一种组合式ZR模组的制作方法

本发明涉及检测设备技术领域，特别涉及一种组合式zr模组。

背景技术：

试管十分常见于医疗检测、实验室等场合中，实验人员经常需要利用试管进行一系列实验，为了降低实验人员劳动强度，提高实验效率，传统方案中采用程序控制自动化的实验辅助设备对试管进行抓取、滴液、吸取、摇匀或者离心等一系列的实验操作。

传统的实验辅助设备包括移液器、搅拌器和离心机等，这些实验辅助设备能够按照设定在软件程序的控制下实现诸多常见的实验操作，设备中常采用zr模组实现对试管的一系列操作。所谓zr模组指能够沿竖直方向，也就是空间直角坐标系z轴方向移动，并能够围绕竖直方向沿空间柱坐标系的r方向转动的工作臂模组。传统的zr模组在设计完成后，其机械结构已经固定不变，虽然能够通过更换工作臂方便地切换其径向方向的工作范围，但是其竖直方向上的工作范围难以根据客户的需要改变其工作时的移动范围，在客户定制zr模组时需要对zr模组进行重新设计、重新开模，制造周期长且成本高昂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种组合式zr模组，旨在解决传统的zr模组在客户定制时需要重新设计、开模而导致制造周期长且制造成本高的技术问题。

本实用新型是这样实现的，一种组合式zr模组，包括传动杆、工作臂、转动驱动组件、升降驱动组件和支架组；所述传动杆包括沿其轴向设置的第一端和第二端；所述工作臂连接于所述传动杆的第一端；所述转动驱动组件与所述传动杆连接，且用于控制所述传动杆绕其轴向的转动动作；所述升降驱动组件与所述传动杆连接，且用于控制所述传动杆沿其轴向的升降动作；所述支架组包括第一支架、第二支架和连接所述第一支架与第二支架的连接架，所述转动驱动组件设置于所述第一支架或者所述第二支架上，所述升降驱动组件设置于所述第一支架或者所述第二支架上。

在本实用新型的一个实施例中，所述连接架包括至少两个连接杆，至少两个所述连接杆之间相互平行，且每个所述连接杆的两端均分别连接所述第一支架和所述第二支架。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一支架包括第一竖直部和第一水平部，所述第二支架包括第二竖直部和第二水平部，所述第一竖直部和所述第二竖直部相对设置，所述第二竖直部连接所述第二水平部的中间位置，所述连接杆连接所述第一竖直部和所述第二竖直部。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一水平部设有通孔，所述传动杆穿过所述通孔，且能够在所述升降驱动组件的控制下，在所述第一支架和第二支架之间沿所述传动杆的轴向方向移动，所述第二端位于所述第一支架和第二支架之间的位置。

在本实用新型的一个实施例中，所述升降驱动组件包括连接模块、升降传动带和固定于所述第一支架或者所述第二支架上的升降驱动电机，所述连接模块包括轴承架，所述轴承架连接所述第二端，所述传动杆在其轴向方向上与所述轴承架相对固定，且能够在其周向方向上与所述轴承架相对转动，所述升降驱动电机通过所述升降传动带连接所述连接模块，且用于通过所述连接模块控制所述传动杆的升降动作，所述升降传动带沿所述传动杆的轴向方向延伸。

在本实用新型的一个实施例中，所述连接模块还包括用于夹紧所述升降传动带，且与所述轴承架连接的固定件，所述升降传动带被所述固定件夹持的部分与所述传动杆平行。

在本实用新型的一个实施例中，所述轴承架包括延伸部，所述固定件设有抵接孔，所述延伸部和所述抵接孔的延伸方向均垂直于所述传动杆，所述延伸部插入所述抵接孔，且所述延伸部与所述抵接孔间隙配合。

在本实用新型的一个实施例中，所述转动驱动组件包括转动传动带、外筒和连接于所述第一支架的转动驱动电机，所述外筒套设于所述传动杆外，所述传动杆在其周向方向上与所述外筒相对固定，且能够在其轴向方向上与所述外筒相对滑动，所述转动传动带套设于所述外筒的外侧壁以及所述转动驱动电机的转轴上，所述转动驱动电机通过所述转动传动带驱动所述外筒和所述传动杆转动。

