CN105668143B - 一种密封操作系统及其磁耦合式密封输料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了密封操作系统及其磁耦合式密封输料装置，该磁耦合式密封输料装置的密封输料通道一端板开设有供所述运料车进出的运料口，其一侧板开设有用于与密封操作系统的操作箱连通的连通口；其第二线性模组和定位线性模组定位线性模组两者的驱动电机，以及第一线性模组整体和位置检测元件均安装于密封输料通道密封输料通道外部，极大地降低了检修难度，提高了检修效率。

Description

一种密封操作系统及其磁耦合式密封输料装置

技术领域

本发明涉及密封加工设备输料技术领域，特别涉及一种密封操作系统及其磁耦合式密封输料装置。

背景技术

对于医药品生产、化工等一些特殊行业来说，其产品生产对清洁度要求极高或生产过程中会产生有毒有害物质，为此，这些行业中某些产品的生产过程需要由完全密封操作系统完成。

典型的密封操作系统包括密闭输料装置和多个操作箱，操作箱具体数量依据实际生产工艺的工序确定，这些操作箱沿密闭输料装置的密闭输料通道的长度方向依次间隔设置并与密闭输料通道连通，其内设置自动加工系统以自动完成相应工序的加工，或者该操作箱为适于人工操作的手套箱。

该密封输料通道内设置有第一线性模组和第二线性模组和若干个位置检测元件，其中，第一线性模组用于推动运料车沿密闭输料通道长度方向往复运动，第二线性模组用于推动运料车在密闭输料通道和操作箱内的操作工位间往复运动，位置检测元件用于检测运料车是否达到操作箱位置处，并根据检测结果向两个线性模组的驱动电机发出启停指令。

密封输料通道的密封门开启，运料车经由运料口进入密封输料通道内，第一线性模组推动运料车前行，当位置检测元件检测到运料车到达操作箱后，控制第一线性模组的驱动电机停止，然后控制第二线性模组的驱动电机启动，第二线性模组推动运料车进入操作箱内，当运料车到达操作工位后，控制第二线性模组的驱动电机停止，完成相应操作后，再次启动第二线性模组推动运料车回到密封输料通道后，再启动第一线性模组推动运料车至下一操作箱处，继续上述控制过程。当所有操作工序完成后第一线性模组作用下将运料车推出密封输料通道。

该密封输料装置内的两个线性模组和所有的位置检测元件均安装于密封输料通道内，由于密封输料通道内可能存在有毒有害物质，从而造成电机与位置检测元件检修不便的问题。

有鉴于此，本领域技术人员亟待改进现有密封操作系统结构，以便于检修其内线性模组和位置检测元件。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的核心目的在于提供一种密封操作系统及其磁耦合式密封输料装置，以解决密封输料装置检修不便的问题。

这种磁耦合式密封输料装置包括运料车、密封输料通道、密封门、第一线性模组和第二线性模组和位置检测元件，其中，密封输料通道一端板开设有供所述运料车进出的运料口，其一侧板开设有用于与密封操作系统的操作箱连通的连通口；密封门用于启闭运料口；第一线性模组安装于密封输料通道的底板外表面上，其滑块和运料车的对应位置分别固设有磁性相吸的两个磁性元件，以便运料车与滑块磁力耦合后，随滑块在密封输料通道内线性往复运动；第二线性模组的驱动电机位于密封输料通道外，驱动电机的动力输出轴动密封贯穿密封输料通道的箱体后伸入密封输料通道内驱动其滑块沿其导轨滑动，滑块和运料车的对应位置分别固设有磁性相吸的两个磁性元件，以便运料车与滑块磁力耦合后，随滑块经由连通口在密封输料通道的和操作箱两者间线性往复运动；位置检测元件位于密封输料通道外，并用于检测运料车是否到达所述连通口处，并根据检测结果控制第一线性模组和第二线性模组启停。

