CN218342159U

CN218342159U - 中转转运平台

Info

Publication number: CN218342159U
Application number: CN202122237557.5U
Authority: CN
Inventors: 赵洪滨; 刘占杰; 张守兵; 魏路键; 任文广
Original assignee: Qingdao Haier Biomedical Co Ltd
Current assignee: Qingdao Haier Biomedical Co Ltd
Priority date: 2021-09-15
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2031-09-15

Abstract

本申请涉及生物样本转运技术领域，公开一种中转转运平台。本申请提供的中转转运平台包括第一手臂、第二手臂和第三手臂，第三手臂包括可伸缩的伸缩件，伸缩件用于转运样本。其中，第二手臂可相对于第一手臂旋转，第三手臂可相对于第二手臂旋转，第一手臂、第二手臂和第三手臂位于同一平台。本申请提供的中转转运平台，通过第二手臂与第一手臂的旋转、第三手臂与第二手臂的旋转，以及第三手臂上伸缩件的伸缩，扩大了样本转运过程中的转运行程范围。

Description

中转转运平台

技术领域

本申请涉及生物样本转运技术领域，例如涉及一种中转转运平台。

背景技术

目前，在生物医疗领域，为了保证生物样本的活性，通过大型冷藏库进行样本存储。在样本存取过程中，通常会将超低温的冷藏库内装有样本冻存管的样本试剂盒转移到低温缓冲区，以对目标样本冻存管进行挑选和转运。

在挑选和转运样本冻存管时，为了防止低温环境对操作人员的身体造成冻伤，挑管转运过程中通常配置有可绕固定架或固定座转动的机械臂和与机械臂相连接的机械手。通过机械臂的旋转和机械手的夹取动作，实现样本冻存管的挑选和转运。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

在空间有限的缓冲区内，机械臂转运样本的有效行程范围无法满足转运需求。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种中转转运平台，通过第二手臂与第一手臂的旋转、第三手臂与第二手臂的旋转，以及第三手臂上伸缩件的伸缩，扩大了样本转运过程中的转运行程范围，从而解决了在有限空间内样本转运平台有限转运范围过小的问题。

在一些实施例中，中转转运平台包括第一手臂、第二手臂和第三手臂，第三手臂包括可伸缩的伸缩件，伸缩件用于转运样本。其中，第二手臂可相对于第一手臂旋转，第三手臂可相对于第二手臂旋转，第一手臂、第二手臂和第三手臂位于同一平台。

在一些可选实施例中，中转转运平台还包括升降座，用于升降第一手臂。

在一些可选实施例中，中转转运平台还包括第一转轴、第二转轴和第三转轴。第一转轴穿设第一手臂和第二手臂，使第二手臂相对第一手臂水平旋转；第二转轴穿设第二手臂；第三转轴穿设第二手臂和第三手臂。

在一些可选实施例中，中转转运平台还包括第一通槽和第二通槽。第一通槽固定套接于第二转轴外；第二通槽可转动的套接于第三转轴外；其中，第一通槽与第二通槽为带传动连接，通过第一通槽转动可带动与第二通槽固定连接的第三手臂相对第二手臂旋转。

在一些可选实施例中，伸缩件与第三转轴转动连接，第三转轴用于带动伸缩件相对第三手臂伸缩。

在一些可选实施例中，第三转轴包括齿轮，固定套接在第三转轴；其中，伸缩件设有与齿轮相啮合的齿条。

在一些可选实施例中，中转转运平台还包括第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置。第一驱动装置用于驱动第一转轴转动；第二驱动装置用于驱动第二转轴转动；第三驱动装置用于驱动第三转轴转动；其中，第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置位于第二手臂。

在一些可选实施例中，中转转运平台还包括承载臂，与第一手臂和第三手臂转动连接。

在一些可选实施例中，第一手臂和第三手臂位于第一平面；第二手臂位于第二平面；承载臂位于第三平面；其中，第一平面位于第二平面和第三平面之间。

在一些可选实施例中，伸缩件包括机械手，位于伸缩件上远离第一手臂的一端。

本公开实施例提供的中转转运平台，可以实现以下技术效果：

中转转运平台包括第一手臂、第二手臂和第三手臂，第三手臂包括可伸缩的伸缩件，伸缩件用于转运样本。其中，第二手臂可相对于第一手臂旋转，第三手臂可相对于第二手臂旋转，第一手臂、第二手臂和第三手臂位于同一平台。本申请提供的中转转运平台，通过第二手臂与第一手臂的旋转、第三手臂与第二手臂的旋转，以及第三手臂上伸缩件的伸缩，扩大了样本转运过程中的转运行程范围。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的中转转运平台的整体结构示意图；

