CN209081895U - 自动加样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动加样系统，包括由四个纵向立柱和上支撑梁构成的支架本体，位于支架本体后侧的两纵向立柱之间固连有背板，背板上设置有X轴驱动单元；X轴驱动单元包括由X轴驱动电机带动的X轴同步带传动机构，在X轴同步带传动机构上固设有悬伸臂，悬伸臂上设置有Y轴驱动单元；Y轴驱动单元包括由Y轴驱动电机带动的Y轴同步带传动机构，在Y轴同步带传动机构上固设有加样臂，加样臂上设置有Z轴驱动单元；Z轴驱动单元包括由Z轴驱动电机带动的Z轴同步带传动机构，在Z轴同步带传动机构上固设有试剂加样枪；在所述试剂加样枪下方设置有载板机构。本实用新型优点在于结构简单、操作方便、准确度及自动化程度高。

Description

自动加样系统

技术领域

本实用新型涉及微生物检测领域，尤其是涉及一种药敏试验设备中的自动加样系统。

背景技术

在微生物检测试验中，不仅需要快速的培养及准确的鉴定，还要考虑在整个检测过程中的准确性和可靠性。随着医学检测和商业检测活动的不断增加，人工加样已远不能满足市场需求；目前对于加样工作一般采用移液枪、排枪等设备，在工作状态下通过人工来控制实验样品的分配和转移，该工作方式准确度差、操作误差大会对实验结果产生严重的影响。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种结构简单、操作方便、准确度及自动化程度高的自动加样系统。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述的自动加样系统，包括矩形框架结构的支架本体，所述支架本体由四个纵向立柱和固连于所述纵向立柱上端的上支撑梁构成，位于所述支架本体后侧的两纵向立柱之间固连有背板，所述背板上设置有X轴驱动单元；所述X轴驱动单元包括沿所述背板长度方向水平设置的由X轴驱动电机带动的X轴同步带传动机构，在所述X轴同步带传动机构的同步带上固设有水平向前延伸的悬伸臂，所述悬伸臂上设置有Y轴驱动单元；所述Y轴驱动单元包括沿所述悬伸臂长度方向水平设置的由Y轴驱动电机带动的Y轴同步带传动机构，在所述Y轴同步带传动机构的同步带上固设有垂直向下延伸的加样臂，所述加样臂上设置有Z轴驱动单元；所述Z轴驱动单元包括沿所述加样臂长度方向纵向设置的由Z轴驱动电机带动的Z轴同步带传动机构，在所述Z轴同步带传动机构的同步带上固设有垂直向下的试剂加样枪；在所述试剂加样枪下方的支架本体内侧设置有用于承托药敏板的载板机构。

在所述背板上设置有与所述X轴同步带传动机构长度方向一致的X轴导轨，所述悬伸臂与滑动卡装在所述X轴导轨上的X轴滑块相固连；在所述悬伸臂上设置有与所述Y轴同步带传动机构长度方向一致的Y轴导轨，所述加样臂与滑动卡装在所述Y轴导轨上的Y轴滑块相固连；在所述加样臂上设置有与所述Z轴同步带传动机构长度方向一致的Z轴导轨，所述试剂加样枪与滑动卡装在所述Z轴导轨上的Z轴滑块相固连。

位于所述支架本体前侧的上支撑梁内侧面上水平开设有滑道，在所述悬伸臂的前端设置有与所述滑道滑动配合的滑块。

在所述背板上沿长度方向设置有X轴拖链，所述X轴拖链的一端固定在所述悬伸臂上，另一端固定在所述支架本体的纵向立柱上；在所述悬伸臂上沿长度方向设置有Y轴拖链，所述Y轴拖链的一端固定在所述加样臂上，另一端固定在所述悬伸臂上。

所述试剂加样枪包括固定在所述Z轴同步带传动机构的同步带上的吸液泵电机，所述吸液泵电机的工作轴垂直向下，在其下端部通过联轴器固连有同步转动的传动丝杆，所述传动丝杆上设置有沿其长度方向上、下运动的丝杆螺母，在所述传动丝杆的下方垂直向下设置有与所述吸液泵电机的外壳相固连的活塞式吸液泵，所述活塞式吸液泵的活塞杆与所述丝杆螺母相固连，在所述活塞式吸液泵的下端吸液口上活动卡装有一次性吸液枪头。

