自动加样仪及其旋转升降组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种自动加样仪。
【背景技术】
[0002]在生物研究实验中，一般可以通过手工或自动的方式进行加样。手工加样一般采用移液枪或排枪(即多道移液枪)等移液设备，通过手工操作来控制实验样品的分配和转移，其具有如下缺点:工作效率低，存在设备和操作人员被污染的危险，准确度和操作误差较大，使用和维护不方便。
[0003]自动加样是样品不动，加液枪头进行X、Y和Z方向的三个直线运动来实现加样，其存在如下缺点:仪器不紧凑，占用空间大，结构复杂和成本高，且移动不方便。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种新的自动加样仪及其旋转升降组件。
[0005]本发明提供一种自动加样仪的旋转升降组件，包括升降机构、第一臂旋转机构及第二臂旋转机构，所述升降机构包括升降件及驱动所述升降件沿Z轴升降的升降动力机构，所述第一臂旋转机构包括第一旋转臂及驱动所述第一旋转臂绕第一旋转轴线在XY平面内转动的第一臂动力机构，所述第二臂旋转机构包括第二旋转臂及驱动所述第二旋转臂绕第二旋转轴线在所述XY平面内转动的第二臂动力机构，所述第一旋转轴线、第二旋转轴线和Z轴平行，所述升降件、第一旋转臂和第二旋转臂中之一能够安装加样件，且所述升降件、第一旋转臂及第二旋转臂耦合，使加样时，带动所述加样件在XYZ坐标系内移动。
[0006]升降机构、第一臂旋转机构及第二臂旋转机构可以叠加组合一体。第一旋转轴线和第二旋转轴线具有间距。第一旋转臂和第二旋转臂可以上下分布并均与XY平面平行。第二旋转臂能够绕第二旋转轴线独立转动，也能够随着第一旋转臂绕第一旋转轴线共同转动。
[0007]耦合是指升降件、第一旋转臂和第二旋转臂输出的运动能够叠加，使加样件能够在XYZ坐标系内移动。通过升降件实现加样件沿Z轴的运动，通过第一旋转臂和第二旋转臂来实现加样件沿X和Y轴的运动。
[0008]旋转升降组件还可以包括导向机构，通过导向机构对升降件的运动进行导向。
[0009]所述第一旋转臂和第二旋转臂均位于所述升降件的上方。当然，也可以是升降件位于第一旋转臂和第二旋转臂之间；或者是第一旋转臂和第二旋转臂均位于升降件的下方。
[0010]所述第一臂旋转机构还包括第一旋转轴，所述第一旋转臂与所述第一旋转轴的上部固定，所述第一旋转轴的下部与所述升降件连接，所述第一旋转轴与所述升降件能够同步升降并能够相对转动；所述第二臂旋转机构还包括第二旋转轴，所述第二旋转轴能够相对所述第一旋转臂转动，所述第二旋转轴与所述第二旋转臂固定，所述加样件安装于所述第二旋转臂。
[0011]第一旋转臂的一端可以与第一旋转轴的上部固定，第一旋转臂的另一端通过第二旋转轴连接第二旋转臂的一端，第二旋转臂的另一端可以安装加样件。
[0012]第一臂动力机构通过第一旋转轴带动第一旋转臂在XY平面内转动。第二臂动力机构通过第二旋转轴带动第二旋转臂在XY平面内转动。
[0013]所述第一臂动力机构包括第一臂电机、第一臂主动轮、第一臂同步体及第一臂从动轮，所述第一臂电机驱动第一臂主动轮，所述第一臂同步体绕在所述第一臂主动轮和第一臂从动轮上，所述第一旋转轴向下伸出所述第一臂从动轮，且所述第一旋转轴和第一臂从动轮之间设有直线轴承。
[0014]所述第二臂旋转机构包括第二臂电机、第二臂主动轮、第二臂同步体及第二臂从动轮，所述第二臂电机驱动第二臂主动轮，所述第二臂同步体绕在所述第二臂主动轮和第二臂从动轮上，所述第二臂从动轮与所述第二旋转轴固定。
[0015]所述升降机构包括升降电机、升降主动轮、升降从动轮及升降同步体，所述升降电机驱动所述升降主动轮，所述升降同步体绕在所述升降主动轮和升降从动轮上，所述升降件与所述升降同步体固定。
[0016]各主动轮、从动轮可以是带轮，各同步体可以是同步带。各主动轮、从动轮可以是链轮，各同步体可以是链条。
[0017]升降机构可以是能够输出直线运动的齿轮齿条机构。
[0018]所述第一旋转轴和第二旋转轴是空心轴。
[0019]一种自动加样仪，包括能够连通加样件的加样管路和所述的旋转升降组件。
[0020]一种自动加样仪，包括注射器组件，所述注射器组件包括针筒、活塞杆和注射动力机构，所述注射动力机构驱动所述活塞杆在所述针筒内直线移动，所述针筒通过所述加样管路连接所通所述加样针。通过注射动力机构控制针筒直线往复运动，进而通过加样管路实现注液和吸液。
[0021]所述加样件为一次性加样枪头，所述加样枪头的运动轨迹上设有挡片，所述挡片的下方设有收集盒。加样枪头移动到挡片位置时，被挡片阻挡而自第二旋转臂上脱离，并落入收集盒。
[0022]一种自动加样仪，包括能够连通加样件的加样管路、控制单元和旋转升降组件，所述升降件的位置由升降监测装置监测，所述第一旋转臂和第二旋转臂的位置分别由第一转动监测装置和第二转动监测装置监测，所述控制单元根据监测到的位置信息，控制所述升降动力机构、第一臂动力机构及第二臂动力机构。监测装置如光电传感器。
