二自由度运动机构以及采样装置的制作方法

本实用新型涉及一种医疗采样装置,更具体地说，它涉及一种二自由度运动机构与采样装置。

背景技术：

在医疗器材中，经常需要对血液以及其他身体上的液体进行采样。

现检索到一篇公开号为CN 201929963 U的中国专利文件，其名称为二自由度运动机构和采样装置，该方案中记载包括用于竖直直线运动的第一运动部分和与 第一运动部分连接的用于水平直线运动的第二运动部分。其通过竖直与水平的二维移动来实现对样板针的位置切换。

可以看到，通过传送带位于电机于丝杆之间，占用了大量的空间，采样装置体积过大，采样装置搬运不便。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的是提供二自由度运动机构，丝杆与电机的转轴套设连接达到减少联动构件对空间占用量的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种二自由度运动机构，包括机架与丝杆，包括轴向限位于机架且螺纹连接于丝杆的螺纹套、轴向限位于机架且套设于丝杆的圆形套，丝杆开设有轴向的滑槽，所述圆形套包括滑槽内滑移以限制丝杆圆周转动的滑块；

还包括带有第一转轴的第一电机与带有第二转轴的第二电机，所述第一电机与第二电机对接固定以实现第一转轴与第二转轴的同轴线设置，所述第一转轴套设并驱动螺纹套旋转，所述第二转轴套设并驱动圆形套的旋转。

通过采用上述技术方案，圆形套相对静止时，丝杆被滑块隔挡难以进行绕自身轴线的圆周转动，此时，第一电机驱动螺纹套旋转，由于螺纹套与丝杆为螺纹连接，故使得丝杆沿着自身的轴线移动，移动的方向由螺纹套的旋转方向确定；

而当螺纹套相对静止时，此时第二电机驱动圆形套旋转，滑块带动丝杆发生旋转绕自身轴线的旋转。

由于第一转轴与螺纹套套设关系，减少了第一电机与螺纹套之间传动件所占用的空间；由于第二转轴与圆形套设关系，减少了第二电机与圆形套之间传动件占用的空间。

较佳的，所述第一转轴与所述螺纹套一体成型以及所述第二转轴与所述螺纹套一体成型，或所述第一转轴与螺纹套焊接固定以及第二转轴与所述圆形套焊接固定。

通过采用上述技术方案，一体成型设置，使得第一电机直接驱动螺纹套使得其转动，省去了第一转轴与螺纹套之间的传动件；而同理，使得第二电机直接驱动圆形套使得其转动，省去了第二转轴与圆形套之间的传动件，使得整个机构所占用的空间有所减少。焊接也具有采用焊剂连接，所占用的空间也是较小。

较佳的，所述螺纹套的外壁设有第一齿，所述第一转轴开设有第一轴向孔，所述第一轴向孔内固定有与第一齿啮合的第一内齿；

所述圆形套的外壁设有第二齿，所述第二转轴开设有第二轴向孔，所述第二轴向孔内固定有与第二齿啮合的第二内齿。

通过采用上述技术方案，第一齿与第一内齿均置于第一轴向孔内，使得第一齿与第一内齿的所占用的空间减少；第二齿与第二内齿均置于第二轴向孔内，使得第二齿与第二内齿的所占用的空间减少。

