专利名称：一种全自动分析仪器及其机械转臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗仪器，特别是指ー种全自动分析仪器及其机械转臂。
背景技术：
全自动分析仪器是医院非常重要的常规检验仪器。它通过对人体的体液和血液进行分析来測定人体的各项生化指标，如胆固醇、谷丙转氨酶、血红蛋白酶等。用于全自动分析仪器取样和加试剂的机械转臂是其核心关键部件之一。该机械转臂的运动精度、速度与可靠性对全自动分析仪器的效率有非常重要的影响，是全自动分析仪器的关键技术之一。而目前现有技术中的机械转臂运动存在过约束现象，进而导致运动精度低，加工制造难度大，产品一致性差，对全自动分析仪器的工作及其分析报告结果造成了不良的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于全自动分析仪器及其机械转臂。该用于全自动分析仪器的机械转臂不存在运动的过约束问题，运动精度提高。基于上述目的本发明提供的全自动分析仪器的机械转臂，包括悬臂机构、至少两个主动轮、至少两个从动轮、至少两个电机、至少ー个帯状同步传动机构、轴承、旋转架、滑动机构、拨叉机构、至少一个从轴、光耦片、光耦、转臂主架、转臂主轴；其特征在于所述悬臂机构位于所述转臂主轴的顶端；所述主动轮与所述电机的输出轴连接；所述带状同步传动机构连接干与之配合的主动轮和与之配合的从动轮上；滑动机构固定于所述轴承上；所述轴承与所述旋转架固定，使得旋转架能够相对于旋臂主架旋转；所述拨叉机构用于调整转臂主轴在运动过程中与从轴之间的距离；所述光耦固定于旋臂主架上，其位置与光耦片相对应。可选的，所述拨叉机构包括同步拨叉，所述同步拨叉的ー处连接于旋臂主轴，另ー处连接于从轴；或，所述拨叉机构包括固定于所述帯状同步传动机构上的上下拨叉，且上下拨叉的ー处连接于旋臂主轴，另ー处连接于从轴；或，所述拨叉包括固定于所述帯状同步传动机构上的上下拨叉，该上下拨叉带有滑块机构，且在工作状态下，上下拨叉的滑块机构随着带状同步传动机构的移动，沿着设置在旋臂主架内的滑道滑动。可选的，所述拨叉为片状，一端开设有圆孔，一端设有U形槽；拨叉通过圆孔与旋臂主轴连接，通过U形槽与从轴连接。可选的，其特征在于，所述从轴包括同步轴和升降轴，所述拨叉机构包括旋转拨叉和固定于所述帯状同步传送机构的升降拨叉；所述旋转拨叉的ー处连接于所述转臂主轴，另ー处连接于所述同步轴；所述升降拨叉的ー处连接于所述转臂主轴，另ー处连接于所述升降轴。可选的，所述光耦片包括旋转光耦片、升降光耦片；所述光耦包括旋转光耦、升降光耦；所述旋转光耦片与旋转光耦相互配合，旋转光耦片设置于同步轴上，旋转光耦设置在旋臂主架上，且旋转光耦与旋转光耦片位于组装状态下的同一水平面且位置相对应；升降光耦片与升降光耦相互配合，升降光耦片设置于升降轴上，升降光耦设置于旋臂主架上，且升降光耦和升降光耦片位于组装状态下的同一竖直平面且位置相对应。可选的，所述轴承包括位于转臂主架顶部的顶部轴承和位于转臂主架底部的底部轴承，所述旋转架的两端分别固定于顶部轴承和底部轴承上。可选的，所述主动轮和从动轮为相互配合的带轮；所述带状同步传动机构为与所述带轮配合的传送带；或，所述主动轮和从动轮为相互配合的链轮；所述带状同步传动机构为与所述链轮配合的链条。可选的，所述主动轮和从动轮包括相互啮合的齿轮。可选的，所述电机为步进电机。可选的，所述滑动机构为滑动轴承。进一步，本发明提供一种全自动分析仪器，包括上面任意一项所述的全自动分析仪器的机械转臂。从上面所述可以看出，本发明提供的全自动分析仪器及其机械转臂通过先进的结构设计，消除了运动过程中的过约束问题，极大地提高了旋转和升降运动精度，使得全自动分析仪器能够更为准确、更为高效、更为可靠地工作。同时，本发明所提供的全自动分析仪器的机械转臂降低了机械转臂的加工制造难度，提高了产品的一致性。
图I为本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂整体示意图；图2为本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂局部剖视示意图；图3为本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂同步拨叉示意图；
