CN205080149U - 移液模块的z轴结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种移液模块的Z轴结构，涉及多通道加样、移液设备技术领域；所述Z轴结构包括Z轴固定板和设置在Z轴固定板上的移液单元，所述移液单元由驱动装置和移液装置构成；所述移液装置包括滑块固定板和设置在滑块固定板上的移液器，所述滑块固定板上设有一丝杆避空槽；所述驱动装置包括丝杆、丝杆螺母和固定在Z轴固定板上的电机，所述丝杆螺母固定在滑块固定板上，所述丝杆螺母设置在丝杆上，丝杆的一端与电机连接，丝杆的另一端伸入滑块固定板的丝杆避空槽内；本实用新型的有益效果是：简化了驱动方式，减小了驱动装置整体的体积，避免丝杆占据滑块固定板和移液器的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了安装空间。

Description

移液模块的Z轴结构

技术领域

本实用新型涉及多通道加样、移液设备，更具体地说，涉及移液模块的Z轴结构。

背景技术

多通道加样设备是用于全自动化样本、试剂的稀释、分配、混匀及相关数据的文档自动化管理等操作的设备，多个加样通道是指具有多个加样器。多通道加样设备可以用于医学检验、食品检验、生物学实验等过程中的所有自动液体加样工作。例如，药物高通量筛选，生物实验室，基因测序前处理，前PCR、后PCR处理，固相萃取、液液萃取，DNA/RNA分离，自动蛋白沉淀操作等。具体主要包括：核酸纯化、PCR设置和纯化、基因、蛋白质测序处理、样品的标准化、生物晶片样品制备、克隆快速筛选、蛋白质结晶、凝胶消化处理、蛋白质沉淀、蛋白质纯化、ADMET分析、可溶性分析、混和物处理、样品快速筛选、微孔板复制、固相样品提取、液相-液相样品提取、细胞培养、ELISA样品处理、血型分析处理、血样汇集处理等。

现有技术中公开了一种多通道取样注射泵，该多通道取样注射泵包括取样泵立板、固定在取样泵立板上的泵安装座、多个固定在泵安装座上的注射泵主体，取样泵立板的背面上安装有一步进电机，步进电机带动丝杠螺杆转动，丝杠螺杆上设置有一传动块，传动块在丝杠螺杆的带动下上下运动，并通过传动块的作用带动设置于取样泵立板正面上的滑动板运动，注射泵主体的推拉杆均固定在滑动板上，并通过滑动板的带动实现抽拉。为了避免丝杠螺杆在转动过程中发生抖动或位置的偏移，丝杠螺杆的一端连接在步进电机上，另一端需固定在一安装板上，并且该安装板固定设在取样泵立板上，通过此种结构才可实现传动块、滑动板的平稳传动。丝杠螺杆此种安装方式，占据了多通道取样泵较多的空间，其驱动装置的结构较为繁琐，同时由于传动块、安装板以及滑动板的存在，增大了整个取样注射泵的体积，增大了取样注射泵的安装空间。

因此需要一种简化驱动装置结构、节省安装空间的移液模块的Z轴结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种移液模块的Z轴结构，旨在解决现有技术中注射泵的驱动方式繁琐、注射泵的安装空间较大的问题。

为了实现实用新型目的，一种移液模块的Z轴结构，其改进之处在于：所述Z轴结构包括Z轴固定板和设置在Z轴固定板上的移液单元，所述移液单元由驱动装置和移液装置构成；

所述移液装置包括滑块固定板和设置在滑块固定板上的移液器，所述滑块固定板上设有一丝杆避空槽；

所述驱动装置包括丝杆、丝杆螺母和固定在Z轴固定板上的电机，所述丝杆螺母固定在滑块固定板上，所述丝杆螺母设置在丝杆上，丝杆的一端与电机连接，丝杆的另一端伸入滑块固定板的丝杆避空槽内。

其中，所述Z轴固定板上平行设置有多个移液单元。

进一步的，所述Z轴固定板上平行设置有六个移液单元。

进一步的，所述移液装置还包括直线导轨，所述多个直线导轨相互平行的固定于Z轴固定板上，所述每个移液装置的滑块固定板滑动设置于该移液装置的直线导轨上。

进一步的，所述Z轴固定板上设置有导轨定位装置，所述移液单元中的直线导轨均通过导轨定位装置固定于Z轴固定板上。

进一步的，所述滑块固定板上设置有移液器定位装置，所述移液单元的移液器通过移液器定位装置固定于所述的滑块固定板上。

其中，所述导轨定位装置和移液器定位装置为定位销或凸块，相应的所述直线导轨和所述移液器上设置有定位销孔或凹槽。

其中，所述丝杆避空槽为贯穿于滑块固定板的通孔。

其中，所述丝杆避空槽为设置于滑块固定板上的盲孔。

其中，所述驱动装置还包括电机固定板和丝杆固定板，所述电机固定板和丝杆固定板均固定在Z轴固定板上；移液单元的电机设置在电机固定板上，移液单元的丝杆设置在丝杆固定板上。

