CN113023638A - 一种拧盖装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物设备领域，具体涉及一种拧盖装置，包括能够绕自身轴线转动的拧盖主轴；安装于所述拧盖主轴端头的夹爪组；所述夹爪组包括夹爪限位件与若干个夹爪；所述夹爪包括依次设置的夹持部、安装支点以及限位结构；所述限位结构对应于拧盖主轴段，并且所述限位结构朝向拧盖主轴的一面具有坡面结构；夹爪组中各夹爪的坡面结构共同构成一类圆锥台腔体；能够进行自身轴向方向运动的夹爪控制轴，在其端头设有控制端子；所述控制端子相对于所述类圆锥台腔体的位置不同，所述夹爪绕所述安装支点转动角度不同，所述夹持部的开合度随之不同。本申请的拧盖装置具有高的精准度与稳定性，适用于各类尺寸的生物细胞培养器皿的拧盖动作。

Description

一种拧盖装置

技术领域

本发明涉及生物设备领域，具体涉及一种拧盖装置。

背景技术

在细胞培养过程中，由于需要不定期的为细胞提供新鲜的培养液，故需要不断的拧开与拧合细胞培养器皿的盖体。这个过程存在极大的劳动量，并极易因用力不当导致细胞损失。因此，需要采用一种自动化的方式实现细胞培养器皿，如细胞工厂的拧盖装置。

现有技术如中国专利CN208700535U所公开的旋盖抓头，其爪件的开启是通过丝杆控制，但其爪件的闭合过程需要弹簧实现。同时，爪件在抓取过程时仅依靠于锥台控制，无法对待开盖物品的送样过程中的失误操作进行修正。

申请人在实际应用中发现，细胞工厂等细胞培养装置的拧盖需求要高于目前的拧盖装置所能达到的性能，主要体现在：

拧盖装置的操作精准度，夹爪夹取与旋转拧盖操作协同的稳定性等。

发明内容

本发明目的在于提供一种拧盖装置，其具有高的精准度与稳定性，适用于各类尺寸的生物细胞培养器皿的开盖与合盖。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种拧盖装置，包括拧盖单元与夹爪控制单元；

所述拧盖单元包括：

拧盖主轴，能够绕自身轴线转动；

夹爪组，安装于所述拧盖主轴的端头；所述夹爪组包括夹爪限位件与若干个夹爪；

所述夹爪限位件，包括若干个弹性项圈；

所述夹爪包括，依次设置的夹持部、连接于拧盖主轴的安装支点以及限位结构；所述限位结构对应于拧盖主轴段，并且所述限位结构朝向拧盖主轴的一面具有坡面结构，定义，所述坡面结构为倾斜方向朝向拧盖主轴方向的斜面结构；所述夹爪组中的各夹爪的坡面结构共同构成一个类圆锥台腔体；

其中，所述弹性项圈套设于夹爪组中每个夹爪限位结构的另一面；

所述夹爪控制单元包括：

夹爪控制轴，与所述拧盖主轴同轴设计，并且能进行自身轴向方向的运动；同时，所述夹爪控制轴的端头设有控制端子；

其中，所述控制端子位于所述类圆锥台腔体中，并且所述控制端子相对于所述类圆锥台腔体的位置不同时，所述夹爪的安装支点的转动角度不同，所述夹爪组的开合度亦不同。

作为本申请改进的技术方案，所述夹爪控制轴与所述拧盖主轴间设有轴套。

作为本申请改进的技术方案，所述拧盖单元还包括：拧盖伺服电机，所述拧盖伺服电机传动连接于所述拧盖主轴。

作为本申请改进的技术方案，所述夹爪控制单元还包括夹爪开闭电机，所述夹爪开闭电机传动连接于所述夹爪控制轴。

作为本申请改进的技术方案，所述控制端子选用与所述类圆锥台腔体相匹配的类圆锥台结构；或者所述控制端子选用圆柱体结构，并且所述圆柱体结构的直径设置为介于类圆锥台腔体的最小端面的直径与最大端面的直径。

