CN111216960A - 一种移液器吸头自动装盒设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移液器吸头自动装盒设备，包括：上料排序机构、取料机构和吸头存储盒，所述上料排序机构包括上料装置和排序装置；所述上料装置包括储料仓以及叶轮上料组件；所述排序装置上还设置有使所述排序槽保持固定以将所述吸头固定于其中的固定机构；所述取料机构包括用于存放所述吸头存储盒的托盘以及用于将所述托盘运输到所述排序装置下方的二维搬运装置。本发明通过叶轮上料组件进行上料，可实现吸头能呈上下正立姿态有序排入排序槽，能基本避免吸头套叠的现象；通过放料机构借助二维搬运装置的驱动力，能实现对排序槽的自动放料，且使吸头一排一排的填入吸头存储盒，能大大提高效率。

Description

一种移液器吸头自动装盒设备

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种移液器吸头自动装盒设备。

背景技术

微量移液器吸头(或称枪头)常见于生物及医药实验室，是实验中最常用的耗材。在使用前，吸头一般都需要先装载到吸头盒中，以便于微量移液器套取吸头。当前向吸头盒装载吸头这一工作主要是大部分是手工完成，需要较大的人力与时间；也出现了一些自动或半自动装载吸头的设备，例如中国专利CN201521133770.X，公开了一种便携式移液器枪头自动装盒装置，其可将整排枪头快速、准确地插入枪头盒内，其为了避免出现枪头套叠现象，另外增加了一组卷叶，但会是设备更加复杂，还有可能因挤压而损坏吸头；其通过设置薄金属弹片来调整枪头方向，保证枪头底部尖端朝下，该方案效果难以保证。

现在的自动或半自动装载吸头的设备存在的技术难点主要包括：1、保证吸头呈正立姿态(底部尖端朝下)；2、避免出现吸头套叠现象。但现有技术中大量吸头装载设备难以克服上述缺陷，所以现在需要一种更可靠的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种移液器吸头自动装盒设备。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种移液器吸头自动装盒设备，包括：上料排序机构、取料机构和吸头存储盒，所述上料排序机构包括上料装置和排序装置；

所述上料装置包括用于存储吸头的储料仓以及用于将所述吸头输送至所述储料仓的出料口并使所述吸头以底部向下的正立姿态进入所述排序装置的叶轮上料组件；

所述排序装置设置在所述出料口上，其具有倾斜设置的排序槽，所述排序装置接收所述上料装置输送的所述吸头，并使所述吸头以底部向下的正立姿态沿所述吸头的运动方向一字排列在所述排序槽内，所述排序装置上还设置有使所述排序槽保持固定以将所述吸头固定于其中的固定机构；

所述取料机构包括用于存放所述吸头存储盒的托盘以及用于将所述托盘运输到所述排序装置下方的二维搬运装置，所述托盘上设置有用于解除所述排序槽对所述吸头的固定以使所述吸头可从所述排序槽中自由下落的放料机构；

所述吸头存储盒到达所述排序装置下方后，所述放料机构解除所述排序槽对存储于其中的所述吸头的固定，所述吸头向下落入所述吸头存储盒上对应位置的吸头存储孔内。

优选的是，所述吸头包括本体部以及连接在所述本体部上端的尺寸大于所述本体部的接头部。

优选的是，所述叶轮上料组件包括设置在所述储料仓内的主叶轮、固接在所述主叶轮侧部的副叶轮以及用于驱动所述主叶轮和副叶轮在所述储料仓内共同转动的叶轮驱动装置；

所述主叶轮和副叶轮之间设置有可容纳所述吸头的上料长槽，所述上料槽具有仅可供所述吸头的本体部插入而使接头部无法插入的宽度尺寸。

优选的是，所述主叶轮边缘设置有多个均匀间隔排列的主轮叶片，所述主轮叶片所在平面与所述转轴中心线的夹角为30-60°，所述主轮叶片背面边缘设有第一倒角，两个相邻的所述主轮叶片的平面与平面之间及平面与第一倒角之间均设有第一光滑圆锥面过渡；