进一步的，所述Z轴固定板上设有多个定位销孔，所述丝杆固定板和电机固定板上均设置有对应的多个定位销。

进一步的，所述丝杆固定板上设置有呈直线排列的多个轴承孔，相邻轴承孔的间距均相等，且所述每个轴承孔内均安装有轴承，所述丝杆穿过轴承。

进一步的，所述轴承孔内设置的轴承为双列角接触球轴承。

其中，所述Z轴结构还包括下限位装置和用于检测所述移液器原点位置的原点位置检测装置。

进一步的，所述下限位装置为微动开关。

进一步的，所述原点位置检测装置为光槽开关。

由上可知，本实用新型通过将丝杆的一端固定在电机的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板的丝杆避空槽内，省去了对丝杆另一端进行固定的结构，简化了驱动装置的结构，减小了驱动装置整体的体积；并且由于丝杆的另一端穿过丝杆螺母，直接伸入滑块固定板的丝杆避空槽内，从而避免丝杆占据滑块固定板和移液器的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了安装空间。

附图说明

图1是本实用新型一个示例中移液模块的Z轴结构的示意图。

图2a、图2b是本实用新型另一个示例中移液模块的Z轴结构的的示意图。

图2c是本实用新型另一个示例中Z轴固定板与直线导轨的结构示意图。

图3a、图3b是本实用新型滑块固定板与移液器的两种结构示意图。

图4a、图4b、图5a、图5b是本实用新型滑块固定板与丝杆的结构示意图。

图6a、图6b是本实用新型另一个示例中移液模块的Z轴结构的示意图。

图6c是本实用新型另一个示例中Z轴固定板与丝杆固定板的结构示意图。

图7为本实用新型另一个示例中移液模块的Z轴结构的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及示例，对本实用新型进行进一步详细说明。

本实用新型提出第一示例，如图1所示，移液模块的Z轴结构包括Z轴固定板10和设置在Z轴固定板10上的移液单元，所述移液单元由驱动装置30和移液装置20构成；其中，所述的移液装置20包括滑块固定板201和设置在滑块固定板201上的移液器202，移液器202具有一移液针，通过移液器202实现试剂的取样、移液；所述滑块固定板201上设有一丝杆避空槽203。进一步的，所述驱动装置包括丝杆301、丝杆螺母302和固定在Z轴固定板10上的电机303，所述丝杆螺母302固定在滑块固定板201上，所述丝杆螺母302设置在丝杆301上，丝杆301的一端与电机303连接，丝杆301的另一端伸入滑块固定板201的丝杆避空槽203内。

本示例中，所述电机303带动丝杆301转动，丝杆301带动丝杆螺母302在丝杆301上上下运动，由于丝杆螺母302固定在滑块固定板201上，因此带动滑块固定板201也一同上下运动，移液器202固定在滑块固定板上，随着滑块固定板201上下运动的过程中，完整取样、移液等操作。现有技术中丝杆的常用固定方式，一般丝杆的一端连接在电机的输出轴上，丝杆的另一端设置于轴承上，并通过轴承套进行固定。而本示例中，丝杆301的一端固定在电机303的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板201的丝杆避空槽203内，相比现有技术中丝杆的固定方式，本实用新型省去了对丝杆另一端进行固定的结构，简化了驱动装置的结构，减小了驱动装置整体的体积，节省了安装空间。同时，由于丝杆301的另一端穿过丝杆螺母302，直接伸入滑块固定板201的丝杆避空槽203内，从而避免丝杆301占据滑块固定板201和移液器202的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了安装空间。

