专利名称：驱动机构及具有该驱动机构的生化分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是 关于一种驱动机构，尤其是关于一种能够输出水平回转运动和垂 直直线运动的驱动机构。
背景技术：
全自动生化分析仪通过检测试剂与样本混合反应后得到的混合物的吸光度来检 测特定生化指标，用于检测病人的某项生理指标。加样或搅拌驱动机构用于实现摇臂及 加样针或搅拌杆在空间中特定位置的运动，其主要运动形式可以分为加样针或搅拌杆在 空间的垂直和水平回转运动。现有生化分析仪的加样及搅拌的驱动机构一般包括如下几种1)采用直线导轨副作为垂直直线运动机构，导轨固定在机架上，上下驱动电机 驱动整个水平回转机构、旋转驱动电机及导轨滑块一起做垂直直线运动，其增加了上下 驱动电机的无效负载，对上下驱动电机的驱动转矩及掉电保持力提出较高的要求，甚至 需要在垂直方向增加配重来实现掉电保持功能，从而降低了驱动机构的可靠性。2)采用直线运动副作为垂直直线运动机构，旋转电机驱动回转运动机构及垂直 直线运动机构一起做回转运动，增加了旋转电机的无效负载，对旋转电机的驱动转矩提 出了更高要求，从而降低了驱动机构的可靠性。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够提高可靠性的驱动机 构及具有该驱动机构的生化分析仪。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种驱动机构，包括机架 及设置在所述机架上的水平回转运动机构、垂直直线运动机构及联动机构，所述水平回 转运动机构包括具有第一电机轴的第一电机及用于输出水平回转运动的第一输出件，所 述垂直直线运动机构包括具有第二电机轴的第二电机及用于输出垂直直线运动的第二输 出件，所述联动机构包括主轴、联动件及滑动件，所述联动件与所述第二输出件固定并 与所述滑动件形成转动副，所述滑动件和所述第一输出件形成移动副，所述主轴和所述 滑动件固定。进一步的，所述驱动机构还包括水平限位机构，所述水平限位机构包括挡片及 限位体，所述挡片与所述第一输出件固定，所述限位体固定在所述机架上并位于所述挡 片的运动轨迹上。所述挡片与所述第一输出件固定的情况包括挡片直接与第一输出件固 定，也可以包括挡片通过另设的元件与第一输出件固定。通过设置限位机构，不仅可以 起到机械限位的作用，还可以实现对水平回转角度范围的调整。进一步的，所述水平回转运动机构还包括传动机构，所述第一电机与所述传动 机构连接，所述传动机构具有用于输出水平回转运动的第三输出件，所述第三输出件和 第一输出件同步转动配合。[0010]进一步的，所述第三输出件和主轴形成移动副。进一步的，所述水平回转运动机构还包括支撑套，所述传动机构包括第一主动带轮、第一同步带及第一被动带轮，所述第一主动带轮固定在所述第一电机轴上，所述 第一同步带连接所述第一主动带轮和第一被动带轮，所述第一被动带轮即所述第三输出 件，所述第一输出件为导向轴，所述导向轴的两端分别与所述第一被动带轮和支撑套固 定，所述支撑套与机架形成转动副。进一步的，所述第一被动带轮套在所述主轴上。进一步的，所述垂直直线运动机构包括第二主动带轮、第二同步带及第二被动 带轮，所述第二主动带轮与所述第二电机轴固定，所述第二同步带连接所述第二主动带 轮和第二被动带轮，所述第二被动带轮与所述机架形成转动副，所述第二同步带即所述 第二输出件。进一步的，所述导向轴有相互平行的两根，且两根导向轴关于所述主轴的转动 轴线对称。进一步的，所述主轴为轴向贯穿的空心轴。通过设置空心主轴，可以在主轴内 部布置线材和管路。一种生化分析仪，包括所述驱动机构。本实用新型的有益效果是输出水平回转运动时，第一电机不需要带着整个垂 直直线运动机构回转；输出垂直直线运动时，第二电机不需要带着整个水平回转运动机 构直线运动，降低了第一、二电机的无效负载，降低了对第一、二电机的驱动转矩的要 求，提高了整个驱动机构的可靠性；在第一电机的驱动下，主轴可以绕转动轴线回转， 水平回转角度范围大。