所述副叶轮边缘设置有多个均匀间隔排列的副轮叶片，所述副轮叶片边缘设有第二倒角，两个相邻的所述副轮叶的第二倒角之间设有第二光滑圆锥面过渡。

优选的是，所述副轮叶片和主轮叶片数量相同，且两者之间具有空隙，处于同一高度的所述主轮叶片的第一倒角和所述副轮叶片的第二倒角之间形成所述上料长槽。

优选的是，所述排序装置包括固定板和活动板，所述固定板的第一端与所述出料口的第一内壁固接，所述活动板的第二端与所述固定板的第二端可转动连接，所述固定板和活动板之间形成所述排序槽；

所述排序槽具有仅可供所述吸头的本体部插入而使接头部无法插入的宽度尺寸；

所述固定机构包括连接在所述活动板的第一端与所述出料口的第二内壁之间的第一弹簧以及连接在所述活动板的第一端和固定板的第一端的底部之间的限位杆。

优选的是，所述放料机构包括固接在所述活动板的第一端的下部的解锁块以及连接在所述托盘的第一端边上的用于与所述解锁块配合的解锁柱；

所述解锁块包括固接在所述活动板的第一端的下部的安装块以及通过第二弹簧连接在所述安装块底部的驱动块；

所述驱动块的底部设置有第一驱动斜面，所述解锁柱的上端设置有与所述第一驱动斜面平行的第二驱动斜面，通过所述第二驱动斜面与所述第一驱动斜面配合相对运动并接触使所述活动板绕其第二端向外侧旋转，以使所述排序槽的宽度增大，从而解除所述排序槽对存储于其中的所述吸头的固定。

优选的是，所述排序装置的上、下表面为相互平行的斜面，所述排序装置的底面还连接有出料筒；

所述出料筒内设置若干有与排序槽连通且彼此隔开的出料通道，所述出料通道的数量与排序槽中排满吸头时吸头的总数量相同，所述吸头存储盒上单排吸头存储孔的总数量与所述出料通道的数量相同；

所述出料筒的上表面具有与所述排序装置下表面的斜面匹配的上倾斜面，所述出料筒的下表面为水平面；排序槽内的吸头可通过出料通道落入下方的吸头存储盒上对应的吸头存储孔内。

优选的是，所述二维搬运装置包括底板、设置在所述底板上的Y轴搬运机构以及设在所Y轴搬运机构上的X轴搬运机构；

所述托盘的第二端边与所述X轴搬运机构连接。

优选的是，所述Y轴搬运机构包括Y轴导轨、可滑动设置在所述Y轴导轨上的Y轴滑块、可转动设置在所述底板上的主动带轮和从动带轮、连接在所述主动带轮和从动带轮之间的同步带以及用于驱动所述主动带轮转动的Y轴电机；

所述X轴搬运机构包括固接在所述Y轴滑块上且与所述同步带连接的X轴导轨、可滑动设置在所述X轴导轨上的X轴滑块、固接在所述X轴滑块上的螺母座、与所述螺母座螺纹配合的丝杆以及固接在所述X轴导轨上的与所述丝杆驱动连接的X轴电机，所述托盘的第二端边与X轴滑块固接。

本发明的有益效果是：

本发明的移液器吸头自动装盒设备，通过叶轮上料组件进行上料，可实现吸头能呈上下正立姿态有序排入排序槽，能基本避免吸头套叠的现象；通过放料机构借助二维搬运装置的驱动力，能实现对排序槽的自动放料，且使吸头一排一排的填入吸头存储盒，能大大提高装盒效率；