作为本申请改进的技术方案，所述夹爪组包括至少2个夹爪；每个夹爪的夹持部设有夹持防护板。

作为本申请改进的技术方案，所述夹持防护板为弧形结构。

作为本申请改进的技术方案，还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括，夹爪安装轴套；

所述夹爪安装轴套套装于所述拧盖主轴上；所述夹爪安装轴套与所述拧盖主轴采用滑槽与滑台连接的方式进行径向方向的相对固定；并且，所述滑槽的长度长于所述滑台的长度；

所述夹爪的所述安装支点安装于所述夹爪安装轴套的端头；所述夹爪安装轴套的端头设有供所述夹爪组转动的通道；

缓冲器件，其一端连接于所述夹爪安装轴套，另一端相对于所述拧盖主轴固定。

作为本申请改进的技术方案，所述夹爪安装轴套在所述通道的外壁向上延伸形成有所述夹爪安装支点的凸台，所述夹爪安装支点以能转动的方式安装于所述凸台上。

作为本申请改进的技术方案，还包括光电检测器，所述光电检测器设于所述夹爪组用于夹持盖体的任意一平面上。

有益效果：

由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供了一种拧盖装置，其主要改变控制端子相对于夹爪的作用方式，以及夹爪组的结构与安装方式，实现控制拧盖装置的精准工作。通过夹爪开闭电机与拧盖伺服电机的选用以及相关辅助结构如缓冲单元，有效保证拧盖装置工作的稳定性。最终实现本申请的拧盖装置适用于生物细胞培养这类对稳定性以及精准性要求极高的培养器皿的拧盖。

其中，本申请将夹爪控制轴与所述拧盖主轴同轴设计的方式，即将夹爪控制轴套装于所述拧盖主轴中，并保证二者工作的独立性，实现精细化拧盖装置的结构。

本申请的关键部件夹爪组采用三段式结构，即依次设置的夹持部、连接于拧盖主轴的安装支点以及限位结构，夹爪组开合度调节，主要调节夹爪组绕安装支点的转动角度。而安装支点的转动角度由连接于夹爪控制轴的控制端子调节，夹爪控制轴的控制端子位置由夹爪开闭电机控制，有效实现夹爪开合度自动化控制，使得本申请的拧盖装置适用于各类要求自动化的拧盖场景，包括但不限于生物培养器皿的拧盖。其限位结构采用弹性项圈，其一有效节省成本，其二采用弹簧类元件，本申请弹性项圈的安装更换更加简单，且寿命长，稳定性高。本申请的夹持部选用弧形结构，能够有效匹配于弧形盖体，也使得本申请的夹持部适用于表面呈方形结构的盖体。在实际应用时还可以在夹持部上配置硅胶层或弹性橡胶层，以保证夹持过程盖的安全性，以及提高盖的耐摩擦性，避免拧盖滑动失效。

本申请创新型的设计了缓冲单元，即在无需调整拧盖主轴的轴向位置的情况下，仅通过缓冲单元的设计有效补偿了拧盖过程中随着拧盖过程的进行盖体上升导致的盖体于夹爪组件之间的高度变化。

综上，本申请的装置结构精密，实现盖体的精准化拧开与拧合，适用于各类自动化场景与非自动化场景的盖体的开启与闭合。同时，相对于现有技术的拧盖装置，本申请的思路是充分发挥类圆锥台结构的腔体与类圆锥台结构/圆柱体结构控制端子的配合，有效保证了拧盖过程中的精准性。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1 绘示本申请拧盖装置的整体结构示意图；

图2 绘示本申请拧盖装置的主视图；

图3 绘示本申请拧盖装置的部分分解结构示意图；

图4 绘示本申请控制端子调节夹爪组开合度的作用原理图。

图中：1.拧盖伺服电机；2.夹爪开闭电机；3.夹爪控制轴；4.皮带；5.支撑板；6.缓冲器件；7.弹性项圈；8.夹持防护板；9.夹持部；10.安装支点；11.拧盖主轴；12.定位装置；13. 夹爪安装轴套；14.控制端子；15.坡面结构；16.通道；17.凸台；18.卡槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本申请主要思路是：

