自動加樣儀及其旋轉升降組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種自動加樣儀。
【背景技術】
[0002]在生物研究實驗中，一般可以通過手工或自動的方式進行加樣。手工加樣一般采用移液槍或排槍(即多道移液槍)等移液設備，通過手工操作來控制實驗樣品的分配和轉移，其具有如下缺點:工作效率低，存在設備和操作人員被污染的危險，準確度和操作誤差較大，使用和維護不方便。
[0003]自動加樣是樣品不動，加液槍頭進行X、Y和Z方向的三個直線運動來實現(xiàn)加樣，其存在如下缺點:儀器不緊湊，占用空間大，結構復雜和成本高，且移動不方便。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供一種新的自動加樣儀及其旋轉升降組件。
[0005]本發(fā)明提供一種自動加樣儀的旋轉升降組件，包括升降機構、第一臂旋轉機構及第二臂旋轉機構，所述升降機構包括升降件及驅動所述升降件沿Z軸升降的升降動力機構，所述第一臂旋轉機構包括第一旋轉臂及驅動所述第一旋轉臂繞第一旋轉軸線在XY平面內轉動的第一臂動力機構，所述第二臂旋轉機構包括第二旋轉臂及驅動所述第二旋轉臂繞第二旋轉軸線在所述XY平面內轉動的第二臂動力機構，所述第一旋轉軸線、第二旋轉軸線和Z軸平行，所述升降件、第一旋轉臂和第二旋轉臂中之一能夠安裝加樣件，且所述升降件、第一旋轉臂及第二旋轉臂耦合，使加樣時，帶動所述加樣件在XYZ坐標系內移動。
[0006]升降機構、第一臂旋轉機構及第二臂旋轉機構可以疊加組合一體。第一旋轉軸線和第二旋轉軸線具有間距。第一旋轉臂和第二旋轉臂可以上下分布并均與XY平面平行。第二旋轉臂能夠繞第二旋轉軸線獨立轉動，也能夠隨著第一旋轉臂繞第一旋轉軸線共同轉動。
[0007]耦合是指升降件、第一旋轉臂和第二旋轉臂輸出的運動能夠疊加，使加樣件能夠在XYZ坐標系內移動。通過升降件實現(xiàn)加樣件沿Z軸的運動，通過第一旋轉臂和第二旋轉臂來實現(xiàn)加樣件沿X和Y軸的運動。
[0008]旋轉升降組件還可以包括導向機構，通過導向機構對升降件的運動進行導向。
[0009]所述第一旋轉臂和第二旋轉臂均位于所述升降件的上方。當然，也可以是升降件位于第一旋轉臂和第二旋轉臂之間；或者是第一旋轉臂和第二旋轉臂均位于升降件的下方。
[0010]所述第一臂旋轉機構還包括第一旋轉軸，所述第一旋轉臂與所述第一旋轉軸的上部固定，所述第一旋轉軸的下部與所述升降件連接，所述第一旋轉軸與所述升降件能夠同步升降并能夠相對轉動；所述第二臂旋轉機構還包括第二旋轉軸，所述第二旋轉軸能夠相對所述第一旋轉臂轉動，所述第二旋轉軸與所述第二旋轉臂固定，所述加樣件安裝于所述第二旋轉臂。
[0011]第一旋轉臂的一端可以與第一旋轉軸的上部固定，第一旋轉臂的另一端通過第二旋轉軸連接第二旋轉臂的一端，第二旋轉臂的另一端可以安裝加樣件。
[0012]第一臂動力機構通過第一旋轉軸帶動第一旋轉臂在XY平面內轉動。第二臂動力機構通過第二旋轉軸帶動第二旋轉臂在XY平面內轉動。
[0013]所述第一臂動力機構包括第一臂電機、第一臂主動輪、第一臂同步體及第一臂從動輪，所述第一臂電機驅動第一臂主動輪，所述第一臂同步體繞在所述第一臂主動輪和第一臂從動輪上，所述第一旋轉軸向下伸出所述第一臂從動輪，且所述第一旋轉軸和第一臂從動輪之間設有直線軸承。