本发明中，通过主叶轮和副叶轮的旋转来“抓取”吸头，使吸头能底部向下的有序插入上料长槽，且插入上料长槽内的吸头基本为单个，不会出现套叠的现象；

本发明中，通过放料机构与固定机构的配合，不需另外使用驱动元件，而借助二维搬运装置的驱动力，即可实现对排序槽的自动放料，方便节能。

附图说明

图1为本发明的移液器吸头自动装盒设备的结构示意图；

图2为本发明的上料装置的结构示意图；

图3为本发明的上料装置的侧部视角的结构示意图；

图4为本发明的叶轮上料组件的结构示意图；

图5为本发明的主叶轮和副叶轮的结构示意图；

图6为本发明的储料仓的结构示意图；

图7为本发明的排序装置的俯视方向的结构示意图(排序槽未张开状态)；

图8为本发明的排序装置的俯视方向的结构示意图(排序槽张开状态)；

图9为本发明的活动板的正视方向结构示意图；

图10为本发明的出料筒的结构示意图；

图11为本发明的吸头的结构示意图；

图12为本发明的排序装置和出料筒配合的侧视方向的结构示意图；

图13为本发明的取料机构的结构示意图；

图14为本发明的吸头存储盒放置在取料机构上时的结构示意图；

图15为本发明的解锁柱与解锁块配合的结构示意图(活动板未张开状态)；

图16为本发明的解锁柱与解锁块配合的结构示意图(活动板张开状态)；

图17为本发明的一种实施例中的条码尺的结构示意图。

附图标记说明：

1—上料装置；10—储料仓；11—出料口；12—叶轮上料组件；13—主叶轮；14—副叶轮；15—叶轮驱动装置；16—上料长槽；110—出料口的第一内壁；111—出料口的第二内壁；130—主轮叶片；131—第一倒角；132—第一光滑圆锥面；140—副轮叶片；141—第二倒角；142—第二光滑圆锥面；150—叶轮电机；151—主动轮；152—从动轮；153—叶轮皮带；154—叶轮轴；

2—排序装置；20—排序槽；21—固定板；22—活动板；23—出料筒；24—弧形槽；210—固定板的第一端；211—固定板的第二端；220—活动板的第一端；221—活动板的第二端；230—出料通道；231—上倾斜面；

3—固定机构；30—第一弹簧；31—限位杆；

4—托盘；40—托盘的第一端边；41—托盘的第二端边；

5—二维搬运装置；50—底板；51—Y轴搬运机构；52—X轴搬运机构；510—Y轴导轨；511—Y轴滑块；512—主动带轮；513—从动带轮；514—同步带；515—Y轴电机；520—X轴导轨；521—X轴滑块；522—螺母座；523—丝杆；524—X轴电机；53—条码尺；530—开槽；

6—放料机构；60—解锁块；61—解锁柱；62—安装块；63—第二弹簧；64—驱动块；65—第一驱动斜面；66—第二驱动斜面；

7—吸头存储盒；70—吸头存储孔；71—第一排吸头存储孔；

8—吸头；80—本体部；81—接头部。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本实施例的一种移液器吸头自动装盒设备，包括：上料排序机构、取料机构和吸头存储盒7，上料排序机构包括上料装置1和排序装置2；

上料装置1包括用于存储吸头8的储料仓10以及用于将吸头8输送至储料仓10的出料口11并使吸头8以底部向下的正立姿态进入排序装置2的叶轮上料组件12；

排序装置2设置在出料口11上，其具有倾斜设置的排序槽20，排序装置2接收上料装置1输送的吸头8，并使吸头8以底部向下的正立姿态沿吸头8的运动方向一字排列在排序槽20内，排序装置2上还设置有使排序槽20保持固定以将吸头8固定于其中的固定机构3；

取料机构包括用于存放吸头存储盒7的托盘4以及用于将托盘4运输到排序装置2下方的二维搬运装置5，托盘4上设置有用于解除排序槽20对吸头8的固定以使吸头8可从排序槽20中自由下落的放料机构6；

吸头存储盒7上开设有若干排吸头存储孔70，用于存储吸头8。吸头8包括本体部80以及连接在本体部80上端的尺寸大于本体部80的接头部81。其中，本体部80为柱体或锥体状(为锥体状时，直径从上至下逐渐减小)，接头部81为柱体状。

吸头存储盒7到达排序装置2下方后，放料机构6解除排序槽20对存储于其中的吸头8的固定，吸头8向下落入吸头存储盒7上对应位置的吸头存储孔70内。吸头存储孔70包括若干列，每一列的数量相同，且与排序槽20中排满时的吸头8数量相同。每一列吸头存储孔70中，吸头存储孔70依次相邻排列。

排序槽20具有仅可供吸头8的本体部80插入而使接头部81无法插入的宽度尺寸，且排序槽20具有使吸头8只能单排排列的宽度尺寸和只允许固定数量的吸头8一字排列的长度尺寸。即吸头8插入排序槽20内时，吸头8下端的本体部80能伸入排序槽20内，上端的接头部81卡设在排序槽20上，且由于排序槽20倾斜设置，槽内的吸头8会向排序槽20末端下滑，在排序槽20中一字排列，并排满整个槽。当排序槽20解除固定而扩大至最宽时也只能容纳单排吸头8。该固定数量与吸头存储盒7的对应位置上一排的吸头存储孔70的数量相同。需要理解的是，当排序槽20解除固定而扩大至最宽时，排序槽20内的吸头8可自由下落，此时排序槽20最窄部位(即其末端)的宽度也小于接头部81的直径，所以在优选的实施例中，排序槽20的宽度略小于接头部81的直径，保证排序槽20扩大时吸头8可顺利自由下落。