图4为本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂上下拨叉示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明提供的全自动分析仪器，包含一种全自动分析仪器的机械转臂，该全自动分析仪器的机械转臂包括悬臂机构、至少两个主动轮、至少两个从动轮、至少两个电机、至少一个带状同步传动机构、轴承、旋转架、滑动机构、拨叉机构、至少一个从轴、光耦片、光耦、转臂主架、转臂主轴；所述悬臂机构位于所述转臂主轴的顶端；所述主动轮与所述电机的输出轴连接；所述带状同步传动机构连接于与之配合的主动轮和与之配合的从动轮上；滑动机构固定于所述轴承上；所述轴承与所述旋转架固定，使得旋转架能够相对于旋臂主架旋转；所述拨叉机构用于调整转臂主轴在运动过程中与从轴之间的距离；所述光耦固定于旋臂主架上，其位置与光耦片相对应。在具体实施例中，所述主动轮和从动轮相互配合，在具体实施例中，所述主动轮和从动轮可以是带轮，主动轮通过同步带与从动轮配合。或者所述主动轮和从动轮可以是链轮，主动轮通过链条与从动轮配合。在具体实施例中，所述电机为步进电机，包括为转臂主轴的转动提供动力的转动旋转电机和为转臂主轴的升降提供动力的升降电机。在具体实施例中，所述轴承包括位于转臂主架顶部的顶部轴承和位于转臂主架底部的底部轴承。具体的实施例中，滑动机构可以为滑动轴承等，转动主轴能够沿着所述滑动轴承的轴线方向升降。拨叉可以保证转臂主轴在运动的过程中轴线不发生歪斜。具体实施例中，拨叉可以包括旋转拨叉和升降拨叉，固定于悬臂主轴下端。旋转拨叉使旋臂主轴旋转运动。升降拨叉使得旋臂主轴升降运动。 从轴协助配合所述全自动分析仪器的机械转臂中相应的拨叉、电机等机构完成转臂主轴的旋转运动和升降运动。在具体实施例中，从轴可以包括同步轴和升降轴。在具体实施例中，光耦可以包括旋转光耦和升降光耦。相应地，光耦片在具体实施例中可以包括旋转光耦片和升降光耦片。旋转光耦和旋转光耦片配合。升降光耦和升降光耦片配合。以下结合附图举例说明。图I为本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂整体示意图。包括悬臂机构I、旋转从动轮2、旋转架3、同步拨叉4、同步轴5、升降主动轮6、旋转光耦片7、底部轴承8、旋转光耦9、升降电机10、升降同步带11、升降轴12、上下拨叉13、升降光耦片14、转臂主架15、升降光耦16、旋转电机17、旋转同步带18、旋转主动轮19、直线轴承20、转臂主轴21、升降从动轮。在本实施例中，主动轮包括旋转主动轮19、升降主动轮6 ;从动轮包括旋转从动轮
2、所述升降从动轮。同步轴5和升降轴12为所述从轴。其中，升降光耦16、旋转光耦9、固定于上下拨叉13上的升降光耦片14和旋转架3上的旋转光耦片7组成了全自动分析仪器的机械转臂的旋转和升降限位系统。悬臂机构I设置于转臂主轴21的顶端，直线轴承20固定于旋转臂主轴21上，与旋转从动轮2的上表面接触，旋转主动轮19设置于旋转电机17的上方，旋转同步带18套在旋转主动轮19和旋转从动轮2的轮面上，旋转主动轮19固定于旋转电机17的转轴上，旋转主动轮19和旋转从动轮2处于同一个平面。同步拨叉4 一端与转臂主轴21相连，一端与旋转架3上的同步轴5相连。转臂主轴21的下端固定上下拨叉13。相对的，在本实施例中，同步拨叉4和上下拨叉13所处的位置为旋臂主架15的内侧，旋转电机17的固定于旋臂主架15的外侧，升降光耦16固定于转臂主架15上。升降光耦片14固定于升降拨叉11上。上下拨叉13固定于升降同步带11上，同时，上下拨叉13的一处与升降轴12相连，另一处与转臂主轴21相连。同步轴5与旋转架3固定在一起。升降从动轮与转臂主架15连接，升降轴12固定于转臂主架内，位于升降主动轮6的旁边，组装状态下，升降拨叉11同时连接升降轴12和转臂主轴21上，升降拨叉11能够沿着升降轴12上下滑动，同时升降拨叉11与转臂主轴21的下端固定。旋转光耦片7固定于同步轴5上，旋转光耦9固定于旋臂主架13上。旋臂主架13的底面上固定有底部轴承8，旋转架3的下端固定于底部轴承8上。图2为本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂局部剖视示意图。