先顺时针旋转一定角度，再逆时针旋转运动至偏转传感器5对应感应处，其后续动作同上；
（3）采样，在采样针下方放入待检试样管，按下机器上对应执行按键后，步进电机b8驱动采样针组件停留一定时间待吸样完成后，步进电机b8驱动采样针组件带动采样针上升，其动作等同上升初始化动作（垂直感应器10判断控制）；
（4）左池打样，当采样针组件上升到上升初始零位后，步进电机b8停止驱动，步进电机a1将开始驱动偏转机构带动采样针13顺时针旋转90度到左池上方，步进电机a1停止，此时偏转挡片6处在作偏转感应器5的动作位感应条件下，电机b8驱动采样针组件带动采样针13向下运动到左池特定高度，并停留一定时间排出一定量的试样后，反向上升进行上升初始化动作（垂直感应器10判断控制）；
（5）右池打样，当采样针组件上升到上升初始零位后，步进电机b8停止驱动，步进电机a1将开始驱动偏转机构带动采样针13逆时针旋转180度到右池上方，步进电机a1停止，此时偏转挡片6处在偏转感应器5的感应条件下，步进电机b8驱动采样针组件带动采样针13向下运动到右池特定高度，并停留一定时间排出剩余的试样后，反向上升进行上升初始化动作（垂直感应器10判断控制）；
（6）回归采样位，当采样针组件上升到上升初始零位后，步进电机b8停止驱动，步进电机a1将开始驱动偏转机构带动采样针13顺时针旋转90度到采样上方，步进电机a1停止，此时偏转挡片6处在偏转传感器5感应区间，采样机构完成一个工作周期，等待下一次采样。
Claims (3)
1.一种新型采样机构，包括机座和设在机座上的采样针升降机构、采样针偏转机构以及采样针组件，其特征是：所述采样针升降机构包括升降动力件和与其连接的齿轮，所述齿轮与齿条啮合；所述采样针偏转机构包括偏转动力件、传动盖、转筒以及清洗块，所述偏转动力件通过联轴器与传动盖连接，所述传动盖和清洗块分别与转筒连接；所述采样针组件包括针座、采样针以及轴承，所述针座与转筒活动连接，采样针与针座连接，所述针座通过轴承固定于齿条上，使得针座可以在齿条上旋转；所述采样针升降机构带动采样针组件在垂直方向上下往复运动，所述采样针偏转机构带动采样针组件水平转动；
所述机座包括竖直的底板、上支板和下支板，所述上支板和下支板分别安装在底板的顶端和下部；所述升降动力件包括步进电机b，所述步进电机b安装在底板的下部并穿过底板；所述步进电机b上安装有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿条沿导轴运动；
所述偏转动力件包括步进电机a，步进电机a安装在上支板的上方，其电机轴向下伸至上支板下部；所述传动盖通过联轴器与电机a相连，所述转筒与传动盖通过螺钉连接和固定，转筒设有一导槽，所述针座可以沿导槽上下往复运动，所述清洗块与转筒固定连接。
2.根据权利要求1所述的新型采样机构，其特征是：所述转筒转动时带动针座同时转动。
3.根据权利要求1所述的新型采样机构，其特征是：所述齿条、导轴与转筒处在同一轴线上。
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