所述载板机构包括带有支腿的底座，在所述底座上垂直穿设有由驱动电机带动的旋转主轴，所述旋转主轴的上端与水平设置的承托基板底面中心处相固连；所述承托基板上并排固设有两套药敏板承托组件，每套所述药敏板承托组件均包括一组药敏板托架和一组板盖卡固架，所述板盖卡固架的高度高于所述药敏板托架的高度，两套药敏板承托组件上的药敏板托架和板盖卡固架交错布设。

靠近所述底座的旋转主轴上套装有一对轴承，与所述轴承外周面紧配合的轴套固定连接在所述底座上；在所述轴承下方的旋转主轴上开设有外螺纹，其上依次设置有止动垫片和锁紧螺母。

在所述底座的上表面设置有原点位置传感器和分度位置传感器，在所述承托基板的下表面设置有与所述原点位置传感器相适配的原点位置挡片，和与所述分度位置传感器相适配的分度位置挡片。

本实用新型优点在于结构简单、操作方便、准确度及自动化程度高。通过设置在支架本体上的X轴驱动单元、Y轴驱动单元和Z轴驱动单元来实现试剂加样枪三个方向上的自由运动，完成对载板机构上承托的药敏板的精准加样，实现板卡加样的全程自动化，自动化程度高，无需人工参与，减少人为因素对实验的影响，大大提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1中试剂加样枪的放大图。

图4是图1中载板机构的主视放大图。

图5是图4的立体图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型所述的自动加样系统，包括矩形框架结构的支架本体，支架本体由四个纵向立柱1和固连于纵向立柱1上端的上支撑梁2构成，位于支架本体后侧的两纵向立柱1之间固连有背板3，背板3纵向设置，在背板3上设置有X轴驱动单元。

X轴驱动单元包括沿背板3长度方向水平设置的由X轴驱动电机4带动的X轴同步带传动机构5，X轴驱动电机4和X轴同步带传动机构5均固定于背板3后侧面上，在X轴同步带传动机构5的同步带上固设有绕过背板3水平向前延伸的悬伸臂6，悬伸臂6上设置有Y轴驱动单元，即悬伸臂6在X轴同步带传动机构5的带动下带着Y轴驱动单元沿支架本体的X轴方向来回运动；为保证悬伸臂6随X轴同步带传动机构5稳定移动，在背板3上设置有与X轴同步带传动机构5长度方向一致的X轴导轨7，X轴导轨7的长度与X轴同步带传动机构5的长度相适配，悬伸臂6与滑动卡装在X轴导轨7上的X轴滑块8相固连，形成X轴导轨7稳定卡固悬伸臂6的同时，对悬伸臂6的运动起导向作用；另外，由于悬伸臂6的伸出长度较长，因此为避免悬伸臂6前端下坠，将悬伸臂6的高度设置的与上支撑梁2高度一致，并在支架本体前侧的上支撑梁2内侧面上水平开设滑道9，在悬伸臂6的前端设置有与滑道9滑动配合的滑块10，形成对悬伸臂6前端的稳定支撑。

Y轴驱动单元包括沿悬伸臂6长度方向水平设置的由Y轴驱动电机11带动的Y轴同步带传动机构12，在Y轴同步带传动机构12的同步带上固设有垂直向下延伸的加样臂13，加样臂13上设置有Z轴驱动单元，即加样臂13在Y轴同步带传动机构12的带动下带着Z轴驱动单元沿支架本体的Y轴方向来回运动；为保证加样臂13随Y轴同步带传动机构12稳定移动，在悬伸臂6上设置有与Y轴同步带传动机构12长度方向一致的Y轴导轨14，Y轴导轨14的长度与Y轴同步带传动机构12的长度相适配，加样臂13与滑动卡装在Y轴导轨14上的Y轴滑块15相固连，形成Y轴导轨14稳定卡固加样臂13的同时，对加样臂13的运动起导向作用。

Z轴驱动单元包括沿加样臂13长度方向纵向设置的由Z轴驱动电机16带动的Z轴同步带传动机构17，在Z轴同步带传动机构17的同步带上固设有垂直向下的试剂加样枪，即试剂加样枪在Z轴同步带传动机构17的带动下沿支架本体的Z轴方向上下运动；为保证试剂加样枪随Z轴同步带传动机构17稳定移动，在加样臂13上设置有与Z轴同步带传动机构17长度方向一致的Z轴导轨18，Z轴导轨18的长度与Z轴同步带传动机构17的长度相适配，试剂加样枪与滑动卡装在Z轴导轨18上的Z轴滑块19相固连，形成Z轴导轨18稳定卡固试剂加样枪的同时，对试剂加样枪的上下运动起导向作用。

