一种血卡加样机械臂的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种血卡加样机械臂，包括前挡板，前挡板的中部自下而上设有开孔；第一方杆，第一丝杆，第二丝杆，第二方杆；第一丝杆的上方设置导轨，导轨的一端固定于前挡板的内侧面；导轨的上表面设置第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块的上端面均分别设置一金属结构件，所述金属结构件上端面均分别与金属结构件固定，所述金属结构件中部开设有与前挡板的开孔一一对应的开孔；第一方杆、第一丝杆、第二丝杆、第二方杆分别穿过金属结构件的开孔。本实用新型所述的血卡加样机械臂克服了传统半自动操作带来的效率、准确性和可靠性低的劣势以及同步轮传动方式的全自动加样臂带来的安装难度高、稳定性低的缺点。
【专利说明】一种血卡加样机械臂
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种加样机械臂装置，尤其是一种用于给微柱凝胶血型卡加样的 机械臂。
【背景技术】
[0002] 目前大多数实验室在用血卡试验方法进行血型分析检测时大部分采用半自动方 法或采用同步轮的传动方式实现全自动加样工作。采用半自动方法加样的过程较为繁琐， 人为影响因素较大，极易造成加样不准，导致分析结果错误。采用同步轮传动方式的全自动 加样臂因同步轮安装精度需求极高、同步带易老化损坏等缺点，降低了加样臂的定位精度、 可靠性及稳定性。因而，设计一种高定位精度、高稳定性、多自由度、稳定抽放样品的全自动 血卡加样机械臂具有重要的现实意义。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供应用于全自动血型分析设备上的一种血卡加样机械臂， 要解决的技术问题是通过全自动化的血卡加样机械臂进行样品的分配，克服传统半自动操 作带来的效率、准确性和可靠性低的劣势以及同步轮传动方式的全自动加样臂带来的安装 难度高、稳定性低的缺点。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种血卡加样机械臂，包括第一 电机及第二电机；设置在血卡加样机械臂的最前端的矩形前挡板，前挡板的中部自下而上 设有开孔；第一方杆，所述方杆一端固定一方杆连接头，方杆的另一端通过第一联轴器与第 一电机的转轴相连接；第一丝杆，第一丝杆设置在第一方杆的上方，第一丝杠的一端通过第 二联轴器与第二电机的转轴相连接；第一丝杆的上方设置导轨，导轨的一端固定于前挡板 的内侧面；导轨的上方设置第二丝杆，第二丝杆的一端通过第三联轴器与第三电机的转轴 相连接；第二丝杆的上方设置第二方杆，第二方杆的一端通过第四联轴器与第四电机的转 轴相连接；导轨的上表面设置第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块的上端面均分别 设置一金属结构件，所述金属结构件上端面均分别与金属结构件固定，所述金属结构件中 部开设有与前挡板的开孔一一对应的开孔；第一方杆、第一丝杆、第二丝杆、第二方杆自下 而上依次穿过金属结构件的开孔。
[0005] 本实用新型与现有技术相比，血卡加样机械臂装置设有电机、丝杠、方杆、齿轮、齿 条、适配器座以及加样针，通过控制器控制电机转动，电机通过丝杠带动适配器座和设置在 适配器座上的加样针在Y方向进行移动，通过控制电机转动，电机通过方杆带动齿轮转动， 齿轮带动齿条在Z方向移动，齿条带动适配器座和设置在适配器座上的加样针在Z方向进 行移动。采用丝杠和方杆这种刚性连接的传动方式其结构简单，安装方便，易损件少，因此， 血卡加样机械臂稳定性好，保证了其可靠性。通过控制器控制加样针的移动，实现了全自动 化设计，大大提高了工作效率，满足了血型分析工作量越来越大的现实要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0007] 图2是本实用新型的正面结构示意图。
[0008] 图3是本实用新型的侧面结构示意图。