在本实用新型的一个实施例中，所述转动驱动组件包括外筒和连接于所述第二支架转动驱动电机，所述外筒套设于所述传动杆外，所述传动杆在其周向方向上与所述外筒相对固定，且能够在其轴向方向上与所述外筒相对滑动，所述转动驱动电机连接于所述传动杆远离所述工作臂的一端，所述转动驱动电机通过驱动所述外筒转动控制所述传动杆的转动动作。

在本实用新型的一个实施例中，所述传动杆侧面设有沿其轴向方向延伸的花键槽，所述外筒内设有与所述花键槽配合的滚珠，所述外筒和所述传动杆之间以滚珠花键结构连接。

实施本实用新型的一种组合式zr模组，至少具有以下有益效果：

通过分别设置的转动驱动组件和升降驱动组件控制传动杆的转动和升降，进而控制工作臂的转动和升降动作，并且，通过将支架组分为第一支架、第二支架和用于连接二者的连接架，可以根据实际需求设置长度不同的连接架，改变第一支架和第二支架之间的距离，进而改变组合式zr模组在竖直方向上的运动工作范围，在客户对组合式zr模组在竖直方向上的工作范围提出不同的需求时，只需更换工作臂或者连接架即可实现对组合式zr模组的调整，而不需重新设计并针对整个模组进行开模铸造，而是只需要对连接架部分进行修改与重新开模即可，从而降低了组合式zr模组的设计与重新制造的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

图1是本实用新型的一个实施例提供的组合式zr模组的结构示意图；

图2是图1中的组合式zr模组的另一角度的结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例提供的转动驱动组件的结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例提供的连接模块的结构示意图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

1-传动杆；11-第一端；12-第二端；13-花键槽；2-工作臂；3-转动驱动组件；31-转动驱动电机；311-齿轮；32-转动传动带；321-内齿；33-外筒；331-齿状结构；4-升降驱动组件；41-升降驱动电机；42-升降传动带；43-连接模块；431-轴承架；4311-延伸部；432-固定件；4321-抵接孔；5-支架组；51-第一支架；511-第一竖直部；512-第一水平部；5121-通孔；52-第二支架；521-第二竖直部；522-第二水平部；53-连接架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种组合式zr模组，包括传动杆1、工作臂2、转动驱动组件3、升降驱动组件4和支架组5；传动杆1包括沿其轴向设置的第一端11和第二端12；工作臂2连接于传动杆1的第一端11；转动驱动组件3与传动杆1连接，且用于控制传动杆1绕其轴向的转动动作；升降驱动组件4与传动杆1连接，且用于控制传动杆1沿其轴向的升降动作；支架组5包括第一支架51、第二支架52和用于连接第一支架51与第二支架52的连接架53，转动驱动组件3设置于第一支架51或者第二支架52上，和升降驱动组件4均设置于第一支架51或者第二支架52上。

本实施例的有益效果包括：本申请提供的组合式zr模组，设置转动驱动组件3以控制传动杆1的转动动作，设置升降驱动组件4以控制传动杆1升降动作，并且，通过将支架组5分为第一支架51、第二支架52和用于连接二者的连接架53，可以根据实际需求设置形状、大小不同的连接架53，改变第一支架51和第二支架52之间的距离，进而改变组合式zr模组在竖直方向上的运动工作范围，在需要不同工作范围的组合式zr模组时，只需更换工作臂2或者连接架53即可实现对组合式zr模组的调整，而不需重新设计并针对整个模组进行开模铸造，而是只需要对连接架53部分进行修改与重新开模即可，从而降低了组合式zr模组的设计与重新制造的成本。

请参阅图1和图2，在本实用新型的一个实施例中，连接架53包括至少两个连接杆，至少两个连接杆之间相互平行，且每个连接杆的两端均分别连接第一支架51和第二支架52，这样，多个连接杆组成的连接架53能够稳定连接第一支架51和第二支架52，防止第一支架51和第二支架52相对移动，且只需更换不同长度的杆状结构即可改变组合式zr模组在竖直方向上的移动范围，方便根据需要根据客户的实际需求进行定制，降低重新设计制造的成本。

作为本实施例的一个优选方案，连接架53与第一支架51可伸缩连接，或者，连接架53与第二支架52可伸缩连接，或者，连接架53与第一支架51和第二支架52均以可伸缩连接的方式连接，这样进一步提高了组合式zr模组通用性，在需要调整其在竖直方向上的工作范围时，仅需调整连接架53伸出第一支架51和/或第二支架52的长度接即可改变组合式zr模组在竖直方向上的运动工作范围。

