CN218320691U - 一种z轴机构及样本管开盖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Z轴机构及样本管开盖装置，样本管开盖装置包括用于夹持样本管管盖并旋转开关盖的开盖机构，Z轴机构用于带动开盖机构下移至开关盖位进行开关盖或上移至等待位，Z轴机构包括支撑板、滑动件、开盖机构和防污托盘组件；滑动件安装于支撑板上，开盖机构安装于滑动件上；驱动组件安装于支撑板上且与滑动件连接，用于驱动滑动件于支撑板上上下运动；防污托盘组件安装于支撑板底部，当开盖机构带盖上移至等待位时旋转对应至开盖机构下方，当开盖机构带盖下移至开关盖位进行关盖时旋转避让于开盖机构下方。本实用新型通过驱动开盖机构运动并进行开关管盖的同时，通过防污托盘组件旋转配合以防止管盖上的液体滴落造成的交叉污染。

Description

一种Z轴机构及样本管开盖装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器具技术领域，特别涉及一种Z轴机构及样本管开盖装置。

背景技术

医学检验仪器(如生化分析仪、免疫分析仪等)在样本管自动开盖采样的环节中，通常使用开盖机构运动至开关盖位置上的样本管管盖位置，而后对管盖进行夹持并旋转，由此将管盖旋开并夹持管盖移动至等待位进行等待，开盖后的样本管经由运输装置运送至采样位置进行采样后再返回开关盖位置，最后再由开盖机构夹持管盖移动至开关盖位置并将管盖旋回样本管上，即可关盖。然而，样本管在开盖采样前的运输、加样等操作环节中，样本管内的样本试剂易挂壁在管盖内壁，导致开盖机构在开盖后夹持管盖的等待时间内，管盖可能存在样本试剂残留而出现滴落的现象，存在交叉污染的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种Z轴机构及样本管开盖装置，旨在解决现有样本管在开盖采样环节中，管盖可能存在样本试剂残留而出现滴落的现象，存在交叉污染风险的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供种Z轴机构，应用于样本管开盖装置，所述样本管开盖装置包括用于夹持样本管管盖并进行旋转开关盖的开盖机构，所述Z轴机构用于带动所述开盖机构下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位，以及用于带动所述开盖机构带盖下移至开关盖位进行旋转关盖后上移至等待位，所述Z轴机构包括支撑板、滑动件、驱动组件和防污托盘组件；

所述滑动件安装于所述支撑板上，所述开盖机构安装于所述滑动件上；

所述驱动组件安装于所述支撑板上且与所述滑动件连接，用于驱动所述滑动件于所述支撑板上上下运动；

所述防污托盘组件安装于所述支撑板底部，当所述开盖机构带盖上移至等待位时所述防污托盘组件旋转对应于所述开盖机构所夹持管盖的下方，当所述开盖机构带盖下移至开关盖位进行旋转关盖时所述防污托盘组件旋转避让于所述开盖机构所夹持管盖的下方。

进一步的，所述防污托盘组件包括：旋转电机，安装于所述支撑板上；转接件，连接于所述旋转电机的输出轴上；托盘本体，连接于所述转接件上，所述旋转电机用于驱动所述转接件旋转并带动所述托盘本体旋转对应于所述开盖机构所夹持管盖的下方或避让于所述开盖机构所夹持管盖的下方。

进一步的，所述防污托盘组件还包括：角度识别光耦，安装于所述支撑板上；角度识别挡片，安装于转接件上；

当所述旋转电机驱动所述转接件旋转并带动所述角度识别挡片旋转并触发所述角度识别光耦时，所述托盘本体避让于所述开盖机构所夹持管盖的下方。

进一步的，所述防污托盘组件还包括：限位部，设置于所述支撑板上；当所述旋转电机驱动所述转接件旋转并带动所述角度识别挡片旋转离开所述角度识别光耦，直至所述角度识别挡片或托盘本体或转接件与所述限位部相抵限位时，所述托盘本体对应于所述开盖机构所夹持管盖的下方。

