CN211444972U - 一种升降旋转取样机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗检测设备领域，具体涉及一种升降旋转取样机械臂，包括旋转台、支撑臂、平移机构、纵移机构、旋转机构和第一伺服电爪，支撑臂呈竖直状态固定设置于旋转台的顶部，平移机构固定设置于旋转台的顶部，平移机构的输出端与支撑臂的底部连接，旋转机构设置于支撑臂的顶部一端，支撑臂的顶部另一端呈竖向活动设置一个旋转轴，第一伺服电爪设置于旋转轴的底部，旋转机构的输出端与旋转轴连接，并且第一伺服电爪的输出端竖直向下，纵移机构设置于支撑臂的顶端中部，纵移机构的输出端与旋转轴的上端连接，本实用新型的一种升降旋转取样机械臂，能够自动对样品液瓶子进行搬运转移，并且能够通过夹紧瓶盖转动实现开盖过程。

Description

一种升降旋转取样机械臂

技术领域

本实用新型涉及医疗检测设备领域，具体涉及一种升降旋转取样机械臂。

背景技术

现有技术中，液基细胞制片技术中主流的制片工艺有离心法和自然沉降法，无论使用哪一种制片工艺，目前都是使用人工制作的方式或者半自动的方式，不管是人工和半自动的形式，都是需要人工进行样本玻片的标记，工作量十分巨大，效率也很低，而且容易出错，制片的质量也因为人工操作不一致性导致参之不齐，细胞附着到玻片时出现重叠，粘液处理不干净等，为后续显微镜下阅片造成很大的障碍，从而造成误判。

传统的方法中制片和染色都是分开操作，中间过程需要人工干预，需要人工值守，加重了医师的工作负担。因此开发一套全自动制片和染色一体化系统，可以减少医生因过度工作量而疲惫造成医疗事故，减少错误率的发生。

而自动制片和染色一体系统需要对样品液瓶子进行抓取搬运、开盖和拧盖等操作，因此有必要设计一种能够辅助样品液瓶子进行转移搬运，并且能够进行旋转开盖的机械臂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种升降旋转取样机械臂。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种升降旋转取样机械臂，包括旋转台、支撑臂、平移机构、纵移机构、旋转机构和第一伺服电爪，支撑臂呈竖直状态固定设置于旋转台的顶部，平移机构固定设置于旋转台的顶部，平移机构的输出端与支撑臂的底部连接，旋转机构设置于支撑臂的顶部一端，支撑臂的顶部另一端呈竖向活动设置一个旋转轴，第一伺服电爪设置于旋转轴的底部，旋转机构的输出端与旋转轴连接，并且第一伺服电爪的输出端竖直向下，纵移机构设置于支撑臂的顶端中部，纵移机构的输出端与旋转轴的上端连接。

作为一种升降旋转取样机械臂的优选方案，支撑臂的顶部一端嵌设有一个第一轴基座，旋转轴活动贯穿第一轴基座，旋转轴的外壁上设有一个竖向的限位条，第一轴基座的内壁上设有一个供限位条纵向滑动的限位槽，旋转机构包括第一步进电机和第一皮带轮，第一皮带轮固定设置于第一轴基座的底部，第一步进电机呈竖直状态固定设置于支撑臂顶部远离第一轴基座的一端，并且第一步进电机的输出轴竖直向下穿过支撑臂与第一皮带轮之间第一同步带连接。

作为一种升降旋转取样机械臂的优选方案，纵移机构包括竖向支撑板、第二步进电机和 L型连接座，竖向支撑板固定设置于支撑臂的顶端中部，第二步进电机呈水平状态固定设置于竖向支撑板的顶部远离第一轴基座的一侧，竖向支撑板靠近第一轴基座的一侧上下端均设有第二皮带轮，两个第二皮带轮之间通过第二同步带连接，竖向支撑板靠近第一轴基座的一侧固定设置有一个纵向导轨，L型连接座的一端与纵向导轨滑动连接，L型连接座的另一端与旋转轴的顶部固定连接，L型连接座位于第一轴基座的上方，L型连接座的底部嵌设有用于供旋转轴顶部连接的轴承。

作为一种升降旋转取样机械臂的优选方案，第一伺服电爪的两个输出端均固定安装有第一爪部，两个第一爪部均呈竖直状态设置，并且两个第一爪部相向的一侧均为凹弧面结构，该凹弧面结构的轴线呈竖直状态设置于，凹弧面结构的弧面上沿圆周方向均匀设置有若干个纵向防滑齿。

作为一种升降旋转取样机械臂的优选方案，平移机构包括丝杆步进电机和螺母安装座，旋转台的顶部呈水平状态固定设置有一个横向导轨，丝杆步进电机呈水平固定设置于横向导轨的一端，并且丝杆步进电机的主轴与横向导轨的长度方向平行，螺母安装座滑动设置于横向导轨上，丝杆步进电机的主轴与螺母安装座螺纹连接。

