CN214150761U - 生物样本管理试管基准点定位机构 - Google Patents

Abstract

生物样本管理试管基准点定位机构。本实用新型组成包括：上部喂料机构，上部喂料机构包括限位隔板、步进电机一，限位隔板下方与导流板连接，步进电机一与分拣转轮连接，分拣转轮上具有分拣轮凹槽；下部定位机构，下部定位机构包括导向漏斗，漏斗下沿与所述定心装置之间具有导向通道，导向通道由3个导向板及电控门板装置围成；所述导向漏斗放置在所述分拣转轮下方；定心装置通过连接板与精密滑台连接，精密滑台与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与步进电机二连接。本实用新型采用高精度轴向定心装置、步进电机和滚珠丝杠配合各类传感器，能实现精准控制以及重复高精度定位，以达到确保机器人抓取各类试管时同轴度、位置精度的目的。

Description

生物样本管理试管基准点定位机构

技术领域：

本实用新型涉及人工智能机械结构技术领域，具体涉及一种生物样本管理试管基准点定位机构。

背景技术：

生物医学技术近些年有了突飞猛进的发展，各类科研机构、医院、疾控中心在开展生物医学技术研究的基础是首先要采集各类的生物样本，不同试验要用到不同的试管，这其中涉及各个类型的实验试管，长短粗细各不相同，而且样多而量小，以前的试验准备都是人工来完成，通过条码打印然后在软件系统内做试管与被试验者的信息一一绑定。随着科技的发展，工业进入4.0时代，人工智能已经走进各个领域，在生物医学领域也有所应用。各类试验首先要从繁杂细碎的试验试管准备工作开始，让机器人代替人工完成此类工作并且保证零误差是市场迫切的需求。

机器人的精度和重复定位精度都很高一般为（0.02mm），要能发挥高精度的作用，首先必须能准确的取到试管，然而试验试管的基准点往往是不准确的，轴向中心位不固定。试管一般是由工厂自动化流水线批量生产的，包装一般散装或盒装。散装一般需要自制精度较高的试管架子，人工摆放上试管，然后让机器人拾取，大大增加人工工作量，而且不同规格的试管要制备不同试管架子，重复定位矫正工作。对于规格种类多数量相对小的试验样本管理而言，显得尤为繁琐，而且让生物医疗人员操作示教机器人难度较大。盒装试管摆放非常密集，相互间间隙小，手爪抓取困难，并且试管轴向基准点无序分布，位置精度非常差，无法准确抓取。机器人初始基准点如果抓取的不好，其他各个节拍工位位置的定位就会偏差很大，无法完成相应工序。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种生物样本管理试管基准点定位机构，采用高精度轴向定心装置、步进电机和滚珠丝杠配合各类传感器，能实现精准控制以及重复高精度定位，以达到确保机器人抓取各类试管时同轴度、位置精度的目的。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种生物样本管理试管基准点定位机构，组成包括：

上部喂料机构，所述上部喂料机构包括限位隔板、步进电机一，所述限位隔板下方与导流板连接，所述步进电机一与分拣转轮连接，所述分拣转轮上具有分拣轮凹槽；

下部定位机构，所述下部定位机构包括导向漏斗，漏斗下沿与定心装置之间具有导向通道，所述导向通道由3个导向板及电控门板装置围成；

所述导向漏斗放置在所述分拣转轮下方；

所述定心装置通过连接板与精密滑台中滑块连接，所述精密滑台中滑块与滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠与步进电机二连接。

所述生物样本管理试管基准点定位机构，所述电控门板装置包括电控门板，所述电控门板与偏轴电机连接，所述偏轴电机与偏轴电机立板连接。

所述生物样本管理试管基准点定位机构，所述上部喂料机构通过连接法兰板与下部定位机构连接。

所述生物样本管理试管基准点定位机构，所述分拣转轮上方具有检测传感器一。

所述生物样本管理试管基准点定位机构，所述导向板上安装有检测传感器二。

所述生物样本管理试管基准点定位机构，所述精密滑台中心轴向与定心装置轴向位置一致。

所述生物样本管理试管基准点定位机构，所述分拣转轮上的分拣轮凹槽之间具有防塞波浪槽。

所述生物样本管理试管基准点定位机构，所述导向漏斗通过中置隔板安装在机架上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型适合各医院、可研院校、疾控中心对于生物医疗试验、生物样本管理的试管基准点定位，适应性强、应用范围广，能适用较常规各类规格种类的试管，尤其适用种类多而数量少的繁杂需求。

本实用新型上下部分离设计方便局部改造升级，进一步拓展了系统适用性。定位精度高，为生物医疗行业与人工智能机器人的应用构建了桥梁，构建了基准点。

本实用新型体积小，安装方便，能在平台面快速安装，有利于与桌面型协作机器人相结合，符合生物医疗行业小巧精致的特点。结构简单清晰，耐用性好，成本低，便于推广。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型导向漏斗的结构示意图。