与现有技术相比，这种磁耦合式密封输料装置的第二线性模组第二线性模组和定位线性模组定位线性模组两者的驱动电机，以及第一线性模组整体和位置检测元件均安装于密封输料通道密封输料通道外部，极大地降低了检修难度，提高了检修效率。

可选地，所述运料车包括底座、托盘和多个滚轮，所述滚轮可转动地连接于所述底座，所述托盘相适配的滑轨和滑块可滑动地连接于所述底座；所述底座在所述第一线性模组作用下带所述托盘在所述密封输料通道内沿线性导槽往复运动，所述托盘在所述第二线性模组作用下经由所述连通口在所述密封输料通道和所述操作箱两者间相对于所述底座线性往复滑动。

可选地，所述底座包括下底板、中连接板和上上工字型板，所述上上工字型板通过中连接板固连于所述下底板上，所述上上工字型板的上水平板的上表面和下水平板的下表面均固设有相对于所述上上工字型板的竖直板左右对称设置的偶数个所述滑轨，相应地，所述滑块固设于所述托盘的对应位置。

可选地，所述托盘包括托板、两个L字型侧板和滑块板，所述L字型侧板的竖直板端部固连于托板，其水平板固设有与所述上上工字型板的下水平板上的所述滑轨对应的所述滑块；所述滑块板与两个所述L字型侧板固连并固设有与所述上上工字型板的上水平板上的所述滑轨对应设置的所述滑块。

可选地，还包括用于在所述连通口处限定所述底座位移的定位线性模组，所述线性定位模组的驱动电机位于所述密封输料通道外，所述驱动电机的动力输出轴动密封贯穿所述密封输料通道的箱体后伸入所述所述密封输料通道内驱动其滑块沿其导轨滑动，所述滑块固设有至少一个定位销轴，所述底座的对应位置开设有与所述定位销轴相适配的定位销孔。

可选地，所述第二线性模组和所述定位线性模组的所述动力输出端均通过磁力矩耦合器与所述密封输料通道的箱体动密封连接。

可选地，所述第一线性模组、所述第二线性模组和所述定位线性模组三者为同步带线性模组或丝杠线性模组。

可选地，所述密封输料通道的箱体包括主箱体和与所述连通口的数量一致且对应设置的旁箱体，所述运料口和所述连通口开设于所述主箱体，所述旁箱体外挂于所述主箱体上与所述连通口相对的另一侧板上并通过所述连通口与所述主箱体连通；

所述第一线性模组的导轨固连于所述主箱体的底板，所述第二线性模组的导轨安装于所述旁箱体的顶板，所述定位线性模组的导轨安装于所述旁箱体的底板。

可选地，所述位置检测元件具体为激光测距传感器。

可选地，所述密封门在密封门线性模组的滑块作用下相对于所述密封输料通道滑动，以控制所述运料口启闭，所述密封门线性模组安装于所述密封输料通道外。

此外，本发明还提供一种密封操作系统，包括密封输料装置和若干个操作箱，若干个所述操作箱依次间隔地设置于所述密封输料装置的密封输料通道的一侧板上并与所述密封输料通道连通，其中，所述密封输料装置具体为如上所述的磁耦合式密封输料装置。

