CN219928930U - 物料移载装置及含其的生物样品保存柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物料移载装置及含其的生物样品保存柜。一种物料移载装置，包括用于取放物料的机械臂；还包括转向机构，转向机构包括基座、驱动电机以及旋转架，驱动电机安装在基座上，且驱动电机用于驱动旋转架转动；旋转架上安装有机械臂；还包括旋转中心偏移机构，旋转中心偏移机构用于旋转架运动时，带动旋转架的旋转中心轴线沿着第一直线方向平移运动，驱动电机还用于带动旋转中心偏移机构运动；旋转架的中心轴线方向与第一直线方向相互垂直。本实用新型可以实现机械臂多方向的调节，并且增设有旋转中心偏移机构，旋转架旋转过程中旋转中心轴线产生滑动偏移，便于实现旋转架在不同旋转位置实现伸出长度的调整。

Description

物料移载装置及含其的生物样品保存柜

技术领域

本实用新型涉及生物样品保存技术领域，具体涉及一种物料移载装置及含其的生物样品保存柜。

背景技术

物料移载装置是用于物品从货架上移入以及移出的转运装置，可以用于生物样品保存柜，生物样品保存柜以冷藏或冷冻的方式保存生物样品。

目前针对于两组相邻货架上物料取出以及放入，往往是在两组相邻货架之间通过机械臂进行物品的移入以及移出。

相关技术中相邻的两组货架中物料的转运采用双向伸缩机械臂，缺陷在于，单纯只能实现两个方向的切换，无法实现其他方向调节。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种物料移载装置，已解决上述至少一个技术问题。

本实用新型还提供一种含物料移载装置的生物样品保存柜，已解决上述至少一个技术问题。

本实用新型的技术方案是：一种物料移载装置，包括用于取放物料的机械臂；

还包括转向机构，所述转向机构包括基座、驱动电机以及旋转架，所述驱动电机安装在所述基座上，且所述驱动电机用于驱动所述旋转架转动；

所述旋转架上安装有所述机械臂；

还包括旋转中心偏移机构，所述旋转中心偏移机构用于所述旋转架运动时，带动所述旋转架的旋转中心轴线沿着第一直线方向平移运动，所述驱动电机还用于带动所述旋转中心偏移机构运动；

所述旋转架的中心轴线方向与所述第一直线方向相互垂直。

本实用新型通过优化物料移载装置，机械臂可以进行多方向调节，同时，通过增设有旋转中心偏移机构，便于实现旋转架旋转过程并非原地旋转，旋转架旋转过程中旋转中心轴线产生滑动偏移，便于实现旋转架在不同旋转位置实现伸出长度的调整。也就是，旋转架沿着货架间隙的长度方向伸出的长度大于旋转架邻近货架方向伸出的长度，满足狭窄通道内的正常转动。有效控制旋转架旋转所需的占用空间，且保证物料移载装置的转向。

进一步优选地，所述机械臂包括用于取放物料的滑动件，所述滑动件通过导轨与所述旋转架滑动连接；

所述机械臂还包括用于驱动所述滑动件沿着所述导轨直线运动的驱动机构。

所述滑动件是铲板、货叉臂或者夹持机构。所述滑动件是铲板时，所述铲板滑动伸出所述旋转架的端部设有向上延伸的限位突起。

进一步优选地，还包括安装座，所述安装座用于支撑所述转向机构。

进一步优选地，所述安装座的一侧开设有用于滑动连接导向柱的导向孔。

进一步优选地，所述旋转中心轴线沿着所述第一直线方向平移运动时，所述旋转中心轴线从邻近所述导向孔侧运动至远离所述导向孔侧，或者所述旋转中心轴线从远离所述导向孔侧运动至邻近所述导向孔侧。

