CN218533425U - 一种滤芯与移液吸头的自动组装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滤芯与移液吸头的自动组装设备；该自动组装设备包括工位切换机构、滤芯上料机构、滤芯按压机构和机架。工位切换机构包括转盘、吸头治具和驱动机构。滤芯上料机构包括滤芯输出组件和滤芯转移组件。滤芯按压机构包括下压组件。下压组件包括压板、弹簧、导向轴、滤芯压棒、安装板、支撑杆和下压气缸。安装板由下压气缸驱动升降；安装板与其下方的压板之间设有弹簧。本实用新型在对滤芯进行按压安装时，使用连接弹簧的压板对吸头进行下压，确保所有移液吸头在治具中能够处于同一高度，避免部分移液吸头未完全装入治具导致的组装成品不合格的问题。此外，本发明在按压工位中设置支撑组件，能够避免挤压安装导致转盘变形的风险。

Description

一种滤芯与移液吸头的自动组装设备

技术领域

本实用新型属于移液吸头生产技术领域，具体涉及一种滤芯与移液吸头的自动组装设备。

背景技术

移液吸头是一种在PCR仪中用于吸取试剂的一次性耗材，其使用量较大，是PCR扩增与核酸检测的主要耗材之一。现有技术中，移液吸头中的滤芯安装以人工或半自动作业为主；需要先将吸头放置到治具中，再将滤芯放置到工装中；最后利用工装实现滤芯与吸头的组装；该种方式的人工成本较高。此外，现有的工装在挤压过程中未对吸头的顶部进行固定，易导致按压不稳定情况出现。并且，现有的工装在部分吸头未完全放入治具的情况下，易出现挤压过深等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滤芯与移液吸头的自动组装设备。

本实用新型一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，包括工位切换机构、滤芯上料机构、滤芯按压机构和机架。工位切换机构包括转盘、吸头治具和驱动机构。转盘转动连接在机架上，并由驱动机构驱动进行旋转。转盘的顶面上安装有沿自身轴线的周向均布的多个吸头治具；吸头治具随转盘的转动依次经过滤芯上料工位和按压工位。吸头治具上开设有多个吸头安装孔。工位切换机构和滤芯上料机构均安装在机架上，且位置与滤芯上料工位和按压工位分别对应。

所述的滤芯上料机构包括滤芯输出组件和滤芯转移组件。滤芯输出组件用于逐个排列输出滤芯。滤芯转移组件用于将滤芯输出组件输出的滤芯转移至处于滤芯上料工位的吸头治具上的移液吸头中。

所述的滤芯按压机构包括下压组件。下压组件位于按压工位的正上方；下压组件包括压板、弹簧、导向轴、滤芯压棒、安装板、支撑杆和下压气缸。下压气缸与机架通过气缸支架固定。支撑杆与气缸支架滑动连接。安装板与支撑杆及下压气缸的活塞杆固定。所述的导向轴滑动在安装板上。导向轴的底端与压板固定。导向轴上套置有弹簧；弹簧的两端与安装板、压板分别固定。安装板的底面固定有多根滤芯压棒；滤芯压棒的数量与吸头治具上吸头安装孔的数量一致。处于按压工位的吸头治具上的各个吸头安装孔分别位于各滤芯压棒的正下方。所述的压板上开设有与各滤芯压棒分别对齐的多个让位孔。

作为优选，所述的滤芯输出组件包括振动盘和直振送料器。直振送料器的输入端与振动盘的输出端对接。吸头治具上的吸头安装孔呈矩阵状排列。直振送料器具有多个输出通道。直振送料器的输出通道数量与吸头治具上的吸头安装孔的行数相等。吸头治具上相邻的两行吸头安装孔的中心距与直振送料器上相邻两个输出通道的中心距相等。

作为优选，所述的滤芯转移组件包括移动驱动组件、滤芯吸盘、吸头固定架和安装架。移动驱动组件用于带动吸头固定架在滤芯上料工位与滤芯输出组件的滤芯输出位置之间移动。吸头固定架的底部安装有呈矩阵状排布的多个滤芯吸盘。滤芯吸盘的数量和相对位置均与吸头治具上的吸头安装孔相同。滤芯吸盘能够吸取移液吸头。

作为优选，所述的移动驱动组件包括横移线性模组、升降线性模组和旋转模组。安装架固定在机架上。横移线性模组安装在安装架上。横移线性模组的移动部上固定有第一过渡板；升降线性模组安装第一过渡板上；升降线性模组的移动部上固定有第二过渡板。旋转模组安装在第二过渡板的底面。吸头固定架的顶部固定在旋转模组的旋转部。

