专利名称：采样针驱动机构的制作方法
技术领域：
采样针驱动机构
(一) 技术领域 本实用新型涉及一种采样针驱动机构，具体地，涉及一种实
现驱动采样针沿竖直方向和水平方向运动的驱动机构。
(二)
背景技术：
在医学检测领域中，需要采样针完成样本的采集， 一般情况 下，所述采样针需要专门的驱动机构来完成上述样本采集过程。
中国国家知识产权局第2006200543189号实用新型专利对所述采 样针驱动机构的技术现状作了比较详尽的描述，并示出了现在采 样针驱动机构的两种基本结构形式，即"垂直运动+水平直线运动" 的传动机构和"垂直运动+水平偏转"的传动机构。不过有一点， 这两种结构形式的采样针传动机构并非谁是谁的改进，而是现在 并存的两种传动机构，各有优缺点，本实用新型则涉及一种"垂 直运动+水平直线运动"的采样针传动机构。
医疗行业样本的采集有赖于采样针的准确定位，并且很多情 况下由于采样要完成数次，必须保证每次采样定位一致，也就是 这个领域所讲的采样重复性指标。就目前来看，为了达到上述技 术指标的要求所采用的技术手段都集中在上述驱动机构的动力和 传动机构部分。其中，目前所采用的技术手段之一是采用新型的 原动构件，即用易于精确控制的步进电机代替普通电机，传动部 分则采用传动稳定、精确的机构中成本相对较低的同步带传动机 构。上述"垂直运动+水平直线运动"的传动机构和"垂直运动+ 水平偏转"的传动机构都在这方面做了有益的探索，不过上述措 施由于同步带自身存在一定的传动误差，仅仅依靠控制步进电机 步数并不能获得较理想的定位准确度。
因此，目前出现了一些辅助采样针准确定位的技术手段。公 知的方案是在采样针传动机构上设置传感器，用于作相应位置的 准确定位。但目前传感器的设置都基于现有机械结构基础，即在传动机构运动构件的起始点设置例如形位开关、磁感应开关，结 构简单，易于设置，不用设置附加的机械结构。不过，行位开关 是一种机械触发的传感器，使用次数较多时里面的金属弹片就会 发生变形，定位准确性差。而磁感应开关则是一种和检测件没有 机械接触的传感器，但其容易受到其他磁性材料的影响，可能会 引起误动作，并且一旦有脏东西覆盖，会使其灵敏性变差，不利 于采样针的准确定位。
发明内容
因此，本实用新型针对目前的采样针驱动机构难以对采样针 采样位置准确定位的缺陷，提供了一种能够对采样针采样位置进 行准确定位，并且成本低，结构紧凑的采样针驱动机构，从而易 于达到重复性好的技术要求。
本实用新型采用的技术方案为
本实用新型采样针驱动机构，包括
竖支架，设有可沿其竖直导向杆上下运动的作为采样针载体 的竖直拖板和竖向设置的用于驱动该竖直拖板的第一同步带传动 机构；
机架，设有可沿其水平导向杆左右运动的作为所述竖支架载 体的水平拖板和水平设置的用于驱动该水平拖板的第二同步带传 动机构；
第一步进电机，固定在机架一端，其输出轴连接有一贯穿第 一同步带传动机构下带轮的传动杆，所述下带轮滑套在该传动杆
上，并周向限位；
第二步进电机，固定在机架上，其输出轴设有所述第二同步 带传动机构的主动轮；其特征在于其进一步包括
挡光片，水平的设置在所述水平拖板上；
第一组光电传感器，用于检测上述挡光片运行极限位置，进 而控制所述第二步进电机停；
齿轮，其原动件为所述第一步进电机，并在所述竖直拖板工 进行程中转动小于一周，且齿轮辐板在对应转过圆心角的半径上:样位置精确控制，附加 里利用光电传感器灵敏 定位，以实现重复采样
各设有一通孔；以及
第二组光电传感器，用于检测所述通孔极限位置，进而控制 所述第一步进电机停。