请参阅图1和图2，在本实用新型的一个实施例中，第一支架51包括第一竖直部511和第一水平部512，第二支架52包括第二竖直部521和第二水平部522，第一竖直部511和第二竖直部521相对设置，连接杆连接第一竖直部511和第二竖直部521，这样的结构能够方便而稳定地将支架组5连接在外壳内、试验台上或者其他固定位置，第二竖直部521连接第二水平部522的中间位置，对于需要工作臂在比较长的竖直方向范围上移动的情景，连接架53的长度较长，整个组合式zr模组的重心较高，这样的设置可以避免组合式zr模组发生倾倒，也便于将组合式zr模组更为牢固地安装在固定位置。

请参阅图1和图2，在本实用新型的一个实施例中，第一水平部设有通孔5121，传动杆1穿过通孔5121，且能够在升降驱动组件4的控制下，在第一支架51和第二支架52之间沿其轴向方向移动，在移动的过程中，第二端12始终位于第一支架51和第二支架52之间的位置。具体而言，传动杆1的轴线经过通孔5121和升降驱动组件4与其连接的位置，在升降驱动组件4的驱动下沿该轴线方向升降运动，从而通过控制第一端11伸出通孔5121的长度控制工作臂2的位置，第二端12始终处于第一支架51和第二支架52之间，这样，升降驱动组件4和通孔5121能够限制传动杆1的轴向方向不发生变化，提高组合式zr模组工作的稳定性。

请参阅图1和图2，在本实用新型的一个实施例中，升降驱动组件4包括连接模块43、升降传动带42和固定于第一支架51或者第二支架52上的升降驱动电机41，连接模块43包括轴承架431，轴承架431连接第二端12，传动杆1在其轴向方向上与轴承架431相对固定，且能够在其周向方向上与轴承架431相对转动，升降驱动电机41通过升降传动带42连接连接模块43，且用于通过连接模块43控制传动杆1的升降动作，升降传动带42沿传动杆1的轴向方向延伸。升降驱动电机41可以连接在第一支架51，也可以连接在第二支架52。调整组合式zr模组在竖直方向上的工作范围时，需要对升降传动带42一并调整。

这样，升降驱动电机41提供的升降力通过升降传动带42传递至连接模块43，由于连接模块43通过轴承架431与传动杆1的第二端12连接，传动杆1在其轴向方向上与轴承架431相对固定，从而实现工作臂2的升降动作；同时，传动杆1能够在其周向方向上与轴承架431相对转动，传动杆1仍然能够在转动驱动组件3的控制下进行转动动作；另外，由于采用升降驱动电机41和升降传动带42对连接模块43进行升降控制，可以采用转动电机作为升降驱动电机41，这样升降驱动电机41可以采用和转动驱动组件3的电机同样规格的电机设备，有助于简化组合式zr模组的安装和运维，降低其生产和使用成本。

应当理解，这里直接采用升降电机对连接模块43进行控制也是可行的方案，或者说，本实施例中可以将升降驱动电机41和升降传动带42作为一个整体视为升降驱动电机41。

请参阅图1和图2，作为本实施例的一个优选方案，升降传动带42、连接杆和传动杆1平行设置，且升降传动带42设置于至少两个连接杆之间的位置，从而防止升降传动带42在工作过程中和其他设备组件发生接触，避免升降传动带42受损或者被卡住，也能防止其他设备组件受力损坏或者偏离正常工作位置。

作为本实施例的一个优选方案，升降驱动电机41与传动杆1之间减速传动，以降低传动杆1升降动作的速度，提高传动杆1升降动作的控制精度。

请参阅图1、图2和图4，在本实用新型的一个实施例中，连接模块43还包括用于夹紧升降传动带42，且与轴承架431连接的固定件432，升降传动带42被固定件432夹持的部分与传动杆1平行。升降驱动电机41与传动杆1之间减速传动时，升降传动带42至少有一部分的移动方向是和传动杆1的轴向方向平行的，固定件432夹持这一部分的升降传动带42以保证升降传动的方向与传动杆1轴向方向一致。

