一种抓杯机械手及体外诊断仪器的制作方法

本申请涉及医疗设备领域，特别涉及一种抓杯机械手及体外诊断仪器。

背景技术：

全自动或半自动的体外诊断仪器通常具有抓杯机械手，用于抓取和释放反应杯。

反应杯通常为圆柱形，用于装载测试样本和试剂等，现有的抓杯机械手有的采用相互铰接的杯爪，通过驱动杯爪绕铰接处转动以实现对反应杯的夹持和释放，这种机械手的杯爪转动时占用的空间较大，不利于仪器小型化布局。还有的抓杯机械手采用滑动设置的杯爪，通过椭圆形的凸轮驱动杯爪滑动以实现对反应杯的夹持和释放，这种机械手在使用时，由于凸轮短轴部分受力点与长轴部分受力点形成的力矩不均匀且存在力矩大小的跳变，对步进电机的控制要求较高，同时还要求步进电机提供的转矩较大，往往需要使用较大尺寸的步进电机以提供足够大的转矩，不利于机械手的小型化。

技术实现要素：

本申请提供一种抓杯机械手及体外诊断仪器，用以解决抓杯机械手体积重量较大的问题。

本申请所提供的一种抓杯机械手，包括：

驱动组件，所述驱动组件包括直线电机和推头，所述推头与直线电机的输出端连接，所述直线电机用于驱动推头直线运动；

和抓取组件，所述驱动组件用于驱动抓取组件运动，所述抓取组件用于与反应杯接触以实现对反应杯的抓取；所述抓取组件包括至少两个滑动设置的杯爪和弹性件；所述杯爪位于推头的运动路径上，使得所述杯爪能够在推头的推动下相互远离以实现杯爪的张开；所述弹性件与杯爪的一侧连接，用于带动杯爪相互靠近以实现杯爪对反应杯的夹持。

作为所述抓杯机械手的进一步改进，所述杯爪的一端具有第一滑块，用于与第一滑轨滑动连接，所述杯爪的另一端具有夹持部，用于夹持反应杯。

作为所述抓杯机械手的进一步改进，还包括导向轮，所述导向轮与第一滑块转动连接，用于与推头接触以对推头的运动起导向作用。

作为所述抓杯机械手的进一步改进，所述夹持部用于与反应杯接触的一侧具有弧形的凹槽。

作为所述抓杯机械手的进一步改进，所述推头用于与杯爪接触的侧壁具有导向面，所述导向面到推头中心线的距离沿靠近直线电机的方向逐渐增大。

作为所述抓杯机械手的进一步改进，还包括固定座和支撑架，所述固定座用于与体外诊断仪器的其他部件固接，所述支撑架与固定座滑动连接；所述支撑架包括第一连接部，所述第一连接部包括第一板体和第二板体，所述第一板体和第二板体相互垂直，所述第二板体与第一板体靠近固定座的一侧固接，所述第二板体与固定座滑动连接，所述直线电机与第一板体固接。

作为所述抓杯机械手的进一步改进，支撑架还包括第二连接部，所述第二连接部具有贯通的运动通道，所述第二连接部具有第一端和与第一端相对的第二端，所述第一端与第一板体固接，所述运动通道位于第一端的开口为第一开口，所述运动通道位于第二端的开口为第二开口，所述第一板体具有与第一开口连通的通孔，所述直线电机的输出端和推头通过通孔延伸至运动通道内，所述杯爪的一端通过第二开口延伸至运动通道内并与第二连接部滑动连接，使得杯爪能够沿垂直于推头运动路径的方向滑动。

作为所述抓杯机械手的进一步改进，还包括抓空传感器组件，所述抓空传感器组件包括第一光电开关和第一挡片，所述杯爪设置有两个，两个所述杯爪中的一个设有第一光电开关，另一个设有第一挡片，所述弹性件推动两个杯爪滑动时带动第一光电开关和第一挡片相互靠近以触发第一光电开关并产生抓空信号。

作为所述抓杯机械手的进一步改进，还包括碰撞传感器组件，所述碰撞传感器组件包括第二光电开关和第二挡片，所述固定座和支撑架中的一个设有第二光电开关，另一个设有第二挡片，所述支撑架滑动时能够带动第二光电开关或第二挡片滑动以触发第二光电开关并产生碰撞信号。