通过旋转中心偏移机构，实现旋转架在旋转过程中，避让导向柱。

进一步优选地，所述驱动电机位于所述旋转架在所述导向孔的中心轴线方向上的任意一侧。

控制装置整体的占用空间。控制占用通道的大小。

作为一种优选方案，所述旋转中心偏移机构包括用于引导所述基座沿着所述第一直线方向与所述安装座滑动连接的导向组件。

所述旋转中心偏移机构还包括连杆，所述连杆的一端与所述基座铰接，所述连杆的另一端与所述旋转架铰接。

作为另一种优选方案，所述旋转中心偏移机构包括用于引导所述旋转架的旋转中心轴线沿着所述第一直线方向滑动的导向组件。

所述导向组件包括滑轨以及滑块；

所述滑块的中央通过轴承转动连接所述旋转架；

所述驱动电机的动力输出端通过齿轮传动机构连接摆臂的一端，所述摆臂的另一端活动连接有导向杆，所述导向杆与所述旋转架相连；

所述基座以及所述滑轨安装在所述安装座上，所述安装座上开设有用于引导所述导向杆活动的导向槽，所述导向槽呈U形。

驱动电机带动摆臂摆动过程中，带动旋转架沿着U形导向槽的直线端沿着第一直线方向向外滑出后，带动旋转架沿着U形导向槽的弧形端转动，最后，带着旋转架沿着U形导向槽的直线端向内缩回。

进一步优选地，所述旋转架上安装有相邻设置的摄像装置以及光源。旋转架上安装有用于检测机械臂带动物料的伸缩进程的激光测距仪。

一种生物样品保存柜，包括柜体以及设置于所述柜体内的货架，还包括所述的物料移载装置，所述货架在宽度方向上的至少一侧设置有用于所述物料移载装置运动的通道，所述通道的长度方向平行于所述第一直线方向。

一种生物样品保存柜，包括柜体以及设置于所述柜体内的货架，还包括所述物料移载装置，相邻的两个货架之间设置有用于所述物料移载装置运动的通道，所述通道的长度方向平行于所述第一直线方向；

所述通道正对出货口，所述出货口位于所述安装座远离所述导向孔的一侧；

所述旋转架旋转过程中调整所述机械臂的朝向，且所述机械臂依次朝向所述两个货架中的一个、所述出货口以及所述两个货架中的另一个；

所述机械臂朝向所述两个货架中的任意一个时，所述旋转架的旋转中心轴线位于邻近所述导向孔的一侧；

所述机械臂朝向所述出货口时，所述旋转架的旋转中心轴线位于远离所述导向孔的一侧。

实现机械臂朝向两货架以及出货口的切换。

有益效果

驱动电机可以驱动旋转架进行多方向调节，进而机械臂可以实现多方向的调节，通过旋转中心偏移机构，便于实现旋转架非整圆旋转，适用于狭窄通道的物料转运。在旋转架的不同转向过程中，旋转中心点的位置调整。

将货架之间的间隙尽量小型化。控制整体占用空间。

通过旋转中心偏移机构，还可以实现升降机构的导向柱的避让。

通过摄像头与光源的组合，便于对旋转架内物料的放置情况进行记录。

通过红外测距仪，反馈物料伸出以及伸入旋转架的智能监控。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例1的一种结构的第一视角示意图；

图2为本实用新型具体实施例1的一种结构的第二视角示意图；

图3为本实用新型具体实施例1的第一局部结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例1的第二局部结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例2的局部结构的第一视角示意图；

图6为本实用新型具体实施例2的局部结构的第二视角示意图；

图7为本实用新型具体实施例2的局部结构的第三视角示意图；

图8为本实用新型具体实施例3的局部结构示意图；

图9为本实用新型具体实施例5的旋转架周向旋转状态下的示意图。

图中：1为安装座，2为机械臂，3为基座，4为驱动电机，5为旋转架，6为摄像装置，7为光源，8为激光测距仪，9为连杆，10为摆臂，11为导向杆，12为滑块，13为导向槽,14为导向孔，15为货架，16为通道，17为滑轨，18为导向组件。

实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1至图4，具体实施例1，一种物料移载装置，包括用于取放物料的机械臂2；还包括转向机构，转向机构包括基座3、驱动电机4以及旋转架5，驱动电机4安装在基座3上，且驱动电机4用于驱动旋转架5转动；旋转架5上安装有机械臂2；还包括旋转中心偏移机构，旋转中心偏移机构用于旋转架5运动时，带动旋转架5的旋转中心轴线沿着第一直线方向平移运动，驱动电机4还用于带动旋转中心偏移机构运动；旋转架5的中心轴线方向与第一直线方向相互垂直。

本实用新型通过优化物料移载装置，机械臂2可以进行多方向调节，同时，通过增设有旋转中心偏移机构，便于实现旋转架5旋转过程并非原地旋转，旋转架5旋转过程中旋转中心轴线产生滑动偏移，便于实现旋转架5在不同旋转位置实现伸出长度的调整。也就是，旋转架5沿着货架间隙的长度方向（与相邻货架的布置方向垂直的水平方向）伸出的长度大于旋转架5邻近货架方向（相邻货架的布置方向）伸出的长度，满足狭窄通道内的正常转动。有效控制旋转架5旋转所需的占用空间，且保证物料移载装置的转向。

