CN215589208U - 一种用于移液仪的装夹夹手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种用于移液仪的装夹夹手，包括：用于安装到移液仪的机械臂上的基座底板；设置在所述基座底板上的驱动电机；竖向传动机构，其包括与所述驱动电机的输出轴连接的传动块；两个对称分布的横向传动机构；以及两个彼此间隔开的抓手，在两个所述抓手之间形成夹持部；其中，所述传动块分别通过第一连杆与对应的所述横向传动机构连接，所述抓手分别与对应的所述横向传动机构连接，所述驱动电机能够驱动所述传动块沿竖向往复运动，并通过所述第一连杆使所述横向传动机构带动所述抓手沿横向往复运动，使得两个所述抓手沿横向相互靠近或相互远离，从而使所述夹持部夹取或放下标准液体容器。

Description

一种用于移液仪的装夹夹手

技术领域

本实用新型涉及自动化液体处理设备技术领域，具体涉及机械手技术领域，尤其涉及一种用于移液仪的装夹夹手。

背景技术

全自动液体处理工作站是将自动化操作与液体处理巧妙融合在一起的生物医药实验室自动化操作平台，可实现样品的自动加样、试剂分配、超微量移液以及与液体处理相关的振动、孵育等操作。可广泛应用于核酸纯化、基因蛋白质测序、克隆快速筛选、细胞培养、生物芯片样品制备等领域。而移液机构是全自动液体处理工作站的核心机构之一，用于实现液体在标准液体容器之间输送、抽提、转移等动作。

在现代全自动液体处理工作站的使用中，最常用的标准液体容器是例如8孔板、96孔板等标准液体容器。其中，实验室常用的96孔板等标准液体容器相邻孔间距最小为9mm，容积约0.5ml，单列分布8个孔。自动液体处理工作站，特别是其中的移液机构，需要高精度和高重复性地实现对标准液体容器的抓取和移动，以将存放液体的标准液体容器转移至预定位置。

现有技术中通常采用机械手抓取标准液体容器并将其转移。然而，现有的机械手运动控制精度较差，夹取力控制不稳定，且结构稳定性较差，无法实现移液仪器的高精度要求，这导致夹取速度慢，夹取效率低下。此外，现有的机械手结构复杂，操作不便，且夹持部容易对标准液体容器中的液体造成污染。

实用新型内容

针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种用于移液仪的装夹夹手，该装夹夹手能够精确抓取标准液体容器并将其转移至预定位置，且能够实现标准液体容器的快速夹取。

为此，根据本实用新型提出了一种用于移液仪的装夹夹手，包括：用于安装到移液仪的机械臂上的基座底板；设置在所述基座底板上的驱动电机；竖向传动机构，其包括与所述驱动电机的输出轴连接的传动块；两个对称分布的横向传动机构；以及两个彼此间隔开的抓手，在两个所述抓手之间形成夹持部；其中，所述传动块分别通过第一连杆与对应的所述横向传动机构连接，所述抓手分别与对应的所述横向传动机构连接，所述驱动电机能够驱动所述传动块沿竖向往复运动，并通过所述第一连杆使所述横向传动机构带动所述抓手沿横向往复运动，使得两个所述抓手沿横向相互靠近或相互远离，从而使所述夹持部夹取或放下标准液体容器。

在一个实施例中，所述竖向传动机构还包括沿竖向布置在所述基座底板上的第一导轨，所述传动块与所述第一导轨适配且能够沿所述第一导轨滑动。

在一个实施例中，所述传动块通过第一滑块与所述第一导轨形成滑动连接。

在一个实施例中，所述横向传动机构包括沿横向布置在移液仪的机械臂上的第二导轨和与所述第二导轨适配的第二滑块，

所述第二滑块通过所述第一连杆与所述传动块连接，所述传动块能够通过所述第一连杆带动所述第二滑块沿所述第二导轨滑动。

在一个实施例中，所述第一连杆的两端分别通过铰接方式与所述传动块和所述第二滑块形成连接。

在一个实施例中，所述抓手通过第二连杆与所述第二滑块固定连接，所述第二连杆沿竖向延伸分布。

在一个实施例中，所述抓手构造成包括第一本体和与所述第一本体垂直连接的第二本体，所述第二本体沿纵向延伸，所述第一本体与对应的所述第二连杆固定连接，两个所述抓手对应的第二本体相互平行且在两者之间形成所述夹持部。

