CN113023642A - 驱控一体式新冠病毒试管开盖装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，包括转接壳、驱控一体直线电机、空心轴电机及试管盖夹持机构，所述驱控一体直线电机固定设置在转接壳上部，所述空心轴电机固定设置在转接壳底部，所述驱控一体直线电机的输出轴上通过螺栓固定设置有转接滑块；所述转接滑块内部卡接设置有螺钉轴承，所述螺钉轴承与连接柱的顶部通过螺纹固定连接，所述连接柱另一端穿过空心轴电机的空心轴转子底部与夹持机构相连，本发明的有益效果是：本发明通过采用限定的驱控一体式新冠病毒试管的开盖装置，与多自由度机器人配合使用，采用智能开盖代替人工开盖，避免了检验人员直接接触试管，大大降低了感染的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及病毒检测装置技术领域，具体涉及驱控一体式新冠病毒试管开盖装置。
背景技术
随着新冠病毒在全球的蔓延，新冠病毒的检测效率直接关乎全人类的活动与发展，检测过程中的核心及关键环节在于新冠病毒试管的开盖效率和安全性。目前的开盖作业大多都由检验人员在P2及以上的实验室内设置的生物安全柜内手动开盖作业，然而，由于新冠病毒传染性极强，在实验室的检验人员需要做好全面防护才能正常工作，而新冠病毒检测的日工作量相当大，每天检验人员要开、盖成千上万个试管，当检验人员身着防护服、手戴多层防护手套时，其开盖动作笨拙，劳动强度大，其影响了检测效率，且在开盖的瞬间，其试管内部可能含有病毒的气溶胶会喷发而出，极易造成检验人员的交叉感染。因此，目前，急需开发可人、机共用的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，由机械式开试管盖代替人工开试管盖，在降低检验人员的劳动强度的同时，能有效提高病毒试管开盖的作业效率和安全性。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种安全性能高、操作方便的驱控一体式新冠病毒试管的开盖装置，由机械式开盖代替人工开盖，在降低检验人员的劳动强度的同时，能有效提高开盖的作业效率和安全性。
本发明的技术方案如下：
驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，包括转接壳、驱控一体直线电机、空心轴电机及试管盖夹持机构，所述驱控一体直线电机固定设置在转接壳上部，所述空心轴电机固定设置在转接壳底部，所述驱控一体直线电机的输出轴上通过螺栓固定设置有转接滑块；所述转接滑块内部卡接设置有螺钉轴承，所述螺钉轴承与连接柱的顶部通过螺纹固定连接，所述连接柱另一端穿过空心轴电机的空心轴转子，与夹持机构相连，所述驱控一体直线电机通过转接滑块、螺钉轴承及连接柱带动试管盖夹持机构夹紧，完成试管夹持，空心轴电机带动连接柱及试管盖夹持机构旋转，完成试管的开、关盖动作。
所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述试管盖夹持机构包括凹槽接座、滑块、倒梯形推块及手指，所述凹槽接座底部中间开设有供倒梯形推块活动的推块型腔，所述滑块活动设置在推块型腔内，且与推块型腔相匹配，所述手指固定连接在滑块底部，所述滑块的内侧面设为斜面结构，在倒梯形推块的作用下，两个滑块相对于倒梯形推块在推块型腔上背向或相向水平滑动，带动手指张开或闭合，实现新冠病毒采样管的松开和夹持。
所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述转接壳内上方位置设有第一凹槽，中部位置设有第二凹槽，下方位置设有第三凹槽；所述驱控一体直线电机固定设置在转接壳上的第一凹槽内，所述驱控一体直线电机的输出轴穿设在第二凹槽，且输出轴能够在第二凹槽内往复运动，所述转接滑块设置在第三凹槽内，且转接滑块能够在第三凹槽内往复运动。
所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述转接滑块的顶部设有螺栓安装孔，所述转接滑块中部设有第一开槽，所述转接滑块底部设有第二开槽，所述第一开槽与第二开槽相连通。
所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述螺钉轴承包括轴承外环设置在轴承外环下方的轴承内螺钉，所述轴承外环与第一开槽卡接配合，所述轴承内螺钉设置在第二开槽内。
所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述凹槽接座中部竖直方向设有与推块型腔相通的通孔一，所述凹槽接座上部设有与通孔一相连通的通孔二，所述凹槽接座上部侧面设有与通孔二相连通的螺纹孔，所述连接柱穿过通孔一延伸至推块型腔与倒梯形推块固定连接；所述倒梯形推块的两侧边对称设置有与滑块侧边设置的第二斜置凹槽相匹配的第一斜置凹槽。
