一种自带开盖功能的新型加样机的制作方法

1.本发明涉及一种自带开盖功能的新型加样机，属于检测用的医疗器械设备领域。


背景技术：

2.目前市面上酶免设备大致分为钢针酶免和tip头酶免。钢针头酶免单次加样完毕后需进行清洗，工作效率缓慢，存在清洗不彻底交叉污染试剂的风险。钢针加样机构结构复杂，加样管路长，管路接口多，气密性较差，影响加样精度。因钢针加样机构结构复杂，增加了安装、调试、维修的难度。tip 头酶免检测样本均放置在样本管中，经调查样本管需先将样本管盖打开后再放置在设备样本架上，然后进行样本检测。一般样本架可放置很多样本管，先在设备外取下样本管盖再将样本管放置在试剂架上，这样的工作流程不利于提高工作效率，且提前打开的样本管无法预防样本被污染。
3.因此如何提供一种自带开盖功能的加样机是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种自带开盖功能的加样机，克服现有技术中样本管盖无法同时打开或提前打开的样本管无法预防样本被污染的缺陷。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种自带开盖功能的加样机，包括机架、安装框架、加样机构和开盖机构，机架上端具有x轴横梁， x轴横梁平行固定有x轴导轨，安装框架滑动连接在x轴导轨上；安装框架包括相对布置的框架支撑四和框架支撑一及相对布置且两端固定在框架支撑一和框架支撑四的框架支撑二和框架支撑三；
6.加样机构包括y1轴导轨、y1轴滑动机构、y1轴传动机构、z1轴导轨、 z1轴滑动机构、z1轴传动机构及移液枪，y1轴导轨平行固定连接在框架支撑三上；y1轴滑动机构滑动连接在y1轴导轨上，y1轴传动机构驱动y1轴滑动机构沿y1轴方向往复移动；z1轴导轨固定在y1轴滑动机构上，z1轴滑动机构滑动连接在z1轴导轨上，z1轴传动机构驱动z1轴滑动机构带动移液枪沿z1轴方向往复移动；
7.开盖机构包括y2轴导轨、y2轴滑动机构、y2轴传动机构、z2轴导轨、 z2轴滑动机构、z2轴传动机构及开盖组件，y2轴导轨平行固定在框架支撑二，y2轴滑动机构滑动连接在y2轴导轨上，y2轴传动机构驱动y2轴滑动机构沿y2轴方向往复移动，z2轴导轨固定在y2轴滑动机构上，y2轴传动机构带动y2轴滑动机构沿y2轴方向往复移动；z2轴导轨固定在y2轴滑动机构上，z2轴滑动机构滑动连接在z2轴导轨上，z2轴传动机构驱动z2轴滑动机构带动开盖组件沿z2轴方向往复移动。
8.本发明的有益效果是：本发明加样机构与开盖机构可实现独立的y/z轴移动，可以实现的自动化程度更高，增加开盖机构，缩短样品停留时间，提高样本检测效率，降低样本的污染率，同时y/z轴移动可实现更高的加样精度和定位精度，加样机构和开盖机构可根据实际使用情况增加或减少，提高样本检测效率，降低样本的污染率。
9.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
10.进一步，开盖组件包括夹爪驱动电机电机座、轴承安装座、轴承、夹爪驱动电机、带轴齿轮、夹爪臂滑座、夹爪臂及夹爪，
11.夹爪驱动电机固定座和轴承安装座固定在z2轴滑动机构上；轴承内嵌在轴承安装座内；夹爪驱动电机固定在夹爪驱动电机固定座上；带轴齿轮穿过轴承通过联轴器与夹爪驱动电机输出轴相连；
12.夹爪臂滑座固定在所述轴承安装座上，带轴齿轮的齿轮位于夹爪臂滑座内，夹爪臂滑动连接在夹爪臂滑座且其上与带轴齿轮轴向垂直的方向设有与带轴齿轮相啮合的齿条，夹爪固定在夹爪臂上。
