专利名称：混匀机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及血液检测分析领域，尤其是关于一种能够带动试管运 动进而能混匀试管内液样(如血液)的混匀机构。
背景技术：
在临床检验仪器上，需要使用试管夹夹取试管，并通过混匀机构实现 试管夹的水平运动、垂直运动及摆动，从而实现混匀血液的目的。现有的 混匀机构从运动方式上主要分为两种试管绕其轴线高速旋转和试管翻转 摆动。试管绕其轴线高速旋转的实现方式主要有l)由试管夹夹住试管帽 高速转动；2)通过摩擦轮靠在试管圆柱面带动试管高速转动。试管翻转摆 动的实现方式是通过试管夹夹住试管，然后从试管架中取出后翻转摆动。
使试管翻转摆动的运动动作一般是将试管夹取，从试管架中取出试管， 将试管移到另外一个地方(使试管在翻转时不会产生干涉)进行混匀，实现 该运动动作的混匀机构如图1所示，该混匀机构包括具有第一夹持臂2和
第二夹持臂3的试管夹，第一夹持臂2可沿杆4、 5移动，气缸8推动拨盘 7，拨盘7拨动第一夹持臂2，使第一夹持臂2相对第二夹持臂3向外打开， 使试管1进入第一夹持臂2和第二夹持臂4的中央，然后气缸8带动拨盘 7縮回，第一夹持臂2在拉簧6作用下縮回而夹住试管1，另一气缸10通 过推动支架9带动整个结构上升，将试管从试管架上拔出。
试管的移位将试管取出后，只有将试管1移动到指定的混匀位置， 才能对试管进行混匀，如图2所示，夹取机构(如图l所示)通过同步带13 和同步带14运动使试管1运动到如图2所示的混匀位置。
试管的混匀如图2所示， 一摆杆12固定在旋转步进电机11的电机轴 上，并置于第二夹持臂3的一侧，旋转步进电机11转动而带动摆杆12转 动，摆杆12推动第一、第二夹持臂2、 3以及试管1绕转轴4转动一定角 度，然后旋转步进回到起始位，试管1及第一、第二试管夹2、 3在重力矩 作用下也随之回到起始位，完成一次试管1的混匀动作。
但是，该种混匀机构存在如下缺陷
1、 混匀机构采用气缸来控制，这样就需要另外增加独立气源以及增加 电磁阀来实现，占用空间大，成本较高，而且该机构的动作时序复杂且周 期长；
2、 该机构采用摆杆来拨动夹持臂摆动，摆动时由于摆杆与夹持臂会有 撞击，有噪声产生，同时由于夹持臂向下摆动时是以重力矩作为动力，转 速不好控制，混匀效果不能稳定控制，同时如果夹持臂与转轴之间有摩擦 力矩存在，使得夹持臂有不能摆回起始位的风险。
另外，现有试管夹采用两片作为夹持臂的弹簧片加一个中间塑胶件的 结构形式，不仅零件多，安装工艺复杂，而且弹簧片有装反的风险。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种占用 空间小、成本较低且动作时序简单的混匀机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种混匀机构，包括Z
向电机、将z向电机的转动转换为z向直线运动的z向转换机构、x向电 机、将x向电机的转动转换为x向直线运动的x向转换机构、旋转电机、 转轴及试管夹，该x向电机固定在第一安装座上，该旋转电机固定在第二 安装座上，该z向电机的电机轴与z向转换机构的动力输入端连接，该z
向转换机构的动力输出端与第一安装座连接，该X向电机的电机轴与X向 转换机构的动力输入端连接，该x向转换机构的动力输出端与第二安装座
连接，该旋转电机带动该转轴转动，该试管夹固定在该转轴上。 所述的转轴通过轴承可转动安置在该第二安装座上，该转轴通过同步
带和旋转电机的电机轴动力连接。
所述的旋转电机的电机轴和转轴上分别固定有第一、第二带轮，该同
步带绷在该第一、第二带轮上。
所述的第一安装座与限定z向直线运动轨迹的z向直线滑轨滑动配
合，第二安装座与限定X向直线运动轨迹的X向直线滑轨滑动配合。
所述的z向转换机构为第一丝杠螺母副，z向电机的电机轴与第一丝
杠螺母副的第一丝杠动力连接，第一安装座与第一丝杠螺母副的第一螺母
固定；X向转换机构为第二丝杠螺母副，X向电机的电机轴与第二丝杠螺 母副的第二丝杠动力连接，第二安装座与第二丝杠螺母副的第二螺母固定。 所述的旋转电机的电机轴、X向电机的电机轴及转轴平行，该转轴与
Z向电机的电机轴垂直。
