凸轮、单向间歇传送机构、试纸条传送机构及样本分析仪的制作方法

1.本发明属于机械传动技术领域，具体的为一种凸轮、采用该凸轮的单向间歇式传送机构、采用该单向间歇式传送机构的试纸条传送机构及样本分析仪。


背景技术：

2.试纸条传送过程中，水平和竖直方向运动行程比较短。现有的试纸条传送机构具有多种实现方式：1)采用两个电机分别控制水平和竖直方向上的运行形成，则会导致传送机构的结构复杂、成本较高；2)采用同步带传动，同步带上的传送杆会沾到尿液无法清洗，两个同步带传送杆的平行度也不容易保证；3)采用连杆运输机构，连杆机构上的传送杆在离开试纸条时，只能斜向下运动离开，传送杆上的一些结晶会刮到试纸条，造成试纸条侧翻。
3.公开号为cn208700145u的中国专利公开了一种试纸条输送机构，包括架体，还包括：用于对试纸条限位的挡片连杆组件，所述挡片连杆组件通过主转轴和从转轴安装在所述架体上；用于将所述试纸条运送至测试组件下方的皮带轮组件，所述皮带轮组件通过主轮和从轮安装在所述架体上，且所述皮带轮组件位于所述挡片连杆组件的上方；用于驱动所述挡片连杆组件和所述皮带轮组件的驱动控制单元，所述驱动控制单元安装在所述架体上；用于收集测试完成后的所述试纸条的废料盒，所述废料盒位于所述皮带轮组件的尾部，且所述废料盒靠近所述皮带轮组件的一侧设有清洁海绵。该试纸条输送机构采用同步带和连杆机构相结合的方式传送试纸条，需要分别利用两个电机控制，结构复杂成本高，且同步带上仍存在沾染尿液的问题，因而需要采用清洁海绵清洁，但清洁海绵清洁效果有限。
4.公开号为cn109406766a的中国专利申请公开了一种用于试纸条传送的机构，包括转轴安装座；所述转轴安装座上部设有试纸夹转轴；所述试纸夹转轴上设有试纸夹滑杆，所述试纸夹滑杆两侧边延伸至转轴安装座下部；所述试纸夹滑杆上设有试纸夹，所述试纸夹包括上试纸夹和下试纸夹；所述下试纸夹下方设有升降杆支座，所述升降杆支座上设有用于推动下试纸夹上升的试纸夹升降杆；所述试纸夹升降杆下方设有升降杆凸轮，所述升降杆凸轮顶面与试纸夹升降杆底面接触；所述升降杆凸轮安装在电机转轴上；所述电机转轴一端与电机转轴安装座连接，所述电机转轴另一端与联轴器连接，所述联轴器安装在电机安装座上，所述电机安装座上设有电机；所述电机转轴上、在升降杆凸轮与电机转轴安装座之间的位置设有用于推动试纸夹滑杆左右运动的滑杆曲柄。该用于试纸条传送的机构虽然采用一个电机实现了两个方向的运动，但仅仅是上下抖动使试纸条充分吸收液体，并不满足试纸条间歇式运送的要求。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种凸轮、单向间歇传送机构、试纸条传送机构及样本分析仪，能够满足试纸条间歇式传送的要求，且不会沾染如尿液等液体物质。
6.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明首先提出了一种凸轮，包括凸轮本体，所述凸轮本体的外廓线包括第一圆弧段和第二圆弧段，所述第一圆弧段的两端与所述第二圆弧段的两端之间分别设有第一曲线段和第二曲线段，所述第一圆弧段、第一曲线段、第二圆弧段和第二曲线段围成一个封闭的曲线；
8.所述凸轮本体上设有转轴，所述第一圆弧段和第二圆弧段的圆心均落在所述转轴上，且所述第一圆弧段的曲率半径小于所述第二圆弧段的曲率半径；
9.所述凸轮本体上设有偏心轴，所述偏心轴的轴心与所述转轴的轴心之间的连线与所述凸轮本体的外廓线之间具有两个交点，其中一个交点落在所述第一圆弧段(1)或所述第二圆弧段上。
