CN113020933B - 一种自动化纯化柱压盖装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化纯化柱压盖装置以及方法，包括壳体输送线、端盖输送线、壳体辅助定位机构、龙门架、压盖机构和自动控制系统；所述端盖输送线位于壳体输送线的右侧，且端盖输送线与壳体输送线相互垂直设置，壳体辅助定位机构位于壳体输送线末端的下方，同时壳体辅助定位机构固定安装在壳体输送线的右侧；本发明中压盖位置实时确定，确保端盖精准地扣戴在纯化柱壳体上；本发明结构整体紧凑，采用壳体辅助定位机构代替传统的输送带承受压盖时所收到的冲击，同时圆弧形的辅助定位块可以包覆住纯化柱外壳，可以有效的防止纯化柱在压盖时发生变形。

Description

一种自动化纯化柱压盖装置以及方法

技术领域

本发明涉及纯化柱加工设备领域，具体是一种自动化纯化柱压盖装置以及方法。

背景技术

实验室超纯水机大致分为预处理、反渗透、离子交换、终端超滤四个单元。自来水首先通过预处理单元，去除水中较大的颗粒、悬浮物以及部分有机物。然后进入反渗透单元，对水中的离子物质和大分子物质（如病毒、微生物等）进行截留性去除。之后再经过离子交换单元，对经过膜去除后残余的微少离子进行纯化和超纯化，使水中的离子含量降低到痕量水平。最后通过UV、超滤等技术确保超纯水中的微生物、有机物和热原满足各类实验应用需求。

其中纯化柱是超纯水机的重要组成部件，在一种纯化柱的装配过程中，其顶盖与纯化柱的壳体直接在输送线上直接压盖，对输送线的冲击较大，长时间容易造成输送线的变形，同时纯化柱的壳体的整体刚度较低，在压盖过程中对纯化柱的壳体没有保护，纯化柱的壳体容易发生变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化纯化柱压盖装置以及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动化纯化柱压盖装置，包括壳体输送线、端盖输送线、壳体辅助定位机构、龙门架、压盖机构和自动控制系统；所述壳体输送线用于输送纯化柱壳体并且起到部分的定位纯化柱壳体的作用；

所述端盖输送线用于储存端盖并且保证连续供应端盖给压盖机构；

所述壳体辅助定位机构用于定位纯化柱壳体的作用并且承受压盖时压盖机构间接对纯化柱壳体的作用力；

所述压盖机构用于将端盖输送线输送的端盖压入壳体输送线输送的定位纯化柱壳体；

所述龙门架用于安装壳体辅助定位机构、压盖机构以及自动控制系统的传感器；

所述端盖输送线位于壳体输送线的右侧，且端盖输送线与壳体输送线相互垂直设置，壳体辅助定位机构位于壳体输送线末端的下方，同时壳体辅助定位机构固定安装在壳体输送线的右侧；所述龙门架位于壳体输送线和端盖输送线的交汇处，龙门架包括四根立柱，这四根立柱分为两组且每组两根，两组立柱分别位于壳体输送线的两侧，端盖输送线的末端位于龙门架右侧的立柱之间，立柱的顶部设有顶部支架。

进一步的，所述壳体输送线包括输送支架，输送支架包括左侧支架和右侧支架，其中左侧支架的高度大于右侧支架的高度，左侧支架和右侧支架底部之间通过连接杆固定连接，其中连接杆起到连接左侧支架和右侧支架的作用，左侧支架的高度大于右侧支架的高度，左侧支架的顶部设有左侧安装架，右侧支架的顶部固定安装有右侧安装架，左侧安装架和右侧安装架均倾斜设置，且左侧安装架和右侧安装架之间设有倾斜设置的若干根输送带转轴，左侧安装架上均匀间隔开设有若干左轴承安装孔，右侧安装架上均匀间隔开设有若干右轴承安装孔，右轴承安装孔和左轴承安装孔一对应设置，左轴承安装孔内固定安装有左圆锥滚子轴承，右轴承安装孔内固定安装有右圆锥滚子轴承，左圆锥滚子轴承和右圆锥滚子轴承对称设置，其中左圆锥滚子轴承和右圆锥滚子轴承的内圈与输送带转轴的左右两端分别固定连接，输送带转轴的左端均穿出左侧安装架，输送带转轴的左端均固定安装有链轮，若干根输送带转轴上的链轮之间通过链条传动连接；输送支架前端的一根输送带转轴穿出右侧安装架；