进一步的，所述滑动件包括：直线导轨，安装于所述支撑板上；滑块，滑动装配于所述直线导轨且可在所述直线导轨沿所述支撑板的高度方向上下滑动；

所述驱动组件与所述滑块连接，所述开盖机构安装于所述滑块上。

进一步的，所述驱动组件包括：丝杆电机，安装于所述支撑板上；丝杆，连接于所述丝杆电机的输出轴上；螺纹块，螺纹套装于所述丝杆上；所述螺纹块与所述滑块固定连接。

进一步的，所述驱动组件还包括：轴承件，安装于所述支撑板上；所述丝杆远离所述丝杆电机的一端转动连接于所述轴承件内。

进一步的，所述Z轴机构还包括：位置识别光耦，安装于所述支撑板上；位置识别挡片，安装于所述滑块上；当所述驱动组件带动所述滑块运动并连动所述位置识别挡片触发所述位置识别光耦时，所述开盖机构处于所述等待位。

进一步的，所述Z轴机构还包括：红外光耦，安装于所述支撑板上；当所述开盖机构下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位的过程中，所述红外光耦用于检测所述开盖机构上是否夹持有管盖。

本实用新型实施例还提供一种样本管开盖装置，其中：包括开盖机构和如上所述的Z轴机构，所述开盖机构安装于所述Z轴机构上，所述Z轴机构用于带动所述开盖机构下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位，以及用于带动所述开盖机构带盖下移至开关盖位进行旋转关盖后上移至等待位。

本实用新型实施例提供一种Z轴机构，应用于样本管开盖装置，样本管开盖装置包括用于夹持样本管管盖并旋转开关盖的开盖机构，Z轴机构用于带动开盖机构下移至开关盖位进行开关盖或上移至等待位，Z轴机构包括支撑板、滑动件、开盖机构和防污托盘组件；滑动件安装于支撑板上，开盖机构安装于滑动件上；驱动组件安装于支撑板上且与滑动件连接，用于驱动滑动件于支撑板上上下运动；防污托盘组件安装于支撑板底部，当开盖机构带盖上移至等待位时旋转对应至开盖机构下方，当开盖机构带盖下移至开关盖位进行关盖时旋转避让于开盖机构下方。本实用新型实施例通过驱动开盖机构运动并进行开关管盖的同时，通过防污托盘组件旋转配合以防止管盖上的液体滴落造成的交叉污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的样本管开盖装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的Z轴机构的结构示意图。

图中标识说明：

1、支撑板；11、位置识别光耦；12、红外光耦；121、固定板；

21、旋转电机；211、电机安装板；22、转接件；23、托盘本体；24、角度识别光耦；25、角度识别挡片；26、限位部；

31、直线导轨；32、滑块；321、位置识别挡片；

41、丝杆电机；411、电机座；42、丝杆；43、螺纹块；44、轴承座；45、轴承；

5、开盖机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种Z轴机构，应用于样本管开盖装置，样本管开盖装置包括用于夹持样本管管盖并进行旋转开关盖的开盖机构5，Z轴机构用于带动开盖机构5下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位，以及用于带动开盖机构5带盖下移至开关盖位进行旋转关盖后上移至等待位。

本实用新型提供的Z轴机构包括：支撑板1、滑动件、驱动组件和防污托盘组件；

滑动件安装于支撑板1上，开盖机构5安装于滑动件上；

驱动组件安装于支撑板1上且与滑动件连接，用于驱动滑动件于支撑板1上上下运动；

防污托盘组件安装于支撑板1底部，当开盖机构5带盖上移至等待位时防污托盘组件旋转对应于开盖机构5所夹持管盖的下方，当开盖机构5带盖下移至开关盖位进行旋转关盖时防污托盘组件旋转避让于开盖机构5所夹持管盖的下方。

