立面运动结构及光学设备

专利类型 发明授权 法律事件 公开; 实质审查; 授权;
专利有效性 有效专利 当前状态 授权
申请号 CN202110126408.3 申请日 2021-01-29
公开(公告)号 CN114806798B 公开(公告)日 2025-04-29
申请人 深圳华大智造科技股份有限公司; 申请人类型 企业
发明人 陈泽华; 孙磊林; 刘卓; 第一发明人 陈泽华
权利人 深圳华大智造科技股份有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 深圳华大智造科技股份有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:广东省 城市 当前专利权人所在城市:广东省深圳市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:广东省深圳市盐田区北山工业区综合楼及11栋2楼 邮编 当前专利权人邮编:518083
主IPC国际分类 C12M1/00 所有IPC国际分类 C12M1/00C12M1/34
专利引用数量 2 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 7 专利文献类型 B
专利代理机构 深圳市赛恩倍吉知识产权代理有限公司 专利代理人 关雅慧; 许春晓;
摘要 一种立面运动结构,该立面运动结构包括底座、设于底座上的 旋转机 构、设于底座且连接旋转机构的驱动机构、连接旋转机构的 连杆 机构 及设于连杆机构上的固定平台,固定平台用于固定目标物。驱动机构用于驱动旋转机构沿第一方向运动以及绕第一方向转动,连杆机构用于在驱动机构的作用下带动固定平台沿第一方向运动,连杆机构还用于将旋转机构的转动转化为沿第二方向的运动,从而带动固定平台沿第二方向运动,第一方向垂直于第二方向。本 发明 提供的立面运动结构通过连杆结构的设置,将旋转运动转化为直线运动,从而实现固定平台沿竖直平面内的 位置 调整,有效缩小了整体立面运动结构的尺寸。另,本发明还提供了一种光学设备。
权利要求

1.一种立面运动结构,其特征在于,包括:
底座;
旋转机构,旋转设置于所述底座上,所述旋转机构包括旋转设置于所述底座上的丝杆、设置于所述丝杆上的轨道、套设于所述丝杆上的第一联轴器和套设于该丝杆上的第二联轴器,所述轨道包括螺旋设置于所述丝杆上的螺纹槽和沿所述丝杆的轴向设置的直槽;
驱动机构,设置于所述底座且连接所述旋转机构,所述驱动机构包括设置于所述第一联轴器上的第一驱动机构和设置于所述第二联轴器上的第二驱动机构;
连杆机构,连接所述旋转机构;以及
固定平台,设置于所述连杆机构上,所述固定平台用于固定目标物,
所述驱动机构用于驱动所述旋转机构沿第一方向运动以及绕所述第一方向转动,所述连杆机构用于在所述驱动机构的作用下带动所述固定平台沿所述第一方向运动,所述连杆机构还用于将所述旋转机构的所述转动转化为沿第二方向的运动,从而带动所述固定平台沿所述第二方向运动,所述第一方向垂直于所述第二方向,
其中,所述第一驱动机构用于驱动所述第一联轴器绕所述第一方向转动,通过所述第一联轴器与所述螺纹槽的配合实现所述丝杆沿所述第一方向作直线运动,进而通过所述连杆机构将所述丝杆沿所述第一方向的直线运动转化为所述固定平台沿所述第一方向的直线运动;
所述第二驱动机构用于驱动所述第二联轴器绕所述第一方向转动,通过所述第二联轴器与所述直槽的配合,实现所述丝杆绕所述第一方向转动的同时沿所述第一方向作直线运动,通过所述连杆机构能够使所述固定平台同时沿所述第一方向和沿所述第二方向作直线运动;
当所述第二驱动机构驱动所述第二联轴器转动的方向与所述第一驱动机构驱动所述第一联轴器转动的方向相反时,所述第一驱动机构与所述第二驱动机构同时转动,通过所述连杆机构能够使所述固定平台只沿所述第二方向作直线运动,而不沿所述第一方向作直线运动。
