CN110282426A - 可自动识别的托盘专用机械抓爪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自动识别的托盘专用机械抓爪，包括安装基座，安装基座上左右对应设置有由动力单元驱动开、合的第一抓爪单元和第二抓爪单元，所述动力单元包括驱动第一抓爪单元和第二抓爪单元同步开、合的动力源和联动机构；所述第一抓爪单元或第二抓爪单元上设置有识别模块，第一抓爪单元或第二抓爪单元设置有单浮动纠偏组件。本发明利用贯穿式丝杆电机作为动力源，以同步带传动副为联动机构共同实现第一抓爪单元和第二抓爪单元的快速开、合，以直线导向件限定两个抓爪单元的直线运动轨迹，稳定性好且电机选择范围广。
Description
技术领域
本发明涉及体外检测领域，尤其是涉及一种可自动识别的托盘转移专用机械抓爪。
背景技术
在体外检测领域，样本前处理部分是影响样本检测结果准确性和可靠性的关键性因素。为提高检测效率，在样本前处理过程中经常用抓爪来抓取并进行托盘转移。因而，机械抓爪是保证托盘稳定转移的关键部件。
CN204076252U公开了一种自适应微板抓爪，电机通过齿轮轴驱动第一直齿条、第二直齿条在水平面内相对运动，实现微板的抓取作业。该微板虽然能够在抓取歪斜微板后实现歪斜微板的自动回正，但是其在使用时存在下述问题：利用齿轮齿条驱动两抓爪开、合，齿轮齿条较小，维修空间小，维修维护难度大，待机时间长；同时由于齿轮齿条结构小，导致电机选择范围小；在抓取微板过程中无法自动识别微板，需要操作人员目测观察微板是否到位。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构紧凑、操作便捷、维护简单、可自动识别的托盘专用机械抓爪。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的可自动识别的托盘专用机械抓爪，包括安装基座，所述安装基座上左右对应设置有由动力单元驱动开、合的第一抓爪单元和第二抓爪单元，所述动力单元包括驱动所述第一抓爪单元和第二抓爪单元同步开、合的动力源和联动机构；所述第一抓爪单元或第二抓爪单元上设置有识别模块，第一抓爪单元或第二抓爪单元设置有单浮动纠偏组件。
所述第一抓爪单元和第二抓爪单元结构相同，均包括竖板，在所述竖板的底部设置有沿前后方向延伸的夹爪，第一抓爪单元的夹爪和第二抓爪单元的夹爪左右对称设置。
所述安装基座的下表面设置有直线导向件，所述直线导向件上通过滑块滑动设置有左安装板和右安装板，所述左安装板滑动设置在直线导向件后侧，所述第一抓爪单元固连在左安装板的左端，所述右安装板滑动设置在直线导向件的前侧，所述第二抓爪单元固连在右安装板的右端。
所述左安装板的右端设置有向前延伸的安装边，所述动力源为设置在所述安装边上、由控制单元控制的贯穿式丝杆电机，所述贯穿式丝杆电机的电机主体与安装边转传动连接，所述第二抓爪单元固连在贯穿式丝杆电机的丝杆右端。
所述联动机构包括间隔设置在所述安装基座底部的第一带轮和第二带轮，所述第一带轮和第二带轮上绕设有同步带，所述左安装板通过第一夹板固连在靠近所述第一带轮的同步带一侧边上，所述右安装板通过第二夹板固连在靠近所述第二带轮的同步带另一侧边上。
所述直线导向件为导轨，所述导轨的左侧设置有用于检测所述第一抓爪单元的初始位传感器，所述初始位传感器的信号输出端与所述控制单元的信号输出端电连接。
所述识别模块为设置在所述第一抓爪单元内侧的托盘识别传感器，所述托盘识别传感器的信号输出端与所述控制单元的信号输入端电连接。
所述单浮动纠偏组件设置在所述第二抓爪单元的内侧，包括开设在所述第二抓爪单元上的安装孔，与安装孔对应处的第二抓爪单元上设置有环状限位套，安装孔内浮动弹簧端部的钢珠端部活动卡装在所述环状限位套内。