图2是本公开实施例提供的中转转运平台的另一整体示意图；

图3是本公开实施例提供的中转转运平台的局部结构示意图；

图4是本公开实施例提供的中转转运平台的另一局部结构示意图；

图5是本公开实施例提供的另一中转转运平台的局部结构示意图。

附图标记：

1：升降座；2：第一手臂；3：第二手臂；4：第三手臂；5：伸缩件；6：第一通槽；7：第二通槽；8：传送带；9：齿条；10：第一驱动装置；11：第二驱动装置；12：第三驱动装置；13：承载臂。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1-5所示，本公开实施例提供一种中转转运平台。

本公开实施例提供的中转转运平台包括第一手臂2、第二手臂3和第三手臂4，第三手臂4包括可伸缩的伸缩件5，伸缩件5用于转运样本。其中，第二手臂3可相对于第一手臂2旋转，第三手臂4可相对于第二手臂3旋转，第一手臂2、第二手臂3和第三手臂4位于同一平台。同一平台是指同一虚拟水平平台，在第一手臂2、第二手臂3和/或第三手臂4进行任意的相对运动时，伸缩件的水平高度不会发生改变。本申请提供的中转转运平台，通过第二手臂3与第一手臂2的旋转、第三手臂4与第二手臂3的旋转，以及第三手臂4上伸缩件5的伸缩，扩大了样本转运过程中的转运行程范围。

第一手臂2与第二手臂3转动连接，第二手臂3与第三手臂4转动连接，其中，第一手臂2长度为L1，第二手臂3长度为L2，第三手臂4本体长度为L3，第三手臂4上的伸缩件5的最长可伸缩长度为L4。中转转运平台在进行样本装运过程中，相对于第一手臂2，转运样本时的可转动的范围为(0°，360°)。以第一手臂2与第二手臂3连接位置处为圆心，半径为(L2+L3)范围内的第一圆形区域，可以仅通过第二手臂3和第三手臂4的旋转，即可到达第一圆形区域内的任一位置。以第一手臂2与第二手臂3连接位置处为圆心，半径为(L2+L3+L4)范围内的第二圆形区域内，通过第二手臂3旋转、第三手臂4旋转以及伸缩件5的伸缩，可以到达第二圆形区域内的任一位置。样本转运的第二圆形区域面积为S₁＝π*(L2+L3+L4)²。

传统机械臂转运通常采用三维机械手，第二手臂3可相对第一手臂2在Z轴方向升降，第三手臂4可相对第二手臂3在X轴方向伸缩，第三手臂4设置可伸缩机械手。若第二手臂3长度为L2，第三手臂4为L3，机械手最大伸缩长度为L4，则在同一平面上时，样本转运的区域为长方形区域，长方形的长度为L3，长方形的宽度为L1，因此，样本转运的有效转运范围为S₂＝L2×L3。

由此可见，相比于传统机械臂，样本转运的有效转运形成范围更大，且，避免了传统机械臂占用空间大的问题。

可选地，中转转运平台还包括升降座1，用于升降第一手臂2。升降座1的底部固定，第一手臂2上远离第二手臂3的一端与升降座1滑动连接。其中，升降座1与第一手臂2，可通过齿轮齿条传动机构或螺杆丝杠机构，使第一手臂2沿着升降座1主体上下移动，当然也可以采用链轮传动或传送带传动等形式，在此不做具体限定。升降座1使中转转运平台可进行三维空间转运存取，且转运范围大于传统机械臂的有效转运范围。

可选地，中转转运平台还包括第一转轴、第二转轴和第三转轴。第一转轴穿设第一手臂2和第二手臂3，使第二手臂3相对第一手臂2水平旋转；第二转轴穿设第二手臂3；第三转轴穿设第二手臂3和第三手臂4。具体的，第一手臂2包括第一壳体，第二手臂3包括第二壳体，第三手臂4包括第三壳体。第一壳体贯穿有第一转轴；第二壳体贯穿有第一转轴、第二转轴和第三转轴，其中，第二转轴的贯穿位置位于第一转轴和第三转轴之间；第三壳体贯穿有第三转轴。其中，第一转轴用于带动第二手臂3相对第一手臂2转动。通过转轴的形式，不仅美观，而且能够规避转运过程中不必要的妨碍组件，扩大转运角度范围。

可选地，中转转运平台还包括第一通槽6和第二通槽7。第一通槽6固定套接于第二转轴外；第二通槽7可转动的套接于第三转轴外；其中，第一通槽6与第二通槽7为带传动连接，通过第一通槽6转动可带动与第二通槽7固定连接的第三手臂4相对第二手臂3旋转。其中，带传送连接可采用传送带8的方式进行传动连接，在此不做限定。第一通槽6和第二通槽7位于第二手臂3和第三手臂4之间，第一通槽6和第二通槽7作为传送带8的传送导轨，第一通槽6与第二转轴固定连接，第二通槽7与第三转轴转动连接。通过第二转轴的转动带动第一通槽6旋转，第一通槽6作为主动轮使传送带8转动，以带动作为从动轮的第二通槽7转动。第二通槽7与第三手臂4固定连接，通过第二通槽7的转动带动第三手臂4绕第二手臂3转动。

