CN110281263A - 一种取样器夹取装置 - Google Patents

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余康林
张传毅
胡诚
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Abstract

本发明涉及一种取样器夹取装置。该装置，包括凸轮、驱动转动的凸轮电机、夹爪开合连杆、夹爪前后连杆和夹爪，凸轮电机的输出轴与凸轮转轴连接，通过凸轮转轴驱动凸轮转动；夹爪前后连杆一端设置在凸轮下表面的下凸轮滑槽内,另一端与凸轮下固定板上的夹爪前后固定板连接；夹爪开合连杆一端设置在凸轮上表面的上凸轮滑槽内，另一端与夹爪配合。通过取样器夹取装置，实现取样器的自动抓取，接种完成后，实现取样器的自动丢弃；在凸轮的上下两面设置上凸轮滑槽和下凸轮滑槽，分别控制夹爪开合连杆和夹爪前后连杆运动，进行实现初始位(夹爪闭合)、夹爪前伸、夹爪打开、夹爪再前伸、夹爪闭合抓取、夹爪后退和初始位(夹爪闭合)复杂动作。

Description

一种取样器夹取装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其是涉及一种取样器夹取装置。
背景技术
在医学临床中，通过血培养可以查明病人血中的病原菌，以便及时准确的进行针对性的治疗，所以血培养是医学临床化验室中重要的检验项目之一。为查明血液中的病原菌，通常是把静脉穿刺获得的病人血液接种到血液培养仪器进行培养，以得到准确的诊断结果。
在血培养过程中，需要采用取样器对血液样本进行取样加样。现有技术，一般是采用人工的形式进行，自动化程度低，劳动强度高，易对医护人员造成感染。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种自动化程度高的取样器夹取装置。
本发明采用的技术方案是：一种取样器夹取装置，其特征在于：包括凸轮、驱动转动的凸轮电机、夹爪开合连杆、夹爪前后连杆和夹爪，所述凸轮通过凸轮转轴设置在凸轮上固定板和凸轮下固定板之间，所述凸轮电机固定在凸轮上固定板上，所述凸轮电机的输出轴与凸轮转轴连接，通过凸轮转轴驱动凸轮转动；所述夹爪前后连杆一端设置在凸轮下表面的下凸轮滑槽内，另一端与凸轮下固定板上的夹爪前后固定板连接；所述夹爪开合连杆一端设置在凸轮上表面的上凸轮滑槽内，另一端与夹爪配合；所述夹爪通过夹爪固定轴设置在夹爪固定板上，所述夹爪固定板与夹爪前后固定板固定连接。
作为优选，所述夹爪开合连杆端部设有齿条，所述夹爪端部设有与齿条配合的齿轮，所述夹爪开合连杆运动，所述齿条与齿轮配合，驱动夹爪张开或闭合。
进一步的，所述凸轮电机带动凸轮转动，所述夹爪前后连杆在下凸轮滑槽内相对运动，所述夹爪开合连杆在上凸轮滑槽内相对运动；初始位置，夹爪处于闭合状态；所述凸轮电机转动，第一伸出段，夹爪前后连杆和夹爪开合连杆向取样器一侧同步移动，闭合的夹爪逐渐伸出；夹爪张开段，凸轮电机继续转动，夹爪前后连杆停止移动，夹爪开合连杆继续向取样器一侧移动，夹爪逐渐张开；第二伸出段，凸轮电机继续转动，夹爪前后连杆和夹爪开合连杆向取样器一侧继续同步移动，张开的夹爪继续伸出；夹爪抓取段，凸轮电机继续转动，夹爪前后连杆停止移动，夹爪开合连杆向远离取样器一侧移动，张开的夹爪闭合将取样器夹紧；夹爪后退段，凸轮电机继续转动，夹爪前后连杆和夹爪开合连杆向远离取样器一侧同步移动，直至回到初始位。
更进一步的，所述夹爪前后连杆通过下凸轮随动器设置在下凸轮滑槽内，所述夹爪开合连杆通过上凸轮随动器设置在上凸轮滑槽内。
更进一步的，所述夹爪前后固定板通过导轨设置在凸轮下固定板上，所述夹爪开合连杆通过导轨设置在夹爪前后固定板上。
更进一步的，所述凸轮上设有初始位置检测器。
作为优选，所述凸轮上固定板和凸轮下固定板之间设有支撑架。
作为优选，所述凸轮电机采用步进电机(闭环步进电机)。
本发明取得的有益效果是：通过取样器夹取装置，实现取样器的自动抓取，接种完成后，实现取样器的自动丢弃；在凸轮的上下两面设置上凸轮滑槽和下凸轮滑槽，分别控制夹爪开合连杆和夹爪前后连杆运动，进行实现初始位(夹爪闭合)、夹爪前伸、夹爪打开、夹爪再前伸、夹爪闭合抓取、夹爪后退和初始位(夹爪闭合)复杂动作。
附图说明
图1-3为本发明的结构示意图；