所述右侧支架的底部固定安装有输送带电机，输送带电机的输出轴通过连轴器与输送带转轴固定连接。

进一步的，所述输送带转轴上还固定套接有转辊，转辊上安装有输送带，输送带为PVC材质，同时输送带的表面均匀间隔开设有若干弧形的容置槽，同时容置槽的前后两侧均一体成型有第一弧形挡块，两个第一弧形挡块相互对称设置；在作业时，纯化柱壳体位于容置槽内，两个第一弧形挡块共同限位纯化柱壳体的位移。

进一步的，所述端盖输送线包括存盖仓、理盖机构、理盖输送电机、端盖输送线支架，所述端盖输送线支架用于支撑存盖仓、理盖机构和理盖输送电机，所述存盖仓倾斜设置且顶部开口设置，存盖仓内可以大量的储存封盖，存盖仓的底部设有出口，存盖仓底部的出口处设有理盖结构，理盖结构包括理盖转盘和理盖仓，理盖仓与存盖仓底部的出口连通，理盖仓同样倾斜设置且倾斜角度与存盖仓的倾斜角度一致，理盖转盘转动设置在理盖仓内；

所述理盖转盘的外延圆形阵列设有若干半圆形的缺口，该缺口的直径略大于纯化柱的端盖的直径，理盖仓的中心处开设有底部圆锥滚子轴承安装孔，底部圆锥滚子轴承安装孔内固定安装有，底部圆锥滚子轴承，理盖转盘的底部固定连接有转盘转轴，转盘转轴与底部圆锥滚子轴承的内圈固定连接，且转盘转轴的轴肩处于底部圆锥滚子轴承抵接；所述理盖输送电机的输出轴驱动连接转盘转轴，理盖输送电机为步进电机，理盖输送电机固定安装在端盖输送线支架的中部；

理盖仓的底部连接有端盖输出轨道，端盖输出轨道同样架设在端盖输送线支架上，同时端盖输出轨道同样倾斜设置，端盖输出轨道的宽度略大于纯化柱的端盖的直径，且端盖输出轨道的末端向下倾斜设置，且端盖输出轨道的末端与输送带的表面相互垂直；端盖输出轨道的末端开设有一圆形的出盖口，该出盖口的直径大于端盖的直径，同时出盖口的内圈固定连接有若干弹性件，该若干弹性件呈圆形阵列在出盖口的内圈处，同时弹性件设有三个，弹性件呈扇环形，且该扇环形的弹性件的内径略小于端盖的直径，弹性件具体为硅胶材质。

进一步的，所述端盖输出轨道的表面设有盖板，盖板用于防止端盖从端盖输出轨道左侧掉落，盖板的底部设有一个与出盖口对应设置的通孔，且该通孔的直径与出盖口直径一致，且该通孔的内圈处同样设有弹性件。

进一步的，所述壳体辅助定位机构包括定位导柱和定位气缸安装板；定位气缸安装板倾斜设置，且定位气缸安装板的两端与龙门架右侧的立柱固定连接，所述定位气缸安装板顶部中心处固定安装有定位气缸，定位气缸的输出轴与活动板的顶部中心固定连接，定位气缸安装板顶部中心处开设有供定位气缸的输出轴穿出的通孔；

所述定位导柱上滑动连接有定位导套，定位导套固定安装在定位气缸安装板四角处，定位气缸安装板下方设有活动板，活动板的四角处定位导柱的顶部，活动板底部设有辅助定位块；定位气缸的输出轴的末端与活动板顶部固定连接。

进一步的，所述辅助定位块为圆弧形，辅助定位块的底部还一体成型有一抵接块，且辅助定位块的内侧壁固定粘接有橡胶垫，所述壳体辅助定位机构用于在纯化柱输送至压盖位后，定位气缸驱动辅助定位块下行，圆弧形的辅助定位块的内侧壁限制纯化柱壳体的水平位置，同时抵接块用于承受压盖时的压力。

进一步的，所述压盖机构包括压盖气缸，压盖气缸固定安装在压盖气缸安装板上，压盖气缸安装板与龙门架左侧的立柱，压盖气缸的输出轴上安装有压盖块，压盖块底部中心处开设有吸盘安装槽，吸盘安装槽内安装有真空吸盘。

进一步的，所述自动控制系统包括相互电连接的控制单元、检测单元、运动控制器和执行单元，所述控制单元为工控机，用于系统总体调度和人机交互，连接有显示器，用于系统人机交互界面显示；所述检测单元由第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；所述运动控制器负责运行PLC程序和执行单元运动程序，完成执行单元运动工作流程和时序控制；

