抓取装置的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种用于抓取反应杯的抓取装置。


背景技术：

2.全自动免疫分析仪能够对血液等待测样本中所含的抗体和抗原等目标分析物质进行定量或定性检测，通常将空置的反应杯中加入待测样本和试剂并经过混匀、孵育和清洗分离(bound-free,结合分离，即bf分离)等步骤后，再在反应杯中加入信号试剂以测量光信号或电信号，从而实现对待测样本中所含目标分析物质的测量分析。当反应杯在全自动免疫分析仪的不同位置之间转移时，通常采用抓取装置对反应杯进行抓取以实现转移。
3.一般地，对于传统的抓取装置，通常采用多个驱动器对各方向的运动进行控制，为使各个驱动器之间的动作步调相互协调，在各个驱动之间连接电路板，该电路板用于对各驱动器供电和信号传输。但是，传统抓取装置的电路板良率较低，并且制造成本始终居高不下，从而影响整个抓取装置的良率和制造成本。


技术实现要素：

4.本发明解决的一个技术问题是如何在保证产品良率的基础上降低抓取装置的制造成本
5.一种抓取装置，包括：
6.第二驱动机构，包括第二驱动器和沿水平方向延伸的第二承载架，所述第二驱动器设置在所述第二承载架上；
7.抓取机构，包括第三驱动器、第三承载架和抓取头，所述第三承载架沿竖直方向延伸并与所述第二承载架滑动连接，所述第二驱动器用于驱动所述第三承载架沿水平方向滑动，所述抓取头与所述第三承载架滑动连接并用于抓取反应杯，所述第三驱动器用于驱动所述抓取头沿竖直方向滑动；及
8.第二传输机构，所述第二传输机构包括第二变形电路板、第二原状电路板和第二连接板；所述第二变形电路板的疲劳强度高于所述第二原状电路板的疲劳强度，所述第二连接板连接在所述第二变形电路板和所述第二原状电路板之间，所述第二变形电路板与所述第三驱动器电性连接，所述第二原状电路板与所述第二驱动器电性连接，所述第二变形电路板能够产生变形以适用所述第三承载架的滑动。
9.在其中一个实施例中，还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构包括沿水平方向的横向延伸的第一承载架和第一驱动器，所述第一驱动器设置所述第一承载架上，所述第二承载架与第一承载架滑动连接，所述第二承载架沿水平方向的纵向延伸，所述第二承载架相对所述第一承载架沿水平方向的横向滑动；所述第三承载架相对所述第二承载架沿水平方向的纵向滑动。
10.在其中一个实施例中，所述第二传输机构还包括与所述第二承载架间隔设置的第二导向架，所述第二导向架与所述第二承载架固定连接并沿所述抓取机构的滑动方向延
伸，所述第二原状电路板和所述第二连接板均固定在所述第二导向架，所述第二原状电路板能够与部分所述第二变形电路板平行。
11.在其中一个实施例中，还包括第一传输机构，所述第一传输机构包括第一变形电路板、第一原状电路板和第一连接板，所述第一变形电路板的疲劳强度高于所述第一原状电路板的疲劳强度，所述第一连接板连接在所述第一变形电路板和所述第一原状电路板之间，所述第一变形电路板与所述第一驱动器电性连接，所述第一原状电路板与所述第二驱动器电性连接，所述第一变形电路板能够产生变形以适用所述第二承载架的滑动。
12.在其中一个实施例中，所述第一传输机构还包括与所述第一承载架间隔设置的第一导向架，所述第一导向架与所述第二承载架固定连接并沿所述第二承载架的滑动方向延伸，所述第一原状电路板和所述第一连接板均固定在所述第一导向架，所述第一原状电路板能够与部分所述第一变形电路板平行。
13.在其中一个实施例中，所述第一变形电路板和所述第二变形电路板两者均为柔性电路板。
14.在其中一个实施例中，所述第一原状电路板和所述第二原状电路板两者均为柔性电路板或硬质电路板。
