一种应用于颞骨的自动化钻粉装置

摘要

本申请涉及机械手技术领域，具体提供了一种应用于颞骨的自动化钻粉装置，该装置中，工作台上设有钻取工位；送料机械手安装于工作台上，用于抓取待加工试样并移动至钻取工位，钻取单元固定安装于钻取工位，钻取单元中，机架固定安装于钻取工位，自动夹持模块滑动安装于机架的底部，自动夹持模块上设有颞骨夹持位，用于夹紧送料机械手送至的待加工试样；自动钻粉模块滑动安装于机架的顶部；其中，自动夹持模块和自动钻粉模块能够相对运动；自动收集模块包括收集器皿和收集机械手，收集器皿和收集机械手均安装于机架上，收集器皿位于颞骨夹持位的下方，用于收集钻粉的粉末；收集机械手用于抓取收集器皿，以将收集器皿中收集的粉末进行灌装。

权利要求

1.一种应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，包括：工作台、送料机械手和钻取单元；

所述工作台上设有钻取工位；

所述送料机械手安装于所述工作台上，用于抓取待加工试样并移动至所述钻取工位，以由所述钻取单元对所述待加工试样进行钻粉收集；

所述钻取单元固定安装于所述钻取工位，包括：机架、自动夹持模块、自动钻粉模块和自动收集模块；

所述机架固定安装于所述钻取工位，所述自动夹持模块滑动安装于所述机架的底部，所述自动夹持模块上设有颞骨夹持位，用于夹紧所述送料机械手送至的所述待加工试样；

所述自动钻粉模块滑动安装于所述机架的顶部；其中，所述自动夹持模块和所述自动钻粉模块能够相对运动，使所述自动钻粉模块上的钻枪正对所述待加工试样，以对所述待加工试样进行钻粉；所述自动夹持模块包括：移动承载板和夹持主体，所述移动承载板沿所述自动化钻粉装置的前后方向安装于所述机架上；所述移动承载板的上表面固定连接一两端开口、轴截面为正六边形的安装筒，所述安装筒的底端固定连接在所述移动承载板的上表面，在所述安装筒的侧壁沿轴向均布六套夹持缸，六套所述夹持缸的中心形成所述颞骨夹持位，六套所述夹持缸的伸缩部在水平面内朝向所述颞骨夹持位伸缩移动，以夹紧所述颞骨夹持位的所述待加工试样；

所述自动收集模块包括收集器皿和收集机械手，所述收集器皿和所述收集机械手均固定安装于所述机架上，所述收集器皿位于所述颞骨夹持位的下方，且所述收集器皿的上表面设置有倾斜的粉末槽，所述粉末槽的高位位于所述颞骨夹持位的正下方，所述粉末槽的低位延伸至粉末收集区，并与封存试管的开口相适配，以使所述待加工试样钻粉产生的粉末通过倾斜的所述粉末槽自动向所述封存试管中收集；

所述收集机械手用于抓取所述收集器皿，以将所述收集器皿中收集的所述粉末进行灌装。

2.根据权利要求1所述的应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，所述夹持缸的伸缩部安装有柔性夹持块，所述柔性夹持块在所述伸缩部的带动下夹紧所述待加工试样。

3.根据权利要求1所述的应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，所述夹持主体上还设有多个夹持力传感器，多个所述夹持力传感器与多个所述夹持缸一一对应，每个所述夹持力传感器设置于所述夹持缸的伸缩部和所述夹持缸的固定部之间，以对所述伸缩部夹持所述待加工试样的力进行监测。

4.根据权利要求1所述的应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，所述自动夹持模块还包括：折叠护罩，所述折叠护罩安装于所述移动承载板上，位于所述收集器皿和所述夹持缸之间，能够沿前后方向伸展或折叠；所述折叠护罩上设有漏粉孔，其中，所述折叠护罩伸展时所述漏粉孔正对所述颞骨夹持位。

5.根据权利要求1所述的应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，所述自动钻粉模块包括：

水平调整机构，所述水平调整机构包括固定座、前后调整部和左右调整部，所述固定座固定安装于所述机架的顶部；

所述左右调整部滑动安装于所述前后调整部的侧面，能够沿左右方向在所述前后调整部上移动；所述前后调整部滑动安装于所述固定座上，能够沿前后方向带动所述左右调整部在所述固定座上移动；

