一种用于免疫分析系统的抓取装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于免疫分析系统的抓取装置。

背景技术：

现有的用于免疫分析系统的抓取装置在经过抓取/提升/移动/放置等过程中，实现将物体从一个位置转移到另一位置的功能；现有技术存在的缺点：

1)机械臂位置有偏移时，无法保证抓取的成功率；

2)抓取/放置动作完成后，没有成功或失败信息反馈，影响后续动作的正确性。

3)不具有防护机构，因此容易因碰撞受损。

因此，有必要设计一种用于免疫分析系统的抓取装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于免疫分析系统的抓取装置，该用于免疫分析系统的抓取装置易于实施，结构巧妙，易于控制。

实用新型的技术解决方案如下：

一种用于免疫分析系统的抓取装置，包括电机(14)和夹持机构；

电机安装在安装座(1)上；且电机的转轴朝下；

夹持机构通过连接件与安装座相连；夹持机构包括凸轮(3)、第一夹体和第二夹体；凸轮设置在电机的转轴的下端；第一夹体和第二夹体的上端均与连接件铰接，第一夹体和第二夹体并排设置，位于凸轮的相对两侧，且第一夹体与第二夹体中至少一个与凸轮相接触，第一夹体与第二夹体的旋转轴线与凸轮的轴线平行；实施例中，第一夹体与第二夹体中至少一个与凸轮相接触均与凸轮接触；在凸轮的作用下，第一夹体与第二夹体能张开或合拢，从而实现对目标物的抓取或放置；合拢时抓取对象，张开时放置对象；

夹持机构还包括用于第一夹体和第二夹体复位的第一复位弹簧(7)。第一复位弹簧可以是设置在第一夹体或第一夹体根部的扭簧，也可以是设置在第一夹体和第二夹体之间的拉簧。

第一夹体包括相连的第一摆臂(4)和第一卡爪(5)，第二夹体包括相连的第二摆臂(12)和第二卡爪(8)，第一卡爪位于第一摆臂的下端，第二卡爪位于第二摆臂的下端。

还包括卡爪动作检测机构，卡爪动作检测机构包括第一光电开关(10)和第一挡片(9)；第一挡片设置在第一夹体或第二夹体上，第一光电开关设置在连接件或电路板(11)上，所述的电路板固定的连接件上，第一光电开关与电路板电连接；

当第一夹体和第二夹体张开后，第一挡片会运动到第一光电开关的u型槽内阻挡光路；当第一夹体和第二夹体合拢后，第一挡片会远离第一光电开关的u型槽。

光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路接通电路，从而检测物体的有无。光电开关为槽式光电开关，具有u型结构。

还包括避障机构，避障机构包括竖向设置的导向轴(18)和第二复位弹簧(16)；第二复位弹簧套装在导向轴的上端；连接件设置在导向轴上，能沿导向轴上下滑动；连接件为缓冲座(6)。

导向轴和第二复位弹簧为两套，2根导向轴平行且平齐设置。2根导向轴同时也分别作为第一夹体和第二夹体的旋转轴，第一夹体和第二夹体通过2个滚珠滑套分别与2根导向轴相连。这样，第一夹体(第一摆臂)和第二夹体(第二摆臂)既能横向的摆动，又能纵向的升降，其构思非常巧妙。而且充分利用的了现有部件，这样导向轴又能作为连接体导向，又能作为摆臂的转轴和导向，这一特征是本实用新型的核心创造点之一。

因为，在连接体上另外设置(固定)2个转轴专用于2条摆臂的摆动，也是可以的。只是这种方案显得复杂而笨拙。

还包括避障检测机构，避障检测机构包括第二光电开关(20)和第二挡片(13)；

第二光电开关(20)固定在连接件上，与第二光电开关配合的第二挡片(13)固定在安装座上；第二光电开关与电路板电连接；

当连接件因碰撞上行时，第二挡片插入到第二光电开关的u型槽内阻挡光路；当连接件处于自然状态(非碰撞状态)时，第二挡片远离第二光电开关的u型槽。

导向轴的下端设有法兰轴承(17)。

电机的上端通后连接有复位挡片固定轴(15)，复位挡片固定轴的上端设有复位挡片(21)。复位挡片为半圆形，复位挡片与固定轴的轴线垂直，与其他人的光电开关配合，用于电机转轴的位置，也即检测电机工作状态，作为另一个参数的检测。

电路板上行设有作为控制器的mcu。mcu为微控制单元，为现有成熟器件，如采用单片机，dsp等。mcu用于控制第一夹体和第二夹体动作，以及检测各部件的状态，如第一夹体和第二夹体的状态，如碰撞机构是否触发，电机旋转位置等。

连接块通过滚珠滑套19设置在导向轴上。

本申请中虽然涉及到mcu，但是mcu为现有成熟器件，其控制电机和摆臂的动作，以及检测光电开关的状态，均为现有成熟技术，因此，本申请不涉及任何方法和程序，属于实用新型的保护客体。

