一種血卡加樣機械臂的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種血卡加樣機械臂，包括前擋板，前擋板的中部自下而上設(shè)有開孔；第一方桿，第一絲桿，第二絲桿，第二方桿；第一絲桿的上方設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的一端固定于前擋板的內(nèi)側(cè)面；導(dǎo)軌的上表面設(shè)置第一滑塊和第二滑塊，第一滑塊和第二滑塊的上端面均分別設(shè)置一金屬結(jié)構(gòu)件，所述金屬結(jié)構(gòu)件上端面均分別與金屬結(jié)構(gòu)件固定，所述金屬結(jié)構(gòu)件中部開設(shè)有與前擋板的開孔一一對應(yīng)的開孔；第一方桿、第一絲桿、第二絲桿、第二方桿分別穿過金屬結(jié)構(gòu)件的開孔。本實用新型所述的血卡加樣機械臂克服了傳統(tǒng)半自動操作帶來的效率、準(zhǔn)確性和可靠性低的劣勢以及同步輪傳動方式的全自動加樣臂帶來的安裝難度高、穩(wěn)定性低的缺點。
【專利說明】一種血卡加樣機械臂

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種加樣機械臂裝置，尤其是一種用于給微柱凝膠血型卡加樣的 機械臂。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前大多數(shù)實驗室在用血卡試驗方法進(jìn)行血型分析檢測時大部分采用半自動方 法或采用同步輪的傳動方式實現(xiàn)全自動加樣工作。采用半自動方法加樣的過程較為繁瑣， 人為影響因素較大，極易造成加樣不準(zhǔn)，導(dǎo)致分析結(jié)果錯誤。采用同步輪傳動方式的全自動 加樣臂因同步輪安裝精度需求極高、同步帶易老化損壞等缺點，降低了加樣臂的定位精度、 可靠性及穩(wěn)定性。因而，設(shè)計一種高定位精度、高穩(wěn)定性、多自由度、穩(wěn)定抽放樣品的全自動 血卡加樣機械臂具有重要的現(xiàn)實意義。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的是提供應(yīng)用于全自動血型分析設(shè)備上的一種血卡加樣機械臂， 要解決的技術(shù)問題是通過全自動化的血卡加樣機械臂進(jìn)行樣品的分配，克服傳統(tǒng)半自動操 作帶來的效率、準(zhǔn)確性和可靠性低的劣勢以及同步輪傳動方式的全自動加樣臂帶來的安裝 難度高、穩(wěn)定性低的缺點。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種血卡加樣機械臂，包括第一 電機及第二電機；設(shè)置在血卡加樣機械臂的最前端的矩形前擋板，前擋板的中部自下而上 設(shè)有開孔；第一方桿，所述方桿一端固定一方桿連接頭，方桿的另一端通過第一聯(lián)軸器與第 一電機的轉(zhuǎn)軸相連接；第一絲桿，第一絲桿設(shè)置在第一方桿的上方，第一絲杠的一端通過第 二聯(lián)軸器與第二電機的轉(zhuǎn)軸相連接；第一絲桿的上方設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的一端固定于前擋板 的內(nèi)側(cè)面；導(dǎo)軌的上方設(shè)置第二絲桿，第二絲桿的一端通過第三聯(lián)軸器與第三電機的轉(zhuǎn)軸 相連接；第二絲桿的上方設(shè)置第二方桿，第二方桿的一端通過第四聯(lián)軸器與第四電機的轉(zhuǎn) 軸相連接；導(dǎo)軌的上表面設(shè)置第一滑塊和第二滑塊，第一滑塊和第二滑塊的上端面均分別 設(shè)置一金屬結(jié)構(gòu)件，所述金屬結(jié)構(gòu)件上端面均分別與金屬結(jié)構(gòu)件固定，所述金屬結(jié)構(gòu)件中 部開設(shè)有與前擋板的開孔一一對應(yīng)的開孔；第一方桿、第一絲桿、第二絲桿、第二方桿自下 而上依次穿過金屬結(jié)構(gòu)件的開孔。