垂向调整机构，所述垂向调整机构安装于所述左右调整部上，能够沿上下方向移动；

钻枪机构，包括：主旋转部和枪体夹持部，所述主旋转部转动安装于所述垂向调整机构上，能够沿所述垂向调整机构的垂直轴线旋转，并能够在所述垂向调整机构的带动下沿上下方向移动；所述枪体夹 持部固定安装于所述主旋转部上，能够在主旋转部的带动下沿所述垂直轴线旋转，所述枪体夹持部用于安装所述钻枪。

6.根据权利要求5所述的应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，所述枪体夹持部上沿周向均布多个枪体夹持位，每个所述枪体夹持位分别对应夹持一个所述钻枪。

7.根据权利要求5所述的应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，所述钻枪机构还包括：负荷传感器和位移传感器，所述负荷传感器和所述位移传感器均安装于所述枪体夹持部上，所述负荷传感器用于对所述钻枪在钻粉时的钻取力进行控制，所述位移传感器用于对所述钻枪在钻粉时的钻取深度进行控制。

8.根据权利要求5所述的应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，所述自动钻粉模块还包括：生物安全柜，所述生物安全柜为一端开口的壳体结构，且开口端罩于所述水平调整机构的上方。

9.根据权利要求1‑8任一所述的应用于颞骨的自动化钻粉装置，其特征在于，所述工作台上还设有待加工试样放置工位，所述待加工试样放置工位用于放置所述待加工试样；

所述钻取单元上设有试管放置工位，所述试管放置工位用于放置灌装所述粉末的封存试管；

所述送料机械手靠近所述待加工试样放置工位安装于所述工作台的一角，所述收集机械手靠近所述试管放置工位安装于所述机架的顶部；其中，所述送料机械手和所述收集机械手的执行末端均为柔性仿生夹持爪。

说明书

一种应用于颞骨的自动化钻粉装置

技术领域

[0001] 本申请涉及机械手技术领域，特别涉及一种应用于颞骨的自动化钻粉装置。

背景技术

[0002] 颞骨的钻粉取粉是对样品进行分子古生物学、测年等遗传演化相关研究的关键第一步，如何快速、可靠、便携的实行颞骨的钻取粉，并使一些重要样品在微损伤的情况下，重
新进入研究视野，并在保证后续研究需要的样品完整性方面具有重要的实际意义。目前颞
骨的钻取粉均采用人工手动钻取，存在操作强度大、效率低，对操作人员经验要求高、培训
周期长、影响操作精确性等问题。

[0003] 因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

[0004] 本申请的目的在于提供一种应用于颞骨的自动化钻粉装置，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

[0005] 为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

[0006] 本申请提供了一种应用于颞骨的自动化钻粉装置，包括：工作台、送料机械手和钻取单元；所述工作台上设有钻取工位；所述送料机械手安装于所述工作台上，用于抓取待加
工试样并移动至所述钻取工位，以由所述钻取单元对所述待加工试样进行钻粉收集；所述
钻取单元固定安装于所述钻取工位，包括：机架、自动夹持模块、自动钻粉模块和自动收集
模块；所述机架固定安装于所述钻取工位，所述自动夹持模块滑动安装于所述机架的底部，
所述自动夹持模块上设有颞骨夹持位，用于夹紧所述送料机械手送至的所述待加工试样；
所述自动钻粉模块滑动安装于所述机架的顶部；其中，所述自动夹持模块和所述自动钻粉
模块能够相对运动，使所述自动钻粉模块上的钻枪正对所述待加工试样，以对所述待加工
试样进行钻粉；所述自动收集模块包括收集器皿和收集机械手，所述收集器皿和所述收集
机械手均安装于所述机架上，所述收集器皿位于所述颞骨夹持位的下方，用于收集所述钻
粉的粉末；所述收集机械手用于抓取所述收集器皿，以将所述收集器皿中收集的所述粉末
进行灌装。

[0007] 优选的，所述自动夹持模块包括：移动承载板，所述移动承载板沿所述自动化钻粉装置的前后方向安装于所述机架上；夹持主体，固定安装于所述移动承载板上，且位于所述
自动钻粉模块的下方，能够在所述移动承载板的带动下沿前后方向移动；所述夹持主体具
有多套夹持缸，多套所述夹持缸的中心形成所述颞骨夹持位，多套所述夹持缸的伸缩部朝
向所述颞骨夹持位伸缩移动，以夹紧所述颞骨夹持位的所述待加工试样。