作为优选，所述的升降线性模组采用滑台气缸。所述的旋转模组采用旋转气缸。

作为优选，所述让位孔的直径大于滤芯压棒的底端直径，且小于移液吸头安装口直径。

作为优选，压板和安装板上安装有相互对应的红外传感器和触片。压板相对于安装板向上运动时，红外传感器与触片相互靠近；红外传感器与触片间距等于压板将下压到位后滤芯压棒的行程。

作为优选，所述的滤芯按压机构还包括支撑组件；支撑组件位于按压工位的正下方。所述的支撑组件包括滚轮支架和支撑滚轮。滚轮支架固定在机架上。支撑滚轮转动连接在滚轮支架的顶部。支撑滚轮的外圆周面顶部与转盘的底面接触；支撑滚轮的转动轴线与转盘的转动轴线垂直相交。

本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型在对滤芯进行按压安装时，使用连接弹簧的压板对吸头进行下压，确保所有移液吸头在治具中能够处于同一高度，避免部分移液吸头未完全装入治具导致的组装成品不合格的问题。此外，本发明在按压工位中设置支撑组件，能够避免挤压安装导致转盘变形的风险。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中滤芯上料机构的立体图；

图3为本实用新型实施例1中滤芯上料机构的侧面示意图；

图4为本实用新型实施例2中滤芯按压机构的立体图；

图5为本实用新型实施例2中滤芯按压机构的侧面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种滤芯与移液吸头的自动组装设备包括工位切换机构、滤芯上料机构 3、滤芯按压机构4和机架。工位切换机构上设有多个工位，其中包括滤芯上料工位和按压工位。滤芯上料机构3和滤芯按压机构4均安装在机架上，且位置与滤芯上料工位和按压工位分别对应。

工位切换机构包括转盘1、吸头治具2和驱动机构。水平设置的转盘1转动连接在机架上，并由驱动机构驱动进行旋转。驱动机构采用带有减速机的电机。转盘1的顶面上安装有沿自身轴线的周向均布的多个吸头治具2；吸头治具2用于放置吸头。转盘1的转动能够带动每个吸头治具2均依次经过滤芯上料工位和按压工位。吸头治具2上安装有呈矩阵状排布的吸头安装孔；吸头能够以安装口朝上的姿态放置在吸头安装孔中。

滤芯上料机构3包括滤芯输出组件和滤芯转移组件。滤芯输出组件用于逐个排列输出滤芯，其包括振动盘3-9和直振送料器3-10。直振送料器3-10的输入端与振动盘3-9的输出端对接。直振送料器3-10具有多个输出通道。直振送料器3-10的输出通道数量与吸头治具2上的吸头安装孔的行数相等。吸头治具2上相邻的两行吸头安装孔的中心距与直振送料器3-10上相邻两个输出通道的中心距相等。本实施例中，吸头治具2上的吸头安装孔行数为四行。当吸头治具2处于滤芯上料工位上时，同一行的各吸头安装孔的排列方向与直振送料器3-10的输出通道长度方向平行。

滤芯转移组件包括移动驱动组件、滤芯吸盘3-1、吸头固定架3-2和安装架3-8。移动驱动组件包括横移线性模组3-7、升降线性模组3-5和旋转模组3-3。安装架3-8固定在机架上。横移线性模组3-7安装在安装架3-8上，其移动部能够在电机和丝杠螺母结构的驱动下进行水平移动。横移线性模组3-7的移动部上固定有第一过渡板3-6；升降线性模组 3-5安装第一过渡板3-6上，其移动部能够升降移动；升降线性模组3-5采用滑台气缸。升降线性模组3-5的移动部上固定有第二过渡板。旋转模组3-3安装在第二过渡板的底面。旋转模组3-3采用旋转气缸。

吸头固定架3-2的顶部固定在旋转模组3-3的旋转部。吸头固定架3-2的底部安装有呈矩阵状排布的多个滤芯吸盘3-1。各滤芯吸盘3-1的数量和相对位置均与吸头治具2上的各吸头安装孔相同。滤芯吸盘3-1采用负压吸盘；各滤芯吸盘3-1的抽气口连接至同一气动接头。

各滤芯吸盘3-1能够在移动驱动组件的带动下，移动至直振送料器3-10的各个输出通道的上方，吸附4×8矩阵状排布的32个滤芯，并将该32个滤芯转移至滤芯上料工位的吸头治具2的上方；之后，各滤芯吸盘3-1释放滤芯，即可使得各滤芯分别掉落到放置在吸头治具2上的各个吸头中。

滤芯按压机构4包括下压组件和支撑组件。下压组件位于按压工位的正上方；支撑组件位于按压工位的正下方。下压组件包括气缸支架4-8、压板4-1、弹簧4-2、导向轴4-3、滤芯压棒4-4、安装板4-5、缓冲接头4-6、支撑杆4-7和下压气缸4-9。气缸支架4-8固定在机架上。下压气缸4-9固定在气缸支架4-8的顶部且活塞杆朝下设置。竖直设置的两根支撑杆4-7均与气缸支架4-8滑动连接。安装板4-5的两端与两根支撑杆4-7的底端分别固定。安装板4-5顶面的中部与下压气缸4-9的活塞杆固定。