作为一种升降旋转取样机械臂的优选方案，竖向支撑板的上半部和L型连接座的一侧分别设置有第一槽式光电传感器和第一检测片，旋转台上和螺母安装座的一侧分别设置有第二槽式光电开关和第二检测片。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种升降旋转取样机械臂，能够自动对样品液瓶子进行搬运转移，并且能够通过夹紧瓶盖转动实现开盖过程。

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，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1所示为全自动制片和染色一体化系统的局部立体结构图。

图2所示为取样臂的立体结构示意图一。

图3所示为取样臂的立体结构示意图二。

图4所示为抱紧装置的立体结构示意图一。

图5所示为抱紧装置的立体结构示意图二。

图6所示为抱紧装置的立体结构示意图三。

图中：旋转台1，支撑臂2，第一伺服电爪3，旋转轴4，支撑架5，旋转盖板6，旋转臂7，第二伺服电爪8，第一轴基座9，限位条10，第一步进电机11，第一皮带轮12，第一同步带13，竖向支撑板14，第二步进电机15，L型连接座16，第二皮带轮17，第二同步带 18，纵向导轨19，第一槽式光电传感器20，第一检测片21，第一爪部22，纵向防滑齿23，丝杆步进电机24，螺母安装座25，横向导轨26，第二槽式光电开关27，第一横向支撑板(29) 29，吊轴30，第二轴基座31，第一齿轮32，第三步进电机33，第二齿轮34，连接板35，第二爪部36，防滑胶条37，第二横向支撑板38，第四步进电机39，第三槽式光电传感器40，第三检测片41，第四槽式光电传感器42，第四检测片43。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。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。

参照图1至图6所示的一种样本旋转开盖机构，包括取样臂和抱紧装置，取样臂包括旋转台1、支撑臂2、平移机构、纵移机构、旋转机构和第一伺服电爪3，支撑臂2呈竖直状态固定设置于旋转台1的顶部，平移机构固定设置于旋转台1的顶部，平移机构的输出端与支撑臂2的底部连接，旋转机构设置于支撑臂2的顶部一端，支撑臂2的顶部另一端呈竖向活动设置一个旋转轴4，第一伺服电爪3设置于旋转轴4的底部，旋转机构的输出端与旋转轴 4连接，并且第一伺服电爪3的输出端竖直向下，纵移机构设置于支撑臂2的顶端中部，纵移机构的输出端与旋转轴4的上端连接，抱紧装置包括支撑架5、旋转盖板6、旋转臂7和第二伺服电爪8，旋转盖板6呈水平状态设置于支撑架5的顶部，旋转臂7呈水平状态设置于支撑架5的中部，第二伺服电爪8呈竖直状态固定设置于旋转臂7的自由端，并且第二伺服电爪8的输出端竖直向上设置。通过平移机构和纵移机构使第一伺服电爪3来到目标样本液瓶子所在位置处，通过第一伺服电爪3夹住样本液瓶子后，将样本液瓶子移动至第二伺服电爪8上将瓶身进行夹紧，接着通过旋转机构带动第二伺服电爪8转动将瓶盖从瓶身上旋开，瓶盖旋开后，在样本液采取后，旋转盖板6移动至瓶身顶部从而防止污染物从瓶口进入样品液瓶中，最后通经过旋转臂7将样本液瓶移动至别处。

支撑臂2的顶部一端嵌设有一个第一轴基座9，旋转轴4活动贯穿第一轴基座9，旋转轴4的外壁上设有一个竖向的限位条10，第一轴基座9的内壁上设有一个供限位条10纵向滑动的限位槽，旋转机构包括第一步进电机11和第一皮带轮12，第一皮带轮12固定设置于第一轴基座9的底部，第一步进电机11呈竖直状态固定设置于支撑臂2顶部远离第一轴基座9的一端，并且第一步进电机11的输出轴竖直向下穿过支撑臂2与第一皮带轮12之间第一同步带13连接。第一步进电机11带动第一皮带轮12转动，第一皮带轮12通经过限位槽带动旋转轴4进行转动，从几旋转轴4带动第一伺服电爪3转动完成开盖和拧瓶盖的动作。