在一个实施例中，所述第二本体构造成矩形板状，且所述第二本体的竖向宽度为80-100mm，纵向长度为120-140mm。

在一个实施例中，在所述第二本体的末端设有采用弹性材料制成的夹持块。

在一个实施例中，所述传动块设有沿竖向延伸的贯通孔，所述贯通孔构造成能够与所述驱动电机的输出轴适配，所述驱动电机通过输出轴能够使所述传动块沿所述第一导轨往复运动。

与现有技术相比，本实用新型的优点之处在于：

根据本实用新型的用于移液仪的装夹夹手能够精确抓取标准液体容器并将其转移至预定位置，并且能够根据实际需要，调节控制装夹夹手的夹取力度，非常有利于提高装夹夹手抓取标准液体容器的控制精度。机械手通过驱动电机驱动，在夹持过程中能够形成自锁，从而使装夹夹手能够对抓取的标准液体容器形成有效夹持，非常有利于避免在运移过程中避免脱落，提高了装夹夹手夹持的可靠性。此外，该装夹夹手结构简单，操作方便，能够快速实现标准液体容器的夹取，非常有利于提高夹取效率。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的用于移液仪的装夹夹手的结构。

图2是图1所示用于移液仪的装夹夹手的爆炸视图。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

在本实用新型中，需要说明的是，将图1中沿X轴方向定义为横向，将图1中沿Y轴方向定义为纵向，将图1中沿Z轴方向定义为竖向。还需说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1显示了根据本实用新型的用于移液仪的装夹夹手100的结构。如图1所示，装夹夹手100包括基座底板1、驱动电机2、竖向传动机构、两个对称分布的横向传动机构4，以及两个彼此间隔开的抓手7，在两个抓手7之间形成有夹持部。基座底板1用于固定安装到移液仪的机械臂(未示出)上。驱动电机2安装在基座底板1上。两个横向传动机构4对称分布于基座底板1的横向两侧。在工作时，装夹夹手100构造成能够通过驱动电机2驱动竖向传动机构运动，并带动横向传动机构4运动，进而通过横向传动机构4带动抓手7运动，从而能够使两个抓手7沿横向相互靠近或相互远离，由此，调节控制夹持部的开口大小，使夹持部能够夹取或放下标准液体容器200。

在一个实施例中，驱动电机2可以通过电机座(未示出)安装到基座底板1上。如图1所示，驱动电机2安装在基座底板1的前面，且驱动电机2的输出轴沿竖向向下延伸。

根据本实用新型，竖向传动机构包括与驱动电机2的输出轴形成传动连接的传动块5和沿竖向布置在基座底板1上的第一导轨3。传动块5与第一导轨3适配连接，且传动块5能够沿第一导轨3滑动。在一个实施例中，第一导轨3可以设有两个，且两个第一导轨3在横向上间隔开设置。第一导轨3可以通过螺栓固定件(未示出)固定安装到基座底板2上。第一导轨3不仅能够对传动块5形成导向，而且能够保证传动块5的传动稳定性，有效保证了装夹夹手100在工作过程中的稳定性。

根据本实用新型，传动块5通过第一滑块51(见图2)与第一导轨3形成滑动连接。传动块5构造成长方体形。第一滑块51固定连接在传动块5的后端面上。优选地，在传动块5的后端面上固定有两个第一滑块51，两个第一滑块51在横向方向上间隔开分布，且分别与两个第一导轨3适配。由此，传动块5通过第一滑块51与第一导轨3形成滑动连接。

在本实施例中，传动块5设有沿竖向延伸的贯通孔，贯通孔构造成能够与驱动电机2的输出轴适配，驱动电机2通过输出轴能够使所述22传动块5沿第一导轨3往复运动。例如，驱动电机2的输出轴的外表面设有外螺纹而形成螺杆，贯通孔内设有内螺纹，螺杆与内螺纹形成适配。由此，驱动电机2驱动输出轴转动，并能够驱动传动块5沿竖向运动。