本发明的原理为：储料仓10和叶轮上料组件12卧式设置，叶轮上料组件12通过旋转将储料仓10中的吸头8搬运至出料口11，且吸头8到达出料口11时保持底部向下的正立姿态(以下简称正立)，然后进入倾斜设置的排序槽20，并在排序槽20中单排正立排列，并排满整个排序槽20，此时叶轮上料组件12暂停工作；二维搬运装置5将托盘4及托盘4上的吸头存储盒7运送至排序槽20下方，托盘4到达工作位置时(即解锁位置：第一排空的吸头存储孔70处于排序槽20正下方)，托盘4上的放料机构6解除排序槽20对存储于其中的吸头8的固定，吸头8向下落入吸头存储盒7上对应位置的吸头存储孔70内；然后托盘4沿Y轴向前移动到空位(两排吸头存储孔70中间的位置处于排序槽20正下方)，固定机构3使排序槽20恢复对存储于其中的吸头8的固定；叶轮上料组件12重新工作，再次将吸头8运至排序槽20，排满后叶轮上料组件12再暂停工作，二维搬运装置5将吸头存储盒7第二排空的吸头存储孔70运送至排序槽20下方，对第二排空的吸头存储孔70进行填料；循环上述上料、放料、填料动作，从而将吸头存储盒7上的每排吸头存储孔70依次填入吸头8，完成吸头8自动装盒的作业。

以上是本发明的整体构思，以下在其基础上提供进一步的实施例，以做更为详细的说明。

在一种实施例中，参照图1-6，叶轮上料组件12包括设置在储料仓10内的主叶轮13、固接在主叶轮13侧部的副叶轮14以及用于驱动主叶轮13和副叶轮14在储料仓10内共同转动的叶轮驱动装置15。叶轮驱动装置15可采用常规驱动元件，本实施例中包括叶轮电机150、主动轮151、从动轮152、叶轮皮带153、叶轮轴154等组件，叶轮电机150带动主动轮151转动，通过皮带带动从动轮152转动，从而使叶轮轴154带动主叶轮13和副叶轮14转动。

主叶轮13和副叶轮14之间设置有可容纳吸头8的上料长槽16，上料槽具有仅可供吸头8的本体部80插入而使接头部81无法插入的宽度尺寸。

进一步的，主叶轮13边缘设置有多个均匀间隔排列的主轮叶片130，主轮叶片130所在平面与转轴中心线的夹角为30-60°，优选为45°或60°，主轮叶片130背面边缘设有第一倒角131，两个相邻的主轮叶片130的平面与平面之间及平面与第一倒角131之间均设有第一光滑圆锥面132过渡；副叶轮14边缘设置有多个均匀间隔排列的副轮叶片140，副轮叶片140边缘设有第二倒角141，两个相邻的副轮叶的第二倒角141之间设有第二光滑圆锥面142过渡。

进一步的，副轮叶片140和主轮叶片130数量相同，本实施例中，均为4个，且两者之间具有空隙，处于同一高度的主轮叶片130的第一倒角131和副轮叶片140的第二倒角141之间形成上料长槽16。

叶轮上料组件12的工作原理为：先将生产的吸头8倒入储料仓10，开始时，吸头8在储料仓10内一般处于混乱排列状态。叶轮电机150驱动主叶轮13和副叶轮14顺时针转动(参照图2和图3)，位于储料仓10底部的吸头8在主轮叶片130旋转时被卷入主叶轮13和副轮叶片140之间的上料长槽16内，主叶轮13、副叶轮14与储料仓10之间形成一个空腔，主叶轮13和副叶轮14继续旋转，空腔内的吸头8被托起；吸头8被提升到最高位置后，处于特地姿态的吸头8能插入上料长槽16内，位于主叶轮13和副叶轮14边缘形成的上料长槽16内的吸头8会继续随之旋转，其他位置的吸头8会由于重力作用从另一侧掉落至储料仓10；主叶轮13和副叶轮14旋转时上料长槽16之间的吸头8由于重力作用顺着上料长槽16滑动，在上料长槽16到达储料仓10的出料口11后，会顺着上料长槽16滑入后侧的排序槽20内，直到排序槽20内排满吸头8后，叶轮电机150停止旋转；排序槽20内的吸头8排入到吸头存储盒7中后，叶轮电机150重新工作，实现上料。