图中显示了本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂的转接套22、滚珠轴承23在组装状态下的固定位置。旋转从动轮2固定在转接套22上，转接套22通过滚珠轴承23与转臂主架15相连，转接套22固定于滚珠轴承23的内圏，滚珠轴承23的外圈固定于旋臂主架13上并位于旋臂主架13的顶部。旋转架3的上端与旋转臂主架15通过转接套22相连，旋转架3的下端与旋臂主架13的底部轴承8连接。转接套22、旋转架3和直线轴承20固定在一起。在其它实施例中，也可以采用其它种类的轴承替代滚珠轴承。图3为本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂同步拨叉示意图。本实施例中，同步拨叉4整体上大致为矩形片状，其它实施例中，同步拨叉4也可以是其它形状。作为ー个实施例，同步拨叉4的一端开有第一圆孔31，另一端设置为第一腰形孔32。组装状态下，同步拨叉4通过圆形孔31连接于转臂主轴21上，同时同步拨叉4通过腰形孔32连接于同步轴5上。由于设置了同步拨叉4，即使是在转臂主轴21的轴线与同步轴5的轴线稍微不平行的情况下，转臂主轴21也不会发生歪斜。图4为本发明实施例全自动分析仪器的机械转臂上下拨叉示意图。本实施例中，上下拨叉13大致为片状，在其它实施例中，上下拨叉13可以是其它形状。作为ー个实施例，上下拨叉13的一端开有第二圆孔41，另一端设置为第二腰形孔42。组装状态下，上下拨叉13通过第二圆孔41与转臂主轴21相连，上下拨叉13通过第二腰形孔42与升降轴12相连。由于设置了上下拨叉13，即使是在转臂主轴21的轴线与升降轴12的轴线稍微不平行的情况下，转臂主轴21也不会发生歪斜。在其它实施例中，所述圆孔、腰形孔可以采用其它形状的孔替代。由固定于转臂主架15上的旋转光耦9和固定于旋转架3上的旋转光耦片7组成的旋转限位系统。工作状态下，旋转电机17正向转动驱动旋转主动轮19转动,旋转主动轮19通过同步带16驱动旋转从动轮2旋转,进而驱动转接套22、旋转架3、直线轴承20旋转。旋转架3转动，则固定于其上的同步轴5也旋转，进而通过同步拨叉4使转臂主轴21旋转，使固定于转臂主轴21上的悬臂机构I实现旋转运动。在旋转电机17驱动悬臂机构I的旋转过程中，固定于旋转架3上的旋转光耦片7也随之旋转，旋转一定角度后，旋转光耦片7会进入固定于转臂主架15上的旋转光稱9中,此时旋转电机17会停止正向转动,并开始反向转动。升降限位系统由固定与转臂主架15上的升降光耦16与固定于升降拨叉11上的升降光耦片14组成。工作状态下，升降电机10正向转动驱动升降主动轮6转动，升降主动轮6通过升降同步带11带动所述升降从动轮转动，升降同步带11带动固定于升降同步带11上的上下拨叉13上下移动，从而上下拨叉13会沿着升降轴12产生升降运动，进而带动转臂主轴21升降，最終实现悬臂结构I的升降运动。在悬臂机构I上升过程中，位于升降拨叉11上的升降光耦片14也处于上升过程，当升降光耦片14进入到位于转臂主架15上 的升降光耦16中时，升降电机10开始反向转动，悬臂机构I开始下降。进ー步，本发明提供ー种全自动分析仪器，该分析以带有本发明所述的全自动分析仪器的机械转臂。本发明所提供的全自动分析仪器，通过先进的全自动分析仪器的机械转臂，实现了比现有技术中全自动分析仪器更高的运动精度。从上面所述可以看出，本发明利通过拨叉的结构设计，消除了全自动分析仪器的机械转臂在运动过程中的过约束问题，极大地提高了旋转运动和升降运动精度，使得全自动分析仪器能够更为准确、更为高效、更为可靠地工作。通过相互配合的光耦和光耦片，能够对运动起到有效的控制。同时，本发明所提供的全自动分析仪器的机械转臂降低了机械转臂的加工制造难度，提高了产品的一致性。 所属领域的普通技术人员应当理解以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。·
权利要求
1.一种全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，包括悬臂机构、至少两个主动轮、至少两个从动轮、至少两个电机、至少一个带状同步传动机构、轴承、旋转架、滑动机构、拨叉机构、至少一个从轴、光耦片、光耦、转臂主架、转臂主轴；其特征在于所述悬臂机构位于所述转臂主轴的顶端；所述主动轮与所述电机的输出轴连接；所述带状同步传动机构连接于与之配合的主动轮和与之配合的从动轮上；滑动机构固定于所述轴承上；所述轴承与所述旋转架固定，使得旋转架能够相对于旋臂主架旋转；所述拨叉机构用于调整转臂主轴在运动过程中与从轴之间的距离；所述光耦固定于旋臂主架上，其位置与光耦片相对应。