[0008] 优选的，所述夹持缸的伸缩部安装有柔性夹持块，所述柔性夹持块在所述伸缩部的带动下夹紧所述待加工试样。

[0009] 优选的，所述夹持主体上还设有多个夹持力传感器，多个所述夹持力传感器与多个所述夹持缸一一对应，每个所述夹持力传感器设置于所述夹持缸的伸缩部和所述夹持缸
的固定部之间，以对所述伸缩部夹持所述待加工试样的力进行监测。

[0010] 优选的，所述自动夹持模块还包括：折叠护罩，所述折叠护罩安装于所述移动承载板上，位于所述收集器皿和所述夹持缸之间，能够沿前后方向伸展或折叠；所述折叠护罩上
设有漏粉孔，其中，所述折叠护罩伸展时所述漏粉孔正对所述颞骨夹持位。

[0011] 优选的，所述自动钻粉模块包括：水平调整机构，所述水平调整机构包括固定座、前后调整部和左右调整部，所述固定座固定安装于所述机架的顶部；所述左右调整部滑动
安装于所述前后调整部的侧面，能够沿左右方向在所述前后调整部上移动；所述前后调整
部滑动安装于所述固定座上，能够沿前后方向带动所述左右调整部在所述固定座上移动；
垂向调整机构，所述垂向调整机构安装于所述左右调整部上，能够沿上下方向移动；钻枪机
构，包括：主旋转部和枪体夹持部，所述主旋转部转动安装于所述垂向调整机构上，能够沿
所述垂向调整机构的垂直轴线旋转，并能够在所述垂向调整机构的带动下沿上下方向移
动；所述枪体加持部固定安装于所述主旋转部上，能够在主旋转部的带动下沿所述垂直轴
线旋转，所述枪体夹持部用于安装所述钻枪。

[0012] 优选的，所述枪体夹持部上沿周向均布多个枪体夹持位，每个所述枪体夹持位分别对应夹持一个所述钻枪。

[0013] 优选的，所述钻枪机构还包括：负荷传感器和位移传感器，所述负荷传感器和所述位移传感器均安装于所述枪体夹持部上，所述负荷传感器用于对所述钻枪在钻粉时的钻取
力进行控制，所述位移传感器用于对所述钻枪在钻粉时的钻取深度进行控制。

[0014] 优选的，所述自动钻粉模块还包括：生物安全柜，所述生物安全柜为一端开口的壳体结构，且开口端罩于所述水平调整机构的上方。

[0015] 优选的，所述工作台上还设有待加工试样放置工位，所述待加工试样放置工位用于放置所述待加工试样；所述钻取单元上设有试管放置工位，所述试管放置工位用于放置
灌装所述粉末的封存试管；所述送料机械手靠近所述待加工试样放置工位安装于所述工作
台的一角，所述收集机械手靠近所述试管放置工位安装于所述机架的顶部；其中，所述送料
机械手和所述收集机械手的执行末端均为柔性仿生夹持爪。

[0016] 与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：

[0017] 本申请实施例提供的应用于颞骨的自动化钻粉装置中，通过安装于工作台上的送料机械手抓取待加工试样送至钻取工位，由安装于钻取工位的钻取单元对待加工试样进行
钻粉收集；钻取单元通过自动夹持模块和自动钻粉模块的相对运动，使自动钻粉模块上的
钻枪正对位于颞骨夹持位的待加工试样，由钻枪对待加工试样进行钻粉；并通过位于颞骨
夹持位下方的收集器皿对钻粉时的粉末进行收集，然后，由收集机械手将收集器皿中收集
的粉末进行灌装。籍此，整个过程完全实现了待加工试样的自动装夹、自动钻粉以及粉末的
自动收集，加工精确高，操作简便、可靠、效率高，同时，极大的降低了对操作人员的要求和
操作强度。