[0009] 图4是本实用新型的加样针模块结构分解示意图 [0010] 图5是本实用新型的加样针模块结构分解示意图
[0011] 图6是本实用新型的整体俯视结构示意图
[0012] 图7是本实用新型的局部结构分解示意图
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0014] 如图1-图7所示，一种血卡加样机械臂，包括一块矩形前挡板1，此前挡板1设置 在血卡加样机械臂的最前端，在前挡板1的中部自下而上开有4个孔。方杆4的一端固定 一个方杆连接头64,方杆连接头64插入环形轴承63上的方杆螺母26中，轴承63套入前挡 板1最下面的孔中并固定，第一方杆4的另一端通过第一联轴器3与第一电机2的转轴相 连接。所述第一方杆4为长条方形直杆。电机2固定在L形金属件11的下部。第一丝杆 10设置在第一方杆4的上方，所述第一丝杆10为长条圆柱形直杆，其表面均匀设置有螺纹。 第一丝杆10的一端插入轴承62上的丝杆螺母27中，轴承62套入前挡板1上的孔中并固 定，第一丝杠10的另一端通过第二联轴器31与第二电机9的转轴相连接。第二电机9固 定在L形金属件11上且设置在电机2的上方。在第一丝杆10的上方设置长形导轨18,导 轨18的一端固定在前挡板1的内侧面上，另一端固定在L形金属件11上。在导轨18的上 方设置第二丝杆16,所述第二丝杆16为长条圆柱形直杆，其表面均匀设置有螺纹。此第二 丝杠16的一端插入轴承61上的丝杠螺母28中，轴承61套入前挡板1上的孔中并固定，第 二丝杆16的另一端通过第三联轴器14与第三电机13的转轴相连接。第三电机13固定在 L形金属件11上且设置在到导轨18的上方。在第二丝杆16的上方设置第二方杆17,所述 第二方杆17为长条方形直杆。第二方杆17的一端固定一个方杆连接头59,方杆连接头59 插入环形轴承60上的方杆螺母29中，轴承60套入前挡板1最上部的孔中并固定，第二方 杆17的另一端通过第四联轴器15与第四电机23的转轴相连接。第四电机23固定在L形 金属件11最上部且设置在第三电机13的上方。
[0015] 在导轨18的上表面设置第一梯形滑块57和第二梯形滑块58。在梯形滑块57的 上端面设置一个金属结构件65,此金属结构件65为块状，其下端面与滑块57固定，其上端 面与矩形金属结构件32固定。所述矩形金属结构件32中部开有4个孔且与前挡板1上的 4个孔一一对应。第一方杆4、第一丝杆10、第二丝杆16、第二方杆17自下而上依次穿过矩 形金属结构件32的孔且丝杠10穿过后与矩形金属结构件32固定。在矩形金属结构件32 的外侧端面下部设置一个中空的E形导杆5,齿条6穿过导杆5,所述齿条6 -侧光滑一侧 均匀设置有齿纹。齿条6上有齿纹的一侧与齿轮30啮合。所述齿轮30为环形齿轮，中空 的导套38穿过齿轮30中间的孔并与齿轮30固定。第一方杆4穿过导套38中孔后，与导 套38固定在一起。在导套38的内侧和外侧分别套上一个环形轴承36,在轴承36的外表 面各套上一个连杆35。所述两个连杆35用两个轴管37固定在一起。齿轮30、导套38、轴 承36、连杆35以及轴管37固定成一个整体后，套入矩形金属结构件32最底部的孔中，在 此孔内侧的右下部开有一个小凹槽，将螺旋弹簧34放入此小凹槽中，在螺旋弹簧34上端设 置一个顶轴33,所述顶轴33上端面顶住连杆35的外表面。螺旋弹簧34始终给顶轴33 - 个向外的作用力，此作用力迫使连杆35带动齿轮30向外移动，因此齿轮30上的齿纹与齿 条6的齿纹相啮合时始终保持挤压作用力，让这种啮合呈现了一种自适应特性。所述自适 应特性避免了运动过程中齿轮30与齿条6啮合出现松动、啮合不到位的情况，提高了齿轮 30与齿条6之间的同步率，保证了加样的定位精度。在齿条6的最下端设置一个控制板支 撑盒7,控制板39设置于支撑盒7之中，所述控制板39上连接的导线放入链式导线槽68 中，链式导线槽68随着导线移动而移动，防止导线与金属件直接摩擦，降低了导线的磨损， 提高了导线的使用寿命。在控制板39上方设置一块支撑盒盖40,所述支撑盒盖40将控制 板39封闭在支撑盒7里。在支撑盒7的底端设置一个第一铜柱41，所述第一铜柱41上端 与支撑盒7固定，在铜柱41的下端设置一个铜套42,此铜套42上端与第一铜柱41的下端 相固定。在铜套42的下方设置一根加样针8,在所述加样针8的上端设置一第二铜柱43， 此第二铜柱43与铜套42的下端面固定在一起。