图4为凸轮的剖视图；
图5为凸轮上表面的上凸轮滑槽结构示意图；
图6为凸轮下表面的下凸轮滑槽结构示意图；
图7为夹爪开合连杆在上凸轮滑槽内运动的时序图；
图8为夹爪前后连杆在下凸轮滑槽内运动的时序图；
图9-14为取样器夹取装置各个运动状态示意图；
附图标记：1、凸轮电机；2、凸轮上固定板；3、凸轮下固定板；4、凸轮；41、上凸轮滑槽；42、下凸轮滑槽；43、初始位置检测器；5、凸轮转轴；6、夹爪前后连杆；61、夹爪前后固定板；62、下凸轮随动器；7、夹爪开合连杆；71、齿条；72、上凸轮随动器；8、夹爪；81、夹爪齿轮；82、夹爪固定板；10、取样器；11、支撑架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1-3所示，本发明的一种取样器夹取装置，包括凸轮上固定板2、凸轮下固定板3、夹爪开合连杆7、夹爪前后连杆6、夹爪固定块82和夹爪8，及设置在凸轮上固定板2和凸轮下固定板3之间的凸轮4；凸轮4通过凸轮转轴5和轴承设置在凸轮上固定板2和凸轮下固定板3之间，凸轮转轴5与凸轮电机1相连；凸轮4上表面设有上凸轮滑槽41，下表面设有下凸轮滑槽42，夹爪前后连杆6一端设置在下凸轮滑槽42内，另一端与夹爪前后固定板61连接，夹爪前后固定板61设置在凸轮下固定板3上；夹爪开合连杆7一端设置在上凸轮滑槽41内，另一端与夹爪8配合，夹爪8通过夹爪固定轴设置在夹爪固定板82上，夹爪固定板82与夹爪前后固定板61固定连接。
结合图4-14所示，凸轮电机1带动凸轮4转动，夹爪前后连杆6在下凸轮滑槽42内相对运动，夹爪开合连杆7在上凸轮滑槽41内相对运动。初始位置，夹住38处于闭合状态；第一伸出段，凸轮电机1转动，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7向取样器10一侧同步移动，闭合的夹爪8(夹爪不张开)逐渐向外伸出；夹爪张开段，凸轮电机1继续转动，夹爪前后连杆6停止移动，夹爪开合连杆7继续向取样器10一侧移动，在夹爪开合连杆7端部的齿条71和夹爪齿轮81的配合作用下，夹爪8逐渐张开；第二伸出段，凸轮电机1继续转动，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7向取样器10一侧继续同步移动，完全张开的夹爪8继续向外伸出；夹爪抓取段，凸轮电机1继续转动，夹爪前后连杆6停止移动，夹爪开合连杆7向远离取样器10一侧移动，张开的夹爪8闭合将取样器10夹紧；夹爪后退段，凸轮电机1继续转动，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7向远离取样器10一侧同步移动，直至回到初始位，凸轮4转动恰好转动一圈，凸轮电机1停止转动，完成取样器10的抓取动作。
取样加样完成后，通过左右移载装置将取样器夹取装置运动到废弃箱处，凸轮电机1带动凸轮4转动，重复上述动作，将夹爪8上的一次性取样器10丢入废弃箱内。
如图7-8所示，初始状态时，夹爪8处于闭合状态；0°～10°时，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7均不动作；10°～80°时，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7同步运动，夹爪8第一次伸出；80°～115°时，夹爪前后连杆6不运动，夹爪开合连杆7继续向取样器10一侧运动，在齿条71和夹爪齿轮81的配合作用下，夹爪8逐渐张开；115°～225°时，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7同步运动，夹爪8继续伸出；225°～250°时，夹爪前后连杆6不运动，夹爪开合连杆7向远离取样器10一侧运动，夹爪8闭合一段，将取样器10夹紧；250°～260°时，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7均不运动；260°～350°时，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7同步向远离取样器10一侧运动，夹爪8回退到初始位置；350°～360°时，夹爪前后连杆6和夹爪开合连杆7均不运动，动作完成。