2.如权利要求1所述的立面运动结构,其特征在于,所述连杆机构包括旋转座、连杆座以及转轴组件,所述旋转座套设于所述旋转机构,所述旋转座远离所述旋转机构的端部与所述连杆座通过所述转轴组件转动连接,所述固定平台设置于所述连杆座远离所述旋转座的一端;
所述旋转机构用于在所述驱动机构的驱动下带动所述旋转座转动,进而带动所述连杆座沿所述第二方向运动。
3.如权利要求2所述的立面运动结构,其特征在于,所述旋转座远离所述旋转机构的一端设置有第一定位孔,所述第一定位孔沿所述第二方向的长度大于垂直所述第二方向的长度,所述连杆座靠近所述旋转座的一端设置有第二定位孔,所述第一定位孔与所述第二定位孔通过所述转轴组件转动连接,
所述旋转座用于在所述旋转机构的带动下转动,进而带动所述转轴组件沿所述第二方向运动,以使所述连杆座沿所述第二方向运动。
4.如权利要求2所述的立面运动结构,其特征在于,所述连杆机构还包括弹性件,所述弹性件的两端分别抵接所述旋转座与所述连杆座。
5.如权利要求3所述的立面运动结构,其特征在于,所述连杆机构还包括设置于所述连杆座的滚轮以及设置于所述底座的补偿导轨,所述滚轮用于在所述连杆座的带动下沿所述补偿导轨移动,所述补偿导轨沿所述第二方向延伸。
6.如权利要求1所述的立面运动结构,其特征在于,所述固定平台包括固定位,所述固定位用于固定所述目标物,所述固定位沿所述第二方向设置。
7.一种光学设备,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的立面运动结构以及图像采集装置,所述图像采集装置用于采集位于所述固定平台上的所述目标物的图像。

说明书全文

立面运动结构及光学设备

技术领域

[0001] 本发明涉及机械运动机构和光学设备领域,尤其涉及一种立面运动结构及光学设备。

背景技术

[0002] 传统的光学类设备(例如测序仪)中,光学镜头位于被拍摄目标物(例如测序仪上的芯片)的上方,其中被拍摄目标物平放置于运动平台上,运动平台用于在水平面的X方向和Y方向上运动,使得光学镜头对不同位置的被拍摄目标物进行照片采集。
[0003] 其中,传统设备中被拍摄目标物在运动平台上需要移动较大的行程,才能使光学镜头拍遍目标物的表面,导致照片采集的效率低,同时,较大的行程会导致整机尺寸偏大,也不利于保持被拍摄目标物在运动行程内的高精度定位。另外,传统测序仪中被拍摄目标物只能水平放置,而水平放置占用较大水平面积,不利于整机尺寸的小型化。

发明内容

[0004] 有鉴于此,有必要提供一种有利于缩小整机尺寸,缩短从上机到拍摄位的运动行程及方便上机的立面运动结构。
[0005] 另,本发明还提供一种具有所述立面运动结构的光学设备。
[0006] 本发明提供了一种立面运动结构,该立面运动结构包括底座、设于该底座上的旋转机构、设于该底座且连接该旋转机构的驱动机构、连接该旋转机构的连杆机构及设于该连杆机构上的固定平台,该固定平台用于固定目标物。该驱动机构用于驱动该旋转机构沿第一方向运动以及绕该第一方向转动,该连杆机构用于在该驱动机构的作用下带动该固定平台沿该第一方向运动,该连杆机构还用于将该旋转机构的该转动转化为沿第二方向的运动,从而带动该固定平台沿该第二方向运动,该第一方向垂直于该第二方向。
[0007] 本申请实施方式中,该驱动机构包括第一驱动机构,该第一驱动机构用于驱动该旋转机构沿该第一方向移动。
[0008] 本申请实施方式中,该驱动机构还包括第二驱动机构,该第二驱动机构用于驱动该旋转机构绕该第一方向转动以及沿该第一方向移动。
[0009] 本申请实施方式中,该第二驱动机构的转动方向与该第一驱动机构的转动方向相反,该第一驱动机构与该第二驱动机构用于在同时转动时,使该旋转机构绕该第一方向转动。
[0010] 本申请实施方式中,该连杆机构包括旋转座、连杆座以及转轴组件,该旋转座套设于该旋转机构,该旋转座远离该旋转机构的端部与该连杆座通过该转轴组件转动连接,该固定平台设置于该连杆座远离该旋转座的一端;该旋转机构用于在该驱动机构的驱动下带动该旋转座转动,进而带动该连杆座沿该第二方向运动。
