CN211878002U - 不带拖链的二维取样机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不带拖链的二维取样机构，包括支架、设置在所述支架上的X向驱动机构、设置在所述支架上的Z向驱动机构以及设置在所述Z向驱动机构上的取样针连接件。本实用新型的X向电机通过皮带传动机构带动X向滑块进行X方向的运动，Z向电机通过花键与齿条连杆啮合，从而带动齿条连杆沿Z向运动，从而实现齿条连杆底部的取样针的X、Z向的二维运动。两个驱动元件(X向电机、Z向电机)均固定不动，避免了使用拖链结构，避免了驱动元件移动走线繁琐的问题，便于设备的简化与紧凑布置，利于实现整个二维取样机构的小型化。

Description

不带拖链的二维取样机构

技术领域

本实用新型涉及检测设备领域，特别涉及一种不带拖链的二维取样机构。

背景技术

在自动化检测设备中，通常采用二维驱动机构进行取样操作，利用二维驱动机构带动取样装置移动，以在指定位置取样并运输至其他要求位置。现有自动化检测设备中采用的二维驱动机构通常是通过两个驱动机构的叠加实现二维运动，且其中的一个驱动机构带动另一个驱动机构整体进行运动，这样会造成运动的另一个驱动机构上的连接线缆也会运动，从而需要设置拖链来保护连接线缆；同时驱动元件移动导致走线繁琐，并且由于要考虑连接线缆的运动，造成机构中各组件的安装布置也会受到影响，造成了对机构小型化设置的难题。所以现在需要一种能避免连接线缆、不需设置拖链的二维驱动机构来实现自动化检测设备的取样操作。

二维机械臂是体外诊断领域一种常见运动机构，通过两个串联的直线运动机构，可以将负载移动到一定大小的平面中的任一个位置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种不带拖链的二维取样机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种不带拖链的二维取样机构，包括支架、设置在所述支架上的X向驱动机构、设置在所述支架上的Z向驱动机构以及设置在所述Z向驱动机构上的取样针连接件；

所述X向驱动机构包括固接在所述支架上的X向电机、与所述X向电机的输出轴驱动连接的主动带轮、设置在所述支架上的从动带轮、设置在所述主动带轮和从动带轮支架的皮带、固接在所述支架上的X向导轨以及可滑动设置在所述X向导轨上且与所述皮带连接的X向滑块；

所述Z向驱动机构包括固接在所述支架上的Z向电机、与所述Z向电机的输出轴驱动连接的花键、固接在所述X向滑块上的花键齿条座以及可沿Z向滑动设置在所述花键齿条座内且与所述花键啮合的齿条连杆，所述取样针连接件固接在所述齿条连杆的底端。

优选的是，所述支架包括底座、固接在所述底座上的连接柱、固接在所述连接柱上端的底板以及固接在所述底板侧部的电机安装板和导轨安装板；

所述底板上贯通开设有沿X向设置的滑动槽，所述齿条连杆沿Z向穿过所述滑动槽，且可在所述滑动槽内沿X向运动。

优选的是，所述电机安装板包括固接在所述底板上的竖直安装板以及固接在所述竖直安装板上的水平安装板；

所述Z向电机固接在所述竖直安装板上，所述X向电机固接在所述水平安装板上。

优选的是，所述底板的底面沿X向间隔设置有一对Z向对射式光耦，所述X向滑块沿X向运动的行程处于所述两Z向对射式光耦之间；所述取样针连接件上设置有用于与所述Z向对射式光耦配合的Z向光耦挡片。

优选的是，所述底板上还设置有X向光耦，所述花键齿条座上设置有用于与所述X向光耦配合的X向光耦挡片。

优选的是，所述花键齿条座内沿Z向固定插设有导向套，所述导向套内Z向设置有导向孔；

所述齿条连杆呈圆柱状，配合插设在所述导向孔内，所述齿条连杆的侧部沿其轴向设置有齿条部。

优选的是，所述花键齿条座内沿X向贯通开设有花键孔，所述花键孔与所述导向孔连通；所述花键呈长条状，配合穿设在所述花键孔内，与所述齿条部啮合。

优选的是，所述取样针连接件的底端连接有取样针；

所述齿条连杆和取样针连接件均内部中空，且相互连通。

优选的是，所述取样针连接件包括外套筒和插设在所述外套筒内的连接头，所述连接头内部中空，其上表面向上延伸凸出形成上连接管，所述连接头的下表面向下延伸凸出形成下连接管，所述Z向光耦挡片固接在所述外套筒上。