较佳的，所述丝杆套设有抵触于螺纹套与圆形套之间的定位筒。

通过采用上述技术方案，定位筒作用限制螺纹套与圆形套在轴线方向的相向移动。

较佳的，所述第一轴向孔的内壁固定有抵触于螺纹套轴向端以限制螺纹套轴向移动的第一夹块。

通过采用上述技术方案，第一夹块使得螺纹套轴线方向位移被限制，但绕圆周方向的旋转仍能够转动。

较佳的，第一夹块设有圆环状的第一凸环，螺纹套的轴向端开设有供第一凸环嵌入的第一圆环槽。

通过采用上述技术方案，第一凸环嵌入第一圆环槽，使得螺纹套难以在径向移动，螺纹套仍能圆周旋转。

较佳的，所述第二轴向孔的内壁固定有抵触于圆形套轴向端以限制圆形套轴向移动的第二夹块。

通过采用上述技术方案，第一夹块使得圆形套轴线方向位移被限制，但绕圆周方向的旋转仍能够转动。

较佳的，第二夹块设有圆环状的第二凸环，螺纹套的轴向端开设有供第二凸环嵌入的第二圆环槽。

通过采用上述技术方案，第二凸环嵌入第二圆环槽，使得螺纹套难以在径向移动，圆周套仍能圆周旋转。

较佳的，第一电机与第二电机的对接处夹有减振片，滑块为抵触于滑槽槽壁的滚轮。

本实用新型的第二目的是提供采样装置，丝杆与电机的转轴套设连接达到减少联动构件对空间占用量的效果。

一种采样装置，包括二自由度运动机构，所述丝杆的上端部设有样本针，所述丝杆开设有轴向的通孔，所述样本针连接有穿射于通孔的软管。

通过采用上述技术方案，样本针用于抽取试管中的待检测液，样本针可以与丝杆一同的直线移动与圆周旋转，软管在通孔中，避免了软管与丝杆发生缠绕。

附图说明

图1是实施例4的结构示意图，安装有二自由度运动机构；

图2是实施例1中第一、第二电机与丝杆的连接关系示意图；

图3是图2中的A-A剖视图；

图4是图3中的B处方法图；

图5是图3中的C处放大图；

图6是实施例1中第一、第二电机与丝杆之间构件的爆炸示意图；

图7是实施例1中圆形套、螺纹套与丝杆的结构示意图；

图8是实施例2中第一、第二电机剖开后的内部结构示意图；

图9是实施例3中圆形套的结构示意图。

图中：1、机架；11、丝杆；12、滑槽；2、螺纹套；21、第一齿；3、圆形套；31、滑块；32、第二齿；33、辊轮；4、第一电机；41、第一转轴；42、第一轴向孔；43、第一内齿；5、第二电机；51、第二转轴；52、第二轴向孔；53、第二内齿；6、定位筒；71、第一夹块；72、第一凸环；73、第一圆环槽；81、第二夹块；82、第二凸环；83、第二圆环槽；91、螺钉；92、减振片；93、样本针；94、通孔；95、软管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，二自由度运动机构，如图1与图2所示，包括金属制成的机架1，机架1上通过螺栓固定有两个竖直放置的第一电机4与第二电机5，第一电机4与第二电机5面对面贴合设置，且在第一电机4与第二电机5的贴合面夹有减振片92，减振片92由粘弹性材料,紧贴着电机的钢板壁上,主要是为了起到减少噪声、减少震动的作用,

第一电机4与第二电机5通过螺钉91对接固定，而在第一电机4与第二电机5的中心插有一个丝杆11。

如图3与图6所示，第一电机4上安装有第一转轴41，第一转轴41是第一电机4的电机轴，第一转轴41开设有贯通的第一轴向孔42，第一轴向孔42内一体成型有环绕设置的第一内齿43；第一轴向孔42插有圆柱形的螺纹套2，螺纹套2的圆周外壁设有第一齿21，第一齿21与第一内齿43相互啮合，故第一电机4启动后将带动螺纹套2在第一轴向孔42内转动。

如图4与图6所示，在第一转轴41的第一轴向孔42内盖有第一夹块71，第一夹块71置于螺纹套2的上方，第一轴向孔42内设有轴肩，第一夹块71抵触在轴肩处并通过螺钉固定，第一夹块71的作用是对螺纹套2的向上位移进行约束。螺纹套2的上端面均开设有第一圆环槽73，而第一夹块71设有圆环形的第一凸环72。第一凸环72卡入第一圆环槽73，使得螺纹套2能够自由的圆周旋转，且螺纹套2的径向移动受到第一圆环槽73与第一凸环72的约束。