15.在其中一个实施例中，所述第一驱动机构还包括第一支脚、第一带传动组件和第一滑轨，所述第一支脚用于支撑所述第一承载架，所述第一带传动组件设置在所述第一承载架上并与所述第二承载架连接，所述第一滑轨固定在所述第一承载架上并与第二承载架滑动配合。
16.在其中一个实施例中，所述第二驱动机构还包括第二支脚、第二带传动组件和第二滑轨，所述第二支脚用于支撑所述第二承载架，所述第二带传动组件设置在所述第二承载架上并与所述抓取机构连接，所述第二滑轨的延伸方向垂直于所述第一滑轨的延伸方向并与所述抓取机构滑动配合。
17.在其中一个实施例中，所述抓取机构还包括第三带传动组件和第三滑轨，所述第三带传动组件设置在所述第三承载架上并与所述抓取头连接，所述第三滑轨固定在所述第三承载架上并与所述抓取头滑动配合。
18.本发明的一个实施例的一个技术效果是：第二变形电路板在抓取装置运动过程中产生变形而承受交变应力，但是第二原状电路板不会产生变形，故第二原状电路板不会承受交变应力。因此，使得第二变形电路板的疲劳强度高于第二原状电路板的疲劳强度，在制造过程中，可以将第二变形电路板和第二原状电路板单独制造，并通过第二连接板实现第二变形电路板和第二原状电路板的分体连接，从而确保两者之间良好的电性连接。并且，第二变形电路板的材质可以优于第二原状电路板的材质，从而使得第二原状电路板无需采用与第二变形电路板相同而成本较高的优良材质，故可以适当降低第二原状电路板的制造成本。并且，单独制造的第二变形电路板和第二原状电路板能够保证各自的良率，从而最高起到提高整个抓取装置良率并降低制造成本的作用。
附图说明
19.图1为一实施例提供的抓取的立体结构示意图；
20.图2为图1所示抓取装置于另一视角下的立体结构示意图；
21.图3为图1所示抓取装置去除部分结构并于再一视角下的立体结构示意图；
22.图4为图1所示抓取装置中第一传输机构的局部结构示意图；
23.图5为图1所示抓取装置中第二传输机构的局部结构示意图。
具体实施方式
24.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
26.参阅图1、图2和图3，本发明一实施例提供的抓取装置10用于抓取反应杯，以便反应杯在各个工作位置之间的转移。可以将抓取装置10看作为一个用于抓取反应杯的机械手。该抓取装置10包括第一驱动机构100、第二驱动机构200、抓取机构300、第一传输机构400和第二传输机构500。
27.在一些实施例中，第一驱动机构100包括第一驱动器110、第一承载架120、第一带传动组件130、第一滑轨140和第一支脚150。第一承载架120可以为矩形的板状结构，第一承载架120沿水平方向的横向设置，即第一承载架120沿着x轴方向延伸，第一承载架120的数量可以为一个。第一支脚150竖直设置，即第一支脚150沿z轴方向延伸，第一支脚150可以为圆柱形或棱柱形的杆状结构，例如第一支脚150的数量可以为四个，四个第一支脚150排列成两排，每排由两个第一支脚150构成。第一支脚150的下端可以放置在地面等承载物上，第一支脚150的上端与第一承载架120连接，使得第一支脚150对第一承载架120提供一定支撑作用，也使得第一承载架120与地面等承载物在竖直方向上保持一定的距离。
28.第一驱动器110可以为伺服电机或步进电机等，使得第一驱动器110能够进行周期性的间歇工作。第一驱动器110可以固定安装在第一承载架120上。第一带传动组件130包括第一主动轮131、第一从动轮132和第一同步带133，第一主动轮131和第一从动轮132沿x轴方向间隔设置在第一承载架120上，第一同步带133套设在第一主动轮131和第一从动轮132上，使得第一同步带133同样沿x轴方向延伸，第一主动轮131旋转所绕的中心轴线竖直设置，即该中心轴线沿z轴方向延伸，同样地，第一从动轮132旋转所绕的中心轴线同样沿z轴方向延伸。第一驱动器110与第一主动轮131连接，第一驱动器110用于驱动第一主动轮131运动，第一驱动器110的输出轴与第一主动轮131旋转所绕的中心轴线同轴设置，以防止第一主动轮131运动时产生偏心振动，进而防止第一同步带133运动产生晃动，提高整个第一驱动机构100工作的平稳性，减少振动噪音和提高抓取头340运动轨迹的精确性。