所述执行单元包括输送带电机、理盖输送电机、定位气缸、压盖气缸以及真空吸盘；

所述第一传感器安装在顶部支架下方，用于检测此位置是否有纯化柱壳体通过；第一传感器和工控机电连接

纯化柱壳体沿着壳体输送线向前输送，当一个纯化柱壳体通过壳体输送线上方的第一传感器下，第一传感器发生信号变化并将信号传递给工控机；

所述第二传感器安装在壳体输送线上，第二传感器检测壳体输送线的输送速度并传递给工控机；

第三传感器位于顶部支架下方，且位于压盖位置的正上方，第三传感器接受到信号后控制输送带电机制动；

第四传感器位于端盖输出轨道上方，用于检测端盖输出轨道内有无端盖。

一种自动化纯化柱压盖方法，具体包括以下步骤；

S1、第四传感器检测到端盖输出轨道内无端盖，第四传感器将输出给工控机，工控机通过运动控制器控制理盖输送电机转动，倾斜设置的存盖仓内的端盖滑落至理盖机构处，理盖输送电机带动理盖转盘转动，端盖落入缺口内，理盖转盘转动使得端盖有序的从存盖仓排出，从存盖仓排出的端盖落入端盖输出轨道，然后端盖落入出盖口处，被弹性件限制住，不会因为自身的重力而从出盖口落下；

S2、壳体输送线启动，纯化柱壳体位于容置槽内，两个第一弧形挡块共同限位纯化柱壳体的位移，壳体输送线输送壳体前进，第二传感器实时监测壳体输送线的线速度；

S3、纯化柱壳体沿着壳体输送线向前输送，当一个纯化柱壳体通过第一传感器时，第一传感器发生信号变化并将信号传递给工控机，工控机通过运动控制器控制定位气缸驱动辅助定位块下行定位纯化柱壳体，压盖气缸以及真空吸盘驱动端盖下行压盖在正好运动至压盖位置的纯化柱壳体上；

S4、纯化柱壳体沿着壳体输送线继续前进至压盖位置，第三传感器检测到信号，壳体输送线停止，此时辅助定位块刚好定位住纯化柱壳体，压盖气缸也恰好驱动压盖块下压端盖；

S5、压盖完毕后的纯化柱壳体继续往前输送，并重复执行步骤S1-S4。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

倾斜设置的存盖仓内的端盖滑落至理盖机构处，理盖输送电机带动理盖转盘转动，端盖落入缺口内，理盖转盘转动使得端盖有序的从存盖仓排出，从存盖仓排出的端盖落入端盖输出轨道，然后端盖落入出盖口处，被弹性件限制住，不会因为自身的重力而从出盖口落下；

所述壳体辅助定位机构用于在纯化柱输送至压盖位后，定位气缸驱动辅助定位块下行，圆弧形的辅助定位块的内侧壁限制纯化柱壳体的水平位置，同时抵接块用于承受压盖时的压力；

本发明中压盖位置，由工控机根据输送带电机、定位气缸、压盖气缸的具体相应速度、实际运动和信号采集情况，进行实时确定；在纯化柱壳体和端盖保持相对静止时，将端盖扣压在纯化柱壳体上，从而确保端盖精准地扣戴在纯化柱壳体上。

本发明结构整体紧凑，采用壳体辅助定位机构代替传统的输送带承受压盖时所收到的冲击，同时圆弧形的辅助定位块可以包覆住纯化柱外壳，可以有效的防止纯化柱在压盖时发生变形。

附图说明

图1为一种自动化纯化柱压盖装置的俯视图。

图2为一种自动化纯化柱压盖装置的结构示意图。

图3为一种自动化纯化柱压盖装置中壳体输送线的结构示意图。

图4为一种自动化纯化柱压盖装置中容置槽的结构示意图。

图5为一种自动化纯化柱压盖装置中端盖输送线的结构示意图。

图6为一种自动化纯化柱压盖装置中A处的结构示意图。

图7为一种自动化纯化柱压盖装置中端盖输出轨道末端的结构示意图。

图8为一种自动化纯化柱压盖装置中端盖输出轨道末端的内部结构示意图。

图9为一种自动化纯化柱压盖装置中壳体辅助定位机构的结构示意图。

图10为一种自动化纯化柱压盖装置中辅助定位块的结构示意图。

图11为一种自动化纯化柱压盖装置中压盖块的结构示意图。

图12为一种自动化纯化柱压盖装置的控制系统框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-12，一种自动化纯化柱压盖装置，包括壳体输送线100、端盖输送线200、壳体辅助定位机构300、龙门架400、压盖机构500和自动控制系统；所述壳体输送线100用于输送纯化柱壳体并且起到部分的定位纯化柱壳体的作用；

