CN206265846U - 一种旋转装置和抓取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种旋转装置和抓取设备，属于机械自动化领域。所述旋转装置包括轴承安装块、分别安装在所述轴承安装块两侧的旋转连接件和电机。所述轴承安装块上设有贯穿两侧的通孔，所述轴承安装块包括旋转轴以及轴承，所述轴承包括内圈和外圈，所述轴承的内圈套设在所述旋转轴上与所述旋转轴固定，所述轴承的外圈设置在所述通孔中且与所述通孔固定，所述电机包括第一输出轴，所述第一输出轴与所述旋转轴的一端固定连接，所述旋转连接件与所述旋转轴的另一端固定连接，所述旋转连接件上设有用于连接夹爪的安装孔。该旋转装置能够解决传统线性装置运动时占用的空间较大，稳定性较差的问题。

Description

一种旋转装置和抓取设备

技术领域

本实用新型涉及机械自动化领域，具体而言，涉及一种旋转装置和抓取设备。

背景技术

在临床医学病理科经常会使用到组织玻片，在实际操作过程中经常会用到夹爪或机械手来代替人工执行抓取玻片任务，这样不仅节省了人工劳动力，更增加了效率。

夹爪或机械手等设备需要由旋转装置驱动，以便夹爪或机械手等设备可以跟随旋转装置旋转从而实现对不同空间位置的玻片进行抓取。然而，传统的线性驱动装置大多数都是采用三轴运动的方式带动夹爪或机械手实现对玻片的定位抓取，即分别在XYZ三维坐标系中三个轴的方向上运动，占用的运动空间较大，稳定性有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转装置和抓取设备，该旋转装置能够解决传统线性装置运动时占用的空间较大，稳定性较差的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种旋转装置，所述旋转装置包括轴承安装块、分别安装在所述轴承安装块两侧的旋转连接件和电机。所述轴承安装块上设有贯穿两侧的通孔，所述轴承安装块包括旋转轴以及轴承，所述轴承包括内圈和外圈，所述轴承的内圈套设在所述旋转轴上，所述轴承的外圈设置在所述通孔中且与所述通孔固定，所述电机包括第一输出轴，所述第一输出轴与所述旋转轴的一端固定连接，所述旋转连接件与所述旋转轴的另一端固定连接，所述旋转连接件上设有用于连接夹爪的安装孔。该旋转装置能够解决传统线性装置运动时占用的空间较大，稳定性较差的问题。

在本实用新型较佳的实施例中，所述轴承的数量为两个，所述两个轴承配对且背对背连接组成轴承组件。

在本实用新型较佳的实施例中，所述轴承组件包括内圈垫片和外圈垫片，所述内圈垫片分别设置在两个所述轴承的内圈之间，所述外圈垫片设置在两个所述轴承的外圈之间，所述外圈垫片与所述内圈垫片有厚度差。在本实用新型较佳的实施例中，所述旋转轴包括底座以及轴体，所述轴体垂直设置在所述底座上，所述旋转连接件与所述底座固定连接，所述第一输出轴与所述轴体固定连接，所述轴承套设在所述轴体上，所述轴体的长度大于所述轴承安装块的厚度。

在本实用新型较佳的实施例中，所述旋转装置还包括盖板，所述盖板设置在所述轴承组件与所述电机之间，所述轴承的外圈通过所述盖板与所述通孔固定。

在本实用新型较佳的实施例中，所述旋转装置还包括光电编码器以及控制器，所述电机还包括第二输出轴；所述第二输出轴与所述第一输出轴位置对应，所述光电编码器套设在所述第二输出轴上，所述控制器分别与所述光电编码器以及所述电机电连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一输出轴与所述第二输出轴一体成型。

在本实用新型较佳的实施例中，所述旋转装置还包括槽形光电开关与遮挡片，所述槽形光电开关设置在所述轴承安装块上，所述槽形光电开关包括发射端与接收端，所述发射端与所述接收端在竖直方向上相对设置，所述遮挡片设置在所述旋转连接件上随着所述旋转连接件一起旋转，当所述遮挡片旋转到正对所述槽形光电开关时，所述遮挡片延伸到所述接收端与所述发射端之间。