图1是本实施方式驱动机构的结构示意图；图2是本实施方式的水平限位机构的剖视示意图；图3是本实施方式的水平限位机构的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1至图3所示，驱动机构包括机架14及设置在机架14上的水平回转运动机 构20、垂直直线运动机构21及联动机构13，水平回转运动机构20用于输出水平回转运 动，垂直直线运动机构21用于输出垂直直线运动，联动机构13用于实现水平回转运动和 垂直直线运动的集成输出，该垂直直线运动的方向与水平回转运动的方向垂直。水平回转运动机构20包括第一电机1、第一主动带轮3、第一同步带2、第一被 动带轮5、导向轴11及支撑套12，第一电机1固定在机架14上，第一主动带轮3固定在 第一电机1的第一电机轴22上，第一被动带轮5与机架14构成转动副，第一同步带2水 平放置，第一同步带2连接第一主动带轮3和第一被动带轮5，支撑套12与机架14构成 转动副，第一被动带轮5与支撑套12的转动轴线相同，导向轴11可以有两根，各导向轴 11的两端分别与第一被动带轮5和支撑套12固定，两根导向轴11平行并关于该转动轴线对称。水平回转运动机构20通过导 向轴11输出水平回转运动的动力。导向轴可以有两 根，也可以有一根或者两根以上。导向轴作为整个水平回转运动机构的第一输出件，实 现水平回转运动的输出。第一主动带轮、第一同步带及作为第三输出件的第一被动带轮 形成传动机构，第一电机与该传动机构连接，第三输出件输出水平回转运动，第三输出 件和第一输出件同步转动配合，使第一输出件也能作水平回转运动。垂直直线运动机构21包括第二电机9、第二主动带轮10、第二同步带8、第二被 动带轮6及带轮支撑轴7。第二电机9固定在机架14上，第二主动带轮10固定在第二电 机9的第二电机轴23上，带轮支撑轴7固定在机架14上，第二被动带轮6套在带轮支撑 轴7上并可以绕带轮支撑轴7的轴线转动，第二同步带8竖直放置，第二同步带8连接第 二主动带轮10和第二被动带轮6。垂直直线运动机构通过作为第二输出件的第二同步带 输出垂直直线运动的动力。联动机构13包括作为联动件的带动板16、作为滑动件的滑块15及主轴4。主 轴4与滑块15固定，主轴4的上端与第一被动带轮5形成移动副，第一被动带轮5可以 套在主轴4上，带动板16与滑块15形成转动副，带动板16与第二同步带8固定，滑块 15与两个导向轴11均构成移动副，使整个联动机构13能沿着导向轴11作直线移动。两 根导向轴11转动时驱动滑块15转动，导向轴11与滑块15形成的移动副可以使用直线导 轨副或者是精轴与直线轴承配合的移动副，或者是其他能够实现在主轴的转动轴线上直 线移动的移动副。滑块15与导向轴11形成的两个移动副及主轴4与第一被动带轮5形 成的移动副共同实现垂直方向的运动导向。联动机构13将水平回转运动和垂直直线运动 输出到主轴4，实现驱动机构的水平回转运动和垂直直线运动的集成输出。主轴4可以为 空心轴，从而可以在主轴的内部布置线材、管路。该主轴4可以仅与第一被动带轮5形 成移动副，也可以延长而与支撑套12形成移动副，即相当于主轴4贯穿整个驱动机构。驱动机构还可以包括水平限位机构。该水平限位机构包括挡片17及限位体18， 该挡片17与第一被动带轮5固定，限位体18固定在机架14上，限位体18具有至少一个 凸起19，该凸起19位于挡片的水平回转运动轨迹上，该凸起19可以用于阻挡挡片，实现 机械限位的作用。该凸起19的位置可以在限位体的圆周方向进行调整，在圆周方向的任 意位置都可以实现限位作用，使得驱动机构具有良好的通用性。限位体上的凸起19可以 有两个，将挡片17限制在一个角度范围内转动，限制了主轴4的水平回转角度范围，使 加样针或搅拌杆水平回转角度范围与生化分析仪面板上的轨迹槽匹配。该挡片17也可以 作为触发传感器的挡片。驱动机构的工作过程如下第一电机1输出动力，使得第一主动带轮3、第一同 步带2、第一被动带轮5、导向轴11及支撑套12围绕同一转动轴线作水平回转运动，导 向轴11带着与其形成移动副的滑块15围绕该转动轴线作水平回转运动，滑块15与主轴4 固定，从而使得主轴4输出水平回转运动。第二电机9输出动力，使得第二同步带8和 带动板16垂直直线运动，带动板16带着滑块15沿导向轴11垂直直线运动，滑块15则 带着主轴4在主轴的转动轴线上垂直直线运动，从而使得主轴输出垂直直线运动。驱动机构包括水平回转运动机构、垂直直线运动机构及联动机构，水平回转运 动机构包括用于提供动力的第一电机及用于输出水平回转运动的第一输出件，第一电机 与该第一输出件驱动连接，垂直直线运动机构包括用于提供动力的第二电机及用于输出垂直直线运动的第二输出件，第二电机与第二输出件动力连接，联动机构包括联动件、 滑动件及主轴，联动件与第二输出件固定并与滑动件形成转动副，滑块与第一输出件形 成移动副，主轴与滑块固定，第一电机工作时，主轴作水平回转运动；第二电机工作 时，第二输出件通过联动件、滑动件带着主轴作垂直直线运动。