所述端盖输送线200用于储存端盖并且保证连续供应端盖给压盖机构500；

所述壳体辅助定位机构300用于定位纯化柱壳体的作用并且承受压盖时压盖机构500间接对纯化柱壳体的作用力；

所述压盖机构500用于将端盖输送线200输送的端盖压入壳体输送线100输送的定位纯化柱壳体；

所述龙门架400用于安装壳体辅助定位机构300、压盖机构500以及自动控制系统的传感器；

所述端盖输送线200位于壳体输送线100的右侧，且端盖输送线200与壳体输送线100相互垂直设置，壳体辅助定位机构300位于壳体输送线100末端的下方，同时壳体辅助定位机构300固定安装在壳体输送线100的右侧；所述龙门架400位于壳体输送线100和端盖输送线200的交汇处，龙门架400包括四根立柱410，这四根立柱410分为两组且每组两根，两组立柱分别位于壳体输送线100的两侧，端盖输送线200的末端位于龙门架400右侧的立柱410之间，立柱410的顶部设有顶部支架420；

所述壳体输送线100包括输送支架110，输送支架110包括左侧支架111和右侧支架112，其中左侧支架111的高度大于右侧支架112的高度，左侧支架111和右侧支架112底部之间通过连接杆113固定连接，其中连接杆113起到连接左侧支架111和右侧支架112的作用，左侧支架111的高度大于右侧支架112的高度，左侧支架111的顶部设有左侧安装架120，右侧支架112的顶部固定安装有右侧安装架130，左侧安装架120和右侧安装架130均倾斜设置，且左侧安装架120和右侧安装架130之间设有倾斜设置的若干根输送带转轴140，左侧安装架120上均匀间隔开设有若干左轴承安装孔121，右侧安装架130上均匀间隔开设有若干右轴承安装孔131，右轴承安装孔131和左轴承安装孔121一对应设置，左轴承安装孔121内固定安装有左圆锥滚子轴承122，右轴承安装孔131内固定安装有右圆锥滚子轴承132，左圆锥滚子轴承122和右圆锥滚子轴承132对称设置，其中左圆锥滚子轴承122和右圆锥滚子轴承132的内圈与输送带转轴140的左右两端分别固定连接，输送带转轴140的左端均穿出左侧安装架120，输送带转轴140的左端均固定安装有链轮141，若干根输送带转轴140上的链轮141之间通过链条传动连接；输送支架110前端的一根输送带转轴140穿出右侧安装架130；

所述右侧支架112的底部固定安装有输送带电机150，输送带电机150的输出轴通过连轴器与输送带转轴140固定连接；

所述输送带转轴140上还固定套接有转辊141，转辊141上安装有输送带160，输送带160为PVC材质，同时输送带160的表面均匀间隔开设有若干弧形的容置槽161，同时容置槽161的前后两侧均一体成型有第一弧形挡块162，两个第一弧形挡块162相互对称设置；在作业时，纯化柱壳体位于容置槽161内，两个第一弧形挡块162共同限位纯化柱壳体的位移；

所述端盖输送线200包括存盖仓210、理盖机构220、理盖输送电机230、端盖输送线支架240，所述端盖输送线支架240用于支撑存盖仓210、理盖机构220和理盖输送电机230，所述存盖仓210倾斜设置且顶部开口设置，存盖仓210内可以大量的储存封盖，存盖仓210的底部设有出口，存盖仓210底部的出口处设有理盖结构220，理盖结构220包括理盖转盘221和理盖仓222，理盖仓222与存盖仓210底部的出口连通，理盖仓222同样倾斜设置且倾斜角度与存盖仓210的倾斜角度一致，理盖转盘221转动设置在理盖仓222内；

所述理盖转盘221的外延圆形阵列设有若干半圆形的缺口2211，该缺口2211的直径略大于纯化柱的端盖的直径，理盖仓222的中心处开设有底部圆锥滚子轴承安装孔223，底部圆锥滚子轴承安装孔223内固定安装有，底部圆锥滚子轴承224，理盖转盘221的底部固定连接有转盘转轴225，转盘转轴225与底部圆锥滚子轴承224的内圈固定连接，且转盘转轴225的轴肩处于底部圆锥滚子轴承224抵接；所述理盖输送电机230的输出轴驱动连接转盘转轴225，理盖输送电机230为步进电机，理盖输送电机230固定安装在端盖输送线支架240的中部；

