CN115285908B - 瓶盖旋拧装置及其旋拧方法 - Google Patents

Abstract

本发明的瓶盖旋拧装置及其旋拧方法，瓶盖旋拧装置包括瓶盖夹持机构、试瓶夹持机构、卡盘及复位腔体，瓶盖夹持机构能够夹持瓶盖，并带动瓶盖旋转；试瓶夹持机构能够夹持试瓶，以限制试瓶跟随瓶盖旋转；卡盘包括弹性周壁和旋转中心轴，弹性周壁能够以紧配的方式卡持试瓶，旋转中心轴上连接有弹性复位件，且弹性复位件能够通过旋转中心轴驱使卡盘弹性复位；复位腔体向内形成有容腔，用以容纳弹性复位件，其中，复位腔体与卡盘转动连接，以支撑卡盘。本发明不仅便于对瓶盖夹持机构工作的控制，而且能够避免瓶盖及该瓶盖夹持机构上卡持瓶盖的部件的损坏，进而起到降低成本，并确保后续实验步骤的正常进行。

Description

瓶盖旋拧装置及其旋拧方法

技术领域

本发明属于实验设备相关的技术领域，特别是涉及一种瓶盖旋拧装置及其旋拧方法。

背景技术

目前，应用于实验室中自动旋拧试瓶与瓶盖的旋拧装置，通常采用机械手夹持瓶盖，并通过机械手一边下压一边旋转的方式，将瓶盖自动地旋拧至试瓶上。然而，现有的旋拧装置工作时，容易存在过量旋拧瓶盖的问题，亦即当瓶盖旋拧到位后，机械手还在旋拧瓶盖，这样会引发瓶盖及机械手上用以卡持瓶盖的卡持件的损坏，不仅会增加耗材成本，而且还会影响后续实验的进程。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中存在的技术问题，提供一种瓶盖旋拧装置及其旋拧方法。

一种瓶盖旋拧装置，用于旋拧试瓶上的瓶盖；包括：

瓶盖夹持机构，所述瓶盖夹持机构能够夹持所述瓶盖，并带动所述瓶盖旋转；

试瓶夹持机构，所述试瓶夹持机构能够夹持所述试瓶，以限制所述试瓶跟随所述瓶盖旋转；

卡盘，所述卡盘包括弹性周壁和旋转中心轴，所述弹性周壁能够以紧配的方式卡持所述试瓶，所述旋转中心轴上连接有弹性复位件，且所述弹性复位件能够通过所述旋转中心轴驱使所述卡盘弹性复位；

以及复位腔体，所述复位腔体向内形成有容腔，用以容纳所述弹性复位件，其中，所述复位腔体与所述卡盘转动连接，以支撑所述卡盘。

在其中一个实施例中，所述卡盘还包括卡盘底座，所述弹性周壁与所述旋转中心轴安装于所述卡盘底座的两侧。

在其中一个实施例中，所述弹性周壁设置为橡胶结构；其中，所述弹性周壁具有夹持面，所述夹持面的内径小于所述试瓶的外径，且所述弹性周壁能够通过所述夹持面夹持所述试瓶。

在其中一个实施例中，所述弹性复位件设置为卷簧，所述卷簧的一端部插接于所述旋转中心轴内，另一端部与所述复位腔体连接。

在其中一个实施例中，所述卡盘可转动地放置于所述复位腔体上，并在所述卡盘与所述复位腔体相接触的位置设置有凹凸配合结构，以限制所述卡盘脱离所述复位腔体。

在其中一个实施例中，所述瓶盖夹持机构包括机械手主体，所述机械手主体上活动地连接有四根夹持杆，四根所述夹持杆对称地分居于所述机械手主体上，且所述机械手主体能够通过所述四根夹持杆夹持所述瓶盖。