本发明的有益效果是：本发明通过采用限定的驱控一体式新冠病毒试管的开盖装置，与多自由度机器人配合使用，采用智能开盖代替人工开盖，避免了检验人员直接接触试管，大大降低了感染的可能性，且其结构及布局设计巧妙，其试管夹持机构可以灵活适用于各种不同规格的采样管，一定程度上提高了其应用范围，使得开盖作业更加智能高效，大幅降低人工劳动强度，提高了检验人员的人身安全性，其高效的作业效率，给检验工作带来了很大便于，同样也适用于其他检测工作。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的爆炸图；
图中：1-转接壳，101-第一凹槽，102-第二凹槽，103-第三凹槽，2-驱控一体直线电机，3-转接滑块，301-螺栓安装孔，302-第一开槽，303-第二开槽，4-螺钉轴承，401-轴承外环，402-轴承内螺钉，5-连接柱，6-空心轴电机，601-空心轴转子，602-电机线，7-凹槽接座，701-推块型腔，702-通孔一，703-通孔二，704-螺纹孔，8-倒梯形推块，801-第一斜置凹槽，9-滑块，901-第二斜置凹槽。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明的作进一步描述。
如图1-2所示，驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，包括转接壳1、第一凹槽101、第二凹槽102、第三凹槽103、驱控一体直线电机2、转接滑块3、螺栓安装孔301、第一开槽302、第二开槽303、螺钉轴承4、轴承外环401、轴承内螺钉402、连接柱5、空心轴电机6、空心轴转子601、电机线602、凹槽接座7、推块型腔701、通孔一702、通孔二703、螺纹孔704、倒梯形推块8、第一斜置凹槽801、滑块9及第二斜置凹槽901。
驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其转接壳1内上方位置设有第一凹槽101，中部位置设有第二凹槽102，下方位置设有第三凹槽103；驱驱控一体直线电机2固定设置在转接壳1上的第一凹槽101内，且输出轴201能够在第二凹槽102内往复运动，所述驱控一体直线电机2的输出轴201上通过螺栓固定设置有转接滑块3；所述转接滑块3设置在第三凹槽103内，且转接滑块3能够在第三凹槽103内往复运动，转接滑块3内部卡接设置有螺钉轴承4，螺钉轴承4与连接柱5的顶部通过螺纹固定连接，转接滑块3的顶部设有螺栓安装孔301，螺栓穿过螺栓安装孔301将转接滑块3固定在输出轴201上，所述转接滑块3中部设有第一开槽302，所述转接滑块3底部设有第二开槽303，且第一开槽302与第二开槽303相连通，所述螺钉轴承4的轴承外环401与第一开槽302卡接配合，所述螺钉轴承4的轴承内螺钉402穿设在第二开槽303内。
空心轴电机6固定设置在转接壳1底部，连接柱5另一端穿过空心轴电机6的空心轴转子601（连接柱5与空心轴转子601之间间隙配合），与夹持机构相连，凹槽接座7中部竖直方向设有与推块型腔701相通的通孔一702，所述凹槽接座7上部设有与通孔一702相连通的通孔二703，所述凹槽接座7上部侧面设有与通孔二703相连通的螺纹孔704，所述空心轴转子601设置在通孔二703内，并在凹槽接座7侧面通过顶丝穿过螺纹孔704将空心轴转子601固定。
驱控一体直线电机2通过转接滑块3、螺钉轴承4及连接柱5带动试管盖夹持机构夹紧，完成试管夹持，空心轴电机6带动连接柱5及试管盖夹持机构旋转，完成试管的开、关盖动作。
试管盖夹持机构包括凹槽接座7、滑块9、倒梯形推块8及手指，所述连接柱5穿过通孔一702延伸至推块型腔701与倒梯形推块8固定连接；所述凹槽接座7底部中间开设有供倒梯形推块8活动的推块型腔701，所述滑块9活动设置在推块型腔701内，且与推块型腔701相匹配，所述手指固定连接在滑块9底部（每个滑块9上设有两个手指，且手指与滑块9通过螺纹连接固定），所述滑块9的内侧面设为斜面结构，所述倒梯形推块8的两侧边对称设置有与滑块9侧边设置的第二斜置凹槽901相匹配的第一斜置凹槽801。在倒梯形推块8的作用下，两个滑块9相对于倒梯形推块8在推块型腔701上背向或相向水平滑动，带动手指张开或闭合，实现新冠病毒采样管的松开和夹持。
工作方式：
