本实用新型公开了一种不带拖链的二维取样机构，包括支架、设置在所述支架上的X向驱动机构、设置在所述支架上的Z向驱动机构以及设置在所述Z向驱动机构上的取样针连接件。本实用新型的X向电机通过皮带传动机构带动X向滑块进行X方向的运动，Z向电机通过花键与齿条连杆啮合，从而带动齿条连杆沿Z向运动，从而实现齿条连杆底部的取样针的X、Z向的二维运动。两个驱动元件(X向电机、Z向电机)均固定不动，避免了使用拖链结构，避免了驱动元件移动走线繁琐的问题，便于设备的简化与紧凑布置，利于实现整个二维取样机构的小型化。