本实施例中，Z轴机构用于带动开盖机构5上下运动，Z轴机构可以通过支撑板1固定于其他水平移动机构以实现开盖机构5的水平位移。

本实施例的支撑板1为竖直立板，通过驱动组件驱动滑动件在支撑板1的高度方向上上下运动，可以带动安装于滑动件上的开盖机构5同步上下运动，由此实现带动开盖机构5下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位进行等待，等待期间，样本管移动至采样位进行采样操作，此时防污托盘组件旋转至开盖机构5所夹持管盖的下方，若开盖机构5所夹持管盖出现滴液则由防污托盘组件进行接液以便后续处理，有效避免了交叉污染的风险，待样本管采样结束并返回后，此时防污托盘组件旋转避让于开盖机构5所夹持管盖的下方，再由驱动组件驱动滑动件带动开盖机构5下移至开关盖位进行旋转关盖，开盖机构5完成关盖后上移至等待位以等待执行下一样本管的开关盖操作。

本实施例通过带动开盖机构5上下运动以实现开关盖操作的同时，利用防污托盘组件防止管盖液体直接滴落，具有避免发生交叉污染的优点。

请参阅图2，下面具体介绍防污托盘组件：

在一实施例中，防污托盘组件包括：旋转电机21、转接件22和托盘本体23；

旋转电机21安装于支撑板1上；

转接件22连接于旋转电机21的输出轴上；

托盘本体23连接于转接件22上，旋转电机21用于驱动转接件22旋转并带动托盘本体23旋转对应于开盖机构5所夹持管盖的下方或避让于开盖机构5所夹持管盖的下方。

本实施例的防污托盘组件安装于支撑板1底部。具体的，旋转电机21通过电机安装板211安装于支撑板1底部，转接件22可以为条形块，转接件22的顶端可以设置插孔并用于插装在旋转电机21的输出轴上，托盘本体23通过螺钉固定连接于转接件22的底部，通过旋转电机21带动转接件22旋转即可连动托盘本体23在水平方向上旋转，以实现带动托盘本体23旋转至开盖机构5所夹持管盖的下方或旋转避让于开盖机构5所夹持管盖的下方。其中，托盘本体23上表面为凹槽结构，可以储存一定量的滴落液体，托盘本体23可以采用耐腐蚀的塑料材质制成，具有重量低和旋转速度快的优点。

在一实施例中，防污托盘组件还包括：角度识别光耦24和角度识别挡片25；

角度识别光耦24安装于支撑板1上，角度识别挡片25安装于转接件22上；

当旋转电机21驱动转接件22旋转并带动角度识别挡片25旋转并触发角度识别光耦24时，托盘本体23避让于开盖机构5所夹持管盖的下方。

本实施例中，角度识别光耦24安装于支撑板1的底端，角度识别光耦24上的检测口朝向支撑板1前侧，角度识别挡片25可以为弯折片，角度识别挡片25的一端通过螺丝固定在转接件22的一侧，角度识别挡片25的另一端与角度识别光耦24上的检测口处于同一水平高度，当旋转电机21驱动转接件22旋转并带动托盘本体23旋转避让于开盖机构5所夹持管盖的下方的同时，转接件22也带动角度识别挡片25朝向角度识别光耦24上的检测口中旋转，并在角度识别挡片25触发角度识别光耦24后控制旋转电机21停止运行，此时完成托盘本体23的旋转避让操作。

一些具体实现方式中，托盘本体23旋转至开盖机构5所夹持管盖的下方时处于支撑板1正前侧，托盘本体23旋转避让于管盖的下方时处于支撑板1的一侧，且旋转自由度可以为90°。

该具体实现方式中，为限制托盘本体23的旋转自由度，防污托盘组件还包括设置于支撑板1上的限位部26；限位部26可以为凸起柱，当旋转电机21驱动转接件22旋转并带动角度识别挡片25旋转离开角度识别光耦24，直至角度识别挡片25或托盘本体23或转接件22与限位部26相抵限位时，此时托盘本体23旋转90°且处于开盖机构5所夹持管盖的下方。

该具体实施例限制托盘本体23的旋转自由度为90°可以防止托盘本体23在断电情况下摆动范围过大，避免与其他零件发生碰撞。应理解的，该具体实施例中限定的旋转自由度为本实施例的优选角度，本领域技术人员根据实际需求做出的适应性调整均在本案保护范围内。