机械臂2包括用于取放物料的滑动件，滑动件通过导轨与旋转架5滑动连接；机械臂2还包括用于驱动滑动件沿着导轨直线运动的驱动机构。驱动机构包括电机，电机的动力输出端连接齿轮，齿轮与安装在旋转架5上的直齿条啮合。电机安装在滑动件上。

滑动件的滑动方式，可以是，滑动件的底部设置有滑块，旋转架5上设置有与滑块滑动连接的滑轨。或者，滑动件的底部设置有滚轮。旋转架5上设置有用于引导滚轮滑动方向的滑轨。滑动件可以是铲板、货叉臂或者夹持机构。滑动件是铲板时，铲板滑动伸出旋转架5的端部设有向上延伸的限位突起。铲板可以通过运动至物料的下方后，滑动伸出旋转架，向上运动，顶起物料，然后，铲板带动物料滑动缩回旋转架。滑动件是货叉臂时，物料设置有插入货叉臂的叉孔。货叉臂滑动伸出旋转架，并伸入叉孔后，向上运动，带动物料上升，然后，货叉臂带动物料滑动缩回旋转架。滑动件是夹持机构时，货叉臂滑动伸出旋转架，位于物料两侧时，夹持机构夹持物料，向上运动，带动物料上升，然后，货叉臂带动物料滑动缩回旋转架。

还包括安装座1，安装座1用于支撑转向机构。安装座1的一侧开设有用于滑动连接导向柱的导向孔14。导向孔可以设置有至少两个。至少两个导向孔可以沿着垂直于第一直线方向的第二直线方向排布。旋转中心轴线沿着第一直线方向平移运动时，旋转中心轴线从邻近导向孔14侧运动至远离导向孔14侧，或者旋转中心轴线从远离导向孔14侧运动至邻近导向孔14侧。通过旋转中心偏移机构，实现旋转架5在旋转过程中，避让导向柱。导向柱可以是引导方向为竖直方向的导向柱。导向柱用于引导安装座1升降。

驱动电机4位于旋转架5在导向孔的中心轴线方向上的任意一侧。控制装置整体的占用空间。控制占用通道的大小。具体的，可以是，导向孔的纵向轴线方向为竖直方向。驱动电机4位于基座3的上方，且驱动电机4的动力输出轴竖直设置。便于控制占用空间。

驱动电机4的动力输出轴连接有齿轮减速机构，齿轮减速机构的动力输出端连接旋转架5。齿轮减速机构包括安装在驱动电机4的动力输出轴上的主动齿轮以及从动齿轮。主动齿轮与从动齿轮啮合。从动齿轮安装在旋转架5的旋转轴上，且旋转架5的旋转轴通过轴承与基座3转动连接。

旋转中心偏移机构包括用于引导基座3沿着第一直线方向与安装座1滑动连接的导向组件18。导向组件包括相互匹配的滑轨以及滑块。或者，导向组件包括滑轨以及沿着滑轨行走的滚动轮。连杆9的一端与基座3铰接，连杆9的另一端与旋转架5铰接。旋转架5在旋转过程中，连杆9带动基座3沿着第一直线方向与安装座1滑动，实现旋转中心轴线平移运动。基座3可沿着第一直线方向与安装座1滑动连接。连杆与旋转架的铰接处的旋转中心轴线与旋转架的旋转中心轴线的连线方向平行于第一直线方向。旋转架邻近导向孔的一侧与连杆铰接。且连杆与安装座邻近导向孔侧铰接。连杆的轴向长度大于连杆与旋转架的铰接处的旋转中心轴线与旋转架的旋转中心轴线之间的距离。

旋转架5周向上旋转180°的过程中，当周向上从0°旋转至90°时，基座3从邻近导向孔侧滑动至远离导向孔侧；当周向上从90°旋转至180°时，基座3从远离导向孔侧滑动至邻近导向孔侧。图1以及图2，显示的是旋转架5处于90°位置状态下的结构示意图。当旋转架5旋转至0°以及180°时，可以分别实现相邻两组货架上物料的切换取放物料。