纵移机构包括竖向支撑板14、第二步进电机15和L型连接座16，竖向支撑板14固定设置于支撑臂2的顶端中部，第二步进电机15呈水平状态固定设置于竖向支撑板14的顶部远离第一轴基座9的一侧，竖向支撑板14靠近第一轴基座9的一侧上下端均设有第二皮带轮17，两个第二皮带轮17之间通过第二同步带18连接，竖向支撑板14靠近第一轴基座9 的一侧固定设置有一个纵向导轨19，L型连接座16的一端与纵向导轨19滑动连接，L型连接座16的另一端与旋转轴4的顶部固定连接，L型连接座16位于第一轴基座9的上方，L 型连接座16的底部嵌设有用于供旋转轴4顶部连接的轴承，竖向支撑板14的上半部和L型连接座16的一侧分别设置有第一槽式光电传感器20和第一检测片21。完成开盖动作后，第二步进电机15通过两个第二皮带轮17带动第二同步带18转动，从而使与第二同步带18固定连接的L型连接座16进行升降运动，L型连接座16通过旋转轴4带动第一伺服电爪3进行升降，从而使瓶盖靠近瓶身或者远离瓶身。

第一伺服电爪3的两个输出端均固定安装有第一爪部22，两个第一爪部22均呈竖直状态设置，并且两个第一爪部22相向的一侧均为凹弧面结构，该凹弧面结构的轴线呈竖直状态设置于，凹弧面结构的弧面上沿圆周方向均匀设置有若干个纵向防滑齿23。两个第一爪部 22通过纵向防滑齿23共同夹紧样本液瓶子的瓶盖，从而保证随着第一伺服电爪3的转动能够将瓶盖拧开或者拧紧。

平移机构包括丝杆步进电机24和螺母安装座25，旋转台1的顶部呈水平状态固定设置有一个横向导轨26，丝杆步进电机24呈水平固定设置于横向导轨26的一端，并且丝杆步进电机24的主轴与横向导轨26的长度方向平行，螺母安装座25滑动设置于横向导轨26上，丝杆步进电机24的主轴与螺母安装座25螺纹连接，旋转台1上和螺母安装座25的一侧分别设置有第二槽式光电开关27和第二检测片。丝杆步进电机24转动带动螺母安装座25横向移动，从而带动支撑臂2在旋转台1上进行横向移动，当第二检测片被第二槽式光电开关 27检测到时，丝杆步进电机24停止运行。

支撑架5的一侧中部固定设置有一个第一横向支撑板，第一横向支撑板的底部设置有一个吊轴30，吊轴30的顶部向上固定嵌设于第一横向支撑板中，吊轴30的下端设置有一个第二轴基座31，第二轴基座31的内圈固定套设于吊轴30上，旋转臂7呈水平状态设置并且其一端固定套设于第二轴基座31的外圈，吊轴30的中部固定套设有一个第一齿轮32，旋转臂 7的自由端底部固定设置有一个呈竖直状态的第三步进电机33，第三步进电机33的输出轴向上穿过旋转臂7并且固定连接有一个与第一齿轮32啮合的第二齿轮34。第三步进电机 33带动第二齿轮34转动，由于第二齿轮34与第一齿轮32啮合，而第一齿轮32提供吊轴30固定设置于旋转臂7的底部，因此随着第二齿轮34的转动，旋转臂7会以吊轴30为中心进行转动，从而将样本液瓶子转移至别处。

旋转臂7的自由端设置有一个呈竖直状态的连接板35，连接板35的顶部与旋转臂7的自由端固定连接，第二伺服电爪8呈竖直状态固定设置于连接板35的外侧，并且第二伺服电爪8的输出端竖直向上设置，第二伺服电爪8的两个输出端均固定连接有第二爪部36，两个第二爪部36相向的一侧均为凹弧面结构，两个第二爪部36相向的一侧均嵌设有两个防滑胶条37。取样臂将样本液瓶子置于第二伺服电爪8之上时，第二伺服电爪8通过两个第二爪部36将瓶身夹紧，第二爪部36上的防滑胶条37能够保证给予瓶身足够的摩擦力来开盖或者拧盖。

支撑架5的一侧顶部固定设置有一个第二横向支撑板38，第二横向支撑板38的底部固定设置有一个呈竖直状态的第四步进电机39，第四步进电机39的输出轴向上穿过第二横向支撑板38并与上方的旋转盖板6的一端固定连接，旋转盖板6的另一端位于第二伺服电爪8 的正上方。旋转盖板6通过第四步进电机39进行转动，在开启瓶盖之后，旋转盖板6转动至瓶口处阻挡外部灰尘等进入瓶中。

支撑架5的一侧与第二轴基座31的底部一侧分别设置有第三槽式光电传感器40和第三检测片41，第二横向支撑板38的自由端与旋转盖板6的底部分别设置有第四槽式光电传感器42和第四检测片43。当第三检测片41被第三槽式光电传感器40检测到时，旋转臂7停止转动，当第四检测片43被第四槽式光电传感器42检测到时，旋转盖板6停止转动。

