一种试剂盒抓取机构

技术领域

本申请涉及医疗检测技术领域，尤其是涉及一种试剂盒抓取机构。

背景技术

在医学检测过程中常需要用到试剂盒，由于试剂盒存放在试剂盒承载盘上，因此常常需要移动试剂盒到指定位置，将待检样本加入到试剂盒中。在进行检测过程中手动抓取、转移、释放试剂盒的工作效率低，易出现污染，影响检测结果，人为干扰因素比较大。

在现有的机械式试剂盒抓取装置中，抓取装置中的竖直移动机构大多通过采用滚珠丝杠结构，丝杠的两端均需要设置丝杠支撑，导致丝杠在竖直方向的行程较短；并且驱动丝杠的电机需要安装在竖直移动机构的支撑座上，导致竖直移动的重量较大，在抓取作业时的稳定性和精度都无法得到有效保证，增加了维护成本，无法满足高效率的检测工作。

发明内容

为了提高检测的效率，减少人为因素带来的差错，提高检测的自动化程度，增强机构运行的稳定性，提高Y轴方向移动的行程、稳定度及精度，本申请提供一种试剂盒抓取机构。

本申请的上述申请目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种试剂盒抓取机构，包括底座，所述底座上设有支撑架，所述支撑架上设有X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，所述Z轴移动机构连接抓取装置；

所述X轴移动机构包括X轴滑座、X轴滑轨、X轴滑台和X轴驱动部，所述X轴滑座固定在支撑架顶部，所述X轴滑轨固定在X轴滑座上，所述X轴滑台滑设在X轴滑轨上，所述X轴驱动部连接X轴滑台，用于驱动其沿X轴滑轨移动；

所述Y轴移动机构包括Y轴滑座、Y轴滑轨、Y轴滑台和Y轴驱动部，所述Y轴滑座固连在X轴滑台上，所述Y轴滑座长度方向与X轴滑座长度方向垂直，所述Y轴滑轨固定在Y轴滑座上，所述Y轴滑台滑设在Y轴滑轨上，所述Y轴驱动部连接Y轴滑台，用于驱动其沿Y轴滑轨移动；

所述Z轴移动机构包括Z轴从动件和Z轴驱动部，所述Z轴从动件滑设在Y轴滑台上，所述Z轴驱动部连接Z轴从动件，用于驱动其沿Z轴方向移动，所述Z轴垂直底座；

所述Z轴驱动部包括Z轴电机，传动杆和主动件，所述Z轴电机固设在X轴滑台上，所述传动杆沿Y轴方向设置并通过连轴器与Z轴电机连接，所述Y轴滑座远离Z轴电机一端固连支撑板，所述传动杆远离Z轴电机一端转动连接支撑板，所述传动杆穿设Y轴滑台，所述主动件滑动卡套在传动杆上并与Y轴滑台转动连接，所述主动件与从动件传动连接；

所述从动件下端连接抓取装置。

通过采用上述技术方案，X轴移动机构和Y轴移动机构能够将与Y轴滑台上的抓取装置移动至试剂盒的正上方，Z轴驱动部能够控制从动件上的抓取装置对试剂盒的吸附、转移及释放工作，提高检测工作的效率，减少人为失误，保证检测的准确性。

优选的，所述从动件为滑杆，所述主动件为齿轮，所述滑杆靠近齿轮一侧设有与齿轮啮合的齿条。

通过采用上述技术方案，Z轴电机驱动传动杆转动，从而带动齿轮同步转动并可在传动杆上滑动，同时齿轮与滑杆上的齿条啮合，可带动滑杆沿Z轴方向移动，实现抓取装置沿Z轴方向的移动，便于对试剂盒的抓取或释放。

优选的，所述主动件两侧分别套装同轴的滚动轴承，两所述滚动轴承的外圈均固定连接在Y轴滑座上。

通过采用上述技术方案，主动件两侧套装滚动轴承，两滚动轴承的外圈固定连接在Y轴滑座上，可以减小主动件与Y轴滑座之间的摩擦力，减少动力的损失，同时还可保证主动件与Y轴滑座能同步沿传动杆进行滑动，实现抓取装置能够沿Y轴方向顺利的移动。

优选的，所述Y轴滑台上穿设沿Z轴方向设置的滑套，所述从动件滑设在滑套内，所述滑套靠近主动件一侧设有与主动件相通的让位口，所述主动件与从动件在让位口处传动连接。

通过采用上述技术方案，Y轴滑台上穿设滑套，从动件滑设在滑套内，可以保证从动件在Z轴方向运动的稳定性和精度，滑套靠近主动件一侧设有与主动件相通的让位口，能够保证主动件与从动件在让位口处进行传动连接，实现主动件驱动从动件沿滑套进行Z轴方向的移动。