理盖仓222的底部连接有端盖输出轨道250，端盖输出轨道250同样架设在端盖输送线支架240上，同时端盖输出轨道250同样倾斜设置，端盖输出轨道250的宽度略大于纯化柱的端盖的直径，且端盖输出轨道250的末端向下倾斜设置，且端盖输出轨道250的末端与输送带160的表面相互垂直；端盖输出轨道250的末端开设有一圆形的出盖口251，该出盖口251的直径大于端盖的直径，同时出盖口251的内圈固定连接有若干弹性件252，该若干弹性件252呈圆形阵列在出盖口251的内圈处，同时弹性件252设有三个，弹性件252呈扇环形，且该扇环形的弹性件252的内径略小于端盖的直径，弹性件252具体为硅胶材质；

端盖输出轨道250的表面设有盖板253，盖板253用于防止端盖从端盖输出轨道250左侧掉落，盖板253的底部设有一个与出盖口251对应设置的通孔，且该通孔的直径与出盖口251直径一致，且该通孔的内圈处同样设有弹性件252；

端盖输送线200作业时，倾斜设置的存盖仓210内的端盖滑落至理盖机构220处，理盖输送电机230带动理盖转盘221转动，端盖落入缺口2211内，理盖转盘221转动使得端盖有序的从存盖仓210排出，从存盖仓210排出的端盖落入端盖输出轨道250，然后端盖落入出盖口251处，被弹性件252限制住，不会因为自身的重力而从出盖口251落下；

所述壳体辅助定位机构300包括定位导柱310和定位气缸安装板320；定位气缸安装板320倾斜设置，且定位气缸安装板320的两端与龙门架400右侧的立柱410固定连接，所述定位气缸安装板320顶部中心处固定安装有定位气缸350，定位气缸350的输出轴与活动板330的顶部中心固定连接，定位气缸安装板320顶部中心处开设有供定位气缸350的输出轴穿出的通孔；

所述定位导柱310上滑动连接有定位导套311，定位导套311固定安装在定位气缸安装板320四角处，定位气缸安装板320下方设有活动板330，活动板330的四角处定位导柱310的顶部，活动板330底部设有辅助定位块340；定位气缸350的输出轴的末端与活动板330顶部固定连接；

所述辅助定位块340为圆弧形，辅助定位块340的底部还一体成型有一抵接块341，且辅助定位块340的内侧壁固定粘接有橡胶垫，

所述壳体辅助定位机构300用于在纯化柱输送至压盖位后，定位气缸350驱动辅助定位块340下行，圆弧形的辅助定位块340的内侧壁限制纯化柱壳体的水平位置，同时抵接块342用于承受压盖时的压力；

所述压盖机构500包括压盖气缸510，压盖气缸510固定安装在压盖气缸安装板520上，压盖气缸安装板520与龙门架400左侧的立柱410，压盖气缸510的输出轴上安装有压盖块530，压盖块530底部中心处开设有吸盘安装槽531，吸盘安装槽531内安装有真空吸盘540；

所述自动控制系统500包括相互电连接的控制单元、检测单元、运动控制器和执行单元，

所述控制单元为工控机，用于系统总体调度和人机交互，连接有显示器，用于系统人机交互界面显示；具体的，所述工控机的型号为研华AIMC-2000；

所述检测单元由第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；

所述运动控制器负责运行PLC程序和执行单元运动程序，完成执行单元运动工作流程和时序控制；具体的，所述运动控制器的型号为欧姆龙CK3E-1210；

所述执行单元包括输送带电机150、理盖输送电机230、定位气缸350、压盖气缸510以及真空吸盘540；

所述第一传感器安装在顶部支架420下方，用于检测此位置是否有纯化柱壳体通过；第一传感器和工控机电连接

纯化柱壳体沿着壳体输送线100向前输送，当一个纯化柱壳体通过壳体输送线100上方的第一传感器下，第一传感器发生信号变化并将信号传递给工控机；

所述第二传感器安装在壳体输送线100上，第二传感器检测壳体输送线100的输送速度并传递给工控机；

第三传感器位于顶部支架420下方，且位于压盖位置的正上方，第三传感器接受到信号后控制输送带电机150制动；

第四传感器位于端盖输出轨道250上方，用于检测端盖输出轨道250内有无端盖，

根据T=S/v(S为第二传感器与压盖位置的水平距离，v为壳体输送线100的输送度，T为纯化柱壳体从第一传感器输送至压盖位置的时间)计算纯化柱壳体从第一传感器位置到压盖位置的时间T；