如图2a、图2b所示，本实用新型提出了另一示例，所述移液模块的Z轴结构包括Z轴固定板10和设置在Z轴固定板10上的移液单元100，在本示例中，所述的Z轴固定板10上平行设置有多个移液单元100。如图2b所示，每个移液单元100由驱动装置30和移液装置20构成。所述的移液装置20包括滑块固定板201和设置在滑块固定板201上的移液器202，通过该移液器202实现取样、移液。另外，在本示例中，所述移液装置20还包括直线导轨204，直线导轨204相互平行的固定于Z轴固定板10上，所述滑块固定板201滑动设置在直线导轨204上；Z轴固定板10上还设置有导轨定位装置，所述移液单元20中的直线导轨204均通过导轨定位装置固定于Z轴固定板10上。所述滑块固定板201上设有一丝杆避空槽203。所述驱动装置30包括丝杆301、丝杆螺母302和固定在Z轴固定板10上的电机303，所述丝杆螺母302固定在滑块固定板201上，所述丝杆螺母302设置在丝杆301上，丝杆301的一端与电机303连接，丝杆301的另一端伸入滑块固定板301的丝杆避空槽203内。

在本示例中，与图1所述示例不同的是，本示例中的Z轴固定板10上平行设置有多个移液单元100，因此Z轴固定板10上具有多个移液器202，由于每个移液单元100都具有驱动装置30，因此可以实现对单个移液器202的驱动，实现单个移液器202的上下运动，从而实现单个通道的取样、移液。如图2b所示，电机303驱动滑块固定板201、移液器202一同在直线导轨204上运动，直线导轨204对滑块固定板201起到导向的作用，防止滑块固定板201在上下运动过程中发生偏移。直线导轨204通过导轨定位装置固定于Z轴固定板10上，如图2c所示，在本示例中，所述导轨定位装置为定位销2040，相应的所述直线导轨204上设置有定位销孔2041，通过Z轴固定板10上的定位销2040与定位销孔2041的配合，将直线导轨204固定在Z轴固定板10上，保证了Z轴固定板10与直线导轨204之间的装配精度，增加了安装的基准，同时还方便了直线导轨204的组装，需要说明的是，所述导轨定位装置还可以是设置在Z轴固定板10上的凸块，相应的所述直线导轨204上设置有凹槽。丝杆301的一端固定在电机303的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板201的丝杆避空槽203内，简化了驱动方式，减小了驱动装置30整体的体积，节省了驱动装置30的安装空间。同时，由于丝杆301的另一端穿过丝杆螺母302，直接伸入滑块固定板201的丝杆避空槽203内，从而避免丝杆301占据滑块固定板201和移液器202的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了Z轴结构的安装空间。

在上述任意方案的基础上，如图3a所示，所述的滑块固定板201上设置有移液器定位装置，所述的移液器202通过移液器定位装置固定在所述的滑块固定板201上，在本示例中，所述的移液器定位装置为定位销2020，相应的所述移液器2020上设置有定位销孔2021。通过滑块固定板201上的定位销2020与移液器202上的定位销孔2021的配合，将移液器202固定在滑块固定板201上，保证了移液器202与滑块固定板201之间的装配精度，增加了移液器202的安装基准，方便了移液器202的组装。在图2a、图2b和图2c所示的方案中，通过导轨定位装置保证了多条直线导轨204的间距精度和相邻直线导轨204间的平行度，滑块固定板201设置于直线导轨204之上，进一步的在本示例中，滑块固定板201上的定位销2020和移液器202上的定位销孔2021则保证了多个移液器202的间距精度，实现了将多个单通道的移液器的并行等间距排列，并且保证了间距精度。

在上述任意方案的技术上，如图3b所示，所述的滑块固定板201上设置有移液器定位装置，所述的移液器202通过移液器定位装置固定在所述的滑块固定板201上，在本示例中，所述的移液器定位装置为凸块，相应的所述移液器202上设置有与凸块相适配的凹槽，滑块固定板201上的凸块插入移液器202的凹槽内，将移液器202固定在滑块固定板201上，保证了移液器202与滑块固定板201之间的装配精度，增加了移液器202的安装基准，方便了移液器202的组装。在图2a、图2b和图2c所示的方案中，通过导轨定位装置保证了多条直线导轨204的间距精度和相邻直线导轨204间的平行度，而在本示例中，滑块固定板201上的凸块和移液器202上的凹槽则保证了多个移液器202的间距精度，实现了将多个单通道的移液器202的并行等间距排列，并且保证了间距精度。