10.进一步，所述偏心轴的轴心与所述转轴的轴心之间的连线与所述凸轮本体的外廓线之间的两个交点中，另一个交点落在所述第一曲线段或所述第二曲线段上。
11.进一步，所述第一曲线段和所述第二曲线段距离所述转轴的距离均沿着其与所述第二圆弧段相连的一端到其与所述第一圆弧段相连的一端逐渐减小。
12.进一步，所述第一圆弧段和第二圆弧段的对称线共线。
13.进一步，所述第一曲线段和第二曲线段相对于所述第一圆弧段的对称线呈轴对称设置。
14.进一步，所述第一圆弧段的弧度为π，所述第二圆弧段的弧度为π/3。
15.进一步，所述偏心轴的轴心落在所述第二圆弧段的其中一端与所述转轴之间的连线上。
16.本发明还提出了一种单向间歇传送机构，包括底座，所述底座上设有第一导轨，所述第一导轨上设有与其滑动配合的第一支架，所述第一支架上设有第二导轨，所述第二导轨上设有与其滑动配合的第二支架；所述第一支架与所述第二支架之间设有限位轴和如上所述的凸轮(16)；
17.所述凸轮设置在所述第一支架上，所述限位轴设置在所述第二支架上并与所述凸轮的外周壁始终保持接触配合，所述第一支架上设有用于驱动所述凸轮转动的电机；或，所述凸轮设置在所述第二支架上，所述限位轴设置在所述第一支架上并与所述凸轮的外周壁始终保持接触配合，所述第二支架上设有用于驱动所述凸轮转动的电机；
18.所述偏心轴与所述底座之间设有双铰连杆。
19.进一步，所述底座上设有固定轴，所述双铰连杆的两端分别与所述偏心轴和所述固定轴铰接连接。
20.进一步，同时过所述固定轴轴线和所述转轴轴线的平面与所述第一导轨平行。
21.进一步，同时过所述转轴轴线和所述限位轴轴线的平面与所述第二导轨平行。
22.进一步，所述第一导轨和所述第二导轨之间相互垂直。
23.进一步，所述限位轴上设有轴承，所述轴承与所述凸轮的外周壁始终保持接触配合。
24.进一步，所述第二支架与所述第一支架之间设有使所述限位轴与所述凸轮的外周壁始终保持接触配合的拉簧。
25.本发明还提出了一种试纸条传送机构，包括如上所述的单向间歇传送机构，所述底座上设有用于放置试纸条的台板，所述第二支架上设有用于驱动所述试纸条在所述台板
上间歇式传送的传送板。
26.进一步，所述传送板设为相互平行的至少两块，所述传送板上间隔设有用于带动试纸条向前传送的传送齿；同一块所述传送板中，相邻两个所述传送齿之间的间距等于相邻两条试纸条之间的间距。
27.进一步，所述限位轴位于所述凸轮的下方，所述偏心轴的轴心与所述转轴的轴心之间的连线与所述第一圆弧段相交；或，
28.所述限位轴位于所述凸轮的上方，所述偏心轴的轴心与所述转轴的轴心之间的连线与所述第二圆弧段相交。
29.本发明还提出了一种样本分析仪，包括如上所述的试纸条传送机构。
30.本发明的有益效果在于：
31.本发明的试纸条传送机构，通过设置单向间歇传送机构，并将第一支架滑动配合安装在第一导轨上，将第二支架滑动配合安装在第二导轨上，如此，第二支架在第一导轨和第二导轨的导向作用下可相对于底座做平面运动；通过在第一支架上设置凸轮和在第二支架上设置限位轴，凸轮与限位轴始终保持接触配合从而可以驱动第二支架沿着第二导轨运动；通过在凸轮上设置偏心轴，并在偏心轴与底座之间设置双铰连杆，如此，凸轮转动可驱动第一支架沿着第一导轨运动，并带动第二支架沿着第一导轨运动；即第二支架可相对于底座同时沿第一导轨和第二导轨两个方向运动，实现了同一个电机驱动第二支架沿着两个方向运动的技术目的；通过将凸轮的外廓线设置为包括第一圆弧段和第二圆弧段，并在第一圆弧段和第二圆弧段之间分别设置第一曲线段和第二曲线段过渡连接，如此，当第一圆弧段或第二圆弧段与限位轴接触配合时，第二支架的高度保持不变，即第二支架具有对应于第一圆弧段的第一平直行程段和对应于第二圆弧段的第二平直行程段，第一平直行程段和第二平直行程段之间由第一曲线段和第二曲线段调节第二支架的高度，分别用于向前传送试纸条和第二支架复位。
