CN102967483A - 一种双节加样臂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双节加样臂，其中，包括支架组件、直线导轨组件、转轴组件、臂组件及针组件，所述直线导轨组件及转轴组件固定在所述支架组件上，所述直线导轨组件与转轴组件相连接，所述支架组件通过转轴组件及直线导轨组件驱动臂组件上下移动，所述臂组件包括旋转连接在所述转轴组件上的长臂以及用于连接所述针组件的短臂，所述短臂旋转连接在所述长臂的端部。本发明在节省空间的情况下，在整个臂组件覆盖的范围中都可以进行取样，简化了结构，缩短了针组件的行程，提高了取样效率。
Description
技术领域
本发明涉及体外诊断设备领域，尤其涉及一种双节加样臂。
背景技术
现有技术中，体外诊断设备的加样臂常见的有两种：第一种是做圆周运动与上下运动的加样臂，但是这种加样臂只能取圆周上的样本及试剂；第二种是做X、Y及Z三维方向运动的加样臂，这种加样臂可以取矩形区域内任意位置的样本及试剂。这两种加样臂都存在着不足：第一种加样臂虽然体积小、结构简单，但是只能取圆周上的样本，所以取样区域过小；第二种加样臂虽然取样范围广，但是体积大，结构复杂，容易出错，且成本高，不易推广应用。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双节加样臂，旨在解决现有加样臂要么取样范围小、要么结构复杂、成本高的问题。
本发明的技术方案如下：
一种双节加样臂，其中，包括支架组件、直线导轨组件、转轴组件、臂组件及针组件，所述直线导轨组件及转轴组件固定在所述支架组件上，所述直线导轨组件与转轴组件相连接，所述支架组件通过转轴组件及直线导轨组件驱动臂组件上下移动，所述臂组件包括旋转连接在所述转轴组件上的长臂以及用于连接所述针组件的短臂，所述短臂旋转连接在所述长臂的端部。
所述双节加样臂，其中，所述支架组件包括一底座、设置在所述底座上的支板、设置在所述支板的外侧的第一电机及设置在所述支板内侧的第一主动同步带轮，所述第一电机连接所述第一主动同步带轮，所述转轴组件包括与所述第一主动同步带轮通过第一同步带连接的第一从动同步带轮，所述第一从动同步带轮与所述长臂连接，所述第一电机带动所述第一主动同步带轮运动，所述第一主动同步带轮通过第一同步带带动所述第一从动同步带轮运动，实现驱动所述长臂旋转运动。
所述双节加样臂，其中，所述支板的外侧还设置有第二电机，所述支板的内侧设置有第二主动同步带轮、与所述第二主动同步带轮通过第二同步带连接第二从动同步带轮，所述第二电机连接所述第二主动同步带轮，所述转轴组件上设置有一滚珠花键轴及设置在所述滚珠花键轴下端的用于固定所述滚珠花键轴的连接块，所述第二同步带与所述连接块通过同步带压片连接，第二电机带动所述第二主动同步带轮及第二从动同步带轮之间的第二同步带转动，所述第二同步带通过所述同步带压片及连接块驱动所述滚珠花键轴在所述直线导轨组件上进行上下运动，实现联动所述臂组件上下运动。
所述双节加样臂，其中，所述转轴组件上设置有拉簧，所述拉簧的上端连接于转轴组件的顶部，所述拉簧的下端连接于转轴组件的连接块上。
所述双节加样臂，其中，所述转轴组件还包括设置在顶部位置的转轴支架、用于安装所述滚珠花键轴的滚珠花键轴的滚珠花键轴承、用于安装滚珠花键轴承的轴承套，所述轴承套与转轴支架连接。
所述双节加样臂，其中，所述连接块的两端都装有用于防止连接块与滚珠花键轴相对运动的挡圈。
所述双节加样臂，其中，所述长臂的第一端上设置有第三电机、连接在所述第三电机下端的第三主动同步带轮、设置在所述长臂第二端的第三从动同步带轮，所述第三主动同步带轮与所述第三从动同步带轮通过第三同步带连接，所述第三从动同步带轮与所述短臂的第一端连接，所述第三电机带动所述第三主动同步带轮转动，进而通过第三同步带带动所述第三从动同步带轮转动，第三从动同步带轮驱动所述短臂旋转运动。
所述双节加样臂，其中，所述支架组件上设置有一用于检测臂组件的垂直方向行程的第一检测光耦。
所述双节加样臂，其中，所述转轴组件上设置有一用于检测长臂和断臂的水平方向行程的第二检测光耦。
