一种采样针双轴驱动装置的制作方法

本实用新型涉及一种采样针双轴驱动装置，特别适合应用于血球、特定蛋白分析仪器中。

背景技术：

全自动血球，特定蛋白分析仪是临床检验中经常使用的重要分析仪器，它通过对血液或者其他体液的分析来测定各种生化指标：如血红蛋白，白蛋白，总蛋白，胆固醇，淀粉酶等。结合其他临床资料，进行综合分析，可以帮助诊断疾病，对器官功能做出评价，决定今后治疗基准等。

通过“垂直运动+水平直线运动”而进行采样的取样部件是全自动血球，特定蛋白分析仪中的关键部件之一，它负责将待检测的血样，试剂，清洗液按设定的程序送入反应杯中。目前现有的取样部件都是由导轨支撑座，两根导轨，直线轴承或者滑动轴承等组成，此种方案结构复杂，零部件多，零件加工工艺要求高，对装配人员要求高，物料成本高等。

因此，有必要设计一种采样针双轴驱动装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采样针双轴驱动装置，该采样针双轴驱动装置集成度高，结构紧凑。

实用新型的技术解决方案如下：

一种采样针双轴驱动装置，包括Y向驱动模块、Z向驱动模块以及采样模块；

Y向驱动模块包括Y向安装板(1)、Y向滑动导轨(4)和Y向同步传动机构；Y向滑动导轨(4)和Y向同步传动机构均安装在Y向安装板上，Y向同步传动机构包括Y向同步带(10)、Y轴主动轮(2)和Y轴惰轮(11)；Y向同步带张设在Y轴主动轮和Y轴惰轮上；Y向安装板上还设有用于驱动Y向同步机构的第一步进电机(3)；

Z向驱动模块沿竖直方向安装在所述的Y向滑动导轨上，所述的Y向同步传动机构能驱动Z向驱动模块沿Y向平移；

采样模块包括采样针固定座(5)和安装采样针固定座上的采样针(18)；采样模块设置在Z向驱动模块上，由Z向驱动模块上的Z向同步机构驱动；

Y向安装板上设有至少2个Y轴位置传感器；

Z向驱动模块上设有至少1个Z轴位置传感器，优选一个，具体设置在Z向安装板的上端。

Z向驱动模块包括Z轴固定座(21)、Z向安装板(7)、Z向同步驱动机构和滑动导向块(22)；

Z轴固定座设置在Y向滑动导轨上，能沿Y向滑动导轨滑动；

Z向安装板固定在Z轴固定座上；

Z向同步机构和滑动导向块均安装在Z向安装板上；Z向安装板上还设有用于驱动Z向同步机构的第二步进电机(6)；

Z向同步机构包括Z轴主动轮(8)、Z轴同步带(14)、Z轴从动轮(15)，Z轴同步带张设在Z轴主动轮和Z轴从动轮之间。

Z向安装板上设有用于为采样针固定座(5)导向的导向边(24),导向边又可以称为Z向导向条或Z向导向板，实际上可以是Z向安装板的一条折边。

所述的Y轴位置传感器为Y轴光电开关(13)，Z轴位置传感器均为Z轴光电开关(9)。

Y轴光电开关为5个，5个Y轴光电开关呈一条直线布置。

Z向安装板的下端固定有针冲洗室(17)；采样针的下端竖向穿过所述的针冲洗室。

Z向安装板上设有挡片，即光电开关挡片，挡片挡住Y轴光电开关的光路时，引起光电开关的信号变化。同理，采样针固定座上设有挡片，挡片挡住Z轴光电开关的光路时，引起光电开关的信号变化，实现位置检测；

光电开关与MCU相连。

有益效果：

本实用新型的采样针双轴驱动装置通过水平机架和竖直机架固定，采用Y轴步进电机和Z轴步进电机，采用光电开关挡片和光电开关实现位置检测，采用同步带作为传动机构，运行平稳；通过光电开关进行定位，机械限位进行保护，具有结构紧凑，便于装配，而且零件加工方便，成本低的优点。

本实用新型通过合理的结构设计，在Y轴方向上，让Y向滑动导轨和Y向安装板上的导向边来代替传统的导轴，来进行定位导向运动；在Z轴方向上，利用同步带的上下运动，Z向安装板的导向边来取代导轴进行导向定位，同时采样针跟针冲洗室的间隙配合也有一定的导向作用。优化后的结构减少了零件，简化了结构，简化了生产工艺且降低了物料成本，同时还能满足运动的精度和运动的稳定性要求。