工控机接收到第一传感器信号和第二传感器信号后，通过运动控制器控制在T时刻，定位气缸350驱动辅助定位块340下行定位纯化柱壳体，压盖气缸510以及真空吸盘540驱动端盖下行压盖在正好运动至压盖位置的纯化柱壳体上；压盖完毕后的纯化柱壳体继续往前输送。

本发明中压盖位置，由工控机根据输送带电机150、定位气缸350、压盖气缸510的具体相应速度、实际运动和信号采集情况，进行实时确定。

在纯化柱壳体和端盖保持相对静止时，将端盖扣压在纯化柱壳体上，从而确保端盖精准地扣戴在纯化柱壳体上。

一种自动化纯化柱压盖方法，具体包括以下步骤；

S1、第四传感器检测到端盖输出轨道250内无端盖，第四传感器将输出给工控机，工控机通过运动控制器控制理盖输送电机230转动，倾斜设置的存盖仓210内的端盖滑落至理盖机构220处，理盖输送电机230带动理盖转盘221转动，端盖落入缺口2211内，理盖转盘221转动使得端盖有序的从存盖仓210排出，从存盖仓210排出的端盖落入端盖输出轨道250，然后端盖落入出盖口251处，被弹性件252限制住，不会因为自身的重力而从出盖口251落下；

S2、壳体输送线100启动，纯化柱壳体位于容置槽161内，两个第一弧形挡块162共同限位纯化柱壳体的位移，壳体输送线100输送壳体前进，第二传感器实时监测壳体输送线100的线速度；

S3、纯化柱壳体沿着壳体输送线100向前输送，当一个纯化柱壳体通过第一传感器时，第一传感器发生信号变化并将信号传递给工控机，工控机通过运动控制器控制定位气缸350驱动辅助定位块340下行定位纯化柱壳体，压盖气缸510以及真空吸盘540驱动端盖下行压盖在正好运动至压盖位置的纯化柱壳体上；

S4、纯化柱壳体沿着壳体输送线100继续前进至压盖位置，第三传感器检测到信号，壳体输送线100停止，此时辅助定位块340刚好定位住纯化柱壳体，压盖气缸510也恰好驱动压盖块530下压端盖；

S5、压盖完毕后的纯化柱壳体继续往前输送，并重复执行步骤S1-S4。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”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，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种自动化纯化柱压盖装置，其特征在于，包括壳体输送线（100）、端盖输送线（200）、壳体辅助定位机构（300）、龙门架（400）、压盖机构（500）和自动控制系统；

所述壳体输送线（100）用于输送纯化柱壳体并且起到部分的定位纯化柱壳体的作用；

所述端盖输送线（200）用于储存端盖并且保证连续供应端盖给压盖机构（500）；

所述壳体辅助定位机构（300）用于定位纯化柱壳体的作用并且承受压盖时压盖机构（500）间接对纯化柱壳体的作用力；

所述压盖机构（500）用于将端盖输送线（200）输送的端盖压入壳体输送线（100）输送的定位纯化柱壳体；

所述龙门架（400）用于安装壳体辅助定位机构（300）、压盖机构（500）以及自动控制系统的传感器；

所述端盖输送线（200）位于壳体输送线（100）的右侧，且端盖输送线（200）与壳体输送线（100）相互垂直设置，壳体辅助定位机构（300）位于端盖输送线（200）的下方，且壳体辅助定位机构（300）位于壳体输送线（100）的右侧；所述龙门架（400）位于壳体输送线（100）和端盖输送线（200）的交汇处，龙门架（400）包括四根立柱（410），这四根立柱（410）分为两组且每组两根，两组立柱分别位于壳体输送线（100）的两侧，端盖输送线（200）的末端位于龙门架（400）右侧的立柱（410）之间，立柱（410）的顶部设有顶部支架（420）；

所述壳体辅助定位机构（300）包括定位导柱（310）和定位气缸安装板（320）；定位气缸安装板（320）倾斜设置，且定位气缸安装板（320）的两端与龙门架（400）右侧的立柱（410）固定连接，所述定位气缸安装板（320）顶部中心处固定安装有定位气缸（350），定位气缸安装板（320）顶部中心处开设有供定位气缸（350）的输出轴穿出的通孔；

所述定位导柱（310）上滑动连接有定位导套，定位导套固定安装在定位气缸安装板（320）四角处，定位气缸安装板（320）下方设有活动板（330），活动板（330）的四角处连接定位导柱（310），活动板（330）底部设有辅助定位块（340）；定位气缸（350）的输出轴的末端与活动板（330）顶部固定连接；