螺纹套2的内部设有内螺纹，且丝杆11与内螺纹实现螺纹连接。

如图3与图6所示，第二电机5上安装有第二转轴51，第二转轴51是第二电机5的电机轴，第二转轴51开设有贯通的第二轴向孔52，第二轴向孔52内一体成型有圆环设置的第二内齿53，第二轴向孔52插有圆柱形的圆形套3，圆形套3的圆周外壁设有第二齿32，第二齿32与第二内齿53相互啮合，故第二电机5启动后将带动圆形套3在第二轴向孔52内转动。

如图5与图6所示，在第二转轴51的第二轴向孔52内盖有第二夹块81，第二夹块81置于圆形套3的下方，第二轴向孔52内设有轴肩，第二夹块81抵触在轴肩处并通过螺钉固定，第二夹块81的作用是对圆形套3的向下位移进行约束。

圆形套3的下端面均开设第二圆环槽83，而第二夹块81设有圆环形的第二凸环82。第二凸环82卡入第二圆环槽83，使得圆形套3能够自由的圆周旋转，且圆形套3的径向移动收到第二圆环槽83与第二凸环82的约束。

如图7所示，而圆形套3的内部焊接固定有两个矩形的滑块31，两个滑块31对称布置，而丝杆11上也开设有两对称布置的滑槽12 ，滑块31各自滑移于滑槽12 内。丝杆11的中心开设有一个轴线方向的通孔94。

而在圆形套3与螺纹套2设有定位筒6，定位筒6的下端与圆形套3抵触，定位筒6的上端与螺纹套抵触，定位筒6能够与圆形套3与螺纹套2发生相对旋转。

工作原理，圆形套3相对静止时，丝杆11被滑块31隔挡难以进行绕自身轴线的圆周转动，此时，第一电机4通过齿轮驱动螺纹套2旋转，由于螺纹套2与丝杆11为螺纹连接，故使得丝杆11沿着自身的轴线移动，移动的方向由螺纹套2的旋转方向确定；

而当螺纹套2相对静止时，此时第二电机5驱动圆形套3旋转，滑块31带动丝杆11发生旋转绕自身轴线的旋转。

由于第一转轴41与螺纹套2套设关系，减少了第一电机4与螺纹套2占用的空间；由于第二转轴51与圆形套3设关系，减少了第二电机5与圆形套3占用的空间。

实施例2，二自由度运动机构，其与实施例1的区别在于，如图8所示，螺纹套2插入第一转轴41内并通过焊接固定，在其他实施例中，螺纹套2与第一转轴41也可以是通过机床一体加工而成，而螺纹套2与丝杆11通过螺纹的自锁实现彼此的安装固定；圆形套3插入第二转轴51内并通过焊接固定，在其他实施例中，圆形套3与第二转轴51也可以是通过机床一体加工而成。

安装过程，丝杆11插入螺纹套2，旋转第一电机4，使得螺纹套2旋入丝杆11，然后将圆形套3对准丝杆11，将丝杆11插入第二电机5；第一电机4通过旋转与第二电机5对接，然后通过螺钉91彼此固定，故在安装完成后，螺纹套2与圆形套3在轴向方向的位置是保持恒定的。

该设计的优点在于，丝杆11与电机之间的连接结构更为简单，且使得整个机构所占用的空间也有所减少。

实施例3，二自由度运动机构，如图9所示，其与实施例1或实施例2的不同之处在于，滑块31为圆饼状的滚轮33，结合图3中滑槽12 ，可以发现滚轮33的圆周壁与滑槽12 的槽壁相互抵触，滚轮33与滑槽12之间发生滚动摩擦，使得丝杆11轴向滑移时更为的顺畅。

实施例4，采样装置, 如图1所示，实施例1或实施例2或实施例3中丝杆11的上端螺钉91固定有样本针93，而通孔94内插有塑胶制成的软管95，软管95的一端与样本针93连通，软管95的另一端连接泵体。