请参阅图1、图2和图4，在本实用新型的一个实施例中，轴承架431包括延伸部4311，固定件432包括抵接孔4321，延伸部4311和抵接孔4321的延伸方向垂直于传动杆1，延伸部4311插入抵接孔4321，且延伸部4311与抵接孔4321间隙配合。

这样，固定件432可以和轴承架431之间非严格配合，使固定件432和轴承架431能够在升降驱动电机41存在一定震动的情形下，或者在升降传动带42和传动杆1并非严格平行的情形下，在垂直于传动杆1的方向上小幅度滑动，能够起到保护组合式zr模组的作用。

请参阅图1和图2，在本实用新型的一个实施例中，转动驱动组件3包括转动传动带32、外筒33和连接于第一支架51的转动驱动电机31，外筒33套设于传动杆1外，传动杆1在其周向方向上与外筒33相对固定，且能够在其轴向方向上与外筒33相对滑动，转动传动带32套设于外筒33的外侧壁以及转动驱动电机31的转轴上，转动驱动电机31通过转动传动带32驱动外筒33转动，进而带动传动杆1转动。

这样，转动驱动电机31提供的转动力通过转动传动带32传递至外筒33，传动杆1在其周向方向上与外筒33相对固定，外筒33的转动会进一步带动传动杆1的转动，从而实现工作臂2的转动动作；同时，由于传动杆1能够在其轴向方向上与外筒33相对滑动，传动杆1仍然能够在升降驱动组件4的控制下进行升降动作。

请参阅图1至图3，作为本实施例的一个优选方案，转动驱动电机31与传动杆1之间减速传动。由于驱动电机的转速一般较快，转动驱动电机31与传动杆1之间减速传动，可以使传动杆1的转速小于转动驱动电机31的转速，防止工作臂2转动过快甩出实验液体的同时，由于传动杆1的转动角度小于第一传动驱动电机的转动角度，还可以对传动杆1的转动动作进行更为精准的控制。

请参阅图1至图3，作为本实施例的一个具体方案，转动驱动电机31的转轴套设有转动传动带32处的半径，远小于外筒33套设有转动传动带32处的半径，这样使传动杆1的转速远小于转动驱动电机31的转速，可以有效防止工作臂2转动过快，并提高对传动杆1的转动动作的控制精度。

请参阅图3，作为本实施例的一个更为优选的方案，转动驱动电机31的转轴上连接有齿轮311，外筒33的外侧壁上设置有齿状结构331，转动传动带32的内壁上设有内齿321，转动传动带32套设于齿轮311和外筒33上，转动传动带32的内齿321与齿轮311和外筒33的齿状结构331啮合，以防止转动传动带32与转动驱动电机31和外筒33之间打滑，进一步提高对传动杆1转动动作控制的精确度。

请参阅图1至图2，在本实用新型的另一个实施例中，转动驱动组件3包括外筒33和连接于第二支架52转动驱动电机31，外筒33套设于传动杆1外，传动杆1在其周向方向上与外筒33相对固定，且能够在其轴向方向上与外筒33相对滑动，转动驱动组件3连接于传动杆1远离工作臂2的一端，转动驱动电机31通过驱动外筒33转动控制传动杆1的转动动作。

这样，转动驱动电机31提供的转动力直接传递至外筒33，传动杆1在其周向方向上与外筒33相对固定，外筒33的转动会进一步带动传动杆1的转动，从而实现工作臂2的转动动作；同时，由于传动杆1能够在其轴向方向上与外筒33相对滑动，传动杆1仍然能够在升降驱动组件4的控制下进行升降动作。

作为本实施例的一个具体方案，转动驱动电机31通过行星减速器(图中未示出)连接外筒33，外筒33通过滚珠花键的结构连接传动杆1，这样，传动杆1的转速远小于转动驱动电机31转轴的转速，可以有效防止工作臂2转动过快，并提高对传动杆1的转动动作的控制精度。

在本实用新型的一个实施例中，传动杆1侧面设有沿其轴向方向延伸的花键槽13，外筒33内设有与花键槽13配合的滚珠，外筒33和传动杆1之间以滚珠花键结构连接，不仅能够实现传动杆1与外筒33周向固定，轴向相对滑动，还能够大大降低传动杆1和外筒33在传动杆1轴向方向上滑动的摩擦力，有效防止设备磨损，延长了组合式zr模组的使用寿命与检修周期。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。