一种开盖机构的制作方法

1.本发明涉及自动化设备的技术领域，具体地，涉及一种开盖机构。


背景技术：

2.ep管是一种小型的离心管，常用于生物化学、医药检测等实验中，目前实验室很多实验中都需要大量使用ep管。
3.主流ep管的管盖，有别于大多数冻存管：冻存管盖一般顶部中心有八角凹陷特征，可以使用匹配的批头插入、旋转开关盖；且冻存管体底部有凸起支点，冻存管存储盒、或存储夹具通过匹配此特征，可以限制冻存管体旋转，进行开关盖。
4.而主流ep管一般有两种形式：一是翻盖式，盖与管相连，较难进行自动化批量开关盖使管盖与管体分离。二是旋盖式，管盖与管体螺纹连接且相互分离，且管体底部为不带防转特征的圆锥形式，无法像冻存管一样容易限制旋转，难以进行自动化批量开盖。
5.因此需要一种开盖机构来适配自动化批量开盖。


技术实现要素：

6.为解决以上技术问题，本公开提供一种开盖机构。
7.本技术实施例提供了一种开盖机构，所述开盖机构包括：
8.载台，所述载台用于放置载具，所述载具上可放置ep管；
9.夹紧组件，所述夹紧组件设置于所述载台一侧，用于限制ep管在所述载具内转动；
10.开盖组件，所述开盖组件设置于所述载台上方，用于对所述载具上的ep管开盖；所述开盖组件包括夹套、与所述夹套连接的旋转驱动组件以及与所述旋转驱动组件连接的z轴驱动组件；
11.其中，所述夹套与管盖过盈配合，开盖时，所述z轴驱动组件驱动所述夹套过压管盖，使得所述夹套与管盖通过摩擦力卡紧；所述旋转驱动组件驱动所述夹套转动，同时所述z轴驱动组件同步运动进行螺距匹配，从而使得管盖脱离管体。
12.根据该方案，开盖机构中，开盖组件的夹套与管盖之间可形成过盈配合，夹套与管盖通过摩擦力卡紧，由旋转驱动组件驱动夹套转动实现自动化开盖，本技术开盖机构中，可根据实际应用场景需要，设置不同数量的旋转驱动组件与夹套，实现自动化批量开盖，不同规格的管盖可选用匹配的夹套，结构稳定且适用范围广。
13.在一些方案中，所述夹套部分包围管盖。
14.根据该方案，夹套采用部分包围管盖，一方面，有利于夹套与管盖的适配，便于管盖进入夹套，另一方面，关盖时，有利于管盖脱离夹套，保护管盖的完整性。
15.在一些方案中，所述夹套至少具有两个延伸的夹墙。
16.根据该方案，夹套上设置夹墙有利于对管盖进行限位，以及对管盖进行导向。
17.在一些方案中，所述夹墙的高度大于管盖高度。
18.根据该方案，夹墙有利于对管盖进行防护，防止开盖过程中，管盖脱离夹套。
19.在一些方案中，所述夹墙之间的夹角逐渐变大，并在所述夹墙末端形成导向弧面，以对管盖进行导向。
20.根据该方案，所述夹墙之间的夹角逐渐变大，有利于关盖时管盖脱离夹套。
21.在一些方案中，所述旋转驱动组件包括电机以及与所述电机连接的转动杆，所述转动杆与所述夹套连接，所述电机通过滑板与z轴驱动组件连接；
22.所述转动杆与所述夹套之间还设置有缓冲件，以调节所述夹套相对管盖的位置。
23.根据该方案，转动杆与夹套之间设置缓冲件，使得夹套与管盖接触时为弹性接触，有利于调节夹套与管盖之间的相对位置，避免出现歪盖等现象。
24.在一些方案中，所述缓冲件包括限位套管，所述限位套管一端与所述转动杆活动连接，另一端与所述夹套固定连接；
25.所述滑板底部设置有限位板，所述限位板套接于所述限位套管上；
26.所述限位套管内设置有弹簧，所述转动杆套接于所述限位套管内；当所述z轴驱动组件驱动所述滑板移动时，所述转动杆在所述限位套管内移动、挤压弹簧带动夹套朝向靠近或远离所述载台的方向移动。
27.根据该方案，缓冲件结构简单，不仅起到缓冲作用，且便于调节转动杆下压的行程。
28.在一些方案中，所述载具上设置有若干用于放置ep管的孔位，所述孔位侧壁设置有开口，用于夹紧组件夹紧所述孔位内的ep管；
29.所述载具侧壁具有用于机械手夹持的夹持部。
30.根据该方案，载具采用侧壁开口，夹紧组件既可在开盖时夹紧ep管，又可在关盖时夹紧ep管；同时载具侧壁的夹持部可配合机器人进行夹持，实现自动化作业。
31.在一些方案中，所述夹紧组件包括电动滑台、与所述电动滑台连接的滑块，所述滑块上设置有压紧杆，所述压紧杆自由端设置有缓冲块；
32.其中所述压紧杆与所述滑块之间通过弹簧组件连接。
