一种检测样本抓取机构和样本检测设备的制作方法

1.本实用新型属于医用检测设备技术领域，尤其是涉及一种检测样本抓取机构和样本检测设备。


背景技术：

2.医疗领域中，在对样本检测时，由于卫生的要求不能采用直接用手来抓取所要检测的样本，通常需要通过机械抓取部件来对所要检测的样本进行抓取、放下等操作。
3.通常所要检测的样本个体较小，采用机械抓取部件来抓取时可能存在不能将要检测的样本有效抓起的情形。
4.为此需要对机械抓取部件进行进一步的改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种检测样本抓取机构，使得有效抓取个体较小的所要检测的样本的几率得以提高。
6.基于上述目的，本实用新型提出一种检测样本抓取机构，用于抓取用于检测的样本，其特征在于，所述检测样本抓取机构包括：
7.臂架；
8.移动臂驱动器，设于所述臂架上；
9.移动臂，一端与所述移动臂驱动器的输出端直接或间接连接，另一端为活动端，使用时，所述移动臂驱动器驱动所述移动臂沿第一方向移动；以及
10.夹持组件，设于所述移动臂的活动端，包括：
11.夹持驱动器；
12.夹持转动轮，为凸轮结构，与所述夹持驱动器的输出端直接或间接连接，使用时，所述夹持驱动器驱动所述夹持转动轮正向转动或反向转动至预设的夹持转动角度，所述的夹持转动角度小于180度；
13.一对夹持手指，用于夹持用于检测的样本，各自一部与所述夹持转动轮抵靠配合，使用时，在所述夹持转动轮正向转动或反向转动至所述预设的夹持转动角度过程中，该对所述夹持手指的间距逐渐变大，反之则该对所述夹持手指的间距逐渐变小；
14.弹性拉紧件，设于该对夹持手指之间，使用时，在该对夹持手指的间距由最大转变至最小或相反的过程中，所述弹性拉紧件一直处于弹性变形状态、以对该对夹持手指中的每一个产生向内的拉力。
15.可选的，进一步包括：
16.一对夹持滑动组件，基本平行于夹持方向设置，与该对夹持手指一一连接，包括：
17.夹持滑块，与该对夹持手指中的任一个连接；以及
18.夹持滑槽或夹持滑轨，与所述夹持滑块沿基本平行于所述夹持方向滑动配合。
19.可选的，进一步包括：
20.夹持顶板，设于所述夹持转动轮的上方，使用时，用于限制所述夹持手指在所述夹持转动轮推动时沿所述夹持转动轮的轴线向上方向的移动距离，以使所述夹持手指上始终有一部与所述夹持转动轮抵靠配合。
21.可选的，进一步包括：
22.一对滚轮，一一设于该对夹持手指上的与所述夹持转动轮抵靠配合的一部上，使用时，与所述夹持转动轮滚动配合。
23.可选的，进一步包括：
24.限位转动件，与所述夹持转动轮同步转动；
25.限位固定件，固定不动，与所述限位转动件配合，以使所述夹持转动轮正向转动或反向转动的最大角度不超出所述预设的夹持转动角度。
26.可选的，所述夹持转动轮包括：
27.第一限位凹槽，设于所述夹持转动轮的径向外侧上；以及
28.换向部，设于所述夹持转动轮的径向外侧上；
29.分隔部，设于所述夹持转动轮的径向外侧上，且相邻于所述第一限位凹槽，不与该对夹持手指直接或间接抵靠配合；
30.其中，所述夹持转动轮正向转动的角度值等于所述预设的夹持转动角度时，该对夹持手指中的一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分位于所述换向部，该对夹持手指中的另一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分位于所述第一限位凹槽内。
31.可选的，所述夹持转动轮还包括：
32.第二限位凹槽，设于所述夹持转动轮的径向外侧上，且相邻于所述分隔部；
33.其中，所述夹持转动轮反向转动的角度值等于所述预设的夹持转动角度时，该对夹持手指中的一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分位于所述换向部，该对夹持手指中的另一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分位于所述第二限位凹槽内。
34.可选的，所述夹持转动轮周向外侧上的所有与该对夹持手指抵靠配合的部分组成一个形状为光滑曲线的侧部。
35.可选的，进一步包括：
36.夹持检测器，用于检测该对夹持手指是否夹持有用于检测的样本；
37.触发挡件，设于一个所述夹持手指上，与所述夹持手指同步移动，使用时，当该对夹持手指的间距小于等于预设的夹持间距时，所述触发挡件进入所述夹持检测器，使夹持检测器产生一个相应的输出信号；
38.所述夹持间距大于该对夹持手指的间距的最小值。
39.基于上述目的，本实用新型还提出另一种样本检测设备，所述设备包括：
40.安装架；
41.如上所述检测样本抓取机构，设于所述安装架上；
42.反应盘，设于所述安装架上，使用时，所述检测样本抓取机构将抓取的用于检测的样本放置于所述反应盘上以供检测；