上述采样针驱动机构，所述传动杆为多棱体传动杆。优选地， 所述传动杆为正四棱体传动杆。
所述齿轮与所述第一步进电机输出轴上的齿轮啮合，其传动 比满足上述齿轮转动与竖直拖板运行关系。
所述第一步进电机和第二步进电机位于所述机架同端，对应 两输出轴轴线垂直的设置。
上述采样针驱动机构，所述挡光片位于所述传动杆上方，所 述第一组光电传感器位于所述第二步进电机相对的机架侧板上。
基于本实用新型技术方案的采样针驱动机构，采用光电传感 器作为采样准确定位的辅助元件，以对采 地，对相应机械结构作了一定改进。在这 度高的优点，对采样针采样位置进行准确 一致性高的技术指标。
为了获得上述光电传感 挡光片和一带有感光孔的齿 虑到现有机架在相应于第一 挡光片安装在水平拖板上， 空间可以安装，另外由于其 传感器的安装，其整体尺寸 件而增大，结构相对比较紧 动精度高，且传动比易于控
电机转动角度的齿轮能够通 由于本方案中，光电传感器
第一步进电机的输出轴与该 齿轮的尺寸相对比较大，不 板上设置所说的上述感光孔

器功用的实现 轮，这里的感 步进电机径向 在该水平拖板 外侧就是机架 没有因为增加 凑。另一方面
，在机械结构上增加一 光孔即所述的通孔。考 有足够的安装空间，且 运行路径上也有足够的 的一个面板，利于光电 采样准确定位的辅助元 ，利用齿轮传动机构传 制的特点，所说的用于体现第一步进 过其传动特性获得精度较高；自然， 用于采集所述齿轮转动参数，所以， 齿轮间的传动比相对较大，也就是该 过好处是，便于在面积较大的齿轮辐 ，可选择性强。下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步的阐 述，其中
图1为本实用新型具体实施方式
的一种结构示意图。
图中1、带轮，2、上基座，3、竖直拖板，4、竖支架，5、
竖直导向板，6、光电传感器，7、挡光片，8、光电传感器，9、 通孔，10、齿轮，11、光电传感器，12、固定板，13、第一歩进 电机，14、第二歩进电机，15、水平导向杆，16、传动杆，17、 水平拖板，18、带轮座，19、机架，20、同步带，21、采样针。 具体实施方式
参照说明附图1，本实施例采样针驱动机构，包括 竖支架4，设有可沿其竖直导向杆5上下运动的作为采样针 21载体的竖直拖板3和竖向设置的用于驱动该竖直拖板的第一同 步带传动机构20;
机架19，设有可沿其水平导向杆15左右运动的作为所述竖支 架载体的水平拖板17和水平设置的用于驱动该水平拖板的第二同 步带传动机构；
第一步进电机13，固定在机架一端，其输出轴连接有一贯穿 第一同步带传动机构下带轮的传动杆16，所述下带轮滑套在该传 动杆上，并周向限位；
第二步进电机14，固定在机架上，其输出轴设有所述第二同 步带传动机构的主动轮；其特征在于其进一步包括
挡光片7，水平的设置在所述水平拖板上；
第一组光电传感器，用于检测上述挡光片运行极限位置，进 而控制所述第二步进电机停；
齿轮10，其原动件为所述第一步进电机，并在所述竖直拖板 工进行程中转动小于一周，且齿轮辐板在对应转过圆心角的半径 上各设有一通孔9;以及
第二组光电传感器，用于检测所述通孔极限位置，进而控制 所述第一步进电机停。
在挡光片侧机架上沿其运行路线的起始点位置光电传感器6和光电传感器8构成第一组光电传感器，所说的光电传感器采用 带有U形口的自身对射型光电传感器，所说的挡光片运行轨迹穿 过上述U型口。相应地，第二组传感器针对齿轮回转的特点，在 其径向想对的机架上设置光电传感器11，该光电传感器可以设置 两个，也可以在两所说的通孔间设置一个。
