CN216180521U - 一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构，包括运动机构、移液组件与夹持组件；运动机构包括至少一组X向组件、一组Y向组件与一组Z向组件；X向组件设置在Y向组件上，且可沿Y向组件移动；Z向组件设置在X向组件上，且可沿X轴移动；移液组件与夹持组件均与Z向组件连接；本申请通过移液组件与夹持组件一体化设计，轻量化程度高，Z向组件可共同驱动移液组件与夹持组件进行工作，实现在同一个机械手上完成两种功能，工作效率高，体积小，自动化器械无需提供更多的安装空间，可缩小设备整体空间，降低仪器的生产成本。

Description

一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构。

背景技术

自动化生物医疗仪器在对样本或样本进行一系列检验操作过程中，需要通过机械手协助完成。机械手通常采用X轴、Y轴与Z轴结构，实现X轴、Y轴与Z轴方向的移动，实现对样本或样品进行空间位移。如在血栓弹力图仪的检测中，需要通过机械手将反应杯运送至检测模块中进行检测，并在检测后将反应杯取出。

现有的机械手通常只能执行一种类型的动作，功能单一，工作效率低。当仪器需要执行两种类型动作时，往往需要在仪器上设置多一套包含X轴、Y轴与Z轴结构的机械手，体积大，质量重，仪器需要有更多的安装空间进行机械手的安装，成本高，给自动化医疗仪器的生产与使用造成影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于现有的机械手功能单一、效率低，针对现有技术的上述缺陷，提供一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构，包括运动机构、移液组件与夹持组件；所述运动机构包括至少一组X向组件、一组Y向组件与一组Z向组件；所述X向组件设置在所述Y向组件上，且可沿所述Y向组件移动；所述Z向组件设置在所述X 向组件上，且可沿所述X向组件移动；所述移液组件与所述夹持组件均与所述 Z向组件连接。

进一步地，所述X向组件包括第一基体、第一滑动座与第一动力件；所述第一滑动座与所述第一基体之间通过第一滑行件连接；所述第一动力件与所述第一滑动座之间通过第一皮带连接件传动。

进一步地，所述第一滑行件包括设置在所述第一基体上的第一导轨，以及滑动连接在所述第一导轨上的第一滑块；所述第一滑动座与所述第一滑块连接。

进一步地，所述Y向组件包括第二基体、第二滑动座与第二动力件；所述第二基体与所述第二滑动座之间通过第二滑行件连接；所述第一基体设置在所述第二滑动座上。

进一步地，所述第二滑行件包括设置在所述第二基体上的第二导轨，以及滑动连接在所述第二导轨上的第二滑块；所述第二滑动座与所述第二滑块连接。

进一步地，所述第二基体上设有转轴；所述第二动力件与所述转轴之间通过第二皮带连接件传动；所述转轴与所述第二滑动座之间通过第三皮带连接件传动。

进一步地，所述第一滑动座上设有第一安装块；所述Z向组件包括设置在所述第一安装块上的第三动力件、与所述第三动力件输出端连接的第三滑动座；所述第三滑动座与所述第一滑动座之间通过第三滑行件连接。

进一步地，所述第三滑行件包括设置在所述第一滑动座背向所述第一基体一面的第三导轨，以及滑动连接在所述第三导轨上的第三滑块；所述第三滑动座与所述第三滑块连接。

进一步地，所述第一滑动座背向第一安装块一端设有第二安装块；所述夹持组件包括设置在所述第二安装块上的夹爪与第四动力件；所述第四动力件用于控制所述夹爪张开或闭合。

进一步地，所述移液组件包括设置在所述第二安装块上的移液针；所述第一基体背向所述第一滑动座一面设有泵体；所述泵体与所述移液针之间通过管道连接。

本实用新型的有益效果在于：X向组件与Z向组件一体化设计，轻量化程度高，Z向组件可共同驱动移液组件与夹持组件进行工作，实现在同一个机械手上完成两种功能，工作效率高，体积小，自动化医疗仪器无需提供更多的安装空间，降低仪器的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，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附图：

图1为本实用新型实施例一的一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的图1中A处的放大示意图；

图3为本实用新型实施例一的X向组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的图3中B处的放大示意图；