由于该磁耦合式密封输料装置具有上述技术效果，因此包括该磁耦合式密封输料装置的密封操作系统具有同样的技术效果，故而本文在此不再赘述。

附图说明

图1示出了本发明所提供的密封操作系统的三维结构示意图；

图2示出了图1中密封操作系统的内部局部三维结构示意图；

图3示出了图1中密封操作系统的内部局部二维结构示意图；

图4示出了图1中A处局部放大结构示意图；

图5示出了第一线性模组的局部三维结构示意图；

图6a至6c分别示出了运料车三个角度的三维结构示意图。

图1至图6c中附图标记与各个部件名称之间的对应关系：

1支架；

2密封输料通道：21主箱体、22旁箱体；

3操作箱；

4密封门；

5运料车：51下底板、51c定位销孔、52上工字型板、59中连接板、53滚轮、54托板、54s物料槽、55L字型侧板、56滑块板、57滑块、58滑轨。

6第一线性模组：6a固定底板、6b左侧板、6c右侧板；

7第二线性模组；

8定位线性模组：8a定位销；

9位置检测元件；

10密封门线性模组。

具体实施方式

本发明的核心在于，提供一种密封操作系统及其磁耦合式密封输料装置，以解决现有密封操作系统检修不便的技术问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参见图1至3，其中，图1示出了本发明所提供的密封操作系统的三维结构示意图，图2示出了图1中密封操作系统的内部局部三维结构示意图图3示出了图1中密封操作系统的内部局部二维结构示意图。

结合图1至3可知，密封操作系统包括磁耦合式密封输料装置和三个操作箱3，三个操作箱3沿磁耦合式密封输料装置的密封输料通道2的长度方向依次间隔设置并均与该密封输料通道2连通，每个操作箱3相当于产品生产线的一个工位，运料车5将物料经由密封输送装置依次输送至各个操作箱3的操作工位进行加工，完成最后一道工序后被输送出密封输料通道2。

需要说明的是，该操作箱3可以为目前常用的适于人工操作的密封手套箱，也可以为密封箱体内设有机械手等自动操作装置的结构。此外，本发明中对操作箱3的数量不加以限定，本领域技术人员根据实际产品的实际工序选用适宜数量的操作箱3。

具体地，密封输料通道2包括主箱体21、多个旁箱体22和支架1，其中，主箱体21为沿纵向延伸的长方体箱体，这些旁箱体22沿主箱体21的长度方向依次等间距外挂于主箱体21的一侧板上并与主箱体21连通，主箱体21的与这些旁箱体22相对的另一侧板上开设有与旁箱体22数量一致且位置对应的多个连通口，以便连通主箱体21和各个操作箱3。

主箱体21的一端板开设有运料口，密封门可在密封门线性模组10作用下相对于主箱体21移动至启闭运料口，以便运料车5经由运料口进出主箱体21。

如图4所示，该图示出了图1的A处局部放大结构示意图。密封门线性模组10具体为同步带线性模组，其导轨沿竖直方向延伸并通过支撑件固连于主箱体21的顶板上，其驱动电机同样固设于主箱体21的顶板上，其滑块固连有密封门，并在驱动电机作用下带动密封门相对于主箱体21前端板升降，继而控制运料口启闭。

密封门控制运料口开启后，运料车5经由运料口进入主箱体21内并在第一线性模组6作用下沿主箱体21的长度方向运送物料，直至位置检测元件9检测到运料车5到达第一个操作箱3的连通口处后，控制第一线性模组6暂停，然后再控制第二线性模组7启动，以驱动运料车5由主箱体21将物料输送至操作箱3的操作工位处，当完成相应工序后再次启动第二线性模组7将运料车5推回至主箱体21内，以便向下一操作箱3(工位)所在连通口位置进发。

其中，如图5所示，该图示出了第一线性模组6的三维结构示意图。第一线性模组6具体为同步带线性模组，用于推动运料车5在主箱体21内线性往复运动。该第一线性模组6的导轨沿主箱体21长度方向延伸并通过固定件固连于密封输料通道2的底板外表面，其滑块位于底板的正下方且其上表面固设有磁性元件，运料车5的下表面对应设置且固设有与该磁性元件磁性相相吸的另一磁性元件，第一线性模组6的驱动电机驱动滑块沿其导轨移动时，在磁力耦合作用下运料车5随该滑块同步移动。

详细地，结合图3可知，该固定件包括相互固连的固定底板6a、左侧板6b和右侧板6c，其中左侧板6b和右侧板6c的上端部均与密闭输料通道2的底板外表面固连构成截面形状为方形的通道，第一线性模组6位于该通道内，且其导轨固连于固定底板6a上，其滑块位于导轨上方并在其驱动电机作用下沿导轨滑动。