32.通过将偏心轴的轴心与所述转轴的轴心之间的连线设置为与所述第一圆弧段或所述第二圆弧段相交，即当第二支架对应于第一圆弧段的第一平直行程段用于向前传送试纸条时，将偏心轴的轴心与所述转轴的轴心之间的连线设置为与所述第一圆弧段相交，第二支架将试纸条向前传送到最大距离后，在偏心轴和双铰连杆的作用下，第二支架向后移动一小段距离，使第二支架与试纸条脱离，而后再调整第二支架的高度复位，不会导致试纸条侧翻，此时的第一平直行程段包括向前的传送行程段和向后的脱离行程段；同理，当第二支架对应于第二圆弧段的第二平直行程段用于向前传送试纸条时，将偏心轴的轴心与所述转轴的轴心之间的连线设置为与所述第二圆弧段相交，第二支架将试纸条向前传送到最大距离后，在偏心轴和双铰连杆的作用下，第二支架向后移动一小段距离，使第二支架与试纸条脱离，而后再调整第二支架的高度复位，不会导致试纸条侧翻，此时的第二平直行程段包括向前的传送行程段和向后的脱离行程段。
33.综上，本技术的试纸条传送机构，通过设置单向间歇传送机构，能够满足试纸条间歇式运送的要求，且不会沾染如尿液等液体物质；通过将偏心轴的轴心与转轴的轴心之间的连线设置为与第一圆弧段或第二圆弧段相交，使第二支架将试纸条传送到单次传送的最大距离后会向后移动一小段距离，使第二支架与试纸条完全脱离后再调整第二支架的复位行程高度，能够避免导致试纸条侧翻的问题。
铰接连接，本实施例的固定轴19与转轴6平行。优选的，同时过固定轴19轴线和转轴6轴线的平面与第一导轨12平行，如此，在固定轴19、双铰连杆18和偏心轴7的作用下，当凸轮16绕其转轴6转动时，可驱动第一支架13沿着第一导轨12移动。优选的，同时过转轴6 轴线和限位轴17轴线的平面与第二导轨14平行，由于凸轮16廓线距离其转轴6的距离不等，在凸轮16和限位轴17的配合作用下，可以驱动第二支架15沿着第二导轨14移动。本实施例的第一导轨12和第二导轨14之间相互垂直，具体的，本实施例的第一导轨12位于水平方向上，第二导轨14位于竖直方向上。
48.进一步，限位轴17上设有轴承20，轴承20与凸轮16的外周壁始终保持接触配合，使限位轴17与凸轮16之间滚动配合，减小磨损和阻力。本实施例的第二支架15与第一支架 13之间设有使限位轴17与凸轮16的外周壁始终保持接触配合的拉簧。
49.进一步，传送板23设为相互平行的至少两块，传送板23上间隔设有用于带动试纸条向前传送的传送齿24；同一块传送板23中，相邻两个传送齿24之间的间距等于相邻两条试纸条21之间的间距。具体的，本实施例的传送齿24间隔设为6个，最前方的一个传送齿24 用于将已经检测完成的试纸条21输送出试纸条传送机构之外，另外5个传送齿24用于间歇式传送试纸条21到检测工位处。试纸条21从初始位置到检测工位需要间隔60秒，台板22 上具有5条试纸条21，每一条试纸条21从初始位置到检测工位需要经过4次间歇式传送，即每一次间歇式传送的间隔时间为15秒，也即凸轮16转动一周的时间为15秒。
50.进一步，偏心轴7的轴心与转轴6的轴心之间的连线与凸轮本体5的外廓线之间的两个交点中，另一个交点落在第一曲线段3或第二曲线段4上，从而避免第二支架15在复位过程中也出现反向运动。第一曲线段3和第二曲线段4距离转轴6的距离均沿着其与第二圆弧段2相连的一端到其与第一圆弧段1相连的一端逐渐减小，使第二支架15在第一平直行程段和第二平直行程段之间调整高度的过程中的高度逐渐降低或升高，避免出现高度上下波动，提高稳定性。