[0005] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，血卡加樣機械臂裝置設(shè)有電機、絲杠、方桿、齒輪、齒 條、適配器座以及加樣針，通過控制器控制電機轉(zhuǎn)動，電機通過絲杠帶動適配器座和設(shè)置在 適配器座上的加樣針在Y方向進(jìn)行移動，通過控制電機轉(zhuǎn)動，電機通過方桿帶動齒輪轉(zhuǎn)動， 齒輪帶動齒條在Z方向移動，齒條帶動適配器座和設(shè)置在適配器座上的加樣針在Z方向進(jìn) 行移動。采用絲杠和方桿這種剛性連接的傳動方式其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，易損件少，因此， 血卡加樣機械臂穩(wěn)定性好，保證了其可靠性。通過控制器控制加樣針的移動，實現(xiàn)了全自動 化設(shè)計，大大提高了工作效率，滿足了血型分析工作量越來越大的現(xiàn)實要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007] 圖2是本實用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 圖3是本實用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖4是本實用新型的加樣針模塊結(jié)構(gòu)分解示意圖 [0010] 圖5是本實用新型的加樣針模塊結(jié)構(gòu)分解示意圖
[0011] 圖6是本實用新型的整體俯視結(jié)構(gòu)示意圖
[0012] 圖7是本實用新型的局部結(jié)構(gòu)分解示意圖

【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014] 如圖1-圖7所示，一種血卡加樣機械臂，包括一塊矩形前擋板1，此前擋板1設(shè)置 在血卡加樣機械臂的最前端，在前擋板1的中部自下而上開有4個孔。方桿4的一端固定 一個方桿連接頭64,方桿連接頭64插入環(huán)形軸承63上的方桿螺母26中，軸承63套入前擋 板1最下面的孔中并固定，第一方桿4的另一端通過第一聯(lián)軸器3與第一電機2的轉(zhuǎn)軸相 連接。所述第一方桿4為長條方形直桿。電機2固定在L形金屬件11的下部。第一絲桿 10設(shè)置在第一方桿4的上方，所述第一絲桿10為長條圓柱形直桿，其表面均勻設(shè)置有螺紋。 第一絲桿10的一端插入軸承62上的絲桿螺母27中，軸承62套入前擋板1上的孔中并固 定，第一絲杠10的另一端通過第二聯(lián)軸器31與第二電機9的轉(zhuǎn)軸相連接。第二電機9固 定在L形金屬件11上且設(shè)置在電機2的上方。在第一絲桿10的上方設(shè)置長形導(dǎo)軌18,導(dǎo) 軌18的一端固定在前擋板1的內(nèi)側(cè)面上，另一端固定在L形金屬件11上。在導(dǎo)軌18的上 方設(shè)置第二絲桿16,所述第二絲桿16為長條圓柱形直桿，其表面均勻設(shè)置有螺紋。此第二 絲杠16的一端插入軸承61上的絲杠螺母28中，軸承61套入前擋板1上的孔中并固定，第 二絲桿16的另一端通過第三聯(lián)軸器14與第三電機13的轉(zhuǎn)軸相連接。第三電機13固定在 L形金屬件11上且設(shè)置在到導(dǎo)軌18的上方。在第二絲桿16的上方設(shè)置第二方桿17,所述 第二方桿17為長條方形直桿。第二方桿17的一端固定一個方桿連接頭59,方桿連接頭59 插入環(huán)形軸承60上的方桿螺母29中，軸承60套入前擋板1最上部的孔中并固定，第二方 桿17的另一端通過第四聯(lián)軸器15與第四電機23的轉(zhuǎn)軸相連接。第四電機23固定在L形 金屬件11最上部且設(shè)置在第三電機13的上方。
[0015] 在導(dǎo)軌18的上表面設(shè)置第一梯形滑塊57和第二梯形滑塊58。在梯形滑塊57的 上端面設(shè)置一個金屬結(jié)構(gòu)件65,此金屬結(jié)構(gòu)件65為塊狀，其下端面與滑塊57固定，其上端 面與矩形金屬結(jié)構(gòu)件32固定。所述矩形金屬結(jié)構(gòu)件32中部開有4個孔且與前擋板1上的 4個孔一一對應(yīng)。第一方桿4、第一絲桿10、第二絲桿16、第二方桿17自下而上依次穿過矩 形金屬結(jié)構(gòu)件32的孔且絲杠10穿過后與矩形金屬結(jié)構(gòu)件32固定。