继续参见图3，第二线性模组7具体为同步带线性模组，用于推动运料车5经由连通口在主箱体21和操作箱3两者间线性往复运动，其导轨沿主箱体21的宽度方向延伸并固设于旁箱体22的顶板的内表面，其驱动电机固设于旁箱体22的外表面，且驱动电机的动力输出轴贯穿旁箱体22伸入旁箱体22内，驱动第二线性模组7的滑块沿其导轨滑动，该动力输出轴与旁箱体22通过磁力矩耦合器动密封连接。

第二线性模组7的滑块固设有用于推动运料车5的推板，该推板上固设有一磁性元件，运料车5的对应位置固设有与该磁性元件磁性相吸的另一磁性元件。

当运料车5与第一线性模组6磁性耦合后，再随其滑块在主箱体21内沿主箱体21的长度移动至连通口处后，运料车5和推板通过磁性相吸的两个磁性元件磁性耦合，再在第二线性模组7的驱动电机作用下随第二线性模组7的滑块经由连通口在主箱体21和操作箱3的操作工位间往复运动。

接下来，结合图6a至6c来详细说明运料车5的具体结构，图6a和6c分别示出了运料车5的三个不同角度的三维结构示意图。

结合图6a和6c可知，运料车5包括底座、托盘和多个滚轮53，多个滚轮53可转动地连接于底座上，以使底座随第一线性模组6的滑块57在主箱体21内沿主箱体21的长度方向移动，托盘用于放置物料并通过滑轨组件可滑动地连接于底座上，其中，滑轨组件的滑轨58沿垂直于主箱体21长度方向延伸并固设于底座上，相应地，滑轨组件的滑块57固设于托盘，以便托盘与第二线性模组7的滑块磁性耦合后随其在主箱体21和旁箱体22的操作工位间往复移动。

详细地，底座包括下底板51、中连接板59和上工字型板52，上工字型板52通过中连接板59固连于下底板51的上表面，以便上工字型板52的下水平板的下表面与下底板51的上表面间形成相对于其竖直板左右对称设置的两个滑槽，上工字型板52的上水平板的上表面和下水平板的下表面均固设有平行设置的两个滑轨58，与这四个线性滑轨58相适配的四个滑块57固设于托盘上，托盘随第二线性模组7的滑块57相对于底座在主箱体21和操作箱3两者间滑动。

托盘包括托板54、两个L字型侧板55和滑块板56，其中，托板54尺寸与底板基本相似，且其上表面具有放置物料的物料槽54，两个L字型侧板55的竖直段的上端部分别固连于托板54的左右端部，且两者水平段相向延伸并分别插入底座的两个滑槽内。

与上工字型板52的下水平板的两个滑轨58滑动配合的两个滑块57固设于L字型侧板55的上表面；滑块板56位于两个L字型侧板55间并与两者固连，与上工字型板52的上水平板的两个滑轨58滑动配合的两个滑块57固设于滑块板56的下表面。

需要说明的是，本具体实施方式仅示出托盘和底座通过四个滑轨组件滑动配合，可以理解，本领域技术人员可根据运料车5的具体结构对滑轨组件的数量加以调整，即对滑轨组件数量任何调整所形成的技术方案均落入本发明的保护范围内。

进一步，如图3所示，为了保证运料车5运行平稳性，这种运料车5的滚轮通过横向转轴与底板转动连接，且该运料车5的滚轮在主箱体21槽口朝内的导槽内移动。因此，当运料车5随第一线性模组6的滑块移动至连通口处后，运料车5的底座在磁力耦合作用下原地静止，而其托盘随第二线性模组7的滑块相对底座在主箱体21和操作箱3两者间往复移动。