该水平回转运动机构可 以包括前述的同步带 传动机构，也可以包括齿轮传动机构，或者是其他能够输出水平回 转运动的机构；该垂直直线运动机构可以包括前述的同步带传动机构，也可以包括丝杠 副或者是齿轮齿条传动机构，或者是其他能够输出垂直直线运动的机构。一种生化分析仪，包括前述的驱动机构，该驱动机构的主轴可以带着生化分析 仪的加样针或搅拌杆作水平回转运动和垂直直线运动。以上内容是结合具体的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1.一种驱动机构，包括机架及设置在所述机架上的水平回转运动机构和垂直直线运 动机构，所述水平回转运动机构包括具有第一电机轴的第一电机及用于输出水平回转运 动的第一输出件，所述垂直直线运动机构包括具有第二电机轴的第二电机及用于输出垂 直直线运动的第二输出件，其特征在于还包括联动机构，所述联动机构包括主轴、联 动件及滑动件，所述联动件与所述第二输出件固定并与所述滑动件形成转动副，所述滑 动件和所述第一输出件形成移动副，所述主轴和所述滑动件固定。
2.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于还包括水平限位机构，所述水平限 位机构包括挡片及限位体，所述挡片与所述第一输出件固定，所述限位体固定在所述机 架上并位于所述挡片的运动轨迹上。
3.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于所述水平回转运动机构还包括传动 机构，所述第一电机与所述传动机构连接，所述传动机构具有用于输出水平回转运动的 第三输出件，所述第三输出件和第一输出件同步转动配合。
4.如权利要求3所述的驱动机构，其特征在于所述第三输出件和主轴形成移动副。
5.如权利要求4所述的驱动机构，其特征在于所述水平回转运动机构还包括支撑 套，所述传动机构包括第一主动带轮、第一同步带及第一被动带轮，所述第一主动带轮 固定在所述第一电机轴上，所述第一同步带连接所述第一主动带轮和第一被动带轮，所 述第一被动带轮即所述第三输出件，所述第一输出件为导向轴，所述导向轴的两端分别 与所述第一被动带轮和支撑套固定，所述支撑套与机架形成转动副。
6.如权利要求3所述的驱动机构，其特征在于所述水平回转运动的传动机构为同 步带传动机构或齿轮传动机构，所述垂直直线运动机构为同步带传动机构、丝杠副或齿 轮传动机构。
7.如权利要求6所述的驱动机构，其特征在于所述垂直直线运动机构包括第二主 动带轮、第二同步带及第二被动带轮，所述第二主动带轮与所述第二电机轴固定，所述 第二同步带连接所述第二主动带轮和第二被动带轮，所述第二被动带轮与所述机架形成 转动副，所述第二同步带即所述第二输出件。
8.如权利要求7所述的驱动机构，其特征在于所述导向轴有相互平行的两根，且 两根导向轴关于所述主轴的转动轴线对称。
9.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于所述主轴为轴向贯穿的空心轴。
10.—种生化分析仪，其特征在于包括权利要求1-9中任意一项所述的驱动机构。
专利摘要本实用新型公开了一种驱动机构及具有该驱动机构的生化分析仪，包括机架及设置在所述机架上的水平回转运动机构、垂直直线运动机构及联动机构，所述水平回转运动机构包括具有第一电机轴的第一电机及用于输出水平回转运动的第一输出件，所述垂直直线运动机构包括具有第二电机轴的第二电机及用于输出垂直直线运动的第二输出件，所述联动机构包括主轴、联动件及滑动件，所述联动件与所述第二输出件固定并与所述滑动件形成转动副，所述滑动件和所述第一输出件形成移动副，所述主轴和所述滑动件固定。对于该驱动机构，降低了第一、二电机的无效负载，降低了对第一、二电机的驱动转矩的要求，提高了整个驱动机构的可靠性。
文档编号G01N35/10GK201795018SQ20102019930
公开日2011年4月13日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者刘华勇, 刘奇松, 高再兴 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司
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