[0011] 本申请实施方式中,该旋转座远离该旋转机构的一端设置有第一定位孔,该第一定位孔沿该第二方向的长度大于垂直该第二方向的长度,该连杆座靠近该旋转座的一端设置有第二定位孔,该第一定位孔与该第二定位孔通过该转轴组件转动连接。该旋转座用于在该旋转机构的带动下转动,进而带动该转轴组件沿该第二方向运动,以使该连杆座沿该第二方向运动。
[0012] 本申请实施方式中,该连杆机构还包括弹性件,该弹性件的两端分别抵接该旋转座与该连杆座。
[0013] 本申请实施方式中,该连杆机构还包括设置于该连杆座的滚轮以及设置于该底座的补偿导轨,该滚轮用于在该连杆座的带动下沿该补偿导轨移动,该补偿导轨沿该第二方向延伸。
[0014] 本申请实施方式中,该固定平台包括固定位,该固定位用于固定该目标物,该固定位沿该第二方向设置。
[0015] 本申请还提供一种光学设备,该光学设备包括如上所述的立面运动结构以及图像采集装置,该图像采集装置用于采集位于该固定平台上的该目标物的图像。
[0016] 相较于现有技术,本发明提供的立面运动结构通过连杆结构的设置,将旋转运动转化为直线运动,从而实现固定平台沿竖直平面内的位置调整,有效克服了固定平台在水平面内运动时驱动机构及轨道等元件占用较大空间的不足,从而有效缩小了立面运动结构的整体尺寸。通过将固定位竖直设置,为图像采集装置从立面运动结构的侧面对固定位上芯片进行拍照提供了可能;另,通过竖直放置芯片,可以有效缩小整体立面运动结构的尺寸。通过缩短上料位与固定位的距离,有效缩短了上料行程,提升了上料效率、上料精准度和便捷性。附图说明
[0017] 图1是本发明一实施方式提供的立面运动结构的结构示意图。
[0018] 图2是图1的立面运动结构沿II‑II的剖面图。
[0019] 图3是图1的立面运动结构沿III‑III的剖面图。
[0020] 图4是本发明一实施方式提供的连杆机构的结构示意图。
[0021] 图5是本发明一实施方式提供的连杆机构的爆炸示意图。
[0022] 图6是本发明一实施方式提供的光线设备的结构示意图。
[0023] 主要元件符号说明
[0024]
[0025]
[0026]
[0027] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029] 需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0030] 以下所描述的系统实施方式仅仅是示意性的,所述模电路的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
[0031] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0032] 请参阅图1,为本发明实施例提供的一种立面运动结构100,该立面运动结构100可用于核酸检测用芯片6的位置调整,该立面运动结构100包括:底座1、旋转机构2、驱动机构3、连杆机构4以及固定平台5。该旋转机构2旋转设置于该底座1上。该驱动机构3设置于该底座1且连接该旋转机构2。该连杆机构4连接该旋转机构2。该固定平台5设置于该连杆机构4上,该固定平台5用于固定目标物(即芯片6)。该驱动机构3用于驱动该旋转机构2沿第一方向a运动以及绕该第一方向a转动。该连杆机构4用于在该驱动机构3的作用下带动该固定平台5沿该第一方向a运动。该连杆机构4还用于将该旋转机构2的转动转化为沿第二方向b的运动,从而带动该固定平台5沿该第二方向b运动,该第一方向a垂直于该第二方向b。
[0033] 本实施方式中,该第一方向a为竖直方向,该第二方向b为水平方向。该旋转机构2在该驱动机构3的带动下,通过该连杆机构4能够实现该固定平台5上目标物在水平和竖直方向的直线运动,进而调整该芯片6的位置。
[0034] 请参阅图1与图2,结合参阅图1,该底座1包括座体11、固定在该座体11上的固定架12以及设置于该座体11上的通孔13,该旋转机构2的一端伸入该通孔13且能够在该通孔13内活动。