[0014]所述第二臂旋轉機構包括第二臂電機、第二臂主動輪、第二臂同步體及第二臂從動輪，所述第二臂電機驅動第二臂主動輪，所述第二臂同步體繞在所述第二臂主動輪和第二臂從動輪上，所述第二臂從動輪與所述第二旋轉軸固定。
[0015]所述升降機構包括升降電機、升降主動輪、升降從動輪及升降同步體，所述升降電機驅動所述升降主動輪，所述升降同步體繞在所述升降主動輪和升降從動輪上，所述升降件與所述升降同步體固定。
[0016]各主動輪、從動輪可以是帶輪，各同步體可以是同步帶。各主動輪、從動輪可以是鏈輪，各同步體可以是鏈條。
[0017]升降機構可以是能夠輸出直線運動的齒輪齒條機構。
[0018]所述第一旋轉軸和第二旋轉軸是空心軸。
[0019]一種自動加樣儀，包括能夠連通加樣件的加樣管路和所述的旋轉升降組件。
[0020]一種自動加樣儀，包括注射器組件，所述注射器組件包括針筒、活塞桿和注射動力機構，所述注射動力機構驅動所述活塞桿在所述針筒內直線移動，所述針筒通過所述加樣管路連接所通所述加樣針。通過注射動力機構控制針筒直線往復運動，進而通過加樣管路實現(xiàn)注液和吸液。
[0021]所述加樣件為一次性加樣槍頭，所述加樣槍頭的運動軌跡上設有擋片，所述擋片的下方設有收集盒。加樣槍頭移動到擋片位置時，被擋片阻擋而自第二旋轉臂上脫離，并落入收集盒。
[0022]一種自動加樣儀，包括能夠連通加樣件的加樣管路、控制單元和旋轉升降組件，所述升降件的位置由升降監(jiān)測裝置監(jiān)測，所述第一旋轉臂和第二旋轉臂的位置分別由第一轉動監(jiān)測裝置和第二轉動監(jiān)測裝置監(jiān)測，所述控制單元根據(jù)監(jiān)測到的位置信息，控制所述升降動力機構、第一臂動力機構及第二臂動力機構。監(jiān)測裝置如光電傳感器。
[0023]控制單元可以控制各動力機構的工作順序和準確控制升降件、第一旋轉臂和第二旋轉臂的位置。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:通過升降件實現(xiàn)加樣件沿Z軸的運動，通過雙旋轉臂組合來實現(xiàn)加樣件在水平面內的X和Y方向的點到點運動，進而能夠方便的實現(xiàn)加樣件的X、Y和Z軸三個方向的運動，且具有結構緊湊、占用空間小、結構簡單、成本低和方便移動的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實施方式自動加樣儀的整體結構示意圖；
[0026]圖2是本實施方式自動加樣儀的內部結構示意圖；
[0027]圖3是本實施方式自動加樣儀的旋轉升降組件的結構示意圖；
[0028]圖4是本實施方式自動加樣儀的注射器組件的結構示意圖；
[0029]圖5是本實施方式的旋轉升降組件的運動原理圖；
[0030]圖6是本實施方式的旋轉升降組件的等效運動原理圖。
【具體實施方式】
[0031]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0032]如圖1至圖3及圖5所示，其為自動加樣儀的旋轉升降組件的第一【具體實施方式】。旋轉升降組件I用于驅動加樣件5在XYZ坐標系內移動，其包括升降機構60、第一臂旋轉機構61及第二臂旋轉機構62。升降機構60包括升降件11及與其動力連接的升降動力機構63，升降動力機構63驅動升降件沿Z軸升降。第一臂旋轉機構61包括第一旋轉臂19及與其動力連接的第一臂動力機構64，第一臂動力機構驅動第一旋轉臂在XY平面內轉動。