29.第一滑轨140固定在第一承载架120上，第一滑轨140同样沿水平方向的横向设置，故第一滑轨140沿x轴方向延伸，第一滑轨140位于第一同步带133的旁侧，使得第一滑轨140和第一同步带133沿与x轴方向垂直的y轴方向间隔设置。
30.参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，第二驱动机构200包括第二驱动器210、第二
承载架220、第二带传动组件230、第二滑轨240和第二支脚250。第二承载架220可以为矩形的板状结构，第二承载架220沿水平方向的纵向设置，即第二承载架220沿y轴方向延伸，第二承载架220的数量可以为一个。第二支脚250包括竖直杆251和水平杆252，竖直杆251可以圆柱形杆或棱柱形杆，竖直杆251的数量可以为两个，两个竖直杆251沿x轴方向间隔设置，竖直杆251的下端可以承载在底面等承载物上，竖直杆251上端与水平杆252连接，使得整个第二支脚250大致呈门字形结构，水平杆252沿x轴方向延伸，第二承载架220的一端与水平杆252滑动连接。例如可以通过在第二承载架220上设置两个滚轮，将水平杆252夹置在两个滚轮之间，从而使得第二承载架220通过该两个滚轮与水平杆252滑动连接，显然，水平杆252与第一承载架120平行设置，两者沿y轴方向间隔设置。故第二支脚250能够对第二承载架220起到支撑和导向作用。
31.第二承载架220的另一端与第一同步带133固定连接，同时，第二承载架220上可以开设凹槽，第一滑轨140通过该凹槽与第二承载架220滑动配合。当第一驱动器110工作时，可以通过第一同步带133驱动第二承载架220滑动，即第二承载架220沿第一滑轨140和第二支脚250的水平杆252往复滑动，显然，第二承载架220沿x轴方向往复滑动。
32.第二驱动器210可以为伺服电机或步进电机等，使得第二驱动器210能够进行周期性的间歇工作。第二驱动器210可以固定安装在第二承载架220上。第二带传动组件230包括第二主动轮231、第二从动轮232和第二同步带233，第二主动轮231和第二从动轮232沿y轴方向间隔设置在第二承载架220上，第二同步带233套设在第二主动轮231和第二从动轮232上，使得第二同步带233同样沿y轴方向延伸，第二主动轮231旋转所绕的中心轴线沿水平方向的横向设置，即该中心轴线沿x轴方向延伸，同样地，第二从动轮232旋转所绕的中心轴线同样沿x轴方向延伸。第二驱动器210与第二主动轮231连接，第二驱动器210用于驱动第二主动轮231运动，第二驱动器210的输出轴与第二主动轮231旋转所绕的中心轴线同轴设置，以防止第二主动轮231运动时产生偏心振动，进而防止第二同步带233运动产生晃动，提高整个第二驱动机构200工作的平稳性，减少振动噪音和提高抓取头340运动轨迹的精确性。
33.第二滑轨240固定在第二承载架220上，第二滑轨240沿水平方向的纵向设置，故第二滑轨240沿y轴方向延伸，第二滑轨240位于第二同步带233的旁侧，使得第二滑轨240和第二同步带233沿x轴方向间隔设置。
34.参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，抓取机构300包括第三驱动器310、第三承载架320、第三带传动组件330、抓取头340和第三滑轨350，第三驱动器310可以为伺服电机或步进电机等，使得第三驱动器310能够进行周期性的间歇工作。第三承载架320可以为矩形的板状结构，第三承载架320竖直设置，即第三承载架320沿着z轴方向延伸，第三承载架320的数量可以为一个。