[0016] 在梯形滑块58的上端面设置一个金属结构件66,此金属结构件66为块状，其下端 面与滑块58固定，其上端面与矩形金属结构件44固定。所述矩形金属结构件44上面开有 4个孔且与前挡板1上的4个孔--对应。第一方杆4、第一丝杆10、第二丝杆16、第二方 杆17自下而上依次穿过矩形金属结构件44上的孔且丝杆14穿过后与矩形金属结构件44 固定。在矩形金属结构件44的外侧端面上部设置一个中空的E形导杆19,齿条20穿过导 杆19,所述齿条20 -侧光滑一侧均匀设置有齿纹。齿条20上有齿纹的一侧与齿轮51啮 合。所述齿轮51为环形齿轮，中空的导套50穿过齿轮51中间的孔并与齿轮51固定。方 杆17穿过导套50中孔后，与导套50固定在一起。在导套50的内侧和外侧分别套上一个 轴承48,在轴承48的外表面各套上一个连杆45。所述两个连杆45用两个轴管49固定在 一起。齿轮51、导套50、轴承48、连杆45以及轴管49固定成一个整体后，套入矩形金属结 构件44最顶部的孔中，在此孔内侧的右下部开有一个小凹槽，将螺旋弹簧47放入此小凹槽 中，在螺旋弹簧47上端设置一个顶轴46,所述顶轴46上端面顶住连杆45的外表面。螺旋 弹簧47始终给顶轴46 -个向外的作用力，此作用力迫使连杆45带动齿轮51向外移动，因 此齿轮51上的齿纹与齿条20的齿纹相啮合时始终保持挤压作用力，让这种啮合呈现了一 种自适应特性。所述自适应特性避免了运动过程中齿轮51与齿条20啮合出现松动、啮合 不到位的情况，提高了齿轮51与齿条20之间的同步率，保证了加样的定位精度。在齿条20 的最下端设置一个控制板支撑盒21，控制板53设置于支撑盒21之中，所述控制板53上连 接的导线放入链式导线槽67中，链式导线槽67随着导线移动而移动，防止导线与金属件直 接摩擦，降低了导线的磨损，提高了导线的使用寿命。在控制板53上方设置一块支撑盒盖 52,所述支撑盒盖52将控制板53封闭在支撑盒21里。在支撑盒21的底端设置一第三铜 柱54,所述第三铜柱54上端与支撑盒21固定，在铜柱54的下端设置一个铜套55,此铜套 55上端与铜柱54的下端相固定。在铜套55的下方设置一根加样针22,在所述加样针22 的上端设置一个第四铜柱56,此第四铜柱56与铜套55的下端面固定在一起。
[0017] 在进行加样过程中，控制器控制电机2带动方杆4转动，方杆4通过齿轮30带动 齿条6在Z方向移动，齿条6通过控制板支撑盒7带动加样针8在Z方向移动。控制器控 制电机23带动方杆17转动，方杆17通过齿轮51带动齿条20在Z方向移动，齿条20通过 控制板支撑盒21带动加样针22在Z方向移动。采用方杆4和方杆17这种刚性结构进行 传动，降低了传动过程中出现的误差，提高了传动的可靠性，进而提高了加样针的定位准确 度，保证了加样精度。控制器控制电机9带动丝杠10转动，丝杆10带动矩形金属结构件32 和滑块57在导轨18上进行移动，矩形金属结构件32带动齿条6以及固定在齿条6上的支 撑盒7在Y方向移动，支撑盒7带动固定在其下的加样针8在Y方向上移动。控制器控制 电机13带动丝杠16转动，丝杆16带动矩形金属结构件44和滑块58在导轨18上进行移 动，矩形金属结构件44带动齿条20以及固定在齿条20上的支撑盒21在Y方向移动，支撑 盒21带动固定在其下的加样针22在Y方向上移动。采用丝杆10和丝杆16这种刚性结构 进行传动，降低了传动过程中产生的误差，提高了传动的可靠性，进而提高了加样针的定位 准确度，保证了加样精度。方杆4、方杆17、丝杆10和丝杆16在传动功能实现过程中，因其 结构简单，所以易损件少，因而降低了维修成本，提高了加样机械臂的整体稳定性和使用寿 命。在L形金属件11的下端面，设置了 Z形金属结构件24,所述金属结构件24便于血卡加 样机械臂与全自动血型分析设备相结合，通过全自动血型分析设备上的传动装置实现血卡 加样机械臂整体在X方向上的移动，增加了血卡加样机械臂的运行维度和自由度。在加样 针8和加样针20抽放样过程中，控制板39和控制板53通过电路设计实现感知液面压力的 功能，以此控制加样针8和加样针20抽放样所处的液面深度、抽放样的多少等参数，用电子 技术取代了人工抽放样方式，大大提高了加样的效率和精准度。
