CN113443595B - 一种多型号试剂瓶封盖系统及方法 - Google Patents

一种多型号试剂瓶封盖系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种多型号试剂瓶封盖系统，包括：流水线，PLC控制器，信息码，底板，封盖升降机构，升降驱动机构，瓶盖夹持机构，瓶盖输送机构等。本发明相对于现有技术，流水线上同时输送多型号试剂瓶，且设置升降机构和夹持装置，实现了多型号试剂瓶的同时封盖，且试剂瓶上贴有信息码，信息码包含相应试剂瓶瓶盖直径、高度、材料等信息，PLC控制器读取瓶盖直径、高度，并根据上述信息更能准确控制封盖升降机构和瓶盖夹持机构，同时，防止瓶盖封盖过松或过紧。

Description

一种多型号试剂瓶封盖系统及方法
技术领域
本发明属于试剂瓶包装技术领域，具体为一种多型号试剂瓶封盖系统。
背景技术
目前对于大批量的瓶装生物化学试剂的生产，在试剂灌装完成后，一般通过同种型号试剂瓶封装同一种试剂瓶，或需对试剂瓶封装装置更换封装夹头，其成本较高，操作较为繁琐，生产效率低。同时，现有的封装装置压制瓶盖时，采用单一冲程和压力，其封装后的试剂瓶过紧或过松，瓶盖也会有损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多型号试剂瓶封盖系统，能方便地用于压制各种瓶盖，同时，可有效地减少劳动强度，保证封盖盖质量。针对上述问题，在原有试剂瓶封盖装置的基础上进行创新设计。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：多型号试剂瓶封盖系统，包括：控制单元，其包括PLC控制器、信息码读取器、编码器、位置传感器、位置传感器二；PLC控制器与信息码读取器电连接，所述PLC控制器与编码器、位置传感器、位置传感器二、气缸电连接。
底板；流水线、试剂瓶；封盖升降机构，其包括锥齿轮、丝杆和升降架，所述锥齿轮转动连接在顶板中间位置，所述锥齿轮二与丝杆固定连接，丝杆与升降架通过螺纹连接；升降驱动机构，其包括电机、编码器和锥齿轮，所述电机安装在所述顶板左侧上方，所述编码器安装在电机的输出轴上，电机输出轴的最右端固定连接锥齿轮，所述锥齿轮与锥齿轮二啮合。瓶盖夹持机构，其包括夹持装置、电磁铁部件一、电磁铁部件二、电磁部件二导向杆、弹簧 、弹性部件 、孔和位置传感器。
瓶盖输送机构包括：底板二、电机二（图未视出）、齿轮、齿条、瓶盖，瓶盖筒，气缸，顶板；所述底板二固定在右侧两个立柱上，底板二下部与立柱之间固定有加强筋；底板二上设置有导槽，所述齿条与导槽滑动连接，电机二输出轴与齿轮固定连接，所述齿轮与齿条啮合连接；所述齿条右部上方固定有多组瓶盖筒，所述瓶盖筒按直径从大到小依次排列，所述不同型号的瓶盖堆放在瓶盖筒中，所述各瓶盖筒底部固定有气缸，所述气缸上部连接一顶板。
优选的，所述电磁铁部件一为四个，其对称固定在夹持装置周壁上，每个电磁铁部件一通过弹簧连接一电磁铁部件二，所述电磁铁部件二的两端底部分别固定连接电磁部件二导向杆，所述电磁部件二导向杆滑动设置在夹持装置周壁的孔中。
优选的，在夹持装置周壁沿对角固定有两个位置传感器，所述位置传感器位于两各电磁铁部件一之间。所述电磁铁部件二的两端中间分别固定连接弹性部件，弹性部件的长度为电磁铁部件二的两倍。
本发明带来的意料不到的有益效果如下：
1、流水线上同时输送多型号试剂瓶，且设置升降机构和夹持装置，实现了多型号试剂瓶的同时封盖，提高了多型号试剂瓶的封盖效率。
2、试剂瓶上贴有信息码，信息码包含相应试剂瓶瓶盖直径、高度、材料等信息，PLC控制器读取瓶盖直径、高度，并根据上述信息更能准确控制控制封盖升降机构和瓶盖夹持机构，PLC控制器读取瓶盖材料信息，根据材料信息能进一步准确控制瓶盖夹持机构的夹持力度，防止封盖过紧或过松。
