一种可旋转抓手装置的制作方法

1.本实用新型涉及体外诊断医疗器械技术领域，特别是涉及一种可旋转抓手装置。


背景技术：

2.在全自动样品处理系统中，试管上的条形码宽度只占圆周方向的一部分，由于试管分拣后要求条形码朝同一个方向，因此为了方便扫描识别条码信息，在扫描条码时需要旋转试管，需要将试管沿轴向进行旋转一定角度，以便条码处于扫描装置的识别范围，目前，现有技术中，可通过电爪或气爪实现夹持功能，但是，如需实现电爪或气爪360度旋转的自由度，则电爪或气爪上的电线或气管不可避免地需要跟随旋转，容易导致管线的缠绕。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可旋转抓手装置，可实现抓手360度的旋转而无需管线跟随转动，避免缠绕问题，并实现其停止角度的确定性。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
5.一种可旋转抓手装置，包括驱动机构、旋转运动机构、试管夹持机构和原点定位机构，所述试管夹持机构与所述驱动机构和旋转运动机构相连接，所述旋转运动机构使得试管夹持机构具备360度旋转自由度，所述驱动机构为试管夹持机构的夹持提供驱动力，所述原点定位机构包括固定在驱动机构一侧的检测固定板，所述检测固定板上安装有原点检测板，所述原点检测板包括霍尔传感器，所述试管夹持机构与旋转运动机构之间安装有旋转连接板，所述旋转连接板上与霍尔传感器对应的位置上安装有定位磁铁，当定位磁铁与霍尔传感器感应的位置即为试管夹持机构的旋转原点。
6.进一步的，所述试管盖夹持机构包括滑动腔体和呈中心对称的两个夹爪滑块，所述夹爪滑块上对称安装有两个抓手，所述夹爪滑块通过若干个导向杆固定在滑动腔体上，所述导向杆穿过夹爪滑块，夹爪滑块可沿着导向杆左右移动，所述夹爪滑块与滑动腔体之间的导向杆上设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧一端固定在滑动腔体上，另一端固定在夹爪滑块上。
7.进一步的，所述驱动机构上安装有顶开杆，所述夹爪滑块上转动连接着推杆机构，所述驱动机构上的顶开杆与推杆机构相契合，当需要对试管进行夹持时，驱动机构驱动顶开杆往下推，顶开杆带动推杆机构转动，进而带动与推杆机构连接的2个夹爪滑块往外移动，由于夹爪滑块呈中心对称设置，对应安装在夹爪滑块上的2个抓手随之相互远离，此时，导向杆上的压缩弹簧处于压缩状态，然后，驱动机构驱动顶开杆上移，推杆机构不再受力，在压缩弹簧的回弹力作用下，2个夹爪滑块向内移动带动安装在其上的2个抓手相互靠近对试管进行夹持。
8.进一步的，所述推杆机构包括推杆和连接在推杆上的转轴，驱动机构驱动顶开杆往下推时，顶开杆带动推杆绕其上的转轴转动，所述推杆机构的纵切面呈类“7”字型结构。
9.进一步的，所述推杆和转轴通过第一轴销和第二轴销分别可转动的安装在夹爪滑
块和滑动腔体上。
10.进一步的，所述旋转运动机构包括步进电机、主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮安装在步进电机的输出轴上，通过主动齿轮带动从动齿轮转动，所述从动齿轮的输出轴穿过旋转连接板与滑动腔体连接，步进电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮的转动带动从动齿轮转动，进而带动滑动腔体即整个试管夹持机构在平面内的旋转转动。
11.进一步的，还包括夹爪转动轴，所述夹爪转动轴固定在从动齿轮上，所述试管盖夹持机构在旋转运动机构的作用下沿着夹爪转动轴中心旋转，所述顶开杆穿过夹爪转动轴，顶开杆可在夹爪转动轴中上下滑动，当驱动机构驱动顶开杆往下推时，顶开杆带动推杆机构转动。
12.进一步的，所述滑动腔体包括上顶板、前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和下底板，所述夹爪滑块靠近滑动腔体的前侧板和后侧板的一侧安装有若干个直线轴承，使得夹爪滑块可以沿导向杆做平稳的水平方向移动，确保在驱动机构的驱动作用下，试管夹持机构的受力方向更为集中。
13.进一步的，所述驱动机构为气缸。
14.进一步的，还包括气缸支架和抓手基座，所述气缸支架用于固定气缸，所述气缸支架、步进电机和检测固定板均安装在抓手基座上。
15.进一步的，所述夹爪滑块通过2个导向杆固定在滑动腔体上，能够更好的防止滑动腔体沿着导向杆在左右滑动过程中发生转动。
16.进一步的，所述抓手内侧面呈锯齿形状，由于试管盖外侧面上本身具有一定的螺纹设计，当抓手的内侧面设有呈锯齿形状后，抓手内侧面至少会有若干个齿牙能够与试管盖卡合，抓手就会与试管盖结合更加紧密，在夹持过程中不会出现打滑的情况，使得夹持更为平稳有效。
