CN112093097B - 上下伸缩式吸头取料机构及其工作方法 - Google Patents

上下伸缩式吸头取料机构及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种上下伸缩式吸头取料机构及其工作方法，包括底板，所述底板上设置有吸头输送机构，所述吸头输送机构的出料端设置有能沿水平横向往复运动并能升降的吸头取料机构，所述吸头取料机构下方设置有能沿水平纵向往复运动的吸头盒传送机构，所述吸头盒传送机构上设置有用以承接吸头的吸头盒；所述吸头取料机构包括取料滑块，所述取料滑块朝向吸头输送机构一侧设置有一排吸头悬挂槽。本发明上下伸缩式吸头取料机构设计合理，使用方便，实用性强，能够实现吸头自动装盒，装盒速度快，装盒通量高，并且能够实现了双向装载，装载效率高。

Description

上下伸缩式吸头取料机构及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种上下伸缩式吸头取料机构及其工作方法，属于移液器吸头包装技术领域。
背景技术
移液枪在生命科学基础研究、药物研发、公共卫生领域的细胞及动物水平毒理评价、疾病与预防中心的高通量检测、药物分析学、药物代谢组学等领域被广泛应用。实验室中，移液枪吸头的使用率非常高，一个实验室每天会消耗掉大量的移液枪吸头。市面上销售的移液枪吸头有排列组装好的盒装吸头和散装的袋装吸头。前者虽然使用方便，但价格昂贵，增加了实验成本；后者价格相对低廉，但需要人工手动排列组装吸头，需要付出大量低级重复劳动，浪费人力物力。
吸头结构如图7所示，吸头7上端大、下端小，吸头上部设置有沿周向间隔分布的凸筋7.1，吸头上端设置有挡环7.2。
现有的自动化设备存在多放、漏放、结构复杂或吸头单个装盒等问题，同时还存在装载效率低的问题，需要进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种使用方便，实用性强，效率高的上下伸缩式吸头取料机构及其工作方法。
本发明采用以下方案实现：一种上下伸缩式吸头取料机构，包括底板，所述底板上设置有吸头输送机构，所述吸头输送机构的出料端设置有能沿水平横向往复运动并能升降的吸头取料机构，所述吸头取料机构下方设置有能沿水平纵向往复运动的吸头盒传送机构，所述吸头盒传送机构上设置有用以承接吸头的吸头盒；所述吸头取料机构包括取料滑块，所述取料滑块朝向吸头输送机构一侧设置有一排吸头悬挂槽。
进一步的，所述吸头取料机构安装在其下方的取料传送机构上，所述取料传送机构包括底座，所述底座上安装有能沿水平横向往复运动的传送滑块，所述取料滑块安装于所述传送滑块上并且所述传送滑块上设置有驱动取料滑块升降的升降驱动机构。
进一步的，所述升降驱动机构包括立在传送滑块上的第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架上设置有竖向滑轨，所述取料滑块上固定连接有与第一固定支架和第二固定支架位置对应的第一连接支架和第二连接支架，所述第一连接支架上安装有与第一固定支架上竖向滑轨配合的移动滑块，第二连接支架和第二固定支架之间安装有驱动取料滑块升降的曲柄滑块机构或气缸。
进一步的，所述底座上侧一端安装有横向电机，所述横向电机通过丝杆螺母副驱动传送滑块沿水平横向往复运动；所述传送滑块朝向吸头输送机构开设有矩形槽口，所述取料滑块安装于所述矩形槽口中并能相对其上下滑动，传送滑块在矩形槽口两侧设置有吸头挡板。
进一步的，所述取料滑块上设置有一排位于吸头悬挂槽上方的吸头稳定槽，所述吸头稳定槽与吸头上端部配合，所述吸头悬挂槽与吸头中部配合。
进一步的，所述吸头盒传送机构包括吸头盒承接盘，所述吸头盒承接盘上沿横向间隔设置有两个用以放置吸头盒的吸头盒安装位，吸头输送机构位于吸头盒承接盘的两个吸头盒安装位中间上方，所述吸头盒承接盘在吸头盒安装位处设置有贴着吸头盒外侧壁的限位挡板，所述底板上安装有纵向电机，所述纵向电机通过丝杆螺母副驱动吸头盒承接盘沿水平纵向往复运动。