本装置使用时，安装座1可以安装在三轴直线模组的升降滑台上。便于实现装置整体的三维运动。

参见图5至图7，具体实施例2，在具体实施例1的基础上，区别在于，旋转中心偏移机构的结构。具体如下：

旋转中心偏移机构包括用于引导旋转架的旋转中心轴线沿着第一直线方向滑动的导向组件。导向组件包括滑轨17以及滑块12；滑块12的中央通过轴承转动连接旋转架；驱动电机的动力输出端通过齿轮传动机构连接摆臂10的一端，摆臂10的另一端活动连接有导向杆11，导向杆11与旋转架相连；基座以及滑轨安装在安装座上，安装座上开设有用于引导导向杆11活动的导向槽13，导向槽13呈U形。

安装座1的一侧开设有用于滑动连接导向柱的导向孔14。导向孔以及导向槽的开口端设置在安装座的不同侧。比如，导向孔位于安装座的左侧时，导向槽的开口端位于安装座的右侧，导向槽的开口端朝右。

摆臂10的另一端活动连接有导向杆的方式，可以是，摆臂上开设有长条状的引导孔。引导孔的长度方向平行于摆臂的长度方向。导向杆的端部可转动且可滑动的安装在引导孔内。比如，导向杆的端部螺纹连接有螺母。引导孔包括上下设置的上部以及下部，上部为螺母活动槽，下部为导向杆滑动槽。上部内轮廓的投影区域位于下部的内轮廓的投影区域的外围。

安装座沿着旋转中心轴线方向上的不同侧分别设置有摆臂10以及旋转架。轴承的中心轴线方向为所述旋转架的旋转中心轴线方向。

基座安装在安装座上，可以是基座与安装座一体化结构。或者，基座与安装座可拆卸连接。或者，基座与安装座焊接固定连接等其他固定连接方式。

导向槽包括两个并排设置的直线端（分别为第一直线端以及第二直线端），两个直线端通过弧形端相连。驱动电机带动摆臂10摆动过程中，带动旋转架沿着导向槽的第一直线端沿着第一直线方向向外滑出（旋转架从邻近导向孔14侧滑动至远离导向孔14侧，也就是旋转中心轴线从邻近导向孔14侧运动至远离导向孔14侧），带动旋转架沿着导向槽的弧形端转动（实现旋转架旋转180°），最后，带着旋转架沿着导向槽13的第二直线端向内缩回（旋转架从远离导向孔14侧滑动至邻近导向孔14侧，也就是，旋转中心轴线从远离导向孔14侧运动至邻近导向孔14侧）。摆臂10上开设有用于导向杆11活动的腰形孔，腰形孔的长度方向平行于摆臂10的长度方向。

图5至图7中，显示的是旋转架处于0°位置状态下的结构示意图。此时，导向杆11位于导向槽的端部。当旋转架旋转至0°以及180°时，可以分别实现相邻两组货架上物料的切换取放物料。

参见图8，具体实施例3，在具体实施例1或2的基础上，旋转架5上安装有相邻设置的摄像装置6以及光源7。旋转架上安装有用于检测机械臂带动物料的伸缩进程的激光测距仪8。

具体实施例4，在具体实施例1或2的基础上，一种生物样品保存柜，包括柜体以及设置于柜体内的货架，还包括的物料移载装置，货架在宽度方向上的至少一侧设置有用于物料移载装置运动的通道，通道的长度方向平行于第一直线方向。通道的长度方向平行于货架的长度方向。也就是移载装置可以直线运动的方向。通道的长度方向垂直于货架的宽度方向。货架的宽度方向为货架上的物料取放的方向。比如，货架的宽度方向为左右方向。货架的左侧或者右侧可以用于取放物料。通道的长度方向为前后方向。移载装置可以前后滑动对货架不同前后位置的物料进行取放。

参见图9，具体实施例5，在具体实施例1或2的基础上，一种生物样品保存柜，包括柜体以及设置于柜体内的货架15，还包括物料移载装置，相邻的两个货架15之间设置有用于物料移载装置运动的通道16，通道16的长度方向平行于第一直线方向；通道16正对出货口（可被开闭），出货口位于安装座远离导向孔14的一侧。出货口是用于柜体外侧与柜体内侧导通进行取放物料的窗口。

旋转架5旋转过程中调整机械臂的朝向，且机械臂依次朝向两个货架15中的一个、出货口以及两个货架15中的另一个。图9中的（b）显示的是图9中的（a）旋转架5周向旋转90°后的示意图。图9中的（c）显示的是图9中的（b）旋转架5周向旋转90°后的示意图。

