旋盖装置及旋盖设备

技术领域

本申请涉及容器旋盖技术领域，尤其涉及一种旋盖装置及旋盖设备。

背景技术

在化学、生物等领域中，通常会使用瓶装或管状的容器来盛装物料，例如样品瓶或试管。为了保护物料，一些盛装物料的容器会设置容器盖，并使容器与容器盖通过螺纹的形式来连接。当需要打开容器时，通常需要人工进行操作，效率低。如果采用自动化设备，虽然效率较高，但容易造成螺纹损坏。

发明内容

本申请实施例提供了一种旋盖装置及旋盖设备，能够降低容器螺纹损坏的风险。

第一方面，本申请实施例提供了一种旋盖装置，用于从容器上旋下容器盖，旋盖装置包括：第一驱动机构；以及，缓冲机构，包括第一连接部、弹性部以及第二连接部，第一连接部沿第一方向可移动地连接于第一驱动机构，弹性部沿第一方向的两端分别与第二连接部与第一连接部连接；第二驱动机构，包括第一驱动组件和第一夹持组件，第一驱动组件连接于第二连接部，第一夹持组件连接于第一驱动组件并用于夹持容器盖，第一驱动组件用于驱动第一夹持组件绕平行于第一方向的第一轴线旋转。

根据本申请第一方面的实施例，缓冲机构还包括导向部，导向部与第一连接部沿第一方向滑动连接；第二连接部与导向部连接；第一连接部包括沿第一方向延伸的第一板体和垂直第一方向的第二板体；第一板体包括沿第一方向设置的第一滑轨，第二连接部与第一滑轨滑动连接；导向部与第二板体滑动连接；弹性部的两端分别与第二板体和第二连接部连接。

根据本申请第一方面的实施例，缓冲机构还包括限位部；导向部贯穿第二板体，限位部和第二连接部分别与导向部沿第一方向的两端连接，以使限位部和第二连接部位于第二板体沿第一方向的两侧；弹性部套设于导向部，弹性部沿第一方向的两端分别与第二板体和第二连接部连接。

根据本申请第一方面的实施例，导向部为杆状的导向轴，且导向部的数量为至少两个；弹性部为缓冲弹簧，且弹性部的数量为导向部数量的整数倍；缓冲弹簧套设于导向轴外侧。

根据本申请第一方面的实施例，第一夹持组件包括多个绕第一轴线设置的第一夹爪，第一驱动组件驱动多个第一夹爪绕第一轴线转动；多个第一夹爪能够同步靠近或远离第一轴线。

根据本申请第一方面的实施例，第二驱动机构还包括第二驱动组件；第二驱动组件驱动第一夹爪靠近或远离第一轴线。

根据本申请第一方面的实施例，还包括：第二夹持组件，位于第一夹持组件沿第一方向背离第一驱动组件的一侧，第二夹持组件用于夹持容器。

根据本申请第一方面的实施例，第二夹持组件包括多个绕第一轴线设置的第二夹爪，多个第二夹爪能够同步靠近或权利第一轴线。

根据本申请第一方面的实施例，第一驱动机构包括安装部、第二滑轨、滑块和第三驱动组件；第二滑轨沿第一方向设置于安装部，滑块与第二滑轨滑动连接，第三驱动组件驱动滑块相对第二滑轨移动；第一连接部与滑块固定连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种旋盖设备，包括：本申请第一方面的实施例的旋盖装置；安装平台；以及，机械臂，一端与机械平台连接，另一端与第一驱动机构连接。

本申请实施例提供的旋盖装置及旋盖设备，在通过第二驱动机构的第一夹持组件，夹紧容器盖，并将容器盖从容器上旋下时，缓冲机构的弹性部能够吸收容器盖和容器之间的螺纹行程与第一驱动机构的行程的差值，从而减少容器盖和容器之间的螺纹沿第一方向的受力，从而减少螺纹磨损，降低螺纹损坏的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本申请实施例的旋盖装置的一种结构示意图。

图2是本申请实施例的旋盖装置的一种运动状态示意图。

图3是本申请实施例的旋盖装置的另一种结构示意图。

图4是本申请实施例的旋盖装置的缓冲机构的一种结构示意图。

附图标记：

1、第一驱动机构；11、安装部；12、第二滑轨；13、滑块；14、第三驱动组件；

2、缓冲机构；21、第一连接部；211、第一板体；212、第二板体；213、第一滑轨；22、弹性部；23、第二连接部；24、导向部；25、限位部；

3、第二驱动机构；31、第一驱动组件；32、第一夹持组件；321、第一夹爪；33、第二驱动组件；

4、第二夹持组件；41、第二夹爪；

51、容器盖；52、容器；

X、第一方向；L、第一轴线。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，在本申请实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