本发明另一技术方案：一种如上所述的上下伸缩式吸头取料机构的工作方法，包括以下步骤：（1）取料滑块沿横向从左向右移动，吸头输送机构将吸头向前送出，吸头逐个进入取料滑块的吸头悬挂槽中；（2）当取料滑块的吸头悬挂槽都装满吸头时，取料滑块移动到右侧吸头盒上方，这时取料滑块将吸头悬挂槽上悬挂的整排吸头装放入右侧吸头盒中；（3）取料滑块沿横向从右向左移动，吸头输送机构将吸头向前送出，吸头逐个进入取料滑块的吸头悬挂槽中；（4）当取料滑块的吸头悬挂槽都装满吸头时，取料滑块移动到左侧吸头盒上方，这时取料滑块将吸头悬挂槽上悬挂的整排吸头装放入左侧吸头盒中；（5）重复上述步骤（1）~（4）直至完成两侧吸头盒的装载。
进一步的，步骤（2）和步骤（4）吸头装放的具体过程：a、吸头盒承接盘沿纵向向前移动使吸头盒上的一排吸头孔对准取料滑块的一排吸头悬挂槽；b、控制整个吸头取料机构下降，使取料滑块上悬挂的一排吸头下端插入吸头盒上一排吸头孔中；c、接着吸头盒承接盘沿纵向向后移动使吸头脱离取料滑块的吸头悬挂槽，然后吸头取料机构上升回位。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明上下伸缩式吸头取料机构设计合理，使用方便，实用性强，能够实现吸头自动装盒，装盒速度快，装盒通量高，大降低劳动强度，并且能够实现了双向装载，装载效率高。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例整体结构立体图；
图2为本发明实施例整体结构俯视图；
图3为本发明实施例中传送滑块的结构示意图；
图4为本发明实施例中取料滑块的结构示意图；
图5为本发明实施例中吸头盒承接盘的结构示意图；
图6为本发明实施例中吸头输送机构的结构示意图；
图7为本发明吸头的结构示意图；
图中标号说明：1-底板、2-底座、3-取料传送机构、3.1-横向电机、3.2-传送滑块、3.21-第一固定支架、3.22-第二固定支架、3.23-矩形槽口、3.24-丝杆螺母固定座、3.25-光杆滑块固定座、3.26-吸头挡板、4-吸头取料机构、4.1-取料滑块、4.11-吸头稳定槽、4.12-吸头悬挂槽、4.13-第一连接支架、4.14-第二连接支架、5-吸头盒传送机构、5.1-纵向电机、5.2-吸头盒承接盘、5.21-丝杆螺母连接座；5.22-限位挡板、5.23-光杆滑块连接座、6-吸头输送机构、6.1-吸头悬挂滑轨、7-吸头、7.1-凸筋、7.2-挡环。
具体实施方式
如图1~7所示，一种上下伸缩式吸头取料机构，包括底板1，所述底板1上设置有吸头输送机构6，所述吸头输送机构6的出料端设置有能沿水平横向往复运动并能升降的吸头取料机构4，所述吸头取料机构4下方设置有能沿水平纵向往复运动的吸头盒传送机构5，所述吸头盒传送机构5上设置有用以承接吸头的吸头盒；所述吸头取料机构4包括取料滑块4.1，所述取料滑块4.1朝向吸头输送机构一侧设置有一排吸头悬挂槽4.12，每个吸头悬挂槽4.12悬挂一个吸头；吸头输送机构6将吸头逐一送出，取料滑块横向移动使吸头逐个进入取料滑块的吸头悬挂槽中，等取料滑块的吸头悬挂槽整排装满吸头后，吸头盒传送机构5将吸头盒沿水平纵向移动到取料滑块的吸头悬挂槽下方，控制整个吸头取料机构下降，使取料滑块上悬挂的一排吸头下端插入吸头盒上对应的吸头孔中，接着吸头盒传送机构5再带动吸头盒沿水平纵向移动使吸头脱离吸头悬挂槽，到此便完成吸头盒上一排吸头的装载，重复上述过程，便可以完成吸头盒上所有吸头的装载工作。
所述吸头7上端大、下端小，吸头上部设置有沿周向间隔分布的凸筋7.1，吸头上端设置有挡环7.2。
在本实施例中，所述吸头取料机构4安装在其下方的取料传送机构3上，所述取料传送机构3包括底座2，所述底座2上安装有能沿水平横向往复运动的传送滑块3.2，所述取料滑块4.1安装于所述传送滑块3.2上并且所述传送滑块3.2上设置有驱动取料滑块4.1升降的升降驱动机构，通过传送滑块的横向移动带动取料滑块横向移动，通过升降驱动机构实现取料滑块的升降。