本申请所提供的一种体外诊断仪器，包括上述任一项所述的抓杯机械手。

本申请的有益效果：

本申请所提供的一种抓杯机械手，包括驱动组件和抓取组件，驱动组件用于驱动抓取组件运动，抓取组件用于与反应杯接触以实现对反应杯的抓取；驱动组件包括直线电机和推头，推头与直线电机的输出端连接，直线电机用于驱动推头直线运动；抓取组件包括至少两个滑动设置的杯爪，杯爪位于推头的运动路径上，使得杯爪能够在推头的推动下相互远离以实现杯爪的张开；抓取组件还包括弹性件，弹性件与杯爪的一侧连接，用于带动杯爪相互靠近以实现杯爪对反应杯的夹持。沿直线方向驱动杯爪，对直线电机的控制要求较低，要求直线电机提供的推力较小，使用较小尺寸的直线电机就能够实现对杯爪的驱动，增强了驱动组件的稳定性，有利于实现抓杯机械手的小型化。

附图说明

图1为本申请一种实施例中抓杯机械手的立体图；

图2为本申请一种实施例中抓杯机械手的仰视图；

图3为本申请一种实施例中抓杯机械手的正视图；

图4为本申请一种实施例中抓杯机械手的右视图。

附图标记：100、直线电机；200、推头；300、杯爪；310、第一滑块；320、夹持部；400、弹簧；500、第一滑轨；600、第二滑块；700、第二滑轨；800、导向轮；900、固定座；1000、导向柱；1100、支撑架；1110、第一连接部；1111、第一板体；1112、第二板体；1120、第二连接部；1121、第一端；1122、第二端；1200、第一光电开关；1300、第一挡片；1400、第二光电开关；1500、第二挡片；1600、导向滑块；1700、导向滑轨。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本实施例提供一种抓杯机械手。

该抓杯机械手包括驱动组件和抓取组件，驱动组件用于驱动抓取组件运动，抓取组件用于与反应杯接触以实现对反应杯的抓取。

请参考图1和2，驱动组件包括直线电机100和推头200，推头200与直线电机100的输出端连接，直线电机100用于驱动推头200直线运动；

抓取组件包括至少两个滑动设置的杯爪300，杯爪300位于推头200的运动路径上，使得杯爪300能够在推头200的推动下相互远离以实现杯爪300的张开；

抓取组件还包括弹性件，弹性件与杯爪300的一侧连接，用于带动杯爪300相互靠近以实现杯爪300对反应杯的夹持。

沿直线方向驱动杯爪300，对直线电机100的控制要求较低，要求直线电机100提供的推力较小，使用较小尺寸的直线电机100就能够实现对杯爪300的驱动，增强了驱动组件的稳定性，有利于实现抓杯机械手的小型化。

请参考图1和2，在一种实施例中，杯爪300的一端具有第一滑块310，用于与第一滑轨500滑动连接，杯爪300的另一端具有夹持部320，用于夹持反应杯。

通过第一滑块310与第一滑轨500的配合实现杯爪300的滑动设置，通过夹持部320与反应杯接触以实现对反应杯的夹持。具体地，请参考图1，本实施例中，杯爪300设置有两个，用于从反应杯的两侧夹持反应杯。

请参考图1和2，在一种实施例中，抓杯机械手还包括导向轮800，导向轮800与第一滑块310转动连接，用于与推头200接触以对推头200的运动起导向作用。

一方面，导向轮800对推头200的运动起导向作用，另一方面，导向轮800与推头200间的摩擦力较小，有利于减小推头200推动第一滑块310时的阻力。具体地，请参考图1，第一滑块310朝向推头200的一侧固设有转轴，转轴垂直于推头200运动方向设置，导向轮800转动式套接在转轴上。

请参考图1，在一种实施例中，夹持部320用于与反应杯接触的一侧具有弧形的凹槽。

当杯爪300的夹持部320与反应杯的侧壁接触时，弧形的凹槽能够与反应杯的侧壁贴合，使得杯爪300能够更稳定地夹持反应杯。

请参考图1和2，在一种实施例中，推头200用于与杯爪300接触的侧壁具有导向面，导向面到推头200中心线的距离沿靠近直线电机100的方向逐渐增大。

当推头200推动杯爪300时，杯爪300相对推头200的导向面滑动，使得杯爪300间相互远离，实现杯爪300的张开，实现导向面对杯爪300运动的导向作用。

具体地，在本实施例中，推头200的截面为梯形，在其他实施例中，推头200的截面也可以是三角形或其他合适的形状。

请参考图1-4，在一种实施例中，抓杯机械手还包括固定座900和支撑架1100，固定座900用于与体外诊断仪器的其他部件固接，支撑架1100与固定座900滑动连接；

支撑架1100包括第一连接部1110，第一连接部1110包括第一板体1111和第二板体1112，第一板体1111和第二板体1112相互垂直，第二板体1112与第一板体1111靠近固定座900的一侧固接，第二板体1112与固定座900滑动连接，直线电机100与第一板体1111固接。