申请人发现，针对采用螺纹连接的容器和容器盖，如果采用自动化设备来将容器盖从容器上旋下，那么自动化设备在旋转容器盖时，容器盖与容器之间的螺纹容易发生磨损，使得容器的使用寿命降低，增加了耗材的更换以及采购成本。申请人经过研究发现，在容器盖从容器上旋下时，随着螺纹连接的相对旋转，容器盖相对容器会发生沿螺纹轴向的相对位移，相应地自动化设备需要控制容器盖随之沿螺纹的轴向移。但是，自动化设备控制容器盖的移动和螺纹旋转需要容器盖的移动，很容易出现误差，使得容器盖与容器之间的螺纹受到沿其自身轴向的推力或拉力，进而造成螺纹磨损，甚至造成螺纹连接失效。

鉴于上述分析，申请人提出了一种旋盖装置和旋盖设备，旋盖设备包括第一驱动机构、缓冲机构和第二驱动机构，第二驱动机构的第一夹持组件能够将容器盖夹持住，在第二驱动机构的第一驱动组件的驱动下，第一夹持组件夹持容器盖一同绕第一轴线旋转，同时第一驱动机构驱动第二驱动机构沿第一轴线平移，将容器盖从容器上旋下。在旋盖的过程中，一旦第一驱动机构的移动位移和容器盖与容器之间的螺纹进程出现差距，缓冲机构的弹性部能够发生形变，以吸收差距，从而避免容器盖与容器之间螺纹处的作用力过大，减少容器盖与容器之间螺纹的磨损。

图1是本申请实施例的旋盖装置的一种结构示意图。图2是本申请实施例的旋盖装置的一种运动状态示意图。图3是本申请实施例的旋盖装置的另一种结构示意图。

请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种旋盖装置，用于从容器52上旋下容器盖51，旋盖装置包括：第一驱动机构1；以及，缓冲机构2，包括第一连接部21、弹性部22以及第二连接部23，第一连接部21沿第一方向X可移动地连接于第一驱动机构1，弹性部22沿第一方向X的两端分别与第二连接部23与第一连接部21连接；第二驱动机构3，包括第一驱动组件31和第一夹持组件32，第一驱动组件31连接于第二连接部23，第一夹持组件32连接于第一驱动组件31并用于夹持容器盖51，第一驱动组件31用于驱动第一夹持组件32绕平行于第一方向X的第一轴线L旋转。

本申请实施例主要针对采用螺纹连接的容器盖51与容器52，用于将容器盖51从容器52上旋下。示例性地，容器52可以为瓶状或管状容器52。在使用本申请实施例的旋盖装置进行旋盖作业时，需要将容器52和容器盖51与本申请实施例的旋盖装置连接，且容器52和容器盖51之间的螺纹的轴线与第一轴线L重合。需要说明的是，为了避免容器52内的物料倾覆，应当使容器52保持竖直的状态，此时第一轴线L可以与竖直方向平行，与第一轴线L平行的第一方向X即为竖直方向。

在容器盖51从容器52上旋下的过程中，容器盖51除了会相对容器52绕第一轴线L旋转，还会相对容器52沿第一轴线L移动。本申请实施例中，第一驱动机构1用于驱动容器盖51沿第一轴线L方向移动，第二驱动机构3用于驱动容器盖51绕第一轴线L方向转动。

第二驱动机构3的第一夹持组件32能够夹持住容器盖51，使得本申请实施例的旋盖装置能够控制容器盖51的运动状态。第二驱动机构3的第一驱动组件31能够驱动第一夹持组件32绕第一轴线L旋转，使得容器盖51能够相对容器52绕第一轴线L转动。通过缓冲机构2，第一驱动机构1能够使第二驱动机构3沿第一方向X(第一轴线L方向)移动。由于第二驱动机构3的第一夹持组件32夹持容器盖51，因此，容器盖51随第二驱动机构3一同沿第一方向X移动。通过第一驱动机构1和第二驱动机构3的配合，使得容器盖51能够被从容器52上旋下，达到旋盖的目的。