本实施中，夹爪前后固定板61通过导轨设置在凸轮下固定板3上，夹爪开合连杆7通过导轨设置在夹爪前后固定板61上。
本实施例中，夹爪开合连杆7通过齿轮的形式与夹爪8配合传动，实现夹爪8的张合，夹爪开合连杆7端部设有齿条71，夹爪8的端部设有齿轮81，夹爪开合连杆7与夹爪8产生相对运动时，齿条71与齿轮81配合，从而通过夹爪开合连杆7驱动夹爪8张开或闭合。
本实施例中，夹爪前后连杆6通过下凸轮随动器62设置在下凸轮滑槽42内，夹爪开合连杆7通过上凸轮随动器72设置在上凸轮滑槽41内。下凸轮随动器62和上凸轮随动器72均包括一根销轴和设置在销轴内的转动轴承，销轴上端与夹爪前后连杆6或夹爪开合连杆7端部连接，销轴下端设有转动轴承，转动轴承设置在对应的上凸轮滑槽41或下凸轮滑槽42内。
本实施例中，凸轮上固定板2和凸轮下固定板3之间设有支撑架11，稳定性更好。
本实施例中，凸轮电机1采用(闭环)步进电机，精确控制凸轮4的转动角度。凸轮4上设有初始位置检测器43，用于检测凸轮4的初始位置。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种取样器夹取装置，其特征在于：包括凸轮(4)、驱动转动的凸轮电机(1)、夹爪开合连杆(7)、夹爪前后连杆(6)和夹爪(8)，所述凸轮(4)通过凸轮转轴(5)设置在凸轮上固定板(2)和凸轮下固定板(3)之间，所述凸轮电机(1)固定在凸轮上固定板(2)上，所述凸轮电机(1)的输出轴与凸轮转轴(5)连接，通过凸轮转轴(5)驱动凸轮(4)转动；所述夹爪前后连杆(6)一端设置在凸轮(4)下表面的下凸轮滑槽(42)内，另一端与凸轮下固定板(3)上的夹爪前后固定板(61)连接；所述夹爪开合连杆(7)一端设置在凸轮(4)上表面的上凸轮滑槽(41)内，另一端与夹爪(8)配合；所述夹爪(8)通过夹爪固定轴设置在夹爪固定板(82)上，所述夹爪固定板(82)与夹爪前后固定板(61)固定连接。
2.根据权利要求1所述的取样器夹取装置，其特征在于：所述夹爪开合连杆(7)端部设有齿条(71)，所述夹爪(8)端部设有与齿条(71)配合的齿轮(81)，所述夹爪开合连杆(7)与夹爪(8)相对运动，所述齿条(71)与齿轮(81)配合，驱动夹爪(8)张开或闭合。
3.根据权利要求1或2所述的取样器夹取装置，其特征在于：所述凸轮电机(1)带动凸轮(4)转动，所述夹爪前后连杆(6)在下凸轮滑槽(42)内相对运动，所述夹爪开合连杆(7)在上凸轮滑槽(41)内相对运动；初始位置，夹爪(8)处于闭合状态；所述凸轮电机(1)转动，第一伸出段，夹爪前后连杆(6)和夹爪开合连杆(7)向取样器(10)一侧同步移动，闭合的夹爪(8)逐渐伸出；夹爪张开段，凸轮电机(1)继续转动，夹爪前后连杆(7)停止移动，夹爪开合连杆(7)继续向取样器(10)一侧移动，夹爪(8)逐渐张开；第二伸出段，凸轮电机(1)继续转动，夹爪前后连杆(6)和夹爪开合连杆(7)向取样器(10)一侧继续同步移动，张开的夹爪(8)继续伸出；夹爪抓取段，凸轮电机(1)继续转动，夹爪前后连杆(6)停止移动，夹爪开合连杆(7)向远离取样器(10)一侧移动，张开的夹爪(8)闭合将取样器(10)夹紧；夹爪后退段，凸轮电机(1)继续转动，夹爪前后连杆(6)和夹爪开合连杆(7)向远离取样器(10)一侧同步移动，直至回到初始位。
4.根据权利要求3所述的取样器夹取装置，其特征在于：所述夹爪前后连杆(7)通过下凸轮随动器(62)设置在下凸轮滑槽(42)内，所述夹爪开合连杆(6)通过上凸轮随动器(72)设置在上凸轮滑槽(41)内。
5.根据权利要求3所述的取样器夹取装置，其特征在于：所述夹爪前后固定板(6)通过导轨设置在凸轮下固定板(3)上，所述夹爪开合连杆(7)通过导轨设置在夹爪前后固定板(61)上。
6.根据权利要求3所述的取样器夹取装置，其特征在于：所述凸轮(4)上设有初始位置检测器(43)。
7.根据权利要求1所述的取样器夹取装置，其特征在于：所述凸轮上固定板(2)和凸轮下固定板(3)之间设有支撑架(11)。
8.根据权利要求1所述的取样器夹取装置，其特征在于：所述凸轮电机(1)采用步进电机。
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