專利名稱：二自由度運動機構和采樣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫(yī)療器械領域，尤其是一種適用范圍廣的能夠進行穿刺采樣的二 自由度運動機構和采樣裝置。
背景技術：
請參閱圖1，是現(xiàn)有技術用于醫(yī)療器械產(chǎn)品的運動機構示意圖。該運動機構采用雙 導向桿結(jié)構，通過電機ι正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來驅(qū)動絲桿3帶動滑塊2在導向部件4上做上下運動。 通過在滑塊2上固定采樣針使其上下運動，可用于血液細胞分析裝置中實現(xiàn)穿刺試管進行 取樣。這種運動機構存在不足之處加工精度要求高，尺寸較大，成本較高。請參閱圖2，是現(xiàn)有技術另一種二自由度運動機構的示意圖。該運動機構通過絲桿 6帶動滑塊5沿絲桿6運動，采樣針9設置在滑塊5上?；瑝K5可以繞絲桿6中心軸轉(zhuǎn)動。 這種二自由度運動機構存在如下不足不適用穿刺試管取樣情形，因為該結(jié)構采樣針9中 心軸線離絲桿6中心軸線的距離較遠，如果穿刺取樣，則采樣針9受力較大，通過滑塊5對 絲桿6有較大彎矩，加之滑塊5與絲桿6外圓柱面摩擦面不光滑，這樣滑塊5與絲桿6的摩 擦力就很大，容易造成絲桿6和滑塊5卡死或電機的丟步。另外，采樣針9停留位置有限，因 為該采樣組件采樣針做水平旋轉(zhuǎn)運動，理論上采樣針可在水平旋轉(zhuǎn)的圓周上可以停留有很 多位置，如采樣位，計數(shù)池位，反應池位等，但實際上受到池子尺寸與采樣針轉(zhuǎn)動半徑約束， 一般只能適用3 4個位置，如再增加位置，則安裝，維護都有困難。因此圖2所示的現(xiàn)有 技術二自由度運動機構的適應范圍較小。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術用于醫(yī)療器械的二自由度適應范圍小的問題，有必要提供一種 適應范圍廣的二自由度運動機構。本實用新型二自由度運動機構一優(yōu)選實施方式包括用于豎直直線運動的第一運 動部分和與第一運動部分連接的用于水平直線運動的第二運動部分，第一運動部分包括豎 直支架、絲桿、螺母、豎直滑桿、滑塊、第一電機和樣本針，該第一電機的輸出軸和絲桿一端 固定連接，絲桿另一端連接豎直支架底部，滑塊對應絲桿設置豎直滑桿的中心軸和絲桿的 中心軸平行設置，豎直滑桿設置在所述滑塊中部，樣本針鄰近豎直滑桿固定設置在所述滑 塊一端，所述滑塊另一端與絲桿連接，在第一電機驅(qū)動下樣本針以豎直滑桿為主導向、絲桿 外圓周為輔導向進行豎直運動上述二自由度運動機構中，所述滑塊的一端包括具有與絲桿對應的通孔的上夾緊 部和下夾緊部，螺母被夾緊在上、下夾緊部之間，第一電機的輸出軸絲桿一端固定連接，滑 塊鄰近上下夾緊部的中部具有通孔，豎直滑桿穿過所述通孔設置在所述豎直支架上，滑塊 遠離上下夾緊部的一端具有延伸而出的固定部，樣本針固定在固定部上。上述二自由度運動機構中，所述第一運動部分還包括軸承，所述絲桿通過所述軸 承連接所述支架底部。[0008]上述二自由度運動機構中，所述豎直支架的背部包括向后凸出的滑動部，第二運 動部分包括水平支架、同步帶、同步帶輪、水平滑桿和第二電機，同步帶輪水平方向設置在 水平支架兩側(cè)，水平支架包括位于底部的卷邊和設置在兩側(cè)的用于固定和支持水平滑桿的 支持部，所述豎直支架的滑動部和同步帶一側(cè)固定連接。上述二自由度運動機構中，所述豎直支架的滑動部下面通過螺釘和夾板將同步帶 與豎直支架的相對位置固定。上述二自由度運動機構中，所述滑動部包括包住水平滑桿的滑套。本發(fā)明一種采樣裝置包括上述任一種二自由度運動機構。相較于現(xiàn)有技術，本實用新型二自由度運動機構采用第二運動部分實現(xiàn)水平方向 的直線運動，而不用局限在樣本針以絲桿中心軸為半徑的圓上，有效可靠的實現(xiàn)更大范圍、 多位置的采樣，水平滑桿長度可根據(jù)需要設置長度。并且由于楊本針不需要旋轉(zhuǎn)，因此樣本 針和絲桿之間距離可以靠的比較近，從而不會出現(xiàn)絲桿卡死，并且樣本針手里較小，可以較 為容易實現(xiàn)穿刺采樣。本實用新型采樣裝置結(jié)構緊湊、適用范圍廣。

