一种抓手装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械手技术领域，尤其是涉及一种抓手装置。


背景技术：

2.目前，在实验室自动化系统中，在线血液离心时需要第一机械手将采血管放入适配器内，第二机械手将装载采血管的适配器放入离心机。即采血管的取放及适配器的取放分别通过不同的机械手实现，占用空间大，成本高。
3.因此，如何减少取放采血管及适配器的机械手的占用空间是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种抓手装置，能够减少取放采血管及适配器的机械手的占用空间。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.一种抓手装置，包括x轴支架、y轴支架、z轴支架、第一驱动结构、第二驱动结构、第三驱动结构、第四驱动结构、采血管抓手和适配器抓手；
7.所述y轴支架沿着x向可滑移安装在所述x轴支架上，所述第一驱动结构安装在所述x轴支架上，用于驱动所述y轴支架滑移；
8.所述z轴支架沿着y向可滑移安装在所述y轴支架上，所述第二驱动结构安装在所述y轴支架上，用于驱动所述z轴支架滑移；
9.所述采血管抓手和所述适配器抓手分别沿着z向可滑移安装在所述z轴支架的两侧，所述第三驱动结构和所述第四驱动结构分别安装在所述z轴支架的两侧，分别用于驱动所述采血管抓手及所述适配器抓手滑移；
10.所述采血管抓手和所述适配器抓手上分别安装有第一传感器和第二传感器，分别用于检测抓取的采血管或者适配器是否脱落。
11.在一个具体实施方案中，所述采血管抓手的个数为2个，设置在所述z轴支架的同一侧。
12.在另一个具体实施方案中，所述第一驱动结构包括第一驱动装置和第一同步带；
13.所述第一驱动装置和所述第一同步带均安装在所述x轴支架上，且所述第一驱动装置与所述第一同步带传动连接；
14.所述y轴支架固定在所述第一同步带上。
15.在另一个具体实施方案中，所述抓手装置还包括第一导向结构；
16.所述第一导向结构安装在所述x轴支架上，且所述第一导向结构与所述y轴支架可滑移连接。
17.在另一个具体实施方案中，所述第二驱动结构包括第二驱动装置和第二同步带；
18.所述第二驱动装置和所述第二同步带均安装在所述y轴支架上，且所述第二驱动
装置与所述第二同步带传动连接；
19.所述z轴支架固定在所述第二同步带上。
20.在另一个具体实施方案中，所述抓手装置还包括第二导向结构；
21.所述第二导向结构安装在所述y轴支架上，且所述第二导向结构与所述z轴支架可滑移连接。
22.在另一个具体实施方案中，所述第三驱动结构包括第三驱动装置和第三同步带；
23.所述第三驱动装置和所述第三同步带均安装在所述z轴支架上，且所述第三驱动装置与所述第三同步带传动连接；
24.所述采血管抓手固定在所述第三同步带上。
25.在另一个具体实施方案中，所述抓手装置还包括第三导向结构；
26.所述第三导向结构安装在所述z轴支架上，且所述第三导向结构与所述采血管抓手可滑移连接。
27.在另一个具体实施方案中，所述第四驱动结构包括第四驱动装置和第四同步带；
28.所述第四驱动装置和所述第四同步带均安装在所述z轴支架上，且所述第四驱动装置与所述第四同步带传动连接；
29.所述适配器抓手固定在所述第四同步带上。
30.在另一个具体实施方案中，所述抓手装置还包括第四导向结构；
31.所述第四导向结构安装在所述z轴支架上，且所述第四导向结构与所述适配器抓手可滑移连接。
32.根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。
33.不限于任何理论，从以上公开内容可以看出，当使用抓手装置抓取适配器时，第一驱动结构驱动y轴支架在x轴支架上沿着x向滑移，第二驱动结构驱动z轴支架在y轴支架沿着y向滑移，最终实现适配器抓手位于适配器上方，最后，第四驱动结构驱动适配器抓手沿着z向向下滑移至适配器处，抓取适配器。通过第四驱动结构驱动适配器抓手抓着适配器上移，并在第二驱动结构和第一驱动结构的作用下，实现将适配器移动至离心机定位平台上。当使用抓手装置抓取采血管时，第一驱动结构驱动y轴支架在x轴支架上沿着x向滑移，第二驱动结构驱动z轴支架在y轴支架沿着y向滑移，最终实现采血管抓手位于采血管上方，最后，第三驱动结构驱动采血管抓手沿着z向向下滑移至采血管处，抓取采血管。通过第三驱动结构驱动采血管抓手抓着采血管上移，并在第二驱动结构和第一驱动结构的作用下，实现将采血管移动至适配器内。本实用新型通过将适配器抓手和采血管抓手集成到同一个机械手上，减少了机械手占用空间，节省了成本。
