专利名称：生化分析仪用三维运动机械臂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三维运动机械臂，可广泛应用于临床检验医学全自动生化分
析仪中对液体介质，如试剂和样本的精密移�。羧远治鲆羌际趿煊�。
背景技术：
机械臂是生化分析仪器中关键的部件之一，其主要功能为按设定的程序将不同量 的液体试剂、样本和清洗液等液体介质移至反应杯中，因而对走位精度的要求极高，同时为 了延长使用寿命，要求其各零部件在运行时的摩擦力矩尽可能地少。现有技术主要采用电 机驱动轴承旋转的方式来实现移取液体的功能，其主要构件一般由移液臂和与其相连的驱 动电机构成，其零部件多，结构复杂，装配精度难以控制，维护时拆卸难度大，加大了生产和 维护成本。在移液臂向一个方向运动时，其它方向易产生移动间隙，从而造成走位偏移，同 时移液臂在移动时多采用滑动模式，与支架间的相对摩擦大，降低了使用寿命。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种走位精确、装配简单、维护方 便、使用寿命长、成本低廉的生化分析仪用三维运动机械臂。 本实用新型的技术方案实现是设计一种生化分析仪用三维运动机械臂，包括采 样机构、旋转机构、垂直运动机构和机架；所述采样机构包括采样/试剂针及采样/试剂针 连接件，所述采样/试剂针垂直连接于所述采样/试剂针连接件一端；所述旋转机构包括旋 转方向电机、旋转主动轮、旋转皮带及旋转被动轮；所述垂直运动机构包括纵向运动电机、 纵向运动主动轮、纵向皮带及位于机架下部的纵向被动轮；所述采样/试剂针连接件另一 端与平行于所述采样/试剂针的滚珠花键轴的上端连接，所述滚珠花键轴的直线承轴设置 在第一轴承内，所述滚珠花键轴的下端通过联接器与所述纵向皮带连接；所述旋转被动轮 通过第一轴承与滚珠花键轴连接；所述第一轴承、旋转机构和垂直运动机构固定在所述机 架上。 作为对本实用新型的改进，所述联接器包括第二轴承和连接板，在所述第二轴承 的轴承座外设有环形槽，在所述连接板前端设凸起，所述凸起伸在所述环形槽内，所述连接 板后端与所述纵向皮带连接。 作为对本实用新型的进一步改进，在所述滚珠花键轴上，所述第二轴承下面设有 止位块。 作为对本实用新型的更进一步改进，所述机架包括上盖板、下盖板及垂直于连接 于上盖板和下盖板之间的侧板，所述旋转方向电机设置在所述上盖板上，所述纵向运动电 机设置在所述侧板上部。 作为对本实用新型的更进一步改进，所述滚珠花键轴采用的是Z轴方向运动寿命 达3. 4万千米，X-Y方向转动间隙为零的滚珠花键轴。 作为对本实用新型的更进一步改进，在在所述第二轴承的轴承座与所述止位块之间设有防振减噪垫片。 作为对本实用新型的更进一步改进，所述防振减噪垫片是用聚四氟乙稀制作的。[0011] 本实用新型的优点在于 ①采用复合轴承结构设计，将组装件减少到最少，降低成本的同时提高了装配精度。 ②对整体结构及部件进行精度分解计算，采用高精度滚珠花键轴，Z轴方向运动寿命达3. 4万千米，X-Y方向转动间隙为零。为保证转动间隙精确度传至取样和试剂针，对部件连接进行了零间隙扭距传递结构设计。 ③在整体设计时，对整体结构进行受力分析和计算，对Z轴方向运动的动力传递
设计成特殊结构，使滚珠花键轴受到的力为对称力矩；对滚珠花键轴和上下连接器进行轴
承连接结构设计；对旋转从动轮和皮带轮的结合部也进行轴承连接结构设计。上述设计将
滑动磨檫转化为滚动磨檫，极大地降低了磨檫力矩。
设计了防振减噪垫片，使机械臂运行平稳，噪声很低。 通过上述4种特殊设计，使本实用新型与同类三维运动机械臂相比，具有组件少，组装成品后精度高，可靠性高、成本低的优点。
图1是本实用新型一种实施例的剖视结构示意图。[0018] 图2是图1的立体分解结构示意图。
具体实施方式请参见图1和图2，它是一种生化分析仪用三维运动机械臂，包括采样机构1、旋转机构2、垂直运动机构3和机架4 ;所述采样机构1包括采样/试剂针11及采样/试剂针连接件12，所述采样/试剂针11垂直连接于所述采样/试剂针连接件12 —端；所述旋转机构2包括旋转方向电机21、旋转主动轮22、旋转皮带23及旋转被动轮24，所述旋转方向电机21通过旋转主动轮22、旋转皮带23及旋转被动轮24带动滚珠花键轴5旋转；所述垂直运动机构3包括纵向运动电机31、纵向运动主动轮32、纵向皮带33及位于机架4下部的纵向被动轮34，所述向运动电机31通过纵向运动主动轮32、纵向皮带33、位于机架4下部的纵向被动轮34和联接器8带动滚珠花键轴5上下运动；所述采样/试剂针连接件12另一端与平行于所述采样/试剂针11的滚珠花键轴5的上端连接，所述滚珠花键轴5的直线承轴6设置在第一轴承7内，所述滚珠花键轴5的下端通过联接器8与所述纵向皮带33连接；所述旋转被动轮24通过第一轴承7与滚珠花键轴5连接；所述第一轴承7、旋转机构2和垂直运动机构3固定在所述机架4上。 