CN113788175B - 带盖离心管全自动灌装机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了带盖离心管全自动灌装机及其灌装工艺，属于试管灌料技术领域。带盖离心管全自动灌装机包括振动盘和机架，机架上安装有转盘，机架上环绕转盘依次设置有理料机构、注射机构、压盖机构、紧固机构、检测机构和下料机构，转盘的边沿处设置有多个定位工装，定位工装用于定位夹持带盖离心管，且定位工装随转盘作间歇等距旋转。本发明通过设置振动盘、可旋转的转盘，配合理料机构、注射机构、压盖机构、紧固机构、检测机构和下料机构，可以完成带盖离心管的自动下料、自动灌装、自动压盖、自动出料的整个工序步骤，整个全自动灌装机的结构合理紧凑，实现了带盖离心管试剂产品的自动化微量灌装，装量稳定，生产效率高，满足了批量生产的需求。

Description

带盖离心管全自动灌装机
技术领域
本发明涉及带盖离心管全自动灌装机，属于试管灌料技术领域。
背景技术
离心管在生物科学，特别是生物化学和分子生物学研究领域，已得到十分广泛的应用，离心管主要用于各种生物样品的分离和制备，生物样品悬浮液盛放在离心管中在高速旋转下，由于巨大的离心力作用，使悬浮的微小颗粒(如细胞器、生物大分子的沉淀等)以一定的速度沉降，从而与溶液得以分离。
对于离心管的微量灌装，目前业内大部分企业都是采用手工操作，或者是半自动设备，由于离心管管体小，管壁薄，盖子也小，不仅生产效率低，而且无法保证灌装后离心管的质量，难以实现大批量标准化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供带盖离心管全自动灌装机，它解决了离心管生产效率低，而且无法保证灌装后离心管的质量，难以实现大批量标准化生产的问题。
本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
带盖离心管全自动灌装机，包括振动盘和机架，所述机架上安装有转盘，所述机架上环绕转盘依次设置有理料机构、注射机构、压盖机构、紧固机构、检测机构和下料机构，所述转盘的边沿处设置有多个定位工装，所述定位工装用于定位夹持带盖离心管，且定位工装随转盘作间歇等距旋转，多个所述定位工装循环与理料机构、注射机构、压盖机构、紧固机构、检测机构、下料机构一一对应。
作为优选实例，所述理料机构与振动盘相邻设置，所述理料机构包括排列机构和上料机构，所述排列机构包括第一气缸、单通道槽、活动块、限位块和离心管拨叉，所述单通道槽与振动盘的下料口连通，所述活动块上开设有单管槽，所述单管槽与单通道槽相对应，所述活动块与第一气缸的活动杆固定连接，所述限位块设置在活动块的移动方向上，且限位块上开设有用于限制离心管盖位置的限位槽，所述离心管拨叉设置在限位块的一侧，用于将带盖离心管准确推入限位槽内。
作为优选实例，所述注射机构包括第二气缸、注射针、计量泵和物料罐，所述注射针安装在第二气缸的活塞杆上，所述计量泵和物料罐均设置在第二气缸的一旁。
作为优选实例，所述压盖机构包括底座和第三气缸，所述底座的顶部固定连接有第一滑轨，所述第一滑轨通过滑块滑动连接有安装板，所述安装板的一端铰接有第四气缸，另一端固定连接有轨道块，所述轨道块上开设有限位槽，所述限位槽呈┐型，所述第四气缸的活塞杆末端设置有压盖组件，所述压盖组件在轨道块上沿限位槽的形状滑动。
作为优选实例，所述压盖组件包括U型块、限位轮和压盖轮，所述限位轮和压盖轮共同通过一插销与U型块转动连接，所述限位轮位于U型块的外侧，所述压盖轮位于U型块的内侧。
作为优选实例，所述紧固机构包括第五气缸和压板。
作为优选实例，所述检测机构包括第六气缸和探针。
作为优选实例，所述定位工装包括夹持块、插杆、弹簧和两个固定块，两个所述固定块均与转盘固定连接，所述弹簧套设在插杆上，且插杆设置在两个固定块之间，所述夹持块与插杆滑动套接，且夹持块的一端与弹簧相抵。
作为优选实例，所述机架上还设置有两个工装辅助机构，两个工装辅助机构分别设置在理料机构和下料机构的一旁，用于将夹持状态中的定位工装松开。