由于第一驱动机构1决定了容器盖51沿第一方向X的实际移动速度，而容器盖51沿第一方向X的理想移动速度与容器盖51和容器52之间螺纹的螺距有关。缓冲机构2用于吸收因实际移动速度与理想移动速度而导致的位移差。缓冲机构2的第一连接部21与第一驱动机构1沿第一方向X可移动连接，使得第一连接部21能够反映实际移动速度。缓冲机构2的第二连接部23与第二驱动机构3的第一驱动组件31连接，使得第二连接部23能够反映理想移动速度。当实际移动速度与理想移动速度存在差异时，第一连接部21与第二连接部23的相对位置发生变化，此时弹性部22发生形变吸收相对位置变化，从而使容器盖51能够以理想速度相对容器52移动，减小容器盖51与容器52之间的螺纹处的作用力，减少螺纹的磨损。

此外，第一驱动机构1能够实现沿第一方向X的移动即可，示例性地，第一驱动机构1的具体的形式可以为滑轨滑块、螺母丝杠、伸缩缸或者直线电机。

图4是本申请实施例的旋盖装置的缓冲机构的一种结构示意图。

进一步地，请参阅图4并结合图1至图3，缓冲机构2还包括导向部24，导向部24与第一连接部21沿第一方向X滑动连接；第二连接部23与导向部24连接；第一连接部21包括沿第一方向X延伸的第一板体211和垂直第一方向X的第二板体212；第一板体211包括沿第一方向X设置的第一滑轨213，第二连接部23与第一滑轨213滑动连接；导向部24与第二板体212滑动连接；弹性部22的两端分别与第二板体212和第二连接部23连接。

考虑到第一连接部21与第二连接部23的相对位置反映了实际移动速度与理想移动速度的差异，因此，弹性部22应当能够吸收第一连接部21与第二连接部23之间沿第一方向X的相对位移。导向部24与第一连接部21沿第一方向X滑动连接，第二连接部23与导向部24连接。导向部24将第二连接部23相对第一连接部21的移动限制为第一方向X的移动，从而避免其他方向的相对位移，影响第二驱动机构3的沿第一方向X的移动。第一连接部21的第一板体211沿第一方向X延伸，能够保证第一连接部21与第一驱动机构1之间滑动连接的稳定性性。第一连接部21的第二板体212与第一方向X垂直，方便与导向部24形成沿第一方向X的滑动连接运动副。此时，第一连接部21和第二连接部23之间的相对位移，体现为，第二板体212和第二连接部23的之间的相对位移。弹性部22的两端只需要分别与第二板体212和第二连接部23连接，就能够使弹性部22吸收第二板体212和第二连接部23的之间的相对位移，即，吸收实际移动速度与理想移动速度的差异。

进一步地，继续参图1至图4，缓冲机构2还包括限位部25；导向部24贯穿第二板体212，限位部25和第二连接部23分别与导向部24沿第一方向X的两端连接，以使限位部25和第二连接部23位于第二板体212沿第一方向X的两侧；弹性部22套设于导向部24，弹性部22沿第一方向X的两端分别与第二板体212和第二连接部23连接。

导向部24贯穿第二板体212，限位部25和第二连接部23分别与导向部24的两端连接，使得第二连接部23相对第二板体212移动时，第二连接部23不会与第二板体212完全脱离。导向部24可以为沿第一方向X延伸的杆状结构，弹性部22套设于导向部24，使得弹性部22的形变方向为第一方向X，避免产生其他方向的形变而干涉第二连接部23和第二板体212的相对运动。

进一步地，继续参图1至图4，导向部24为杆状的导向轴，且导向部24的数量为至少两个；弹性部22为缓冲弹簧，且弹性部22的数量为导向部24数量的整数倍；缓冲弹簧套设于导向轴外侧。

杆状的导向部24除了能够限制第二板体212与第二连接部23之间的相对位移的方向，还能够更好地为弹性部22提供支撑。将导向部24的数量设置为多个，能够使第二板体212和第二连接部23之间的滑动连接更加稳定，从而避免第二板体212与第二连接部23之间产生除第一方向X以外的其他方向的相对位移，使得第二驱动机构3沿第一方向X移动。由于导向部24为杆状，弹性部22可以为结构简单的弹簧。弹性部22的数量为导向部24数量的整数倍，每个导向部24上可以套设相应倍数个弹性部22，以提高缓冲机构2的缓冲能力。

进一步地，继续参阅图1至图3，第一夹持组件32包括多个绕第一轴线L设置的第一夹爪321，第一驱动组件31驱动多个第一夹爪321绕第一轴线L转动；多个第一夹爪321能够同步靠近或远离第一轴线L。