33.根据该方案，通过电动滑台驱动压紧杆对ep管进行夹紧，有利于自动化控制。
34.在一些方案中，所述压紧杆关于所述滑台对称设置。
35.根据该方案，通过压紧杆对称设置，可在压紧杆两端各设置一套开盖组件，结构紧凑，且可实现大批量开盖。
附图说明
36.为了说明本技术实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本技术实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
37.图1为本技术实施例中开盖机构的整体结构示意图；
38.图2为本技术实施例中开盖组件的结构示意图；
39.图3为本技术实施例中缓冲件的结构示意图；
40.图4-1为本技术实施例中夹套的结构示意图；
41.图4-2为本技术实施例中夹套与管盖连接的结构示意图；
42.图5-1为本技术实施例中载具的结构示意图；
43.图5-2为本技术实施例中载具装在ep管示意图；
44.图6为本技术实施例中夹紧组件的结构示意图；
45.图7为本技术实施例中夹紧杆的安装结构示意图；
46.图8为本技术实施例中载台的结构示意图。
具体实施方式
47.将参照附图详细描述根据本公开的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。如果没有特别说明，本文中的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等均是相对于本公开的附图描述的。术语“依次包括a、b、c等”仅指示所包括的部件a、b、c等的排列顺序，并不排除在a和b之间和/或b和c之间包括其它部件的可能性。“第一”及其变体的描述仅仅是为了区分各部件，并不限制本公开的范围，在不脱离本公开的范围的情况下，“第一部件”可以写为“第二部件”等。
48.本说明书的附图为示意图，辅助说明本公开的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。
49.本技术实施例提供一种开盖机构，应用于实验室自动化平台上，用于旋盖式ep管的自动化批量开关盖，图1示出本技术开盖机构的整体结构，实际应用中，ep管开盖后通常需要进行移液等操作，因此本技术开盖机构采用对称结构，主要由两套开盖组件和一套夹紧组件构成，作业时，两套开盖组件可先后开盖，提高效率；且两套开盖组件可设计为不同规格，对不同规格的ep管进行开关盖，扩大应用场景。
50.下面，参照图1至图8，详细描述根据本公开的优选实施方式。
51.如图1和图8所示，本技术实施例提供一种开盖机构，包括载台10、夹紧组件20和开盖组件30。载台10用于放置载具50，载具50用于放置带开盖的ep管；夹紧组件20设置于载台10一侧，夹紧组件20用于夹紧ep管，限制ep管在载具50内转动；开盖组件30设置于载台10上方，开盖组件30用于对载具上的ep管开盖，开盖组件30包括夹套31、旋转驱动组件32和z轴驱动组件33；夹套31与旋转驱动组件32连接，旋转驱动组件32与z轴驱动组件33用于驱动夹套31进行开盖；
52.此实施例中，所述夹套31与管盖可形成过盈配合，开盖时，所述z轴驱动组件33驱动所述夹套31过压管盖，使得所述夹套31与管盖通过摩擦力卡紧；所述旋转驱动组32件驱动所述夹套31转动，同时所述z轴驱动组件33同步运动进行螺距匹配，从而使得管盖脱离管体，完成开盖。可根据实际应用场景需要，设置不同数量的旋转驱动组件与夹套，实现自动化批量开盖，不同规格的管盖可选用匹配的夹套，结构稳定且适用范围广。
53.在一实施例中，如图4-2所示，所述夹套部分包围管盖；具体的，夹套31的内腔与管盖匹配，夹套31包裹管盖的端部，使得管盖受力均匀，有利于对管盖进行定位，防止管盖发生歪斜；管盖侧壁部分被包围，减少管盖与夹套31内壁接触面，易于管盖进入夹套31内，且易于管盖从夹套31内取出。
54.在一实施例中，所述夹套至少具有两个延伸的夹墙，具体的，夹墙311用于对管盖62侧壁进行限位，使得开盖过程更加稳定。
55.进一步地，所述夹墙的高度大于管盖高度，所述夹墙之间的夹角逐渐变大，并在所述夹墙末端形成导向弧面，以对管盖进行导向；具体的，如图4-1和4-2所示，夹墙311之间的