通过同轴设计拧盖主轴11与夹爪控制轴3，并于拧盖主轴11端头设置夹爪组。同时在夹爪组中的每个夹爪依次设置的夹持部9、连接于拧盖主轴11的安装支点10以及限位结构。所述限位结构对应于拧盖主轴11段，并且所述限位结构朝向拧盖主轴11的一面具有调节夹爪组开合度的坡面结构15，定义所述坡面结构15为倾斜方向朝向拧盖主轴11方向的斜面结构；同时，所述夹爪组中的各夹爪的坡面结构15共同构成一个类圆锥台腔体。

在夹爪控制轴3的端头设计夹爪控制端子14，通过夹爪控制轴3在自身轴向方向的运动，带动夹爪控制端子14沿类圆锥台腔体滑动实现夹爪组件夹持尺寸的调节（即在夹爪控制端子14滑动过程中，坡面结构15具有最大坡度时：夹爪的夹持部9具有最小的夹持尺寸面结构具有最小坡度时，夹爪的夹持部9具有最大的夹持尺寸；也可表述为随着控制端子14沿类圆锥台腔体滑动的进行，所述控制端子14相对于所述类圆锥台腔体的位置不同时，所述夹爪的安装支点10的转动角度不同，所述夹爪组的开合度亦不同）。

确定夹持组件的夹持尺寸，夹爪控制轴3静止；拧盖主轴11转动，夹爪组件跟随所述拧盖主轴11转动完成开盖或合盖动作。

在夹爪夹持的过程中，细胞培养器皿如细胞工厂主体被外界夹持件夹持。所述外界夹持件可为机器臂、或设于操作平面上的培养器皿放置槽、或其他现有技术能实现稳定夹持功能的夹持器件。

本申请技术方案的整体思路有效解决现有技术中拧盖装置操作精准度低、夹爪夹取与旋转拧盖操作的协同作用的稳定性问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1-2所示，本申请主要提供一种拧盖装置，包括拧盖单元与夹爪控制单元；

所述拧盖单元包括：

拧盖主轴11，能够绕自身轴线转动；

夹爪组，安装于所述拧盖主轴11的端头；所述夹爪组包括夹爪限位件与若干个夹爪；

所述夹爪限位件，包括若干个弹性项圈7；

所述夹爪包括，依次设置的夹持部9、连接于拧盖主轴11的安装支点10以及限位结构；所述限位结构对应于拧盖主轴11段，并且所述限位结构朝向拧盖主轴11的一面具有坡面结构15，定义，所述坡面结构15为倾斜方向朝向拧盖主轴11方向的斜面结构；所述夹爪组中的各夹爪的坡面结构15共同构成一个类圆锥台腔体；

其中，所述弹性项圈7套设于夹爪组中每个夹爪限位结构的另一面。优选地，如图3所示，为了避免弹性项圈失效，限位结构包括坡面结构段以及坡面结构段的外延伸段，弹性项圈7套装于整个限位结构的外围。

所述夹爪控制单元包括：

夹爪控制轴3，与所述拧盖主轴11同轴设计，并且能进行自身轴向方向的运动；同时，所述夹爪控制轴3的端头设有控制端子14；

其中，所述控制端子14位于所述类圆锥台腔体中，并且所述控制端子14相对于所述类圆锥台腔体的位置不同时，所述夹爪的安装支点10的转动角度不同，所述夹爪组的开合度亦不同。

详细地表述为：

动力机构，如图1所示，拧盖装置包括拧盖伺服电机1与夹爪开闭电机2。所述拧盖伺服电机1用于控制拧盖装置中的拧盖单元的工作。所述夹爪开闭电机2用于控制夹爪控制单元的工作。在实际应用中由于拧盖伺服电机1与夹爪开闭电机2是各自独立工作的，且夹爪开闭电机2实现带动夹爪控制轴3进行轴线方向的运动，拧盖伺服电机1实现带动拧盖主轴11转动。故本实施例中拧盖伺服电机1与夹爪开闭电机2并行设置于同一安装平台上。

由于夹爪控制轴3与所述拧盖主轴11采用同轴设计，为了实现二者能够各自独立传动，且彼此不干扰。本实施例选用的是所述夹爪开闭电机2与所述夹爪控制轴3同轴安装，所述拧盖伺服电机1与所述拧盖主轴11错位安装。