13.进一步，y2轴滑动机构包括y2轴导轨滑块和y2轴导轨固定座，y2轴导轨滑块滑动连接在y2轴导轨上；y2轴导轨固定座与y2轴导轨滑块固定连接；y2轴传动机构包括y轴电机固定座、y2轴步进电机及y2轴同步带轮、 y2轴同步带，y2轴电机固定座固定在y2轴导轨固定座后侧，y2轴步进电机固定在y2轴电机固定座上；y2轴同步带轮固定在y2轴步进电机k-8的输出轴上，y2轴同步带两端固定在框架支撑一和框架支撑四，y2轴同步带轮沿 y2轴同步带啮合运动。
14.进一步，z2轴滑动机构包括z2轴导轨滑块和z2轴滑块固定座，z2轴导轨滑块沿z2轴导轨滑动往复运动，z2轴滑块固定座与z2轴导轨滑块固定； y轴导轨固定座固定在y2轴导轨； z2轴传动机构包括z2轴丝杆螺母、z2轴丝杆、z2轴电机座、z轴步进电机 b-16及联轴器，z2轴丝杆螺母固定在z2轴滑块固定座上，夹爪驱动电机电机座固定在z轴滑块固定座上；z2轴丝杆穿过z2轴丝杆螺母，z2轴丝杆螺母沿z2轴丝杆啮合运动；z2轴丝杆上端设有z2轴承座、安装在z2轴承座内的轴承、隔套、具有内螺纹的锁紧螺母、端盖，z2轴丝杆穿过轴承内腔， z2轴丝杆上端设有外螺纹，锁紧螺母穿过z2轴丝杆与其锁紧，锁紧后z2 轴丝杆被固定，锁紧螺母压紧隔套进而压紧轴承内圈，端盖压紧轴承外圈并固定在z2轴承座上；
15.z2轴电机座固定在y2轴导轨固定座上，z2轴步进电机固定在z2轴电机座上，联轴器连接步进电机输出轴与z2轴丝杆上端。
16.进一步，还包括y2轴光电开关、y2轴光电开关安装板和y2光电挡板及 z2轴光电开关、光电开关安装支架及z轴光电挡板y2轴光电开关与y2轴光电开关安装板连接，y2轴光电开关安装板固定在y2轴导轨固定座上；y轴光电开关随y2轴导轨固定座过程中被遮挡时，完成原点复位动作；
17.z2轴光电开关与光电开关安装支架相连，光电开关安装支架固定在z2 轴电机座上，z2轴光电挡板固定在z2轴滑块固定座上，z2轴光电挡板随z 轴滑块固定座往复运动，当z2轴光电开关被z2轴光电挡板遮挡时，完成原点复位动作。
18.进一步，y1轴滑动机构包括y1轴导轨滑块和y1轴导轨固定座，y1轴导轨滑块滑动连接在y1轴导轨，y1轴导轨固定座与y1轴导轨滑块固定；
19.y1轴传动机构包括y1轴电机固定座、y1轴步进电机、y1轴同步带轮及 y轴同步带，y1轴电机固定座固定在y1轴导轨固定座后侧，y轴步进电机与 y轴电机固定座固定连接；y轴同步带轮装配在y轴步进电机输出轴上；y1 轴同步带两端分别固定在框架支撑四与框架支撑一上，y轴同步带轮沿y轴同步带啮合运动。
20.进一步，z1轴滑动机构包括z1轴导轨滑块和z1轴滑块固定座，z1轴导轨滑块与z1
轴导轨滑动连接，且与z1轴滑块固定座固定；
21.z1轴传动机构包括z1轴丝杆螺母、z1轴丝杆、z轴电机座、z轴步进电机及联轴器、
22.z1轴丝杆上端设有z1轴承座、安装在z1轴承座内的z1轴承、z1隔套、具有螺纹的z1锁紧螺母及z1端盖，z1轴丝杆穿过z1轴承内腔，z1轴丝杆上端设有外螺纹，z1锁紧螺母穿过z1轴丝杆与其锁紧，锁紧后的z1轴丝杆被固定，z1锁紧螺母紧压z1隔套进而压紧z1轴承内圈，再通过z1端盖压紧z1轴承z-9外圈并固定在z1轴承座上；
23.z1轴电机座固定在y1轴导轨固定座上，z1轴步进电机固定在z1轴电机座上，联轴器连接z1轴步进电机的输出轴与z1轴丝杆上端，移液枪固定在z1轴滑块固定座上。
24.进一步，还包括y1轴光电开关、y1轴光电开关安装板和y1轴光电挡板，及z1轴光电开关、光电开关安装支架、z1轴光电挡板，
25.电路板固定板固定在y1导轨固定座y-3，y1轴光电开关与y1轴光电开关安装板连接且固定在电路板固定板上；当y轴光电开关被y1轴光电挡板遮挡时，完成原点复位动作，y1轴光电挡板固定在x框架支撑一上；