所述的Z向电机、X向电机及旋转电机均为步进电机。 所述的试管夹包括一体成型的基体、第一夹持臂及第二夹持臂，该第
一夹持臂和第二夹持臂之间形成夹持空间，该第一夹持臂和第二夹持臂中
至少之一为弹性体。
所述的试管夹还包括摆臂，该基体与该摆臂固定，该摆臂固定在转轴上。
本发明的有益效果是，由于采用电机作为动力源，所以减小了占用空 间，降低了成本，而且简化了动作时序和縮短了动作周期。
图1和图2分别是现有混匀机构的两个不同视角的立体图； 图3和图4分别是本实施方式混匀机构的两个不同视角的立体图； 图5是本实施方式混匀机构的试管夹的立体图。
具体实施方式
如图3至图5所示，本实施方式混匀机构用于驱动试管24实现Z方 向的直线升降运动、X方向的直线水平运动及绕X轴的摆动。
该混匀机构包括Z向电机20、 X向电机21及旋转电机22，该Z向电 机20用于驱动试管24实现Z方向的直线升降运动，该X向电机21用于 驱动试管24实现X方向的前后水平运动，该旋转电机22用于驱动试管24 绕X轴摆动，该Z向电机、X向电机及旋转电机均为步进电机。
Z向电机20固定，其电机轴沿Z向竖直放置，该电机轴与第一丝杠 螺母副25的第一丝杠251动力连接，该第一丝杠251沿Z向竖直放置， 该第一丝杠螺母副25的第一螺母252与第一安装座26固定，该X向电机 21固定在该第一安装座26上，该第一安装座26与Z向直线滑轨27滑动 配合。在Z向电机20的驱动下，安装有X向电机21的第一安装座26在 Z向沿着Z向直线滑轨作竖直升降运动。
X向电机21的电机轴沿X向水平放置，该电机轴与第二丝杠螺母副 28的第二丝杠281动力连接，该第二丝杠281沿X向水平放置，该第二丝 杠螺母副28的第二螺母282与第二安装座29固定，旋转电机22固定在该 第二安装座29上，该第二安装座29与X向直线滑轨"30滑动配合。在X 向电机21的驱动下，安装有旋转电机22的第二安装座29在X向沿着X 向直线滑轨30作水平前后运动。
混匀机构还包括同步带31、转轴32及具有摆臂33的试管夹34。旋 转电机22的电机轴沿X向水平放置，该电机轴上固套有第一带轮35，该 转轴32上固套有第二带轮36，同步带31绷在该第一带轮35和第二带轮 36上，该转轴32与轴承37的内圈固定，该轴承37的外圈与轴承座38固 定，该轴承座38与电机安装板39固定，第二安装座29即包括该轴承座 38和电机安装板39。试管夹34还包括一体成型的基体341、具有弹性的 第一夹持臂342及具有弹性的第二夹持臂343，该第一夹持臂342和第二 夹持臂343之间形成夹持空间344。转轴32沿X向水平放置，摆臂33固 定在该转轴32上，基体341固定在该摆臂33上，使整个试管夹34固定在 该转轴32上。旋转电机22工作时，其带着第一带轮35、同步带31及第 二带轮36运动，使转轴32在轴承37内转动，从而带着整个试管夹34转 动，使被试管夹34夹取的试管24能在一定角度范围内摆动，达到混匀试 管内血液的目的。
本实施方式混匀机构的工作过程如下
试管夹的初始位置Z向位于下位，X向位于后位，旋转方向位于竖 直位置。
1. 试管夹取在X向电机21的驱动下，试管夹34在X向前进到合 适位置，将置于试管架上的试管24挤入试管夹34的夹持空间344，利用 第一、第二夹持臂342、 343的弹力夹住试管24;
2. 取出试管在Z向电机20的驱动下，试管夹34夹取试管24上升 到上位，将试管抽出试管架；
3. 试管混匀在旋转电机22的带动下，试管24及试管夹34绕转轴 32摆动一定角度(即绕X轴摆动)，然后回到原位，如此循环几次，使试管 内的血液达到混匀效果；
4. 放回试管在Z向电机20的驱动下，试管夹34夹取试管24下降 到原位，将试管放回原位；
5. 退出试管在X向电机21的驱动下，试管夹34后退，由于试管 放回试管架中，所以试管夹退出，试管不会随之，试管夹退回初始位置， 一个周期结束。
本实施方式中，Z向电机与Z向转换机构的动力输入端连接，Z向转 换机构的动力输出端与第一安装座固定，X向电机与X向转换机构的动力 输入端连接，X向转换机构的动力输出端与第二安装座固定，该Z向转换机构和X向转换机构用于将电机输出的转动运动转换为对应的直线运动， 该转换机构如前述的丝杠螺母副。Z向直线滑轨和X向直线滑轨可以换成 导杆类零件。