17.进一步的，所述推杆上设置有腰型孔，所述推杆和夹爪滑块通过腰型孔和第一轴销进行活动连接，由于夹爪滑块在导向杆上为直线滑动，当推杆绕转轴转动时，推杆与夹爪滑块的连接处到转轴与顶开杆的契合点之间的距离是变化的，腰型孔的设置为推杆与第一轴销的连接提供可活动的空间。
18.与现有技术相比，本实用新型提供的一种可旋转抓手装置，可实现抓手360度的旋转而无需管线跟随转动，避免缠绕问题，并实现其停止角度的确定性，包括：
19.1、本实用新型技术方案中通过设置原点定位机构，使得当定位磁铁与霍尔传感器在感应位置时设定为试管夹持机构的旋转原点，解决了旋转抓手工作结束后的停止角度不确定的问题。
20.2、本实用新型技术方案中通过气缸和步进电机分别为抓手张开和旋转提供驱动力，而本身无需旋转，因此，气缸上的气管和步进电机上的电线不用随之旋转，而原点检测版也是固定，因此原点检测板上的控制线也无需旋转，实现夹爪的旋转而无需管线旋转，避免了管线缠绕影响机构运行的问题发生。
21.3、本实用新型技术方案中通过压缩弹簧作为抓手的夹持力，由于压缩弹簧的回弹力是逐渐变小的，能够避免夹持力过大导致试管被破坏，一定程度上起到缓冲作用。
附图说明
22.图1为本实用新型所述的一种可旋转抓手装置的结构示意图。
23.图2为本实用新型所述的一种可旋转抓手装置的结构示意图。
24.图3为本实用新型所述的一种可旋转抓手装置的抓手张开状态下时在 a
‑
a处的剖面图。
25.图4为本实用新型所述的一种可旋转抓手装置的抓手夹紧状态下时在 b
‑
b处的剖面图。
26.其中，1
‑
检测固定板，2
‑
原点检测板，3
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定位磁铁，4
‑
滑动腔体，401
‑ꢀ
上顶板，402
‑
左侧板，403
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右侧板，404
‑
下底板，5
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夹爪滑块，6
‑
抓手，7
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导向杆，8
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压缩弹簧，9
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顶开杆，10推杆，1001
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腰型孔，11
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转轴，12
‑
第一轴销， 13
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第二轴销，14
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步进电机，15
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主动齿轮，16
‑
从动齿轮，17
‑
夹爪转动轴，18
‑ꢀ
旋转连接板，19
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直线轴承，20
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气缸，21
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气缸支架，22
‑
抓手基座。
具体实施方式
27.为详细说明本实用新型的技术特征和所实现的目的和效果，以下结合附图做进一步的描述：
28.如图1
‑
4所示，一种可旋转抓手装置，包括驱动机构、旋转运动机构、试管夹持机构和原点定位机构，所述试管夹持机构与所述驱动机构和旋转运动机构相连接，所述旋转运动机构使得试管夹持机构具备360度旋转自由度，所述驱动机构为试管夹持机构的夹持提供驱动力，所述原点定位机构包括固定在驱动机构一侧的检测固定板1，所述检测固定板1上安装有原点检测板2，所述原点检测板2包括霍尔传感器(图中未示)，所述试管夹持机构与旋转运动机构之间安装有旋转连接板18，所述旋转连接板18上与霍尔传感器对应的位置上安装有定位磁铁3，当定位磁铁3与霍尔传感器感应的位置即为试管夹持机构的旋转原点。
29.如图1
‑
4所示，所述试管盖夹持机构包括滑动腔体4和呈中心对称的两个夹爪滑块5，所述夹爪滑块5上对称安装有两个抓手6，所述夹爪滑块5通过2个导向杆7固定在滑动腔体4上，所述导向杆7穿过夹爪滑块5，夹爪滑块 5可沿着导向杆7左右移动，所述夹爪滑块5与滑动腔体4之间的导向杆7上设置有压缩弹簧8，所述压缩弹簧8一端固定在滑动腔体4上，另一端固定在夹爪滑块5上。