通过固定座900将抓杯机械手安装在体外诊断仪器的其他部件上，通过支撑架1100支撑直线电机100和抓杯机械手的其他部件，当支撑架1100或安装于支撑架1100上的部件在运动过程中与其他物品发生碰撞时，支撑架1100能够相对于固定座900滑动以起到缓冲作用。

请参考图1和4，在一种实施例中，固定座900朝向第二板体1112的一侧设有第二滑轨700，第二滑轨700沿竖直方向延伸，第二板体1112用于与固定座900接触的一侧设有与第二滑轨700滑动连接的第二滑块600。具体地，本实施例中，第二滑轨700通过螺栓固定在固定座900上，第二滑块600通过螺栓固定在第二板体1112上。在其他实施例中，也可以采用可拆卸式卡接或其他合适的方式实现第二滑轨700和第二滑块600的安装。

请参考图1-3，在一种实施例中，支撑架1100还包括第二连接部1120，第二连接部1120具有贯通的运动通道，第二连接部1120具有第一端1121和与第一端1121相对的第二端1122，第一端1121与第一板体1111固接，运动通道位于第一端1121的开口为第一开口，运动通道位于第二端1122的开口为第二开口，第一板体1111具有与第一开口连通的通孔，直线电机100的输出端和推头200通过通孔延伸至运动通道内，杯爪300的一端通过第二开口延伸至运动通道内并与第二连接部1120滑动连接，使得杯爪300能够沿垂直于推头200运动路径的方向滑动。

具体地，请参考图1，在一种实施例中，第二端1122用于与第一滑块310接触的一侧设置有第一滑轨500，第一滑块310与第一滑轨500滑动连接，以实现杯爪300与第二连接部1120滑动连接。

请参考图1和2，在一种实施例中，弹性件一端与运动通道的内壁抵接，另一端与杯爪300抵接。本实施例中，弹性件为弹簧400，在其他实施例中，弹性件也可以是弹片或其他合适的弹性件，只要能推动杯爪300相互靠近即可。

具体地，当杯爪300与反应杯接触时，弹簧400为压缩状态，使得弹簧400向杯爪300施加弹性力，推动杯爪300相互靠近，实现对反应杯的夹持。与采用电驱动杯爪300夹持反应杯相比，通过弹簧400驱动杯爪300夹持反应杯能够防止断电时反应杯掉落，加强了抓杯机械手的安全性。

在一种实施例中，运动通道的内壁和/或杯爪300上开设有盲孔，弹簧400的端部与盲孔的底壁抵接，以实现弹簧400在杯爪300和运动通道之间的安装。

请参考图1和2，在一种实施例中，运动通道的内壁与杯爪300间设置有导向柱1000，导向柱1000一端与运动通道的内壁固接，另一端与杯爪300上的盲孔滑动连接，弹簧400包围环绕在导向柱1000的四周，使得导向柱1000对弹簧400的压缩和伸展运动起导向作用。

请参考图1和2，在一种实施例中，推头200的一侧固设有导向滑块1600，运动通道内壁朝向推头200的一侧固设有导向滑轨1700，导向滑块1600与导向滑轨1700滑动配合以对推头200的运动起导向作用。

请参考图3，在一种实施例中，抓杯机械手还包括抓空传感器组件，抓空传感器组件包括第一光电开关1200和第一挡片1300，杯爪300设置有两个，两个杯爪300中的一个设有第一光电开关1200，另一个设有第一挡片1300，弹性件推动两个杯爪300滑动时带动第一光电开关1200和第一挡片1300相互靠近以触发第一光电开关1200并产生抓空信号。

通过杯爪300夹持反应杯时，如果杯爪300抓空，杯爪300在弹性件的推动下相互靠近，带动第一光电开关1200和第一挡片1300相互靠近以触发第一光电开关1200并产生抓空信号。

请参考图1和2，在一种实施例中，抓杯机械手还包括碰撞传感器组件，碰撞传感器组件包括第二光电开关1400和第二挡片1500，固定座900和支撑架1100中的一个设有第二光电开关1400，另一个设有第二挡片1500，支撑架1100滑动时能够带动第二光电开关1400或第二挡片1500滑动以触发第二光电开关1400并产生碰撞信号。

当支撑架1100或安装于支撑架1100上的部件在运动过程中与其他部件发生碰撞时，支撑架1100能够相对于固定座900滑动，带动第二光电开关1400或第二挡片1500滑动以触发第二光电开关1400并产生碰撞信号。

另一方面，本实施例提供一种体外诊断仪器，包括上述的抓杯机械手。

具体地，在一种实施例中，体外诊断仪器具有运动装置，抓杯机械手安装在运动装置上，通过运动装置带动抓杯机械手在体外诊断仪器的各个部件间运动，以实现反应杯在各个部件间的调度。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。