本实施方式中，转轴绕X轴摆动。当然，该转轴也可绕Y轴摆动，或 者绕其它轴线摆动，在转动过程中，能实现混匀试管内血液的目的。
本实施方式中，由于采用电机作为动力源，所以减小了占用空间，降 低了成本，而且简化了动作时序和縮短了动作周期；由于采用电机与滑轨 配合，节省了空间，能够在狭小空间夹取试管，降低了成本，运行寿命高， 运行精度高，运行位置的可调节性好，而且取出试管后能够直接摆动混匀； 采用同步带传动，试管夹装在转轴上，噪音小，速度可控，而且混匀效果 稳定；试管夹为一体成型，取消了现有的塑胶件，降低了成本，结构简单， 且不易装反。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细 说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新 型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种混匀机构，其特征在于包括Z向电机、将Z向电机的转动转换为Z向直线运动的Z向转换机构、X向电机、将X向电机的转动转换为X向直线运动的X向转换机构、旋转电机、转轴及试管夹，该X向电机固定在第一安装座上，该旋转电机固定在第二安装座上，该Z向电机的电机轴与Z向转换机构的动力输入端连接，该Z向转换机构的动力输出端与第一安装座连接，该X向电机的电机轴与X向转换机构的动力输入端连接，该X向转换机构的动力输出端与第二安装座连接，该旋转电机带动该转轴转动，该试管夹固定在该转轴上。
2. 根据权利要求1所述的混匀机构，其特征在于所述的转轴通过轴承可转动安置在该第二安装座上，该转轴通过同步带和旋转电机的电机轴 动力连接。
3. 根据权利要求2所述的混匀机构，其特征在于所述的旋转电机的 电机轴和转轴上分别固定有第一、第二带轮，该同步带绷在该第一、第二 带轮上。
4. 根据权利要求3所述的混匀机构，其特征在于所述的第一安装座与限定Z向直线运动轨迹的Z向直线滑轨滑动配合，第二安装座与限定X 向直线运动轨迹的X向直线滑轨滑动配合。
5. 根据权利要求l所述的混匀机构，其特征在于所述的Z向转换机构为第一丝杠螺母副，z向电机的电机轴与第一丝杠螺母副的第一丝杠动 力连接，第一安装座与第一丝杠螺母副的第一螺母固定；X向转换机构为 第二丝杠螺母副，X向电机的电机轴与第二丝杠螺母副的第二丝杠动力连 接，第二安装座与第二丝杠螺母副的第二螺母固定。
6. 根据权利要求5所述的混匀机构，其特征在于所述的旋转电机的 电机轴、X向电机的电机轴及转轴平行，该转轴与Z向电机的电机轴垂直。
7. 根据权利要求l-6中任意一项所述的混匀机构，其特征在于所述 的Z向电机、X向电机及旋转电机均为步进电机。
8. 根据权利要求l-6中任意一项所述的混匀机构，其特征在于所述 的试管夹包括一体成型的基体、第一夹持臂及第二夹持臂，该第一夹持臂 和第二夹持臂之间形成夹持空间，该第一夹持臂和第二夹持臂中至少之一 为弹性体。
9.根据权利要求8所述的混匀机构，其特征在于所述的试管夹还包 括摆臂，该基体与该摆臂固定，该摆臂固定在转轴上。
专利摘要本实用新型公开了一种混匀机构，包括Z向电机、将Z向电机的转动转换为Z向直线运动的Z向转换机构、X向电机、将X向电机的转动转换为X向直线运动的X向转换机构、旋转电机、转轴及试管夹，该X向电机固定在第一安装座上，该旋转电机固定在第二安装座上，该Z向电机的电机轴与Z向转换机构的动力输入端连接，该Z向转换机构的动力输出端与第一安装座连接，该X向电机的电机轴与X向转换机构的动力输入端连接，该X向转换机构的动力输出端与第二安装座连接，该旋转电机带动该转轴转动，该试管夹固定在该转轴上。由于采用电机作为动力源，所以减小了占用空间，降低了成本，而且简化了动作时序和缩短了动作周期。
文档编号G01N1/38GK201188074SQ200820092498
公开日2009年1月28日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者吴吉周, 锋 陆 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司