优选的，所述传动杆的横截面为多边形，所述主动件的内孔与传动杆滑动卡套连接。

通过采用上述技术方案，传动杆的横截面为多边形，主动件的内孔采用与传动杆多边形滑动卡套适配，可以保证主动件能随传动杆同步转动，同时还能够沿传动杆进行滑动，实现抓取装置沿Y轴方向的移动，同时还能保证主动件驱动从动件，实现从动件沿Z轴方向的移动。

优选的，所述从动件上端固定连接限位块。

通过采用上述技术方案，从动件上端固定连接限位块，防止从动件向下过度运动而脱离滑套，保证从动件的正常运行。

优选的，所述抓取装置包括真空发生器、气管、安装座和吸盘，所述真空发生器固连在底座上，所述从动件下端固连安装座，所述安装座底部固连竖直的吸盘，所述吸盘与真空发生器之间连接气管。

通过采用上述技术方案，抓取装置沿Z轴方向的移动，使吸盘能够达到预定要抓取或释放试剂盒的位置，然后通过控制真空发生器达到吸盘对试管盒的吸附或释放目的，真空发生器能够控制吸盘的吸附力大小，根据不同试剂盒的重量，可调节对吸盘吸附力。

优选的，所述X轴驱动部包括X轴电机，X轴主动轮、X轴从动轮和X轴同步带，所述X轴电机固定连接在X轴滑座底部一端，所述X轴滑座另一端转动连接X轴从动轮，所述X轴电机固定连接X轴主动轮，所述X轴主动轮和X轴从动轮之间通过X轴同步带传动连接，所述X轴同步带与X轴滑台连接；所述Y轴驱动部包括Y轴电机，Y轴主动轮、Y轴从动轮和Y轴同步带，所述Y轴电机固定连接在Y轴滑座一端，所述Y轴滑座另一端转动连接Y轴从动轮，所述Y轴电机固定连接Y轴主动轮，所述Y轴主动轮和Y轴从动轮之间通过Y轴同步带传动连接，所述Y轴同步带与Y轴滑台连接。

通过采用上述技术方案，X轴驱动部的X轴同步带可驱动X轴滑台在X轴滑轨上移动，Y轴驱动部的Y轴同步带可驱动Y轴滑台在Y轴滑轨上移动，从而实现Y轴滑台上从动件带动抓取装置在X轴方向或Y轴方向的移动。

优选的，所述X轴滑座一端设有X轴感应件，所述X滑台上设有X轴挡片，所述X轴挡片用于遮挡X轴感应件；所述Y轴滑座一端设有Y轴感应件，所述Y轴滑台上设用于遮挡Y轴感应件的Y轴挡片；所述Y轴滑台上设有Z轴感应件，所述从动件下端上设用于遮挡Z轴感应件的Z轴挡片。

通过采用上述技术方案，X轴感应件、Y轴感应件、Z轴感应件与相应的X轴挡片、Y轴挡片、Z轴挡片适配，可实现对X轴滑台、Y轴滑台、从动件的运动进行定位。

优选的，所述X轴滑座和Y轴滑座上均设有防护件，所述X轴滑座上的防护件一端连接X轴滑座，另一端连接X轴滑台；所述Y轴滑座上的防护件一端连接Y轴滑座，另一端连接Y轴滑台。

通过采用上述技术方案，X轴滑座和Y轴滑座上均设有防护件，防护件可随X滑台或Y轴滑台进行柔性移动，防护件的外侧固定连接线缆，保证相应部件与线缆的连接，同时还能避免线缆在设备中的缠绕，保证机构的安全运行。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

本申请通过设置X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，可多自由度的对试剂盒的抓取，实现对试剂盒的吸附、转移和释放，Z轴电机驱动传动杆转动并同步带动主动件，主动件驱动Y轴滑台上的从动件沿Y轴方向移动，该结构更为简洁实用，减小了Y轴驱动机构占用空间和重量，提高Y轴方向的移动行程，提高了Y轴方向移动稳定性和精度，检测效率及自动化程度得到提高，减少检测的人为因素带来的准确率低的问题。