43.光学检测器，设于所述安装架上，用于对放置于所述反应盘上的所述用于检测的样本进行检测。
44.现有技术在抓取用于检测的样本时，开合的大小不易掌握，有可能是开的很大，而
要抓取的用于检测的样本的尺寸相对较小，可能导致在闭合时不能有效夹取该样本。本实用新型的检测样本抓取机构中设置有具有凸轮结构的夹持转动轮，通过夹持转动轮周向外侧的形状来控制一对所述夹持手指的间距，由于夹持转动轮周向外侧是固定不变的，这就在夹持转动轮转动时，可以较好的控制该对所述夹持手指的间距的变化，从而为方便抓取尺寸相对较小的样本提供了可能。
附图说明
45.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为根据本实用新型一个实施例的带有一个臂的检测样本抓取机构的结构示意图。
47.图2为根据本实用新型一个实施例的带有三个臂的检测样本抓取机构的结构示意图。
48.图3为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件的结构示意图。
49.图4为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件的爆炸结构示意图。
50.图5为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件的侧视示意图。
51.图6为图5沿a-a方向的剖视示意图。
52.图7为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件中的限位电机、限位凸轮和限位挡片的结构示意图。
53.图8为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件中的限位电机、限位凸轮和限位挡片的结构示意图。
54.图9为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件中的限位凸轮和限位挡片的仰视示意图。
55.图10为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件的运行示意图。
56.图11为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件的运动示意图。
57.图12为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件的夹持工作原理框图。
58.图13为根据本实用新型一个实施例的检测样本抓取机构中的夹持组件的复位工作原理框图。
59.附图仅出于示意的目的，而不旨在按照比例绘制。在附图中，相同的参考符号被用于指示相同的元素。出于简明的目的，不是每一个组件在每张附图中均被标号。
具体实施方式
60.以下将参照若干实例来描述本发明。应当理解，描述这些实施方式是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解和实现本发明，而不表示或暗示对本发明范围的任何限制。
61.如图1至13所示，本实用新型的一个实施例的检测样本抓取机构，包括移动臂组件和夹持组件。
62.一个示例中，所述移动臂组件包括臂架301、移动臂驱动器和移动臂。移动臂驱动器设置在臂架301上，移动臂驱动器通常可以但不限于是电机。移动臂驱动器控制移动臂移动，移动臂可以但不限是由拖链302、两个同步轮303和设于两个同步轮303上的同步带304组成的结构，拖链302的一端固定，另一端为活动端设置在同步带304上，随同步带304同步运动，使用时，所述移动臂驱动器驱动所述移动臂沿第一方向(如x方向、y方向或z方向)移动。移动臂还可以是齿条和齿轮组成的结构，和/或丝杠等结构。
63.移动臂组件的数量为一个时，可以将其设置在一个方向(如x方向、y方向或z方向)上移动的x向移动臂组件1、y向移动臂组件2或z向移动臂组件3。数量为两个时，可以将其设置在两个方向(如x-y方向，y-z方向或x-z方向)上形成一个具有在一个平面上移动(即上述x向移动臂组件、y向移动臂组件和z向移动臂组件中的任意两个的组合)。数量为三个时，可以将其设置在三个方向(如x-y-z方)上形成一个具有在一个三维立体空间上的移动(即上述x向移动臂组件、y向移动臂组件和z向移动臂组件的组合)。
64.一个示例中，夹持组件，设于所述移动臂的活动端，包括夹持驱动器、夹持转动轮、弹性拉紧件和一对夹持手指。
65.夹持驱动器，通常可以是夹持电机321，当然还是其它驱动器，如气缸等。