26.z1轴光电开关与z1光电开关安装支架相连，z1光电开关安装支架固定在z1轴电机座上；z1轴光电挡板固定在z1轴滑块固定座上，z1轴光电挡板随z1轴滑块固定座往复运动，当z1轴光电开关被z1轴光电挡板遮挡时，完成原点复位动作。
27.进一步，加样机构为四组，开盖机构为两组，且四组加样机构同时运行或独立运行，两组开盖机构同时运行或独立运行，均有控制系统控制。
28.进一步，每组加样机构和开盖机构均各配备1个光电开关和光电挡板，每件光电开关在对应光电挡板处有不同的遮挡位，以实现每组加样机构和开盖机构原点位置不同。
附图说明
29.图1为本发明一种自带开盖功能的加样机整体运行示意图；
30.图2为本发明一种自带开盖功能的加样机及x轴结构示意图；
31.图3为本发明一种自带开盖功能的加样机中加样机构的y轴结构装配示意图；
32.图4为本发明一种自带开盖功能的加样机中加样机构的z轴结构装配示意图；
33.图5为本发明一种自带开盖功能的加样机中开盖机构的y轴结构装配示意图；
34.图6为本发明一种自带开盖功能的加样机中开盖机构的z轴结构装配示意图；
35.图7为本发明一种自带开盖功能的加样机中加样机构和开盖机构的装配示意图。
具体实施方式
36.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
37.根据本发明实施例自带开盖功能的加样机，如图1、2所示，包括机架、安装框架、加样机构和开盖机构，机架上端具有x轴横梁x-4，x轴横梁x-4 横梁平行固定有x轴导轨x-1，安装框架滑动连接在x轴导轨x-1上；安装框架包括相对布置的框架支撑四y-10和框架支撑一y-11及相对布置且两端固定在框架支撑一y-11和框架支撑四y-10的框架支撑二k-2和框架支撑三y-1，y1轴导轨y-2平行与框架支撑三y-1固定连接；
38.加样机构包括y1轴导轨y-2、y1轴滑动机构、y1轴传动机构、z1轴导轨z-6、z1轴滑
动机构、z1轴传动机构及移液枪，y1轴滑动机构滑动连接在y1轴导轨y-2上，y1轴传动机构驱动y1轴滑动机构沿y1轴方向往复移动；z1轴导轨固定在z1轴滑动机构上，z1轴滑动机构滑动连接在y1轴导轨上，z1轴传动机构驱动z1轴滑动机构带动移液枪沿z1轴方向往复移动；
39.开盖机构包括y2轴导轨k-1、y2轴滑动机构、y2轴传动机构、z2轴导轨b-5、z2轴滑动机构、z2轴传动机构及开盖组件，y2轴导轨k-2平行固定在框架支撑二，y2轴滑动机构滑动连接在y2轴导轨k-1上，y2轴传动机构驱动y2轴滑动机构沿y2轴方向往复移动，z2轴导轨固定在y2轴滑动机构上，y2轴传动机构带动y2轴滑动机构沿y2轴方向往复移动；z2轴导轨固定在z2轴滑动机构上，z2轴滑动机构滑动连接在z2轴导轨上，z2轴传动机构驱动z2轴滑动机构带动开盖组件沿z2轴方向往复移动。
40.具体地，还包括x轴滑块x-3和两端固定在框架支撑一y-11和框架支撑四y-10上端的x轴框架支撑一y-8、x轴框架支撑二y-9，固定在x轴框架支撑一y-8、x轴框架支撑二y-9上端的固定架安装板x-2和滑块安装板 x-9、x轴步进电机x-10、安装在机架上辅助导轨安装座x-5，x轴滑块x-3 与x轴导轨x-1滑动连接，x轴滑块x-3可沿x轴导轨x-1往复运动，为保证加样机构沿x轴方向平稳运行，设置辅助导轨x-6、辅助导轨滑块x-8辅助运行，辅助导轨x-6固定在辅助导轨安装座x-5上，辅助导轨滑块x-8固定在滑块安装板x-9上，滑块安装板x-9与安装板支座x-7相连，辅助导轨滑块x-8与辅助导轨x-6滑动连接，辅助导轨滑块x-8可沿辅助导轨x-6往复运动；x轴步进电机x-10固定在固定架安装板x-2上，x轴同步带轮x-11 与步进电机x-10输出轴相连；固定架安装板x-2与框架支撑ay-8、框架支撑by-9螺栓固定连接，步进电机x-10带动x轴同步带轮x-11正反转动，x 轴导轨x-1与x轴同步带x-12固定不动，两端与机架固定，x轴同步带轮 x-11与x轴同步带x-12啮合运动，带动x轴滑块x-3沿x轴导轨x-1运动，进而带动加样机构及开盖机构沿x轴方向往复运动。