[0035] 请再次参阅图2与图4,该旋转机构2包括丝杆21、设置于该丝杆21上的轨道22、套设于该丝杆21上的第一联轴器23、套设于该丝杆21上的第二联轴器24以及设置于该丝杆21远离该座体11一端的两螺母25。该丝杆21一端贯穿该通孔13设置,该丝杆21能够在该通孔13内转动且能够沿该通孔13的轴线方向往复移动。该连杆机构4通过两螺母25转动设置于该丝杆21远离所述通孔13的另一端,两螺母25起到稳固连杆机构4作用,使得连杆机构4相对丝杆21固定。该第一联轴器23及该第二联轴器24通过联轴器固定座26限定在该固定架12上,但第一联轴器23和第二联轴器24可相对联轴器固定座26转动。
[0036] 具体地,该旋转机构2可以是滚珠丝杆花键,该轨道22包括螺旋设置于该丝杆21上的螺纹槽221和沿该丝杆21的轴向设置的直槽222,该第一联轴器23可以是螺纹花键,该第二联轴器24可以是直槽花键,该第一联轴器23及该第二联轴器24均与该驱动机构3连接。该驱动机构3带动该第一联轴器23转动,通过该第一联轴器23与该螺纹槽221配合,实现该丝杆21沿该第一方向a作直线运动。该驱动机构3还带动该第二联轴器24转动,通过该第二联轴器24与该直槽222配合,进而实现该丝杆21绕该第一方向a转动的同时沿第一方向a作直线运动,根据运动需要,该第二联轴器24转动的方向与该第一联轴器23转动的方向可以相反。可以通过该滚珠丝杆花键将该驱动机构3绕第一方向a的转动转化为该丝杆21绕第一方向a的转动及沿第一方向a的直线运动。相较于传统的水平面内复杂的移动机构,机构复杂性大大降低,同时有效克服了水平面内移动的驱动机构及轨道等元件占用较大空间的不足,从而有效缩小了立面运动结构的整体尺寸,另外,运动更顺畅。
[0037] 上述旋转机构2有三种运动方式:一、第二联轴器24不转动时,第一联轴器23转动将引导丝杆21沿第一方向a作直线运动;二、第一联轴器23不转动时,第二联轴器24转动将引导丝杆21绕第一方向a转动的同时沿第一方向a作直线运动;三、第二联轴器24和第一联轴器23同时转动且转动方向相反时便会实现丝杆21本身绕第一方向a转动,而不会沿第一方向a作直线运动。
[0038] 请参阅图3,结合参阅图2,该驱动机构3包括第一驱动机构31和第二驱动机构32,该第一驱动机构31设置于该第一联轴器23上,该第二驱动机构32设置于该第二联轴器24上,该第一驱动机构31靠近该座体11设置,该第二驱动机构32靠近该连杆机构4设置。
[0039] 请再次参阅图3,结合参阅图2,该第一驱动机构31用于驱动该第一联轴器23绕第一方向a转动,通过该第一联轴器23内的滚珠与螺纹槽221的配合实现该丝杆21沿第一方向a作直线运动,进而通过该连杆机构4将该丝杆21沿第一方向a的直线运动转化为该固定平台5沿第一方向a的直线运动,实现该固定平台5沿第一方向a的位置调整。
[0040] 本实施方式中,该第一驱动机构31包括第一驱动电机311、设置于该第一驱动电机311输出端的第一主动轮312、套设于该第一联轴器23上的第一从动轮313以及连接该第一主动轮312与该第一从动轮313的第一同步带314。该第一驱动电机311驱动该第一主动轮
312绕第一方向a转动,进而通过该第一同步带314带动该第一从动轮313绕第一方向a转动,以使该第一联轴器23绕第一方向a转动,通过该第一联轴器23内的滚珠与螺纹槽221的配合实现该丝杆21沿第一方向a作直线运动,最终通过该连杆机构4带动该固定平台5沿第一方向a作直线运动。
[0041] 请再次参阅图3,结合参阅图2,该第二驱动机构32用于驱动该第二联轴器24绕第一方向a转动,通过该第二联轴器24内的滚珠与该直槽222的配合,实现该丝杆21绕第一方向a转动的同时沿第一方向a作直线运动,此时,通过连杆机构4能够使该固定平台5同时沿第一方向a和沿第二方向b作直线运动。