在矩形金屬結(jié)構(gòu)件32 的外側(cè)端面下部設(shè)置一個中空的E形導(dǎo)桿5,齒條6穿過導(dǎo)桿5,所述齒條6 -側(cè)光滑一側(cè) 均勻設(shè)置有齒紋。齒條6上有齒紋的一側(cè)與齒輪30嚙合。所述齒輪30為環(huán)形齒輪，中空 的導(dǎo)套38穿過齒輪30中間的孔并與齒輪30固定。第一方桿4穿過導(dǎo)套38中孔后，與導(dǎo) 套38固定在一起。在導(dǎo)套38的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別套上一個環(huán)形軸承36,在軸承36的外表 面各套上一個連桿35。所述兩個連桿35用兩個軸管37固定在一起。齒輪30、導(dǎo)套38、軸 承36、連桿35以及軸管37固定成一個整體后，套入矩形金屬結(jié)構(gòu)件32最底部的孔中，在 此孔內(nèi)側(cè)的右下部開有一個小凹槽，將螺旋彈簧34放入此小凹槽中，在螺旋彈簧34上端設(shè) 置一個頂軸33,所述頂軸33上端面頂住連桿35的外表面。螺旋彈簧34始終給頂軸33 - 個向外的作用力，此作用力迫使連桿35帶動齒輪30向外移動，因此齒輪30上的齒紋與齒 條6的齒紋相嚙合時始終保持?jǐn)D壓作用力，讓這種嚙合呈現(xiàn)了一種自適應(yīng)特性。所述自適 應(yīng)特性避免了運動過程中齒輪30與齒條6嚙合出現(xiàn)松動、嚙合不到位的情況，提高了齒輪 30與齒條6之間的同步率，保證了加樣的定位精度。在齒條6的最下端設(shè)置一個控制板支 撐盒7,控制板39設(shè)置于支撐盒7之中，所述控制板39上連接的導(dǎo)線放入鏈?zhǔn)綄?dǎo)線槽68 中，鏈?zhǔn)綄?dǎo)線槽68隨著導(dǎo)線移動而移動，防止導(dǎo)線與金屬件直接摩擦，降低了導(dǎo)線的磨損， 提高了導(dǎo)線的使用壽命。在控制板39上方設(shè)置一塊支撐盒蓋40,所述支撐盒蓋40將控制 板39封閉在支撐盒7里。在支撐盒7的底端設(shè)置一個第一銅柱41，所述第一銅柱41上端 與支撐盒7固定，在銅柱41的下端設(shè)置一個銅套42,此銅套42上端與第一銅柱41的下端 相固定。在銅套42的下方設(shè)置一根加樣針8,在所述加樣針8的上端設(shè)置一第二銅柱43， 此第二銅柱43與銅套42的下端面固定在一起。
[0016] 在梯形滑塊58的上端面設(shè)置一個金屬結(jié)構(gòu)件66,此金屬結(jié)構(gòu)件66為塊狀，其下端 面與滑塊58固定，其上端面與矩形金屬結(jié)構(gòu)件44固定。所述矩形金屬結(jié)構(gòu)件44上面開有 4個孔且與前擋板1上的4個孔--對應(yīng)。第一方桿4、第一絲桿10、第二絲桿16、第二方 桿17自下而上依次穿過矩形金屬結(jié)構(gòu)件44上的孔且絲桿14穿過后與矩形金屬結(jié)構(gòu)件44 固定。在矩形金屬結(jié)構(gòu)件44的外側(cè)端面上部設(shè)置一個中空的E形導(dǎo)桿19,齒條20穿過導(dǎo) 桿19,所述齒條20 -側(cè)光滑一側(cè)均勻設(shè)置有齒紋。齒條20上有齒紋的一側(cè)與齒輪51嚙 合。所述齒輪51為環(huán)形齒輪，中空的導(dǎo)套50穿過齒輪51中間的孔并與齒輪51固定。方 桿17穿過導(dǎo)套50中孔后，與導(dǎo)套50固定在一起。在導(dǎo)套50的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別套上一個 軸承48,在軸承48的外表面各套上一個連桿45。所述兩個連桿45用兩個軸管49固定在 一起。齒輪51、導(dǎo)套50、軸承48、連桿45以及軸管49固定成一個整體后，套入矩形金屬結(jié) 構(gòu)件44最頂部的孔中，在此孔內(nèi)側(cè)的右下部開有一個小凹槽，將螺旋彈簧47放入此小凹槽 中，在螺旋彈簧47上端設(shè)置一個頂軸46,所述頂軸46上端面頂住連桿45的外表面。螺旋 彈簧47始終給頂軸46 -個向外的作用力，此作用力迫使連桿45帶動齒輪51向外移動，因 此齒輪51上的齒紋與齒條20的齒紋相嚙合時始終保持?jǐn)D壓作用力，讓這種嚙合呈現(xiàn)了一 種自適應(yīng)特性。