34.此外，采血管抓手和适配器抓手上分别安装有第一传感器和第二传感器，能够实时检测抓取的采血管或者适配器是否脱落。
附图说明
35.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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出新颖性劳动的前提
下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本实用新型提供的抓手装置的一个角度的三维结构示意图；
37.图2为本实用新型提供的抓手装置的另一个角度的三维结构示意图。
38.其中，图1-2中：
39.x轴支架1、y轴支架2、z轴支架3、第一驱动结构4、第二驱动结构5、第三驱动结构6、第四驱动结构7、采血管抓手8、适配器抓手9、第一驱动装置401、第一同步带402、第一导向结构10、第二驱动装置501、第二同步带502、第二导向结构11、第三驱动装置601、第三同步带602、第三导向结构12、第四驱动装置701、第四同步带702、第四导向结构13。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出新颖性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶面”、“底面”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.如图1-2所示，本实用新型公开了一种抓手装置，能够实现适配器及采血管的抓取。其中，抓手装置包括x轴支架1、y轴支架2、z轴支架3、第一驱动结构4、第二驱动结构5、第三驱动结构6、第四驱动结构7、采血管抓手8和适配器抓手9。
43.y轴支架2沿着x向可滑移安装在x轴支架1上，x轴支架1可以安装在系统整体基架上，当然，也可以根据需要设置x轴支架1单独设置，支撑在地面上。
44.第一驱动结构4安装在x轴支架1上，用于驱动y轴支架2沿着x向在x轴支架1上滑移。
45.z轴支架3沿着y向可滑移安装在y轴支架2上，考虑到采血管抓手8及适配器抓手9位于采血管及适配器的上方，来抓取下方的采血管及适配器，因此，z轴支架3可滑移安装在y轴支架2的底端，y轴支架2可滑移安装在x轴支架1的下方。
46.第二驱动结构5安装在y轴支架2上，用于驱动z轴支架3滑移。
47.采血管抓手8和适配器抓手9分别沿着z向可滑移安装在z轴支架3的两侧，第三驱动结构6和第四驱动结构7分别安装在z轴支架3的两侧，分别用于驱动采血管抓手8及适配器抓手9滑移。
48.为了实时监控采血管在抓取过程中是否脱落，本实用新型公开了在采血管抓手8上安装第一传感器，第一传感器位于夹持面的上方。
49.为了实时监控适配器在抓取过程中是否脱落，本实用新型公开了在适配器抓手9上安装第二传感器，第二传感器位于夹持面的上方。
50.当使用抓手装置抓取适配器时，第一驱动结构4驱动y轴支架2在x轴支架1上沿着x向滑移，第二驱动结构5驱动z轴支架3在y轴支架2沿着y向滑移，最终实现适配器抓手9位于
适配器上方，最后，第四驱动结构7驱动适配器抓手9沿着z向向下滑移至适配器处，抓取适配器。通过第四驱动结构7驱动适配器抓手9抓着适配器上移，并在第二驱动结构5和第一驱动结构4的作用下，实现将适配器移动至离心机定位平台上。当使用抓手装置抓取采血管时，第一驱动结构4驱动y轴支架2在x轴支架1上沿着x向滑移，第二驱动结构5驱动z轴支架3在y轴支架2沿着y向滑移，最终实现采血管抓手8位于采血管上方，最后，第三驱动结构6驱动采血管抓手8沿着z向向下滑移至采血管处，抓取采血管。通过第三驱动结构6驱动采血管抓手8抓着采血管上移，并在第二驱动结构5和第一驱动结构4的作用下，实现将采血管移动至适配器内。本实用新型通过将适配器抓手9和采血管抓手8集成到同一个机械手上，减少了机械手占用空间，节省了成本。