图5为本实用新型实施例一的Y向组件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二的一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构的结构简图；

图7为本实用新型实施例三的一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构的结构简图；

图8为本实用新型实施例四的一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构的结构简图。

图中，1、X向组件；2、Y向组件；3、Z向组件；11、第一基体；12、第一滑动座；13、第一动力件；14、第一导轨；15、第一滑块；21、第二基体； 22、第二滑动座；23、第二动力件；24、第二导轨；25、第二滑块；26、转轴； 31、第三动力件；32、第三滑动座；33、第三导轨；34、第三滑块；41、夹爪； 42、第四动力件；51、移液针；52、泵体；121、第一安装块；122、第二安装块。

具体实施方式

为了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技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例一

本实用新型实施例一如图1至图5所示，提供一种同时具有夹爪41及移液功能的机械手结构，包括运动机构、移液组件与夹持组件；其中，该运动机构由一组X向组件1、一组Y向组件2与一组Z向组件3构成；X向组件1设置在Y向组件2上，且可沿Y向组件2进行Y轴方向的移动；Z向组件3设置在X向组件1上，且可沿X向组件进行X轴方向的移动；移液组件与夹持组件均与Z向组件3连接，Z向组件3共同驱动移液组件与夹持组件进行Z轴方向的移动。

X向组件1包括第一基体11、第一滑动座12与第一动力件13；第一滑动座12与第一基体11之间通过第一滑行件连接；第一动力件13与第一滑动座 12之间通过第一皮带连接件传动。第一滑行件包括设置在第一基体11上的第一导轨14，以及滑动连接在第一导轨14上的第一滑块15；第一滑动座12与第一滑块15连接。

其中，第一皮带连接件由皮带与皮带轮构成，第一基体11上设有安装皮带轮的安装位，第一动力件13设置在第一基体11的一端，安装位位于第一基体11的另一端，皮带轮之间通过皮带连接。第一滑动座12与皮带连接，在第一动力件13驱动时，第一滑动座12在皮带的带动下，带动第一滑块15沿第一导轨14进行X轴方向的直线滑动。

Y向组件2包括第二基体21、第二滑动座22与第二动力件23；第二基体 21与第二滑动座22之间通过第二滑行件连接；第一基体11设置在第二滑动座22上。第二滑行件包括设置在第二基体21上的第二导轨24，以及滑动连接在第二导轨24上的第二滑块25；第二滑动座22与第二滑块25连接。第二基体21上设有转轴26；第二动力件23与转轴26之间通过第二皮带连接件传动；转轴26与第二滑动座22之间通过第三皮带连接件传动。

其中，第二皮带连接件与第三皮带连接件均由皮带与皮带轮组成，第二基体21呈H型。第二动力件23设置在第二基体21中部，转轴26两端分别连接在第二基体21的左右内侧壁，转轴26与第二动力件23通过一组皮带轮和皮带实现传动，第二基体21的左右内侧壁上均设有一组皮带与皮带轮实现传动。第二滑动座22与第二基体21的左右内侧壁上的皮带连接。第二动力件23驱动时，通过第二皮带连接件带动转轴26共同转动，转轴26又通过第三皮带连接件驱动第二滑动座22带动第二滑块25沿导轨进行Y轴方向的直线滑动。

第一滑动座12上设有第一安装块121；Z向组件3包括设置在第一安装块 121上的第三动力件31、与第三动力件31输出端连接的第三滑动座32；第三滑动座32与第一滑动座12之间通过第三滑行件连接。第三滑行件包括设置在第一滑动座12背向第一基体11一面的第三导轨33，以及滑动连接在第三导轨33上的第三滑块34；第三滑动座32与第三滑块34连接。第一滑动座12 背向第一安装块121一端设有第二安装块122。

夹持组件包括设置在第二安装块122上的夹爪41与第四动力件42；第四动力件42用于驱动夹爪41张开或闭合。移液组件包括设置在第二安装块122 上的移液针51；第一基体11背向第一滑动座12一面设有泵体52；泵体52 与移液针51之间通过管道连接。