如图4a、图4b所示，对于滑块固定板201上设置的丝杆避空槽203，本实用新型提供了一示例，在本示例中，丝杆避空槽203为滑块固定板201上的一盲孔，丝杆螺母302固定在盲孔的开口处，丝杆螺母3052与丝杆301相配合，丝杆301则伸入丝杆避空槽203内，如图4a所示，为丝杆螺母302和滑块固定板201运动至丝杆301的下止点位置的状态示意图，如图4b所示，为丝杆螺母302和滑块固定板201运动至丝杆301的上止点位置的状态示意图，在丝杆螺母302和滑块固定板201上下运动的过程中，所述的丝杆301则在丝杆避空槽203中运动，防止了丝杆301额外的占据滑块固定板201和移液器202的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了Z轴结构的安装空间。并且，由于丝杆301的一端固定在电机303的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板201的丝杆避空槽203内，相比现有技术中丝杆的固定方式，省去了对丝杆另一端进行固定的结构，简化了驱动方式，减小了驱动装置整体的体积，节省了安装空间。

如图5a、图5b所示，对于滑块固定板201上设置的丝杆避空槽203，本实用新型提供了另一示例，所述丝杆避空槽203设置在滑块固定板201的内部，在本示例中，丝杆避空槽203贯穿于所述的滑块固定板201，因此丝杆避空槽203为滑块固定板201上的一个通孔，并且为圆形通孔，丝杆避空槽203的内径略大于丝杆301的直径。丝杆螺母302则固定在通孔的一个开口处，丝杆螺母302与丝杆301相配合，丝杆301则伸入呈通孔结构的丝杆避空槽203内，如图5a所示，为滑块固定板201运动至丝杆301的下止点位置的状态示意图，如图5b所示，为滑块固定板201运动至丝杆301的上止点位置的状态示意图，在丝杆螺母302和滑块固定板201上下运动的过程中，所述的丝杆301则在丝杆避空槽203中运动，防止了丝杆301额外的占据滑块固定板201和移液器202的空间，减小了Z轴结构整体的体积，节省了Z轴结构的安装空间。在本示例中，丝杆301的一端固定在电机303的输出轴上，另一端直接伸入滑块固定板201的丝杆避空槽203内，相比现有技术中丝杆301的固定方式，本实用新型省去了对丝杆301另一端进行固定的结构，简化了驱动方式，提高了丝杆的利用率，减小了驱动装置整体的体积，节省了安装空间。另外，由于丝杆避空槽203为贯穿的通孔，所述的丝杆203甚至可以从丝杆避空槽203中穿出，将丝杆201的利用率的最大化。

如图6a所示，对于所述的移液模块的Z轴结构，本实用新型还提出了一示例，在本示例中，移液模块的Z轴结构包括Z轴固定板10和设置在Z轴固定板上的移液单元，所述移液单元由驱动装置30和移液装置20构成；其中，所述的移液装置20包括滑块固定板201和设置在滑块固定板201上的移液器202，通过该移液器202实现取样、移液；所述滑块固定板201上设有一丝杆避空槽203。所述驱动装置包括丝杆301、丝杆螺母302和固定在Z轴固定板10上的电机303，所述丝杆螺母302固定在滑块固定板201上，所述丝杆螺母302设置在丝杆301上，丝杆301的一端通过联轴器60与电机303连接，丝杆301的另一端伸入滑块固定板201的丝杆避空槽203内。所述移液装置20还包括直线导轨204，直线导轨204相互平行的固定于Z轴固定板10上，所述滑块固定板201滑动设置在直线导轨204上；Z轴固定板10上还设置有导轨定位装置，所述移液单元20中的直线导轨204均通过导轨定位装置固定于Z轴固定板10上。

进一步的，如图6a所示，所述的驱动装置30还包括电机固定板304和丝杆固定板305，电机固定板304和丝杆固定板305均固定在Z轴固定板10上，并且移液单元的电机303均固定在电机固定板304上，移液单元的丝杆301均设置在丝杆固定板305上，如图6b所示，在本示例中，Z轴固定板10上平行设置有六个移液单元，电机固定板305上总共并排固定着六个电机303，相应的，所述丝杆固定板305上总共设置有六根丝杆301，需要说明的是，电机固定板304上固定的电机303数量并不仅限于六个，本示例中仅为了举例进行说明。更进一步的，所述丝杆固定板305上设置有呈直线排列的六个轴承孔，相邻轴承孔的间距均相等，且所述每个轴承孔内均安装有轴承，上述的丝杆301则穿过所述的轴承，所有的丝杆301全部固定在同一块丝杆固定板305上，靠加工件的尺寸精度，保证各丝杆301的间距精度，从而保证各移液单元的间距精度，同时有效的利用了有限的空间。本示例中，轴承孔内设置的轴承为双列角接触球轴承，通过双列角接触球轴承保证丝杆转动时的精度。如图6c所示，所述Z轴固定板10上设有多个定位销孔101，所述丝杆固定板305上设置有对应的多个定位销3050，通过定位销3050与定位销孔101的适配，将丝杆固定板305固定在Z轴固定板10上，保证了丝杆固定板305与Z轴固定板10之间的装配精度；同样的，Z轴固定板10上设有多个定位销孔，电机固定板304设置有对应的多个定位销，通过定位销与定位销孔的适配，将电机固定板304固定在Z轴固定板上，保证了电机固定板304与Z轴固定板之间的装配精度。本示例中，每一个移液器202均具有单独的驱动装置30，通过驱动装置30中电机303的作用，可以实现对单个移液器202的驱动，实现单个移液器202的上下运动，从而实现单个通道的取样、移液。