41.如图3至图4所示，框架支撑三y-1固定在框架支撑四y-10与框架支撑一y-11上，加样机构包括：y1轴导轨y-2通过螺栓与框架支撑3y-1固定连接，y1轴导轨滑块y-4固定在y1轴导轨固定座y-3上，y1轴导轨固定座 y-3后侧设有y1轴电机固定座y-14,y1轴步进电机y-12与y1轴电机固定座 y-14固定连接，y1轴步进电机y-12输出轴处装有y1轴同步带轮y-13,y1 轴同步带y-5两端分别固定在框架支撑四y-10与框架支撑一y-11上，y1 轴同步带轮y-13可沿y1轴同步带y-5啮合运动。y1轴步进电机y-12带动 y轴同步带轮y-13正反转动，y1轴同步带轮y-13沿y1轴同步带y-5啮合运动，带动y轴导轨滑块y-4沿y1轴导轨y-2运动，进而带动移液枪沿y 轴方向往复运动。
42.y1轴光电开关y-7与y1轴光电开关安装板a-3连接，后固定在电路板固定板a-2上。y1轴光电开关y-7随移液枪y向移动，当y1轴光电开关y-7 被光电挡板y-6遮挡时，完成原点复位动作。每组加样机构各配备1件y1 轴光电开关y-7，每件光电开关在光电挡板y-6处有不同的遮挡位，以实现每组加样机构原点位置不同。
43.如图4所示，z1轴导轨z-6固定在y1轴导轨固定座y-3上，z1轴导轨滑块z-7固定在z1轴滑块固定座z-3上，z1轴导轨滑块z-7可沿z1轴导轨z-6往复运动；z1轴丝杆螺母z-5固定在z1轴滑块固定座z-3上，z1轴丝杆z-4穿过z1轴丝杆螺母z-5；z1轴丝杆z-4上端设有z1轴承座z-8、z1 轴承z-9、z1隔套z-10、z1锁紧螺母z-11、z1端盖z-13,其装配顺序为：轴承z-9固定在轴承座z-8内，隔套z-10位于轴承z-9上方，压住轴承z-9 内圈，锁紧螺母z-11位于
隔套z-10上方，紧贴隔套z-10，锁紧螺母z-11 设有内螺纹。
44.z1轴丝杆z-4穿过z1轴承z-9内腔，z1轴丝杆z-4上端设有外螺纹， z1锁紧螺母z-11穿过z1轴丝杆z-4与其锁紧，锁紧后z1轴丝杆z-4被固定，z1锁紧螺母z-11紧压z1隔套z-10进而压紧z1轴承z-9内圈，最后 z1端盖z-13压紧z1轴承z-9外圈并固定在z1轴承座z-8上。z1轴步进电机z-17固定在z1轴电机座z-16上，z1联轴器z-13连接z1步进电机z-17 输出轴与z1轴丝杆z-4上端。移液枪a-1a-1固定在z1轴滑块固定座z-3 上。
45.z1步进电机z-17正反转动驱动z1轴丝杆z-4转动，带动z1轴丝杆螺母z-5沿z轴丝杆z-4往复运动，进而带动z1轴滑块固定座z-3沿z轴方向往复运动。z1轴光电开关z-14与光电开关安装支架z-15相连，光电开关安装支架z-15固定在z1轴电机座z-16上，z1轴光电挡板z-1固定在z1 轴滑块固定座z-3上，z1轴光电挡板z-1随z轴滑块固定座z-3往复运动，当z1轴光电开关z-14被z1轴光电挡板z-1遮挡时，完成原点复位动作。
46.如图5所示，框架支撑二k-2固定在框架支撑四y-10与框架支撑一y-11 上，开盖机构包括：y2轴导轨k-1通过螺栓与框架支撑二k-2连接，y2轴导轨滑块k-4固定在y2轴导轨固定座k-3上，y2轴导轨固定座k-3后侧设有y2轴电机固定座k-9,y2轴步进电机k-8与y2轴电机固定座k-9固定连接，y2轴步进电机k-8输出轴处装有y2轴同步带轮k-10,y2轴同步带k-5 两端分别固定在框架支撑4y-10与框架支撑一y-11上，y2轴同步带轮k-10 可沿y2轴同步带k-5啮合运动；y2轴步进电机k-8带动y2轴同步带轮k-10 正反转动，y2轴同步带轮k-10沿y2轴同步带k-5啮合运动，带动y2轴导轨滑块k-4沿y2导轨k-1运动，进而带动开盖机构沿y轴方向往复运动。