其中，需要理解的是，当排序槽20内排满吸头8后，叶轮电机150停止的控制可通过手动控制或是自动控制，优选为自动控制，其通过常规现有技术即可实现，并非本发明的重点，故只简单介绍，不在图中具体示出。例如，在一种实施例中，排序槽20内排满吸头8后，收到控制叶轮电机150工作。在另一种实施例中，自动控制的方案为：在排序槽20靠近出料口11的左侧设置一前后贯通排序装置2的透光孔，透光孔侧部设置常规的反射式光电传感器，光电传感器的信号通过透光孔，当反射式光电传感器的信号长时间被阻挡时，表明排序槽20内排满吸头8；原理为：当排序槽20内未排满吸头8时，反射式光电传感器发出的信号不返回，或者是当有吸头8通过时，短暂返回，只有当排满吸头8时，左侧的透光孔才会被吸头8长时间阻挡，此时通过控制器即可控制叶轮电机150停止工作，阻挡消失后，叶轮电机150恢复工作。

本实施例中，通过主叶轮13和副叶轮14旋转，使得部分处于特地姿态的吸头8可插入上料长槽16内，并呈上下正立的姿态滑入排序槽20内，使吸头8有序排列在排序槽20内。由于通过主叶轮13和副叶轮14的旋转来“抓取”吸头8，所以插入上料长槽16内的吸头8基本为单个，不会出现套叠的现象(吸头8在长度方向一个套在另一个内)。通过上料长槽16“抓取”吸头8，使吸头8能底部向下的有序插入上料长槽16，可实现吸头8能呈上下正立姿态有序排入排序槽20，能解决吸头8套叠的难题。

排序装置2接收上料装置1输送的吸头8，且在上料装置1的作用下，吸头8已经上下排序完成，保持正立；吸头8在排序装置2中单列排布，然后将吸头8一排一排的有序填入吸头存储盒7。在一种优选的实施例中，通过以下方案进一步实现。

参照图7-12，其中，排序装置2包括固定板21和活动板22，固定板的第一端210与出料口的第一内壁110固接，活动板的第二端221与固定板的第二端211可转动连接(如通过转轴或合页或铰链等常规方式)，固定板21和活动板22之间形成排序槽20；

排序槽20具有仅可供吸头8的本体部80插入而使接头部81无法插入的宽度尺寸；即吸头8插入排序槽20内时，吸头8下端的本体部80能伸入排序槽20内，上端的接头部81卡设在排序槽20上方。

固定机构3包括连接在活动板的第一端220与出料口的第二内壁111之间的第一弹簧30以及连接在活动板的第一端220和固定板的第一端210的底部之间的限位杆31。限位杆31处于底部，不会影响吸头8在排序槽20内的滑动，限位杆31一端与固定板21固接，另一端用于与活动板22接触，以防止活动板22过度向内转动。第一弹簧30对活动板22具有向内推的作用力，使活动板22向固定板21靠近，限位杆31顶住活动板22，使活动板22不能过度靠近，使活动板22和固定板21之间形成的排序槽20能供吸头8顺利滑过。当活动板22受力向外转动张开时，排序槽20边宽，排序槽20内的吸头8可自由下落掉入吸头存储盒7；当外力撤去时，第一弹簧30的弹力作用使活动板22反向转动回到原位，保持对吸头8的盛装功能。

在一种更为优选的实施例中，为进一步保证排序槽20末端的吸头8在活动板22张开时也能自由下落，排序槽20末端的活动板22和固定板21内壁上开设弧形槽24。活动板22不张开时，末端的吸头8不会掉出；活动板22张开时，由于开设有弧形槽24，虽然末端张开的尺寸最小，但也能是末端的吸头8顺利向下掉出。

进一步的，放料机构6包括固接在活动板的第一端220的下部的解锁块60以及连接在托盘的第一端边40上的用于与解锁块60配合的解锁柱61；解锁块60包括固接在活动板的第一端220的下部的安装块62以及通过第二弹簧63连接在安装块62底部的驱动块64；驱动块64的底部设置有第一驱动斜面65，解锁柱61的上端设置有与第一驱动斜面65平行的第二驱动斜面66，通过第二驱动斜面66与第一驱动斜面65配合相对运动并接触使活动板22绕其第二端向外侧旋转，以使排序槽20的宽度增大，从而解除排序槽20对存储于其中的吸头8的固定。