夹角由内到外逐渐增大，呈“喇叭状”，在夹套31朝向管盖移动时，夹墙311起到导向作用，便于管盖快速插入夹套31，实现快速定位。
56.在一实施例中，所述旋转驱动组件包括电机以及与所述电机连接的转动杆，所述转动杆与所述夹套连接，所述电机通过滑板与z轴驱动组件连接；所述转动杆与所述夹套之间还设置有缓冲件，以调节所述夹套相对管盖的位置；如图2所示，旋转驱动组件32固定于滑板40上，旋转驱动组件32分布设置有若干个，具体应用中，ep管一般采用多孔板存放，旋转驱动组件的数量可依据孔板的孔位数设置，实现批量开盖。具体的，旋转驱动组件32包括电机321和转动杆322，由电机321驱动转动杆322带动夹套31转动，又电机321固定于滑板40上，滑板40与z轴驱动组件33连接，夹套31转动时，在z轴驱动组件作用下，夹套31沿z轴上下移动带动管盖62与管体61进行螺距匹配，使得管盖脱离管体。
57.可以理解的是，为了调整夹套31与管盖62接触角度，批量开盖时，夹套31与管盖62之间匹配效率更高，所述转动杆322与所述夹套31之间还设置有缓冲件34，具体的，所述缓冲件34包括限位套管341，所述限位套管341一端与所述转动杆322活动连接，另一端与所述夹套31固定连接；如图2和图3所示，所述滑板40底部设置有限位板41，所述限位板41套接于所述限位套管341上；限位套管341上具有滑槽，转动杆322可滑槽内滑动，且限位套管341上具有挡块，挡块与限位套管341末端存在一定距离，便于转动杆322在限位套管341内滑动，有利于控制夹套31下压的距离。
58.所述限位套管341内设置有弹簧342，所述转动杆322套接于所述限位套管341内；当所述z轴驱动组件33驱动所述滑板40移动时，所述转动杆322在所述限位套管341内移动、挤压弹簧242带动夹套31朝向靠近或远离所述载台的方向移动。弹簧342调节夹套31与管盖62之间的相互作用力，有利于夹套31与管盖62之间的快速匹配，提高开关盖成功率。
59.在一实施例中，如图5-1和5-2所示，所述载具50上设置有若干用于放置ep管的孔位51，所述孔位51侧壁设置有开口52，用于夹紧组件20夹紧所述孔位51内的ep管60；具体应用中，载具20上孔位个数可以设置为十二个，这样ep管的个数与多孔板对应，便于下一步的分液等操作。
60.进一步地，如图5-1所示，所述载具侧壁具有用于机械手夹持的夹持部。夹持部与机械手的夹爪匹配，便于机械手取放载具50，实现载具与其它仪器设备之间的交互作业。
61.在一实施例中，所述夹紧组件包括电动滑台、与所述电动滑台连接的滑块，所述滑块上设置有压紧杆，所述压紧杆自由端设置有缓冲块；如图6所示，压紧杆23活动设置于滑块22内，当滑块22在电动滑台21上滑动时，压紧杆23在滑块22作用下朝向靠近或远离ep管的方向移动，压紧杆23通过缓冲块24将ep管压紧于载具20内，从而限制ep管在载具50转动。
62.进一步地，为了更好地防护ep管，避免ep管被挤压受损，所述压紧杆与所述滑块之间通过弹簧组件连接。具体的，如图7所示，压紧杆23上可套接弹簧，这样滑块22的推力通过弹簧作用在压紧杆23上，使得压紧杆23末端与ep管形成弹性接触，不仅可保护ep管，且保持ep管处于动态平衡状态，使得开盖过程更加稳定。
63.在一些实施例中，所述压紧杆关于所述滑台对称设置。具体的，压紧杆23关于滑台22对称设置，即压紧组件为对称结构；压紧杆23对两侧的ep管进行压紧，一侧的ep管开盖后被机械手取走进行下一步分液时，压紧组件对另一侧ep管压紧进行开盖，减少等待时间，提高设备效率。
64.可以理解的是，本技术实施例的开盖机构中，当夹套31在z轴驱动组件33和旋转驱动组件32驱动下完成开盖时，由于管盖62与夹套31之间形成过盈配合，即管盖与夹套之间的摩擦力大于管盖的重力，因此开盖后，管盖62处于夹套31内；此时，夹套31复位，可向管体61内进行例如加液、投料等操作或通过机械手将载具取放至其它仪器设备处完成加腋或投料等操作。
65.基于上述技术方案，当管体内完成加液或投料操作后，再启动z轴驱动组件33和旋转驱动组件32，此时夹套31内的管盖62可再次拧紧在管体61上，实现自动化开关盖。
66.当然还可以在载具50一侧设置传感器来检测是否开盖成功、有无失败的残余管盖等情况。
