[發明專利]一種微孔板轉移機械手裝置

無效

• 申請號: 201310255375.8
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103317508A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 何農躍;馬嫚;劉賓;夏云
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18;B25J9/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及生物醫學工程領域，具體涉及一種微孔板轉移裝置。

背景技術

機械手是在機械化、自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置，它能模仿人手和臂的某些動作，按照設定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動化裝置，能在有害環境下操作以保護人身安全。在當前生物科學技術高速發展的今天，機械手不僅廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工等部門，還被逐漸應用于生物醫學工程領域。

隨著納米科學技術的快速發展，在基因組研究、蛋白質組研究和藥物篩選等研究領域，需要實驗儀器能夠完成各種樣品的DNA/RNA提取、質粒提取純化、PCR反應體系建立及產物純化、蛋白質純化、Aptamer（核酸適配子）篩選、ELISA反應、藥物靶標等研究，這些生化實驗對精度的要求非常高，人手操作造成的系統誤差不可忽視，同時某些實驗樣品具有毒性，人身安全不能得到保證，因此發明機械化、自動化的機械手成為必要。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于為了克服現有技術的不足，提供一種可保證實驗精度和操作安全的微孔板轉移機械手裝置，適用于全自動生化分析工作站中，實現操作過程中微孔板自動化、精確化和智能化的抓取、轉移和放置。

技術方案：本發明所述的一種微孔板轉移機械手裝置，包括導桿、凸輪、彈簧、兩只機械手、滑塊、直線導軌、直流電機、步進電機、第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器，所述機械手固定在所述滑塊上并由所述步進電機驅動沿所述直線導軌上下運動，完成機械手的垂直動作，所述直線導軌的頂部設有與所述步進電機相連的所述第一霍爾傳感器，所述第二霍爾傳感器安裝在所述機械手的機械手指上與所述直流電機連接，所述導桿橫向穿過所述兩只機械手，所述凸輪夾裝在所述兩只機械手之間并由所述直流電機驅動轉動，機械手與凸輪緊密接觸，所述彈簧連接所述兩只機械手，凸輪的轉動推動機械手在導桿上水平動作。

為了控制機械手的動作，所述直流電機和所述步進電機分別由單片機控制的第一驅動芯片和第二驅動芯片驅動，所述第一霍爾傳感器和所述第二霍爾傳感器連接所述單片機并向所述單片機反饋信號，所述第一霍爾傳感器用來完成上電后機械手的復位動作，所述第二霍爾傳感器用于檢測兩只機械手指的張開和閉合的狀態，兩者都將狀態信號反饋給單片機進行處理。

進一步，所述第一驅動芯片為H橋驅動芯片，控制信號DIR為控制直流電機轉動方向信號，控制信號BRAKE為控制電機剎車的信號，控制信號PWM為控制電機轉速的信號。

進一步，所述第二驅動芯片為步進電機驅動芯片，控制信號CP為步進電機轉向控制信號，控制信號CLK為步進電機轉速控制信號，控制信號EN為驅動芯片使能信號。

所述單片機和PC相連，PC完成人機接口，向PC輸入指令，指令傳遞給單片機，而單片機實現全部的坐標定位控制，兩者結合完成對樣本板三自由度的精確移動，并進行精確定位控制。?

為了完成兩只機械手指在水平方向上的張開和閉合動作，所述凸輪為橢圓形，當直流電機帶動凸輪轉到長軸時，機械手指在導桿上向外滑動，完成張開動作；當凸輪轉到短軸時，在彈簧的拉動下機械手指在導桿上向里滑動完成閉合動作。

有益效果：1、本機械手用于生化實驗的自動化工作站的自動移板操作，定位準確，精度可達1mm；通過智能化操作，極大地節約了勞動力，使研究員有更多的時間致力于實驗結果的分析，同時保護實驗員遠離有毒性的樣品，保證實驗安全可靠的進行；2、應用于生物醫學工程領域，極大地推動了納米科學技術領域的發展，為基因、蛋白質、藥物篩選的發展提供了工具，推動了其智能化、自動化的發展，填補了機械手在生物醫藥領域的空白。

附圖說明

圖1為本發明機械手裝置的結構正視圖；

圖2為本發明機械手裝置的結構側視圖；

圖3為本發明的電控制框圖。

具體實施方式

下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。