在上述任意方案的基础上，所述Z轴结构还包括下限位装置40和用于检测所述移液器原点位置的原点位置检测装置50。例如，如图7所示，在图6a所述示例的基础上，所述Z轴结构包括下限位装置40，在本示例中，所述下限位装置40为微动开关，微动开关安装在移液器202的正下方，当移液器202与滑块固定板201一同在直线导轨204上向下滑动，当移液器202运动至下止点位置时，移液器202接触到微动开关，触发微动开关发送信号至移液模块的控制机构，移液模块的控制机构则控制电机303，使电机303停止转动，滑块固定板201和移液器202则停止向下移动。如图7所示，所述Z轴结构还包括原点位置检测装置50，在本示例中，所述原点位置检测装置50为光槽开关，所述光槽开关固定丝杆301与双列角接触球轴承的连接部位上，并且每一个移液器202对应的设置有一个光槽开关，该光槽开关用于检测移液器202的原点位置，移液器202运动到最上端位置时，通过光槽开关对移液器202的位置进行检测，判断移液器202是否处于原点位置；对每个移液器202的位置进行校准，提高移液器202处于原点位置时的精度。需要说明的是，本示例中，并不仅限于上述的方案，例如，所述的下限位开关40可以为位置传感器，通过位置传感器感知移液器202所处的位置，当移液器202移动至下止点位置时，位置传感器发送信号至移液模块的控制机构，移液模块的控制机构则控制电机303，使电机303停止转动，滑块固定板201和移液器202则停止向下移动。

以上所述仅为本实用新型的较佳示例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述Z轴结构包括Z轴固定板和设置在Z轴固定板上的移液单元，所述移液单元由驱动装置和移液装置构成；

所述移液装置包括滑块固定板和设置在滑块固定板上的移液器，所述滑块固定板上设有一丝杆避空槽；

所述驱动装置包括丝杆、丝杆螺母和固定在Z轴固定板上的电机，所述丝杆螺母固定在滑块固定板上，所述丝杆螺母设置在丝杆上，丝杆的一端与电机连接，丝杆的另一端伸入滑块固定板的丝杆避空槽内。

2.根据权利要求1所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述Z轴固定板上平行设置有多个移液单元。

3.根据权利要求2所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述移液装置还包括直线导轨，所述多个直线导轨相互平行的固定于Z轴固定板上，所述每个移液装置的滑块固定板滑动设置于该移液装置的直线导轨上。

4.根据权利要求3所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述Z轴固定板上设置有导轨定位装置，所述移液单元中的直线导轨均通过导轨定位装置固定于Z轴固定板上。

5.根据权利要求4所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述滑块固定板上设置有移液器定位装置，所述移液单元的移液器通过移液器定位装置固定于所述的滑块固定板上。

6.根据权利要求5所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述导轨定位装置和移液器定位装置为定位销或凸块，相应的所述直线导轨上和移液器上设置有定位销孔或凹槽。

7.根据权利要求1所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述丝杆避空槽为贯穿于滑块固定板的通孔或为设置于滑块固定板上的盲孔。

8.根据权利要求1所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述驱动装置还包括电机固定板和丝杆固定板，所述电机固定板和丝杆固定板均固定在Z轴固定板上；移液单元的电机设置在电机固定板上，移液单元的丝杆设置在丝杆固定板上。

9.根据权利要求8所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述Z轴固定板上设有多个定位销孔，所述丝杆固定板和电机固定板上均设置有对应的多个定位销。

10.根据权利要求8所述的移液模块的Z轴结构，其特征在于：所述丝杆固定板上设置有呈直线排列的多个轴承孔，相邻轴承孔的间距均相等，且所述每个轴承孔内均安装有轴承，所述丝杆穿过轴承。

11.根据权利要求1所述的移液模块Z轴结构，其特征在于：所述Z轴结构还包括下限位装置和用于检测所述移液器原点位置的原点位置检测装置。