进一步地，为了提高拧盖过程的平稳性，本申请中夹爪开闭电机2选为步进电机，并配置一零一限（一零一限是指步进电机具有零位与限制位），充分发挥步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降的特点；既保证控制端子14在初期驱动夹爪组件中的坡面结构15运动时具有较大的力，也能避免意外情况下暴力对坡面结构15的坡坏。

本申请中所述拧盖伺服电机1选用伺服电机以充分发挥其控制精度，以实现精准开盖、合盖。

为了实现夹爪控制轴3能够精准的进行轴向运动，所述夹爪开闭电机2的输出轴与所述夹爪控制轴3同轴；但若采用涡轮传动时，夹爪开闭电机2的输出轴则与夹爪控制轴3采用涡轮蜗杆方式传动（夹爪开闭电机2的输出轴上设置涡轮，夹爪控制轴3上设置蜗杆段），此时，夹爪开闭电机2的输出轴与所述夹爪控制轴3不同轴。

所述拧盖伺服电机1与所述拧盖主轴11错位设置，拧盖伺服电机1可通过皮带4传动、齿轮传动或者涡轮/蜗杆传动（此时伺服电机的输出轴设有涡轮，拧盖主轴11上设置蜗杆段）的方式连接于所述拧盖主轴11。

传动机构，如图2所示，所述拧盖主轴11与所述夹爪控制轴3同轴设置，即所述夹爪控制轴3的直径小于所述拧盖主轴11的直径，所述夹爪控制轴3内置于（贯穿）所述拧盖主轴11中。所述拧盖主轴11仅发生绕自身轴线的转动；所述夹爪控制轴3仅发生沿自身轴向方向的线性运动。

为了保证二者各自独立运动中的稳定性（如降低所述夹爪控制轴3沿自身轴线方向进行伸缩运动时的晃幅；同时也能增加所述夹爪控制轴3生产制作时原料多样性的选择）；也为了提高二者的使用寿命（如二者长期使用后由于摩擦磨损所导致的不同轴带来的拧盖偏差）。所述夹爪控制轴3与所述拧盖主轴11间设有轴套，即轴套有效保证所述夹爪控制轴3与所述拧盖主轴11之间的同轴度，并保证二者之间的相对自由度。

具体安装时，拧盖主轴11的一端均安装于支撑板5上。当夹爪控制轴3设有螺纹（当蜗轮蜗杆传动时）时，则拧盖主轴11内侧在对应段设有匹配的内螺纹，以保证夹爪控制轴3能发生相对于所述拧盖主轴11的轴向方向运动。当夹爪控制轴3无外螺纹时，夹爪控制轴3直接连接于夹爪开闭电机2的输出轴，并且夹爪控制轴3与拧盖主轴11之间通过轴承实现相对限位（径向方向的限位）。当拧盖主轴11外设有蜗杆螺纹时，支撑板5上设有螺纹通孔供拧盖主轴11旋转通过；当拧盖主轴11外无外螺纹时，所述支撑板5设有供拧盖主轴11通过的通孔，并且拧盖主轴11可通过轴承安装于该通孔中。

执行机构，拧盖动作的执行分解为盖的夹取固定与盖的旋转开合两个动作。为实现两个动作，所述拧盖主轴11的端头安装有夹爪组，所述夹爪控制轴3的端头设有控制端子14。

夹爪组包含若干个夹爪（至少两个夹爪），本申请图中绘示的为三个夹爪（充分发挥三个夹持部9受力的稳定性）。所述夹爪包括依次设置的夹持部9、连接于拧盖主轴11的安装支点10以及限位结构；所述限位结构对应于拧盖主轴11段，并且所述限位结构朝向拧盖主轴11的一面具有坡面结构15，定义，所述坡面结构15为倾斜方向朝向拧盖主轴11方向的斜面结构；所述夹爪组中的各夹爪的坡面结构15共同构成一个类圆锥台腔体；所述夹爪组中的各个夹爪的夹持部9共同形成盖体的夹持空间。采用弹性项圈7套设于夹爪组中每个夹爪限位结构的另一面，控制端子14在类圆锥台腔体中滑动时，一克服夹爪组自身重力，二是克服弹性项圈7的作用力。具体实施时，可以根据夹持力的需求调整弹性项圈7的弹力，以保证拧盖过程的稳定进行。