有益效果：

本实用新型的用于免疫分析系统的抓取装置具有以下突出的特点：

1，采用基于电机和凸轮的夹持机构；

结构简单而巧妙，易于控制；

2，基于光电开关监测卡爪是否合拢；

3，具有基于缓冲座的防碰撞装置，缓冲座可以沿导向轴垂直避让，能对整个机械手进行防护，延长用于免疫分析系统的抓取装置的使用寿命。

4，基于光电传感器的防碰撞监测。

一旦发生碰撞，mcu能检测的因碰撞导致的信号，有利于mcu协调各部分的工作。

综上所述，这种用于免疫分析系统的抓取装置功能丰富，结构巧妙，能监控卡爪和碰撞机构的动作，适合推广实施，尤其适合应用于生化检测这种空间狭小的场合，有利于设备长期稳定工作。

附图说明

图1为用于免疫分析系统的抓取装置的立体图；

图2为用于免疫分析系统的抓取装置的仰视图；

图3为用于免疫分析系统的抓取装置的主视图；

图4为图3中a-a向剖视图；

图5为图3中b-b向剖视图。

标号说明：1-安装座，2-第一挡片，3-凸轮，4-第一摆臂，5-第一卡爪，6-缓冲座，7-第一复位弹簧，8-第二卡爪，9-第一挡片，10-第一光电开关，11-电路板，12-第二摆臂，13-第二挡片，14-电机；15-复位挡片固定轴，16-第二复位弹簧，17-法兰轴承，18-导向轴，19-滚珠滑套；20-第二光电开关，21-复位挡片。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：如图1-5，一种用于免疫分析系统的抓取装置，包括电机14和夹持机构；

电机安装在安装座1上；且电机的转轴朝下；

夹持机构通过连接件(即缓冲座)与安装座相连；夹持机构包括凸轮3、第一夹体和第二夹体；凸轮设置在电机的转轴的下端；第一夹体和第二夹体的上端均与连接件铰接，第一夹体和第二夹体并排设置，位于凸轮的相对两侧，且第一夹体与第二夹体中至少一个与凸轮相接触，第一夹体与第二夹体的旋转轴线与凸轮的轴线平行；实施例中，第一夹体与第二夹体中至少一个与凸轮相接触均与凸轮接触；在凸轮的作用下，第一夹体与第二夹体能张开或合拢，从而实现对目标物的抓取或放置；合拢时抓取对象，张开时放置对象；

夹持机构还包括用于第一夹体和第二夹体复位的第一复位弹簧7。第一复位弹簧是设置在第一夹体和第二夹体之间的拉簧。

第一夹体包括相连的第一摆臂4和第一卡爪5，第二夹体包括相连的第二摆臂12和第二卡爪8，第一卡爪位于第一摆臂的下端，第二卡爪位于第二摆臂的下端。

还包括卡爪动作检测机构，卡爪动作检测机构包括第一光电开关10和第一挡片9；第一挡片设置在第一夹体或第二夹体上，第一光电开关设置在连接件或电路板11上，所述的电路板固定的连接件上，第一光电开关与电路板电连接；

当第一夹体和第二夹体张开后，第一挡片会运动到第一光电开关的u型槽内阻挡光路；当第一夹体和第二夹体合拢后，第一挡片会远离第一光电开关的u型槽。

光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路接通电路，从而检测物体的有无。光电开关为槽式光电开关，具有u型结构。

还包括避障机构，避障机构包括竖向设置的2根导向轴18和2根第二复位弹簧16；2根导向轴平行且平齐设置。第二复位弹簧套装在导向轴的上端；连接件设置在导向轴上，能沿导向轴上下滑动；连接件为缓冲座6。

该2根导向轴同时也分别作为第一摆臂和第二摆臂的旋转轴，具体的，第一摆臂和第二摆臂通过2个滚珠滑套分别与2根导向轴相连，这样，第一摆臂和第二摆臂既能横向的摆动，又能纵向的升降，其构思非常巧妙。而且充分利用的了现有部件，这样导向轴又能作为连接体导向，又能作为摆臂的转轴和导向，这一特征是本实用新型的核心创造点之一。

还包括避障检测机构，避障检测机构包括第二光电开关20和第二挡片13；

第二光电开关20固定在连接件上，与第二光电开关配合的第二挡片13固定在安装座上；第二光电开关与电路板电连接；

当连接件因碰撞上行时，第二挡片插入到第二光电开关的u型槽内阻挡光路；当连接件处于自然状态(非碰撞状态)时，第二挡片远离第二光电开关的u型槽。

导向轴的下端设有法兰轴承17。

电机的上端通后连接有复位挡片固定轴15，复位挡片固定轴的上端设有复位挡片21。复位挡片为半圆形，复位挡片与固定轴的轴线垂直，与其他人的光电开关配合，用于电机转轴的位置，也即检测电机工作状态，作为另一个参数的检测。