35.第三驱动器310可以固定安装在第三承载架320上。第三带传动组件330包括第三主动轮331、第三从动轮332和第三同步带333，第三主动轮331和第三从动轮332沿z轴方向延伸间隔设置在第三承载架320上，第三同步带333套设在第三主动轮331和第三从动轮332上，使得第三同步带333同样沿z轴方向延伸，第三主动轮331旋转所绕的中心轴线沿水平方向的横向设置，即该中心轴线沿x轴方向延伸，同样地，第二从动轮232旋转所绕的中心轴线同样沿x轴方向延伸。第三驱动器310与第三主动轮331连接，第三驱动器310用于驱动第三主动轮331运动，第三驱动器310的输出轴与第三主动轮331旋转所绕的中心轴线同轴设置，
以防止第三主动轮331运动时产生偏心振动，进而防止第三同步带333运动产生晃动，提高整个第三驱动机构工作的平稳性，减少振动噪音和提高抓取头340运动轨迹的精确性。
36.第三滑轨350固定在第三承载架320上，第三滑轨350竖直设置，故第三滑轨350沿z轴方向延伸，第三滑轨350位于第三同步带333的旁侧，使得第三滑轨350和第三同步带333沿y轴方向间隔设置。抓取头340与第三滑轨350滑动配合，当第三驱动器310工作时，可以通过第三同步带333驱动抓取头340沿第三滑轨350上下往复滑动。同时，第三承载架320上可以开设凹槽，第二导轨通过该凹槽与第三承载架320滑动配合。当第二驱动器210工作时，可以通过第二同步带233驱动第三承载架320滑动，即第三承载架320沿第二导轨往复滑动，显然，第二承载架220沿y轴方向往复滑动。
37.因此，该抓取装置10工作时，第一驱动器110通过第一同步带133驱动第二承载架220沿第一滑轨140往复滑动，即第二承载架220沿x轴方向往复滑动。第二驱动器210通过第二同步带233驱动第三承载架320沿第二滑轨240往复滑动，即第三承载架320沿y轴方向往复滑动。第三驱动器310通过第三同步带333驱动抓取头340沿第三滑轨350往复滑动，即抓取头340沿z轴方向往复滑动。故通过第一驱动器110和第二驱动器210的协调工作，使得第二承载架220和第三承载架320带动抓取头340实现x轴方向和y轴方向的往复直线运动，同时通过第三驱动器310的工作，可以带动抓取头340实现z轴方向的往复直线运动，最终实现抓取头340在空间内能够进行三个维度方向的直线运动。确保抓取头340能准确抵达指定位置以便对反应杯进行抓取。
38.同时参阅图1、图2和图4，第一传输机构400包括第一原状电路板410、第一变形电路板420、第一连接板430和第一导向架440，第一导向架440与第一承载架120在竖直方向上间隔设置，第一导向架440与第二承载架220固定连接，即第一导向架440可以跟随第二承载架220沿x轴方向往复运动。第一变形电路板420导致呈u型，第一原状电路板410呈直线型，第一原状电路板410可以固定在第一导向架440上。第一连接板430也同样固定在第一导向架440上，第一原状电路板410的一端与第二驱动器210电性连接，第一原状电路板410的另一端与第一连接板430连接。第一变形电路板420下部的平直部分与第一驱动器110电性连接，第一变形电路板420上部的平直部分与第一连接板430连接，使得第一原状电路板410与第一变形电路板420下部的平直部分相互平行，当然，第一原状电路板410与第一变形电路板420上部的平直部分共面。当第一导向架440沿x轴方向往复运动时，例如，第一变形电路板420下部的平直部分的长度增大时，第一变形电路板420上部的平直部分的长度减少，从而使得整个第一变形电路板420产生变形以适用第二承载架220的滑动。