所述自適應(yīng)特性避免了運動過程中齒輪51與齒條20嚙合出現(xiàn)松動、嚙合 不到位的情況，提高了齒輪51與齒條20之間的同步率，保證了加樣的定位精度。在齒條20 的最下端設(shè)置一個控制板支撐盒21，控制板53設(shè)置于支撐盒21之中，所述控制板53上連 接的導(dǎo)線放入鏈?zhǔn)綄?dǎo)線槽67中，鏈?zhǔn)綄?dǎo)線槽67隨著導(dǎo)線移動而移動，防止導(dǎo)線與金屬件直 接摩擦，降低了導(dǎo)線的磨損，提高了導(dǎo)線的使用壽命。在控制板53上方設(shè)置一塊支撐盒蓋 52,所述支撐盒蓋52將控制板53封閉在支撐盒21里。在支撐盒21的底端設(shè)置一第三銅 柱54,所述第三銅柱54上端與支撐盒21固定，在銅柱54的下端設(shè)置一個銅套55,此銅套 55上端與銅柱54的下端相固定。在銅套55的下方設(shè)置一根加樣針22,在所述加樣針22 的上端設(shè)置一個第四銅柱56,此第四銅柱56與銅套55的下端面固定在一起。
[0017] 在進(jìn)行加樣過程中，控制器控制電機2帶動方桿4轉(zhuǎn)動，方桿4通過齒輪30帶動 齒條6在Z方向移動，齒條6通過控制板支撐盒7帶動加樣針8在Z方向移動。控制器控 制電機23帶動方桿17轉(zhuǎn)動，方桿17通過齒輪51帶動齒條20在Z方向移動，齒條20通過 控制板支撐盒21帶動加樣針22在Z方向移動。采用方桿4和方桿17這種剛性結(jié)構(gòu)進(jìn)行 傳動，降低了傳動過程中出現(xiàn)的誤差，提高了傳動的可靠性，進(jìn)而提高了加樣針的定位準(zhǔn)確 度，保證了加樣精度?？刂破骺刂齐姍C9帶動絲杠10轉(zhuǎn)動，絲桿10帶動矩形金屬結(jié)構(gòu)件32 和滑塊57在導(dǎo)軌18上進(jìn)行移動，矩形金屬結(jié)構(gòu)件32帶動齒條6以及固定在齒條6上的支 撐盒7在Y方向移動，支撐盒7帶動固定在其下的加樣針8在Y方向上移動?？刂破骺刂?電機13帶動絲杠16轉(zhuǎn)動，絲桿16帶動矩形金屬結(jié)構(gòu)件44和滑塊58在導(dǎo)軌18上進(jìn)行移 動，矩形金屬結(jié)構(gòu)件44帶動齒條20以及固定在齒條20上的支撐盒21在Y方向移動，支撐 盒21帶動固定在其下的加樣針22在Y方向上移動。采用絲桿10和絲桿16這種剛性結(jié)構(gòu) 進(jìn)行傳動，降低了傳動過程中產(chǎn)生的誤差，提高了傳動的可靠性，進(jìn)而提高了加樣針的定位 準(zhǔn)確度，保證了加樣精度。方桿4、方桿17、絲桿10和絲桿16在傳動功能實現(xiàn)過程中，因其 結(jié)構(gòu)簡單，所以易損件少，因而降低了維修成本，提高了加樣機械臂的整體穩(wěn)定性和使用壽 命。在L形金屬件11的下端面，設(shè)置了 Z形金屬結(jié)構(gòu)件24,所述金屬結(jié)構(gòu)件24便于血卡加 樣機械臂與全自動血型分析設(shè)備相結(jié)合，通過全自動血型分析設(shè)備上的傳動裝置實現(xiàn)血卡 加樣機械臂整體在X方向上的移動，增加了血卡加樣機械臂的運行維度和自由度。在加樣 針8和加樣針20抽放樣過程中，控制板39和控制板53通過電路設(shè)計實現(xiàn)感知液面壓力的 功能，以此控制加樣針8和加樣針20抽放樣所處的液面深度、抽放樣的多少等參數(shù)，用電子 技術(shù)取代了人工抽放樣方式，大大提高了加樣的效率和精準(zhǔn)度。
[0018] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能 認(rèn)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(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種血卡加樣機械臂，其特征是：包括前擋板，前擋板的中部自下而上設(shè)有開孔；第 一方桿；設(shè)置在第一方桿的上方的第一絲桿；第一絲桿的上方設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的一端固定 于前擋板的內(nèi)側(cè)面；導(dǎo)軌的上方設(shè)置第二絲桿；第二絲桿的上方設(shè)置第二方桿；導(dǎo)軌的上 表面設(shè)置第一滑塊和第二滑塊，第一滑塊和第二滑塊的上端面均分別設(shè)置一金屬結(jié)構(gòu)件， 所述金屬結(jié)構(gòu)件上端面均分別與金屬結(jié)構(gòu)件固定，所述金屬結(jié)構(gòu)件中部開設(shè)有與前擋板的 開孔一一對應(yīng)的開孔；第一方桿、第一絲桿、第二絲桿、第二方桿分別穿過金屬結(jié)構(gòu)件的開 孔。