优选的是，所述齿条连杆的处于所述齿条部对侧的外壁上开设有滚轮槽；

所述导向孔的处于所述齿条部对侧的内壁上沿水平方向开设有至少2个轴承孔，所述轴承孔内设置有压紧件；

所述压紧件包括固接在所述轴承孔内的轴承、可沿水平方向滑动设置在所述轴承孔内的滑动柱、连接在所述滑动柱的内端与所述轴承孔的内壁之间的压簧以及枢接在所述滑动柱的外端的压紧轮，所述压紧轮设置在所述滚轮槽内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的X向电机通过皮带传动机构带动X向滑块进行X方向的运动，Z向电机通过花键与齿条连杆啮合，从而带动齿条连杆沿Z向运动，从而实现齿条连杆底部的取样针的X、Z向的二维运动。两个驱动元件(X向电机、Z向电机)均固定不动，避免了使用拖链结构，避免了驱动元件移动走线繁琐的问题，便于设备的简化与紧凑布置，利于实现整个二维取样机构的小型化。

附图说明

图1为本实用新型的不带拖链的二维取样机构的正面的结构示意图；

图2为本实用新型的不带拖链的二维取样机构的背面的结构示意图；

图3为本实用新型的不带拖链的二维取样机构的俯视方向的结构示意图；

图4为本实用新型的花键齿条座与的取样针连接件配合的结构示意图；

图5为本实用新型的花键齿条座的结构示意图；

图6为本实用新型的齿条连杆、花键齿条座、取样针连接件的分解结构示意图；

图7为本实用新型的实施例1中的花键齿条座与齿条连杆配合的剖视结构示意图；

图8为本实用新型的实施例2中的花键齿条座与齿条连杆配合的侧视方向的剖视结构示意图；

图9为本实用新型的图8中的压紧件处的局部放大结构示意图；

图10为本实用新型的实施例2中的花键齿条座与齿条连杆配合的俯视方向的剖视结构示意图；

图11为本实用新型的图10中的压紧件的局部放大结构示意图。

附图标记说明：

1—支架；10—底座；11—连接柱；12—底板；13—电机安装板；14—导轨安装板；15—Z向对射式光耦；16—X向光耦；120—滑动槽；130—竖直安装板；131—水平安装板；

2—X向驱动机构；20—X向电机；21—主动带轮；22—从动带轮；23—皮带；24—X向导轨；25—X向滑块；

3—Z向驱动机构；30—Z向电机；31—花键；32—花键齿条座；33—齿条连杆；34—X向光耦挡片；320—导向套；321—导向孔；322—花键孔；323—轴承孔；324—皮带连接块；330—齿条部；331—滚轮槽；

4—取样针连接件；40—外套筒；41—连接头；42—上连接管；43—下连接管；44—Z向光耦挡片；

5—取样针；

6—压紧件；60—轴承；61—滑动柱；62—压簧；63—压紧轮；610—安装槽；611—转轴。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

如图1-7所示，本实施例的一种不带拖链的二维取样机构，包括支架1、设置在支架1上的X向驱动机构2、设置在支架1上的Z向驱动机构3以及设置在Z向驱动机构3上的取样针连接件4；取样针连接件4的底端连接有取样针5；

X向驱动机构2包括固接在支架1上的X向电机20、与X向电机20的输出轴驱动连接的主动带轮21、设置在支架1上的从动带轮22、设置在主动带轮21和从动带轮22支架1的皮带23、固接在支架1上的X向导轨24以及可滑动设置在X向导轨24上且与皮带23连接的X向滑块25。

Z向驱动机构3包括固接在支架1上的Z向电机30、与Z向电机30的输出轴驱动连接的花键31、固接在X向滑块25上的花键齿条座32以及可沿Z向滑动设置在花键齿条座32内且与花键31啮合的齿条连杆33，取样针连接件4固接在齿条连杆33的底端。花键齿条座32上固接有皮带连接块324，皮带连接块324与皮带23连接，花键齿条座32固接在X向滑块25上，从而实现X向滑块25与皮带23的连接。

本实用新型中，X向电机20通过皮带传动机构带动X向滑块25进行X方向的运动，Z向电机30带动花键31转动，花键31与花键齿条座32内的齿条连杆33啮合，从而带动齿条连杆33沿Z向运动，从而实现齿条连杆33底部的取样针连接件4、以及连接在其上的取样针5的X、Z向的二维运动。两个驱动元件(X向电机20、Z向电机30)均固定不动，避免了使用拖链结构，避免了电控元件移动走线繁琐的问题，便于设备的简化与布置。