可选地，伸缩件5与第三转轴转动连接，第三转轴用于带动伸缩件5相对第三手臂伸缩。第三转轴外部套设第一通槽6，使第二转轴能够带动通过带传动连接的第二通槽7转动，进而带动第三手臂4转动，并且第三转轴能够带动伸缩件5伸缩，使中转转运平台无需另外涉及连接件。

可选地，第三转轴包括齿轮，齿轮固定套接在第三转轴；其中，伸缩件5设有与齿轮相啮合的齿条9。伸缩件5位于第三壳体内，通过第三转轴的转动带动伸缩件5相对第三壳体伸缩。当需要进行样本转运时，通过第三转轴将伸缩件5伸出第三壳体；当样本转运结束后，可将伸缩件5缩回到第三壳体内，从而节省操作空间。

可选地，伸缩件5与第三壳体底部通过滑动件滑动连接。第三壳体底板上设置有滑条导轨，伸缩件5底部设置有滑轮，滑轮可在滑条导轨上滑动，从而使伸缩件5更顺畅的滑动。

可选地，第一壳体、第二壳体和第三壳体内均包括支撑架，支撑架用于加固壳体内部结构，提高中转转运平台稳定性。

可选地，第三壳体顶部靠近伸缩件5的一端设置有开口，通过该开口对伸缩件5的伸缩长度数值可视化，同时便于第三手臂4的维护。

可选地，第一手臂2设置有规避部，第一转轴位于第一规避部。第一规避部用于适应第二手臂3的转动，避免第二手臂3相对第一手臂2旋转时产生摩擦，且避免了因第一手臂2阻碍第二手臂3的旋转角度的问题。

可选地，中转转运平台还包括第一驱动装置10、第二驱动装置11和第三驱动装置12。第一驱动装置10用于驱动第一转轴转动；第二驱动装置11用于驱动第二转轴转动；第三驱动装置12用于驱动第三转轴转动；其中，第一驱动装置10、第二驱动装置11和第三驱动装置12位于第二手臂3。第一驱动装置10、第二驱动装置11和第三驱动装置12可采用驱动电机。每个驱动电机均位于第二壳体内的对应转轴上方。样本转运过程中，首先通过第一驱动装置10驱动第二手臂3旋转第一预设角度，然后通过第二驱动装置11驱动第三手臂4旋转第二预设角度，最后通过伸缩件5伸到样本存储位进行样本转运，通过多个驱动电机的驱动，节省了样本转运过程中的人工成本。

可选地，中转转运平台还包括承载臂13，与第一手臂2和第三手臂4转动连接。承载臂13的两端分别与第一转轴和第三转轴连接。承载臂13可作为容纳空间以便于中转转运平台内部走线。此外，承载臂13不仅可以支撑第二手臂3、并且能够使中转转运平台结构更加稳固，转运更加平稳。

可选地，第一手臂2和第三手臂4位于第一平面；第二手臂3位于第二平面；承载臂13位于第三平面；其中，第一平面位于第二平面和第三平面之间。第一平面、第二平面和第三平面相互平行。可选地，第三手臂4长度小于第二手臂3的长度。中转转运平台在非工作状态下，伸缩件5缩回第三手臂4内部，第三手臂4通过旋转，与第二手臂3夹角转到零度，使第三手臂4在承载臂13和第二手臂3之间。从而使中转转运平台在非工作状态下，占用空间小，使中转转运平台的宽度为第二手臂3本身的宽度，长度为第一手臂2和第二手臂3的总长。

可选地，伸缩件5包括机械手，位于伸缩件5上远离第一手臂2的一端。机械手可拆卸与伸缩件5本体连接。其中，机械手可选用平板或四脚抓夹。当需要进行样本盒的转运时，可采用平板结构；当需要针对样本盒内的目标样本试管进行转运时，可采用四脚抓夹。机械手的结构也可采用其他形式，在此不做限定。

可选地，第二手臂3包括传感组件，传感组件用于监测第三手臂4相对第二手臂3的位置。传感组件包括位于第二手臂3内的第三转轴两侧的两个弧形孔位，以及位于第三手臂4上的两个轴，轴位于对应弧形孔位内。通过传感组件可以测出第三手臂4相对第二手臂3的旋转角度和旋转速度，进而更精准的控制中转转运平台的伸缩件5移动到准确的对接位点。