51.进一步，当限位轴17位于凸轮16的下方时，偏心轴7的轴心与转轴6的轴心之间的连线与第一圆弧段1相交，此时第二支架15对应于第一圆弧段1的第一平直行程段的高度高于对应于第二圆弧段2的第二平直行程段，即第二支架15对应于第一圆弧段1的第一平直行程段用于向前传送试纸条，将偏心轴7的轴心与转轴6的轴心之间的连线与第一圆弧段1相交，使第一平直行程段具有向前的传送行程段和向后的脱离行程段。同理，当限位轴17位于凸轮16的上方时，偏心轴7的轴心与转轴6的轴心之间的连线与第二圆弧段2相交，此时第二支架15对应于第二圆弧段2的第二平直行程段的高度高于对应于第一圆弧段1的第一平直行程段，即第二支架15对应于第二圆弧段2的第二平直行程段用于向前传送试纸条，将偏心轴7的轴心与转轴6的轴心之间的连线与第二圆弧段2相交，使第二平直行程段具有向前的传送行程段和向后的脱离行程段。
52.进一步，本实施例的第一圆弧段1和第二圆弧段2的对称线共线。第一曲线段3和第二曲线段4相对于第一圆弧段1的对称线呈轴对称设置。如图3所示，本实施例的第一圆弧段1的弧度为π，第二圆弧段2的弧度为π/3。本实施例的限位轴17位于凸轮16的下方，偏心轴7的轴心落在第二圆弧段2的其中一端与转轴6之间的连线上，也即偏心轴7的轴心与转轴6的轴心之间的连线与第一曲线段3或第二曲线段4与第二圆弧段2相连的一端相连。
53.如图4和图5所示，本实施例单向间歇传送机构的运行过程如下：
54.以凸轮16轴线、偏心轴7轴线和固定轴19轴线位于同一个平面，且凸轮16转轴6位于偏心轴7和固定轴19之间时为初始0
°
位置。
55.第一阶段(0
°‑
90
°
)：凸轮16顺时针旋转，第二支架15向前运动；当凸轮16旋转较为为0
°‑
30
°
区间内时，限位轴7与第一曲线段3接触配合，传送板23的高度逐渐升高至最高位置，即传送板23位于上升行程段ea并逐渐运行至点a；当凸轮16旋转到30
°‑
90
°
区间内时，限位轴7与第一圆弧段1接触配合，传送板23位于传送行程段ab并保持高度不变；特别的，当凸轮16旋转到55
°
时，传送板23与试纸条21接触，推动试纸条向前运动；第二阶段(90
°‑
180
°
)：限位轴7始终保持与第一圆弧段1接触配合，传动板23继续向前传送试纸条21，即传送板23始终处于传送行程段ab并运行至传送行程段ab的末端b；
56.第三阶段(180
°‑
270
°
)：传动支架15向后运动；当凸轮16旋转角度在180
°‑
210
°
区间内时，传送板23高度保持不变并向后移动与试纸条21脱离，即传送板23处于脱离行程段bc；当凸轮16旋转角度在210
°‑
270
°
区间时，限位轴7与第二曲线段4接触配合，传动支架15 向后运动，同时传动板23的高度开始下降，即传动板23处于下降行程段cd并逐渐降低高度；当凸轮16旋转到270
°
时，传动板23处于下降行程段cd的末端d；
57.第四阶段(270
°‑
360
°
)，传动支架15向后运动，凸轮16旋转角度在270
°‑
330
°
区间内时，限位轴7与第二圆弧段2接触配合，传送板23向后复位并处于第二平直行程段de；当凸轮 16旋转角度在330
°‑
360
°
区间内时，限位轴7与第一曲线段3接触配合，即传动板23处于上升行程段ea，传动板23的位置逐渐升高；偏心轴7回到初始0
°
位置。
58.以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。