三维上样装置的制作方法

本实用新型涉及上样装置领域，特别涉及一种三维上样装置。

背景技术：

在自动化医学检测设备中，往往需要采用专门的上样机构。例如，微滴读数仪中，检测流程为：先将待测微滴储存在孔板中，然后将孔板放入仪器，再利用仪器中的上样机构吸取孔板中的样品，并转移至指定位置以进行检测，上样机构需要具有三维移动功能，以便于取样。上样机构通过取样针插入孔板以进行取样，但现有的普遍设备中，为保护取样针，通常不会使取样针插入到孔板上的微孔底部，以防止取样针被撞坏，但这样会造成微孔内的样品无法吸收完全的缺陷。另外，孔板还需要能方便固定在仪器上，以便于取样针插入。所以，现在需要一种可靠的方案。

技术实现要素：

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，提供一种三维上样装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种三维上样装置，包括底板、设置在所述底板上的x轴运动组件、设置在所述x轴运动组件上的y轴运动组件、设置在所述y轴运动组件上的z轴运动组件、设置在所述z轴运动组件上的进样针组件、设置在所述底板上的储样板组件以及设置在所述储样板组件上的压扣组件；

所述z轴运动组件包括设置在所述y轴运动组件上的z轴安装板、设置在所述z轴安装板上的z轴电机、与所述z轴电机驱动连接的z轴丝杆以及与所述z轴丝杆螺纹配合的z轴滑套；

所述进样针组件包括与所述z轴滑套可滑动连接的缓冲连接块以及固接在所述缓冲连接块上的进样针。

优选的是，所述缓冲连接块上设置有螺纹孔，所述z轴滑套上部设置有凸台，所述凸台上设置有通孔，所述通孔内插设有直径小于所述通孔的螺钉，所述螺钉的下部与所述螺纹孔固接，所述螺钉的上端设置有直径大于所述通孔的螺帽；所述z轴滑套上套设有弹簧，所述弹簧的上端与所述凸台底面接触，所述弹簧的下端与所述缓冲连接块接触。

优选的是，所述缓冲连接块上开设有直径大于所述z轴丝杆的用于供所述z轴丝杆穿过的过孔，所述缓冲连接块的上部还开设有用于容纳所述z轴滑套的容纳槽。

优选的是，所述储样板组件包括孔板底座、设置在所述孔板底座上的储样孔板以及设置在所述储样孔板上的压板；

所述压板的两侧设置有压耳，所述压扣组件设置在所述压耳上，用于与所述压板配合将所述储样孔板压紧固定在所述孔板底座上。

优选的是，所述压耳上贯通开设有轴孔，所述孔板底座的侧部贯通开设有直径大于所述轴孔的柱孔；

所述压扣组件包括依次穿过所述柱孔和轴孔的支杆、套设在所述支杆下部且容纳于所述柱孔内的橡胶柱套、连接在所述支杆底端的限位螺母以及通过第一端可转动连接在所述支杆上端的掰手。

优选的是，所述掰手的第一端开设有用于供所述支杆的上端插入的开槽，所述支杆的上端通过销轴与所述掰手的第一端可转动连接。

优选的是，所述掰手的第一端具有第一端面和长度大于所述第一端面的第二端面；通过所述掰手转动带动所述支杆在所述轴孔和柱孔内上下运动，所述掰手转动至第一端面与所述支杆的轴线平行时，所述掰手的第二端面压紧所述压板；所述掰手转动至第二端面与所述支杆的轴线平行时，所述掰手解除对所述压板的压紧。

优选的是，所述橡胶柱套和限位螺母之间的支杆上还套设有卡环。

优选的是，所述底板上设置有安装支架，所述x轴运动组件包括设置在所述安装支架上的x轴电机、与所述x轴电机驱动连接的x轴丝杆以及套设在所述x轴丝杆上且与所述x轴丝杆螺纹配合的x轴滑块。

优选的是，所述y轴运动组件包括设置在所述x轴滑块上的y轴安装板、设置在所述y轴安装板上的y轴电机、与所述y轴电机驱动连接的y轴丝杆以及套设在所述y轴丝杆上且与所述y轴丝杆螺纹配合的y轴滑块；

所述z轴运动组件的z轴安装板设置在所述y轴滑块上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过x轴运动组件、y轴运动组件、z轴运动组件能实现进样针的三维运动，以进行上样；通过设置缓冲连接块能克服因各储样孔存在深度误差而造成吸样不充分的缺陷，进样针能深入到各储样孔的底部保证样品完全吸收，另外还能将进样针与储样孔的底部内壁间的接触转换为柔性接触，能防止进样针损坏；通过设置压扣组件能实现储样孔板的方便压紧固定。