在本实用新型较佳的实施例中，所述轴承为角接触轴承。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种抓取设备，所述抓取设备包括夹爪以及上述实施例中任意一项所述的旋转装置，所述抓取装置通过所述安装孔与所述旋转装置的旋转连接件连接。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种旋转装置和抓取设备，在该旋转装置的轴承安装块的两侧分别设置旋转连接件以及电机，并且在轴承安装块中设置旋转轴以及轴承，并且轴承的内圈套设在旋转轴上，轴承的外圈与轴承安装块固定连接，旋转轴的一端与电机固定连接，另一端与旋转连接件固定连接。当电机转动时，可以带动旋转轴转动，旋转轴可以带动旋转连接件转动。当在旋转连接件上连接夹爪等抓取设备时，夹爪可以随着旋转装置的转动实现对玻片等物体的定位抓取。本装置只在两个方向上转动，可实现小型化设计，节约空间，且结构稳定。电机与旋转轴直接连接，节省了竖直高度方向上的空间，消除了连接间隙，提高了旋转精度，避免了同行业内，采用三轴运动实现对玻片的定位抓取时，运动空间大且稳定性不好的缺点。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的旋转装置的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的旋转装置的剖视图；

图3为本实用新型第一实施例提供的旋转装置的轴承的内圈垫片以及外圈垫片的剖视图；

图4为本实用新型第一实施例提供的旋转装置的光电编码器的结构示意图；

图5为本实用新型第一实施例提供的旋转装置的第二输出轴的结构示意图；

图6为本实用新型第二实施例提供的抓取设备的结构示意图。

图标：100-旋转装置；110-轴承安装块；111-通孔；112-旋转轴；1121-轴体；1122-底座；113-轴承；1131-内圈；1132-外圈；1133-内圈垫片；1134-外圈垫片；114-盖板；120-旋转连接件；121-安装孔；130-电机；131-第一输出轴；132-第二输出轴；140-光电编码器；150-槽形光电开关；151-发射端；152-接收端；160-遮挡片；200-抓取设备；210-抓取装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种旋转装置100，其包括轴承安装块110、旋转连接件120和电机130。所述旋转连接件120和电机130分别安装在所述轴承安装块110的两侧。

所述旋转连接件120上设有用于连接夹爪的安装孔121。夹爪是一种可以用来抓取物体的装置，有机械夹爪和气动夹爪之分。

请参看图2，其中，所述轴承安装块110上面设有贯穿所述轴承安装块110两侧的通孔111。所述轴承安装块110包括旋转轴112以及轴承113。

所述旋转轴112一端与所述旋转连接件120固定连接，另一端与所述电机130固定连接。

作为一种实施范式，所述旋转轴112可以包括底座1122以及轴体1121，所述轴体1121垂直固定在所述底座1122上。当然，所述轴体1121可以与所述底座1122一体成型。

所述旋转连接件120与所述底座1122固定连接，所述轴承113套设在所述轴体1121上，所述电机130与所述轴体1121固定连接。所述轴体1121的长度可以大于所述轴承安装块110的厚度。

所述轴承113包括内圈1131以及外圈1132。

所述轴承113的内圈1131套设在所述旋转轴112上且与所述旋转轴112固定。作为一种实施方式，所述轴承113的内圈1131可以通过锁紧螺母锁紧固定。

所述轴承113的外圈1132设置在所述通孔111中且与所述通孔111固定。作为一种实施方式，所述轴承113的外圈1132可以通过设置在所述电机130与所述轴承113之间的盖板114压紧，使得所述轴承113的外圈1132与通孔111的外壁固定。

因此，当所述电机130开始转动时，可以带动旋转轴112开始旋转，所述旋转轴112可以带动所述轴承113的内圈1131以及与外圈1132之间的金属球一起旋转，进一步带动所述旋转连接件120开始旋转。

由于轴承113的内圈1131与外圈1132的高度不一样，因此，作为一种实施方式，所述轴承113的数量还可以为两个，所述两个轴承113配对，且背对背接触组成轴承组件。

所述电机130包括第一输出轴131。

所述第一输出轴131可以插入所述旋转轴112的轴体1121中，并以呈90度分布的两个紧定钉固定，使得电机130与旋转轴112可靠固定连接。

当然，以上提到的电机130均可以是步进电机。

请参看图3，在由两个轴承113组成的轴承组件中，可以分别在两个所述轴承113的内圈1131之间设置内圈垫片1133，同时，还可以分别在两个所述轴承113的外圈1132之间设置外圈垫片1134。