如图3所示，试剂加样枪包括固定在Z轴同步带传动机构17的同步带上的吸液泵电机20，吸液泵电机20的工作轴垂直向下，在其下端部通过联轴器固连有同步转动的传动丝杆21，传动丝杆21上设置有沿其长度方向上、下运动的丝杆螺母22，在传动丝杆21的下方垂直向下设置有与吸液泵电机20的外壳相固连的活塞式吸液泵23（活塞式吸液泵23可实现精确吸取加样标本），活塞式吸液泵23的活塞杆与丝杆螺母22相固连，通过吸液泵电机20带动传动丝杆21转动，从而使设置于其上的丝杆螺母22上下运动，实现活塞式吸液泵23活塞杆的推拉，完成吸液或加样动作；在活塞式吸液泵23的下端吸液口上活动卡装有一次性吸液枪头24，一次性吸液枪头24可拆卸更换，有效避免交叉污染，在试剂加样枪下方的支架本体内侧设置有用于承托药敏板25的载板机构。

如图4、5所示，载板机构包括带有支腿26的底座27，在底座27上垂直穿设有由驱动电机28带动的旋转主轴29，为使整机结构更加紧凑，驱动电机28固定于底座27下表面上，在旋转主轴29的下端固连有同步带轮30，同步带轮30通过绕设于其上的同步带与驱动电机28传动连接；旋转主轴29的上端与水平设置的承托基板31底面中心处相固连，为提高整机工作时的灵活性和稳定性，靠近底座27的旋转主轴29上套装有一对轴承32（可选用深沟轴承），与轴承32外周面紧配合的轴套通过螺栓固定安装在底座27上，在轴承32下方的旋转主轴29上开设有外螺纹，其上依次设置有止动垫片33和锁紧螺母34。

承托基板31上并排固设有两套药敏板承托组件，每套药敏板承托组件均包括一组药敏板托架35和一组板盖卡固架36，板盖卡固架36的高度高于药敏板托架35的高度，方便先将药敏板盖37卡固于较高的板盖卡固架36上，然后向下退去药敏板25，并卡放在药敏板托架35上；两套药敏板承托组件上的药敏板托架35和板盖卡固架36交错布设，使加样区有两个工位（即可放置两个药敏板25），当一个工位上的药敏板25加样完成后，通过驱动电机28带动承托基板31转动180°，便可对另一工位上的药敏板25进行加样，可有效节约加样时间，提高工作效率。

在底座27的上表面设置有原点位置传感器38和分度位置传感器39，在承托基板31的下表面设置有与原点位置传感器38相适配的原点位置挡片40，和与分度位置传感器39相适配的分度位置挡片41，通过原点位置传感器38与原点位置挡片40的配合，以及分度位置传感器39与分度位置挡片41的配合来识别药敏板25的位置，实时记录药敏板25的位置，实现位置记忆，从而方便自动加样。

另外，为有效避免线材的磨损及X轴驱动单元、Y轴驱动单元、Z轴驱动单元在运动过程中线材对其他部件的干涉，在背板3上沿长度方向设置有X轴拖链42，X轴拖链42的一端一端固定在悬伸臂6上，另一端固定在支架本体的纵向立柱1上，可随悬伸臂6沿支架本体的X轴方向运动；在悬伸臂6上沿长度方向设置有Y轴拖链43，Y轴拖链43的一端固定在加样臂13上，另一端固定在悬伸臂6上，可随加样臂13沿支架本体的Y轴方向运动，通过X轴拖链42和Y轴拖链43对线材形成有效的保护。

实际操作过程中，药敏板25会先运动至承托基板31上的板盖卡固架36上，并将药敏板盖37卡放于其上，而药敏板25会退至药敏板托架35上被卡固，然后通过X轴驱动单元、Y轴驱动单元和Z轴驱动单元的相互配合，实现试剂加样枪在支架本体内侧的X轴、Y轴、Z轴三个方向上的自由运动，完成对载板机构上承托的药敏板25的精准定位并加样，实现板卡加样的全程自动化，两套药敏板承托组件还实现了双加样工位，保证在一个工位进行加样的过程中，另一工位可同时进行取板、放板、板卡转移等一系列操作，有效的节约了加样时间，提高了工作效率。