3、电磁铁部件二两侧连接连接有弹性部件，这样能更好的适应不同瓶盖的曲率半径，并且夹持牢靠。
4、 本申请为全自动化系统，无需人工，大大降低了劳动成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明多型号试剂瓶封盖系统整体结构图。
图2为本发明中夹持装置的剖视图。
图中，1-底板；2-升降架； 3-顶板； 4-丝杆；5-锥齿轮；6 -编码器； 7-电机； 8-PLC控制器； 9-信息码读取装置； 10-信息码； 11- 夹持装置；12-电磁铁部件一； 13-电磁铁部件二； 14-电磁铁部件二导向杆； 15-弹簧； 16-流水线； 17-锥齿轮二； 18-位置传感器； 19-孔； 20-底板二； 21-齿条； 22-齿轮； 23-瓶盖筒； 24-瓶盖； 25-顶板； 26-气缸；27-加强筋；28-位置传感器二； 29-弹性部件。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：多型号试剂瓶封盖系统，包括：底板1；流水线16、试剂瓶；
控制单元，其包括PLC控制器8、信息码读取器9、编码器10、位置传感器18、位底板1；流水线16、试剂瓶； 置传感器二28；PLC控制器8与信息码读取器9电连接，所述PLC控制器8与编码器6、位置传感器18、位置传感器二28、气缸26电连接。
底板1；流水线16、试剂瓶；
封盖升降机构，其包括锥齿轮5、丝杆4和升降架2，所述齿轮5转动连接在顶板3中间位置，所述锥齿轮二17与丝杆4固定连接，丝杆4与升降架2通过螺纹连接；升降驱动机构，其包括电机7、编码器6和锥齿轮5，所述电机7安装在所述顶板3左侧上方，所述编码器6安装在电机7的输出轴上，电机输出轴的最右端固定连接锥齿轮5，所述锥齿轮5与锥齿轮二17啮合。瓶盖夹持机构，其包括夹持装置11、电磁铁部件一12、 电磁铁部件二13、电磁部件二导向杆14、 弹簧15 、弹性部件29 、孔19和位置传感器18。瓶盖输送机构包括：底板二20、电机二（图未视出）、齿轮22、齿条21、瓶盖24，瓶盖筒23，气缸26，顶板25；所述底板二20固定在两个立柱1上，底板二20下部与立柱1之间固定有加强筋27；底板二20上设置有导槽，所述齿条21与导槽滑动连接，电机二输出轴与齿轮22固定连接，所述齿轮22与齿条21啮合连接；所述齿条21右部上方固定有多组瓶盖筒23，所述瓶盖筒23按直径从大到小依次排列，所述不同型号的瓶盖24堆放在瓶盖筒23中，所述各瓶盖筒23底部固定有气缸26，所述气缸26上部连接一顶板25。
优选的，所述电磁铁部件一为四个，其对称固定在夹持装置周壁上，每个电磁铁部件一通过弹簧连接一电磁铁部件二，所述电磁铁部件二的两端底部分别固定连接电磁部件二导向杆，所述电磁部件二导向杆滑动设置在夹持装置周壁的孔中。
优选的，在夹持装置周壁沿对角固定有两个位置传感器，所述位置传感器位于两各电磁铁部件一之间。所述电磁铁部件二的两端中间分别固定连接弹性部件，弹性部件的长度为电磁铁部件二的2倍。
工作原理：流水线16输送多种型号试剂瓶，信息码读取装置9读取试剂瓶上信息码10的信息，信息码信息包括试剂瓶瓶盖直径、高度、材料等信息；信息码读取装置9将上述信息送给PLC控制器8。
信息码读取装置9将上述信息通过无线发送给PLC控制器， PLC控制器8根据上述瓶盖信息与PLC控制器8预设储存各瓶盖筒中瓶盖型号信息和位置信息，驱动电机二工作，驱动齿条21向左移动，位置传感器二28检测瓶盖筒位置，所述瓶盖筒移动至夹持装置11的正下方，所述PLC控制器控制电机停止工作，控制气缸23 将所述一瓶盖顶出所述瓶盖筒22。PLC控制器8，PLC控制器8根据瓶盖直径大小、和材料信息控制夹持装置夹持力大小；夹持装置工作时，PLC控制器8控制电磁铁夹持装置先通较大电流，使夹持空间大于瓶盖直径，等电磁铁部件二与瓶盖平齐时，电磁铁夹持装置再通较小电流，使电磁铁部件保持一定家夹持力夹持在瓶盖上；PLC控制器8根据瓶盖高度信息控制封盖升降机构下降到相应高度，将瓶盖24压制在试剂瓶上。