附图说明

[0018] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

[0019] 图1为根据本申请的一些实施例提供的应用于颞骨的自动化钻粉装置的结构示意图；

[0020] 图2为图1所示实施例的主视图；

[0021] 图3为根据本申请的一些实施例提供的自动夹持模块的结构示意图；

[0022] 图4为根据本申请的一些实施例提供的自动钻粉模块的结构示意图；

[0023] 图5为图4所示实施例的主视图。

[0024] 附图标记说明：

[0025] 100‑工作台；200‑送料机械手；300‑钻取单元；400‑控制单元；

[0026] 301‑机架；302‑自动夹持模块；303‑自动钻粉模块；304‑自动收集模块；305‑生物安全柜；

[0027] 312‑移动承载板；322‑夹持主体；322A‑夹持缸；322B‑安装筒；332‑折叠护罩；

[0028] 313‑水平调整机构；313A‑固定座；313B‑前后调整部；313C‑左右调整部；323‑垂向调整机构；333‑钻枪机构；333A‑主旋转部；333B‑枪体夹持部；

[0029] 901‑第一滚珠丝杠副；902‑第一步进电机；903‑第二步进电机；904‑第三步进电机；905‑伺服电机；906‑试管放置工位。

具体实施方式

[0030] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精
神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特
征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权
利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

[0031] 在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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
为了便于描述本申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本申请的限制。本申请中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固
定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有
线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可
以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

[0032] 如图1‑图5所示，该应用于颞骨的自动化钻粉装置，包括：工作台100、送料机械手200和钻取单元300；工作台100上设有钻取工位；送料机械手200安装于工作台100上，用于
抓取待加工试样并移动至钻取工位，以由钻取单元300对待加工试样进行钻粉收集；钻取单
元300固定安装于钻取工位，包括：机架301、自动夹持模块302、自动钻粉模块303和自动收
集模块304；机架301固定安装于钻取工位，自动夹持模块302滑动安装于机架301的底部，自
动夹持模块302上设有颞骨夹持位，用于夹紧送料机械手200送至的待加工试样；自动钻粉
模块303滑动安装于机架301的顶部；其中，自动夹持模块302和自动钻粉模块303能够相对
运动，使自动钻粉模块303上的钻枪正对待加工试样，以对待加工试样进行钻粉；自动收集
模块304包括收集器皿和收集机械手，收集器皿和收集机械手均安装于机架301上，收集器
皿位于颞骨夹持位的下方，用于收集钻粉的粉末；收集机械手用于抓取收集器皿，以将收集
器皿中收集的粉末进行灌装。

[0033] 在本申请实施例中，工作台100为一光滑台面，在工作台100通过多个支腿进行固定，多个支腿可拆卸连接于工作台100的下表面，且多个支腿采用型材（比如：槽钢、方管等）
制成，且多个支腿之间通过固定杆连接，以加强工作台100的稳定性。进一步的，在支腿的端
部设有调整垫脚，调整垫脚可拆卸连接于支腿上，能够沿垂直方向调整支腿的高度，进而，
通过多个调整垫脚的调整，使工作台100保持水平。优选的，调整垫脚与支腿的端部螺纹连
接，通过调节调整垫脚拧入支腿端部的深度来对支腿的高度进行调整。

[0034] 在本申请实施例中，工作台100的台面的中部设置为钻取工位，在钻取工位的左侧安装送料机械手200，在钻取工位的右侧安装自动化钻粉装置的控制单元400（比如：可编程
逻辑控制器、触摸显示屏等）。通过将钻取单元300安装在工作台100的台面的中部，控制单
元400靠近钻取单元300设置，籍此，在进行钻粉作业时，有利于操作人员实时观测钻粉状
态，提高操作人员对钻粉作业的响应速度。

[0035] 在本申请实施例中，送料机械手200采用多自由度（比如，六自由度）的柔性机械手，便于送料机械手200从多个角度、方位抓取待加工试样并送至钻取工位。籍此，有利于操
作人员根据空间将待加工试样放置在合适的位置，在保证送料机械手200功能的前提下提
高了空间利用率。

[0036] 在本申请实施例中，机架301沿前后方向可拆卸安装于钻取工位，且机架301沿前后方向的横截面为冂型结构，机架301的冂型结构的开口端朝向工作台100的台面，机架301
的冂型结构的上表面的中部设有凵型凹槽，凵型凹槽的两侧沿前后方向对称布置有通孔，
具体的，通孔截面为矩形，通孔轴线垂直于机架301的冂型结构的上表面。