与多自动度机器人或实验者协同作业。将本发明与多自由度机器人的末端法兰盘固定连接，信号线匹配连接，多自由度机器人在外置的主控制器控制下，主控制器给驱控一体直线电机2发出信号，驱控一体直线电机2工作，带动转接滑块3在第三凹槽103内向下运动，由于连接柱5通过螺钉轴承4设置在转接滑块3上，连接柱11沿着空心轴转子601内向下运动（其中连接柱5与空心轴转子901间隙配合），进而通过连接柱5带动倒梯形推块8也同时向下运动，倒梯形推块8推动被凹槽接座7匹配约束的两个滑块9背向向外运动，试管盖夹持机构中的手指也同时向外运动，打开，然后再由多自由度机器人将本发明的开盖装置带到待取样的试管的试管盖夹持位置，机器人停止运动。此时再由主控制器给驱控一体直线电机2发出信号，驱控一体直线电机2工作，带动转接滑块3在第三凹槽103内向上运动，由于连接柱5通过螺钉轴承4设置在转接滑块3上，连接柱11沿着空心轴转子601内向上运动，进而通过连接柱5带动倒梯形推块8也同时向上运动，倒梯形推块8拉进被凹槽接座7匹配约束的两个滑块9相向向内运动，试管盖夹持机构中的手指也同时向内运动，闭合，从而夹紧试管盖。此时驱控一体直线电机2给多自由度机器人主控制发送试管盖已经夹紧信号，再由主控制器控制多自由度机器人带动试管到待取样位置，由试管本体夹爪或人手夹紧试管本体，再由驱控一体试管本体夹爪或人手动给机器人主控制器发送试管本体已固定信号，此时机器人主控制器再给空心轴电机6发出开盖信号，空心轴电机6驱动空轴心轴转子601顺时针或逆时针旋转运动，此时会带动与其固定连接的凹槽接座7及手指顺时针或逆时针转动，此时由于连接柱5与凹槽接座7匹配连接，也会与凹槽接座7一起转动，由于转接滑块3与连接柱5通过螺钉轴承4连接，摩擦阻力非常小，亦不会阻碍手指顺时针或逆时针旋转运动，此时就可以配合驱控一体试管本体夹具或人手旋开或旋紧病毒试管的盖子。实现开盖或关盖，再由多自由度机器人将夹有试管的开盖装置移至指定位置即可完成相关检测作业。
Claims (6)
1.驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，包括转接壳（1）、驱控一体直线电机（2）、空心轴电机（6）及试管盖夹持机构，所述驱控一体直线电机（2）固定设置在转接壳（1）上部，所述空心轴电机（6）固定设置在转接壳（1）底部，所述驱控一体直线电机（2）的输出轴（201）上通过螺栓固定设置有转接滑块（3）；所述转接滑块（3）内部卡接设置有螺钉轴承（4），所述螺钉轴承（4）与连接柱（5）的顶部通过螺纹固定连接，所述连接柱（5）另一端穿过空心轴电机（6）的空心轴转子（601），与试管盖夹持机构相连，所述驱控一体直线电机（2）通过转接滑块（3）、螺钉轴承（4）及连接柱（5）带动试管盖夹持机构动作，完成试管夹持与松开，空心轴电机（6）带动连接柱（5）及试管盖夹持机构旋转，完成试管的开、关盖动作。
2.根据权利要求1所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述试管盖夹持机构包括凹槽接座（7）、滑块（9）、倒梯形推块（8）及手指，所述凹槽接座（7）底部中间开设有供倒梯形推块（8）活动的推块型腔（701），所述滑块（9）活动设置在凹槽接座（7）的推块型腔（701）内，且与推块型腔（701）相匹配，所述手指固定连接在滑块（9）底部，所述滑块（9）的内侧面设为斜面结构，在倒梯形推块（8）的作用下，两个滑块（9）相对于倒梯形推块（8）在推块型腔（701）上背向或相向水平滑动，带动手指张开或闭合，实现新冠病毒采样管的松开和夹持。
3.根据权利要求1所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述转接壳（1）内上方位置设有第一凹槽（101），中部位置设有第二凹槽（102），下方位置设有第三凹槽（103）；所述驱控一体直线电机（2）固定设置在转接壳（1）上的第一凹槽（101）内，所述驱控一体直线电机（2）的输出轴（201）穿设在第二凹槽（102），且输出轴（201）能够在第二凹槽（102）内往复运动，所述转接滑块（3）设置在第三凹槽（103）内，且转接滑块（3）能够在第三凹槽（103）内往复运动。
4.根据权利要求1所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述转接滑块（3）的顶部设有螺栓安装孔（301），所述转接滑块（3）中部设有第一开槽（302），所述转接滑块（3）底部设有第二开槽（303），所述第一开槽（302）与第二开槽（303）相连通。
5.根据权利要求4所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述螺钉轴承（4）包括轴承外环（401）设置在轴承外环（401）下方的轴承内螺钉（402），所述轴承外环（401）与第一开槽（302）卡接配合，所述轴承内螺钉（402）设置在第二开槽（303）内。
6.根据权利要求4所述的驱控一体式新冠病毒试管开盖装置，其特征在于，所述凹槽接座（7）中部竖直方向设有与推块型腔（701）相通的通孔一（702），所述凹槽接座（7）上部设有与通孔一（702）相连通的通孔二（703），所述凹槽接座（7）上部侧面设有与通孔二（703）相连通的螺纹孔（704），所述连接柱（5）穿过通孔一（702）延伸至推块型腔（701）与倒梯形推块（8）固定连接；所述倒梯形推块（8）的两侧边对称设置有与滑块（9）侧边设置的第二斜置凹槽（901）相匹配的第一斜置凹槽（801）。
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