66.夹持转动轮322，为凸轮结构，与所述夹持驱动器的输出端直接或间接连接，使用时，所述夹持驱动器驱动所述夹持转动轮正向转动或反向转动至预设的夹持转动角度，所述的夹持转动角度小于180度。这里的夹持转动角度的大小可以根据需要设置为不同的小于180度的角度。这里的夹持转动角度要求小于180度是因为，转动一圈的角度是360度，在正反转相同的夹持转动角度的情况下，不可能出现夹持转动角度大于180度的情况。通过控制夹持驱动器(如夹持电机321)的转动角度、转动方向来控制所述夹持转动轮322的转动方向和转动角度，为了提高控制的精准度，夹持电机321可以为步进电机。
67.一个示例中，所述夹持转动轮包括设于所述夹持转动轮的径向外侧上的第一限位凹槽3221、换向部3222和分隔部3223。所述夹持转动轮正向转动的角度值等于所述预设的夹持转动角度时，该对夹持手指中的一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分位于所述换向部3222，该对夹持手指中的另一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分位于所述第一限位凹槽内3221。分隔部3223，相邻于所述第一限位凹槽设置，且不与该对夹持手指直接或间接抵靠配合，即该分隔部用于阻止所述夹持转动轮正向反向转动至所述夹持转动角度后继续转动。虽然通过控制夹持驱动器(如夹持电机321)的转动角度、转动方向可以实现来控制所述夹持转动轮322的转动方向和转动角度，但是由于通过该控制方法易产生所控制的转动角度出现偏差，在夹持驱动器驱动的所述夹持转动轮转过头时，分隔部3223的设置可有效保证所述夹持转动轮的转动角度。
68.一个示例中，所述夹持转动轮还包括第二限位凹槽3224，设于所述夹持转动轮的
径向外侧上，且相邻于所述分隔部设置。该第二限位凹槽3224的作用是，所述夹持转动轮反向转动的角度值等于所述预设的夹持转动角度时，该对夹持手指中的一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分位于所述换向部，该对夹持手指中的另一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分位于所述第二限位凹槽内。所述第二限位凹槽3224可以阻止在所述夹持转动轮反向转动的角度为夹持转动角度时，使该对夹持手指中的一个上的与所述夹持转动轮抵靠配合的部分限制在该第二限位凹槽3224内而不再在沿反方向继续转动。
69.一个示例中，所述夹持转动轮在正向转动和反向转动过程中，其周向外侧上的所有与该对夹持手指抵靠配合的部分形成一个形状为光滑曲线的侧部，该侧部起到了一个导轨或轨道的作用。形状呈光滑曲线的该侧部使得与其抵靠配合的该对夹持手指在移动时平稳，不易出现抖动的情况。
70.一对夹持手指324，用于夹持用于检测的样本a，各自一部与所述夹持转动轮抵靠配合，使用时，在所述夹持转动轮正向转动或反向转动至所述预设的夹持转动角度过程中，该对所述夹持手指的间距逐渐变大，反之则该对所述夹持手指的间距逐渐变小。这样在夹持时，通过控制该对所述夹持手指的间距的变化趋势来实现对尺寸较小的样本的抓取。
71.弹性拉紧件，可以是指由弹性材料(如橡胶)制成的构件，也可以是处于弹性变形构造的构件(如拉簧325)，或者是上述两者的结合。弹性拉紧件设于该对夹持手指之间，使用时，在该对夹持手指的间距由最大转变至最小或相反的过程中，所述弹性拉紧件一直处于弹性变形状态、以对该对夹持手指中的每一个产生向内的拉力。这样在夹持用于检测的样本时，能够使作用于所述样本的夹持手指能够一直与其紧配合，增强了夹持效果，且不易使被夹持的样本从该对夹持手指间掉落。
72.一个示例中，还包括一对夹持滑动组件。该对夹持滑动组件基本平行于夹持方向设置，且与该对夹持手指一一连接。这样夹持手指沿着夹持方向移动时更平稳。
73.夹持滑动组件，可以但不限于包括夹持滑块3231和沿基本平行于夹持方向设置的夹持滑轨3232。为了提高运行的牢固性，所述夹持滑轨3232的横截面燕尾槽的结构，当然也可以是其它的异形结构，所述滑块3231的横截面与所述夹持滑轨3232的横截面的大小、形状相适配。这样在所述夹持转动轮322转动过程中，该对夹持手指324带动夹持滑块3231沿所述夹持滑轨3232的纵向方向移动。当然夹持滑动组件中的夹持滑轨也可以由夹持滑槽替代。
74.一个示例中，还包括夹持顶板326，设于所述夹持转动轮的上方，与所述夹持转动轮同步转动。用于限制所述夹持手指在所述夹持转动轮推动时沿所述夹持转动轮的轴线向上方向的移动距离，以使所述夹持手指上始终有一部与所述夹持转动轮抵靠配合。否则，可能造成在所述夹持转动轮转动过程中，出现所述夹持手指未与所述夹持转动轮抵靠配合的情况，这样所述夹持转动轮就不能通过转动来调节该对所述夹持手指的间距了。
75.一个示例中，还包括一对滚轮327，该对夹持手指中的每一个都设有一个所述滚轮327，在所述夹持转动轮转动时，该滚轮327不仅与所述夹持转动轮抵靠配合，而且在抵靠配合的同时滚对于所述夹持转动轮周向的外侧部表面上。这样该对所述夹持手指的间距的控制阻力更加小，运行更加平稳。