30.如图1
‑
4所示，所述驱动机构上安装有顶开杆9，所述夹爪滑块5上转动连接着推杆机构，所述驱动机构上的顶开杆9与推杆机构相契合，当需要对试管进行夹持时，驱动机构驱动顶开杆9往下推，顶开杆9带动推杆机构转动，进而带动与推杆机构连接的2个夹爪滑块5往外移动，由于夹爪滑块5呈中心对称设置，对应安装在夹爪滑块5上的2个抓手6随之相互远离，此时，导向杆7上的压缩弹簧8处于压缩状态，然后，驱动机构驱动顶开杆9上移，推杆机构不再受力，在压缩弹簧8的回弹力作用下，2个夹爪滑块5向内移动带动安装在其上的2个抓手6相互靠近对试管进行夹持。
31.如图1
‑
4所示，所述推杆机构包括推杆10和连接在推杆10上的转轴 11，驱动机构驱动顶开杆9往下推时，顶开杆9带动推杆10绕其上的转轴11 转动，所述推杆机构的纵切面呈类“7”字型结构。
32.如图1
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4所示，所述推杆10和转轴11通过第一轴销12和第二轴销 13分别可转动的安装在夹爪滑块5和滑动腔体4上。
33.如图1
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4所示，所述旋转运动机构包括步进电机14、主动齿轮15和从动齿轮16，主动齿轮15安装在步进电机14的输出轴上，通过主动齿轮15带动从动齿轮16转动，所述从动齿轮16的输出轴穿过旋转连接板18与滑动腔体4连接，步进电机14驱动主动齿轮15转动，主动齿轮15的转动带动从动齿轮 16转动，进而带动滑动腔体4即整个试管夹持机构在平面内的旋转转动。
34.如图1
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4所示，还包括夹爪转动轴17，所述夹爪转动轴17固定在从动齿轮16上，所述试管盖夹持机构在旋转运动机构的作用下沿着夹爪转动轴17 中心旋转，所述顶开杆9穿过夹爪转动轴17，顶开杆9可在夹爪转动轴17中上下滑动，当驱动机构驱动顶开杆9往下推时，顶开杆9带动推杆机构转动。
35.如图1
‑
4所示，所述滑动腔体4包括上顶板401、前侧板(图中未示)、后侧板(图中未示)、左侧板402、右侧板403和下底板404，所述夹爪滑块5 靠近滑动腔体4的前侧板和后侧板的一侧安装有若干个直线轴承19，使夹爪滑块5沿导向杆7做平稳的水平方向移动。
36.如图1
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4所示，所述驱动机构为气缸20，该装置还包括气缸支架21 和抓手基座22，所述气缸支架21用于固定气缸20，所述气缸支架20、步进电机14和检测固定板1均安装在抓手基座22上。
37.如图1
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4所示，所述抓手6内侧面呈锯齿形状，与试管盖外侧面上本的螺纹配合，在夹持试管是，抓手6内侧面至少会有若干个齿牙与试管盖卡合，结合更加紧密，避免打滑。
38.如图1
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4所示，所述推杆10上设置有腰型孔1001，所述推杆10和夹爪滑块5通过腰型孔1001和第一轴销12进行活动连接，由于夹爪滑块5在导向杆7上为直线滑动，当推杆10绕转轴11转动时，推杆10与夹爪滑块5的连接处到转轴11与顶开杆9的契合点之间的距离是变化的，腰型孔1001的设置为推杆10与第一轴销12的连接提供可活动的空间。
39.本实用新型提供的一种可旋转抓手装置，其工作原理为：
40.当需要对试管进行夹持时，气缸20工作，驱动顶开杆9往下推，顶开杆9带动推杆10绕其上的转轴11转动，进而带动与推杆10连接的2个夹爪滑块5沿导向杆7往外移动，由于夹爪滑块5靠近滑动腔体4的前侧板和后侧板的一侧安装有若干个直线轴承19，使得夹爪滑块5往外移动时更加平稳，受力也更为集中，同时，对应安装在夹爪滑块5上的2个抓手6随之相互远离，此时，导向杆7上的压缩弹簧8处于压缩状态，然后，气缸20带动顶开杆9往上移，推杆10不再受力，在压缩弹簧8的回弹力作用下，2个抓手6相互靠近对试管进行夹持。
41.上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理、主要特征及优点，对于本行业的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思和范围的前提下，还可以做出各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。因此，本实用新型的专利的保护范围应以所附权利要求为准。