有益效果：本发明提供的双节加样臂，通过在臂组件上设置长臂和短臂共两节臂，并且由不同的电机驱动独立控制臂组件进行上下运动、控制臂组件中的长臂进行旋转运动、控制臂组件中的短臂进行旋转运动，三种运动互不干涉，在节省空间的情况下，在整个臂组件覆盖的范围中都可以进行取样，简化了结构，缩短了针组件的行程，提高了取样效率。
附图说明
图1为本发明双节加样臂较佳实施例的第一视角结构示意图。
图2为图1所示双节加样臂的第二视角结构示意图。
图3为图1所示双节加样臂的第三视角结构示意图。
图4为图1所示双节加样臂的支架组件的第一视角结构示意图。
图5为图1所示双节加样臂的直线导轨组件的第一视角结构示意图。
图6为图5所示直线导轨组件的第二视角结构示意图。
图7为图1所示双节加样臂的转轴组件的第一视角结构示意图。
图8为图7所示转轴组件的第二视角结构示意图。
图9为图1所示双节加样臂的臂组件的第一视角结构示意图。
图10为图9所示臂组件的第二视角结构示意图。
图11为图1所示双节加样臂的针组件的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种双节加样臂，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图3，图1至图3为本发明双节加样臂较佳实施例的不同视角结构示意图，如图所示，所述双节加样臂包括支架组件100、直线导轨组件200、转轴组件300、臂组件400及针组件500，所述直线导轨组件200及转轴组件300固定在所述支架组件100上，所述直线导轨组件200与转轴组件300相连接，所述直线导轨组件200通过转轴组件300驱动臂组件400上下移动，所述臂组件400包括两节臂：旋转连接在所述转轴组件300上的长臂以及用于连接所述针组件500的短臂，所述短臂旋转连接在所述长臂的端部。
本发明中，臂组件400的运动分为三个部分：整个臂组件400的上下运动，臂组件400中的长臂的水平旋转运动，臂组件400中的短臂的水平旋转运动，这三种运动都是独立控制，相互不干涉，类似于人的手臂，在整个臂组件400覆盖的区域都能进行取样，从而节省加样臂占用的空间，简化加样臂的结构，同时也缩短了针组件的行程，提高了取样效率。
下面结合附图针对双节加样臂中的各个组件进行详细的说明。
本实施例中，所述的支架组件是起到支撑整个双节加样臂各机构的作用，如图4所示，所述支架组件100包括一底座101、垂直连接在底座101上的支板102，在所述支板102的外侧设置有两个电机：第一电机103及第二电机104，分别控制臂组件400的长臂的旋转运动以及控制臂组件400的上下运动。
在所述支板102的外侧，所述第一电机103上连接有第一主动同步带轮111，在所述转轴组件300中还设置有第一从动同步带轮303（如图7所示），所述第一主动同步带轮111与第一从动同步带轮303通过第一同步带连接，所述第一从动同步带轮303又连接所述臂组件400中的长臂，所述第一电机103转动时，带动所述第一主动同步带轮111上的第一同步带转动，所述第一同步带又带动所述第一从动同步带轮303运动，所述第一从动同步带轮303最终带动所述长臂进行水平方向的旋转运动。在本实施例中的第一电机111上安装有一减速箱110和编码器109，而所述第一电机111则是安装在电机架上，所述电机架固定于支板102外侧。
所述第二电机104设置在所述第一电机103的下方，所述第二电机104连接第二主动同步带轮105，所述第二主动同步带轮105通过第二同步带108与第二从动同步带轮106连接，所述第二从动同步带轮106及第二主动同步带轮105设置在支板102的内侧，并且是竖直设置，从而由第二电机104驱动第二主动同步带轮105上的第二同步带108在竖直方向上转动，进而带动所述第二从动同步带轮106转动。
本实施例中的直线导轨组件200也是设置在支架组件100上，具体来说，结合图5及图6所示，所述直线导轨组件200上设置有导轨201及在所述导轨201上可滑动的滑块202，所述导轨201是竖直设置，即滑块202在所述导轨201上上下运动，所述直线导轨组件200还包括用于安装导轨201的导轨安装板203及安装在所述导轨安装板203上的电路板204。