第一夹持组件32通过第一夹爪321来夹持固定容器盖51。多个第一夹爪321绕第一轴线L设置，能够稳定地夹持容器盖51，使得容器盖51能够随第一夹持组件32旋转。考虑到容器盖51通常为回转体，且容器盖51的螺纹的轴线通常与容器盖51自身的轴线重合。本申请实施例中，多个第一夹爪321能够同步靠近或远离第一轴线L，在第一夹爪321夹持容器盖51后，使得容器盖51对应的螺纹轴线能够与第一轴线L重合，避免容器盖51偏心旋转造成容器52和容器盖51之间螺纹的损坏。示例性地，第一夹爪321的数量可以为两个，两个第一夹爪321沿同一方向彼此靠近或远离，实现夹持或释放容器盖51。需要说明的是，第一夹爪321朝向容器盖51的侧面的形状可以与容器盖51的侧面形状相同，从而使第一夹爪321能够更稳定地夹持容器盖51。

进一步地，继续参阅图1至图3，第二驱动机构3还包括第二驱动组件33；第二驱动组件33驱动第一夹爪321靠近或远离第一轴线L。第二驱动组件33用于控制第一夹持组件32对容器盖51的夹持或释放。示例性地，第二驱动组件33可以只设置一个动力源，并同步向多个第一夹爪321传动，以使多个第一夹爪321能够同步靠近或远离第一轴线L。

进一步地，继续参阅图1至图3，本申请实施例的旋盖装置还包括：第二夹持组件4，位于第一夹持组件32沿第一方向X背离第一驱动组件31的一侧，第二夹持组件4用于夹持容器52。

当第一夹持组件32夹持容器盖51并带动容器盖51运动时，第二夹持组件4夹持容器52，以使容器盖51的运动能够转换为容器盖51相对容器52的运动。示例性地，第二夹持组件4可以夹持容器52并保持固定，第一夹持组件32带动容器盖51的实际运动即为容器盖51相对容器52的相对运动；第二夹持组件4也可以夹持容器52运动，容器52的实际运动可以包括沿第一方向X的移动，且移动方向与第一夹持组件32带动容器盖51的移动方向相反，容器52的实际运动可以包括绕第一轴线L的转动，且转动方向与第一夹持组件32带动容器盖51的转动方向相反，也就是说，第二加持组件带动容器52的实际运动与第一夹持组件32带动容器盖51的实际运动，二者对应的相对运动总是容器盖51相对容器52绕第一轴线L转动，且沿第一方向X移动。需要说明的是，第二夹持组件4可以与第一驱动机构1直接或间接地连接，从而使第一驱动机构1和第二驱动机构3带动容器盖51的运动，能够转换成容器盖51相对容器52的运动，达到旋盖的目的。

进一步地，继续参阅图1至图2，第一驱动机构1包括安装部11、第二滑轨12、滑块13和第三驱动组件14；第二滑轨12沿第一方向X设置于安装部11，滑块13与第二滑轨12滑动连接，第三驱动组件14驱动滑块13相对第二滑轨12移动；第一连接部21与滑块13固定连接。

安装部11用于与外界安装连接，以使本申请实施例的旋盖装置能够处于稳定的状态，此时，可以看作示例性地，安装部11可以与稳定的平台进行连接，也可以与机械臂进行连接。滑块13相对安装部11上的第二滑轨12沿第一方向X滑动，并依次通过缓冲机构2、第二驱动机构3，使得容器盖51能够产生沿第一方向X的移动。示例性地，第三驱动组件14可以采用螺母丝杠的形式来使滑块13相对第二滑轨12滑动。

本申请实施例还提供了一种旋盖设备，旋盖设备包括本申请前述实施例的旋盖装置。此外，本申请实施例的旋盖设备还包括：安装平台；以及机械臂，一端与机械平台连接，另一端与第一驱动机构1连接。

安装平台作为本申请实施例的旋盖设备的安装载体使用，使得本申请实施例的旋盖设备能够处于稳定的状态。本申请前述实施例的旋盖装置通过机械臂安装于安装平台上，机械臂可以为固定的机械悬臂，也可以为具备多个自由度的可活动机械臂。此外，本申请前述实施例的旋盖装置的第二夹持组件4也可以安装于安装平台上。

综上所述，本申请实施例提供了旋盖装置及旋盖设备，在通过第二驱动机构的第一夹持组件，夹紧容器盖，并将容器盖从容器上旋下时，缓冲机构的弹性部能够吸收容器盖和容器之间的螺纹行程与第一驱动机构的行程的差值，从而减少容器盖和容器之间的螺纹沿第一方向的受力，从而减少螺纹磨损，降低螺纹损坏的风险。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。