请参阅图2，下面具体介绍滑动件：

在一实施例中，滑动件包括：直线导轨31和滑块32；直线导轨31安装于支撑板1上；滑块32滑动装配于直线导轨31且可在直线导轨31沿支撑板1的高度方向上下滑动；驱动组件与滑块32连接，开盖机构5安装于滑块32上。

本实施例中，直线导轨31可以通过螺丝固定安装在支撑板1上，直线导轨31的两侧沿高度方向开设滑槽，滑块32滑动装配在直线导轨31两侧的滑槽上；通过驱动组件可以驱动滑块32在直线导轨31上沿支撑板1的高度方向上下滑动，由此可以带动安装在滑块32上的开盖机构5沿支撑板1的高度方向上下运动。

在一实施例中，驱动组件包括：丝杆电机41、丝杆42和螺纹块43；丝杆电机41安装于支撑板1上；丝杆42连接于丝杆电机41的输出轴上；螺纹块43螺纹套装于丝杆42上；螺纹块43与滑块32固定连接。

本实施例中，丝杆电机41通过电机座411安装于支撑板1顶部，丝杆42的一端可以通过联轴器与丝杆电机41的输出轴同轴连接且沿高度方向旋动，螺纹块43螺纹套装于丝杆42上，滑块32通过开设的通孔插入丝杆42并与螺纹块43螺钉固定以限制螺纹块43旋转，由此，丝杆电机41驱动丝杆42旋转时，螺纹块43将旋转运动转化为直线运动，带动滑块32在直线导轨31上上下滑动，从而带动开盖机构5上下运动。

一些实施例中，为提高丝杆42传动的稳定性，驱动组件还包括安装在支撑板1上的轴承件，轴承件包括轴承座44和设置在轴承座44内的轴承45，丝杆42的另一端(即远离丝杆电机41的一端)转动安装在轴承45内圈中，可以增强丝杆42的传动稳定性，降低丝杆42的挠曲变形。

一些实施例中，轴承座44上开设固定孔并配合螺钉贯穿固定孔后固定于支撑板1上，固定孔可以为沿高度方向开设的腰孔，可调节轴承座44的安装位置以应对丝杆42的加工误差。

在一实施例中，Z轴机构还包括：位置识别光耦11和位置识别挡片321；位置识别光耦11安装于支撑板1上；位置识别挡片321安装于滑块32上；当驱动组件带动滑块32运动并连动位置识别挡片321触发位置识别光耦11时，开盖机构5处于等待位。

本实施例中，为确保开盖机构5上移至等待位的准确性，在支撑板1上的一侧安装位置识别光耦11，在滑块32的一侧安装位置识别挡片321，识别光耦的检测口和位置识别挡片321在竖直方向上对应，当驱动组件驱动滑块32向上运动并带动位置识别挡片321运动至位置识别光耦11的检测口时，位置识别挡片321触发位置识别光耦11后控制丝杆电机41停止运行，此时的开盖机构5可以精准到达等待位。

在一实施例中，Z轴机构还包括安装于支撑板1上的红外光耦12；当开盖机构5下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位的过程中，红外光耦12用于检测开盖机构5上是否夹持有管盖。

本实施例中，为识别开盖机构5是否开盖成功，在支撑板1上安装红外光耦12，红外光耦12可以通过固定板121安装在支撑板1上，开盖机构5夹盖上移的过程中经过红外光耦12的检测位置，并由红外光耦12来检测开盖机构5上是否夹持有管盖，若识别有管盖则证明开盖成功。

一些实施例中，开盖机构5可以设置多个同一水平高度的夹爪同时对并排的多个管盖进行开盖，对应的，红外光耦12设置多个且与多个夹爪一一对应，一个红外光耦12对应检测一个夹爪上是否夹持有管盖，以实现多个夹爪的开盖识别结果。同时在开盖机构5夹持管盖的过程中，红外光耦12也会起到开盖成功的管盖是否会发生掉落的监测作用。