附图说明

图1为采样针双轴驱动装置的总体结构示意图(前向立体图)；

图2为采样针双轴驱动装置的总体结构示意图(侧向立体图)；

标号说明：1-Y向安装板，2-Y轴主动轮，3-第一步进电机，4-Y向滑动导轨，5-采样针固定座，6-第二步进电机，7-Z向安装板，8-Z轴主动轮，9-Z轴光电开关，10-Y向同步带，11-Y轴惰轮，12-Y轴销轴，13-Y轴光电开关，14-Z向同步带，15-Z轴从动轮，16-Z轴悬臂销轴，17-针冲洗室，18-采样针，19-采样针压块，20-Z向光电开关挡片，21-Z轴固定座，22-滑动导向块，23-Y向光电开关挡片。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：如图1～2，一种采样针双轴驱动装置，在Y向安装板1上装有Y向滑动导轨4，Z轴固定座21一端固定在Y向滑动导轨上，另一端跟Y向同步带10相连，在第一步进电机3的带动下进行横向来回运动，在Y向安装板1上折有一挡边，进行机械极限位置的保护。在另一个方向上，滑动导向块22跟Y向安装板1上的导向边相配合，在第一步进电机的带动下，沿着导向边横向做滑行运动，起到导向和周向定位的作用。这两个方向上的导向运动和定位取代了现行的导轴固定座加导轴加直线轴承的运动模式。Y轴光电开关13固定在Y向安装板1上，利用光电开关来进行特定位置的精确定位。

在Z向安装板7上装有第二步进电机6，其输出轴上装有Z轴主动轮8。Z轴悬臂销轴16固定在另一端，其上装有Z轴从动轮15。Z轴同步带14绕装在Z轴主动轮8和Z轴从动轮15上。采样针固定座5一端直接跟Z轴同步带14相连，另一端跟Z向安装板7的导向边相配合，在电机的带动下，沿导向边做上下运动。采样针18装载在采样针固定座5上，跟针冲洗室17相连，针冲洗室17直接固定在Z向安装板7上，形成一导向作用。此种结构取代了传统Z轴方向上用导轴固定座加导轴加直线轴承的运动方式，使结构更加简练和紧凑，稳定性强，成本更低。

第一步进电机3固定在Y向安装板1的一端，其输出轴上装有Y轴主动轮2，用紧定螺钉锁紧。Y轴销轴12固定在另一端，其上装有Y轴惰轮11，用紧定螺钉锁紧。Y向同步带10绕装在Y轴主动轮2和Y轴惰轮11上。Y向滑动导轨4安装在Y向安装板1上，用M3螺丝固定。Z轴固定座21一端用M3螺丝跟Y向滑动导轨4相固定，另一端的开口槽卡进Y向同步带10，用M3螺钉固定。滑动导向块22固定在Z向安装板7上，其开口槽跟Y向安装板1的导向边配合。Z向安装板7通过M4螺钉固定在Z轴固定座21上，随Z轴固定座一起水平运动。第二步进电机6固定在Z向安装板7的一端，其输出轴上用紧定螺钉固定住Z轴主动轮8。Z轴悬臂销轴16固定在另一端，其上用紧定螺钉固定Z轴从动轮15。同时用M4*16内六角螺丝从Z向安装板7一侧的M4螺纹处穿过拉住Z轴悬臂销轴16，起张紧同步带作用。Z轴同步带14绕装在Z轴主动轮8和Z轴从动轮15上。采样针固定座5一端开口槽卡进Z轴同步带14，用M3螺钉固定，另一端开口槽跟Z向安装板7的导向边配合，在Z轴同步带14的带动下做上下运动。采样针18装载在采样针固定座5上，跟针冲洗室17相连。

所述Y向安装板的材质为2.0mm的5052铝板，其上折弯有导向边和放置Y向滑动导轨的平台边，导向边直线度为0.02mm。

所述滑动导向块的材质为滑动系数小又高耐磨的塑胶。

所述Z向安装板的材质为2.0mm的5052铝板，其上折弯有导向边，导向边直线度为0.02mm。

所述采样针固定座的材质为滑动系数小又高耐磨的塑胶。