附图3是附图2的俯视图。

附图4是本实用新型分拣转轮的结构示意图。

附图5是本实用新型电控门板装置的结构示意图。

图中：24是机器人连接法兰盘；25是连接杆。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

本实用新型提供了一种生物样本管理试管基准点定位机构，由喂料机构和定位机构组成。

如附图1所示，上部喂料机构与下部定位机构通过连接法兰板8连接，也可分开独立运行，便于更换和系统升级。

上部喂料机构主要由限位隔板2、导流板3、分拣转轮4、检测传感器一6、步进电机一7构成，主要作用是从料仓中分拣出一个试管。

所述上部喂料机构1包括限位隔板2、步进电机一7，所述限位隔板2下方与导流板3连接，所述步进电机一7与分拣转轮4连接，所述分拣转轮4上具有分拣轮凹槽；

如附图4所示，分拣转轮4上设计额防阻塞波浪槽，能有效防止料仓试管堆积。

通过对检测传感器一6、和检测传感器二15检测来进行逻辑判断，控制步进电机一7的启停。

下部定位机构主要由导向漏斗10、中置隔板11、偏心电机立板12、偏心电机19及电控门板20、导向板14、检测传感器二15、定心装置16、高精度滑台22、定位安装底座23构成。

下部定位机构9，所述下部定位机构9包括导向漏斗10，漏斗下沿13与所述定心装置16之间具有导向通道，所述导向通道由3个导向板14及电控门板装置围成；

所述导向漏斗10放置在所述分拣转轮4下方；

所述定心装置16通过连接板17与精密滑台22中滑块连接，所述精密滑台22中滑块与滚珠丝杠21连接，所述滚珠丝杠21与步进电机二18连接。

所述导向漏斗10通过中置隔板11安装在机架上。

定心装置16可采用气动式“三指定心”、“四指定心”手爪，亦可采用外抱式软体腔式手爪，通过电磁阀控制，开启时从四周向中心夹持，利用手爪这一特性，能确保例圆柱体试管的同轴度。

如附图5所示，精密滑台采用滚珠丝杠结构，往复定位精度0.1mm，定心装置16通过连接板17与滑台滑块连接，滑块中心轴向与定心装置轴向位置一致。通过步进电机二18的控制能实现滑块达到精准指定位置。

为了确保系统的通用性和较为广泛的适应性，漏斗13下沿与定心装置16距离较高。为了使试管通过导向漏斗10后能准确进入定心装置并方便滑台往复运动，加设导向板，导向板三面为固定导向板，一面为电控门，通过偏轴电机19可控制电控门板20的扬起和落下。

整体机构通过定位安装底座23固定，底座四角有φ6定位安装丝孔通过M6螺丝可与桌面平台紧密刚性连接保证系统精度。

工作原理：

按照试验选用试管规格调整好限位隔板的位置，按规定方向批量放入试管。通过控制步进电机一7的转动，使一个试管进入分拣轮凹槽内，并旋转180°使其落入导向漏斗10。

试管由分拣转轮4拣出后进入导向漏斗10，通过导向漏斗10和导向通道导引进入定心装置16，通过对设置在导向板上检测传感器二15来判断试管是否进入，并开启定心装置10，定心装置10能加紧试管并保证各规格试管轴向位置的精度。然后，通过控制精密滑台22，步进电机二18使其运输至机械臂手爪26固定夹持位置，确保每次夹持的轴向位置精度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种生物样本管理试管基准点定位机构，其特征在于，组成包括：

上部喂料机构（1），所述上部喂料机构（1）包括限位隔板（2）、步进电机一（7），所述限位隔板（2）下方与导流板（3）连接，所述步进电机一（7）与分拣转轮（4）连接，所述分拣转轮（4）上具有分拣轮凹槽；

下部定位机构（9），所述下部定位机构（9）包括导向漏斗（10），漏斗下沿（13）与定心装置（16）之间具有导向通道，所述导向通道由3个导向板（14）及电控门板装置围成；

所述导向漏斗（10）放置在所述分拣转轮（4）下方；

所述定心装置（16）通过连接板（17）与精密滑台（22）中滑块连接，所述精密滑台（22）中滑块与滚珠丝杠（21）连接，所述滚珠丝杠（21）与步进电机二（18）连接。

2.根据权利要求1所述生物样本管理试管基准点定位机构，其特征在于，所述电控门板装置包括电控门板（20），所述电控门板（20）与偏轴电机（19）连接，所述偏轴电机（19）与偏轴电机立板（12）连接。

3.根据权利要求2所述生物样本管理试管基准点定位机构，其特征在于，所述上部喂料机构（1）通过连接法兰板（8）与下部定位机构（9）连接。

4.根据权利要求1所述生物样本管理试管基准点定位机构，其特征在于，所述分拣转轮（4）上方具有检测传感器一（6）。

5.根据权利要求1所述生物样本管理试管基准点定位机构，其特征在于，所述导向板（14）上安装有检测传感器二（15）。

6.根据权利要求1所述生物样本管理试管基准点定位机构，其特征在于，所述精密滑台（22）中心轴向与定心装置（16）轴向位置一致。

7.根据权利要求1所述生物样本管理试管基准点定位机构，其特征在于，所述分拣转轮（4）上的分拣轮凹槽之间具有防塞波浪槽（5）。

8.根据权利要求1所述生物样本管理试管基准点定位机构，其特征在于，所述导向漏斗（10）通过中置隔板（11）安装在机架上。

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