放料机构6的工作原理为：参照图1、2和图14-16，二维搬运装置5带动托盘4移动时，解锁柱61随之移动，排序槽20内填满吸头8后，解锁柱61向前移动，第一排的解锁柱61与活动板22(图1和2中从前向后依次为固定板21、活动板22)上的解锁块60接触，解锁柱61上端的第二驱动斜面66与驱动块64底部的第一驱动斜面65接触，如图15；解锁柱61继续向前运动，第二驱动斜面66对第一驱动斜面65产生向前和向上的推力作用，如图16，向前的推力使活动板22向后转动从而张开，排序槽20的宽度变大，排序槽20内的吸头8可自由下落掉入吸头存储盒7内，完成吸头存储盒7第一排吸头存储孔71的填料；此时解锁柱61暂停1-4秒后再继续向前移动，第二驱动斜面66被挤压而同时向上运动，挤压第二弹簧63，直到第二驱动斜面66越过第一驱动斜面65，即第一排的解锁柱61越过解锁块60，到达解锁块60后方，驱动块64在第二弹簧63作用下复位，活动板22在第一弹簧30作用下复位；此时排序槽20处于第一排吸头存储孔71和第二排吸头存储孔70之间区域的正上方，托盘4暂停工作，等待上料装置1为排序槽20上料，直到排序槽20排满吸头8后，托盘4继续向前运动，重复以上的步骤，为吸头存储盒7的第二排吸头存储孔70填入吸头8。循环进行上述操作，即可实现吸头存储盒7的吸头存储孔70的逐排填料。

通过上述放料机构6与固定机构3的配合，不需另外使用驱动元件，而借助二维搬运装置5的驱动力，即可实现对排序槽20的自动放料，方便节能。

其中，需要理解的是，对于托盘4运动到指定位置的定位、停止等动作均是通过常规技术即可实现，并非本申请的重点，以下会结合具体的二维搬运装置5进行简单说明。

在进一步优选的实施例中，参照图9和10，排序装置2的上、下表面为相互平行的斜面，排序装置2的底面还连接有出料筒23；出料筒23内设置若干有与排序槽20连通且彼此隔开的出料通道230，出料通道230的数量与排序槽20中排满吸头8时吸头8的总数量相同，吸头存储盒7上单排吸头存储孔70的总数量与出料通道230的数量相同；出料筒23的上表面具有与排序装置2下表面的斜面匹配的上倾斜面231，出料筒23的下表面为水平面。出料筒23可与固定板21连接，出料筒23保持固定。排序槽20内的吸头8可通过出料通道230落入下方的吸头存储盒7上对应的吸头存储孔70内。通过设置出料筒23，使单列排布的吸头8排出口(出料筒23下表面)与吸头存储盒7之间的高度保持一致，便于吸头8向下落入吸头存储孔70内。在本实施例中，单排吸头存储孔70的数量为7个，总共包括9排，供63个孔；与之对应的，排序槽20排满吸头8时吸头8数量为7个，出料通道230的数量也为7个，解锁柱61为9个。

在一种优选的实施例中，参照图13-17，方向参照图1中的坐标轴，二维搬运装置5包括底板50、设置在底板50上的Y轴搬运机构51以及设在所Y轴搬运机构51上的X轴搬运机构52；托盘的第二端边41与X轴搬运机构52连接。Y轴搬运机构51包括Y轴导轨510、可滑动设置在Y轴导轨510上的Y轴滑块511、可转动设置在底板50上的主动带轮512和从动带轮513、连接在主动带轮512和从动带轮513之间的同步带514以及用于驱动主动带轮512转动的Y轴电机515；

X轴搬运机构52包括固接在Y轴滑块511上且与同步带514连接的X轴导轨520、可滑动设置在X轴导轨520上的X轴滑块521、固接在X轴滑块521上的螺母座522、与螺母座522螺纹配合的丝杆523以及固接在X轴导轨520上的与丝杆523驱动连接的X轴电机524，托盘的第二端边41与X轴滑块521固接。