[0037] 在本申请实施例中，自动夹持模块302沿前后方向滑动安装于机架301的冂型结构的上表面。具体的，在机架301的冂型结构的上表面上设有滑槽，自动夹持模块302上对应设
有与滑槽相适配的滑轨，自动夹持模块302通过第一滚珠丝杠副901与机架301连接，第一滚
珠丝杠副901在第一步进电机902的带动下，将旋转运动转换为自动夹持模块302的直线运
动，使自动夹持模块302通过滑轨和滑槽的配合，沿前后方向移动。

[0038] 在一可选实施例中，自动夹持模块302包括移动承载板312和夹持主体322。移动承载板312沿自动化钻粉装置的前后方向安装于机架301上；夹持主体322固定安装于移动承
载板312上，且位于自动钻粉模块303的下方，能够在移动承载板312的带动下沿前后方向移
动；夹持主体322具有多套夹持缸322A，多套夹持缸322A的中心形成颞骨夹持位，多套夹持
缸322A的伸缩部朝向颞骨夹持位伸缩移动，以夹紧颞骨夹持位的待加工试样。

[0039] 在本申请实施例中，移动承载板312沿前后方向的截面也为冂型结构，移动承载板312的冂型结构的两侧底端作为滑轨位于机架301的冂型结构的上表面的滑槽中，带动自动
夹持模块302前后移动的第一滚珠丝杠副901穿过移动承载板312的冂型结构的腔体，与移
动承载板312的冂型结构的顶部连接，且第一滚珠丝杠与移动承载板312的连接偏离颞骨夹
持位；第一步进电机902固定安装于机架301的冂型结构的端部，带动第一滚珠丝杠副901转
动，以将旋转运动转换为移动承载板312在机架301上的前后移动。

[0040] 在本申请实施例中，夹持主体322固定安装于移动承载板312上，且位于移动承载板312的上表面的中部，多套夹持缸322A在移动承载板312的上表面沿周向均布。具体的，移
动承载板312的上表面固定连接一两端开口的安装筒322B，安装筒322B的底端固定连接在
移动承载板312的上表面，在安装筒322B的侧壁沿周向均布多套夹持缸322A。优选的，安装
筒322B的轴截面为正六边形，对应的，夹持缸322A有六套，六套夹持缸322A对应安装于安装
筒322B的六个侧壁上。籍此，可有效的提高对不同形状、规格的待加工试样的适应度，同时，
通过安装筒322B的侧壁可实现待加工试样的隔离钻粉。

[0041] 在一具体的例子中，夹持缸322A的伸缩部安装有柔性夹持块，柔性夹持块在伸缩部的带动下夹紧待加工试样。籍此，可有效的保护待加工试样的表面，避免对待加工试样造
成损伤。

[0042] 在另一具体的例子中，夹持主体322上还设有多个夹持力传感器，多个夹持力传感器与多个夹持缸322A一一对应，每个夹持力传感器设置于夹持缸322A的伸缩部和夹持缸
322A的固定部之间，以对伸缩部夹持待加工试样的力进行监测。籍此，通过对夹持缸322A在
夹持待加工试样时的夹持力的实时监测，实现对待加工试样的精准夹持，有效避免夹持力
过大对待加工试样造成的损伤，以及，夹持力过小而无法第待加工试样进行有效夹紧。

[0043] 在本申请实施例中，通过控制单元400对不同的待加工试样的夹持力进行设定，并有通过单元通过夹持力传感器对待加工试样的夹持力进行实时加载分析，有效提高对待加
工试样夹持力的控制精度。

[0044] 在另一具体的例子中，自动夹持模块302还包括：折叠护罩332。折叠护照安装于移动承载板312上，位于收集器皿和夹持缸322A之间，能够沿前后方向伸展或折叠；在折叠护
罩332上设有漏粉孔，其中，折叠护罩332伸展时漏粉孔正对颞骨夹持位。籍此，钻粉过程中，
折叠护罩332伸展，钻粉通过漏粉孔进入收集器皿，既不影响粉末收集，同时，又避免了粉末
飞扬，进入其它部件而对其它部件造成损伤或设备停机，有效提高了自动化钻粉装置的可
靠性和使用寿命。