其中，所述外圈垫片1134与所述内圈垫片1133之间有厚度差。进一步地，所述外圈垫片1134的高度可以大于所述内圈垫片1133的高度。外圈垫片1134的高度减去内圈垫片1133的高度所得到的高度差可以用来消除轴承113内圈1131与外圈1132之间的游隙，从而提高旋转部分(即旋转轴112和轴承113的内圈1131以及金属球)的刚性，提高旋转精度。

当然，以上提到的轴承113均可以是角接触轴承。

由于电机130在转动过程中，可能会存在转动角度没有达到预想角度的情况。因此，请参看图4，作为一种实施方式，所述旋转装置100还可以包括光电编码器140以及控制器。所述光电编码器140设置在所述电机130上，所述控制器分别与所述光电编码器140以及所述电机130电连接，使得所述光电编码器140检测电机130的旋转角度，并对旋转角度做出修正，减少旋转装置100在旋转过程中，出现转动角度没有达到预想角度的情况。

进一步地，请参看图5，所述电机130还包括第二输出轴132，所述第二输出轴132与所述第一输出轴131的位置对应设置，所述光电编码器140可以套设在所述第二输出轴132上，可以跟随电机130的转动检测电机130的转动角度。

当然，所述第一输出轴131可以与所述第二输出轴132一体成型，即所述第一输出轴131与所述第二输出轴132为一根轴，该轴贯穿所述电机130的中心。

光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，由光栅盘、光电码盘以及光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机的输出轴同轴，当电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90度的两路脉冲信号。

因此，当在电机130上设置光电编码器140后，光电编码器140可以检测出电机130的旋转位置，并把旋转位置发送给控制器。

进一步地，控制器发出脉冲，电机130开始转动。在转动过程中，光电编码器140监控电机130的旋转角位移，直到电机130旋转到预设位置，光电编码器140发出到位信号给控制器。如果电机130未旋转到预设位置，光电编码器140会反馈信号给控制器，让控制器继续发脉冲，调整电机130的角位移直到电机130旋转到预设位置。如果电机130因为受损等外界因素的影响，无法到达指定位置，光电编码器140发出信息给控制器，以使所述控制器报错。

请继续参看图4，作为一种实施方式，所述旋转装置100还包括槽形光电开关150与遮挡片160。

所述槽形光电开关150设置在所述轴承安装块110上，是一款红外线感应光电产品。所述槽形光电开关150包括发射端151与接收端152，所述发射端151与所述接收端152在竖直方向上相对设置。

其中，发射端151可以发射红外线光，当接收端152接收到红外线光时，槽形光电开关150处于导通状态，否则处于截止状态。所述遮挡片160设置在所述旋转连接件120上可以随着所述旋转连接件120一起旋转。当所述遮挡片160旋转到正对所述槽形光电开关150时，所述遮挡片160延伸到所述接收端152与所述发射端151之间。

因此，以所述遮挡片160正对所述槽形光电开关150为旋转装置100的0点位置，此时，由于遮挡片160位于所述槽形光电开关150的接收端152与所述发射端151之间，红外线光不能被接收端152接收，槽形光电开关150处于截止状态，以此可以明显地表征旋转装置100此时此刻处于0点位置。一旦旋转装置100开始旋转，遮挡片160跟随旋转连接件120一起旋转，慢慢移出接收端152与所述发射端151之间，由发射端151发出的红外线光可以被接收端152接收，槽形光电开关150处于导通状态，表征旋转装置100此时此刻处于非0点位置。

因此，可以根据槽形光电开关150是否导通判断旋转装置100是否精确地处于0点位置，提高了旋转装置100的精确度。

本实用新型实施例提供的旋转装置100的工作原理是：在旋转装置100上的轴承安装块110的两侧分别设置旋转连接件120以及电机130，并且在轴承安装块110中设置旋转轴112以及轴承113，并且轴承113的内圈1131套设在旋转轴112上，轴承113的外圈1132与轴承安装块110固定连接，旋转轴112的一端与电机130固定连接，另一端与旋转连接件120固定连接。当电机130转动时，可以带动旋转轴112转动，旋转轴112可以带动旋转连接件120转动。当在旋转连接件120上连接夹爪时，夹爪可以随着旋转装置100的转动实现对玻片等物体的定位抓取。本装置只在两个方向上转动，可实现小型化设计，节约空间，且结构稳定。电机130与旋转轴112直接连接，节省了竖直高度方向上的空间，消除了连接间隙，提高了旋转精度，避免了同行业内，采用三轴运动实现对玻片的定位抓取时，运动空间大且稳定性不好的缺点。