所述辅助定位块（340）为圆弧形，辅助定位块（340）的侧面还一体成型有一抵接块（341），且辅助定位块（340）的内侧壁固定粘接有橡胶垫，所述壳体辅助定位机构（300）用于在纯化柱输送至压盖位后，定位气缸（350）驱动辅助定位块（340）下行，圆弧形的辅助定位块（340）的内侧壁限制纯化柱壳体的水平位置，同时抵接块（341）用于承受压盖时的压力；

所述端盖输送线（200）包括存盖仓（210）、理盖机构（220）、理盖输送电机（230）、端盖输送线支架（240），所述端盖输送线支架（240）用于支撑存盖仓（210）、理盖机构（220）和理盖输送电机（230），所述存盖仓（210）倾斜设置且顶部开口设置，存盖仓（210）内可以大量的储存封盖，存盖仓（210）的底部设有出口，存盖仓（210）底部的出口处设有理盖机构（220），理盖机构（220）包括理盖转盘（221）和理盖仓（222），理盖仓（222）与存盖仓（210）底部的出口连通，理盖仓（222）同样倾斜设置且倾斜角度与存盖仓（210）的倾斜角度一致，理盖转盘（221）转动设置在理盖仓（222）内；

所述理盖转盘（221）的外延圆形阵列设有若干半圆形的缺口（2211），该缺口（2211）的直径略大于纯化柱的端盖的直径，理盖仓（222）的中心处开设有底部圆锥滚子轴承安装孔（223），底部圆锥滚子轴承安装孔（223）内固定安装有底部圆锥滚子轴承（224），理盖转盘（221）的底部固定连接有转盘转轴（225），转盘转轴（225）与底部圆锥滚子轴承（224）的内圈固定连接，且转盘转轴（225）的轴肩与底部圆锥滚子轴承（224）抵接；所述理盖输送电机（230）的输出轴驱动连接转盘转轴（225），理盖输送电机（230）为步进电机，理盖输送电机（230）固定安装在端盖输送线支架（240）的中部；

所述理盖仓（222）的底部连接有端盖输出轨道（250），端盖输出轨道（250）同样架设在端盖输送线支架（240）上，同时端盖输出轨道（250）同样倾斜设置，端盖输出轨道（250）的宽度略大于纯化柱的端盖的直径，且端盖输出轨道（250）的末端向下倾斜设置，且端盖输出轨道（250）的末端与输送带（160）的表面相互垂直；端盖输出轨道（250）的末端开设有一圆形的出盖口（251），该出盖口（251）的直径大于端盖的直径，同时出盖口（251）的内圈固定连接有三个弹性件（252），该三个弹性件（252）呈圆形阵列在出盖口（251）的内圈处，弹性件（252）呈扇环形，且该扇环形的弹性件（252）的内径略小于端盖的直径，弹性件（252）具体为硅胶材质；

所述端盖输出轨道（250）的表面设有盖板（253），盖板（253）用于防止端盖从端盖输出轨道（250）左侧掉落，盖板（253）的底部设有一个与出盖口（251）对应设置的通孔，且该通孔的直径与出盖口（251）直径一致，且该通孔的内圈处同样设有弹性件（252）；

所述压盖机构（500）包括压盖气缸（510），压盖气缸（510）固定安装在压盖气缸安装板（520）上，压盖气缸安装板（520）与龙门架（400）左侧的立柱（410）固定连接，压盖气缸（510）的输出轴上安装有压盖块（530），压盖块（530）底部中心处开设有吸盘安装槽（531），吸盘安装槽（531）内安装有真空吸盘（540）；

所述自动控制系统包括相互电连接的控制单元、检测单元、运动控制器和执行单元，所述控制单元为工控机，用于系统总体调度和人机交互，连接有显示器，用于系统人机交互界面显示；所述检测单元由第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器组成；所述运动控制器负责运行PLC程序和执行单元运动程序，完成执行单元运动工作流程和时序控制；