呈矩形排列的四根导向轴4-3均滑动在安装板4-5上。四根导向轴4-3的底端与压板 4-1顶面的四个角分别固定。四根导向轴4-3上均套置有弹簧4-2；弹簧4-2的两端与安装板4-5、压板4-1分别固定。

呈矩阵状排列的32根滤芯压棒4-4的顶端均与安装板4-5固定。压板4-1上开设有矩阵状排列的32个让位孔。各让位孔与各滤芯压棒4-4分别对齐。让位孔的直径大于滤芯压棒4-4的底端直径，且小于移液吸头安装口直径。

处于按压工位的吸头治具2上的32个吸头安装孔分别位于32个滤芯压棒4-4的正下方。

支撑组件包括滚轮支架4-10和支撑滚轮4-11。滚轮支架4-10固定在机架上。支撑滚轮4-11转动连接在滚轮支架4-10的顶部。支撑滚轮4-11的外圆周面顶部与转盘1的底面接触；支撑滚轮4-11的转动轴线与转盘1的转动轴线垂直相交，使得支撑滚轮4-11与转盘1之间形成纯滚动。支撑滚轮4-11能够在各滤芯压棒4-4向下挤压滤芯时提供支撑，从而避免转盘变形。

本实用新型的工作原理如下：

首先，在滤芯上料工位之前的吸头治具2的各吸头安装孔上放置移液吸头；通过转盘电机驱动减速机带动转盘旋转，将装有移液吸头的吸头治具2移动至滤芯上料工位。

接着，升降线性模组3-5向上抬升，横移线性模组3-7带动吸头固定架3-2移动至直振送料器3-10的各输出通道的正上方；之后，升降线性模组3-5向下移动，使得各滤芯吸盘3-1与直振送料器3-10各输出通道上的滤芯分别接触；各滤芯吸盘3-1吸附住对应的滤芯。升降线性模组3-5和横移线性模组3-7将各滤芯吸盘3-1移动至滤芯上料工位的正上方；旋转模组3-3转动，使得各滤芯吸盘3-1吸附的滤芯与吸头治具2的各吸头安装孔中的移液吸头对齐。各滤芯吸盘3-1释放滤芯；使得各滤芯分别落入移液吸头中。

然后，通过转盘电机驱动减速机带动转盘旋转，将装入滤芯的移液吸头转移至按压工位。下压气缸4-9向下推出，带动安装板4-5向下运动，压板4-1挤压各移液吸头的安装口，将未摆正的部分移液吸头下压到位；之后，滤芯压棒4-4向下挤压移液吸头内的滤芯，使得滤芯安装到位。在向下挤压滤芯的过程中，滚轮4-11能够支撑转盘，从而避免转盘变形。

实施例2

一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，本实施例与实施例1的区别在于：压板4-1和安装板4-5上安装有相互对应的红外传感器和触片。压板4-1相对于安装板4-5向上运动时，红外传感器与触片相互靠近；红外传感器与触片间距等于压板4-1将下压到位后滤芯压棒 4-4的行程。下压气缸上设有到位传感器，用于检测下压气缸是否到达极限位置。若下压气缸下极限位置对应的到位传感器与红外传感器未同时触发，说明压板4-1未精准到位(如红外传感器的触发时间早于下压气缸达到下极限位置，说明移液吸头未被完全压平；如下压气缸达到下极限位置时红外传感器未触发，说明压板位置过低，治具未安装移液吸头，或移液吸头的形状存在缺陷)，说明此次按压过程中有部分移液吸头的位置出现错误。

实施例3

一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，本实施例与实施例1的区别在于：工位切换机构上还设有吸头上料工位和下料工位。吸头上料工位、滤芯上料工位、按压工位和下料工位沿着转盘的转动方向依次排列。

吸头上料工位处设置有自动上料装置，用以自动在吸头治具上以安装口朝上的姿态放置移液吸头。自动上料装置采用末端执行器为吸盘的工业机器人或其他常规的上料结构。

下料工位处设置有自动下料装置，自动上料装置采用末端执行器为矩阵状真空吸盘的工业机器人或其他常规的下料结构，能够自动取下吸头治具上完成滤芯组装的移液吸头。

Claims (8)

1.一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，包括工位切换机构、滤芯上料机构(3)、滤芯按压机构(4)和机架；其特征在于：所述的工位切换机构包括转盘(1)、吸头治具(2)和驱动机构；转盘(1)转动连接在机架上，并由驱动机构驱动进行旋转；转盘(1)的顶面上安装有沿自身轴线的周向均布的多个吸头治具(2)；吸头治具(2)随转盘(1)的转动依次经过滤芯上料工位和按压工位；吸头治具(2)上开设有多个吸头安装孔；工位切换机构和滤芯上料机构(3)均安装在机架上，且位置与滤芯上料工位和按压工位分别对应；