圖1是現(xiàn)有技術一種二自由度運動機構的示意圖。圖2是現(xiàn)有計數(shù)另一種二自由度運動機構的立體示意圖。圖3是本實用新型二自由度運動機構一實施方式立體示意圖。圖4是圖3所示二自由度運動機構的豎直運動部分截面示意圖。圖5是圖3所示二自由度運動機構的另一立體示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。請參閱圖3，是本實用新型二自由度運動機構一較佳實施方式的立體示意圖。該二 自由度運動機構包括相互連接的第一運動部分V和第二運動部分H。第一運動部分V用于 豎直直線運動，第二運動部分用于水平直線運動。請參閱圖4，該第一運動部分V包括豎直支架10、絲桿11、螺母12、豎直滑桿13、滑 塊14、第一電機15、樣本針16和軸承17。其中，豎直支架10正對視角的一面在圖2中被 省略，以示意內(nèi)部的絲桿11和豎直滑竿13的結(jié)構。該第一電機15的輸出軸和絲桿11 一 端固定連接，絲桿11另一端通過軸承17連接豎直支架10底部。豎直滑桿13的中心軸和 絲桿11的中心軸平行設置。豎直滑桿13鄰近所述絲桿11設置在所述滑塊14中，樣本針 16固定設置在所述滑塊14 一端，所述滑塊14另一端與絲桿11連接。豎直滑桿13設置在 樣本針16和絲桿11之間。滑塊14的一端包括具有與絲桿11對應的通孔的上夾緊部(未 標示)和下夾緊部(未標示)，螺母12被夾緊在上、下夾緊部之間。如圖4所示，第一電機 15的輸出軸部分插入上、下夾緊部之間，并插入絲桿11 一端，與絲桿11固定連接。滑塊14 向下運動時，所述絲桿11可以穿過上固定部、螺母12和下固定部?；瑝K14鄰近上下夾緊 部具有通孔，豎直滑桿13穿過所述通孔設置在所述豎直支架10上?；瑝K14遠離上下夾緊 部的一端具有延伸而出的固定部，用于固定樣本針16。豎直滑桿13位于絲桿11和樣本針 16之間。樣本針16固定在所述固定部上且鄰近所述豎直滑桿13設置。該第一電機15正向轉(zhuǎn)動，帶動絲桿11轉(zhuǎn)動。由于螺母12被夾緊在上、下夾緊部之間，其轉(zhuǎn)動被限制，所以螺 母12推動滑塊14沿豎直滑桿13和絲桿11的外圓柱面向下運動，從而帶動樣本針16向下 運動。同樣的，該第一電機15反向轉(zhuǎn)動時，樣本針16向上運動。通過第一電機15驅(qū)動帶 動樣本針16上下運動，可以實現(xiàn)對試管內(nèi)試劑的穿刺采樣。即，在第一電機驅(qū)動下，樣本針 16以豎直滑桿13為主導向、絲桿11外圓周為輔導向進行豎直運動。請同時參閱圖5，豎直支架10的背部包括向后凸出的滑動部(未標示)，滑動部包 括滑套101。第二運動部分H包括水平支架20、同步帶22、同步帶輪23、水平滑桿M和第 二電機25。同步帶輪23水平方向設置在水平支架20兩側(cè)，并且同步帶輪23之間直線距離 和水平滑桿M大致相等。水平支架20包括位于底部的卷邊201和設置在兩側(cè)的用于固定 和支持水平滑桿M的支持部201?；?01包住水平滑桿M。同步帶22在同步帶輪23 轉(zhuǎn)動下被帶動水平運動。豎直支架10的滑動部下面通過螺釘四和夾板(圖未示)將同步 帶22與豎直支架10的相對位置固定。因此，同步帶22水平運動時，該豎直支架10在同步 帶22帶動下沿著水平滑桿M水平運動。同時，豎直支架10下方對應卷邊201設置有狹槽 102，卷邊201卡在狹槽102中。在豎直支架10水平運動時狹槽102和卷邊201用于輔助 導向和防止轉(zhuǎn)動。水平運動部分H可以實現(xiàn)水平方向上的任意位置停留、采樣。本實用新型二自由度運動機構的另一實施方式的結(jié)構與上述實施方式中的二自 由度運動機構的結(jié)構相似，其區(qū)別在于絲桿11和豎直滑桿13的位置調(diào)換，即從俯視角度 看，絲桿11位于樣本針16和豎直滑桿13中間。對應的，滑塊14的上、下夾緊部也設置在 其中部，螺母12固定設置在上、下夾緊部中間，絲桿穿過上夾緊部、螺母12和下夾緊部。豎 直滑桿13穿過滑塊14的通孔固定在支架10上。