基于自动化控制技术的全自动拧螺帽机

技术领域

本发明涉及瓶盖拧帽技术领域，具体为一种基于自动化控制技术的全自动拧螺帽机。

背景技术

核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一，核酸广泛存在于所有动植物细胞和微生物体内，生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白，不同的核酸，其化学组成、核苷酸排列顺序等不同，根据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸和脱氧核糖核酸，DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用，在进行核酸检测，需要用到核酸检测试剂瓶，而在试剂瓶内填充药剂后，需要进行封盖处理。

目前市场上的自动拧螺帽机多种多样，但是普遍上存在着拧帽效果不好的缺点，现有的自动拧螺帽机由拧螺帽机构和瓶身夹紧机构组成，工作时由瓶身夹紧机构先夹持住瓶身，然后再由拧紧机构拧紧螺帽，自动拧紧机构一般采用双电机左右布局，分别带动两个滚轮，辅助电机和机构通过平移，来从外侧夹持螺帽，并由滚轮的摩擦力来拧紧螺帽，所使用的电机是普通的电机，不具备智能调节和反馈功能，首先，现在的产品中没有扭力力矩的反馈，没有办法通过设备来判断瓶盖是不是拧紧，其次，现在的产品采用的是普通电机驱动，当改变电机转动速度的时候，电机的扭力会相应改变，再次，现在的产品在拧紧螺帽的过程中，只会对瓶盖提供旋转的力，对于锥形的瓶盖和瓶身很难拧紧，最后，现在的产品只能固定某个拧紧位置，需要拧螺帽的瓶子只能通过单通道流入此拧紧位置，因此不能流畅的将试剂瓶盖进行拧紧，同时试剂瓶一般放置在放置架内，会随着滑轨进行移动，在移动的过程中由于放置架一般都是支架放置在滑轨上，利用其重力进行稳固，但是随着对多个试剂瓶的拧帽处理，放置架会产生轻微偏移，因此在对放置架上最后几个试剂瓶进行拧帽处理的时候，效果会大打折扣。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于自动化控制技术的全自动拧螺帽机，具备拧帽准度高等优点，解决了不能流畅的将试剂瓶盖进行拧紧的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于自动化控制技术的全自动拧螺帽机，包括工作台，所述工作台的左右两侧均固定连接有侧板，两个所述侧板正面的顶部固定连接有第一电动滑轨，所述第一电动滑轨活动轴的正面固定连接有拧帽机构，所述工作台的上表面固定连接有第二电动滑轨，所述第二电动滑轨活动轴的上表面固定连接有放置机构；

所述拧帽机构包括固定连接在第一电动滑轨活动轴正面的框架，所述框架的内部固定连接有电动推杆，所述电动推杆输出轴的外侧固定连接有安装板，所述安装板的上表面固定连接有伺服电机，所述伺服电机输出轴的外侧固定连接有连接套，所述连接套的内部固定连接有轴杆，所述轴杆的外侧固定连接有支撑套，所述连接套和支撑套相对的一侧之间且位于轴杆的外侧固定连接有扭簧，所述支撑套的内部固定连接有连接杆，所述安装板的下表面固定连接有两个吊杆，所述吊杆的底端固定连接有基板，所述连接杆的外侧固定连接有压套，所述压套的外侧固定连接有套盖，所述套盖的内部固定连接有仿形优力胶垫；

所述放置机构包括固定连接在第二电动滑轨活动轴上表面的支撑板，所述支撑板上表面的左右两侧均固定连接有限位板，所述支撑板的左右两侧均固定连接有托板，所述支撑板下表面的左右两侧均固定连接有支架，所述支架的上表面活动连接有型板，两个所述型板相对的一侧均固定连接有支撑杆，所述支撑杆的外侧固定连接有压片，两个所述型板相对的一侧且位于支撑杆的下侧固定连接有位于支架上的弹簧。

进一步，所述拧帽机构还包括活动连接在安装板上表面的滑片，所述框架的正面固定连接有两个定位片，所述滑片活动连接在两个定位片相对的一侧之间。

进一步，所述电动推杆的输出轴贯穿并延伸至框架的外侧，所述伺服电机位于框架的前侧。

进一步，所述轴杆的外径分别与连接套和支撑套的内径相适配，所述基板的内部固定连接有轴承，所述压套固定连接在轴承的内部。

进一步，所述套盖的形状为内部空心且下表面缺失的圆柱体，两个所述吊杆呈对称分布于基板中轴线的左右两侧。

进一步，所述放置机构设置在支撑板的上表面且位于两个限位板相对的一侧之间的放置架，所述放置架的内部设有试剂瓶。

进一步，所述限位板的上表面开设有侧槽，所述放置架的左右两侧均固定连接托片，所述托片的宽度与侧槽内腔的宽度相等。

进一步，两个所述托板相背的一侧均活动连接有转扭，所述转扭的内部固定连接有与托板螺纹连接的压杆。

进一步，所述支撑板上表面的左右两侧均活动连接有限位口，所述型板在限位口的内部做左右线性移动，且与限位口间隙配合。

进一步，每个型板上所述支撑杆的数量为两个，且对称于型板中轴线的前后两侧，所述放置架的左右两侧均开设有压口，所述压片的大小与压口的大小相吻合。

与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

1、该基于自动化控制技术的全自动拧螺帽机，经拧帽机构进行拧帽处理，在拧帽机构伺服电机的作用下，控制拧紧的扭力反馈，达到每个产品拧紧后均有扭力信号输出，且采用伺服电机对转速进行多段变速处理，使在拧紧瓶盖的过程中，每个不同阶段，转速不一样，能更好的控制拧紧效率，有效的提升了拧紧的准度。