所述执行单元包括输送带电机（150）、理盖输送电机（230）、定位气缸（350）、压盖气缸（510）以及真空吸盘（540）；

所述第一传感器安装在顶部支架（420）下方，用于检测此位置是否有纯化柱壳体通过；第一传感器和工控机电连接；

纯化柱壳体沿着壳体输送线（100）向前输送，当一个纯化柱壳体经过壳体输送线（100）上方的第一传感器时，第一传感器发生信号变化并将信号传递给工控机；

所述第二传感器安装在壳体输送线（100）上，第二传感器检测壳体输送线（100）的输送速度并传递给工控机；

第三传感器位于顶部支架（420）下方，且位于压盖位置的正上方，第三传感器接受到信号后控制输送带电机（150）制动；

第四传感器位于端盖输出轨道（250）上方，用于检测端盖输出轨道（250）内有无端盖。

2.根据权利要求1所述的一种自动化纯化柱压盖装置，其特征在于，所述壳体输送线（100）包括输送支架（110），输送支架（110）包括左侧支架（111）和右侧支架（112），左侧支架（111）和右侧支架（112）底部之间通过连接杆（113）固定连接，其中连接杆（113）起到连接左侧支架（111）和右侧支架（112）的作用，左侧支架（111）的高度大于右侧支架（112）的高度，左侧支架（111）的顶部设有左侧安装架（120），右侧支架（112）的顶部固定安装有右侧安装架（130），左侧安装架（120）和右侧安装架（130）均倾斜设置，且左侧安装架（120）和右侧安装架（130）之间设有倾斜设置的若干根输送带转轴（140），左侧安装架（120）上均匀间隔开设有若干左轴承安装孔（121），右侧安装架（130）上均匀间隔开设有若干右轴承安装孔（131），右轴承安装孔（131）和左轴承安装孔（121）一一对应设置，左轴承安装孔（121）内固定安装有左圆锥滚子轴承（122），右轴承安装孔（131）内固定安装有右圆锥滚子轴承（132），左圆锥滚子轴承（122）和右圆锥滚子轴承（132）对称设置，其中左圆锥滚子轴承（122）和右圆锥滚子轴承（132）的内圈与输送带转轴（140）的左右两端分别固定连接，输送带转轴（140）的左端均穿出左侧安装架（120），输送带转轴（140）的左端均固定安装有链轮，若干根输送带转轴（140）上的链轮之间通过链条传动连接；输送支架（110）前端的一根输送带转轴（140）穿出右侧安装架（130）；

所述右侧支架（112）的底部固定安装有输送带电机（150），输送带电机（150）的输出轴通过连轴器与输送带转轴（140）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动化纯化柱压盖装置，其特征在于，所述输送带转轴（140）上还固定套接有转辊（141），转辊（141）上安装有输送带（160），输送带（160）为PVC材质，同时输送带（160）的表面均匀间隔开设有若干弧形的容置槽（161），同时容置槽（161）的前后两侧均一体成型有第一弧形挡块（162），两个第一弧形挡块（162）相互对称设置；在作业时，纯化柱壳体位于容置槽（161）内，两个第一弧形挡块（162）共同限位纯化柱壳体的位移。

4.根据权利要求3所述的一种自动化纯化柱压盖装置的压盖方法，其特征在于，具体包括以下步骤；

S1、第四传感器检测到端盖输出轨道（250）内无端盖，第四传感器将信号输出给工控机，工控机通过运动控制器控制理盖输送电机（230）转动，倾斜设置的存盖仓（210）内的端盖滑落至理盖机构（220）处，理盖输送电机（230）带动理盖转盘（221）转动，端盖落入缺口（2211）内，理盖转盘（221）转动使得端盖有序的从存盖仓（210）排出，从存盖仓（210）排出的端盖落入端盖输出轨道（250），然后端盖落入出盖口（251）处，被弹性件（252）限制住，不会因为自身的重力而从出盖口（251）落下；

S2、壳体输送线（100）启动，纯化柱壳体位于容置槽（161）内，两个第一弧形挡块（162）共同限位纯化柱壳体的位移，壳体输送线（100）输送壳体前进，第二传感器实时监测壳体输送线（100）的线速度；

S3、纯化柱壳体沿着壳体输送线（100）向前输送，当一个纯化柱壳体通过第一传感器时，第一传感器发生信号变化并将信号传递给工控机，工控机通过运动控制器控制定位气缸（350）驱动辅助定位块（340）下行定位纯化柱壳体，压盖气缸（510）以及真空吸盘（540）驱动端盖下行，使得端盖压在正好运动至压盖位置的纯化柱壳体上；

S4、纯化柱壳体沿着壳体输送线（100）继续前进至压盖位置，第三传感器检测到信号，壳体输送线（100）停止，此时辅助定位块（340）刚好定位住纯化柱壳体，压盖气缸（510）也恰好驱动压盖块（530）下压端盖；

S5、压盖完毕后的纯化柱壳体继续往前输送，并重复执行步骤S1-S4。

Images