第二实施例

请参看图6，本实施例提供一种抓取设备200，包括抓取装置210以及旋转装置100。所述抓取装置210通过所述安装孔121与所述旋转装置100的旋转连接件120连接。

其中，抓取装置210可以是夹爪或者机械手。

抓取设备200的工作原理是：通过旋转装置100带动设置在旋转连接件120上的抓取装置210实现对玻片等物体的定位抓取。该抓取设备200能够解决传统抓取设备运动时占用的空间较大，稳定性较差的问题。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种旋转装置100和抓取设备200，在旋转装置100上的轴承安装块110的两侧分别设置旋转连接件120以及电机130，并且在轴承安装块110中设置旋转轴112以及轴承113，并且轴承113的内圈1131套设在旋转轴112上，轴承113的外圈1132与轴承安装块110固定连接，旋转轴112的一端与电机130固定连接，另一端与旋转连接件120固定连接。当电机130转动时，可以带动旋转轴112转动，旋转轴112可以带动旋转连接件120转动。当在旋转连接件120上连接夹爪等抓取装置210时，夹爪可以随着旋转装置100的转动实现对玻片等物体的定位抓取。本旋转装置100只在两个方向上转动，可实现小型化设计，节约空间，且结构稳定。电机130与旋转轴112直接连接，节省了竖直高度方向上的空间，消除了连接间隙，提高了旋转精度，避免了同行业内，采用三轴运动实现对玻片的定位抓取时，运动空间大且稳定性不好的缺点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转装置，其特征在于，所述旋转装置包括轴承安装块、分别安装在所述轴承安装块两侧的旋转连接件和电机；所述轴承安装块上设有贯穿两侧的通孔，所述轴承安装块包括旋转轴以及轴承，所述轴承包括内圈和外圈，所述轴承的内圈套设在所述旋转轴上与所述旋转轴固定，所述轴承的外圈设置在所述通孔中且与所述通孔固定，所述电机包括第一输出轴，所述第一输出轴与所述旋转轴的一端固定连接，所述旋转连接件与所述旋转轴的另一端固定连接，所述旋转连接件上设有用于连接夹爪的安装孔。

2.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述轴承的数量为两个，所述两个轴承配对且背对背连接组成轴承组件。

3.根据权利要求2所述的旋转装置，其特征在于，所述轴承组件包括内圈垫片和外圈垫片，所述内圈垫片设置在两个所述轴承的内圈之间，所述外圈垫片设置在两个所述轴承的外圈之间，所述外圈垫片与所述内圈垫片有厚度差。

4.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述旋转轴包括底座以及轴体，所述轴体垂直设置在所述底座上，所述旋转连接件与所述底座固定连接，所述第一输出轴与所述轴体固定连接，所述轴承套设在所述轴体上，所述轴体的长度大于所述轴承安装块的厚度。

5.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述旋转装置还包括盖板，所述盖板设置在所述轴承与所述电机之间，所述轴承的外圈通过所述盖板与所述通孔固定。

6.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述旋转装置还包括光电编码器以及控制器，所述电机还包括第二输出轴；所述第二输出轴与所述第一输出轴位置对应，所述光电编码器套设在所述第二输出轴上，所述控制器分别与所述光电编码器以及所述电机电连接。

7.根据权利要求6所述的旋转装置，其特征在于，所述第一输出轴与所述第二输出轴一体成型。

8.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述旋转装置还包括槽形光电开关与遮挡片，所述槽形光电开关设置在所述轴承安装块上，所述槽形光电开关包括发射端与接收端，所述发射端与所述接收端在竖直方向上相对设置，所述遮挡片设置在所述旋转连接件上随着所述旋转连接件一起旋转，当所述遮挡片旋转到正对所述槽形光电开关时，所述遮挡片延伸到所述接收端与所述发射端之间。

9.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述轴承为角接触轴承。

10.一种抓取设备，其特征在于，所述抓取设备包括抓取装置以及权利要求1-9中任意所述的旋转装置，所述抓取装置通过所述安装孔与所述旋转装置的旋转连接件连接。