2、该基于自动化控制技术的全自动拧螺帽机，当试剂瓶放置在放置架内后，再放入至支撑板上，此时然后转动转扭，使放置架的左右两侧均受到两个压片的夹持，因此在试剂瓶进行拧螺帽的时候，能够保证放置架在第二电动导轨上不会产生偏移或者使晃动，同时经过转扭的转动对放置架进行限位，十分迅速，不会影响到拧帽工作的进行。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明拧帽机构示意图；

图3为本发明放置机构示意图；

图4为本发明图3中A处结构放大示意图。

图中：1工作台、2侧板、3第一电动滑轨、4拧帽机构、401框架、402电动推杆、403安装板、404伺服电机、405连接套、406轴杆、407支撑套、408扭簧、409连接杆、410吊杆、411基板、412滑片、413仿形优力胶垫、414压套、415套盖、416定位片、5第二电动滑轨、6放置机构、601支撑板、602限位板、603托板、604支架、605型板、606支撑杆、607压片、608弹簧、609放置架、610试剂瓶、611转扭。

具体实施方式

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。

请参阅图1，本实施例中的基于自动化控制技术的全自动拧螺帽机，包括工作台1，工作台1的左右两侧均固定连接有侧板2，两个侧板2正面的顶部固定连接有第一电动滑轨3，第一电动滑轨3活动轴的正面固定连接有拧帽机构4，进行拧帽处理，能工作台1的上表面固定连接有第二电动滑轨5，第二电动滑轨5活动轴的上表面固定连接有放置机构6。

经拧帽机构4能控制拧紧的扭力反馈，达到每个产品拧紧后均有扭力信号输出，且采用伺服电机404对转速进行多段变速处理，使在拧紧瓶盖的过程中，每个不同阶段，转速不一样，能更好的控制拧紧效率，有效的提升了拧紧的准度。

在放置机构6的作用下能够使瓶身和瓶架在经第二电动滑轨5进行移动的时候，不会轻易产生偏移。

请参阅图2，为了扭帽的流畅性，本实施例中的拧帽机构4包括固定连接在第一电动滑轨3活动轴正面的框架401，框架401的内部固定连接有电动推杆402，其输出轴伸长会带着安装板403向下进行移动，进一步使安装板403上的所有连接件向下进行移动，电动推杆402输出轴的外侧固定连接有安装板403，安装板403的上表面固定连接有伺服电机404，通过伺服电机404的扭力模式控制拧紧的扭力反馈，达到每个产品拧紧后均有扭力信号输出，同时伺服电机404可对转速进行多段变速处理，使在拧紧瓶盖的过程中，每个不同阶段，转速不一样，能更好的控制拧紧效率，在伺服电机404运行的时候，其输出轴转动会经过连接套405、轴杆406带着下侧的套盖415进行转动，进一步使仿形优力胶垫413进行转动，来对瓶盖进行扭紧，伺服电机404输出轴的外侧固定连接有连接套405，连接套405的内部固定连接有轴杆406，轴杆406的外侧固定连接有支撑套407，连接套405和支撑套407相对的一侧之间且位于轴杆406的外侧固定连接有扭簧408，支撑套407的内部固定连接有连接杆409，安装板403的下表面固定连接有两个吊杆410，吊杆410的底端固定连接有基板411，连接杆409的外侧固定连接有压套414，压套414的外侧固定连接有套盖415，套盖415的高度降低，且会到达瓶盖的外侧，而瓶盖会与套盖415内部的仿形优力胶垫413接触，在套盖415进行转动的时候，扭簧408提供转轴的进向推力，仿形优力胶垫413与和瓶盖之间接触产生摩擦力带动瓶盖旋转，从而拧紧瓶盖，套盖415的内部固定连接有仿形优力胶垫413。

拧帽机构4还包括活动连接在安装板403上表面的滑片412，框架401的正面固定连接有两个定位片416，滑片412活动连接在两个定位片416相对的一侧之间，因此在安装板403活动的时候，经过滑片412被定位片406进行定位，来保证套盖415直线运动过程中的稳定，电动推杆402的输出轴贯穿并延伸至框架401的外侧，伺服电机404位于框架401的前侧，轴杆406的外径分别与连接套405和支撑套407的内径相适配，基板411的内部固定连接有轴承，压套414固定连接在轴承的内部，套盖415的形状为内部空心且下表面缺失的圆柱体，两个吊杆410呈对称分布于基板411中轴线的左右两侧。