附图说明

图1为本实用新型的三维上样装置的结构示意图；

图2为本实用新型的三维上样装置的另一个视角的结构示意图；

图3为本实用新型的进样针组件的结构示意图；

图4为本实用新型的进样针组件的分解结构示意图；

图5为本实用新型的进样针组件的局部剖视结构示意图；

图6为本实用新型的储样板组件的结构示意图；

图7为本实用新型的压扣组件的结构示意图；

图8为本实用新型的储样板组件的剖视结构示意图；

图9为本实用新型的压扣组件的剖视结构示意图。

附图标记说明：

1—底板；10—安装支架；11—废液池；

2—x轴运动组件；20—x轴电机；21—x轴丝杆；22—x轴滑块；23—x轴光耦；24—x挡片；

3—y轴运动组件；30—y轴安装板；31—y轴电机；32—y轴丝杆；33—y轴滑块；34—y轴光耦；35—y挡片；

4—z轴运动组件；40—z轴安装板；41—z轴电机；42—z轴丝杆；43—z轴滑套；44—凸台；45—通孔；46—螺钉；47—螺帽；48—弹簧；49—z轴光耦；

5—进样针组件；50—缓冲连接块；51—进样针；52—过孔；53—容纳槽；54—z挡片；55—螺纹孔；

6—储样板组件；60—孔板底座；61—储样孔板；62—压板；63—压耳；64—轴孔；65—柱孔；

7—压扣组件；70—支杆；71—橡胶柱套；72—限位螺母；73—掰手；74—销轴；75—开槽；76—第一端面；77—第二端面；78—卡环；79—手持凹槽。

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。

如图1-9所示，本实施例的一种三维上样装置，包括底板1、设置在底板1上的x轴运动组件2、设置在x轴运动组件2上的y轴运动组件3、设置在y轴运动组件3上的z轴运动组件4、设置在z轴运动组件4上的进样针组件5、设置在底板1上的储样板组件6以及设置在储样板组件6上的压扣组件7；

z轴运动组件4包括设置在y轴运动组件3上的z轴安装板40、设置在z轴安装板40上的z轴电机41、与z轴电机41驱动连接的z轴丝杆42以及与z轴丝杆42螺纹配合的z轴滑套43；

进样针组件5包括与z轴滑套43可滑动连接的缓冲连接块50以及固接在缓冲连接块50上的进样针51。

储样板组件6包括孔板底座60、设置在孔板底座60上的储样孔板61以及设置在储样孔板61上的压板62。储样孔板61上设置有多个用于存储样品的储样孔，本实施例中选用的为96孔板。孔板底座60上设置有与储样孔板61底部配合的多个开孔结构，压板62也设置有与储样孔板61上方的储样孔位置和数量对应的若干开孔。

本实用新型可主要用于医学检测设备中的自动上样，即从储样孔板61中吸收待测样品，转移至下一工位进行相关检测。例如微滴读数仪中，检测流程为：先将待测微滴储存在孔板中，然后将孔板放入仪器，再利用上样机构吸取孔板中的样品，以进行检测，上样机构需要具有三维移动功能，以便于取样。x轴运动组件2、y轴运动组件3、z轴运动组件4实现三维运动，以将进样针组件5驱动至储样孔板61上方，并通过进样针51插入储样孔内吸取样品(通过与进样针51连接的外部吸样管路配合实现)，转移到下一个工位，实现上样。

其中，由于储样孔板61加工误差的存在，每个储样孔的深度可能存在不同，若进样针51每次运动至相同高度容易导致储样孔内的样品无法完成吸收，导致样品浪费，而对于一些珍贵的样品，更需解决该问题。本申请中通过缓冲连接块50能够解决该问题。

具体的，在一种优选的实施例中，参照图3-5，缓冲连接块50上设置有螺纹孔55，z轴滑套43上部设置有凸台44，凸台44上设置有通孔45，通孔45内插设有直径小于通孔45的螺钉46，螺钉46的下部与螺纹孔55固接，螺钉46的上端设置有直径大于通孔45的螺帽47；z轴滑套43上套设有弹簧48，弹簧48的上端与凸台44底面接触，弹簧48的下端与缓冲连接块50接触。缓冲连接块50上开设有直径大于z轴丝杆42的用于供z轴丝杆42穿过的过孔52，缓冲连接块50的上部还开设有用于容纳z轴滑套43的容纳槽53，螺纹孔55由开槽75底部向下开设。