工作原理：此机械臂的第一伺服电爪3可以抓取样本液瓶子，旋转轴4连接第一伺服电爪3，在第一步进电机11驱动下实现旋转，旋转轴4在第一步进电机11的驱动下实现第一伺服电爪3的转动，支撑臂2在丝杆步进电机24的驱动下可以实现前后移动，使得整个机械臂前后移动，整机机械臂在旋转作用下可以实现360°任意角度旋转，第一伺服电爪3抓取样本液瓶，在第二步进电机15的驱动下旋转轴4旋转带动第一伺服电爪3做上下运动，在第一步进电机11的驱动下旋转轴4带动第一伺服电爪3作旋转运动，第一伺服电爪3抓取样本液瓶子并将其置于第二伺服电爪8之上，通过第二伺服电爪8抱紧样本液瓶子的瓶身，接着随着第一伺服电爪3的转动从而使抱紧装置完成开盖和拧瓶盖动作，瓶盖卸下并取样后，旋转盖板6转动并遮挡样本液瓶身的瓶口的以防止污染，整个机械臂在丝杆步进电机24作用下前后移动，抓取样本转盘的不同直径的内外圈样本，旋转台1带动整个机械臂实现360°旋转，可以转移样本瓶位置。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (6)

1.一种升降旋转取样机械臂，其特征在于，包括旋转台(1)、支撑臂(2)、平移机构、纵移机构、旋转机构和第一伺服电爪(3)，支撑臂(2)呈竖直状态固定设置于旋转台(1)的顶部，平移机构固定设置于旋转台(1)的顶部，平移机构的输出端与支撑臂(2)的底部连接，旋转机构设置于支撑臂(2)的顶部一端，支撑臂(2)的顶部另一端呈竖向活动设置一个旋转轴(4)，第一伺服电爪(3)设置于旋转轴(4)的底部，旋转机构的输出端与旋转轴(4)连接，并且第一伺服电爪(3)的输出端竖直向下，纵移机构设置于支撑臂(2)的顶端中部，纵移机构的输出端与旋转轴(4)的上端连接。

2.根据权利要求1所述的一种升降旋转取样机械臂，其特征在于，支撑臂(2)的顶部一端嵌设有一个第一轴基座(9)，旋转轴(4)活动贯穿第一轴基座(9)，旋转轴(4)的外壁上设有一个竖向的限位条(10)，第一轴基座(9)的内壁上设有一个供限位条(10)纵向滑动的限位槽，旋转机构包括第一步进电机(11)和第一皮带轮(12)，第一皮带轮(12)固定设置于第一轴基座(9)的底部，第一步进电机(11)呈竖直状态固定设置于支撑臂(2)顶部远离第一轴基座(9)的一端，并且第一步进电机(11)的输出轴竖直向下穿过支撑臂(2)与第一皮带轮(12)之间第一同步带(13)连接。

3.根据权利要求2所述的一种升降旋转取样机械臂，其特征在于，纵移机构包括竖向支撑板(14)、第二步进电机(15)和L型连接座(16)，竖向支撑板(14)固定设置于支撑臂(2)的顶端中部，第二步进电机(15)呈水平状态固定设置于竖向支撑板(14)的顶部远离第一轴基座(9)的一侧，竖向支撑板(14)靠近第一轴基座(9)的一侧上下端均设有第二皮带轮(17)，两个第二皮带轮(17)之间通过第二同步带(18)连接，竖向支撑板(14)靠近第一轴基座(9)的一侧固定设置有一个纵向导轨(19)，L型连接座(16)的一端与纵向导轨(19)滑动连接，L型连接座(16)的另一端与旋转轴(4)的顶部固定连接，L型连接座(16)位于第一轴基座(9)的上方，L型连接座(16)的底部嵌设有用于供旋转轴(4)顶部连接的轴承。

4.根据权利要求1所述的一种升降旋转取样机械臂，其特征在于，第一伺服电爪(3)的两个输出端均固定安装有第一爪部(22)，两个第一爪部(22)均呈竖直状态设置，并且两个第一爪部(22)相向的一侧均为凹弧面结构，该凹弧面结构的轴线呈竖直状态设置于，凹弧面结构的弧面上沿圆周方向均匀设置有若干个纵向防滑齿(23)。

5.根据权利要求3所述的一种升降旋转取样机械臂，其特征在于，平移机构包括丝杆步进电机(24)和螺母安装座(25)，旋转台(1)的顶部呈水平状态固定设置有一个横向导轨(26)，丝杆步进电机(24)呈水平固定设置于横向导轨(26)的一端，并且丝杆步进电机(24)的主轴与横向导轨(26)的长度方向平行，螺母安装座(25)滑动设置于横向导轨(26)上，丝杆步进电机(24)的主轴与螺母安装座(25)螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种升降旋转取样机械臂，其特征在于，竖向支撑板(14)的上半部和L型连接座(16)的一侧分别设置有第一槽式光电传感器(20)和第一检测片(21)，旋转台(1)上和螺母安装座(25)的一侧分别设置有第二槽式光电开关(27)和第二检测片。

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