[0042] 另外,为了使该固定平台5只沿第二方向b作直线运动,而不沿第一方向a作直线运动,有必要使第一联轴器23和第二联轴器24同时转动且转动方向相反,即该第二驱动机构32驱动该第二联轴器24转动的方向与该第一驱动机构31驱动该第一联轴器23转动的方向相反。该第二驱动机构32驱动该第二联轴器24绕第一方向a转动,能够使该丝杆21绕第一方向a转动和沿第一方向a作直线运动,进而使该固定平台5绕第一方向a转动的同时沿第一方向a作直线运动,为了保证该固定平台5只沿第二方向b作直线运动而不沿第一方向a作直线运动,需要增加一个与该第二联轴器24转动方向相反的转动,以使该丝杆21只沿第一方向a转动而不沿第一方向a作直线运动,因此通过设置第二联轴器24,从而保证该固定平台5只沿第二方向b作直线运动而不沿第一方向a作直线运动。
[0043] 本实施方式中,该第二驱动机构32包括第二驱动电机321、设置于该第二驱动电机321输出端的第二主动轮322、套设于该第二联轴器24上的第二从动轮323以及连接该第二主动轮322与该第二从动轮323的第二同步带324。该第二驱动电机321驱动该第二主动轮
322绕第一方向a转动,进而通过该第二同步带324带动该第二从动轮323绕第一方向a转动,以使该第二联轴器24绕第一方向a转动,最终实现该丝杆21绕第一方向a的转动和沿第一方向a作直线运动。
[0044] 对于上述滚珠丝杆花键的活动过程,简而言之,也就是:第一驱动机构31主要用于驱动丝杆21绕第一方向a转动和沿第一方向a作直线运动,进一步通过连杆机构4实现固定平台5同时沿第一方向a和第二方向b作直线运动;第二驱动机构32主要用于驱动丝杆21沿第一方向a作直线运动,进一步通过连杆机构4实现固定平台5沿第一方向a作直线运动;并且,在第一驱动机构31驱动丝杆21绕第一方向a转动和沿第一方向a作直线运动的同时,可以通过第二驱动机构32驱动丝杆21反向转动来抵消第一驱动机构31驱动丝杆21转动时而带来的直线运动,最终实现丝杆21只转动而不沿第一方向a作直线运动,从而实现固定平台5只沿第二方向b作直线运动,不会沿第一方向a作直线运动。当然,作为另一种实施方式,上述驱动机构的功能可以相反。
[0045] 请再次参阅图2,该连杆机构4包括旋转座41、连杆座42以及转轴组件43。该旋转座41套设于该旋转机构2,该旋转座41远离该旋转机构2的端部与该连杆座42通过该转轴组件
43转动连接(具体为铰接)。该固定平台5设置于该连杆座42远离该旋转座41的一端。该旋转机构2在该驱动机构3的驱动下带动该旋转座41绕第一方向a转动,进而带动该连杆座42沿该第二方向b作往复直线运动,以实现该固定平台5沿该第二方向b作往复直线运动。该连杆机构4用于将该旋转机构2绕第一方向a的转动转化为固定平台5沿第二方向b的直线运动。
[0046] 该连杆机构4可以有多个,可同时实现多个固定平台5的移动。
[0047] 本实施方式中,该连杆机构4有两个,两个该连杆机构4绕该丝杆21呈中心对称设置。
[0048] 本实施方式中,两个连杆机构4为一体结构。
[0049] 请参阅图4与图5,结合参阅图1,该旋转座41转动设置于该丝杆21的顶端,通过两螺母25将该旋转座41定位在该丝杆21上,使该旋转座41在转动过程中不脱离该丝杆21,丝杆21可以带动旋转座41转动。该旋转座41远离该旋转机构2的一端设置有第一定位孔44,该第一定位孔44沿所述第二方向b的长度大于垂直所述第二方向b的长度。该连杆座42靠近该旋转座41的一端设置有第二定位孔45,该第一定位孔44与该第二定位孔45通过该转轴组件43转动连接(具体为铰接)。该旋转座41在该旋转机构2的带动下转动,进而带动该转轴组件
43沿第二方向b往复移动,以使该连杆座42沿第二方向b作往复直线运动。其中该第一定位孔44设定成具有一定长度的孔,可以使该转轴组件43在第二方向b上具有一定的缓冲空间,有利于连杆座42沿第二方向b顺畅移动。
[0050] 本实施方式中,该旋转座41上可以设置多个第一定位孔44,进而可以连接多个连杆座42,进而实现连接多个固定平台5的目的。