更进一步地，为了克服单纯采用磁力耦合定位不精确问题，本具体实施方式所提供的磁耦合式密封输料装置还包括定位线性模组8和固设于该定位线性模组8的滑块上的定位销8a，运料车5的底座的对应位置开设有与该定位销相适配的定位销孔51c。

详细地，定位线性模组8具体为丝杠线性模组，其导轨位于旁箱体22内并固设于旁箱体22的底板上，其驱动电机固设于旁箱体22的外表面，其动力输出轴贯穿旁箱体22伸入旁箱体22内驱动其滑块相对于其导轨滑动，定位线性模组8的驱动电机的动力输出轴通过磁力矩耦合器与该旁箱体22动密封连接。

当运料车5在第一线性模组6作用下移动至操作箱3入口处后，先控制定位线性模组8滑块沿其导轨滑动至其定位销8a插入底座上相应位置的定位销孔51c内预定位，然后再控制第二线性模组7使其推板与运料车5的托盘磁力耦合，最后再控制第二线性模组7启动，以使托盘随其滑块在操作箱3的操作工位和主箱体21间往复运动。

需要说明的是，本具体实施方式所采用同步带线性模组和丝杠线性模组均为市售标准产品，它们的内部结构及工作原理与现有技术完全相同，本领域技术人员只需根据实际需要选用适宜的线性模组即可。

另外，密封数量装置的位置检测元件9的数量与操作箱3数量相一致且对应设置所述密封输料通道2外，并用于检测所述运料车5是否到达所述连通口处，并根据检测结果控制所述第一线性模组6和所述第二线性模组7启停。

本具体实施方式中该位置检测元件9具体为激光测距传感器，具有检测精度高便于安装等特点。当然，在满足检测功能及装配工艺要求的基础上，该位置检测元件9亦可为本领域常用的其他位置检测元件9。

与现有磁耦合式密封输料装置相比，本具体实施方式所提供的磁耦合式密封输料装置的优势如下：

1、第二线性模组7和定位线性模组8两者的驱动电机，以及第一线性模组6整体和位置检测元件9均安装于密封输料通道2外部，便于检修；

2、第二线性模组7和定位线性模组8两者的驱动电机的动力输出轴均通过磁力矩耦合器与密封输料通道2的箱体动密封连接，具有转动平稳性高的特点；

3、密封输料通道2采用一个主箱体21和多个旁箱体22拼装结构，结构紧凑，占用空间小；

4、第二线性模组7和定位线性模组8两者均位于旁箱体22，且第二线性模组7位于定位线性模组8上方的排布模式，使磁耦合式密封输料装置整体结构紧凑合理；

5、运料车5通过板件和型材拼装而成，结构简单且便于加工。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.密封操作系统的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，包括：

运料车(5)；

密封输料通道(2)，其一端板开设有供所述运料车(5)进出的运料口，其一侧板开设有用于与所述密封操作系统的操作箱(3)连通的连通口；

密封门(4)，用于启闭所述运料口；

第一线性模组(6)，安装于所述密封输料通道(2)的底板外表面上，所述第一线性模组的滑块和所述运料车(5)的对应位置分别固设有磁性相吸的两个磁性元件，以便所述运料车(5)与所述第一线性模组的滑块磁力耦合后，随所述第一线性模组的滑块在所述密封输料通道(2)内线性往复运动；

第二线性模组(7)，所述第二线性模组的驱动电机位于所述密封输料通道(2)外，所述第二线性模组的驱动电机的动力输出轴动密封贯穿所述密封输料通道(2)的箱体后伸入所述密封输料通道(2)内驱动所述第二线性模组的滑块沿其导轨滑动，所述第二线性模组的滑块和所述运料车(5)的对应位置分别固设有磁性相吸的两个磁性元件，以便所述运料车(5)与所述第二线性模组的滑块磁力耦合后，随所述第二线性模组的滑块经由所述连通口在所述密封输料通道(2)和所述操作箱(3)两者间线性往复运动；