[0045] 在另一具体的例子中，折叠护罩332由两部分组成，两部分分别设置在机架301上表面的前后端，两部分折叠护罩332伸展后，端部分别与移动承载板312的前后两端相接触；
在不进行钻孔时，两部分折叠护罩332折叠与机架301的前后两端。

[0046] 在一些可选实施例中，自动钻粉模块303滑动安装于机架301的顶部，具体的，自动钻粉模块303包括：水平调整结构313、垂向调整机构323和钻枪机构333。水平调整机构313
包括固定座313A、前后调整部313B和左右调整部313C，左右调整部313C滑动安装于前后调
整部313B的侧面，能够沿左右方向在前后调整部313B上移动；前后调整部313B滑动安装于
固定座313A上，能够沿前后方向带动左右调整部313C在固定座313A上移动。

[0047] 垂向调整机构323固定安装于左右调整部上，能够沿上下方向移动；钻枪机构333包括：主旋转部333A和枪体夹持部333B，主旋转部333A转动安装于垂向调整机构323上，能
够沿垂向调整机构323的垂直轴线旋转，并能够在垂向调整机构323的带动下沿上下方向移
动；枪体夹持部333B固定安装于主旋转部333A上，能够在主旋转部333A的带动下沿垂直轴
线旋转，枪体夹持部333B用于安装钻枪。

[0048] 在本申请实施例中，水平调整机构313带动垂直调整机构以及钻枪机构333在前后方向、左右方向移动，通过与自动夹持模块302的相对运动，使钻枪对准待加工试样；在钻枪
对准待加工试样后，通过垂直调整机构带动钻枪上下运动，将钻枪移动至与待加工试样相
接触；然后由钻枪对待加工试样进行钻粉。

[0049] 在本申请实施例中，前后调整部313B通过第二滚珠丝杠副与第二步进电机903连接，第二步进电机903带动第二滚珠丝杠副将旋转运动转变为前后调整部313B沿前后方向
的直线运动。具体的，前后调整部313B的下表面通过滑动副（滑轨、滑槽等）与固定座313A的
顶面相接触，并由第二步进电机903通过第二滚珠丝杠副带动其移动，其中，第二滚珠丝杠
沿前后方向安装于前后调整部313B的下部，第二步进电机903固定于固定座313A的前（后）
端。

[0050] 在本申请实施例中，左右调整部313C通过第三滚珠丝杠副第三步进电机904连接，第三步进电机904带动第三滚珠丝杠副将旋转运动转变为左右调整部313C沿左右方向的直
线运动。具体的，左右调整部313C的侧壁挂装于前后调整部313B的侧壁上，比如，在前后调
整部313B的侧壁上设置滑槽，在左右调整部313C的侧壁上设置滑轨，左右调整部313C的滑
轨搭接在前后调整部313B的滑槽中。由第三步进电机904通过第三滚珠丝杠副带动左右调
整部313C移动，其中，第三滚珠丝杠副沿左右方向安装于前后调整部313B中，并与左右调整
部313C连接，第三步进电机904固定安装于前后调整部313B的右（左）端。

[0051] 在本申请实施例中，垂向调整机构323通过第四滚珠丝杠副与左右调整部313C连接，且在伺服电机905的带动下沿上下方向移动，带动钻枪机构333上下移动。其中，垂线调
整机构上还具有滑动导杆，滑动导杆用于保证钻枪机构333的上下移动不产生偏移。具体
的，在左右调整部313C的侧壁上设有滑动孔，滑动导杆穿过滑动孔，在伺服电机905的带动
下沿上下方向运动。

[0052] 在本申请实施例中，钻枪机构333的主体旋转部安装于垂向调整机构323的下端，比如，采用电动旋转马达，电动旋转马达的端部固定安装于垂向调整机构323的下端面，并
与垂向调整机构323同轴，电动旋转马达的输出端连接枪体夹持部333B，以带动枪体夹持部
333B转动。

[0053] 在一具体的例子中，枪体夹持部333B上沿周向均布多个枪体夹持位，每个枪体夹持位分别对应夹持一个钻枪。具体的，枪体夹持部333B为圆柱体结构，枪体夹持部333B的上
端面与主体旋转部同轴连接，在枪体夹持部333B的侧壁上，沿周向均布多个枪体夹持位。籍
此，可实现对多个不同型号、种类钻枪的同时夹持，缩短钻枪的换装时间，提高钻粉效率。