[0051] 本实施方式中,该旋转座41大致为长方形,该旋转座41远离该丝杆21的两端关于该丝杆21对称设置两个第一定位孔44。
[0052] 本实施方式中,该第一定位孔44为一腰型孔,该腰型孔的长度方向沿该第二方向b。
[0053] 本实施方式中,该第二定位孔45可以是圆孔。
[0054] 本实施方式中,该连杆座42包括第一侧壁421、与该第一侧壁421相对设置的第二侧壁422以及连接该第一侧壁421及该第二侧壁422的连接壁423。该第一侧壁421、第二侧壁422与该连接壁423共同围城一U型容纳腔424,该第一侧壁421与该第二侧壁422相对应的位置均设置有该第二定位孔45。该旋转座41设置有第一定位孔44的一端伸入该容纳腔内,以使该第一定位孔44与两第二定位孔45同轴,该转轴组件43穿过两第二定位孔45和第一定位孔44将该旋转座41和该连杆座42旋转连接(具体为铰接)。
[0055] 本实施方式中,该第二定位孔45可以是圆孔。
[0056] 本实施方式中,该转轴组件43包括转轴431和接触轴承432。该角接触球轴承432的设置能够保证该转轴431转动的顺畅性,进而使矩的传到更顺畅,以实现该固定平台5位置移动更顺畅。
[0057] 本实施方式中,该转轴431为圆柱型转轴,其外径略小于该第二定位孔45的内径。
[0058] 请再次参阅图5,结合参阅图1与图4,该连杆机构4还包括弹性件46,该弹性件46的两端分别抵接该旋转座41与该连杆座42。设置该弹性件46能够辅助该转轴431传递力矩,进而带动该连杆座42运动,提供复位的弹性力。
[0059] 本实施方式中,该旋转座41靠近该连杆座42一侧的端面以及该连接壁423靠近该旋转座41的端面均为矩形结构,该旋转座41和该连杆座42仅通过转轴431传递力矩,会存在力矩传递不均的现象,而且力矩集中在转轴431上容易造成转轴431疲劳损坏。因此,在该旋转座41和该连接壁423之间设置多个该弹性件46,多个弹性件46分别分布在该转轴431的周围。在该旋转座41向某一侧转动时,通过该旋转座41的端面低压另一侧的弹性件46,从而通过弹性件46将力矩均匀作用在该连杆座42上。
[0060] 请再次参阅图4与图5,该连杆机构4还包括设置于该旋转座41的滚轮47以及设置于该固定架12上的补偿导轨48,该滚轮47用于在该连杆座42的带动下沿该补偿导轨48移动,该补偿导轨48沿该第二方向b延伸。该滚轮47和该补偿导轨48的设置,能够进一步保证该固定平台5沿第二方向b作直线运动。
[0061] 请再次参阅图1,该固定平台5包括固定位51,该固定位51用于固定芯片6,该固定位51沿竖直方向设置,以使该芯片6沿竖直方向设置。本申请拓宽了芯片6放置的方式,而且为从立面运动结构100的侧面进行拍照提供了可能。另外,通过竖直放置芯片6,可以有效缩小整体立面运动结构100的尺寸。
[0062] 请再次参阅图1,该立面运动结构100还包括设置于该固定位51侧边的上料位52,上料位52内装载了向芯片6供应的试剂。本申请中该上料位52距离该固定位51的距离近,有效缩短了上料行程,提升了上料效率、上料精准度和便捷性。
[0063] 具体地,请结合参阅图1至图5,对该立面运动结构100的动作方式进行具体说明。
[0064] 第一种运动方式(实现芯片6沿第一方向a作往复直线运动):此时,第一联轴器23转动,第二联轴器24不转的。具体地,第一驱动电机311驱动第一主动轮312绕第一方向a转动,进而通过第一同步带314带动第一从动轮313绕第一方向a转动,以使第一联轴器23绕第一方向a转动;第一联轴器23绕第一方向a的转动,通过第一联轴器23内的滚珠与螺纹槽221配合带动丝杆21沿第一方向a作往复直线运动,进而带动固定平台5及其上固定的芯片6也沿第一方向a作往复直线运动。可以理解的是,通过第一驱动机构31、旋转机构2及连杆机构4可以实现固定平台5带动芯片6沿第一方向a作往复直线运动。