本實用新型二自由度運動機構的其他實施方式中，將第一運動部分和第二運動部 分分別旋轉(zhuǎn)90度放置，從而第一運動部分實現(xiàn)水平方向直線運動。相較于現(xiàn)有技術，本實用新型二自由度運動機構采用第二運動部分實現(xiàn)水平方向 的直線運動，而不用局限在樣本針以絲桿中心軸為半徑的圓上，有效可靠的實現(xiàn)更大范圍、 多位置的采樣，水平滑桿長度可根據(jù)需要設置長度。并且由于楊本針不需要旋轉(zhuǎn)，從而不會 出現(xiàn)絲桿卡死。另外，樣本針和絲桿之間距離可以靠的比較近，樣本針受力較小，可以較為 容易實現(xiàn)穿刺采樣。本實用新型還提供一種采用上述而自由度運動機構的采樣裝置，具有 結(jié)構緊湊、適用范圍廣的特點。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定 本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬 于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種二自由度運動機構，其特征在于包括用于豎直直線運動的第一運動部分和與 第一運動部分連接的用于水平直線運動的第二運動部分，第一運動部分包括豎直支架、絲 桿、螺母、豎直滑桿、滑塊、第一電機和樣本針，該第一電機的輸出軸和絲桿一端固定連接， 絲桿另一端連接豎直支架底部，滑塊對應絲桿設置豎直滑桿的中心軸和絲桿的中心軸平行 設置，豎直滑桿設置在所述滑塊中部，樣本針鄰近豎直滑桿固定設置在所述滑塊一端，所述 滑塊另一端與絲桿連接，在第一電機驅(qū)動下樣本針以豎直滑桿為主導向、絲桿外圓周為輔 導向進行豎直運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的二自由度運動機構，其特征在于所述滑塊的一端包括具有 與絲桿對應的通孔的上夾緊部和下夾緊部，螺母被夾緊在上、下夾緊部之間，第一電機的輸 出軸絲桿一端固定連接，滑塊鄰近上下夾緊部的中部具有通孔，豎直滑桿穿過所述通孔設 置在所述豎直支架上，滑塊遠離上下夾緊部的一端具有延伸而出的固定部，樣本針固定在 固定部上。
3.根據(jù)權利要求2所述的二自由度運動機構，其特征在于所述第一運動部分還包括 軸承，所述絲桿通過所述軸承連接所述支架底部。
4.根據(jù)權利要求3所述的二自由度運動機構，其特征在于所述豎直支架的背部包括 向后凸出的滑動部，第二運動部分包括水平支架、同步帶、同步帶輪、水平滑桿和第二電機， 同步帶輪水平方向設置在水平支架兩側(cè)，水平支架包括位于底部的卷邊和設置在兩側(cè)的用 于固定和支持水平滑桿的支持部，所述豎直支架的滑動部和同步帶一側(cè)固定連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的二自由度運動機構，其特征在于所述豎直支架的滑動部下 面通過螺釘和夾板將同步帶與豎直支架的相對位置固定。
6.根據(jù)權利要求4所述的二自由度運動機構，其特征在于所述滑動部包括包住水平 滑桿的滑套。
7.一種采樣裝置，其特征在于包括根據(jù)權利要求1-6任一所述的二自由度運動機構。
專利摘要本實用新型公開了一種二自由度運動機構，包括用于豎直直線運動的第一運動部分和與第一運動部分連接的用于水平直線運動的第二運動部分，第一運動部分包括豎直支架、絲桿、螺母、豎直滑桿、滑塊、第一電機和樣本針，該第一電機的輸出軸和絲桿一端固定連接，絲桿另一端連接豎直支架底部，滑塊對應絲桿設置豎直滑桿的中心軸和絲桿的中心軸平行設置，豎直滑桿設置在所述滑塊中部，樣本針鄰近豎直滑桿固定設置在所述滑塊一端，所述滑塊另一端與絲桿連接，在第一電機驅(qū)動下樣本針以豎直滑桿為主導向、絲桿外圓周為輔導向進行豎直運動。本實用新型還公開了采用上述二自由度運動機構的采樣裝置。本實用新型具有使用范圍廣、結(jié)構緊湊等優(yōu)點。
文檔編號A61B5/153GK201929963SQ201020696370
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者吳吉周 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司