本发明优点在于结构巧妙，利用贯穿式丝杆电机作为动力源，以同步带传动副为联动机构实现两夹爪的快速开、合，以导轨限定两个抓爪单元的直线运动轨迹，运行稳定性高且电机可选择范围广；托盘识别传感器能够判断两抓爪单元是否抓到托盘，进而主动判断抓取可靠性，具有防护作用；单浮动纠偏组件具有弹性回位功能，保证抓取的歪斜抓取物自动回正。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中第二抓爪单元的结构示意图。
图3是本发明联动机构与左安装板、右安装板的连接关系图。
图4是本发明所述第一抓爪单元、第二抓爪单元张开时的运动轨迹图。
图5是本发明所述第一抓爪单元、第二抓爪单元闭合时的运动轨迹图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的可自动识别的托盘专用机械抓爪，包括安装基座1，安装基座1上左右对应设置有由动力单元驱动开、合的第一抓爪单元和第二抓爪单元，第一抓爪单元和第二抓爪单元结构相同，均包括竖板2.1，在竖板2.1的底部设置有沿前后方向延伸的夹爪2.2，第一抓爪单元的夹爪2.2和第二抓爪单元的夹爪2.2左右对称，夹爪2.2的夹持槽与托盘顶部的外翻边相配合，确保能够卡紧托盘；
如图1所示，安装基座1的下表面设置有直线导向件3（直线导向件3为导轨，当然也可以采用其他能够直线导向的结构），直线导向件3上滑动设置有左安装板4.1和右安装板4.2，左安装板4.1通过左滑块5.1滑动设置在直线导向件3后侧，第一抓爪单元的竖板2.1固连在左安装板4.1前侧面的左端；右安装板4.2通过右滑块5.2滑动设置在直线导向件3的前侧，第二抓爪单元的竖板2.1固连在右安装板4.2后表面的右端；
如图1-3所示，动力单元包括驱动第一抓爪单元和第二抓爪单元同步开、合的动力源和联动机构，左安装板4.1的右端设置有向前延伸的安装边6，动力源为设置在安装边6上、由控制单元控制的贯穿式丝杆电机7，贯穿式丝杆电机7的电机主体与安装边6转传动连接，第二抓爪单元固连在贯穿式丝杆电机7的丝杆右端；联动机构包括间隔设置在安装基座1底部的第一带轮8.1和第二带轮8.2，第一带轮8.1和第二带轮8.2上绕设有同步带8.3，左安装板4.1通过第一夹板9.1固连在靠近第一带轮8.1的同步带8.3后侧边上，右安装板4.2通过第二夹板9.2固连在靠近第二带轮8.2的同步带8.3前侧边上；
第一抓爪单元和第二抓爪单元张开时的运动轨迹如图4所示：贯穿式丝杆电机7工作驱动左安装板4.1沿导轨向左运动，左安装板4.1受力带第一抓爪单元同步向左运动，第一抓爪单元通过第一夹板9.1带动同步带8.3逆时针转动，同步带8.3受力通过第二夹板9.2带动右安装板4.2同步向右移动，进而实现第一抓爪单元和第二抓爪单元的快速张开；第一抓爪单元和第二抓爪单元夹紧闭合时的运动轨迹如图5所示：贯穿式丝杆电机7工作驱动左安装板4.1沿导轨向右移动，左安装板4.1受力带第一抓爪单元同步向右运动，第一抓爪单元通过第一夹板9.1带动同步带8.3顺时针转动，同步带8.3受力通过第二夹板9.2带动右安装板4.2同步向左移动，实现第一抓爪单元和第二抓爪单元的快速闭合，将托盘夹紧。
如图1所示，直线导向件3的左侧设置有用于检测第一抓爪单元的初始位传感器10，初始位传感器10的信号输出端与控制单元的信号输出端电连接；识别模块为设置在第一抓爪单元竖板2.1内侧面的托盘识别传感器11，托盘识别传感器11的信号输出端与控制单元的信号输入端电连接，能够自动识别托盘到位信息，能够准确判断是否成功抓取托盘，起到一定的防护作用。