所述第二电机104驱动控制臂组件400的控制过程还需要转轴组件300中的滚珠花键轴301及用于固定滚珠花键轴301的连接块302来实现，滚珠花键轴的功能是传动，其可以实现轴向直线运动，又能实现旋转运动，如图7所示，滚珠花键轴301设置在转轴组件300的中部位置，其底部固定有一连接块302，所述连接块302是连接于所述直线导轨组件200的滑块202上的，所述连接块302又通过一同步带压片600（图3中示出）与第二从动同步带轮106及第二主动同步带轮105的第二同步带108连接，当所述第二电机104带动该第二同步带108转动，所述第二同步带108转动又通过同步带压片600带动所述连接块302运动，所述连接块302通过滑块202在所述导轨201上进行上下运动，由此带动所述滚珠花键轴301进行上下运动，从而使滚珠花键轴301上端连接的臂组件400进行上下运动。
在所述转轴组件中，结合图7及图8所示，还设置有在转轴组件300顶部位置的转轴支架304、用于安装所述滚珠花键轴301的滚珠花键轴承305、用于安装滚珠花键轴承305的轴承套306，所述轴承套305与转轴支架306连接，第一从动同步带轮303即设置在所述转轴支架304的下端，并且通过深沟球滚动轴承与轴承套305连接，所述轴承套305的端部还设置有一挡环，用于防止深沟球滚动轴承往上移动，滚珠花键轴301通过滚珠花键轴承305与第一从动同步带轮303连接，在所述滚珠花键轴301与第一从动同步带轮303之间还设置有一平键，用于防止滚珠花键轴301与第一从动同步带轮303相对滚动。
在所述转轴组件300中，还设置有拉簧307，所述拉簧307也是竖直设置，所述拉簧307的上端连接于转轴组件300的顶部，所述拉簧307的下端连接于所述转轴组件300的连接块302，具体来说，所述拉簧307的上端是通过一拉簧挂钉连接于所述转轴支架上的，即拉簧挂钉固定于所述转轴支架上，拉簧307的下端连接于连接块302的拉簧挂钩308上，在所述连接块302的两端均装有用于防止连接块302与滚珠花键轴301相对运动的挡圈，保证滚珠花键轴301上下运动时，连接块302不会相对运动。
本实施例中的臂组件，结合图9及图10所示，包括两节臂：长臂401和短臂402，长臂401的一端连接于滚珠花键轴301，并且与所述第一从动同步带轮303连接，从而实现长臂401的水平方向的旋转运动以及整个臂组件400竖直方向的上下运动。而在所述长臂401上还设置有用于控制短臂402进行水平方向的旋转运动的控制装置。
具体来说，在所述长臂401上设置有第三电机403及由所述第三电机403带动的第三主动同步带轮404及与所述第三主动同步带轮404通过第三同步带连接的第三从动同步带轮405，所述第三从动同步带轮405通过第三从动同步带轮轴与短臂402连接，即第三从动同步带轮轴设置在长臂401的另一端，并且同时连接于短臂402上，所述第三电机403带动所述第三主动同步带轮404转动，进而带动第三同步带运动，从而控制第三从动同步带轮405转动，所述第三从动同步带轮405通过第三从动同步带轮轴驱动所述短臂402进行水平方向的旋转运动。
在所述长臂401上还设置有用于安装所述第三电机403的电机安装板406以及用于控制第三电机403的电路板407，所述第三从动同步带轮轴也是通过深沟球轴承与长臂401的端部进行连接，在所述第三电机403上还设置有一编码器408，所述长臂401上还设置有一保护弹簧409，所述保护弹簧409通过一弹簧压板410固定在长臂401上，长臂401上的线与管等装置都是从保护弹簧409中穿过，启动保护作用，在所述短臂402的用于连接针组件500的一端设置有针套411、定位销钉412，用于固定所述针组件。
