CN209812314U - 一种用于抓取载玻片的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于抓取载玻片的机械臂，包括：底座，底座上设有支撑轴，所述支撑轴与底座转动连接；所述支撑轴的上部与第一手臂的一端连接；第一手臂的另一端与第二手臂的一端转动连接，所述第二手臂的另一端与第三手臂的一端连接，所述第三手臂另一端的端面上设有激光传感器和视觉传感器；所述第三手臂的下方竖直方向上连接伸缩杆，伸缩杆下方设有用于夹持载玻片夹持机构。本实用新型通过设置多处转动连接和可伸缩结构使得机械臂活动范围更大、更灵活，且通过设置多个传感器，夹持精度更高。

Description

一种用于抓取载玻片的机械臂

技术领域

本实用新型属于机械臂技术领域，尤其涉及一种用于抓取载玻片的机械臂。

背景技术

机械臂是在机器人领域中应用最广泛的一种自动化装置,传统的生产过程中都是有人工来完成工件的抓取、搬运、安装，生产效率低，工作危险性大，劳动力费用高，工作强度高，作业人员更换率较高。为了解决以上问题，现有技术中采用机械臂来完成以上操作。但是，发明人发现，对于载玻片的抓取，仍然存在以下问题：载玻片体积小，机械臂定位精度不够，导致不能准确对准载玻片；灵活性差，当机械臂和载玻片之间存在障碍物时，不能进行避障。

实用新型内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于抓取载玻片的机械臂，自由度高、灵活性强，结合多个传感器能够保证精确的进行载玻片抓取。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一种用于抓取载玻片的机械臂，包括：底座，底座上设有支撑轴，所述支撑轴与底座转动连接；所述支撑轴的上部与第一手臂的一端连接；第一手臂的另一端与第二手臂的一端转动连接，所述第二手臂的另一端与第三手臂的一端连接，所述第三手臂另一端的端面上设有激光传感器和视觉传感器；所述第三手臂的下方竖直方向上连接伸缩杆，伸缩杆下方设有用于夹持载玻片夹持机构。

进一步地，所述第二手臂为伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸的缸体一端连接第一连接部，所述第一连接部与第一手臂转动连接。

进一步地，所述伸缩式液压缸的活塞杆一端通过第二连接部与第三手臂连接。

进一步地，所述伸缩杆为伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸的缸体一端与第三手臂的下端面连接，活塞杆一端通过第三连接部与夹持机构连接。

进一步地，所述夹持机构包括伸缩式液压缸、连接件和两个相对设置的夹持板；所述伸缩式液压缸的缸体一端与第三连接部的下端面固定连接；第三连接部相对的两个侧面均与一个夹持板活动连接，每个所述夹持板均包括成一定夹角的夹持板上部和夹持板下部；第三连接部下方连接伸缩式液压缸，伸缩式液压缸的活塞杆一端与两个连接杆活动连接，所述两个连接杆的另一端分别与两个夹持板的上部活动连接，两个连接件朝向第三连接部的一侧形成的夹角为钝角。

进一步地，所述两个夹持板下部相对的一侧设有凹槽，所述凹槽的大小与载玻片的厚度相适应。

进一步地，所述凹槽上设有柔性垫片。

进一步地，所述底座内部设有腔体，腔体内设置第一驱动电机，第一驱动电机的电机轴伸出底座的上表面，伸入支撑轴内。

进一步地，第一手臂与第一连接部连接的一端内部设有腔体，腔体内设置第二驱动电机，第二驱动电机的电机轴伸出第一手臂的上表面，伸入第一连接部内。

进一步地，激光传感器、视觉传感器、伸缩式液压缸、第一驱动电机和第二驱动电机均与计算装置相连。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本实用新型机械臂包括三节手臂，其中第一手臂可相对于底座转动连接，可伸缩的第二手臂可相对于第一手臂转动连接，并且，第三手臂与夹持装置通过可伸缩的液压缸连接，活动范围大，灵活度高。

本实用新型在机械臂末端设置视觉传感器和激光传感器，使得机械臂能够精确地夹取载玻片。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型一个或多个实施例中机械臂的整体结构图；

图2为本实用新型一个或多个实施例中夹持机构的结构图；

其中，1——底座；2——支撑轴；3——第一手臂；4第一连接部；5——第二手臂；6——第二连接部；7——第三手臂；8——伸缩式液压缸；9——第三连接部；10——夹持机构；11——激光传感器；12——视觉传感器；13——计算装置；14——伸缩式液压缸；15——连接件；16——夹持板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了一种用于抓取载玻片的机械臂，如图1所示，包括底座1，底座1上设有支撑轴2，与底座1转动连接，支撑轴2的上部与第一手臂3的一端固定连接，第一手臂3的另一端与第一连接部4转动连接，第一连接部4与第二手臂5的一端固定连接，具体地，所述第二手臂5为伸缩式液压缸，缸体一端与第一连接部4固定连接，活塞杆一端通过第二连接部6与第三手臂7连接，第三手臂7的另一端的端面上设有一个或多个激光传感器11和视觉传感器12，并且，视觉传感器设于激光传感器的下方，所述第三手臂7下方竖直方向上连接伸缩式液压缸8，缸体一端与第三手臂7的下端面连接，活塞杆一端通过第三连接部9与夹持机构10连接，所述夹持机构10用于夹持载玻片。