本实用新型实施例还提供一种样本管开盖装置，包括开盖机构5和如上的Z轴机构，开盖机构5安装于Z轴机构上，Z轴机构用于带动开盖机构5上下运动，以使开盖机构5下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位，再使开盖机构5带盖下移至开关盖位进行旋转关盖后上移至等待位。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种Z轴机构，应用于样本管开盖装置，所述样本管开盖装置包括用于夹持样本管管盖并进行旋转开关盖的开盖机构，所述Z轴机构用于带动所述开盖机构下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位，以及用于带动所述开盖机构带盖下移至开关盖位进行旋转关盖后上移至等待位，其特征在于，所述Z轴机构包括：

支撑板；

滑动件，安装于所述支撑板上，所述开盖机构安装于所述滑动件上；

驱动组件，安装于所述支撑板上且与所述滑动件连接，用于驱动所述滑动件于所述支撑板上上下运动；

防污托盘组件，安装于所述支撑板上且位于所述开盖机构下方，当所述开盖机构带盖上移至等待位时所述防污托盘组件旋转对应于所述开盖机构所夹持管盖的下方，当所述开盖机构带盖下移至开关盖位进行旋转关盖时所述防污托盘组件旋转避让于所述开盖机构所夹持管盖的下方。

2.根据权利要求1所述的Z轴机构，其特征在于，所述防污托盘组件包括：

旋转电机，安装于所述支撑板上；

转接件，连接于所述旋转电机的输出轴上；

托盘本体，连接于所述转接件上，所述旋转电机用于驱动所述转接件旋转并带动所述托盘本体旋转对应于所述开盖机构所夹持管盖的下方或避让于所述开盖机构所夹持管盖的下方。

3.根据权利要求2所述的Z轴机构，其特征在于，所述防污托盘组件还包括：

角度识别光耦，安装于所述支撑板上；

角度识别挡片，安装于转接件上；

当所述旋转电机驱动所述转接件旋转并带动所述角度识别挡片旋转并触发所述角度识别光耦时，所述托盘本体避让于所述开盖机构所夹持管盖的下方。

4.根据权利要求3所述的Z轴机构，其特征在于，所述防污托盘组件还包括：

限位部，设置于所述支撑板上；

当所述旋转电机驱动所述转接件旋转并带动所述角度识别挡片旋转离开所述角度识别光耦，直至所述角度识别挡片或托盘本体或转接件与所述限位部相抵限位时，所述托盘本体对应于所述开盖机构所夹持管盖的下方。

5.根据权利要求1所述的Z轴机构，其特征在于：所述滑动件包括：

直线导轨，安装于所述支撑板上；

滑块，滑动装配于所述直线导轨且可在所述直线导轨沿所述支撑板的高度方向上下滑动；

所述驱动组件与所述滑块连接，所述开盖机构安装于所述滑块上。

6.根据权利要求5所述的Z轴机构，其特征在于：所述驱动组件包括：

丝杆电机，安装于所述支撑板上；

丝杆，连接于所述丝杆电机的输出轴上；

螺纹块，螺纹套装于所述丝杆上；

所述螺纹块与所述滑块固定连接。

7.根据权利要求6所述的Z轴机构，其特征在于：所述驱动组件还包括：

轴承件，安装于所述支撑板上；

所述丝杆远离所述丝杆电机的一端转动连接于所述轴承件内。

8.根据权利要求5所述的Z轴机构，其特征在于，还包括：

位置识别光耦，安装于所述支撑板上；

位置识别挡片，安装于所述滑块上；

当所述驱动组件带动所述滑块运动并连动所述位置识别挡片触发所述位置识别光耦时，所述开盖机构处于所述等待位。

9.根据权利要求1所述的Z轴机构，其特征在于，还包括：

红外光耦，安装于所述支撑板上；

当所述开盖机构下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位的过程中，所述红外光耦用于检测所述开盖机构上是否夹持有管盖。

10.一种样本管开盖装置，其特征在于：包括开盖机构和如权利要求1～9任一项所述的Z轴机构，所述开盖机构安装于所述Z轴机构上，所述Z轴机构用于带动所述开盖机构下移至开关盖位进行旋转开盖后带盖上移至等待位，以及用于带动所述开盖机构带盖下移至开关盖位进行旋转关盖后上移至等待位。

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