在一个未示出的实施例中，也可以在传动块5中固定安装有丝杠螺母。丝杠螺母与驱动电机2的输出轴形成适配连接。丝杠螺母的内部设有内螺纹，内螺纹能够与驱动电机2的输出轴上的外螺纹适配。在转动驱动电机2的输出轴时，在内螺纹与外螺纹的配合作用下，使得驱动电机2的输出轴能够驱动丝杠螺母沿驱动电机2的输出轴运动，从而通过丝杠螺母带动传动块5沿驱动电机2的输出轴运动。

根据本实用新型，如图1和图2所示，横向传动机构4包括沿横向布置在移液仪的机械臂上的第二导轨41和与第二导轨41适配的第二滑块42，第二滑块42能够沿第二导轨41滑动。两个横向传动机构4中的第二导轨41沿横向延伸分布，且对应的两个第二滑块42分别通过一根第一连杆61与传动块5形成连接。优选地，第一连杆61的两端分别通过铰接方式与传动块5和相应的第二滑块42形成连接。传动块5能够通过第一连杆61带动第二滑块42沿第二导轨41滑动。由此，实现将传动块5的竖向往复运动转变为第二滑块42的横向往复运动。

根据本实用新型，抓手7通过第二连杆62与第二滑块42固定连接，第二连杆62沿竖向延伸分布。连接两个抓手7的第二连杆62相互平行，且第二连杆62的下端延伸至基座底板1的下方区域。

如图1和图2所示，抓手7成包括第一本体71和与第一本体71垂直连接的第二本体72，且第二本体72沿纵向延伸设置。第一本体71与对应的第二连杆62固定连接，两个抓手7对应的第二本体72相互平行且在两者之间形成了夹持部。在一个实施例中，第一本体71可以通过螺栓螺母组件与第二连杆62形成固定连接。

在一个实施例中，第二本体72构造成矩形板状，且第二本体72的竖向宽度设置成处于80-100mm的范围内，纵向长度设置成处于120-140mm的范围内。优选地，第二本体72的竖向宽度设置为85mm，纵向长度设置为127mm。抓手4的这种结构使得抓手4能够充分夹持标准液体容器200，非常有利于夹取标准液体容器200。此外，能够保证基座底板1、驱动电机2、竖向传动机构，以及横向传动机构4等形成的主体结构均处于待夹取的标准液体容器200的后侧，避免处于标准液体容器200的正上方，有利于避免对标准液体容器200中的液体造成污染。

在一个未示出的实施例中，在第二本体72的末端设有采用弹性材料制成的夹持块(未示出)。夹持块优选设置在第二本体72的下端。夹持块可以通过紧固件可拆卸式地连接在第二本体72的下端。夹持块例如可以采用橡胶材料制成，并且夹持块的内侧相对于第二本体72的内侧面向内凸。夹持块的厚度设置为不小于3mm，例如设置为3mm。夹持块的长度设置为不小于15mm，例如设置为15mm。通过设置夹持块，一方面，能够增加抓手7与标准液体容器200外壁之间的接触面积，从而有利于提高两者之间的摩擦力，保证了抓手7夹取的可靠性。另一方面，夹持块具有弹性，能够避免对标准液体容器的外壁造成损坏。

装夹夹手100在工作过程中，首先通过移液仪的机械臂(未示出)将装夹夹手100运动到待抓取的标准液体容器200的位置处，并将抓手7伸入到抓取的标准液体容器200的外侧。然后，控制驱动电机2工作，使驱动电机2驱动输出轴转动，在输出轴的作用下，传动块5沿竖向向下运动，并通过第一连杆61联动作用于两个横向传动机构4的第二滑块42，带动两个第二滑块42相互靠近，进而带动两个抓手7沿着横向相互靠近，从而使夹持部对标准液体容器200形成夹持以抓取标准液体容器200，进而能够夹取标准液体容器200并将其移动到预定位置处。将标准液体容器200夹取至预定位置后，控制驱动电机2反向转动，从而能够输出轴反向转动，使传动块5向上运动，驱使两个横向传动机构4的第二滑块42相互远离，进而使得两个抓手7沿着横向相互远离，以使夹持部放下标准液体容器200。由此，完成一次夹取动作。