为了保护所夹持的盖体的受力稳定性，以及适用的广泛性，所述夹持部9上设有夹持防护板8（或者整个夹持部9直接采用夹持防护板8替换）。所述夹持防护板8为弧形结构，以满足当盖体为圆形时，弧形结构能够直接贴附盖体的周面；当盖体为方形时，弧形结构能够最大程度的与方形盖体的四个角形成夹持点。更优选地是，所述夹持防护板8可采用硅胶材质或者弹性橡胶材质。为了降低整个装置的重量，所述夹持防护板8的厚度介于1mm-5mm。

所述控制端子14位于所述类圆锥台腔体中，并且在所述控制端子14相对于所述类圆锥台腔体的位置不同时，所述夹爪的安装支点10的转动角度不同，所述夹爪组的开合度亦不同。

为了充分保证控制端子14与所述类圆锥台腔体的接触面，以保证夹持部9开合度控制的精准性以及稳定性，所述控制端子14选用与所述类圆锥台腔体相匹配的类圆锥台结构；或者所述控制端子14选用圆柱体结构，并且所述圆柱体结构的直径设置为介于类圆锥台腔体的最小端面的直径与最大端面的直径。

优选地是所述控制端子14可以相对夹爪控制轴3转动，以避免在拧盖过程中，控制端子14与坡面结构15之间的摩擦磨损带来的精准度问题。同时，为了避免控制端子14调整夹爪组的开合度时，控制端子14对坡面结构15的摩擦或者产生划痕，所述控制端子14的边缘采用圆角过渡。

如图4所示，由于拧盖过程中，盖的尺寸并非单一固定的，同时盖的夹持与解夹持过程均要求夹爪组能够具有不同夹爪尺寸。本申请中夹爪尺寸的调节通过夹爪组与控制端子14的配合实现。具体表现为：当控制端子14位于所述坡面结构15的最低端（即坡面结构15临近夹爪的夹持部9的一端），夹爪组具有最大的开度，即最大的夹持尺寸。此时，夹爪开闭电机2启动，夹爪控制轴3向上旋转，带动控制端子14沿夹爪控制轴3的轴线向上移动，控制端子14随之沿坡面结构15上滑，由于夹爪组被拧盖主轴11固定，每个夹爪的坡面结构15将绕拧盖主轴11上的固定点转动，实现夹爪组的开度调节，并且随着控制端子14上滑的幅度越大，夹爪组的开度越小。

为了实现夹爪组开合度的调节，本申请在设计夹爪组时有如下特点：

当夹爪组的坡面结构15设于拧盖主轴11内时，夹爪组中每个夹爪具有一安装支点10，每个夹爪均通过该安装支点10安装于拧盖主轴11上；每个夹爪具有一夹持部9，所述夹持部9位于拧盖主轴11的端头；每个夹爪具有一坡面结构15，该坡面结构15位于拧盖主轴11端头内部，同时，夹爪组中所有坡面结构15构成一个类圆锥台型结构；坡面结构15的外部设有卡槽18，夹爪组外设有弹性项圈7，该项圈套装于夹爪组上每个夹爪外的卡槽18中。当控制端子14沿夹爪控制轴3的轴线向上移动时，控制端子14克服弹性项圈7的力，促使夹爪组的类圆锥台腔体逐渐向圆柱腔体变化，同时每个夹爪借助安装支点10的作用，将发生转动，促使夹爪组的夹持尺寸变小。该结构适用于整个拧盖主轴11在拧盖过程中会随拧盖的过程中旋转出的距离而随之升高的相同的高度，或者在拧盖过程中会随拧盖的过程中旋转入的距离而随之下降的相同的高度（该种方式适用于拧盖主轴11通过螺纹与螺纹孔的方式通过支撑板5）。也适用于机械臂夹持细胞工厂随拧盖过程旋转出的距离而随之下降的相同的高度，或者在拧盖过程中会随拧盖的过程中旋转入的距离而随之升高的相同的高度。