在拧盖机构4中伺服电机404的作用下，控制拧紧的扭力反馈，达到每个产品拧紧后均有扭力信号输出，且采用伺服电机404对转速进行多段变速处理，使在拧紧瓶盖的过程中，每个不同阶段，转速不一样，能更好的控制拧紧效率。

请参阅图3-4，为了进一步提升拧帽的准度，本实施例中的放置机构6包括固定连接在第二电动滑轨5活动轴上表面的支撑板601，支撑板601上表面的左右两侧均固定连接有限位板602，支撑板601的左右两侧均固定连接有托板603，支撑板601下表面的左右两侧均固定连接有支架604，支架604的上表面活动连接有型板605，当型板605进行移动的时候，弹簧608收缩，将转扭611反转的时候，压杆不对型板605施压，此时压片607经过弹簧从压口的内部移出，且不对放置架609施压，即可经托片将放置架609取出，即可对拧帽完成的试剂瓶610，两个型板605相对的一侧均固定连接有支撑杆606，支撑杆606的外侧固定连接有压片607，两个型板605相对的一侧且位于支撑杆606的下侧固定连接有位于支架604上的弹簧608。

放置机构6设置在支撑板601的上表面且位于两个限位板602相对的一侧之间的放置架609，放置架609的内部设有试剂瓶610，在需要进行拧帽操作的试剂瓶610一一放置在放置架609内部后，然后将放置架609放置在支撑板601上，先经过限位板602对放置架609进行左右两侧的定位，限位板605的上表面开设有侧槽，放置架609的左右两侧均固定连接托片，托片的宽度与侧槽内腔的宽度相等，两个托板603相背的一侧均活动连接有转扭611，转动转扭611，在其转动的时候会带着压杆向托板603方向进行移动，在托板603受力后，会在支架604的上侧滑动，同时托板603会带着其上侧的两个支撑杆606进行水平移动，进一步使压片607压在放置架609上的压口内，转扭611的内部固定连接有与托板603螺纹连接的压杆，支撑板601上表面的左右两侧均活动连接有限位口，型板605在限位口的内部做左右线性移动，且与限位口间隙配合，每个型板605上支撑杆606的数量为两个，且对称于型板605中轴线的前后两侧，放置架609的左右两侧均开设有压口，放置架609的左右两侧同时受到两个压片607的施压，在与限位板602的配合下，能够有效的对放置架609进行快速的定位，因此当放置架609随着第二电动滑轨5进行移动的时候，不易产生偏移，压片607的大小与压口的大小相吻合。

当试剂瓶610放置在放置架609内后，再放入至支撑板601上，此时然后转动转扭611，使放置架609的左右两侧受到两个压片607的夹持，因此在试剂瓶610进行拧螺帽的时候，能够保证放置架609在第二电动导轨5上进行移动的时候不易产生偏移或者使晃动，有利于拧帽工作的进行。

上述实施例的工作原理为：

（1）在需要进行拧帽操作的试剂瓶610一一放置在放置架609内部后，然后将放置架609放置在支撑板601上，先经过限位板602对放置架609进行左右两侧的定位，然后转动转扭611，在其转动的时候会带着压杆向托板603方向进行移动，在托板603受力后，会在支架604的上侧滑动，同时托板603会带着其上侧的两个支撑杆606进行水平移动，进一步使压片607压在放置架609上的压口内，此时放置架609的左右两侧同时受到两个压片607的施压，在与限位板602的配合下，能够有效的对放置架609进行快速的定位，因此当放置架609随着第二电动滑轨5进行移动的时候，不易产生偏移，再经过上侧的拧帽机构4进行拧帽，有效的提升了拧帽的准度，当型板605进行移动的时候，弹簧608收缩，将转扭611反转的时候，压杆不对型板605施压，此时压片607经过弹簧从压口的内部移出，且不对放置架609施压，即可经托片将放置架609取出，即可对拧帽完成的试剂瓶610去下，再放入新的试剂瓶610，整个过程十分迅速。

（2）在对试剂瓶610进行拧盖的时候，经电动推杆402运行的时候其输出轴伸长会带着安装板403向下进行移动，进一步使安装板403上的所有连接件向下进行移动，此时套盖415的高度降低，且会到达瓶盖的外侧，而瓶盖会与套盖415内部的仿形优力胶垫413接触，在伺服电机404运行的时候，其输出轴转动会经过连接套405、轴杆406带着下侧的套盖415进行转动，进一步使仿形优力胶垫413进行转动，来对瓶盖进行扭紧，在套盖415进行转动的时候，扭簧418提供转轴的进向推力，仿形优力胶垫413与和瓶盖之间接触产生摩擦力带动瓶盖旋转，从而拧紧瓶盖，在此过程中，通过伺服电机404的扭力模式控制拧紧的扭力反馈，达到每个产品拧紧后均有扭力信号输出，同时伺服电机404可对转速进行多段变速处理，使在拧紧瓶盖的过程中，每个不同阶段，转速不一样，能更好的控制拧紧效率。

需要说明的是，在本文中，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“包括一个……”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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。