在本实施例中，所述升降驱动机构包括立在传送滑块3.2上的第一固定支架3.21和第二固定支架3.22，所述第一固定支架3.21上设置有竖向滑轨，所述取料滑块4.1上固定连接有与第一固定支架3.21和第二固定支架3.22位置对应的第一连接支架4.13和第二连接支架4.14，所述第一连接支架4.13上安装有与第一固定支架3.21上竖向滑轨配合的移动滑块，第二连接支架4.14和第二固定支架3.22之间安装有驱动取料滑块4.1升降的曲柄滑块机构或气缸，采用气缸时，气缸一端铰接于第二固定支架上端，另一端铰接于第二连接支架上端；采用曲柄滑块机构时，曲柄滑块机构的滑块安装在第二连接支架上端，曲柄滑块机构的曲柄转动安装于第二固定支架上端并且第二固定支架上端安装有驱动曲柄转动的电机。
在本实施例中，所述底座2上侧一端安装有横向电机3.1，所述横向电机3.1通过丝杆螺母副驱动传送滑块沿水平横向往复运动，底座上沿横向安装有导向光杆，传送滑块底部设置有与导向光杆滑动配合的光杆滑块，传动滑块上设置有丝杆螺母固定座3.24和光杆滑块固定座3.25。
在本实施例中，所述传送滑块3.2朝向吸头输送机构开设有矩形槽口3.23，所述取料滑块安装于所述矩形槽口中并能相对其上下滑动，传送滑块在矩形槽口两侧设置有吸头挡板3.26，吸头挡板3.26用以在取料滑块升降时挡在吸头输送机构6出料端阻止吸头继续出料。
在本实施例中，为了保证吸头在取料滑块上悬挂稳定，所述取料滑块4.1上设置有一排位于吸头悬挂槽4.12上方的吸头稳定槽4.11，所述吸头稳定槽呈半圆形，吸头稳定槽4.11与吸头上端部配合，所述吸头悬挂槽呈U形，吸头悬挂槽4.12与吸头中部配合，吸头悬挂时，吸头的凸筋7.1卡在吸头悬挂槽4.12上侧，吸头的挡环7.2卡在吸头稳定槽4.11上侧或吸头的挡环7.2进入吸头稳定槽4.11中。
在本实施例中，所述吸头盒传送机构5包括吸头盒承接盘5.2，所述吸头盒承接盘5.2上沿横向间隔设置有两个用以放置吸头盒的吸头盒安装位，吸头输送机构位于吸头盒承接盘的两个吸头盒安装位中间上方，取料滑块沿横向从左向右移动时将悬挂的吸头装载右侧吸头盒安装位的吸头盒上，取料滑块从右向左移动时将悬挂的吸头装载左侧吸头盒安装位的吸头盒上，取料滑块在左、右两个吸头盒安装位间沿横向往复运动，这样可以实现取料滑块的进程和返程都进行一次装载工作，进一步提高装载效率；所述吸头盒承接盘5.2在吸头盒安装位处设置有贴着吸头盒外侧壁的限位挡板5.22，保证吸头盒位置，提高装在精度；所述底板1上安装有纵向电机5.1，所述纵向电机5.1通过丝杆螺母副驱动吸头盒承接盘沿水平纵向往复运动，底板上沿纵向安装有导向光杆，吸头盒承接盘底部设置有与导向光杆滑动配合的光杆滑块，吸头盒承接盘两端设置有光杆滑块连接座5.23，两个吸头盒安装位中间设置有丝杆螺母连接座5.21。吸头盒放置在吸头盒安装位上，吸头盒上设置有阵列分布的吸头孔，横向每排吸头孔的数量与取料滑块4.1上的吸头稳定槽和吸头悬挂槽的数量一致，并且吸头稳定槽的间距、吸头悬挂槽的间距和吸头盒上吸头孔的间距相同。
在本实施例中，所述吸头输送机构6包括带有斜度的吸头悬挂滑轨6.1和直振器（图中未示出），取料滑块靠近吸头悬挂滑轨出料端，吸头悬挂滑轨吸头通过吸头进料装置送入吸头悬挂滑轨，吸头进料装置为现有技术，在此不对其结构和工作原理做具体阐述，直振器使吸头悬挂滑轨振动，吸头的凸筋卡在吸头悬挂滑轨上侧，吸头在吸头悬挂滑轨上小端朝下、大端朝上利用振动一个接一个从向前（即较低端）送出。
一种如上所述的上下伸缩式吸头取料机构的工作方法，包括以下步骤：（1）横向电机正转驱动取料滑块沿横向从左向右移动，吸头输送机构通过振动将吸头向前送出，吸头逐个进入取料滑块的吸头悬挂槽中；（2）当取料滑块的吸头悬挂槽都装满吸头时，传送滑块带动取料滑块移动到右侧吸头盒上方，这时取料滑块将吸头悬挂槽上悬挂的整排吸头装放入右侧吸头盒中；（3）横向电机反转驱动取料滑块沿横向从右向左移动，吸头输送机构通过振动将吸头向前送出，吸头逐个进入取料滑块的吸头悬挂槽中；（4）当取料滑块的吸头悬挂槽都装满吸头时，传送滑块带动取料滑块移动到左侧吸头盒上方，这时取料滑块将吸头悬挂槽上悬挂的整排吸头装放入左侧吸头盒中；（5）重复上述步骤（1）~（4）直至完成两侧吸头盒的装载。