为了简化结构，本申请还进行如下优化，即设置缓冲装置。

如图3所示，所述缓冲装置包括在所述拧盖主轴11上安装夹爪安装轴套13；所述夹爪安装轴套13能与所述拧盖主轴11同轴旋转，即所述夹爪安装轴套13与所述拧盖主轴11采用滑槽与滑台连接的方式进行径向方向的相对固定；并且，所述滑槽的长度长于所述滑台的长度。另一种陈述方式为：若夹爪安装轴套13内设有滑槽，拧盖主轴11上设有滑台，滑槽的长度要长于滑台的长度，以保证夹爪安装轴套13能相对于拧盖主轴11有一定的轴向运动空间；反之若夹爪安装轴套13内设有滑台，拧盖主轴11上设有滑槽，则滑槽的长度长于滑台的长度，以保证夹爪安装轴套13能相对于拧盖主轴11有一定的轴向运动空间。

所述夹爪组以能绕所述夹爪安装轴套13径向方向转动的方式安装于所述夹爪安装轴套13上。所述夹爪安装轴套13的端头设有供所述夹爪组转动的通道16。具体为：夹爪组中每个夹爪具有一安装支点10，每个夹爪均通过该安装支点10安装于夹爪安装轴套13的一端；优选地，每个夹爪安装轴套13的端头向外凸出有若干个凸台17，任意相领两个凸台17之间形成一安装支架，所述安装支点10通过销轴或者螺钉的方式安装于该安装支架上；并且在夹爪转动过程中，夹爪的限位结构的转动路径经过所述通道16。

每个夹爪具有一夹持部9，所述夹持部9位于夹爪安装轴套13外；每个夹爪具有一坡面结构15，该坡面结构15对应于拧盖主轴11段，同时，夹爪组中所有坡面结构15构成一个圆锥台型结构；坡面结构15的外部设有卡槽18，夹爪组外设有弹性项圈7，该项圈套装于夹爪组上每个夹爪外的卡槽18中。当控制端子14沿夹爪控制轴3的轴线向上移动时，控制端子14克服弹性项圈7的力，促使夹爪组的圆锥台结构逐渐向圆柱结构变化，同时每个夹爪借助安装支点10的作用，将发生转动，促使夹爪组的夹持尺寸变小。

为了调节拧盖过程中夹爪组高度的变化，夹爪安装轴套13的在另一端安装有缓冲器件6。所述缓冲器件6，设于夹爪安装轴套13的端头，用于补偿拧盖主轴11转动时所述夹爪安装轴套13相对于所述拧盖主轴11的距离差。所述缓冲器件6选用弹簧，弹簧的一端连接于所述夹爪安装轴套13（如采用定位装置12，如带有通孔的凸台17），另一端固定于一平台；定义所述平台同时用于所述拧盖主轴11与所述夹爪控制轴3的安装，即前述支撑板5；或者该平台为设于夹爪安装轴套13上方的任意平面。

另，由于本申请的技术方案能够适用于自动化生产线，因此需要一种方式确认机器人送过来的细胞培养装置是否具有盖体。本申请设计增设光电检测器，所述光电检测器设于所述夹爪用于夹持盖体的任意一平面上。实际设计时，将光电检测器的发射端与接收端的光线通路设于夹爪组最低面在夹盖过程中运动路径的中间段，以保证检测的精准性。

进一步地，为了防止夹盖过程中对盖的夹持过紧损坏盖身，本申请将控制端子设计为包括：位于夹爪控制轴顶端的端头，具有类圆锥台结构的或者具有圆柱体结构的控制体，以及介于所述端头与所述控制体之间的弹簧；特别的是所述控制体能沿所述夹爪控制轴的轴线滑动。当夹爪控制轴转动失控时，为了避免夹爪夹损盖，所述控制体会被所述类圆锥台结构的腔体阻挡，挤压该弹簧，使得控制端子具有一定的缓冲。