本申请的抓取装置采用真空发生器和吸盘，可以对试剂盒进行准确吸附或释放，在对试剂盒的抓取或释放过程无噪音，使用寿命长，维护简便。

附图说明

图1是本申请的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本申请Y轴移动机构爆炸图。

图示，1、底座；11、支撑架；2、X轴移动机构；21、X轴滑座；211、X轴感应件；22、X轴滑轨；23、X轴滑台；231、X轴挡片；24、X轴驱动部；241、X轴电机；242、X轴主动轮；243、X轴从动轮；244、X轴同步带；3、Y轴移动机构；31、Y轴滑座；311、支撑板；32、Y轴滑轨；33、Y轴滑台；331、滑套；3311、让位口；333、Z轴感应件；34、Y轴驱动部；341、Y轴电机；342、Y轴主动轮；343、Y轴从动轮；344、Y轴同步带；4、Z轴移动机构；41、从动件；411、齿条；412、限位块；42、Z轴驱动部；421、Z轴电机；422、传动杆；423、主动件；4231、滚动轴承；5、抓取装置；51、真空发生器；52、安装座；521、Z轴挡片；53、吸盘；6、防护件。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

如图1、2所示，一种试剂盒抓取机构，包括底座1，底座1上设有与其垂直的支撑架11，支撑架11上设有X轴移动机构2、Y轴移动机构3和Z轴移动机构4，Z轴移动机构4连接抓取装置5；其中X轴与Y轴垂直，X轴与Y轴分别平行底座1，Z轴与底座1垂直。

X轴移动机构2包括X轴滑座21、X轴滑轨22、X轴滑台23和X轴驱动部24，X轴滑座21固定在支撑架11顶部，X轴滑轨22固定在X轴滑座21上，X轴滑台23滑设在X轴滑轨22上，X轴驱动部24连接X轴滑台23，用于驱动X轴滑台23沿X轴滑轨22移动。

Y轴移动机构3包括Y轴滑座31、Y轴滑轨32、Y轴滑台33和Y轴驱动部34，Y轴滑座31固连在X轴滑台23上，Y轴滑座31长度方向与X轴滑座21长度方向垂直，Y轴滑轨32固定在Y轴滑座31上，Y轴滑台33滑设在Y轴滑轨32上，Y轴驱动部34连接Y轴滑台33，用于驱动Y轴滑台33沿Y轴滑轨32移动。

Z轴移动机构4包括Z轴从动件41和Z轴驱动部42，Z轴从动件41滑设在Y轴滑台33上，Z轴驱动部42连接Z轴从动件41，用于驱动其沿Z轴方向移动。

Z轴驱动部42包括Z轴电机421，传动杆422和主动件423，Z轴电机421固设在X轴滑台23上，并位于Y轴电机341的下方，传动杆422沿Y轴方向设置并通过连轴器与Z轴电机421连接，Y轴滑座31远离Z轴电机421一端固连支撑板311，传动杆422远离Z轴电机421一端通过轴承转动连接支撑板311，传动杆422穿设Y轴滑台33，主动件423滑动卡套在传动杆422上并与Y轴滑台33转动连接，主动件423与从动件41传动连接；从动件41下端连接抓取装置5。

X轴移动机构2和Y轴移动机构3能够将与Y轴滑台33上的抓取装置5移动至试剂盒的正上方，Z轴驱动部42能够控制从动件41上的抓取装置5靠近或远离试剂盒，从而实现对试剂盒的吸附、转移及释放工作。

如图1所示，本实施例的X轴驱动部24包括X轴电机241，X轴主动轮242、X轴从动轮243和X轴同步带244，X轴电机241固定连接在X轴滑座21底部一端，X轴滑座21另一端转动连接X轴从动轮243，X轴电机241固定连接X轴主动轮242，X轴主动轮242和X轴从动轮243之间通过X轴同步带244传动连接，X轴同步带244与X轴滑台23连接，通过X轴同步带244带动X轴滑台23在X轴滑轨22上移动。

本实施例的Y轴驱动部34包括Y轴电机341，Y轴主动轮342、Y轴从动轮343和Y轴同步带344，Y轴电机341固定连接在Y轴滑座31一端，Y轴滑座31另一端转动连接Y轴从动轮343，Y轴电机341固定连接Y轴主动轮342，Y轴主动轮342和Y轴从动轮343之间通过Y轴同步带344传动连接，Y轴同步带344与Y轴滑台33连接，通过Y轴同步带344带动Y轴滑台33在Y轴滑轨32上移动。

X轴驱动部24 和Y轴驱动部34可相应的驱动X轴滑台23在X轴滑轨22上移动以及Y轴滑台33在Y轴滑轨32上移动，从而使Y轴滑台33上的从动件41带动抓取装置5在X轴方向或Y轴方向的移动，从而能够保证抓取装置5快速准确的移动到需要抓取的试剂盒上方。