[0065] 第二种运动方式(实现芯片6同时沿第一方向a和第二方向b作往复直线运动):此时,第一联轴器23不转动,第二联轴器24转动。具体地,第二驱动电机321驱动第二主动轮322绕第一方向a转动,进而通过第二同步带324带动第二从动轮323绕第一方向a转动,以使第二联轴器24绕第一方向a转动,通过第二联轴器24内的滚珠与直槽222的配合带动丝杆21绕第一方向a转动同时沿第一方向a作直线运动。丝杆21绕第一方向a转动带动旋转座41绕第一方向a转动,进而通过转轴组件43与第一定位孔44的配合将力矩传递给连杆座42,以使连杆座42沿第二方向b作往复直线运动,最终实现固定平台5上的芯片6沿第二方向b作往复直线运动;同时,丝杆21沿第一方向a的往复直线运动将带动固定平台5及其上固定的芯片6也沿第一方向a作往复直线运动。可以理解的是,通过第二驱动机构32、旋转机构2及连杆机构4可以实现固定平台5带动芯片6同时沿第一方向a和第二方向b作往复直线运动。
[0066] 第三种运动方式(实现芯片6只沿第二方向b作往复直线运动):此时,第一联轴器23和第二联轴器24同时反向转动。具体地,第一驱动机构31驱动第一联轴器23转动的同时第二驱动机构32也驱动第二联轴器24转动,且保证第二驱动机构32的转动方向与第一驱动机构31转动方向相反。如上所述,在该第二驱动机构32驱动该第二联轴器24转动时,能够使丝杆21既转动同时沿第一方向a作直线运动,为了保证丝杆21只转动而不沿第一方向a作直线运动,需要第一驱动机构31驱动第一联轴器23反向转动,提供一个与该第二联轴器24转动方向相反的转,以使该丝杆21只绕第一方向a转动,而不会沿第一方向a作直线运动,从而保证该固定平台5只沿第二方向b作直线运动,而不会沿第一方向a作直线运动,最终实现芯片6只沿第二方向b作往复直线运动。
[0067] 本申请实施例提供的立面运动结构100通过结合上述三种运动方式实现对芯片6的位置调整,整个动作更加流畅,将位于水平面内的位置调整转变成竖直面内的位置调整,极大地缩小了立面运动结构100的尺寸。
[0068] 图1中的两个芯片6的固定位51对调位置的过程:
[0069] 首先,第二驱动机构32驱动丝杆21转动并沿第一方向a向上作直线运动,连杆机构4随之向上运动,使得滚轮47从补偿导轨48向上抽出;
[0070] 然后,第一驱动机构31驱动丝杆21转动,连杆机构4随之转动(具体可以是180°),使得固定位51的位置对调;
[0071] 最后,第二驱动机构32驱动丝杆21逆向转动并沿第一方向a向下作逆向直线运动,连杆机构4随之向下运动,使得滚轮47插入补偿导轨48,完成固定位51对调位置。
[0072] 若在其它实施方式中,固定位51设置了多个,则连杆机构4转动的角度可以按需设置。
[0073] 请参阅图6,本发明还提供一种光学设备200,该光学设备200包括如上所述的立面运动结构100以及图像采集装置201,该图像采集装置201用于采集位于该固定平台上的目标物(即芯片6)的图像。
[0074] 本实施方式中,该图像采集装置201设置在竖直放置的该固定位51的侧面,可以在立面采集芯片6图像,从而便于整体光学设备200中图像采集装置201的设置,同时有利于缩小整体光学设备200的尺寸。
[0075] 相较于现有技术,本发明提供的立面运动结构通过连杆结构的设置,将旋转运动转化为直线运动,从而实现固定平台沿竖直平面内的位置调整,有效克服了固定平台在水平面内运动时驱动机构及轨道等元件占用较大空间的不足,从而有效缩小了立面运动结构的整体尺寸。通过将固定位竖直设置,为图像采集装置从立面运动结构的侧面对固定位上芯片进行拍照提供了可能;另,通过竖直放置芯片,可以有效缩小整体立面运动结构的尺寸。通过缩短上料位与固定位的距离,有效缩短了上料行程,提升了上料效率、上料精准度和便捷性。
[0076] 另外,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
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