在一种优选的实施例中，支架1包括底座10、固接在底座10上的连接柱11、固接在连接柱11上端的底板12以及固接在底板12侧部的电机安装板13和导轨安装板14；底板12上贯通开设有沿X向设置的滑动槽120，齿条连杆33沿Z向穿过滑动槽120，且可在滑动槽120内沿X向运动。电机安装板13包括固接在底板12上的竖直安装板130以及固接在竖直安装板130上的水平安装板131；Z向电机30固接在竖直安装板130上，X向电机20固接在水平安装板131上。花键31呈长条状，花键31、X向导轨24以及皮带传动机构(主动带轮21、皮带23、从动带轮22)沿相同方向平行布置，X向电机20、Z向电机30相互垂直设置，从而能大大减小安装空间，实现紧凑布置，能利于整个二维取样机构的小型化。

其中，底板12的底面沿X向间隔设置有一对Z向对射式光耦15，X向滑块25沿X向运动的行程处于两Z向对射式光耦15之间；取样针连接件4上设置有用于与Z向对射式光耦15配合的Z向光耦挡片44。底板12上还设置有X向光耦16，花键齿条座32上设置有用于与X向光耦16配合的X向光耦挡片34。X向驱动机构2驱动花键齿条座32沿X向往复运动，通过X向光耦16和X向光耦挡片34检测X向的原点位置；Z向驱动机构3通过花键31与齿条连杆33的啮合实现齿条连杆33沿Z向的往复运动，以通过取样针连接件4带动取样针5沿Z向往复运动；通过Z向对射式光耦15和Z向光耦挡片44实现Z向的原点位置检测，即当Z向光耦挡片44挡在两个Z向对射式光耦15之间时，说明到达Z向的原点。

齿条连杆33和取样针连接件4均内部中空，且相互连通。样针液路管可从齿条连杆33、取样针连接件4内穿出与取样针5连通，实现液剂的输送。

在一种优选的实施例中，花键齿条座32内沿Z向固定插设有导向套320，导向套320内Z向设置有导向孔321；齿条连杆33呈圆柱状，配合插设在导向孔321内，齿条连杆33的侧部沿其轴向设置有齿条部330。花键齿条座32内沿X向贯通开设有花键孔322，花键孔322与导向孔321连通；花键31呈长条状，配合穿设在花键孔322内，与齿条部330啮合。花键31沿X向插入花键孔322后，与Z向设置的齿条连杆33侧部的齿条部330啮合，Z向电机30带动花键31转动，花键31带动齿条连杆33在导向套320内沿Z向运动。Z向电机30停止工作时，依靠花键31与齿条部330啮合卡紧，能实现齿条连杆33在导向套320内的固定。

在一种优选的实施例中，取样针连接件4包括外套筒40和插设在外套筒40内的连接头41，连接头41内部中空，其上表面向上延伸凸出形成上连接管42，连接头41的下表面向下延伸凸出形成下连接管43，Z向光耦挡片44固接在外套筒40上。上连接管42插设在齿条连杆33下端，下连接管43与取样针5连接，外部的液路输送系统的液路穿过齿条连杆33与取样针5连通。

实施例2

参照图8-11，在实施例1的基础上的进一步实施例中，齿条连杆33的处于齿条部330对侧的外壁上开设有滚轮槽331；导向孔321的处于齿条部330对侧的内壁上沿水平方向开设有至少2个轴承孔323，轴承孔323内设置有压紧件6；压紧件6包括固接在轴承孔323内的轴承60、可沿水平方向滑动设置在轴承孔323内的滑动柱61、连接在滑动柱61的内端与轴承孔323的内壁之间的压簧62以及枢接在滑动柱61的外端的压紧轮63，压紧轮63设置在滚轮槽331内。压紧轮63与滚轮槽331左侧内壁顶贴。滑动柱61的左端开设有安装槽610，压紧轮63通过两端连接的转轴611枢接在安装槽610内。