如图3所示，在一实施例中，从动件41为滑杆，滑杆为圆柱状，主动件423为齿轮，滑杆靠近齿轮一侧设有与齿轮啮合的齿条411。由于Z轴移动机构4的Z轴电机421设置在X轴滑台23上，Y轴滑台33上只有主动件423对从动件41进行驱动，大大降低了Y轴滑台33的总重量，提高了Y轴滑台33在Y轴滑轨32上移动的稳定性和精度，进而保证了从动件41上的抓取装置5定位的稳定性和精度，确保抓取装置5能够稳定、准确的对试剂盒进行吸附或释放。同时，由于从动件41采用圆柱状滑杆，滑杆的长度不受限制，所以滑杆在Z轴方向上的位移行程没有限制，提高了抓取机构的适应性。Z轴电机421驱动传动杆422转动，从而带动齿轮同步转动，Y轴同步带344又可带动Y轴滑台33沿Y轴滑轨32滑动，从而带动齿轮在传动杆422上滑动；齿轮与滑杆上的齿条411的啮合，则可带动滑杆沿Z轴方向移动，最终实现抓取装置5沿Z轴方向的移动，便于对试剂盒的吸附或释放。

如图3所示，在一实施例中，为了减少主动件423与Y轴滑座31之间的摩擦力，减少动力的损失，主动件423两侧分别套装同轴的滚动轴承4231，两滚动轴承4231的外圈均固定连接在Y轴滑座31上。

如图3所示，在一实施例中，为了提高从动件41在Z轴方向运动的稳定性和精度，Y轴滑台33上穿设沿Z轴方向设置的滑套331，从动件41滑设在滑套331内，滑套331靠近主动件423一侧设有与主动件423相通的让位口3311，主动件423与从动件41在让位口3311处传动连接，主动件423的动力传递给从动件41，实现从动件41沿Z轴方向的上下移动。

如图3所示，为了保证主动件423能随传动杆422同步转动，同时还能够沿传动杆422进行滑动，传动杆422的横截面为多边形，主动件423的内孔采用与传动杆422多边形滑动卡套适配，本实施例的传动杆422的横截面为方形，主动件423的内孔也为方形。

从动件41上端固定连接限位块412，限位块412可防止从动件41向下过度运动而脱离滑套331，保证从动件41的正常运行。

如1所示，本实施例的抓取装置5包括真空发生器51、气管（图中未示出）、安装座52和吸盘53，真空发生器51固连在底座1上，从动件41下端固连安装座52，安装座52底部固连竖直的吸盘53，吸盘53与真空发生器51之间连接气管，真空发生器51与吸盘53之间为密闭通道，吸盘53跟随从动件41沿Z轴方向向下移动，使吸盘53能够抵靠要抓取的试剂盒，当需要吸附试剂盒时，真空发生器51启动，气管内产生负压，吸盘53将试剂盒吸附，通过Z轴移动机构4将从动件41升起，再通过X轴移动机构2和Y轴移动机构3的协调工作，将试剂盒移动到待检测位置上方，Z轴移动机构4控制从动件41下降至检测位置，真空发生器51停止工作，气管内无负压产生，Z轴移动机构4控制从动件41上的吸盘53向上移动，吸盘53与试剂盒分离。上述过程周而复始进行，实现本申请抓取机构对试剂盒的吸取、转移和释放任务。

如图1所示，X轴滑座21一端设有X轴感应件211，X滑台上设有X轴挡片231，X轴挡片231用于遮挡X轴感应件211；Y轴滑座31一端设有Y轴感应件（图中未示出），Y轴滑台33上设用于遮挡Y轴感应件的Y轴挡片（图中未示出）；Y轴滑台33上设有Z轴感应件333，从动件41下端上设用于遮挡Z轴感应件333的Z轴挡片521。

X轴感应件211、Y轴感应件、Z轴感应件333与相应的X轴挡片231、Y轴挡片、Z轴挡片521适配，可实现对X轴滑台23、Y轴滑台33、从动件41的运动进行定位，以控制X轴电机241、Y轴电机341、Z轴电机421的工作状态，X轴感应件211、Y轴感应件、Z轴感应件333可采用光电开关。

如图1所示，在一实施例中，X轴滑座21和Y轴滑座31上均设有防护件6， X轴滑座21上的防护件6一端连接X轴滑座21，另一端连接X轴滑台23；Y轴滑座31上的防护件6一端连接Y轴滑座31，另一端连接Y轴滑台33，防护件6采用坦克链。坦克链可随X滑台或Y轴滑台33进行柔性移动，防护件6的外侧固定连接线缆，保证相应部件与线缆能够安全稳定的连接，避免线缆在设备中的缠绕。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。