如图11所示，所述的针组件500包括针管501及与所述针管501套接的针护套502，所述针护套502与一针感应片503连接，所述针感应片503上还设置有一铜片504，用于接线使用，所述针管501的顶部连接有螺钉505，所述螺钉505的内部设置有连接头，用来与短臂402上的针套及定位销钉连接固定。在短臂与针组件连接的一端设置有弹簧，所述弹簧用于将针组件向下压，当针组件的下端撞击到物体时，针组件通过该弹簧向上弹，接触到弹簧上方的弹片，从而使电路连通报错，实现取样的控制。
此外，在所述支架组件上还设置有一用于检测臂组件的垂直方向行程的第一检测光耦，具体可将第一检测光耦设置在支架组件的支板上，在所述转轴组件上设置有一用于检测长臂和断臂的水平方向行程的第二检测光耦，具体可将第二检测光耦设置在转轴支架上，通过上述第一检测光耦及第二检测光耦达到准确控制臂组件的三个运动的行程，从而实现准确的取样。
综上所述，本发明通过在臂组件上设置长臂和短臂共两节臂，并且由不同的电机驱动独立控制臂组件进行上下运动、控制臂组件中的长臂进行旋转运动、控制臂组件中的短臂进行旋转运动，三种运动互不干涉，在节省空间的情况下，在整个臂组件覆盖的范围中都可以进行取样，简化了结构，缩短了针组件的行程，提高了取样效率。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种双节加样臂，其特征在于，包括支架组件、直线导轨组件、转轴组件、臂组件及针组件，所述直线导轨组件及转轴组件固定在所述支架组件上，所述直线导轨组件与转轴组件相连接，所述支架组件通过转轴组件及直线导轨组件驱动臂组件上下移动，所述臂组件包括旋转连接在所述转轴组件上的长臂以及用于连接所述针组件的短臂，所述短臂旋转连接在所述长臂的端部。
2.根据权利要求1所述双节加样臂，其特征在于，所述支架组件包括一底座、设置在所述底座上的支板、设置在所述支板的外侧的第一电机及设置在所述支板内侧的第一主动同步带轮，所述第一电机连接所述第一主动同步带轮，所述转轴组件包括与所述第一主动同步带轮通过第一同步带连接的第一从动同步带轮，所述第一从动同步带轮与所述长臂连接，所述第一电机带动所述第一主动同步带轮运动，所述第一主动同步带轮通过第一同步带带动所述第一从动同步带轮运动，实现驱动所述长臂旋转运动。
3.根据权利要求2所述双节加样臂，其特征在于，所述支板的外侧还设置有第二电机，所述支板的内侧设置有第二主动同步带轮、与所述第二主动同步带轮通过第二同步带连接第二从动同步带轮，所述第二电机连接所述第二主动同步带轮，所述转轴组件上设置有一滚珠花键轴及设置在所述滚珠花键轴下端的用于固定所述滚珠花键轴的连接块，所述第二同步带与所述连接块通过同步带压片连接，第二电机带动所述第二主动同步带轮及第二从动同步带轮之间的第二同步带转动，所述第二同步带通过所述同步带压片及连接块驱动所述滚珠花键轴在所述直线导轨组件上进行上下运动，实现联动所述臂组件上下运动。
4.根据权利要求3所述双节加样臂，其特征在于，所述转轴组件上设置有拉簧，所述拉簧的上端连接于转轴组件的顶部，所述拉簧的下端连接于转轴组件的连接块上。
5.根据权利要求3所述双节加样臂，其特征在于，所述转轴组件还包括设置在顶部位置的转轴支架、用于安装所述滚珠花键轴的滚珠花键轴的滚珠花键轴承、用于安装滚珠花键轴承的轴承套，所述轴承套与转轴支架连接。
6.根据权利要求5所述双节加样臂，其特征在于，所述连接块的两端都装有用于防止连接块与滚珠花键轴相对运动的挡圈。
7.根据权利要求1所述双节加样臂，其特征在于，所述长臂的第一端上设置有第三电机、连接在所述第三电机下端的第三主动同步带轮、设置在所述长臂第二端的第三从动同步带轮，所述第三主动同步带轮与所述第三从动同步带轮通过第三同步带连接，所述第三从动同步带轮与所述短臂的第一端连接，所述第三电机带动所述第三主动同步带轮转动，进而通过第三同步带带动所述第三从动同步带轮转动，第三从动同步带轮驱动所述短臂旋转运动。
8.根据权利要求1所述双节加样臂，其特征在于，所述支架组件上设置有一用于检测臂组件的垂直方向行程的第一检测光耦。
9.根据权利要求1所述双节加样臂，其特征在于，所述转轴组件上设置有一用于检测长臂和断臂的水平方向行程的第二检测光耦。
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