本申请技术方案的整体运作过程如下：

所述夹爪开闭电机2在程序的控制下启动，夹爪控制轴3沿自身轴线向上滑动，控制端子14随之上升。控制端子14将逐步顶开类圆锥台腔体的小端，通过安装支点10的作用，夹爪组的夹持部9开度增大，直至夹持防护板8的开度达到所需开度。在此过程中，弹性项圈7对限位结构施加外力，避免控制端子14顶开类圆锥台腔体的小端时，夹爪绕安装支点10的自由转动；同时，弹性项圈7也为夹持部9提供夹持力。

夹持防护板8对盖进行夹持，同时夹爪开闭电机2在控制程序（外部设定）作用下启动，调整夹持防护板8对盖的夹持力。

夹爪开闭电机2停止运行。

拧盖伺服电机1开启，并在外部程序的控制下转动，实现盖的拧开或拧合。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种拧盖装置，其特征在于，包括拧盖单元与夹爪控制单元；

所述拧盖单元包括：

拧盖主轴，能够绕自身轴线转动；

夹爪组，安装于所述拧盖主轴的端头；所述夹爪组包括夹爪限位件与若干个夹爪；

所述夹爪限位件，包括若干个弹性项圈；

所述夹爪包括，依次设置的夹持部、连接于拧盖主轴的安装支点以及限位结构；所述限位结构对应于拧盖主轴段，并且所述限位结构朝向拧盖主轴的一面具有坡面结构，定义，所述坡面结构为倾斜方向朝向拧盖主轴方向的斜面结构；所述夹爪组中的各夹爪的坡面结构共同构成一个类圆锥台腔体；

其中，所述弹性项圈套设于夹爪组中每个夹爪限位结构的另一面；

所述夹爪控制单元包括：

夹爪控制轴，与所述拧盖主轴同轴设计，并且能进行自身轴向方向的运动；同时，所述夹爪控制轴的端头设有控制端子；

其中，所述控制端子位于所述类圆锥台腔体中，并且所述控制端子相对于所述类圆锥台腔体的位置不同，所述夹爪的安装支点的转动角度不同，所述夹爪组的开合度亦不同。

2.根据权利要求1所述的一种拧盖装置，其特征在于，所述夹爪控制轴与所述拧盖主轴间设有轴套。

3.根据权利要求1所述的一种拧盖装置，其特征在于，所述拧盖单元还包括：拧盖伺服电机，所述拧盖伺服电机传动连接于所述拧盖主轴。

4.根据权利要求1所述的一种拧盖装置，其特征在于，所述夹爪控制单元还包括夹爪开闭电机，所述夹爪开闭电机传动连接于所述夹爪控制轴。

5.根据权利要求1所述的一种拧盖装置，其特征在于，所述控制端子选用与所述类圆锥台腔体相匹配的类圆锥台结构；或者所述控制端子选用圆柱体结构，并且所述圆柱体结构的直径设置为介于类圆锥台腔体的最小端面的直径与最大端面的直径。

6.根据权利要求1所述的一种拧盖装置，其特征在于，所述夹爪组包括至少2个夹爪；每个夹爪的夹持部设有夹持防护板。

7.根据权利要求6所述的一种拧盖装置，其特征在于，所述夹持防护板为弧形结构。

8.根据权利要求1所述的一种拧盖装置，其特征在于，还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括，夹爪安装轴套；

所述夹爪安装轴套套装于所述拧盖主轴上；所述夹爪安装轴套与所述拧盖主轴采用滑槽与滑台连接的方式进行径向方向的相对固定；并且，所述滑槽的长度长于所述滑台的长度；

所述夹爪的所述安装支点安装于所述夹爪安装轴套的端头；所述夹爪安装轴套的端头设有供所述夹爪组转动的通道；

缓冲器件，其一端连接于所述夹爪安装轴套，另一端相对于所述拧盖主轴固定。

9.根据权利要求8所述的一种拧盖装置，其特征在于，所述夹爪安装轴套在所述通道的外壁向上延伸形成有所述夹爪安装支点的凸台，所述夹爪安装支点以能转动的方式安装于所述凸台上。

10.根据权利要求1所述的一种拧盖装置，其特征在于，还包括光电检测器，所述光电检测器设于所述夹爪组用于夹持盖体的任意一平面上。

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