其中，第三动力件31驱动第三滑动座32带动第三滑块34沿第三导轨33 进行直线滑动，进而使得移液针51与夹爪41可以进行Z轴方向的移动。具体地，移液针51与夹爪41均固定在第二连接块上，并且其间距与样本管间距相同，即夹爪41夹持一个样本管，移液针51可吸取相邻的样本管中的样品进行检测。夹爪41通过第四动力件42的驱动实现张开或闭合，移液针51通过泵体52实现吸取液体。泵体52固定设置在第一基体11上，只随第一基体11进行Y轴方向的移动，无法进行X轴与Z轴方向的移动。

上述实施例中，根据外部控制系统的控制指令，机械手自动调节X轴方向与Y轴方向至指定的样本管上方，随后第三动力件31驱动，使得夹爪41与移液针51下移，夹爪41夹持一个样本管，移液针51吸取与之相邻的样本管中的样本。

在本实施例中，通过将X向组件1与Z向组件3一体化设计、夹爪41与移液针51一体化设计，轻量化程度高，体积小，质量小，使得机械手可以以极高的加速度运行，能耗低，对外部冲击小。机械手可以对同一Y轴位置中的两个相邻样本管实现两种类型的工作，工作效率高，制造成本低，零件数量少，可靠性高。

实施例二

本实用新型实施例二如图6所示，提供一种同时具有夹爪41及移液功能的机械手结构，运动机构、移液组件与夹持组件；其中，该运动机构由两组X 向组件1、两组Z向组件3与一组Y向组件2构成；X向组件1设置在Y向组件2上，且可沿Y向组件2进行Y轴方向的移动；Z向组件3设置在X向组件 1上，且可沿X轴进行X轴方向的移动；移液组件与夹持组件均与Z向组件3 连接，Z向组件3共同驱动移液组件与夹持组件进行Z轴方向的移动。

在本实施例中，移液组件与夹持组件的数量均为两组。两组X向组件1 均设置在Y向组件2上，每一组X向组件1上均设有一组Z向组件3、移液组件与夹持组件，移液组件与夹持组件一体设计。每组X向组件1与Z向组件3 均可以独立运动。其中，X向组件1、Y向组件2、Z向组件3、移液组件与夹持组件的构成均与实施例一相同，此处不再赘述。

本实施例通过在Y向组件2上设置两组独立运动的X向组件1、Z向组件 3、夹持组件与移液组件，机械手可以同时对任意Y轴位置的四个样本管(即两组，每组内的样本管相邻)进行夹取或吸取样本，工作效率更高。

实施例三

本实用新型实施例三如图7所示，提供一种同时具有夹爪41及移液功能的机械手结构，运动机构、移液组件与夹持组件；其中，该运动机构由一组X 向组件1、一组Y向组件2与两组Z向组件3构成；X向组件1设置在Y向组件2上，且可沿Y向组件2进行Y轴方向的移动；Z向组件3设置在X向组件 1上，且可沿X轴进行X轴方向的移动；移液组件与夹持组件均与Z向组件3 连接，Z向组件3共同驱动移液组件与夹持组件进行Z轴方向的移动。

在本实施例中，移液组件与夹持组件的数量均为两组。两组Z向组件3 均设置在X向组件1上，每一组Z向组件3上均设有移液组件与夹持组件，移液组件与夹持组件一体设计。每组Z向组件3均可以独立运动。其中，X向组件1中的第一滑动座12的数量为两个，分别对应两组Z向组件3。其余组件的构成均与实施例一相同，此处不再赘述。

本实施例通过在X向组件1上设置两组独立运动的Z向组件3、夹持组件与移液组件，相较于实施例一，机械手能够同时对同一Y轴位置内的四个样本管(即两组，每组内的样本管相邻)进行夹取或吸取样本，工作效率更高。

实施例四

本实用新型实施例四如图8所示，提供一种同时具有夹爪41及移液功能的机械手结构，运动机构、移液组件与夹持组件；其中，该运动机构由一组X 向组件1、一组Y向组件2与两组Z向组件3构成；X向组件1设置在Y向组件2上，且可沿Y向组件2进行Y轴方向的移动；Z向组件3设置在X向组件 1上，且可沿X轴进行X轴方向的移动；移液组件与夹持组件均与Z向组件3 连接，Z向组件3共同驱动移液组件与夹持组件进行Z轴方向的移动。