在其中一个实施例中，每根所述夹持杆上分别套装有多个弹性圈，多个所述弹性圈间隔设置，且所述夹持杆能够通过所述弹性圈卡持所述瓶盖。

在其中一个实施例中，所述试瓶夹持机构包括第一半圆弧组件及第二半圆弧组件，所述第一半圆弧组件与所述第二半圆弧组件配合能够作用于所述试瓶，以夹持所述试瓶。

本申请还请求保护一种瓶盖旋拧方法，包括以下步骤：

提供上述任一项所述的瓶盖旋拧装置；

用瓶盖夹持机构夹持瓶盖并将试瓶放入至卡盘上；

瓶盖夹持机构通过瓶盖带动试瓶及卡盘沿着瓶盖拧紧的方式转动预设角度，以使弹性复位件发生弹性形变；

用试瓶夹持机构夹持试瓶；

用瓶盖夹持机构沿着瓶盖的拧松方向驱使瓶盖转动，以将瓶盖脱离试瓶；

用瓶盖夹持机构沿着瓶盖的拧紧方向驱使瓶盖转动，以将瓶盖旋拧至试瓶上；

保持瓶盖夹持机构对瓶盖的夹持，以使瓶盖在试瓶上的位置保持不变；

试瓶夹持机构解除对试瓶的夹持，以使弹性复位件能够通过卡盘带动试瓶朝瓶盖的拧松方向作相对于瓶盖的转动。

在其中一个实施例中，所述瓶盖夹持机构拧松瓶盖时的旋转角度，大于所述瓶盖夹持机构拧紧瓶盖时的旋转角度。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的瓶盖旋拧装置及其旋拧方法，通过上述卡盘、弹性复位件及复位腔体的结构设置，使得该瓶盖旋拧装置工作时，可将试瓶放入卡盘之后先通过试瓶带动卡盘转动一定角度，以使弹性复位件蓄能，这样后续再重新用瓶盖夹持机构将瓶盖旋拧至试瓶上时，可利用弹性复位件自身的弹性形变驱使试瓶最后拧紧至瓶盖上，这样不仅便于对瓶盖夹持机构工作的控制，而且用弹性旋拧的方式替代瓶盖夹持机构的刚性旋拧方式，能够避免瓶盖及该瓶盖夹持机构上卡持瓶盖的部件的损坏，进而起到降低成本，并确保后续实验步骤的正常进行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例所提供的瓶盖旋拧装置的结构示意图。

其中，10、瓶盖夹持机构；11、机械手主体；12、夹持杆；13、弹性圈；20、试瓶夹持机构；30、卡盘；31、弹性周壁；311、夹持面；32、旋转中心轴；33、卡盘底座；40、弹性复位件；50、复位腔体；51、容腔；201、瓶盖；202、试瓶。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本申请请求保护的瓶盖旋拧装置，用以自动地实现瓶盖201在试瓶202上的拧紧或者拧松，而当瓶盖201在试瓶202上拧松并脱离试瓶202，根据不同的实验需求，可实现对试瓶202进行清洗，或者添加试剂的操作，在此就不展开阐述。也就是说，本申请的瓶盖旋拧装置应用于实验设备中，是先将瓶盖201从试瓶202上打开，等对试瓶202操作的实验步骤完成后，再将瓶盖201拧紧至试瓶202上。

如图1所示，本申请一实施例所提供的瓶盖旋拧装置，包括瓶盖夹持机构10、试瓶夹持机构20、卡盘30、弹性复位件40及复位腔体50。

本申请的瓶盖夹持机构10能够夹持瓶盖201，并带动瓶盖201旋转。需要说明的是，该瓶盖夹持机构10具体可安装于升降机构的升降部上，使得该瓶盖夹持机构10在旋拧瓶盖201的同时，可实现驱使瓶盖201作相对于试瓶202的上升或者下降的运动，亦即实现将瓶盖201从试瓶202上脱开，或者重新将瓶盖201拧紧至试瓶202上。

具体地，瓶盖夹持机构10包括机械手主体11，机械手主体11上活动地连接有四根夹持杆12，四根夹持杆12对称地分居于机械手主体11上，且机械手主体11能够通过四根夹持杆12夹持瓶盖201，以此具体实现该瓶盖夹持机构10的结构设置，使得该瓶盖夹持机构10工作时，能够驱使四根夹持杆12合拢并卡持在瓶盖201上，然后再通过四根夹持杆12带动瓶盖201进行旋转。需要说明的是，四根夹持杆12合拢具体可用连杆机构进行联动，然后再用驱动件(图未示)驱使，亦即实现对四根夹持杆12夹持瓶盖201的自动控制。需要说明的是，本申请的瓶盖夹持机构10上用以夹持并带动夹持有的瓶盖201的转动驱动的具体结构及实现原理可采用现有技术的常规方式，在此就不展开阐述。

其中，每根夹持杆12上分别套装有多个弹性圈13，多个弹性圈13间隔设置，且夹持杆12能够通过弹性圈13卡尺瓶盖201，以此具体实现该夹持杆12对瓶盖201的夹持作业。需要说明的是，本申请的弹性圈13具体设置为密封圈，且该瓶盖201的外周壁上均匀地布置有凸楞结构，以满足弹性圈13作用于瓶盖201上时，可实现对瓶盖201的卡持作业。