电路板上行设有作为控制器的mcu。mcu为微控制单元，为现有成熟器件，如采用单片机，dsp等。mcu用于控制第一夹体和第二夹体动作，以及检测各部件的状态，如第一夹体和第二夹体的状态，如碰撞机构是否触发，电机旋转位置等。

连接块通过滚珠滑套19设置在导向轴上。

用于免疫分析系统的抓取装置的卡爪动作的工作原理：电机带动凸轮实现卡爪的开合

详细工作过程：

凸轮安装在电机轴上，通过电机转动带动凸轮控制第一摆臂和第二摆臂的打开；电机再次带动凸轮回转时，第一摆臂和第二摆臂在拉力弹簧的作用下合拢；第一摆臂上安装有第一卡爪；第二摆臂上安装有第二卡爪；当第一摆臂与第二摆臂合拢时，第一卡爪与第二卡爪抓取反应杯(即对象)；当第一摆臂与第二摆臂张开时，第一卡爪与第二卡爪放置反应杯22；

卡爪动作检测机构(又称检杯机构)：

第一摆臂上安装有第一挡片9，又称检杯挡片，根据第一卡爪与第二卡爪抓取反应杯与放置反应杯合拢时，第一摆臂的两种不同位置判断合拢状态时是否成功抓取或放置反应杯；

避障检测机构(又称防碰撞机构)：

连接件处设置有缓冲座，当用于免疫分析系统的抓取装置下降时若受到未知物体阻碍，缓冲座会起到保护作用并触发防碰撞信号，系统做出对应的处理；缓冲座上方设置有第二复位弹簧，在碰撞动作结束后会使缓冲座复回原位，继续进行后续动作。

下面根据附图进行详细阐述：

(1)第一夹体和第二夹体组成夹持件在第一复位弹簧的弹力作用下夹持待抓取物，作为夹放动力机构的电机用于将夹紧力作用于所述夹持件克服所述弹力以使所述夹持件将所述待抓取物松开。

(2)作为缓冲座的连接件安装在导向轴上；夹持件通过连接件和导向轴与电机安装座相连；

(3)导向轴上设置有两个滚珠滑套；便于缓冲座上下滑动；一个滚珠滑套外，套上第一摆臂，另一个滚珠滑套外，套上第二摆臂；也可以说，第一摆臂和第二摆臂均与连接件铰接。导向轴设置在电机座上，为缓冲座上下移动提供导向作用；

第一摆臂设置在滚珠滑套外，围绕导向轴做旋转摆动；第二摆臂设置在滚珠滑套外，围绕导向轴做旋转摆动；

(4)第一摆臂上设置有第一卡爪，第二摆臂上设置有第二卡爪；

(5)电机座上设置有导向轴，当有碰撞时，缓冲座可以沿导向轴垂直避让；缓冲座可延导向轴方向做上下运动，即沿导向轴轴向避让。

(6)电机座上设置有电机；

(7)电机轴上设置有凸轮；

(8)第一摆臂与第二摆臂间连接有第一复位弹簧；

(9)缓冲座与电机座之间设置有第二复位弹簧；

滚珠滑套能极大的较少缓冲座上下运动的阻碍，提高碰撞发生时防碰撞系统的流畅性，提高可靠性。

滚珠滑套设置在第一/第二摆臂与导向轴之间，提高张开/合拢动作的流畅性；同时为缓冲座的上下运动减少阻碍，提高缓冲座上下运动的流畅性。

第一复位弹簧：当第一摆臂和第二摆臂时，使第一摆臂和第二摆臂恢复合拢状态，并且在凸轮处于放空位置时，第二摆臂总是能回到同一个位置，而第一摆臂则在有杯和无杯时分别处于两种不同的位置。

当反应杯杯身部位与槽口或其他环境契合度较高时，由于第一复位弹簧的存在，用于免疫分析系统的抓取装置有一定的柔性，在一定的偏差范围内，仍能稳定的抓取反应杯，提高爪杯的准确性。

当缓冲座受阻而其他部件继续向下运动时，第二复位弹簧处于压缩状态，当阻碍消失时，第二复位弹簧会使缓冲座回到原位继续正常工作。

凸轮跟随电机轴的转动能打开第一摆臂和第二摆臂。

因此，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

优点1.抓杯状态反馈：能实时反馈用于免疫分析系统的抓取装置的抓杯状态

优点2.复位功能：无论抓取成功或失败，第二摆臂总是会复位到同一位置；缓冲座在正常工作状态时，总能保持在同一工作位置。

本实用新型具有独创的柔性抓取功能，能在位置发生偏差和在反应杯与所处环境契合度较高时仍然保证抓杯动作的正常进行；当用于免疫分析系统的抓取装置上下运动发生阻碍时，本实用新型的防碰撞机构既有信号输出，又可在系统作出处理好自动复位，继续正常工作。

用于免疫分析系统的抓取装置处于任意位置，任意时间都可以实时判断自身是否携杯，方便系统执行后续动作。