花键31和齿条连杆33的传动是通过花键31与齿条部330啮合实现，所以需要保证花键31与齿条部330之间的接触要比较紧密，以保证传动的动力；但也不能过于紧密，过于紧密时会影响花键31的转动和齿条连杆33的Z向移动，甚至会造成卡死。所以一般会先设定好两者之间的距离在适宜的范围，既不会接触过紧，又能保证顺利传动。但在长期使用后，花键31或齿条连杆33的安装容易出现松动，导致两者之间的间隙增大，接触不够紧密，导致传动动力不够，易出现打滑(间隙过大，啮合不够时，花键31转动动力会部分损失)，甚至空转现象(间隙过大时，啮合失败花键31转动，齿条连杆33不动)，所以需要采用相关机构使花键31和齿条连杆33能始终保持较紧密的接触。本实施例中通过压紧件6实现，压簧62预先压紧设置在轴承孔323内，在压簧62的弹力作用下，滑动柱61和压紧轮63有向左运动的趋势，从而使压紧轮63压在滚轮槽331内，从而对齿条连杆33产生向左挤压的力，使齿条连杆33左侧壁上的齿条部330与花键31紧密接触，保证啮合传动。通过选择合适弹性系数的压簧62以及压簧62的设置数量，使压簧62产生的挤压力在适宜范围，齿条部330与花键31件的紧密合适，保证传动的顺畅。通过在Z向间隔设置多个压紧件6，能保证齿条连杆33的垂直度，能避免出现轴向便宜。另外，压紧轮63卡设在滚轮槽331内，也能限制齿条连杆33绕Z轴的转动，保证齿条连杆33只进行Z向的运动。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种不带拖链的二维取样机构，其特征在于，包括支架、设置在所述支架上的X向驱动机构、设置在所述支架上的Z向驱动机构以及设置在所述Z向驱动机构上的取样针连接件；

所述X向驱动机构包括固接在所述支架上的X向电机、与所述X向电机的输出轴驱动连接的主动带轮、设置在所述支架上的从动带轮、设置在所述主动带轮和从动带轮支架的皮带、固接在所述支架上的X向导轨以及可滑动设置在所述X向导轨上且与所述皮带连接的X向滑块；

所述Z向驱动机构包括固接在所述支架上的Z向电机、与所述Z向电机的输出轴驱动连接的花键、固接在所述X向滑块上的花键齿条座以及可沿Z向滑动设置在所述花键齿条座内且与所述花键啮合的齿条连杆，所述取样针连接件固接在所述齿条连杆的底端。

2.根据权利要求1所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述支架包括底座、固接在所述底座上的连接柱、固接在所述连接柱上端的底板以及固接在所述底板侧部的电机安装板和导轨安装板；

所述底板上贯通开设有沿X向设置的滑动槽，所述齿条连杆沿Z向穿过所述滑动槽，且可在所述滑动槽内沿X向运动。

3.根据权利要求2所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述电机安装板包括固接在所述底板上的竖直安装板以及固接在所述竖直安装板上的水平安装板；

所述Z向电机固接在所述竖直安装板上，所述X向电机固接在所述水平安装板上。

4.根据权利要求3所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述底板的底面沿X向间隔设置有一对Z向对射式光耦，所述X向滑块沿X向运动的行程处于两所述Z向对射式光耦之间；所述取样针连接件上设置有用于与所述Z向对射式光耦配合的Z向光耦挡片。

5.根据权利要求4所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述底板上还设置有X向光耦，所述花键齿条座上设置有用于与所述X向光耦配合的X向光耦挡片。

6.根据权利要求4所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述花键齿条座内沿Z向固定插设有导向套，所述导向套内Z向设置有导向孔；

所述齿条连杆呈圆柱状，配合插设在所述导向孔内，所述齿条连杆的侧部沿其轴向设置有齿条部。

7.根据权利要求6所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述花键齿条座内沿X向贯通开设有花键孔，所述花键孔与所述导向孔连通；所述花键呈长条状，配合穿设在所述花键孔内，与所述齿条部啮合。

8.根据权利要求7所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述取样针连接件的底端连接有取样针；

所述齿条连杆和取样针连接件均内部中空，且相互连通。

9.根据权利要求8所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述取样针连接件包括外套筒和插设在所述外套筒内的连接头，所述连接头内部中空，其上表面向上延伸凸出形成上连接管，所述连接头的下表面向下延伸凸出形成下连接管，所述Z向光耦挡片固接在所述外套筒上。

10.根据权利要求8所述的不带拖链的二维取样机构，其特征在于，所述齿条连杆的处于所述齿条部对侧的外壁上开设有滚轮槽；

所述导向孔的处于所述齿条部对侧的内壁上沿水平方向开设有至少2个轴承孔，所述轴承孔内设置有压紧件；

所述压紧件包括固接在所述轴承孔内的轴承、可沿水平方向滑动设置在所述轴承孔内的滑动柱、连接在所述滑动柱的内端与所述轴承孔的内壁之间的压簧以及枢接在所述滑动柱的外端的压紧轮，所述压紧轮设置在所述滚轮槽内。

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