进一步地，采用电机驱动的方式实现转动连接，具体地，底座1内部设有腔体，腔体内设置第一驱动电机，电机轴伸出底座1的上表面，伸入支撑轴2内，使得第一驱动电机工作时，电机轴带动支撑轴2旋转。同样的，第一手臂3与第一连接部连接的一端内部设有腔体，腔体内设置第二驱动电机，电机轴伸出第一手臂3的上表面深入到第一连接部4内，第二驱动电机工作时，电机轴带动第一连接部转动。

具体地，如图2所示，所述夹持机构包括伸缩式液压缸14、连接件15和两个相对设置的夹持板16；所述伸缩式液压缸14的缸体一端与第三连接部9的下端面固定连接；第三连接部9相对的两个侧面均与一个夹持板16活动连接，每个所述夹持板16均包括呈一定夹角的夹持板上部和夹持板下部，两个相对设置的夹持板呈内扣状。伸缩式液压缸14的活塞杆一端与两个连接杆15活动连接，两个连接杆15的另一端分别与两个夹持板16的上部活动连接。

液压缸的活塞杆伸缩时，通过两个连接杆带动两个夹持板活动，具体地，当活塞杆伸出时，带动两个夹持板下部相对运动，用以夹起载玻片，当活塞杆收缩时，带动两个夹持板下部反向运动，松开载玻片。

进一步地，所述两个夹持板下部相对的一侧设有凹槽，所述凹槽的大小与载玻片的厚度相适应，并且，凹槽上设有柔性垫片，使得两个夹持板在夹起载玻片时不至于夹紧力过大而损伤载玻片。本领域技术人员可以理解，所述柔性垫片可以采用橡胶、海绵等材质。

所述机械臂还连接计算装置13，所述计算装置分别与第一电机、第二电机、上述三个伸缩式液压缸，以及激光传感器11和视觉传感器12连接。以控制支撑轴相对于底座、第二手臂相对于第一手臂的旋转，液压缸的伸缩，以及接收激光传感器和视觉传感器的数据信号。

本领域技术人员可以理解，激光传感器11和视觉传感器12的位置可以互换，视觉传感器12也可以位于激光传感器11的下方。

本领域技术人员可以理解，其中液压缸的缸体一侧或者活塞缸一侧与其他结构的连接，可以采用任意现有方式方式进行固定连接，例如螺纹连接等。

所述机械臂的末端安装了一个或多个激光传感器和一个视觉传感器，所述一个或多个激光传感器和视觉传感器均将采集的信号发送至计算装置，所述计算装置基于上述信号进行伺服控制，引导机械臂夹持载玻片。其中，基于激光传感器和图像数据控制机械臂运动的方法为现有方法，例如201220159580.5、201521018347.5等现有技术中均有涉及。

所述机械臂包括三节手臂，其中第一手臂可相对于底座转动连接，可伸缩的第二手臂可相对于第一手臂转动连接，并且，第三手臂与夹持装置通过可伸缩的液压缸连接，活动范围大，灵活度高。

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

上述虽然结合附图对本申请的具体实施方式进行了描述，但并非对本申请保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本申请的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本申请的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，包括：底座，底座上设有支撑轴，所述支撑轴与底座转动连接；所述支撑轴的上部与第一手臂的一端连接；第一手臂的另一端与第二手臂的一端转动连接，所述第二手臂的另一端与第三手臂的一端连接，所述第三手臂另一端的端面上设有激光传感器和视觉传感器；所述第三手臂的下方竖直方向上连接伸缩杆，伸缩杆下方设有用于夹持载玻片夹持机构。

2.如权利要求1所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，所述第二手臂为伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸的缸体一端连接第一连接部，所述第一连接部与第一手臂转动连接。

3.如权利要求2所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，所述伸缩式液压缸的活塞杆一端通过第二连接部与第三手臂连接。

4.如权利要求1所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，所述伸缩杆为伸缩式液压缸，所述伸缩式液压缸的缸体一端与第三手臂的下端面连接，活塞杆一端通过第三连接部与夹持机构连接。

5.如权利要求4所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，所述夹持机构包括伸缩式液压缸、连接件和两个相对设置的夹持板；所述伸缩式液压缸的缸体一端与第三连接部的下端面固定连接；第三连接部相对的两个侧面均与一个夹持板活动连接，每个所述夹持板均包括成一定夹角的夹持板上部和夹持板下部；第三连接部下方连接伸缩式液压缸，伸缩式液压缸的活塞杆一端与两个连接杆活动连接，所述两个连接杆的另一端分别与两个夹持板的上部活动连接，两个连接件朝向第三连接部的一侧形成的夹角为钝角。

6.如权利要求5所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，所述两个夹持板下部相对的一侧设有凹槽，所述凹槽的大小与载玻片的厚度相适应。

7.如权利要求6所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，所述凹槽上设有柔性垫片。

8.如权利要求2所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，所述底座内部设有腔体，腔体内设置第一驱动电机，第一驱动电机的电机轴伸出底座的上表面，伸入支撑轴内。

9.如权利要求8所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，第一手臂与第一连接部连接的一端内部设有腔体，腔体内设置第二驱动电机，第二驱动电机的电机轴伸出第一手臂的上表面，伸入第一连接部内。

10.如权利要求9所述的一种用于抓取载玻片的机械臂，其特征在于，激光传感器、视觉传感器、伸缩式液压缸、第一驱动电机和第二驱动电机均与计算装置相连。