在一个未示出的实施例中，为了保证装夹夹手100的夹取力度适中，在装夹夹手100的抓手7上设有压力传感器，压力传感器与驱动电机2信号连接。当装夹夹手100抓取标准液体容器200时，能够通过压力传感器检测夹持部对准液体容器200的侧壁夹持力的大小，通过设定预定压力，能够使驱动电机2精确控制抓手7对标准液体容器200的夹持。由此，能够根据实际需要，调节控制装夹夹手100的夹取力度，这非常有利于提高装夹夹手100抓取标准液体容器200的控制精度。

根据本实用新型的用于移液仪的装夹夹手100能够精确抓取标准液体容器200并将其转移至预定位置，并且能够根据实际需要，调节控制装夹夹手100的夹取力度，非常有利于提高装夹夹手100抓取标准液体容器的控制精度。机械手通过驱动电机2驱动，在夹持过程中能够形成自锁，从而使装夹夹手100能够对抓取的标准液体容器200形成有效夹持，非常有利于避免在运移过程中避免脱落，提高了装夹夹手100夹持的可靠性。此外，该装夹夹手100结构简单，操作方便，能够快速实现标准液体容器200的夹取，非常有利于提高夹取效率。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述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。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)

1.一种用于移液仪的装夹夹手，其特征在于，包括：

用于安装到移液仪的机械臂上的基座底板(1)；

设置在所述基座底板上的驱动电机(2)；

竖向传动机构，其包括与所述驱动电机的输出轴连接的传动块(5)；

两个对称分布的横向传动机构(4)；以及

两个彼此间隔开的抓手(7)，在两个所述抓手之间形成夹持部；

其中，所述传动块分别通过第一连杆(61)与对应的所述横向传动机构连接，所述抓手分别与对应的所述横向传动机构连接，所述驱动电机能够驱动所述传动块沿竖向往复运动，并通过所述第一连杆使所述横向传动机构带动所述抓手沿横向往复运动，使得两个所述抓手沿横向相互靠近或相互远离，从而使所述夹持部夹取或放下标准液体容器(200)。

2.根据权利要求1所述的装夹夹手，其特征在于，所述竖向传动机构还包括沿竖向布置在所述基座底板上的第一导轨(3)，所述传动块与所述第一导轨适配且能够沿所述第一导轨滑动。

3.根据权利要求2所述的装夹夹手，其特征在于，所述传动块通过第一滑块(51)与所述第一导轨形成滑动连接。

4.根据权利要求2或3所述的装夹夹手，其特征在于，所述横向传动机构包括沿横向布置在移液仪的机械臂上的第二导轨(41)和与所述第二导轨适配的第二滑块(42)，

所述第二滑块通过所述第一连杆与所述传动块连接，所述传动块能够通过所述第一连杆带动所述第二滑块沿所述第二导轨滑动。

5.根据权利要求4所述的装夹夹手，其特征在于，所述第一连杆的两端分别通过铰接方式与所述传动块和所述第二滑块形成连接。

6.根据权利要求4所述的装夹夹手，其特征在于，所述抓手通过第二连杆(62)与所述第二滑块固定连接，所述第二连杆沿竖向延伸分布。

7.根据权利要求6所述的装夹夹手，其特征在于，所述抓手构造成包括第一本体(71)和与所述第一本体垂直连接的第二本体(72)，所述第二本体沿纵向延伸，

所述第一本体与对应的所述第二连杆固定连接，两个所述抓手对应的第二本体相互平行且在两者之间形成所述夹持部。

8.根据权利要求7所述的装夹夹手，其特征在于，所述第二本体构造成矩形板状，且所述第二本体的竖向宽度为80-100mm，纵向长度为120-140mm。

9.根据权利要求7所述的装夹夹手，其特征在于，在所述第二本体的末端设有采用弹性材料制成的夹持块。

10.根据权利要求2或3所述的装夹夹手，其特征在于，所述传动块设有沿竖向延伸的贯通孔，所述贯通孔构造成能够与所述驱动电机的输出轴适配，所述驱动电机通过输出轴能够使所述传动块沿所述第一导轨往复运动。

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