带盖离心管全自动灌装机的灌装工艺，包括以下步骤：
步骤一、将带盖离心管放入振动盘上进行自动排列，然后通过理料机构使得单个带盖离心管进入定位工装中，并且带盖离心管的盖子方向进行统一方向排布；
步骤二、转盘旋转，将定位工装依次送入下一工位，带盖离心管依次经过注射机构、压盖机构、紧固机构和检测机构，此时带盖离心管内注入药液并保证盖子已经盖紧；
步骤三、检测完毕后的带盖离心管进入下料机构并被运输离开该自动灌装机，完成整个灌装工艺。
本发明的有益效果是：本发明通过设置振动盘、可旋转的转盘，配合理料机构、注射机构、压盖机构、紧固机构、检测机构和下料机构，可以完成带盖离心管的自动下料、自动灌装、自动压盖、自动出料的整个工序步骤，整个全自动灌装机的结构合理紧凑，实现了带盖离心管试剂产品的自动化微量灌装，装量稳定，生产效率高，满足了批量生产的需求。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为理料机构的结构示意图；
图4为理料机构中排列机构的结构示意图；
图5为注射机构的结构示意图；
图6为压盖机构的结构示意图；
图7为紧固机构和检测机构的结构示意图；
图8为下料机构的机构示意图；
图9为定位工装和工装辅助机构的结构示意图；
图10为定位工装的爆炸示意图。
图中：振动盘1、理料机构2、第二滑轨21、第一旋转气缸22、第一真空吸盘23、第七气缸24、离心管拨叉25、第一气缸26、活动块27、限位块28、单通道槽29、计量泵3、注射机构4、注射针41、第二气缸42、物料罐5、机架6、压盖机构7、第三气缸71、第四气缸72、安装板73、限位轮74、轨道块75、滑块76、第一滑轨77、底座78、转盘8、紧固机构9、压板91、第五气缸92、检测机构10、探针101、第六气缸102、下料机构11、输送线12、第八气缸13、勾块14、定位工装15、固定块151、夹持块152、插杆153、弹簧154。
具体实施方式
为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1-10所示，带盖离心管全自动灌装机，包括振动盘1和机架6，机架6上安装有转盘8，机架6上环绕转盘8依次设置有理料机构2、注射机构4、压盖机构7、紧固机构9、检测机构10和下料机构11，转盘8的边沿处设置有多个定位工装15，定位工装15用于定位夹持带盖离心管，且定位工装15随转盘8作间歇等距旋转，多个定位工装15循环与理料机构2、注射机构4、压盖机构7、紧固机构9、检测机构10、下料机构11一一对应。
理料机构2与振动盘1相邻设置，理料机构2包括排列机构和上料机构，排列机构包括第一气缸26、单通道槽29、活动块27、限位块28和离心管拨叉25，单通道槽29与振动盘1的下料口连通，活动块27上开设有单管槽，单管槽与单通道槽29相对应，活动块27与第一气缸26的活动杆固定连接，限位块28设置在活动块27的移动方向上，且限位块28上开设有用于限制离心管盖位置的限位槽，活动块27的一侧设置有竖直设置的第七气缸24和横移气缸，横移气缸与机架6固定连接，第七气缸24与横移气缸的活塞杆连接，离心管拨叉25与第七气缸24的活塞杆连接，且与单管槽相对应，离心管拨叉25设置有两个长度不同的圆柱体，分别与带盖离心管的管体和盖子相对应，当带盖离心管将要进入活动块27时，离心管拨叉25通过第七气缸24的带动分别插入带盖离心管的管体和盖子，随后通过横移气缸带动带盖离心管准确到位；该理料机构2还包括光电检测电眼、支架等组成，通过检测带盖离心管在活动块27和限位块28中的位置决定上料机构的相应动作。
上料机构包括支撑架、第九气缸、第一旋转气缸22和第一真空吸盘23，第九气缸沿重力方向设置在支撑架上，第一旋转气缸22与第九气缸的活塞杆连接，第一真空吸盘23设置在第一旋转气缸22上，且与单管槽相对应；支撑架上设置有水平方向的第二滑轨21，第九气缸设置在第二滑轨21上，第二滑轨21的移动与第一旋转气缸22配合使用，适用于多规格的设备，均能够准确的将离心管放入定位工装15内。