所述的滤芯上料机构(3)包括滤芯输出组件和滤芯转移组件；滤芯输出组件用于逐个排列输出滤芯；滤芯转移组件用于将滤芯输出组件输出的滤芯转移至处于滤芯上料工位的吸头治具(2)上的移液吸头中；

所述的滤芯按压机构(4)包括下压组件；所述的下压组件位于按压工位的正上方；下压组件包括压板(4-1)、弹簧(4-2)、导向轴(4-3)、滤芯压棒(4-4)、安装板(4-5)、支撑杆(4-7)和下压气缸(4-9)；下压气缸(4-9)与机架通过气缸支架(4-8)固定；支撑杆(4-7)与气缸支架(4-8)滑动连接；安装板(4-5)与支撑杆(4-7)及下压气缸(4-9)的活塞杆固定；所述的导向轴(4-3)滑动在安装板(4-5)上；导向轴(4-3)的底端与压板(4-1)固定；导向轴(4-3)上套置有弹簧(4-2)；弹簧(4-2)的两端与安装板(4-5)、压板(4-1)分别固定；安装板(4-5)的底面固定有多根滤芯压棒(4-4)；滤芯压棒(4-4)的数量与吸头治具(2)上吸头安装孔的数量一致；处于按压工位的吸头治具(2)上的各个吸头安装孔分别位于各滤芯压棒(4-4)的正下方；所述的压板(4-1)上开设有与各滤芯压棒(4-4)分别对齐的多个让位孔。

2.根据权利要求1所述的一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，其特征在于：所述的滤芯输出组件包括振动盘(3-9)和直振送料器(3-10)；直振送料器(3-10)的输入端与振动盘(3-9)的输出端对接；吸头治具(2)上的吸头安装孔呈矩阵状排列；直振送料器(3-10)具有多个输出通道；直振送料器(3-10)的输出通道数量与吸头治具(2)上的吸头安装孔的行数相等；吸头治具(2)上相邻的两行吸头安装孔的中心距与直振送料器(3-10)上相邻两个输出通道的中心距相等。

3.根据权利要求1所述的一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，其特征在于：所述的滤芯转移组件包括移动驱动组件、滤芯吸盘(3-1)、吸头固定架(3-2)和安装架(3-8)；移动驱动组件用于带动吸头固定架(3-2)在滤芯上料工位与滤芯输出组件的滤芯输出位置之间移动；吸头固定架(3-2)的底部安装有呈矩阵状排布的多个滤芯吸盘(3-1)；滤芯吸盘(3-1)的数量和相对位置均与吸头治具(2)上的吸头安装孔相同；滤芯吸盘(3-1)能够吸取移液吸头。

4.根据权利要求3所述的一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，其特征在于：所述的移动驱动组件包括横移线性模组(3-7)、升降线性模组(3-5)和旋转模组(3-3)；安装架(3-8)固定在机架上；横移线性模组(3-7)安装在安装架(3-8)上；横移线性模组(3-7)的移动部上固定有第一过渡板(3-6)；升降线性模组(3-5)安装第一过渡板(3-6)上；升降线性模组(3-5)的移动部上固定有第二过渡板；旋转模组(3-3)安装在第二过渡板的底面；吸头固定架(3-2)的顶部固定在旋转模组(3-3)的旋转部。

5.根据权利要求4所述的一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，其特征在于：所述的升降线性模组(3-5)采用滑台气缸；所述的旋转模组(3-3)采用旋转气缸。

6.根据权利要求1所述的一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，其特征在于：所述让位孔的直径大于滤芯压棒(4-4)的底端直径，且小于移液吸头安装口直径。

7.根据权利要求1所述的一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，其特征在于：压板(4-1)和安装板(4-5)上安装有相互对应的红外传感器和触片；压板(4-1)相对于安装板(4-5)向上运动时，红外传感器与触片相互靠近；红外传感器与触片间距等于压板(4-1)将下压到位后滤芯压棒(4-4)的行程。

8.根据权利要求1所述的一种滤芯与移液吸头的自动组装设备，其特征在于：所述的滤芯按压机构(4)还包括支撑组件；支撑组件位于按压工位的正下方；所述的支撑组件包括滚轮支架(4-10)和支撑滚轮(4-11)；滚轮支架(4-10)固定在机架上；支撑滚轮(4-11)转动连接在滚轮支架(4-10)的顶部；支撑滚轮(4-11)的外圆周面顶部与转盘(1)的底面接触；支撑滚轮(4-11)的转动轴线与转盘(1)的转动轴线垂直相交。

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