76.一个示例中，还包括限位转动件和限位固定件，限位转动件与所述夹持转动轮同步转动，限位固定件直接或间接固定于所述臂架301上不动，与所述限位转动件配合，以使
所述夹持转动轮正向转动或反向转动的最大角度不超出所述预设的夹持转动角度。
77.作为限位转动件的一个具体结构，如限位挡片328，其沿径向前、后方向凸设有一对呈对应设置的凸形挡部3281，在所述夹持转动轮正向转动至夹持转动角度时，该一个凸形挡部3281与限位固定件(如限位柱329)相抵靠，从而阻挡了所述夹持转动轮继续沿着正向转动。相反，在所述夹持转动轮反向转动至夹持转动角度时，该另一个凸形挡部3281与限位固定件(如限位柱329)相抵靠，从而阻挡了所述夹持转动轮继续沿着反向转动。
78.一个示例中，还包括夹持检测器和触发挡件。触发挡件设于一个所述夹持手指上，与所述夹持手指同步移动，使用时，当该对夹持手指的间距小于等于预设的夹持间距时，所述触发挡件进入所述夹持检测器，使夹持检测器产生一个相应的输出信号。所述夹持间距大于该对夹持手指的间距的最小值。
79.夹持检测器，是一种用于检测该对夹持手指是否夹持有用于检测的样本的传感器。具体地，可以但不限于是光电传感器331，光电传感器包括发光器、光接收器和光电开关，发光器能发出红外光或可见光，在无阻碍情况(即触发挡件未阻挡发光器发出的红外光或可见光向光接收器方向传送)下光接收器能收到光。在有阻碍(即触发挡件阻挡了发光器发出的红外光或可见光向光接收器方向传送)时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。相对于用于检测该对夹持手指是否夹持有用于检测的样本的检测镜头而言，光电传感器等类似的传感器具有灵敏度高，检测便捷，结构简单，成本低。更近一步，能有效避免检测镜头带来的误检，减少出错的频率。
80.触发挡件，用于阻碍光的接收，其结构可以但不限于是片状(如触发挡片332)结构。
81.采用了夹持检测器和触发挡件的所述抓取结构的夹持工作原理和复位工作原理可见图12和13所示。默认时，该对夹持手指处于张开状态，夹持驱动器驱动凸轮(即所述夹持转动轮)旋转的过程中，若触发挡件遮盖作为夹持检测器的传感器，此时，该传感器得知该对夹持手指未夹持有样本，夹持驱动器驱动所述夹持转动轮转动预设的夹持角度后停止，此时该对夹持手指的间距处于最小的状态，若此时触发挡件未遮盖传感器，也就意味着该对夹持手指夹持着样本；若在受夹持的样本在随移动臂的活动端转移过程中出现样本的掉落的情况，也就意味着受夹持的样本掉落时，弹性拉紧件将该对夹持手指收缩、从而使该对夹持手指的间距小于所述夹持间距，触发挡件遮挡传感器，传感器就知晓发生了错误。这样通过只安装一个所述传感器能起到判断是否已经夹持样本，在夹持样本随移动臂转移过程中又能判断所夹持样本是否掉落，还可以作为当作初始状态的零位传感器。
82.基于上述抓取机构，本实施例还提供一种样本检测设备，所述设备包括安装架、如上所述检测样本抓取机构、反应盘和光学检测器。所述检测样本抓取机构，设于所述安装架上。反应盘，设于所述安装架上，使用时，所述检测样本抓取机构将抓取的用于检测的样本放置于所述反应盘上以供检测。反应盘可以是具有高速旋转功能的离心分离设备。光学检测器，包括但不限于光学镜头，设于所述安装架上，用于对放置于所述反应盘上的所述用于检测的样本进行检测。
83.在权利要求书中，词语“包括”不排除其他单元或步骤；词语“一”或“一个”并不排除多个。在权利要求书中，使用诸如“第一”“第二”等序数词来修饰权利要求元素本身并不
意味着一个权利要求元素具有较另外一个权利要求元素的优先级、次序或者动作执行的时间顺序，而仅仅出于将一个权利要求的元素与另一个权利要求元素相区别的目的。尽管在互不相同的从属权利要求中分别记载了某些特定技术特征，但这并不意味着这些特定技术特征不能被组合利用。本发明的各个方面可单独、组合或者以未在前述实施例中具体讨论的各种安排来使用，从而并不将其应用限于前文所描述或附图中所示的组件的细节和排列。例如，可使用任何方式将一个实施例中描述的多个方面与其他实施例中描述的多个方面组合。多个模块或单元中所记载的步骤、功能或特征，可以由一个模块或一个单元执行或满足。本文所公开的方法的步骤不限于以任何特定的顺序执行，以其他的顺序执行部分或者全部的步骤时可能的。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对权利要求范围的限制。
84.尽管已经通过附图和实施例的方式描述的本发明，但这样的描述和说明应当被认为是说明性或示例性而非限制性的。本领域的普通技术人员应当意识到,在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下,各种改进、增加以及取代是可能的。