注射机构4包括第二气缸42、注射针41、计量泵3和物料罐5，注射针41安装在第二气缸42的活塞杆上，计量泵3和物料罐5均设置在第二气缸42的一旁，计量泵3抽取物料罐5内的药液通过注射针41灌入至离心管内，实现精确灌装，同时在该工位设有光电检测装置，如发生定位工装15内无离心管则计量泵3自动停止抽取物料。
压盖机构7包括底座78和第三气缸71，底座78的顶部固定连接有第一滑轨77，第一滑轨77通过滑块76滑动连接有安装板73，安装板73的一端铰接有第四气缸72，另一端固定连接有轨道块75，轨道块75上开设有限位槽，限位槽呈┐型，第四气缸72的活塞杆末端设置有压盖组件，压盖组件在轨道块75上沿限位槽的形状滑动。
压盖组件包括U型块、限位轮74和压盖轮，限位轮74和压盖轮共同通过一插销与U型块转动连接，限位轮74位于U型块的外侧，压盖轮位于U型块的内侧。
轨道块75的顶部设置有两相对的侧壁，限位槽设置有两个，且对称设置在两个侧壁上，U型块设置在两个侧壁之间，限位轮74设置有两个，且两个限位轮74分别与两个限位槽的内壁滚动连接；轨道块75的底部开设有腰型孔，腰型孔内设置有用于与安装板73相固定的螺栓，便于调节轨道块75的前后位置，使得轨道块75要与定位工装15上离心管对应，离心管要位于轨道块75的两侧壁之间。
紧固机构9包括第五气缸92和压板91，当定位工装15上的离心管位于该工位时，第五气缸92带动压板91下降，根据预设高度进行下降，确保离心管的盖子压盖紧密，防止漏液。
检测机构10包括第六气缸102和探针101，当定位工装15上的离心管位于该工位时，第六气缸102带动探针101下降，若探针101接触到盖子则说明盖子安装完毕，若探针101没有接触到盖子，而是伸入离心管中，则说明离心管压盖没有成功，此时进行系统报错，由下工位按报错状态进行处置。
下料机构11包括输送线12、第十气缸111、第二旋转气缸112、第三滑轨113和第二真空吸盘114，输送线12设置在机架6的一侧，第三滑轨113设置在机架6上，第十气缸111设置在第三滑轨113上，第二旋转气缸112设置在第十气缸111的活塞杆上，第二真空吸盘114设置在第二旋转气缸112上，第二真空吸盘114用于吸附定位工装15上已经完成灌装压盖后的离心管，并按不同情况作不同处置：对未盖盖子的离心管由第二真空吸盘114吸送至废料盘；已经完成灌装压盖后的离心管，第二真空吸盘114在吸附离心管后，第二旋转气缸112转动，使得离心管能够水平方向平稳地被放置在输送线12上。
定位工装15包括夹持块152、插杆153、弹簧154和两个固定块151，两个固定块151均与转盘8固定连接，弹簧154套设在插杆153上，且插杆153设置在两个固定块152之间，夹持块152与插杆153滑动套接，且夹持块152的一端与弹簧154相抵，夹持块152与其相邻的固定块151上均开设有夹持槽，离心管放置在该夹持槽内进行夹紧，防止离心管在进行灌装压盖时不稳而脱落。
机架6上还设置有两个工装辅助机构，两个工装辅助机构分别设置在理料机构2和下料机构11的一旁，工装辅助机构由第八气缸13和勾块14组成，第八气缸13安装在机架6上，勾块14则转动设置在机架6上，第八气缸13的活塞杆与勾块14的一端铰接，以控制勾块14旋转，勾块14的另一端则与夹持块152相勾连，用于克服弹簧154的弹力，将夹持块152和固定块151松开，从而便于理料机构和下料机构对离心管的取出。
该全自动灌装机还包括机架6上设置的透明罩壳，防止灰尘进行，同时罩壳的检修门上设置有开门报警。
带盖离心管全自动灌装机的灌装工艺，包括以下步骤：
步骤一、将带盖离心管放入振动盘1上进行自动排列，然后通过理料机构2使得单个带盖离心管进入定位工装15中，并且带盖离心管的盖子方向进行统一方向排布；
步骤二、转盘8旋转，将定位工装15依次送入下一工位，带盖离心管依次经过注射机构4、压盖机构7、紧固机构9和检测机构10，此时带盖离心管内注入药液并保证盖子已经盖紧；
