专利名称：自动化仪器通用机械臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械臂，具体地说是一种自动化仪器通用机械臂。

背景技术：
目前各种自动化检测仪器普遍采用机械臂完成自动加液、取样、移位、装夹等 动作，但各仪器上使用的机械臂多为专用产品，在生产时就已设定好了旋转角度及垂直 位移，只可供一种仪器使用，不具备兼容性，生产厂家需生产多种型号的机械臂产品来 供给各种不同的仪器使用，生产成本较高。

发明内容
本发明的目的是提供一种自动化仪器通用机械臂，它的旋转角度及垂直位移均 可根据需要进行调节，兼容性高，适用于多种自动化仪器。本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现包括立板，立板上设置滑 轨，滑轨上安装滑块，滑块与旋转支座连接，旋转支座上安装转轴、旋转驱动装置和测 速传感器，转轴与旋转驱动装置连接，转轴顶端安装旋转臂，立板底部安装升降驱动装 置，升降驱动装置与旋转支座连接，旋转支座上设置光电挡块，立板上安装第一光电传 感器和第二光电传感器，第一光电传感器和第二光电传感器分别通过位置调节装置与立 板连接。所述旋转驱动装置有一个安装在旋转支座上的步进电机，步进电机的输出轴 上安装第一同步轮，第一同步轮通过同步带与第二同步轮连接，第二同步轮安装在转轴 上。所述升降驱动装置有一个与立板连接的底座，底座上安装直线步进电机，直线步进 电机的螺杆顶端与旋转支座接触。所述位置调节装置有一个开设在滑轨侧面的滑槽，滑 槽内分别安装第一滑动片和第二滑动片，第一滑动片上安装第一光电传感器，第二滑动 片上安装第二光电传感器。所述转轴是空心转轴。转轴的底端与旋转支座之间安装推力 球轴承。本发明的优点在于旋转驱动装置的旋转角度及升降驱动装置的垂直位移均可 根据实际需要进行调整，可满足多种自动化仪器的使用需要，兼容性强，便于企业批量 生产，大幅度降低了生产成本；旋转及升降时定位精确，噪音低；操作方便、位置可微调等。