机械臂朝向两个货架15中的任意一个时，旋转架5的旋转中心轴线位于邻近导向孔14的一侧。参见图9中的（a）以及图9中的（c）分别显示有机械臂朝向相邻的两个货架15。

机械臂朝向出货口时，旋转架5的旋转中心轴线位于远离导向孔14的一侧。参见图9中的（b）。实现机械臂朝向两货架15以及出货口的切换。旋转架5设有旋转中心轴A。旋转中心轴线位于图9中的A处。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种物料移载装置，其特征在于，包括用于取放物料的机械臂；

还包括转向机构，所述转向机构包括基座、驱动电机以及旋转架，所述驱动电机安装在所述基座上，且所述驱动电机用于驱动所述旋转架转动；

所述旋转架上安装有所述机械臂；

还包括旋转中心偏移机构，所述旋转中心偏移机构用于所述旋转架运动时，带动所述旋转架的旋转中心轴线沿着第一直线方向平移运动，所述驱动电机还用于带动所述旋转中心偏移机构运动；

所述旋转架的中心轴线方向与所述第一直线方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的物料移载装置，其特征在于：所述机械臂包括用于取放物料的滑动件，所述滑动件通过导轨与所述旋转架滑动连接；

所述机械臂还包括用于驱动所述滑动件沿着所述导轨直线运动的驱动机构。

3.根据权利要求1所述的物料移载装置，其特征在于：还包括安装座，所述安装座用于支撑所述转向机构；所述安装座的一侧开设有用于滑动连接导向柱的导向孔；

所述旋转中心轴线沿着所述第一直线方向平移运动时，所述旋转中心轴线从邻近所述导向孔侧运动至远离所述导向孔侧，或者所述旋转中心轴线从远离所述导向孔侧运动至邻近所述导向孔侧。

4.根据权利要求1所述的物料移载装置，其特征在于：还包括安装座，所述安装座用于支撑所述转向机构；所述安装座的一侧开设有用于滑动连接导向柱的导向孔；

所述驱动电机位于所述旋转架在所述导向孔的中心轴线方向上的任意一侧。

5.根据权利要求3或4所述的物料移载装置，其特征在于：所述旋转中心偏移机构包括用于引导所述基座沿着所述第一直线方向与所述安装座滑动连接的导向组件。

6.根据权利要求5所述的物料移载装置，其特征在于：所述旋转中心偏移机构还包括连杆，所述连杆的一端与所述基座铰接，所述连杆的另一端与所述旋转架铰接。

7.根据权利要求3或4所述的物料移载装置，其特征在于：所述旋转中心偏移机构包括用于引导所述旋转架的旋转中心轴线沿着所述第一直线方向滑动的导向组件。

8.根据权利要求7所述的物料移载装置，其特征在于：所述导向组件包括滑轨以及滑块；

所述滑块的中央通过轴承转动连接所述旋转架；

所述驱动电机的动力输出端通过齿轮传动机构连接摆臂的一端，所述摆臂的另一端活动连接有导向杆，所述导向杆与所述旋转架相连；

所述基座以及所述滑轨安装在所述安装座上，所述安装座上开设有用于引导所述导向杆活动的导向槽，所述导向槽呈U形。

9.根据权利要求1所述的物料移载装置，其特征在于：所述旋转架上安装有相邻设置的摄像装置以及光源。

10.一种生物样品保存柜，包括柜体以及设置于所述柜体内的货架，其特征在于，还包括权利要求1至9中任意一项所述的物料移载装置，所述货架在宽度方向上的至少一侧设置有用于所述物料移载装置运动的通道，所述通道的长度方向平行于所述第一直线方向。

11.一种生物样品保存柜，包括柜体以及设置于所述柜体内的货架，其特征在于，还包括权利要求3所述的物料移载装置，相邻的两个货架之间设置有用于所述物料移载装置运动的通道，所述通道的长度方向平行于所述第一直线方向；

所述通道正对出货口，所述出货口位于所述安装座远离所述导向孔的一侧；

所述旋转架旋转过程中调整所述机械臂的朝向，且所述机械臂依次朝向所述两个货架中的一个、所述出货口以及所述两个货架中的另一个；

所述机械臂朝向所述两个货架中的任意一个时，所述旋转架的旋转中心轴线位于邻近所述导向孔的一侧；

所述机械臂朝向所述出货口时，所述旋转架的旋转中心轴线位于远离所述导向孔的一侧。