67.具体实施步骤如下；
68.将ep管60装入载具50中，然后与载具50一同放置在载台10上；
69.夹紧组件20动作，压紧杆22顶紧载具50内的管体61；
70.(一)开盖：z轴驱动组件33下降，驱动夹套31过压管盖62位置使夹套31与管盖62卡紧、z轴驱动组件33停止下降；旋转驱动组件32动作、同时z轴驱动组件33开始上升，进行开盖动作，当开盖完成后，z轴驱动组件33继续上升至固定高度停止、旋转驱动组件32停止旋转；同时传感器监测开盖状态；
71.(二)关盖：z轴驱动组件33下降，同时旋转驱动组件32旋转，进行关盖动作；z轴驱动组件33下降至设置的关盖位置时、旋转驱动组件32停止旋转、z轴驱动组件33上升回退至固定高度停止，同时传感器监测是否有管子被带起来；夹紧组件20复位。
72.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
73.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种开盖机构，其中，所述开盖机构包括：载台，所述载台用于放置载具，所述载具上可放置ep管；夹紧组件，所述夹紧组件设置于所述载台一侧，用于限制ep管在所述载具内转动；开盖组件，所述开盖组件设置于所述载台上方，用于对所述载具上的ep管开盖；所述开盖组件包括夹套、与所述夹套连接的旋转驱动组件以及与所述旋转驱动组件连接的z轴驱动组件；其中，所述夹套与管盖过盈配合，开盖时，所述z轴驱动组件驱动所述夹套过压管盖，使得所述夹套与管盖通过摩擦力卡紧；所述旋转驱动组件驱动所述夹套转动，同时所述z轴驱动组件同步运动进行螺距匹配，从而使得管盖脱离管体。2.如权利要求1所述的开盖机构，其中，所述夹套部分包围管盖。3.如权利要求2所述的开盖机构，其中，所述夹套至少具有两个延伸的夹墙。4.如权利要求3所述的开盖机构，其中，所述夹墙的高度大于管盖高度。5.如权利要求4所述的开盖机构，其中，所述夹墙之间的夹角逐渐变大，并在所述夹墙末端形成导向弧面，以对管盖进行导向。6.如权利要求1或5所述的开盖机构，其中，所述旋转驱动组件包括电机以及与所述电机连接的转动杆，所述转动杆与所述夹套连接，所述电机通过滑板与z轴驱动组件连接；所述转动杆与所述夹套之间还设置有缓冲件，以调节所述夹套相对管盖的位置。7.如权利要求6所述的开盖机构，其中，所述缓冲件包括限位套管，所述限位套管一端与所述转动杆活动连接，另一端与所述夹套固定连接；所述滑板底部设置有限位板，所述限位板套接于所述限位套管上；所述限位套管内设置有弹簧，所述转动杆套接于所述限位套管内；当所述z轴驱动组件驱动所述滑板移动时，所述转动杆在所述限位套管内移动、挤压弹簧带动夹套朝向靠近或远离所述载台的方向移动。8.如权利要求1所述的开盖机构，其中，所述载具上设置有若干用于放置ep管的孔位，所述孔位侧壁设置有开口，用于夹紧组件夹紧所述孔位内的ep管；所述载具侧壁具有用于机械手夹持的夹持部。9.如权利要求8所述的开盖机构，其中，所述夹紧组件包括电动滑台、与所述电动滑台连接的滑块，所述滑块上设置有压紧杆，所述压紧杆自由端设置有缓冲块；其中所述压紧杆与所述滑块之间通过弹簧组件连接。10.如权利要求9所述的开盖机构，其中，所述压紧杆关于所述滑台对称设置。

技术总结
本发明公开了一种开盖机构，包括载台、夹紧组件和开盖组件，所述载台用于放置载具，所述载具上可放置EP管；所述夹紧组件设置于所述载台一侧，用于限制EP管在所述载具内转动；所述开盖组件设置于所述载台上方，用于对所述载具上的EP管开盖；所述开盖组件包括夹套、与所述夹套连接的旋转驱动组件以及与所述旋转驱动组件连接的Z轴驱动组件。与现有技术相比，本申请开盖机构中，开盖组件的夹套与管盖之间可形成过盈配合，夹套与管盖通过摩擦力卡紧，由旋转驱动组件驱动夹套转动实现自动化开盖；可根据实际应用场景需要，设置不同数量的旋转驱动组件与夹套，实现自动化批量开盖，不同规格的管盖可选用匹配的夹套，结构稳定且适用范围广。广。广。


技术研发人员：严伟杰 吴彦来 张主光
受保护的技术使用者：上海奔曜科技有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/10/8