[0054] 在另一具体的例子中，钻枪机构333还包括：负荷传感器和位移传感器，负荷传感器和位移传感器均安装于枪体夹持部333B上，负荷传感器用于对钻枪在钻粉时的钻取力进
行控制，位移传感器用于对钻枪在钻粉时的钻取深度进行控制。具体的，通过控制单元400
对不同待加工试样的钻取力和钻取深度进行设定，通过负荷传感器、位移传感器分别对钻
取力和钻取深度进行实时监测调整，有效提高对待加工试样钻粉时的控制精度。

[0055] 在另一具体的例子中，自动钻粉模块303还包括：生物安全柜305。生物安全柜305为一端开口的壳体结构，且开口端罩于水平调整机构313的上方。籍此，即可对自动钻粉模
块303的其它部分进行保护，同时还可以有效避免钻粉时外界环境的污染和干扰，提高待加
工试样钻取粉的纯度。

[0056] 在一些可选实施例中，工作台100上还设有待加工试样放置工位，待加工试样放置工位用于放置待加工试样；钻取单元300上设有试管放置工位906，试管放置工位906用于放
置灌装粉末的封存试管。进一步的，送料机械手200靠近待加工试样放置工位安装于工作台
100的一角，收集机械手靠近试管放置工位906安装于机架301的顶部；其中，送料机械手200
和收集机械手的执行末端均为柔性仿生夹持爪。

[0057] 在本申请实施例中，送料机械手200靠近待加工试样放置工位安装，工作时，便于从待加工试样放置工位抓取待加工试样，从侧面将待加工试样放入钻取单元300的颞骨夹
持位；不工作时，折叠收缩于工作台100的一角，有效避免对其它工作产生影响。

[0058] 在本申请实施例中，收集机械手靠近试管放置工位906倒装在机架301的顶部，不但有效利用了机架301的顶部空间，使结构更加紧凑，同时，有效增大了收集机械手的工作
空间，便于收集机械手从颞骨夹持位的下方取出收集器皿，且能够更加灵活的将收集器皿
中的粉末灌装到封存试管中，并放置在试管放置工位906。

[0059] 在本申请实施例中，收集器皿上课设置倾斜的粉末槽，粉末槽的高位位于颞骨夹持位的正下方，粉末槽的低位延伸至粉末收集区，并与封存试管的开口向适配，籍此，待加
工试样钻粉产生的粉末可通过倾斜的粉末槽自动向封存试管中收集。

[0060] 在本申请实施例中，送料机械手200和收集机械手的执行末端均为柔性仿生夹持爪，有效的提高了在夹持待加工试样或收集器皿或封存试管时，对夹持对象的保护，壁面对
夹持对象产生损伤。

[0061] 在本申请实施例中，通过在控制单元400控制送料机械手200抓取待加工试样放置工位的待加工试样，并按照设定的路径自动送至生物安全柜305内的指定位置（颞骨夹持
位），控制多套夹持缸322A的夹持力，对待加工试样进行夹持固定；然后，控制自动钻粉模块
303和自动夹持模块302相对运动，并选择合适的钻枪，使该钻枪与待加工试样的钻粉点对
准；并控制钻枪按照设定的钻取深度进行钻粉，当钻粉达到要求后，钻枪自动返回，自动夹
持模块302自动返回；收集机械手将收集器皿中的粉末灌装在封存试管中，并封存、放置于
试管放置工位906。

[0062] 本申请实施例提供的应用于颞骨的自动化钻粉装置，通过安装于通过工作台100上的送料机械手200抓取待加工试样送至钻取工位，由安装于钻取工位的钻取单元300对待
加工试样进行钻粉收集；钻取单元300通过自动夹持模块302和自动钻粉模块303的相对运
动，使自动钻粉模块303上的钻枪正对位于颞骨夹持位的待加工试样，由钻枪对待加工试样
进行钻粉；并通过位于颞骨夹持位下方的收集器皿对钻粉时的粉末进行收集，然后，由收集
机械手将收集器皿中收集的粉末进行灌装。籍此，整个过程完全实现了待加工试样的自动
装夹、自动钻粉以及粉末的自动收集，加工精确高，操作简便、可靠、效率高，同时，极大的降
低了对操作人员的要求和操作强度。

[0063] 以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。