2. 如權(quán)利要求1所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述第一方桿一端固定一方桿連 接頭，方桿的另一端通過第一聯(lián)軸器與第一電機的轉(zhuǎn)軸相連接；第一絲杠的一端通過第二 聯(lián)軸器與第二電機的轉(zhuǎn)軸相連接；第二絲桿的一端通過第三聯(lián)軸器與第三電機的轉(zhuǎn)軸相連 接；第二方桿的一端通過第四聯(lián)軸器與第四電機的轉(zhuǎn)軸相連接； 所述第一方桿、第二方桿為長條方形直桿；所述第一絲桿、第二絲桿為長條圓柱形直 桿，其表面均勻設(shè)置有螺紋。
3. 如權(quán)利要求1所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述第一滑塊和第二滑塊呈梯形； 所述金屬結(jié)構(gòu)件呈矩形。
4. 如權(quán)利要求3所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述矩形金屬結(jié)構(gòu)件的外側(cè)端面 下部設(shè)置一中空的E形導(dǎo)桿，齒條穿過導(dǎo)桿5。
5. 如權(quán)利要求4所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述齒條一側(cè)光滑一側(cè)均勻設(shè)置 有齒紋，齒條上有齒紋的一側(cè)與齒輪嚙合。
6. 如權(quán)利要求5所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述齒輪為環(huán)形齒輪，中空的導(dǎo)套 穿過環(huán)形齒輪中間的孔并與環(huán)形齒輪固定；第一方桿穿過導(dǎo)套中孔后，與導(dǎo)套固定在一起； 在導(dǎo)套的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別套上一個環(huán)形軸承，在軸承的外表面各套上一個連桿；所述兩個 連桿用兩個軸管固定在一起。環(huán)形齒輪、中空的導(dǎo)套、軸承、連桿以及軸管固定成一個整體 后，套入矩形金屬結(jié)構(gòu)件最底部的孔中，在此孔內(nèi)側(cè)的右下部開有一個小凹槽，將螺旋彈簧 放入此小凹槽中，在螺旋彈簧上端設(shè)置一個頂軸，所述頂軸上端面頂住連桿的外表面。
7. 如權(quán)利要求6所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述齒條的最下端設(shè)置一個控制 板支撐盒，控制板設(shè)置于控制板支撐盒之中，所述控制板上連接的導(dǎo)線放入鏈?zhǔn)綄?dǎo)線槽中， 鏈?zhǔn)綄?dǎo)線槽隨著導(dǎo)線移動而移動。
8. 如權(quán)利要求7所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述控制板上方設(shè)置一塊支撐盒 蓋，所述支撐盒蓋將控制板封閉在支撐盒內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求7所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述支撐盒的底端設(shè)置一銅柱，所 述銅柱上端與支撐盒固定，在銅柱的下端設(shè)置一個銅套，此銅套上端與銅柱的下端相固定。
10. 如權(quán)利要求9所述的血卡加樣機械臂，其特征是：所述銅套的下方設(shè)置一加樣針。
【文檔編號】G01N35/10GK203870115SQ201420273941
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】王莉, 張傳國 申請人:深圳市愛康生物科技有限公司