其工作原理为：z轴丝杆42转动，带动z轴滑套43上下滑动，当z轴滑套43向下滑动时，z轴滑套43通过弹簧48以及缓冲连接块50的自身重力作用带动缓冲连接块50及其上的进样针51一起向下运动，当进样针51接触到储样孔的底部内壁后，z轴滑套43会继续向下运动小段距离，z轴滑套43继续向下运动时，凸台44向下挤压而压缩弹簧48，与缓冲连接块50螺纹连接的螺钉46上部则相对凸台44向上伸出。预先设定z轴滑套43向下运动的极限距离时，需要使进样针51接触到储样孔的底部内壁后z轴滑套43向仍向下运动小段距离，从而即使每个储样孔的深度存在误差，也能使进样针51能深入到各储样孔的底部保证样品完全吸收。另一方面，进样针51与储样孔的底部内壁接触后，是通过弹簧48施加柔性力，将进样针51与储样孔的底部内壁间的接触转换为柔性接触，能防止进样针51损坏。

储样孔板61装载好样品后需要在储样孔板61上覆盖密封膜，一般是采用铝膜密封，进样针51插入储样孔中取样需要扎破铝膜，进样针51向上抬起时容易带起储样孔板61，容易影响其他储样孔中的样品或是造成储样孔板61错位等，所以需要使储样孔板61保持固定。

本实施例中通过压扣组件7实现，具体的，在优选的实施例中，参照图6-9，压板62的两侧设置有2个压耳63，2个压扣组件7设置在压耳63上，用于与压板62配合将储样孔板61压紧固定在孔板底座60上。压耳63上贯通开设有轴孔64，孔板底座60的侧部贯通开设有直径大于轴孔64的柱孔65；压扣组件7包括依次穿过柱孔65和轴孔64的支杆70、套设在支杆70下部且容纳于柱孔65内的橡胶柱套71、连接在支杆70底端的限位螺母72以及通过第一端可转动连接在支杆70上端的掰手73。掰手73的第一端开设有用于供支杆70的上端插入的开槽75，支杆70的上端通过销轴74与掰手73的第一端可转动连接。在进一步优选的实施例中，掰手73的第二端下部开设有手持凹槽79，便于使用者用手转动掰手73。掰手73的第一端具有第一端面76和长度大于第一端面76的第二端面77；通过掰手73转动带动支杆70在轴孔64和柱孔65内上下运动，掰手73转动至第二端面77与支杆70的轴线平行时，支杆70向上移动，掰手73的第一端面76压紧压板62；掰手73转动至第一端面76与支杆70的轴线平行时，掰手73解除对压板62的压紧。橡胶柱套71和限位螺母72之间的支杆70上还套设有卡环78。橡胶柱套71具有一定的弹性。

其工作原理为：先转动掰手73，使掰手73的第一端面76与支杆70的轴线平行，掰手73的第二端面77与压耳63接触，第一端面76的长度小，故支杆70向下移动，解除对橡胶柱套71的压紧，从而解除对压板62的压紧，压板62可在一定范围内上下移动，上提压板62，并将储样孔板61装入孔板底座60中。压紧时，转动掰手73，使掰手73的第二端面77与支杆70的轴线平行，第一端面76与压耳63接触(如图9所示状态)，使支杆70向上移动，挤压橡胶柱套71，从而使压板62和孔板底座60之间被压紧。

进一步的，底板1上还设置有废液池11。废液池11通过管道连接至外部，废液池11用于收集废液。

x轴运动组件2、y轴运动组件3、z轴运动组件4分别实现xyz三个方向的运动，本实施例中均采用丝杆电机机构。具体的，底板1上设置有安装支架10，x轴运动组件2包括设置在安装支架10上的x轴电机20、与x轴电机20驱动连接的x轴丝杆21以及套设在x轴丝杆21上且与x轴丝杆21螺纹配合的x轴滑块22(内部开设螺纹孔)。x轴丝杆21转动从而使与其螺纹配合的x轴滑块22沿x轴运动。y轴运动组件3包括设置在x轴滑块22上的y轴安装板30、设置在y轴安装板30上的y轴电机31、与y轴电机31驱动连接的y轴丝杆32以及套设在y轴丝杆32上且与y轴丝杆32螺纹配合的y轴滑块33(内部开设螺纹孔)；y轴丝杆32转动从而使与其螺纹配合的y轴滑块33沿y轴运动。z轴运动组件4的z轴安装板40设置在y轴滑块33上。z轴丝杆42转动从而使与其螺纹配合的z轴滑套43(内部开设螺纹孔)沿z轴运动。

进一步的，x轴运动组件2、y轴运动组件3、z轴运动组件4上均设置有位置检测机构，以进行定位。位置检测机构包括槽型光耦和挡片，用于实现各个方向的定位。具体的，安装支架10上设置有x轴光耦23，x轴滑块22上设置有与x轴光耦23配合的x挡片24；y轴安装板30上设置有y轴光耦34，y轴滑块33上设置有与y轴光耦34配合的y挡片35；z轴安装板40上设置有z轴光耦49，缓冲连接块50上上设置有与z轴光耦49配合的z挡片54。

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。