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多型号试剂瓶封盖系统，其特征在于，包括：流水线、试剂瓶；控制单元，其包括PLC控制器、信息码读取器、编码器、位置传感器、位置传感器二；封盖升降机构，其包括锥齿轮、丝杆和升降架，所述锥齿轮转动连接在顶板中间位置，所述锥齿轮二与丝杆固定连接，丝杆与升降架通过螺纹连接；升降驱动机构，其包括电机、编码器和锥齿轮，所述电机安装在所述顶板左侧上方，所述编码器安装在电机的输出轴上，电机输出轴的最右端固定连接锥齿轮，所述锥齿轮与锥齿轮二啮合；瓶盖夹持机构，其包括夹持装置、电磁铁部件一、 电磁铁部件二、电磁部件二导向杆、 弹簧 、弹性部件 、孔和位置传感器；瓶盖输送机构包括：底板二、电机二、齿轮、齿条、瓶盖，瓶盖筒，气缸，顶板；底板二上设置有导槽，所述齿条与导槽滑动连接，电机二输出轴与齿轮固定连接，所述齿轮与齿条啮合连接；所述齿条左部上方固定有多组瓶盖筒，所述瓶盖筒按直径从小到大依次排列，所述瓶盖按照从小到大依次堆放在瓶盖筒中，所述各瓶盖筒底部固定有气缸，所述气缸上连接一顶板；所述瓶盖夹持机构中，电磁铁部件一为四个，其对称固定在夹持装置周壁上，每个电磁铁部件一通过弹簧连接一电磁铁部件二，所述电磁铁部件二的两端底部分别固定连接电磁部件二导向杆，所述电磁部件二导向杆滑动设置在夹持装置周壁的孔中；在夹持装置周壁沿对角固定有两个位置传感器，所述位置传感器位于两个电磁铁部件一之间，所述电磁铁部件二的两端中间分别固定连接弹性部件；
流水线输送多种型号试剂瓶，信息码读取装置读取试剂瓶上信息码的信息，信息码信息包括试剂瓶瓶盖直径、高度、材料信息；信息码读取装置将所述信息码信息发送给PLC控制器；信息码读取装置将上述信息通过无线发送给PLC控制器，PLC控制器根据上述瓶盖信息与PLC控制器预设储存各瓶盖筒中瓶盖型号信息和位置信息，驱动电机二工作，驱动齿条向左移动，位置传感器二检测瓶盖筒位置，所述瓶盖筒移动至夹持装置的正下方，所述PLC控制器控制电机停止工作，控制气缸将瓶盖顶出储盖筒；PLC控制器根据瓶盖直径大小、和材料信息控制夹持装置夹持力大小；夹持装置工作时，PLC控制器控制电磁铁夹持装置先通较大电流，使夹持空间大于瓶盖直径，等电磁铁部件二与瓶盖平齐时，电磁铁夹持装置再通较小电流，使电磁铁部件二保持夹持力夹持在瓶盖上；PLC控制器根据瓶盖高度信息控制封盖升降机构下降到相应高度，将瓶盖压制在试剂瓶上。
2.如权利要求1所述的一种多型号试剂瓶封盖系统，其特征在于：所述底板二固定在两个立柱上，底板二下部与立柱之间固定有加强筋。
3.如权利要求1所述的一种多型号试剂瓶封盖系统，其特征在于：信息码包括瓶盖的直径、高度尺寸信息，信息码还包括瓶盖的材料信息。
4.如权利要求1所述的一种多型号试剂瓶封盖系统，其特征在于：PLC控制器与信息码读取器电连接，所述PLC控制器与编码器、位置传感器、位置传感器二、气缸电连接。
5.如权利要求1所述的一种多型号试剂瓶封盖系统，其特征在于：弹性部件为非磁性材料，其长度为电磁铁部件二长度的2倍。
6.如权利要求1所述的一种多型号试剂瓶封盖系统的控制方法，其特征在于：夹持装置工作流程如下：
1）PLC控制器根据瓶盖直径大小、和材料信息控制夹持装置夹持力大小；
2）夹持装置工作时，PLC控制器控制电磁铁夹持装置先通较大电流，使夹持空间大于瓶盖直径；
3）等电磁铁部件二与瓶盖平齐时，电磁铁夹持装置再通较小电流，使电磁铁部件二保持一定夹持力夹持在瓶盖上；夹持力应小于瓶盖塑性变形力度，并大于封盖瓶盖所受最大冲击力度。
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