所述传动杆为多棱体传动杆，在水平拖板运行过程中，该传 动杆还能起到导向作用，而多棱体结构使其本身即具有周向限位 作用，从而可以通过其驱动相应带轮。当然，这里传动杆并不限 于多棱体结构，比如圆柱形结构再加一条形突台结构或者具有椭 圆形截面的结构仍然可以实现上述技术预期，这里侧重于采用多 棱体结构在于其便于加工。
进一步地，所述传动杆为正四棱体传动杆，以节约加工成本。 所述齿轮与所述第一步进电机输出轴上的齿轮啮合，其传动 比满足上述齿轮转动与竖直拖板运行关系，相对地，第一步进电 机输出轴上的齿轮可以做得比较小，以减小所述具有通孔的齿轮 结构尺寸。
为便于布线和采样针的使用，所述第一步进电机和第二步进 电机位于所述机架同端，对应两输出轴轴线垂直的设置。便于采 样针的使用体现在设置步进电机的一端结构尺寸大，容易造成操 作不便，因此，把两步进电机设于同端，可在机架另一端实现采 样操作。
为了进一步使该采样机构的结构更紧凑，所述挡光片位于所 述传动杆上方，所述第一组光电传感器位于所述第二步进电机相 对的机架侧板上。
权利要求1.一种采样针驱动机构，包括竖支架(4)，设有可沿其竖直导向杆(5)上下运动的作为采样针(21)载体的竖直拖板(3)和竖向设置的用于驱动该竖直拖板的第一同步带传动机构(20)；机架(19)，设有可沿其水平导向杆(15)左右运动的作为所述竖支架载体的水平拖板(17)和水平设置的用于驱动该水平拖板的第二同步带传动机构；第一步进电机(13)，固定在机架一端，其输出轴连接有一贯穿第一同步带传动机构下带轮的传动杆(16)，所述下带轮滑套在该传动杆上，并周向限位；第二步进电机(14)，固定在机架上，其输出轴设有所述第二同步带传动机构的主动轮；其特征在于其进一步包括挡光片(7)，水平的设置在所述水平拖板上；第一组光电传感器，用于检测上述挡光片运行极限位置，进而控制所述第二步进电机停；齿轮(10)，其原动件为所述第一步进电机，并在所述竖直拖板工进行程中转动小于一周，且齿轮辐板在对应转过圆心角的半径上各设有一通孔(9)；以及第二组光电传感器，用于检测所述通孔极限位置，进而控制所述第一步进电机停。
2. 根据权利要求1所述的采样针驱动机构，其特征在于所述传动杆为多棱体传动杆。
3. 根据权利要求2所述的采样针驱动机构，其特征在于所述传动 杆为正四棱体传动杆。
4. 根据权利要求1所述的采样针驱动机构，其特征在于所述齿轮 与所述第一步进电机输出轴上的齿轮啮合，其传动比满足上述齿轮转动 与竖直拖板运行关系。
5. 根据权利要求1所述的采样针驱动机构，其特征在于所述第一 步进电机和第二步进电机位于所述机架同端，对应两输出轴轴线垂直的 设置。
6. 根据权利要求5所述的采样针驱动机构，其特征在于所述挡光 片位于所述传动杆上方，所述第一组光电传感器位于所述第二步进电机
专利摘要本实用新型公开了一种采样针驱动机构。实用新型由竖支架、机架、第一、二步进电机、挡光片和第一、二组光电传感器以及齿轮组成。通过光电传感器进行定位，并对采样针驱动机构进行相应改进，从而，能够对采样针采样位置进行准确定位，并且成本低，结构紧凑，易于达到重复性好的技术要求。
文档编号G01N1/14GK201368811SQ20092002324
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者苗宗仁, 陈胤良, 韩慧麟 申请人:山东兰桥医学科技有限公司