可选地，中转转运平台还包括传感器，使伸缩件5上的机械手能够精确地夹取样本盒。具体的，样本盒上设置有射频识别(Radio Frequency Identification，简称RFID)电子标签，中转转运平台设置有RFID天线，通过RFID天线可以读取样本盒上的RFID电子标签的信息，如样本型号、日期、数量等信息。RFID天线和RFID电子标签便于样本信息存储和录入，有效提高了样本的存取速度和准确性。

可选地，中转转运平台还包括控制部，控制部用于控制第一手臂2在升降座1上的上升或下降预设距离；控制第二手臂3相对第一手臂2旋转第一预设角度；控制第三手臂4相对第二手臂3旋转第二预设角度；以及，控制伸缩件5伸出到目标样本存放位，或，缩回到第三手臂4内。

具体的，初始状态下，伸缩件5位于第三手臂4内，第一手臂2、第二手臂3和第三手臂4位于同一直线上，且第三手臂4位于第二手臂3底部。当需要进行样本转运时，首先，控制部控制第一手臂2上升或下降到预设距离；然后，控制第一转轴和第二转轴转动，使第二手臂3和第三手臂4旋转一定角度，使第三手臂4指向目标样本存放点位置；并通过控制伸缩件5伸到目标样本存放点位置，以便机械手转运目标样本。

作为一种实施例：液氮库内包括低温存储区和低温缓冲区，其中，低温存储区包括多排板架，每个板架设置有多个样本存储位，样本存储位用于存放样本盒；中转转运平台位于低温缓冲区内，升降座1固定在低温缓冲区，中转转运平台用于将目标样本盒经低温缓冲区挑选转运到液氮库库口。由于中转转运平台位于低温环境中，通过将驱动装置设置在第二手臂3内，能够减少低温对设备的损伤。

液氮库内，低温存储区占用空间较大，从而导致低温缓冲区空间有限。在进行样本转运过程中，低温存储区的样本盒通过低温存储区内的XYZ三轴机械手将样本盒转运到低温缓冲区入口；再通过中转转运平台的升降旋转伸缩，将样本盒转运到液氮库库口。通过设置中转转运平台，使其在低温缓冲区空间有限的情况下，仍具有较大的有效转运范围。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种中转转运平台，其特征在于，包括：

第一手臂；

第二手臂，和，

第三手臂，包括可伸缩的伸缩件；

其中，所述第二手臂可相对于所述第一手臂旋转，所述第三手臂可相对于所述第二手臂旋转，所述第一手臂、第二手臂和第三手臂位于同一平台，所述伸缩件用于转运样本。

2.根据权利要求1所述的中转转运平台，其特征在于，还包括：

升降座，用于升降所述第一手臂。

3.根据权利要求1所述的中转转运平台，其特征在于，还包括：

第一转轴，穿设所述第一手臂和第二手臂，使所述第二手臂相对第一手臂水平旋转；

第二转轴，穿设所述第二手臂；和，

第三转轴，穿设所述第二手臂和第三手臂。

4.根据权利要求3所述的中转转运平台，其特征在于，还包括：

第一通槽，固定套接于所述第二转轴外；和，

第二通槽，可转动的套接于所述第三转轴外；

其中，所述第一通槽与第二通槽为带传动连接，通过所述第一通槽转动可带动与所述第二通槽固定连接的第三手臂相对第二手臂旋转。

5.根据权利要求3所述的中转转运平台，其特征在于，

所述伸缩件与所述第三转轴转动连接，所述第三转轴用于带动所述伸缩件相对所述第三手臂伸缩。

6.根据权利要求5所述的中转转运平台，其特征在于，所述第三转轴包括：

齿轮，固定套接在所述第三转轴；

其中，所述伸缩件设有与所述齿轮相啮合的齿条。

7.根据权利要求3至6任一项所述的中转转运平台，其特征在于，还包括：

第一驱动装置，用于驱动所述第一转轴转动；

第二驱动装置，用于驱动所述第二转轴转动；和，

第三驱动装置，用于驱动所述第三转轴转动；

其中，所述第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置位于所述第二手臂。

8.根据权利要求1所述的中转转运平台，其特征在于，还包括：

承载臂，与所述第一手臂和第三手臂转动连接。

9.根据权利要求8所述的中转转运平台，其特征在于，

所述第一手臂和第三手臂位于第一平面；

所述第二手臂位于第二平面；

所述承载臂位于第三平面；

其中，所述第一平面位于所述第二平面和第三平面之间。

10.根据权利要求1所述的中转转运平台，其特征在于，所述伸缩件包括:

机械手，位于所述伸缩件上远离所述第一手臂的一端。