[0018] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种血卡加样机械臂，其特征是：包括前挡板，前挡板的中部自下而上设有开孔；第 一方杆；设置在第一方杆的上方的第一丝杆；第一丝杆的上方设置导轨，导轨的一端固定 于前挡板的内侧面；导轨的上方设置第二丝杆；第二丝杆的上方设置第二方杆；导轨的上 表面设置第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块的上端面均分别设置一金属结构件， 所述金属结构件上端面均分别与金属结构件固定，所述金属结构件中部开设有与前挡板的 开孔一一对应的开孔；第一方杆、第一丝杆、第二丝杆、第二方杆分别穿过金属结构件的开 孔。
2. 如权利要求1所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述第一方杆一端固定一方杆连 接头，方杆的另一端通过第一联轴器与第一电机的转轴相连接；第一丝杠的一端通过第二 联轴器与第二电机的转轴相连接；第二丝杆的一端通过第三联轴器与第三电机的转轴相连 接；第二方杆的一端通过第四联轴器与第四电机的转轴相连接； 所述第一方杆、第二方杆为长条方形直杆；所述第一丝杆、第二丝杆为长条圆柱形直 杆，其表面均匀设置有螺纹。
3. 如权利要求1所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述第一滑块和第二滑块呈梯形； 所述金属结构件呈矩形。
4. 如权利要求3所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述矩形金属结构件的外侧端面 下部设置一中空的E形导杆，齿条穿过导杆5。
5. 如权利要求4所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述齿条一侧光滑一侧均匀设置 有齿纹，齿条上有齿纹的一侧与齿轮啮合。
6. 如权利要求5所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述齿轮为环形齿轮，中空的导套 穿过环形齿轮中间的孔并与环形齿轮固定；第一方杆穿过导套中孔后，与导套固定在一起； 在导套的内侧和外侧分别套上一个环形轴承，在轴承的外表面各套上一个连杆；所述两个 连杆用两个轴管固定在一起。环形齿轮、中空的导套、轴承、连杆以及轴管固定成一个整体 后，套入矩形金属结构件最底部的孔中，在此孔内侧的右下部开有一个小凹槽，将螺旋弹簧 放入此小凹槽中，在螺旋弹簧上端设置一个顶轴，所述顶轴上端面顶住连杆的外表面。
7. 如权利要求6所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述齿条的最下端设置一个控制 板支撑盒，控制板设置于控制板支撑盒之中，所述控制板上连接的导线放入链式导线槽中， 链式导线槽随着导线移动而移动。
8. 如权利要求7所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述控制板上方设置一块支撑盒 盖，所述支撑盒盖将控制板封闭在支撑盒内。
9. 如权利要求7所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述支撑盒的底端设置一铜柱，所 述铜柱上端与支撑盒固定，在铜柱的下端设置一个铜套，此铜套上端与铜柱的下端相固定。
10. 如权利要求9所述的血卡加样机械臂，其特征是：所述铜套的下方设置一加样针。
【文档编号】G01N35/10GK203870115SQ201420273941
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】王莉, 张传国 申请人:深圳市爱康生物科技有限公司