本实施例中，所述联接器8包括第二轴承81和连接板82，在所述第二轴承81的轴承座外设有环形槽811，在所述连接板前端设凸起821，所述凸起821伸在所述环形槽811内，所述连接板82后端与所述纵向皮带33连接。在所述滚珠花键轴5上，所述第二轴承81下面设有止位块812。在所述第二轴承81的轴承座与所述止位块812之间设有用聚四氟乙稀制作的防振减噪垫片813。所述机架4包括上盖板41、下盖板42及垂直于连接于上盖板41和下盖板42之间的侧板43，所述旋转方向电机21设置在所述上盖板41上，所述纵向运动电机31设置在所述侧板43上部，在所述下盖板42下底面上设有支架脚44。本实施例中，所述滚珠花键轴5采用是Z轴方向运动寿命达3. 4万千米，X-Y方向转动间隙为零的滚珠花键轴。
权利要求一种生化分析仪用三维运动机械臂，包括采样机构(1)、旋转机构(2)、垂直运动机构(3)和机架(4)；所述采样机构(1)包括采样/试剂针(11)及采样/试剂针连接件(12)，所述采样/试剂针(11)垂直连接于所述采样/试剂针连接件(12)一端；所述旋转机构(2)包括旋转方向电机(21)、旋转主动轮(22)、旋转皮带(23)及旋转被动轮(24)；所述垂直运动机构(3)包括纵向运动电机(31)、纵向运动主动轮(32)、纵向皮带(33)及位于机架(4)下部的纵向被动轮(34)；其特征在于，所述采样/试剂针连接件(12)另一端与平行于所述采样/试剂针(11)的滚珠花键轴(5)的上端连接，所述滚珠花键轴(5)的直线承轴(6)设置在第一轴承(7)内，所述滚珠花键轴(5)的下端通过联接器(8)与所述纵向皮带(33)连接；所述旋转被动轮(24)通过第一轴承(7)与滚珠花键轴(5)连接；所述第一轴承(7)、旋转机构(2)和垂直运动机构(3)固定在所述机架(4)上。
2. 根据权利要求l所述的生化分析仪用三维运动机械臂，其特征在于，所述联接器(8) 包括第二轴承(81)和连接板(82)，在所述第二轴承(81)的轴承座外设有环形槽(811)，在 所述连接板前端设凸起(821)，所述凸起(821)伸在所述环形槽(811)内，所述连接板(82) 后端与所述纵向皮带(33)连接。
3. 根据权利要求2所述的生化分析仪用三维运动机械臂，其特征在于，在所述滚珠花 键轴(5)上，所述第二轴承(81)下面设有止位块(812)。
4. 根据权利要求1、2或3所述的生化分析仪用三维运动机械臂，其特征在于，所述机架 (4)包括上盖板(41)、下盖板(42)及垂直于连接于上盖板(41)和下盖板(42)之间的侧板 (43)，所述旋转方向电机(21)设置在所述上盖板(41)上，所述纵向运动电机(31)设置在 所述侧板(43)上部。
5. 根据权利要求4所述的生化分析仪用三维运动机械臂，其特征在于，所述滚珠花键 轴(5)采用的是Z轴方向运动寿命达3.4万千米，X-Y方向转动间隙为零的滚珠花键轴。
6. 根据权利要求3所述的生化分析仪用三维运动机械臂，其特征在于，在所述第二轴 承(81)的轴承座与所述止位块(812)之间设有防振减噪垫片(813)。
7. 根据权利要求6所述的生化分析仪用三维运动机械臂，其特征在于，所述防振减噪 垫片(813)是用聚四氟乙稀制作的。
专利摘要一种生化分析仪用三维运动机械臂，包括采样机构、旋转机构、垂直运动机构和机架；所述采样机构包括采样/试剂针及采样/试剂针连接件，所述旋转机构包括旋转方向电机、旋转主动轮、旋转皮带及旋转被动轮；所述垂直运动机构包括纵向运动电机、纵向运动主动轮、纵向皮带及位于机架下部的纵向被动轮；所述采样/试剂针连接件另一端与平行于所述采样/试剂针的滚珠花键轴的上端连接，所述滚珠花键轴的直线承轴设置在第一轴承内，所述滚珠花键轴的下端通过联接器与所述纵向皮带连接；所述旋转被动轮通过第一轴承与滚珠花键轴连接。本实用新型具有组件少、组装成品后精度高，可靠性高、成本低的优点。
文档编号G01N35/04GK201514411SQ20092026814
公开日2010年6月23日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者周连喜, 朱文超, 李金宽, 魏高强 申请人:深圳市凯特生物医疗电子科技有限公司
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