2.根据权利要求I所述的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，所述拨叉机构包括同步拨叉，所述同步拨叉的一处连接于旋臂主轴，另一处连接于从轴； 或，所述拨叉机构包括固定于所述带状同步传动机构上的上下拨叉，且上下拨叉的一处连接于旋臂主轴，另一处连接于从轴； 或，所述拨叉包括固定于所述带状同步传动机构上的上下拨叉，该上下拨叉带有滑块机构，且在工作状态下，上下拨叉的滑块机构随着带状同步传动机构的移动，沿着设置在旋臂主架内的滑道滑动。
3.根据权利要求I或2所述的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于所述拨叉为片状，一端开设有圆孔，一端设有U形槽；拨叉通过圆孔与旋臂主轴连接，通过U形槽与从轴连接。
4.根据权利要求I所述的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，所述从轴包括同步轴和升降轴，所述拨叉机构包括旋转拨叉和固定于所述带状同步传送机构的升降拨叉；所述旋转拨叉的一处连接于所述转臂主轴，另一处连接于所述同步轴；所述升降拨叉的一处连接于所述转臂主轴，另一处连接于所述升降轴。
5.根据权利要求4所述的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，所述光耦片包括旋转光耦片、升降光耦片；所述光耦包括旋转光耦、升降光耦；所述旋转光耦片与旋转光耦相互配合，旋转光耦片设置于同步轴上，旋转光耦设置在旋臂主架上，且旋转光耦与旋转光耦片位于组装状态下的同一水平面且位置相对应；升降光耦片与升降光耦相互配合，升降光耦片设置于升降轴上，升降光耦设置于旋臂主架上，且升降光耦和升降光耦片位于组装状态下的同一竖直平面且位置相对应。
6.根据权利要求I所述的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，所述轴承包括位于转臂主架顶部的顶部轴承和位于转臂主架底部的底部轴承，所述旋转架的两端分别固定于顶部轴承和底部轴承上。
7.根据权利要求I所述的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，所述主动轮和从动轮为相互配合的带轮；所述带状同步传动机构为与所述带轮配合的传送带； 或，所述主动轮和从动轮为相互配合的链轮；所述带状同步传动机构为与所述链轮配合的链条。
8.根据权利要求7所述的的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，所述主动轮和从动轮包括相互啮合的齿轮。
9.根据权利要求I所述的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，所述电机为步进电机。
10.根据权利要求9所述的全自动分析仪器的机械转臂，其特征在于，所述滑动机构为滑动轴承。
11.一种全自动分析仪器，其特征在于，包括权利要求1-10中任意一项所述的全自动分析仪器的机械转臂。
全文摘要
本发明公开了一种全自动分析仪器及其机械转臂，包括悬臂机构、至少两个主动轮、至少两个从动轮、至少两个电机、至少一个带状同步传动机构、轴承、旋转架、滑动机构、拨叉机构、至少一个从轴、光耦片、光耦、转臂主架、转臂主轴；其特征在于所述悬臂机构位于所述转臂主轴的顶端；所述主动轮与所述电机的输出轴连接；所述带状同步传动机构连接于与之配合的主动轮和与之配合的从动轮上；滑动机构固定于所述轴承上；所述轴承与所述旋转架固定，使得旋转架能够相对于旋臂主架旋转；所述拨叉机构用于调整转臂主轴在运动过程中与从轴之间的距离；所述光耦固定于旋臂主架上，其位置与光耦片相对应。
文档编号G01N35/10GK102778578SQ20121028521
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者不公告发明人 申请人:北京利德曼生化股份有限公司