在本实施例中，移液组件与夹持组件的数量均为一组。两组Z向组件3 均设置在X向组件1上，移液组件与夹持组件分开设计，即一组Z向组件3 上设置移液组件，另一组Z向组件3上设置夹持组件。两组Z向组件3均可以独立运动。其中，其中，X向组件1中的第一滑动座12的数量为两个，分别对应两组Z向组件3。其余组件的构成均与实施例一相同，此处不再赘述。

本实施例通过在X向组件1上设置两组独立运动的Z向组件3，移液组件与夹持组件分开设计，相较于实施例一，机械手能够同时对同一Y轴位置内相邻或不相邻的两个样本管分别进行移液与夹取工作。

上述实施例一至实施例四中，第一动力件13与第二动力件23为旋转电机，第三动力件31与第四动力件42可以是气缸、电缸、丝杆电机等，夹持组件可替换为气动手指，移液针51可以替换为采样针、玻璃管等可以采集液体的装置。

综上所述，通过将X向组件1与Z向组件3一体化设计、夹爪41与移液针51一体化设计，轻量化程度高，体积小，质量小，使得机械手可以以极高的加速度运行，能耗低，对外部冲击小。机械手可以对两个样本管实现两种类型的工作，工作效率高，制造成本低，零件数量少，可靠性高。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种同时具有夹爪及移液功能的机械手结构，其特征在于：包括运动机构、移液组件与夹持组件；所述运动机构包括至少一组X向组件、一组Y向组件与一组Z向组件；所述X向组件设置在所述Y向组件上，且可沿所述Y向组件移动；所述Z向组件设置在所述X向组件上，且可沿所述X向组件移动；所述移液组件与所述夹持组件均与所述Z向组件连接。

2.根据权利要求1所述的机械手结构，其特征在于，所述X向组件包括第一基体、第一滑动座与第一动力件；所述第一滑动座与所述第一基体之间通过第一滑行件连接；所述第一动力件与所述第一滑动座之间通过第一皮带连接件传动。

3.根据权利要求2所述的机械手结构，其特征在于，所述第一滑行件包括设置在所述第一基体上的第一导轨，以及滑动连接在所述第一导轨上的第一滑块；所述第一滑动座与所述第一滑块连接。

4.根据权利要求2所述的机械手结构，其特征在于，所述Y向组件包括第二基体、第二滑动座与第二动力件；所述第二基体与所述第二滑动座之间通过第二滑行件连接；所述第一基体设置在所述第二滑动座上。

5.根据权利要求4所述的机械手结构，其特征在于，所述第二滑行件包括设置在所述第二基体上的第二导轨，以及滑动连接在所述第二导轨上的第二滑块；所述第二滑动座与所述第二滑块连接。

6.根据权利要求4所述的机械手结构，其特征在于，所述第二基体上设有转轴；所述第二动力件与所述转轴之间通过第二皮带连接件传动；所述转轴与所述第二滑动座之间通过第三皮带连接件传动。

7.根据权利要求2所述的机械手结构，其特征在于，所述第一滑动座上设有第一安装块；所述Z向组件包括设置在所述第一安装块上的第三动力件、与所述第三动力件输出端连接的第三滑动座；所述第三滑动座与所述第一滑动座之间通过第三滑行件连接。

8.根据权利要求7所述的机械手结构，其特征在于，所述第三滑行件包括设置在所述第一滑动座背向所述第一基体一面的第三导轨，以及滑动连接在所述第三导轨上的第三滑块；所述第三滑动座与所述第三滑块连接。

9.根据权利要求7所述的机械手结构，其特征在于，所述第一滑动座背向第一安装块一端设有第二安装块；所述夹持组件包括设置在所述第二安装块上的夹爪与第四动力件；所述第四动力件用于控制所述夹爪张开或闭合。

10.根据权利要求9所述的机械手结构，其特征在于，所述移液组件包括设置在所述第二安装块上的移液针；所述第一基体背向所述第一滑动座一面设有泵体；所述泵体与所述移液针之间通过管道连接。

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