步骤三、检测完毕后的带盖离心管进入下料机构11并被运输离开该自动灌装机，完成整个灌装工艺。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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，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效物界定。

Claims (7)

1.带盖离心管全自动灌装机，包括振动盘(1)和机架(6)，其特征在于：所述机架(6)上安装有转盘(8)，所述机架(6)上环绕转盘(8)依次设置有理料机构(2)、注射机构(4)、压盖机构(7)、紧固机构(9)、检测机构(10)和下料机构(11)，所述转盘(8)的边沿处设置有多个定位工装(15)，所述定位工装(15)用于定位夹持带盖离心管，且定位工装(15)随转盘(8)作间歇等距旋转，多个所述定位工装(15)循环与理料机构(2)、注射机构(4)、压盖机构(7)、紧固机构(9)、检测机构(10)、下料机构(11)一一对应；
所述理料机构(2)与振动盘(1)相邻设置，所述理料机构(2)包括排列机构和上料机构，所述排列机构包括第一气缸(26)、单通道槽(29)、活动块(27)、限位块(28)和离心管拨叉(25)，所述单通道槽(29)与振动盘(1)的下料口连通，所述活动块(27)上开设有单管槽，所述单管槽与单通道槽(29)相对应，所述活动块(27)与第一气缸(26)的活动杆固定连接，所述限位块(28)设置在活动块(27)的移动方向上，且限位块(28)上开设有用于限制离心管盖位置的限位槽，所述离心管拨叉(25)设置在限位块(28)的一侧，用于将带盖离心管准确推入限位槽内；
所述压盖机构(7)包括底座(78)和第三气缸(71)，所述底座(78)的顶部固定连接有第一滑轨(77)，所述第一滑轨(77)通过滑块(76)滑动连接有安装板(73)，所述安装板(73)的一端铰接有第四气缸(72)，另一端固定连接有轨道块(75)，所述轨道块(75)上开设有限位槽，所述限位槽呈┐型，所述第四气缸(72)的活塞杆末端设置有压盖组件，所述压盖组件在轨道块(75)上沿限位槽的形状滑动。
2.根据权利要求1所述的带盖离心管全自动灌装机，其特征在于：所述注射机构(4)包括第二气缸(42)、注射针(41)、计量泵(3)和物料罐(5)，所述注射针(41)安装在第二气缸(42)的活塞杆上，所述计量泵(3)和物料罐(5)均设置在第二气缸(42)的一旁。
3.根据权利要求1所述的带盖离心管全自动灌装机，其特征在于：所述压盖组件包括U型块、限位轮(74)和压盖轮，所述限位轮(74)和压盖轮共同通过一插销与U型块转动连接，所述限位轮(74)位于U型块的外侧，所述压盖轮位于U型块的内侧。
4.根据权利要求1所述的带盖离心管全自动灌装机，其特征在于：所述紧固机构(9)包括第五气缸(92)和压板(91)。
5.根据权利要求1所述的带盖离心管全自动灌装机，其特征在于：所述检测机构(10)包括第六气缸(102)和探针(101)。
6.根据权利要求1所述的带盖离心管全自动灌装机，其特征在于：所述定位工装(15)包括夹持块(152)、插杆(153)、弹簧(154)和两个固定块(151)，两个所述固定块(151)均与转盘(8)固定连接，所述弹簧(154)套设在插杆(153)上，且插杆(153)设置在两个固定块(152)之间，所述夹持块(152)与插杆(153)滑动套接，且夹持块(152)的一端与弹簧(154)相抵。
7.根据权利要求6所述的带盖离心管全自动灌装机，其特征在于：所述机架(6)上还设置有两个工装辅助机构，两个工装辅助机构分别设置在理料机构(2)和下料机构(11)的一旁，用于将夹持状态中的定位工装(15)松开。
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