Claims (8)

1.一种自动加样系统，其特征在于：包括矩形框架结构的支架本体，所述支架本体由四个纵向立柱和固连于所述纵向立柱上端的上支撑梁构成，位于所述支架本体后侧的两纵向立柱之间固连有背板，所述背板上设置有X轴驱动单元；所述X轴驱动单元包括沿所述背板长度方向水平设置的由X轴驱动电机带动的X轴同步带传动机构，在所述X轴同步带传动机构的同步带上固设有水平向前延伸的悬伸臂，所述悬伸臂上设置有Y轴驱动单元；所述Y轴驱动单元包括沿所述悬伸臂长度方向水平设置的由Y轴驱动电机带动的Y轴同步带传动机构，在所述Y轴同步带传动机构的同步带上固设有垂直向下延伸的加样臂，所述加样臂上设置有Z轴驱动单元；所述Z轴驱动单元包括沿所述加样臂长度方向纵向设置的由Z轴驱动电机带动的Z轴同步带传动机构，在所述Z轴同步带传动机构的同步带上固设有垂直向下的试剂加样枪；在所述试剂加样枪下方的支架本体内侧设置有用于承托药敏板的载板机构。

2.根据权利要求1所述的自动加样系统，其特征在于：在所述背板上设置有与所述X轴同步带传动机构长度方向一致的X轴导轨，所述悬伸臂与滑动卡装在所述X轴导轨上的X轴滑块相固连；在所述悬伸臂上设置有与所述Y轴同步带传动机构长度方向一致的Y轴导轨，所述加样臂与滑动卡装在所述Y轴导轨上的Y轴滑块相固连；在所述加样臂上设置有与所述Z轴同步带传动机构长度方向一致的Z轴导轨，所述试剂加样枪与滑动卡装在所述Z轴导轨上的Z轴滑块相固连。

3.根据权利要求1或2所述的自动加样系统，其特征在于：位于所述支架本体前侧的上支撑梁内侧面上水平开设有滑道，在所述悬伸臂的前端设置有与所述滑道滑动配合的滑块。

4.根据权利要求1或2所述的自动加样系统，其特征在于：在所述背板上沿长度方向设置有X轴拖链，所述X轴拖链的一端固定在所述悬伸臂上，另一端固定在所述支架本体的纵向立柱上；在所述悬伸臂上沿长度方向设置有Y轴拖链，所述Y轴拖链的一端固定在所述加样臂上，另一端固定在所述悬伸臂上。

5.根据权利要求1或2所述的自动加样系统，其特征在于：所述试剂加样枪包括固定在所述Z轴同步带传动机构的同步带上的吸液泵电机，所述吸液泵电机的工作轴垂直向下，在其下端部通过联轴器固连有同步转动的传动丝杆，所述传动丝杆上设置有沿其长度方向上、下运动的丝杆螺母，在所述传动丝杆的下方垂直向下设置有与所述吸液泵电机的外壳相固连的活塞式吸液泵，所述活塞式吸液泵的活塞杆与所述丝杆螺母相固连，在所述活塞式吸液泵的下端吸液口上活动卡装有一次性吸液枪头。

6.根据权利要求1或2所述的自动加样系统，其特征在于：所述载板机构包括带有支腿的底座，在所述底座上垂直穿设有由驱动电机带动的旋转主轴，所述旋转主轴的上端与水平设置的承托基板底面中心处相固连；所述承托基板上并排固设有两套药敏板承托组件，每套所述药敏板承托组件均包括一组药敏板托架和一组板盖卡固架，所述板盖卡固架的高度高于所述药敏板托架的高度，两套药敏板承托组件上的药敏板托架和板盖卡固架交错布设。

7.根据权利要求6所述的自动加样系统，其特征在于：靠近所述底座的旋转主轴上套装有一对轴承，与所述轴承外周面紧配合的轴套固定连接在所述底座上；在所述轴承下方的旋转主轴上开设有外螺纹，其上依次设置有止动垫片和锁紧螺母。

8.根据权利要求6所述的自动加样系统，其特征在于：在所述底座的上表面设置有原点位置传感器和分度位置传感器，在所述承托基板的下表面设置有与所述原点位置传感器相适配的原点位置挡片，和与所述分度位置传感器相适配的分度位置挡片。