47.y2轴光电开关k-7与y2轴光电开关安装板k-11连接，后固定在y2轴导轨固定座k-3上；y2轴光电开关k-7随开盖机构y2向移动，当y2轴光电开关k-7被光电挡板k-6遮挡时，完成原点复位动作。每组开盖机构各配备 1件y2轴光电开关k-7，每件光电开关在光电挡板k-6处有不同的遮挡位，以实现每组开盖机构原点位置不同。
48.如图6所示，z2轴导轨b-5安装在y2轴导轨固定座k-3上，z2轴导轨滑块b-6固定在z2轴滑块固定座b-2上，z2轴导轨滑块b-6可沿z2轴导轨 b-5往复运动。z2轴丝杆螺母b-4固定在z2轴滑块固定座b-2上，z2轴丝杆b-3穿过z2轴丝杆螺母b-4，z2轴丝杆螺母b-4可沿z2轴丝杆b-3啮合运动；z2轴丝杆b-3上端设有z2轴承座b-7、z2轴承b-8、z2隔套b-9、 z2锁紧螺母b-10、端盖b-11,其装配顺序为：z2轴承b-7固定在z2轴承座 b-7内，z2隔套b-9位于z2轴承b-8上方，压住z2轴承b-7内圈，z2锁紧螺母b-10位于z2隔套b-9上方，紧贴z2隔套b-9，z2锁紧螺母b-10设有内螺纹。
49.z2轴丝杆b-3穿过z2轴承b-8内腔，z2轴丝杆b-3上端设有外螺纹， z2锁紧螺母b-10穿过z2轴丝杆b-3与其锁紧，锁紧后z2轴丝杆b-3被固定，z2锁紧螺母b-10压紧z2隔套b-9进而压紧z2轴承b-7内圈，最后z2 端盖b-11压紧z2轴承b-8外圈并固定在z2轴承座b-7上。z2轴步进电机 b-16固定在z2轴电机座b-15上，z2联轴器b-12连接z2步进电机b-16输出轴与z2轴丝杆b-3上端。
50.z2步进电机b-16正反转动驱动z2轴丝杆b-3转动，从而实现z2轴丝杆螺母b-4沿z2轴丝杆b-3上下往复运动，进而带动z2轴滑块固定座b-2 沿z轴方向上下往复运动。夹爪驱动电机电机座c-2固定在z2轴滑块固定座b-2上。
51.如图6所示：夹爪驱动电机c-1固定在电机座c-2上。带轴齿轮c-7穿过轴承c-5，通
过联轴器c-3与驱动电机c-1输出轴相连。齿轮c-5内嵌在轴承安装座c-6内。夹爪臂c-9上设有同带轴齿轮c-7相啮合的齿条；带轴齿轮c-7的齿轮位于夹爪臂滑座c-8内，与夹爪臂c-9上的齿轮啮合。夹爪 c-10固定在夹爪臂c-9上。驱动电机c-1转动带动带轴齿轮c-7转动，因齿轮齿条的啮合运动，带轴齿轮c-7转动带动夹爪臂c-9实现打开与夹紧，从而实现夹爪的打开与夹紧。当夹爪夹紧试剂管盖时，z轴步进电机b-16带动 z轴滑块固定座b-2沿z轴向上运动，进而带动夹爪机构沿z轴向上运动，从而实现开盖。开盖完成后，加样机构运行至试剂管上方，通过移液枪a-1 将试剂管中待检测样品滴加到试剂板中，以完成后续检测。
52.z2轴光电开关b-13与光电开关安装支架b-14相连，光电开关安装支架 b-14固定在z2轴电机座b-15上，z2轴光电挡板b-1固定在z2轴滑块固定座b-2上，z2轴光电挡板b-1随z2轴滑块固定座b-2往复运动，当z2轴光电开关b-13被z2轴光电挡板b-1遮挡时，完成原点复位动作。
53.如图1所示，x轴方向100的驱动、y轴方向200驱动，z轴方向的驱动 300。
54.如图7所示，加样机构400和开盖机构500在安装框架内的位置布置示意图。
55.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。