Y轴搬运机构51带动X轴搬运机构52整体进行Y轴方向的移动，X轴搬运机构52带动托盘4进行X轴方向的移动，从而实现了托盘4在X、Y轴方向的二维运动。

在一种实施例中，对于托盘4运动定位功能的实现采用常规光电传感器实现，例如，在底板50上沿Y轴设置条码尺53，如图17，条码尺53上设置若干开槽530，X轴滑块521上设置与条码尺53配合的光电开关，当光电开关运动至某一开槽530处时，即表示达到某一工作位置。针对与上一实施例中，吸头存储孔70包括9排，解锁柱61为9个，包括9个解锁位置(解锁柱61处于排序槽20下方，且排序槽20张开的状态)、9个空位(两排吸头存储孔70中间的位置处于排序槽20正下方)，包括18个开槽530，对应18个位置，从后向前依次为第一解锁位置、第一空位、第二解锁位置、第二空位、....第九解锁位置、第九空位。

具体过程为：

1、初始时，叶轮电机150工作上料，排序槽20上满吸头8后，叶轮电机150停止工作；

2、Y轴电机515工作，光电开关到达第一解锁位置时，Y轴电机515暂停工作1-4秒，排序槽20张开，吸头8下落至第一排吸头存储孔71内；

3、然后Y轴电机515继续工作，光电开关到达第一空位，Y轴电机515停止工作，等待上料，排序槽20恢复初始状态，叶轮电机150恢复工作，对排序槽20进行上料；

4、排序槽20再次排满吸头8后，叶轮电机150停止工作；然后重复上述步骤，光电开关依次到达第二解锁位置、第二空位、....第九解锁位置、第九空位；逐次对第二、三...九排吸头存储孔70进行填料，最终完成该吸头存储盒7的填料。

参照图1和14，该移液器吸头8自动装盒设备整体的工作过程为：

1)将吸头存储盒7放入托盘4并固定，X轴搬运机构52工作，实现X轴方向就位；

2)将生产的吸头8倒入储料仓10，叶轮电机150工作，将吸头8搬运至排序槽20内，直到排序槽20内排满吸头8后叶轮电机150停止工作；

3)Y轴搬运机构51工作，光电开关到达第一解锁位置，解锁柱61到达解锁位置，Y轴电机515暂停工作1-4秒，排序槽20张开，吸头8下落至第一排吸头存储孔71内；

4)Y轴电机515继续工作，光电开关到达第一空位，Y轴电机515停止工作，解锁柱61越过排序装置2，等待上料，排序槽20恢复初始状态，保持对吸头8的固定，叶轮电机150恢复工作，对排序槽20进行上料；

5)排序槽20再次排满吸头8后，叶轮电机150停止工作；然后重复上述步骤，光电开关依次到达第二解锁位置、第二空位、....第九解锁位置、第九空位；逐次对第二、三...九排吸头存储孔70进行填料，最终完成该吸头存储盒7的填料。

该设备整体可通过安装架固定安装，图中未示出。

本发明中，通过叶轮上料组件12进行上料，可实现吸头8能呈上下正立姿态有序排入排序槽20，能基本避免吸头8套叠的现象；通过放料机构6借助二维搬运装置5的驱动力，能实现对排序槽20的自动放料，且使吸头8一排一排的填入吸头存储盒7，能大大提高效率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，包括：上料排序机构、取料机构和吸头存储盒，所述上料排序机构包括上料装置和排序装置；

所述上料装置包括用于存储吸头的储料仓以及用于将所述吸头输送至所述储料仓的出料口并使所述吸头以底部向下的正立姿态进入所述排序装置的叶轮上料组件；

所述排序装置设置在所述出料口上，其具有倾斜设置的排序槽，所述排序装置接收所述上料装置输送的所述吸头，并使所述吸头以底部向下的正立姿态沿所述吸头的运动方向一字排列在所述排序槽内，所述排序装置上还设置有使所述排序槽保持固定以将所述吸头固定于其中的固定机构；

所述取料机构包括用于存放所述吸头存储盒的托盘以及用于将所述托盘运输到所述排序装置下方的二维搬运装置，所述托盘上设置有用于解除所述排序槽对所述吸头的固定以使所述吸头可从所述排序槽中自由下落的放料机构；