第二臂旋轉機構62包括第二旋轉臂18及與其動力連接的第二臂動力機構65，第二臂動力機構驅動第二旋轉臂在XY平面內旋轉，且第一旋轉臂的第一旋轉軸線M和第二旋轉臂的第二旋轉軸線N不重合。加樣件設置在升降件、第一旋轉臂和第二旋轉臂中之一上，且升降件、第一旋轉臂和第二旋轉臂耦合。通過該耦合，使升降件的升降運動、第一旋轉臂的轉動運動和第二旋轉臂的轉動運動能夠疊加，從而能夠實現(xiàn)加樣件在XYZ坐標系內不同坐標點之間的移動，如從坐標點A(X1、Y1、Z1)移動到坐標點C(X2、Y2、Z2)，如圖5所示。
[0033]如圖1至圖3所示，其為自動加樣儀的旋轉升降組件的第二【具體實施方式】。旋轉升降組件I包括升降機構60、第一臂旋轉機構61及第二臂旋轉機構62。升降機構60包括升降動力機構63及由其驅動而能夠沿Z軸升降的升降件11。第一臂旋轉機構61包括第一臂動力機構64及由其驅動而能夠在XY平面內旋轉的第一旋轉臂19。第二臂旋轉機構62包括第二臂動力機構65及由其驅動而能夠在XY平面內旋轉的第二旋轉臂18。第一旋轉臂和第二旋轉臂位于升降件的上方，且第二旋轉臂與第一旋轉臂能夠相對轉動，即第一、二旋轉臂能夠隨著升降件同步升降，第二旋轉臂能夠隨著第一旋轉臂同步轉動，且第二旋轉臂能夠相對第一旋轉臂轉動，加樣件安裝在第二旋轉臂上，從而能夠實現(xiàn)加樣件在XYZ坐標系內不同坐標點之間的移動。
[0034]本實施方式中，第一臂旋轉機構安裝在升降機構上，第二臂旋轉機構安裝在第一臂旋轉機構上，加樣槍頭安裝在第二臂旋轉機構上。如圖1所示，升降機構可同時帶動第一臂旋轉機構和第二臂旋轉機構進行升降運動nl，第一臂旋轉機構的轉動運動rl會帶動第二臂旋轉機構一起轉動，加上第二臂旋轉機構的轉動運動r2，從而實現(xiàn)了加樣件的X、Y和Z軸三個方向運動。
[0035]如圖1至圖6所示，其為自動加樣儀的一種【具體實施方式】。自動加樣儀包括旋轉升降組件1、注射器組件7、底座6和面殼2。試劑瓶3放在面殼組件2的試劑區(qū)、試驗卡4放在面殼組件2的卡片區(qū)，加樣件5裝在旋轉升降組件I上。
[0036]旋轉升降組件I包括升降機構60、第一臂旋轉機構61及第二臂旋轉機構62。升降機構60包括升降主動帶輪8、升降電機9、升降同步帶10、作為升降件11的升降帶動板、升降傳感器擋片12、升降傳感器13、升降從動帶輪14、帶動板座31和帶動板夾板32。升降動力經(jīng)升降電機9、升降主動帶輪8、升降同步帶1、升降帶動板、帶動板座31傳遞給第一旋轉軸27，通過上述的動力傳遞路線將升降電機9的旋轉運動轉換為第一旋轉軸27的直線運動，即加樣件的沿Z軸的升降運動。升降傳感器擋片12、升降傳感器13用來實現(xiàn)升降位置控制。升降電機9、升降傳感器13和升降從動帶輪14安裝于升降底座34上，升降主動帶輪8安裝于升降電機9上，升降同步帶10套在升降主動帶輪8和升降從動帶輪14上，升降傳感器擋片12和升降帶動板一起夾緊升降同步帶10而能夠隨升降同步帶10同步運動。升降帶動板由帶動板夾板32與帶動板座31夾住,且升降帶動板與帶動板座31能夠相對轉動。
[0037]第一臂旋轉機構61包括第一臂電機15、第一臂同步帶16、第一臂主動帶輪17、第一旋轉臂19、第一旋轉軸27、第一臂從動帶輪28、第一臂傳感器擋片29、第一臂旋轉傳感器30、導向軸33和導向軸座35。第一臂旋轉動力經(jīng)第一臂電機15、第一臂主動帶輪17、第一臂同步帶16、第一臂從動帶輪28傳