本申请的试瓶夹持机构20包括第一半圆弧组件(图未示)及第二半圆弧组件(图未示)，第一半圆弧组件与第二半圆弧组件配合能够作用于试瓶202，以夹持试瓶202。需要说明的是，本申请的试瓶夹持机构20上的第一半圆弧组件及第二半圆弧组件的具体结构及工作远离均可采用现有技术的常规方式，在此就不展开阐述。

本申请的卡盘30包括弹性周壁31和旋转中心轴32，弹性周壁31能够以紧配的方式卡尺试瓶202，以此实现该卡盘30与试瓶202之间的周向限位，使得试瓶202未被试瓶夹持机构20夹持后，该卡盘30能够带动试瓶202进行旋转。

具体地，本申请的弹性周壁31设置为橡胶结构；其中，弹性周壁31具有夹持面311，夹持面311的内径小于试瓶202的外径，且弹性周壁31能够通过夹持面311夹持试瓶202。需要说明的是，本申请的弹性周壁31上夹持面311的内径具体可设置为先逐渐减小，然后保持不变，而夹持面311的最大内径大于试瓶202的外径，以对试瓶202的插入起到导向的作用，亦即便于将该试瓶202插入至卡盘30的弹性周壁31上。

其中，该卡盘30还包括卡盘底座33，弹性周壁31与旋转中心轴32安装于卡盘底座33的两侧，以此具体实现该卡盘30的结构设置。需要说明的是，该卡盘30上卡盘底座33及旋转中心轴32均设置为刚性结构。

本申请的卡盘30上旋转中心轴32与弹性复位件40连接，使得卡盘30收到试瓶202的驱动进行旋转时，能够给弹性复位件40进行蓄能。

具体地，本申请的弹性复位件40设置为卷簧，卷簧的一端插接与旋转中心轴32内，以在周向方向上与旋转中心轴32进行限位，而该卷簧的另一端与复位腔体50进行连接，以满足该卷簧安装的使用需求。需要说明的是，该复位腔体50具体可开设有供卷簧另一端穿过的限位槽，以便于将卷簧的另一端与复位腔体50进行连接。

本申请的复位腔体50向内形成有容腔51，用以容纳弹性复位件40；其中，复位腔体50与卡盘30之间转动连接，以支撑卡盘30。

具体地，本申请的卡盘30可转动地放置于复位腔体50上，并在卡盘30与复位腔体50相接触的位置设置有凹凸配合结构(图未示)，以限制卡盘30脱离复位腔体50。

另外，本申请还请求保护一种瓶盖旋拧方法，包括以下步骤：

提供上述任一项所述的瓶盖旋拧装置；

用瓶盖夹持机构10夹持瓶盖201并将试瓶202放入至卡盘30上；

瓶盖夹持机构10通过瓶盖201带动试瓶202及卡盘30沿着瓶盖201拧紧的方式转动预设角度，以使弹性复位件40发生弹性形变；

用试瓶夹持机构20夹持试瓶202；

用瓶盖夹持机构10沿着瓶盖201的拧松方向驱使瓶盖201转动，以将瓶盖201脱离试瓶202；

用瓶盖夹持机构10沿着瓶盖201的拧紧方向驱使瓶盖201转动，以将瓶盖201旋拧至试瓶202上；

保持瓶盖夹持机构10对瓶盖201的夹持，以使瓶盖201在试瓶202上的位置保持不变；

试瓶夹持机构20解除对试瓶202的夹持，以使弹性复位件40能够通过卡盘30带动试瓶202朝瓶盖201的拧松方向作相对于瓶盖201的转动。

需要说明的是，本申请的瓶盖旋拧方法将瓶盖201重新拧紧至试瓶202上时，待瓶盖夹持机构10未完全将瓶盖201拧紧至试瓶202上后，利用弹性复位件40弹性形变的复位，通过卡盘反向驱使试瓶202，并实现试瓶202与瓶盖201之间的完全拧紧，在此过程中，利用弹性形变的方式来最后拧紧瓶盖201与试瓶202，这样能够避免瓶盖201及该瓶盖夹持机构10上卡持瓶盖201的弹性圈13的损坏，进而起到降低成本，并确保后续实验步骤的正常进行。