39.第一变形电路板420为柔性电路板，由于第一变形电路板420要承受反复弯曲的交变应力，故第一变形电路板420必须具备较高的疲劳强度。再由于第一原状电路板410不会产生变形，第一原状电路板410的疲劳强度可以相对较低，第一原状电路板410可以采用柔性电路板，也可以采用硬质电路板；总之，为保证第一变形电路板420的疲劳强度高于第一原状电路板410的疲劳强度，制作第一变形电路板420的材质要优于制作第一原状电路板410的材质，使得第一变形电路板420的制造成本高于第一原状电路板410的制造成本。而对于传统的制造方法，通常第一变形电路板420和第一原状电路板410采用相同的优质材料一体成型，从而增加制造成本。并且由于电路板的长度过长而导致其良率过低。而上述实施例可以使得对不承载交变应力的第一直电路板的制造成本低于必须承载交变应力的第一变
形电路板420的制造成本，从而降低第一直电路板和第一变形电路板420两者的总制造成本，最终降低第一传输机构400和抓取装置10的制造成本。同时，第一变形电路板420和第一原状电路板410通过第一连接板430进行分体连接，以确保第一变形电路板420和第一原状电路板410两者之间良好的电性连接。并且，第一变形电路板420和第一原状电路板410的长度较小而单独制造，能够提高各自的制造良率。
40.同时参阅图1、图2和图5，第二传输机构500包括第二变形电路板520、第二原状电路板510、第二连接板530和第二导向架540，第二导向架540与第二承载架220在竖直方向上间隔设置，第二导向架540与第二承载架220固定连接，即第一导向架440可以跟随第二承载架220沿x轴方向往复运动。第二变形电路板520导致呈u型，第二原状电路板510呈直线型，第二原状电路板510可以固定在第二导向架540上。第二连接板530也同样固定在第二导向架540上，第二原状电路板510的一端与第二驱动器210电性连接，第二原状电路板510的另一端与第二连接板530连接。第二变形电路板520下部的平直部分与第二连接板530电性连接，第二变形电路板520上部的平直部分与第三驱动器310电性连接，使得第二原状电路板510与第二变形电路板520上部的平直部分相互平行，当然，第二原状电路板510与第二变形电路板520下部的平直部分共面。当第三承载架320沿y轴方向往复运动时，例如，第二变形电路板520下部的平直部分的长度增大时，第二变形电路板520上部的平直部分的长度减少，从而使得整个第二变形电路板520产生变形以适用第三承载架320的滑动。
41.第二变形电路板520为柔性电路板，由于第二变形电路板520要承受反复弯曲的交变应力，故第二变形电路板520必须具备较高的疲劳强度。再由于第二原状电路板510不会产生变形，第二原状电路板510的疲劳强度可以相对较低，第二原状电路板510可以采用柔性电路板，也可以采用硬质电路板；总之，为保证第二变形电路板520的疲劳强度高于第二原状电路板510的疲劳强度，制作第二变形电路板520的材质要优于制作第二原状电路板510的材质，使得第二变形电路板520的制造成本高于第二原状电路板510的制造成本。而对于传统的制造方法，通常第二变形电路板520和第二原状电路板510采用相同的优质材料一体成型，从而增加制造成本。而上述实施例可以使得对不承载交变应力的第二直电路板的制造成本低于必须承载交变应力的第二变形电路板520的制造成本，从而降低第二原状电路板510和第二变形电路板520两者的总制造成本，最终降低第二传输机构500和抓取装置10的制造成本。同时，第二变形电路板520和第二原状电路板510通过第二连接板530进行分体连接，以确保第二变形电路板520和第二原状电路板510两者之间良好的电性连接。并且，第二原状电路板510和第二变形电路板520的长度较小而单独制造，能够提高各自的制造良率。
42.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
43.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。