51.此外，采血管抓手和适配器抓手上分别安装有第一传感器和第二传感器，能够实时检测抓取的采血管或者适配器是否脱落。
52.在一些实施例中，采血管抓手8的个数为2个，设置在z轴支架3的同一侧，通过同一个第三驱动结构6提供动力。2个采血管抓手8平行设置，需要说明的是，2个采血管抓手8也可以呈一定角度倾斜设置。
53.当相邻采血管的距离等于2个采血管抓手8之间的距离时，能够实现同时抓取2个采血管，提高了采血管的抓取效率。
54.需要说明的是，2个采血管抓手8也可以与第三驱动结构6一一对应，即每个采血管抓手8分别通过1个第三驱动结构6驱动，实现每个采血管抓手8的单独控制。
55.还需要说明的是，采血管抓手8的个数不限，也可以设置为3个或者3个以上等。
56.在一些实施例中，第一驱动结构4包括第一驱动装置401和第一同步带402，第一驱动装置401和第一同步带402均安装在x轴支架1上，且第一驱动装置401与第一同步带402传动连接，y轴支架2固定在第一同步带402上。具体地，第一同步带402沿着x向运行。为了避免第一同步带402打滑，第一驱动结构4还包括第一张紧组件，第一张紧组件用于张紧第一同步带402。
57.需要说明的是，第一驱动结构4不限于第一驱动装置401驱动第一同步带402的方式，第一驱动结构4也可以是其它结构，例如，电动推杆、齿轮齿条等。
58.第一驱动装置401为任意给第一同步带402提供动力的装置，例如，电机或者旋转气缸等。
59.进一步地，抓手装置还包括第一导向结构10，第一导向结构10安装在x轴支架1上，且第一导向结构10与y轴支架2可滑移连接。
60.具体地，第一导向结构10为铺设在x轴支架1底端的第一滑轨，y轴支架2的顶端固定有第一滑块，第一滑块上开设有与第一滑轨滑动配合的第一滑槽，具体地，第一滑槽为燕尾槽或者t形槽等结构，在实现两者滑动连接的基础上，实现将y轴支架2连接在x轴支架1上。当然，也可以将第一滑轨安装在y轴支架2的顶端，将第一滑块安装在x轴支架1的底端。
61.在一些实施例中，第二驱动结构5包括第二驱动装置501和第二同步带502，第二驱动装置501和第二同步带502均安装在y轴支架2上，且第二驱动装置501与第二同步带502传动连接，z轴支架3固定在第二同步带502上。具体地，第二同步带502沿着y向运行。为了避免第二同步带502打滑，第二驱动结构5还包括第二张紧组件，第二张紧组件用于张紧第二同步带502。
62.需要说明的是，第二驱动结构5不限于第二驱动装置501驱动第二同步带502的方式，第二驱动结构5也可以是其它结构，例如，电动推杆、齿轮齿条等。
63.第二驱动装置501为任意给第二同步带502提供动力的装置，例如，电机或者旋转气缸等。
64.进一步地，抓手装置还包括第二导向结构11，第二导向结构11安装在y轴支架2上，且第二导向结构11与z轴支架3可滑移连接。具体地，第二导向结构11为铺设在y轴支架2底端的第二滑轨，z轴支架3的顶端固定有第二滑块，第二滑块上开设有与第二滑轨滑动配合的第二滑槽，具体地，第二滑槽为燕尾槽或者t形槽等结构，在实现两者滑动连接的基础上，实现将z轴支架3连接在y轴支架2上。当然，也可以将第二滑轨安装在z轴支架3的顶端，将第二滑块安装在y轴支架2的底端。
65.在一些实施例中，第三驱动结构6包括第三驱动装置601和第三同步带602，第三驱动装置601和第三同步带602均安装在z轴支架3上，且第三驱动装置601与第三同步带602传动连接，采血管抓手8固定在第三同步带602上。具体地，第三同步带602沿着z向运行。为了避免第三同步带602打滑，第三驱动结构6还包括第三张紧组件，第三张紧组件用于张紧第三同步带602。
66.需要说明的是，第三驱动结构6不限于第三驱动装置601驱动第三同步带602的方式，第三驱动结构6也可以是其它结构，例如，电动推杆、齿轮齿条等。
67.第三驱动装置601为任意给第三同步带602提供动力的装置，例如，电机或者旋转气缸等。
68.进一步地，抓手装置还包括第三导向结构12，第三导向结构12安装在z轴支架3上，且第三导向结构12与采血管抓手8可滑移连接。具体地，第三导向结构12为铺设在z轴支架3上的第三滑轨，第三滑轨沿着z向设置，采血管抓手8上固定有第三滑块，第三滑块上开设有与第三滑轨滑动配合的第三滑槽，具体地，第三滑槽为燕尾槽或者t形槽等结构，在实现两者滑动连接的基础上，实现将采血管抓手8限位在z轴支架3上。当然，也可以将第三滑轨安装在采血管抓手8上，将第三滑块安装在z轴支架3上。