其中，瓶盖夹持机构10拧松瓶盖201时的旋转角度，大于瓶盖夹持机构10拧紧瓶盖201时的旋转角度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种瓶盖旋拧装置，用于旋拧试瓶上的瓶盖；其特征在于，包括：

瓶盖夹持机构，所述瓶盖夹持机构能够夹持所述瓶盖，并带动所述瓶盖旋转，且所述瓶盖夹持机构能够在旋拧所述瓶盖的同时驱使瓶盖作相对于所述试瓶的上升或者下降的运动；

试瓶夹持机构，所述试瓶夹持机构能够夹持所述试瓶，以限制所述试瓶跟随所述瓶盖旋转；

卡盘，所述卡盘包括弹性周壁和旋转中心轴，所述弹性周壁能够以紧配的方式卡持所述试瓶，所述旋转中心轴上连接有弹性复位件，且所述弹性复位件能够通过所述旋转中心轴驱使所述卡盘弹性复位；

以及复位腔体，所述复位腔体向内形成有容腔，用以容纳所述弹性复位件，其中，所述复位腔体与所述卡盘转动连接，以支撑所述卡盘；

当所述瓶盖旋拧装置工作时，将试瓶放入所述卡盘之后先通过所述试瓶带动所述卡盘转动一定角度，以使所述弹性复位件蓄能，后续再重新用所述瓶盖夹持机构将瓶盖旋拧至所述试瓶上时，蓄能的所述弹性复位件能够驱使所述试瓶拧紧至所述瓶盖上。

2.根据权利要求1所述的瓶盖旋拧装置，其特征在于，所述卡盘还包括卡盘底座，所述弹性周壁与所述旋转中心轴安装于所述卡盘底座的两侧。

3.根据权利要求1所述的瓶盖旋拧装置，其特征在于，所述弹性周壁设置为橡胶结构；其中，所述弹性周壁具有夹持面，所述夹持面的内径小于所述试瓶的外径，且所述弹性周壁能够通过所述夹持面夹持所述试瓶。

4.根据权利要求1所述的瓶盖旋拧装置，其特征在于，所述弹性复位件设置为卷簧，所述卷簧的一端部插接于所述旋转中心轴内，另一端部与所述复位腔体连接。

5.根据权利要求1所述的瓶盖旋拧装置，其特征在于，所述卡盘可转动地放置于所述复位腔体上，并在所述卡盘与所述复位腔体相接触的位置设置有凹凸配合结构，以限制所述卡盘脱离所述复位腔体。

6.根据权利要求1所述的瓶盖旋拧装置，其特征在于，所述瓶盖夹持机构包括机械手主体，所述机械手主体上活动地连接有四根夹持杆，四根所述夹持杆对称地分居于所述机械手主体上，且所述机械手主体能够通过所述四根夹持杆夹持所述瓶盖。

7.根据权利要求6所述的瓶盖旋拧装置，其特征在于，每根所述夹持杆上分别套装有多个弹性圈，多个所述弹性圈间隔设置，且所述夹持杆能够通过所述弹性圈卡持所述瓶盖。

8.根据权利要求1所述的瓶盖旋拧装置，其特征在于，所述试瓶夹持机构包括第一半圆弧组件及第二半圆弧组件，所述第一半圆弧组件与所述第二半圆弧组件配合能够作用于所述试瓶，以夹持所述试瓶。

9.一种瓶盖旋拧方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供权利要求1-8中任一项所述的瓶盖旋拧装置；

用瓶盖夹持机构夹持瓶盖并将试瓶放入至卡盘上；

瓶盖夹持机构通过瓶盖带动试瓶及卡盘沿着瓶盖拧紧的方式转动预设角度，以使弹性复位件发生弹性形变；

用试瓶夹持机构夹持试瓶；

用瓶盖夹持机构沿着瓶盖的拧松方向驱使瓶盖转动，以将瓶盖脱离试瓶；

用瓶盖夹持机构沿着瓶盖的拧紧方向驱使瓶盖转动，以将瓶盖旋拧至试瓶上；

保持瓶盖夹持机构对瓶盖的夹持，以使瓶盖在试瓶上的位置保持不变；

试瓶夹持机构解除对试瓶的夹持，以使弹性复位件能够通过卡盘带动试瓶朝瓶盖的拧松方向作相对于瓶盖的转动。

10.根据权利要求9所述的瓶盖旋拧方法，其特征在于，所述瓶盖夹持机构拧松瓶盖时的旋转角度，大于所述瓶盖夹持机构拧紧瓶盖时的旋转角度。