[0023]控制单元可以控制各动力机构的工作顺序和准确控制升降件、第一旋转臂和第二旋转臂的位置。
[0024]本发明的有益效果是:通过升降件实现加样件沿Z轴的运动，通过双旋转臂组合来实现加样件在水平面内的X和Y方向的点到点运动，进而能够方便的实现加样件的X、Y和Z轴三个方向的运动，且具有结构紧凑、占用空间小、结构简单、成本低和方便移动的优点。
【附图说明】
[0025]图1是本实施方式自动加样仪的整体结构示意图；
[0026]图2是本实施方式自动加样仪的内部结构示意图；
[0027]图3是本实施方式自动加样仪的旋转升降组件的结构示意图；
[0028]图4是本实施方式自动加样仪的注射器组件的结构示意图；
[0029]图5是本实施方式的旋转升降组件的运动原理图；
[0030]图6是本实施方式的旋转升降组件的等效运动原理图。
【具体实施方式】
[0031]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0032]如图1至图3及图5所示，其为自动加样仪的旋转升降组件的第一【具体实施方式】。旋转升降组件I用于驱动加样件5在XYZ坐标系内移动，其包括升降机构60、第一臂旋转机构61及第二臂旋转机构62。升降机构60包括升降件11及与其动力连接的升降动力机构63，升降动力机构63驱动升降件沿Z轴升降。第一臂旋转机构61包括第一旋转臂19及与其动力连接的第一臂动力机构64，第一臂动力机构驱动第一旋转臂在XY平面内转动。第二臂旋转机构62包括第二旋转臂18及与其动力连接的第二臂动力机构65，第二臂动力机构驱动第二旋转臂在XY平面内旋转，且第一旋转臂的第一旋转轴线M和第二旋转臂的第二旋转轴线N不重合。加样件设置在升降件、第一旋转臂和第二旋转臂中之一上，且升降件、第一旋转臂和第二旋转臂耦合。通过该耦合，使升降件的升降运动、第一旋转臂的转动运动和第二旋转臂的转动运动能够叠加，从而能够实现加样件在XYZ坐标系内不同坐标点之间的移动，如从坐标点A(X1、Y1、Z1)移动到坐标点C(X2、Y2、Z2)，如图5所示。
[0033]如图1至图3所示，其为自动加样仪的旋转升降组件的第二【具体实施方式】。旋转升降组件I包括升降机构60、第一臂旋转机构61及第二臂旋转机构62。升降机构60包括升降动力机构63及由其驱动而能够沿Z轴升降的升降件11。第一臂旋转机构61包括第一臂动力机构64及由其驱动而能够在XY平面内旋转的第一旋转臂19。第二臂旋转机构62包括第二臂动力机构65及由其驱动而能够在XY平面内旋转的第二旋转臂18。第一旋转臂和第二旋转臂位于升降件的上方，且第二旋转臂与第一旋转臂能够相对转动，即第一、二旋转臂能够随着升降件同步升降，第二旋转臂能够随着第一旋转臂同步转动，且第二旋转臂能够相对第一旋转臂转动，加样件安装在第二旋转臂上，从而能够实现加样件在XYZ坐标系内不同坐标点之间的移动。
[0034]本实施方式中，第一臂旋转机构安装在升降机构上，第二臂旋转机构安装在第一臂旋转机构上，加样枪头安装在第二臂旋转机构上。如图1所示，升降机构可同时带动第一臂旋转机构和第二臂旋转机构进行升降运动nl，第一臂旋转机构的转动运动rl会带动第二臂旋转机构一起转动，加上第二臂旋转机构的转动运动r2，从而实现了加样件的X、Y和Z轴三个方向运动。
[0035]如图1至图6所示，其为自动加样仪的一种【具体实施方式】。自动加样仪包括旋转升降组件1、注射器组件7、底座6和面壳2。试剂瓶3放在面壳组件2的试剂区、试验卡4放在面壳组件2的卡片区，加样件5装在旋转升降组件I上。
[0036]旋转升降组件I包括升降机构60、第一臂旋转机构61及第二臂旋转机构62。升降机构60包括升降主动带轮8、升降电机9、升降同步带10、作为升降件11的升降带动板、升降传感器挡片12、升降传感器13、升降从动带轮14、带动板座31和带动板夹板32。升降动力经升降电机9、升降主动带轮8、升降同步带1、升降带动板、带动板座31传递给第一旋转轴27，通过上述的动力传递路线将升降电机9的旋转运动转换为第一旋转轴27的直线运动，即加样件的沿Z轴的升降运动。升降传感器挡片12、升降传感器13用来实现升降位置控制。升降电机9、升降传感器13和升降从动带轮14安装于升降底座34上，升降主动带轮8安装于升降电机9上，升降同步带10套在升降主动带轮8和升降从动带轮14上，升降传感器挡片12和升降带动板一起夹紧升降同步带10而能够随升降同步带10同步运动。升降带动板由带动板夹板32与带动板座31夹住,且升降带动板与带动板座31能够相对转动。
[0037]第一臂旋转机构61包括第一臂电机15、第一臂同步带16、第一臂主动带轮17、第一旋转臂19、第一旋转轴27、第一臂从动带轮28、第一臂传感器挡片29、第一臂旋转传感器30、导向轴33和导向轴座35。第一臂旋转动力经第一臂电机15、第一臂主动带轮17、第一臂同步带16、第一臂从动带轮28传