所述吸头存储盒到达所述排序装置下方后，所述放料机构解除所述排序槽对存储于其中的所述吸头的固定，所述吸头向下落入所述吸头存储盒上对应位置的吸头存储孔内。

2.根据权利要求1所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述吸头包括本体部以及连接在所述本体部上端的尺寸大于所述本体部的接头部。

3.根据权利要求2所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述叶轮上料组件包括设置在所述储料仓内的主叶轮、固接在所述主叶轮侧部的副叶轮以及用于驱动所述主叶轮和副叶轮在所述储料仓内共同转动的叶轮驱动装置；

所述主叶轮和副叶轮之间设置有可容纳所述吸头的上料长槽，所述上料槽具有仅可供所述吸头的本体部插入而使接头部无法插入的宽度尺寸。

4.根据权利要求3所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述主叶轮边缘设置有多个均匀间隔排列的主轮叶片，所述主轮叶片所在平面与所述转轴中心线的夹角为30-60°，所述主轮叶片背面边缘设有第一倒角，两个相邻的所述主轮叶片的平面与平面之间及平面与第一倒角之间均设有第一光滑圆锥面过渡；

所述副叶轮边缘设置有多个均匀间隔排列的副轮叶片，所述副轮叶片边缘设有第二倒角，两个相邻的所述副轮叶的第二倒角之间设有第二光滑圆锥面过渡。

5.根据权利要求4所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述副轮叶片和主轮叶片数量相同，且两者之间具有空隙，处于同一高度的所述主轮叶片的第一倒角和所述副轮叶片的第二倒角之间形成所述上料长槽。

6.根据权利要求2所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述排序装置包括固定板和活动板，所述固定板的第一端与所述出料口的第一内壁固接，所述活动板的第二端与所述固定板的第二端可转动连接，所述固定板和活动板之间形成所述排序槽；

所述排序槽具有仅可供所述吸头的本体部插入而使接头部无法插入的宽度尺寸；

所述固定机构包括连接在所述活动板的第一端与所述出料口的第二内壁之间的第一弹簧以及连接在所述活动板的第一端和固定板的第一端的底部之间的限位杆。

7.根据权利要求6所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述放料机构包括固接在所述活动板的第一端的下部的解锁块以及连接在所述托盘的第一端边上的用于与所述解锁块配合的解锁柱；

所述解锁块包括固接在所述活动板的第一端的下部的安装块以及通过第二弹簧连接在所述安装块底部的驱动块；

所述驱动块的底部设置有第一驱动斜面，所述解锁柱的上端设置有与所述第一驱动斜面平行的第二驱动斜面，通过所述第二驱动斜面与所述第一驱动斜面配合相对运动并接触使所述活动板绕其第二端向外侧旋转，以使所述排序槽的宽度增大，从而解除所述排序槽对存储于其中的所述吸头的固定。

8.根据权利要求7所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述排序装置的上、下表面为相互平行的斜面，所述排序装置的底面还连接有出料筒；

所述出料筒内设置若干有与排序槽连通且彼此隔开的出料通道，所述出料通道的数量与排序槽中排满吸头时吸头的总数量相同，所述吸头存储盒上单排吸头存储孔的总数量与所述出料通道的数量相同；

所述出料筒的上表面具有与所述排序装置下表面的斜面匹配的上倾斜面，所述出料筒的下表面为水平面；排序槽内的吸头可通过出料通道落入下方的吸头存储盒上对应的吸头存储孔内。

9.根据权利要求8所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述二维搬运装置包括底板、设置在所述底板上的Y轴搬运机构以及设在所Y轴搬运机构上的X轴搬运机构；

所述托盘的第二端边与所述X轴搬运机构连接。

10.根据权利要求9所述的移液器吸头自动装盒设备，其特征在于，所述Y轴搬运机构包括Y轴导轨、可滑动设置在所述Y轴导轨上的Y轴滑块、可转动设置在所述底板上的主动带轮和从动带轮、连接在所述主动带轮和从动带轮之间的同步带以及用于驱动所述主动带轮转动的Y轴电机；

所述X轴搬运机构包括固接在所述Y轴滑块上且与所述同步带连接的X轴导轨、可滑动设置在所述X轴导轨上的X轴滑块、固接在所述X轴滑块上的螺母座、与所述螺母座螺纹配合的丝杆以及固接在所述X轴导轨上的与所述丝杆驱动连接的X轴电机，所述托盘的第二端边与X轴滑块固接。

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