69.在一些实施例中，第四驱动结构7包括第四驱动装置701和第四同步带702，第四驱动装置701和第四同步带702均安装在z轴支架3上，且第四驱动装置701与第四同步带702传动连接，适配器抓手9固定在第四同步带702上。具体地，第四同步带702沿着z向运行。为了避免第四同步带702打滑，第四驱动结构7还包括第四张紧组件，第四张紧组件用于张紧第四同步带702。
70.需要说明的是，第四驱动结构7不限于第四驱动装置701驱动第四同步带702的方式，第四驱动结构7也可以是其它结构，例如，电动推杆、齿轮齿条等。
71.第四驱动装置701为任意给第四同步带702提供动力的装置，例如，电机或者旋转气缸等。
72.进一步地，本实用新型公开了抓手装置还包括第四导向结构13，第四导向结构13安装在z轴支架3上，且第四导向结构13与适配器抓手9可滑移连接。具体地，第四导向结构13为铺设在z轴支架3上的第四滑轨，第四滑轨沿着z向设置，适配器抓手9上固定有第四滑块，第四滑块上开设有与第四滑轨滑动配合的第四滑槽，具体地，第四滑槽为燕尾槽或者t形槽等结构，在实现两者滑动连接的基础上，实现将适配器抓手9限位在z轴支架3上。当然，
也可以将第四滑轨安装在适配器抓手9上，将第四滑块安装在z轴支架3上。
73.在一些实施例中，本实用新型具体公开了采血管抓手8包括采血管动力组件、采血管支架和采血管夹爪，采血管动力组件及采血管夹爪均安装在采血管支架上，采血管支架可滑移安装在z轴支架3上，采血管夹爪的个数至少为2个，采血管动力组件驱动采血管夹爪相互靠近或者远离，以实现夹持或者松开采血管。以采血管夹爪的个数为2个为例。具体地，采血管动力组件包括第一电机、第一齿轮和第一齿条，第一电机安装在采血管支架上，第一电机驱动第一齿轮转动，第一齿条可滑移安装在采血管支架上，且与第一齿轮啮合传动，1个采血管夹爪固定在第一齿条上，另一个采血管夹爪固定在采血管支架上不动。需要说明的是，也可以设置采血管动力组件为2个气缸或者2个液压缸等，分别驱动2个采血管夹爪相互靠近或者远离。
74.为了降低采血管夹爪在夹持采血管的过程中，采血管脱落的风险，可以设置采血管夹爪夹持采血管的夹持面上设置粗糙度较大的防滑层，例如，凸点层或者花纹层等，优选防滑层为橡胶材料制成，具有一定的缓冲作用。再者还可以在采血管夹爪上设置凸台，采血管的顶端设置凸沿，使得凸台的顶端能够卡在凸沿上，避免采血管脱落。
75.在一些实施例中，本实用新型具体公开了适配器抓手9包括适配器动力组件、适配器支架和适配器夹爪，适配器动力组件及适配器夹爪均安装在适配器支架上，适配器支架可滑移安装在z轴支架3上，适配器夹爪的个数至少为2个，适配器动力组件驱动适配器夹爪相互靠近或者远离，以实现夹持或者松开适配器。以适配器夹爪的个数为2个为例。具体地，适配器动力组件包括第二电机、第二齿轮和第二齿条，第二电机安装在适配器支架上，第二电机驱动第二齿轮转动，第二齿条可滑移安装在适配器支架上，且与第二齿轮啮合传动，1个适配器夹爪固定在第二齿条上，另一个适配器夹爪固定在适配器支架上不动。需要说明的是，也可以设置适配器动力组件为2个气缸或者2个液压缸等，分别驱动2个适配器夹爪相互靠近或者远离。
76.适配器的提手上开设有长条通孔，适配器夹爪的夹持面上设置有销轴，销轴能够插入长条通孔内，实现对适配器提手的夹持。具体地，销轴为锥形销轴，便于销轴插入长条通孔内，长条通孔的长度沿着z向设置，使得适配器在z向上具有缓冲。
77.为了避免适配器在抓取的过程中脱落，本实用新型公开了提手上设置有台阶凹槽，长条通孔开设在台阶凹槽内。而适配器夹爪夹持面上设置有台阶凸起，销轴设置在台阶凸起的凸起面上。当适配器抓手9夹持到适配器时，台阶凸起的顶端与台阶凹槽的顶端抵接，且台阶凹槽的槽底与台阶凸起的凸起面贴合，能够在适配器位置偏移时，调正适配器。
78.需要说明的是，本文中表示方位的词，例如，上下等均是以图1中的方向进行的设定，仅为了描述的方便，不具有其它特定含义。
79.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
80.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。