图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式本发明所述的自动化仪器通用机械臂包括立板1，立板1上设置滑轨2，滑轨2 上安装滑块3，滑块3与旋转支座4连接，旋转支座4上安装转轴5、旋转驱动装置和测 速传感器16，转轴5与旋转驱动装置连接，转轴5顶端安装旋转臂6，立板1底部安装升降驱动装置，升降驱动装置与旋转支座4连接，旋转支座4上设置光电挡块13，立板1上 安装第一光电传感器14和第二光电传感器15，第一光电传感器14和第二光电传感器15 分别通过位置调节装置与立板1连接。旋转臂6同转轴5 —起在旋转驱动装置的驱动下 旋转，测速传感器16能够检测旋转驱动装置的转速，并结合旋转驱动装置的运行时间计 算出旋转角度，当旋转驱动装置的旋转角度达到预先设定值时自动停止，旋转角度的设 定值可根据不同仪器的需要来进行设定。旋转支座4可带动转轴5及旋转臂6沿滑轨2 在升降驱动装置的驱动下沿垂直方向升降，光电挡块13随旋转支座4 一同升降，在上升 过程中，当光电挡块13上升至第一光电传感器14的测量位置时，第一光电传感器14向 升降驱动装置发出到位信号，提示已上升至预定位置，升降驱动装置停止工作；在下降 过程中，当光电挡块13下降至第二光电传感器15的测量位置时，第二光电传感器15向 升降驱动装置发出到位信号，提示已下降至预定位置，升降驱动装置停止工作。第一光 电传感器14和第二光电传感器15的位置可通过位置调节装置进行调节，通过调节第一光 电传感器14和第二光电传感器15的位置来控制升降驱动装置的垂直位移，以满足各种不 同仪器的需要。
本发明所述的旋转驱动装置可以采用多种结构，其中优选的结构为所述旋转 驱动装置有一个安装在旋转支座4上的步进电机7，步进电机7的输出轴上安装第一同步 轮8，第一同步轮8通过同步带9与第二同步轮10连接，第二同步轮10安装在转轴5上。 这种结构具有定位精确，噪音低等优点。当然本发明所述的旋转驱动装置还可以采用普 通电机驱动，或采用齿轮或链轮、链条结构进行传动，但这些结构定位精确度较低，噪 音较大，与优选方案有所差距。本发明所述的升降驱动装置可以采用多种结构，其中优选的结构为所述升降 驱动装置有一个与立板1连接的底座11，底座11上安装直线步进电机12，直线步进电机 12的螺杆顶端与旋转支座4接触。这种结构具有垂直行程长、定位精确、成本低廉等优 点。当然本发明所述的升降驱动装置还可以采用步进电机带动同步轮、同步带或带动丝 杠螺母机构等多种结构驱动，但这些结构在垂直行程、定位精确程度以及成本方面均与 优选方案有所差距。本发明所述的位置调节装置用于调节第一光电传感器14和第二光电传感器15的 垂直位置，为实现这一功能，可采用多种结构实现，其中优选的结构为所述位置调节 装置有一个开设在滑轨2侧面的滑槽17，滑槽17内分别安装第一滑动片18和第二滑动 片19，第一滑动片18上安装第一光电传感器14，第二滑动片19上安装第二光电传感器 15。这种结构具有操作方便、位置可微调的优点。当然本发明所述的位置调节装置还可 以采用其它多种结构实现，例如可在立板1上设置多个定位孔，在第一光电传感器14和 第二光电传感器15上分别设置定位销，使用时将定位销插入相应位置的定位孔内进行定 位，通过选择不同位置的定位孔来实现调节位置的目的，但这种结构操作较为繁琐，并 且位置不能微调，因此与优选方案有所差距。本发明为了进一步提高兼容性，可将本发明所述的转轴5制成空心转轴，空心 转轴的空腔可用于存放与旋转臂6连接的导线、吸液管或牵引绳等部件，可供各种不同 功能的仪器使用。本发明为了减小转轴5与旋转支座4之间的摩擦力，可在转轴5的底端与旋转支座4之间安装推力球轴承20，推力球轴承20能够有效减小转轴5与旋转支座4之间的摩 擦力，并且不受轴向压力影响，可确保转轴5顺畅转动。
权利要求
1.自动化仪器通用机械臂，其特征在于包括立板(1)，立板(1)上设置滑轨(2)， 滑轨(2)上安装滑块(3)，滑块(3)与旋转支座(4)连接，旋转支座(4)上安装转轴(5)、 旋转驱动装置和测速传感器(16)，转轴(5)与旋转驱动装置连接，转轴(5)顶端安装旋 转臂(6)，立板(1)底部安装升降驱动装置，升降驱动装置与旋转支座(4)连接，旋转支 座(4)上设置光电挡块(13)，立板(1)上安装第一光电传感器(14)和第二光电传感器 (15)，第一光电传感器(14)和第二光电传感器(15)分别通过位置调节装置与立板(1)连 接。
2.根据权利要求1所述的自动化仪器通用机械臂，其特征在于所述旋转驱动装置 有一个安装在旋转支座(4)上的步进电机(7)，步进电机(7)的输出轴上安装第一同步轮 (8)，第一同步轮⑶通过同步带(9)与第二同步轮(10)连接，第二同步轮(10)安装在 转轴(5)上。
3.根据权利要求1所述的自动化仪器通用机械臂，其特征在于所述升降驱动装置 有一个与立板(1)连接的底座(11)，底座(11)上安装直线步进电机(12)，直线步进电机 (12)的螺杆顶端与旋转支座(4)接触。
4.根据权利要求1所述的自动化仪器通用机械臂，其特征在于所述位置调节装置 有一个开设在滑轨(2)侧面的滑槽(17)，滑槽(17)内分别安装第一滑动片(18)和第二滑 动片(19)，第一滑动片(18)上安装第一光电传感器(14)，第二滑动片(19)上安装第二 光电传感器(15)。
5.根据权利要求1或2所述的自动化仪器通用机械臂，其特征在于所述转轴(5)是空心转轴。
6.根据权利要求1或2所述的自动化仪器通用机械臂，其特征在于转轴(5)的底端 与旋转支座(4)之间安装推力球轴承(20)。
全文摘要
本发明提供了一种自动化仪器通用机械臂，包括立板，立板上设置滑轨，滑轨上安装滑块，滑块与旋转支座连接，旋转支座上安装转轴、旋转驱动装置和测速传感器，转轴与旋转驱动装置连接，转轴顶端安装旋转臂，立板底部安装升降驱动装置，升降驱动装置与旋转支座连接，旋转支座上设置光电挡块，立板上安装第一光电传感器和第二光电传感器，第一光电传感器和第二光电传感器分别通过位置调节装置与立板连接。本发明的旋转角度及垂直位移均可根据需要进行调节，兼容性高，适用于多种自动化仪器。
文档编号G01N35/00GK102023223SQ20101028517
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者顾华 申请人:顾华