位置检测元件(9)，位于所述密封输料通道(2)外，并用于检测所述运料车(5)是否到达所述连通口处，并根据检测结果控制所述第一线性模组(6)和所述第二线性模组(7)启停。

2.如权利要求1所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，所述运料车(5)包括底座、托盘和多个滚轮(53)，所述滚轮(53)可转动地连接于所述底座，所述托盘相适配的滑轨(58)和滑块(57)可滑动地连接于所述底座；所述底座在所述第一线性模组(6)作用下带所述托盘在所述密封输料通道(2)内沿线性导槽往复运动，所述托盘在所述第二线性模组(7)作用下经由所述连通口在所述密封输料通道(2)和所述操作箱(3)两者间相对于所述底座线性往复滑动。

3.如权利要求2所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，所述底座包括下底板(51)、中连接板(59)和上工字型板(52)，所述上工字型板(52)通过中连接板(59)固连于所述下底板(51)上，所述上工字型板(52)的上水平板的上表面和下水平板的下表面均固设有相对于所述上工字型板(52)的竖直板左右对称设置的偶数个所述滑轨(58)，相应地，所述滑块(57)固设于所述托盘的对应位置。

4.如权利要求3所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，所述托盘包括托板(54)、两个L字型侧板(55)和滑块板(56)，所述L字型侧板(55)的竖直板端部固连于托板(54)，其水平板固设有与所述上工字型板(52)的下水平板上的所述滑轨(58)对应的所述滑块；所述滑块板(56)与两个所述L字型侧板(55)固连并固设有与所述上工字型板(52)的上水平板上的所述滑轨(58)对应设置的所述滑块(57)。

5.如权利要求2至4任一项所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，还包括用于在所述连通口处限定所述底座位移的定位线性模组(8)，所述定位线性模组的驱动电机位于所述密封输料通道(2)外，所述定位线性模组的驱动电机的动力输出轴动密封贯穿所述密封输料通道(2)的箱体后伸入所述密封输料通道(2)内驱动所述定位线性模组的滑块沿其导轨滑动，所述定位线性模组的滑块固设有至少一个定位销，所述底座的对应位置开设有与所述定位销(8a)相适配的定位销孔(51c)。

6.如权利要求5所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，所述第二线性模组(7)和所述定位线性模组(8)的动力输出端均通过磁力矩耦合器与所述密封输料通道(2)的箱体动密封连接。

7.如权利要求5所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，所述第一线性模组(6)、所述第二线性模组(7)和所述定位线性模组(8)三者为同步带线性模组或丝杠线性模组。

8.如权利要求5所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，所述密封输料通道(2)的箱体包括主箱体(21)和与所述连通口的数量一致且对应设置的旁箱体(22)，所述运料口和所述连通口开设于所述主箱体(21)，所述旁箱体(22)外挂于所述主箱体(21)上与所述连通口相对的另一侧板上并通过所述连通口与所述主箱体(21)连通；

所述第一线性模组(6)的导轨固连于所述主箱体(21)的底板，所述第二线性模组(7)的导轨安装于所述旁箱体(22)的顶板，所述定位线性模组(8)的导轨安装于所述旁箱体(22)的底板。

9.如权利要求5所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，所述位置检测元件(9)具体为激光测距传感器。

10.如权利要求5所述的磁耦合式密封输料装置，其特征在于，所述密封门(4)在密封门线性模组(10)的滑块作用下相对于所述密封输料通道(2)滑动，以控制所述运料口启闭，所述密封门线性模组(10)安装于所述密封输料通道(2)外。

11.一种密封操作系统，包括密封输料装置和若干个操作箱(3)，若干个所述操作箱(3)依次间隔地设置于所述密封输料装置的密封输料通道(2)的一侧板上并与所述密封输料通道(2)连通，其特征在于，所述密封输料装置具体为权利要求1至10任一项所述的磁耦合式密封输料装置。