进一步的，步骤（2）和步骤（4）吸头装放的具体过程：a、纵向电机正转控制吸头盒承接盘沿纵向向前移动使吸头盒上的一排（从第一排开始）吸头孔对准取料滑块的一排吸头悬挂槽；b、通过曲柄滑块机构或气缸控制整个吸头取料机构下降，使取料滑块上悬挂的一排吸头下端插入吸头盒上一排吸头孔中；c、接着纵向电机反转控制吸头盒承接盘沿纵向向后移动使吸头脱离取料滑块的吸头悬挂槽，然后通过曲柄滑块机构或气缸控制吸头取料机构上升回位。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (2)

1.一种上下伸缩式吸头取料机构的工作方法，其特征在于：所述上下伸缩式吸头取料机构包括底板，所述底板上设置有吸头输送机构，所述吸头输送机构的出料端设置有能沿水平横向往复运动并能升降的吸头取料机构，所述吸头取料机构下方设置有能沿水平纵向往复运动的吸头盒传送机构，所述吸头盒传送机构上设置有用以承接吸头的吸头盒；所述吸头取料机构包括取料滑块，所述取料滑块朝向吸头输送机构一侧设置有一排吸头悬挂槽；所述吸头取料机构安装在其下方的取料传送机构上，所述取料传送机构包括底座，所述底座上安装有能沿水平横向往复运动的传送滑块，所述取料滑块安装于所述传送滑块上并且所述传送滑块上设置有驱动取料滑块升降的升降驱动机构；所述升降驱动机构包括立在传送滑块上的第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架上设置有竖向滑轨，所述取料滑块上固定连接有与第一固定支架和第二固定支架位置对应的第一连接支架和第二连接支架，所述第一连接支架上安装有与第一固定支架上竖向滑轨配合的移动滑块，第二连接支架和第二固定支架之间安装有驱动取料滑块升降的曲柄滑块机构或气缸；所述取料滑块上设置有一排位于吸头悬挂槽上方的吸头稳定槽，所述吸头稳定槽与吸头上端部配合，所述吸头悬挂槽与吸头中部配合；所述底座上侧一端安装有横向电机，所述横向电机通过丝杆螺母副驱动传送滑块沿水平横向往复运动；所述传送滑块朝向吸头输送机构开设有矩形槽口，所述取料滑块安装于所述矩形槽口中并能相对其上下滑动，传送滑块在矩形槽口两侧设置有吸头挡板；所述吸头盒传送机构包括吸头盒承接盘，所述吸头盒承接盘上沿横向间隔设置有两个用以放置吸头盒的吸头盒安装位，吸头输送机构位于吸头盒承接盘的两个吸头盒安装位中间上方，所述吸头盒承接盘在吸头盒安装位处设置有贴着吸头盒外侧壁的限位挡板，所述底板上安装有纵向电机，所述纵向电机通过丝杆螺母副驱动吸头盒承接盘沿水平纵向往复运动；所述工作方法包括以下步骤：（1）取料滑块沿横向从左向右移动，吸头输送机构将吸头向前送出，吸头逐个进入取料滑块的吸头悬挂槽中；（2）当取料滑块的吸头悬挂槽都装满吸头时，取料滑块移动到右侧吸头盒上方，这时取料滑块将吸头悬挂槽上悬挂的整排吸头装放入右侧吸头盒中；（3）取料滑块沿横向从右向左移动，吸头输送机构将吸头向前送出，吸头逐个进入取料滑块的吸头悬挂槽中；（4）当取料滑块的吸头悬挂槽都装满吸头时，取料滑块移动到左侧吸头盒上方，这时取料滑块将吸头悬挂槽上悬挂的整排吸头装放入左侧吸头盒中；（5）重复上述步骤（1）~（4）直至完成两侧吸头盒的装载。
2.根据权利要求1 所述的上下伸缩式吸头取料机构的工作方法，其特征在于：步骤（2）和步骤（4）吸头装放的具体过程：a、吸头盒承接盘沿纵向向前移动使吸头盒上的一排吸头孔对准取料滑块的一排吸头悬挂槽；b、控制整个吸头取料机构下降，使取料滑块上悬挂的一排吸头下端插入吸头盒上一排吸头孔中；c、接着吸头盒承接盘沿纵向向后移动使吸头脱离取料滑块的吸头悬挂槽，然后吸头取料机构上升回位。
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