如图2所示，两个单浮动纠偏组件间隔设置在第二抓爪单元夹爪2.2的内侧面，单浮动纠偏组件包括水平开设在夹爪2.2上的安装孔，与安装孔对应处的夹爪2.2内侧面设置有环状限位套12，安装孔内浮动弹簧端部的钢珠13端部活动卡装在环状限位套12内，钢珠13受托盘挤压时缩回至安装孔内对托盘进行调整，避免托盘歪斜。
本发明的具体工作过程描述如下：
为实现托盘的自动抓取作业，采用XYZ三维驱动机构驱动本机械抓爪在做三维运动，XYZ三维驱动机构驱动本机械抓爪移动至托盘上方后并下降，第一抓爪单元和第二抓爪单元的初始位置张开状态，第一抓爪单元和第二抓爪单元下降到位后位于托盘两侧，然后贯穿式丝杆电机7开始工作，第一抓爪单元在贯穿式丝杆电机7的作用下沿直线导向件3向右移动，第一抓爪单元受力带动同步带8.3顺时针转动，进而带动第二抓爪单元沿直线导向件3向左移动，两个夹爪2.2快速闭合并夹紧托盘，若托盘有歪斜，单浮动纠偏组件的弹力使托盘自动回正；然后XYZ三维驱动机构带动本机械抓爪将托盘移动至指定位置，贯穿式丝杆电机7反方向工作，使第一抓爪单元和第二抓爪单元分别运行至初始位，以便抓取下一个托盘。
Claims (8)
1.一种可自动识别的托盘专用机械抓爪，包括安装基座，所述安装基座上左右对应设置有由动力单元驱动开、合的第一抓爪单元和第二抓爪单元，其特征在于：所述动力单元包括驱动所述第一抓爪单元和第二抓爪单元同步开、合的动力源和联动机构；所述第一抓爪单元或第二抓爪单元上设置有识别模块，第一抓爪单元或第二抓爪单元上设置有单浮动纠偏组件。
2.根据权利要求1所述的托盘专用机械抓爪，其特征在于：所述第一抓爪单元和第二抓爪单元结构相同，均包括竖板，在所述竖板的底部设置有沿前后方向延伸的夹爪，第一抓爪单元的夹爪和第二抓爪单元的夹爪左右对称设置。
3.根据权利要求1或2所述的托盘专用机械抓爪，其特征在于：所述安装基座的下表面设置有直线导向件，所述直线导向件上通过滑块滑动设置有左安装板和右安装板，所述左安装板滑动设置在直线导向件后侧，所述第一抓爪单元固连在左安装板的左端，所述右安装板滑动设置在直线导向件的前侧，所述第二抓爪单元固连在右安装板的右端。
4.根据权利要求3所述的托盘专用机械抓爪，其特征在于：所述左安装板的右端设置有向前延伸的安装边，所述动力源为设置在所述安装边上、由控制单元控制的贯穿式丝杆电机，所述贯穿式丝杆电机的电机主体与安装边转传动连接，所述第二抓爪单元固连在贯穿式丝杆电机的丝杆右端。
5.根据权利要求3所述的托盘专用机械抓爪，其特征在于：所述联动机构包括间隔设置在所述安装基座底部的第一带轮和第二带轮，所述第一带轮和第二带轮上绕设有同步带，所述左安装板通过第一夹板固连在靠近所述第一带轮的同步带一侧边上，所述右安装板通过第二夹板固连在靠近所述第二带轮的同步带另一侧边上。
6.根据权利要求3所述的托盘专用机械抓爪，其特征在于：所述直线导向件为导轨，所述导轨的左侧设置有用于检测所述第一抓爪单元的初始位传感器，所述初始位传感器的信号输出端与所述控制单元的信号输出端电连接。
7.根据权利要求3所述的托盘专用机械转手，其特征在于：所述识别模块为设置在所述第一抓爪单元内侧的托盘识别传感器，所述托盘识别传感器的信号输出端与所述控制单元的信号输入端电连接。
8.根据权利要求1所述的托盘专用机械抓爪，其特征在于：所述单浮动纠偏组件设置在所述第二抓爪单元的内侧，包括开设在所述第二抓爪单元上的安装孔，与安装孔对应处的第二抓爪单元上设置有环状限位套，安装孔内浮动弹簧端部的钢珠端部活动卡装在所述环状限位套内。
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