试管帽拔除装置及试管除帽机的制作方法

1.本实用新型属于自动化机械技术领域，特别涉及一种试管帽拔除装置及包含他的试管除帽机。


背景技术：

2.试管及密封所用的帽是常用的医疗、化工、生物器皿。较为常见一种试管及帽(盖)之间的配合方式是套插，这种试管帽(盖)的外层是塑胶材质，内芯是柔软的柱塞，内外层之间的间隙可与试管口插接配合。现有技术中关于这种试管结构的自动化拔(除)帽方案中较多的是通过直线模组的配合沿着试管的通(轴)向拔除帽部件。采用这种方案的拔帽(盖)装置需要将试管的底部吸附或夹持固定，以提供与拔除力相反的作用力。
3.发明人拟采用其他方案来代替这种装置，也能实现这种类型器皿的自动化拔帽(开盖)，并且效率更高，成本更低。


技术实现要素：

4.基于上述背景，本实用新型要解决的技术问题是提供一种试管帽拔除装置，采用不同的拔除方式来提高拔除的效率，且成本更低；应用该试管帽拔除方案的试管除帽(开盖)机，能批量处理较大的作业量，使作业效率更高。
5.本实用新型是这样实施的：
6.一种试管帽拔除装置，包括：机架组件，用于提供支撑作用；动力机构，用于提供以下结构的动力；顶腰组件，包括用于抵触试管周身的压块及其连接的导杆，导杆的一端受到所述动力机构的推力以使压块与所述试管周身之间的摩擦力增大；拔帽组件，包括用于勾住试管帽的勾针及其连接的连接杆，连接杆的一端受到所述动力机构的拉力以使所述勾针勾住所述试管帽从所述试管周身上脱离。
7.进一步的，还包括：所述连接杆拉动勾针的活动行程末尾设有止档件，所述连接杆上位于所述勾针的一端设有与所述止档件配合的除帽件及弹片；所述除帽件与所述连接杆的端部铰接，所述除帽件的一端与所述止档件配合驱动所述除帽件的另一端在所述勾针的附近扫动。
8.优选的一种方式中，所述动力机构包括：电机，提供动力源；与电机连接的第一、二凸轮，两个凸轮配合共同作用在所述连接杆上，以使所述勾针大体沿着爬坡轨迹运动。
9.进一步的，还包括：与所述电机连接的第三凸轮，该凸轮向所述导杆施加推力使所述压块向所述试管周身移动；所述导杆与一弹性件连接，所述弹性件向所述导杆施加恢复力使所述压块背向所述试管周身移动。
10.优选的一种方式中，所述爬坡轨迹包括：两段横向位移轨迹及一段倾斜位移轨迹，其中所述倾斜位移轨迹位于两段横向位移之间。
11.一种试管除帽机，包括：上述的试管帽拔除装置；旋转底座，用于承载盘装试管组，旋转底座每一节拍的旋转角度与所述盘转试管组中相邻两个试管之间的角度一致；所述旋
转底座位于所述动力机构的一侧，使所述勾针能够延伸至所述盘装试管组的空间内勾住所述试管帽；收纳仓，位于所述旋转底座的下方，用于收纳脱落的试管帽。
12.优选的一种方式中，所述旋转底座包括：旋转主轴，上方设有用于卡住盘装试管组的卡销，下方连接有分度盘；轴承座，用于支撑所述旋转主轴；推块组件，用于推动所述分度盘按照预设的节拍旋转。
13.优选的一种方式中，所述分度盘的上表面分布有定距等分的定位孔，下表面设有与所述定位孔一一对应的分度杆。
14.优选的一种方式中，所述推块组件包括：推杆，具有直线往复行程，其一端铰接有可摆动的推块，推块与推杆的端部之间设有弹簧。
15.进一步的，还包括：第四凸轮及其驱动轴，所述驱动轴与所述电机通过同步带相连接，所述第四凸轮用于向所述旋转底座提供动力。
16.与现有技术相比：
17.本实用新型提供的一种试管帽拔除装置，运用顶腰组件将试管的腰部抵住，然后采用拔帽勾针将试管帽勾住，再从试管的非轴向拔除掉试管帽，其中，该侧向拔帽手段与传统方案中通(轴)向直脱的方向是不同的。这种方案，充分的运用了试管帽本身材质的特性，且动作更小、实现的成本更低，效率更高。
18.本实用新型提供的一种试管除帽机，运用上述的方案，在兼具上述方案有益效果的同时，还能够对盘装的试管带帽对象进行高效、批量处理，处理效率更高。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例中试管与试管帽的配合示意图；
20.图2为本实用新型实施例中盘转试管的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例中试管帽拔除装置结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例中拔帽组件的局部放大图；
23.图5位本实用新型实施例中动力机构的局部结构图；
24.图6位本实用新型实施例中试管除帽机的部分立体结构图；
25.图7位本实用新型实施例中试管除帽机的侧视图；
26.图8位本实用新型实施例中旋转底座的仰视结构图；
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
28.如图1所示，图中示出了试管帽及试管的装配关系，通常这种试管帽(也叫盖)的材质为塑料，试管的材质为玻璃。试管b与试管帽a的之间插接，在现有技术中，更多的采用吸盘套筒的方式在试管帽的顶部将试管帽吸住然后再沿着轴向m将试管帽提升，再转移至其他位置。
29.然而两者的重合部分a-b与试管帽a的长度的比值是非常微小的，再加上试管帽的
质地较为柔软，因此从侧向(非轴向)对试管帽a施加作用力使试管帽的边缘发生微弱的形变后也能将试管帽a从试管b上拔下来。
30.如图3所示的是试管帽拔除装置一种实施例的结构示意图，机架100为本装置中提供支撑作用的组件，包括各种横向和/或纵向设置的安装板和/或型材，动力机构为可以提供拉力和/或推力的常规动力源。
31.顶腰组件20，包括压块21及导杆22，导杆22的一端受到动力机构提供的推力沿着横向移动，压板21的表面与试管腰部b'抵触，试管的右侧或底部可以以任意方式限位，如试管的底部在一个凹槽的治具中或者夹具中夹持住，抑或在其腰部的另一侧设置挡块。压板21压住试管的周身压力增大，则压板21与试管周身之间的摩擦力增大。
32.拔帽组件10，包括连接杆12，连接杆12的左端与动力机构连接，右端设置有勾针11，勾针11以横向延伸为宜，尖端则反向回指左端，与试管帽的上端边沿相对应。动力机构拉动连接杆12，使勾针扎入试管帽的边沿的塑料材质中。
33.然后拔帽组件10被动力机构驱动沿着斜向或横向都可以直接将试管帽a直接将试管b上拔下来。
34.如图4所示的是试管帽拔除装置的另一种实施例的结构示意图，结合图3一起进行理解：在拔帽组件10的上方设置止档件13，在连接杆的右端设置有除帽件14及弹片15，除帽件14的中部与连接杆12的端部铰接，其下端伸出两个拨叉141,其上端向左延伸设有翘板142。在这种情形下，勾针11扎入试管帽a的上边沿后，动力机构驱动连接杆11沿着斜向向试管的左上方运动，直至除帽件14的一端翘板142与止档件13接触，止档件13上的斜面将翘板142翘起，拨叉141端则以铰接轴为圆心在勾针附近摆动，当拨叉141接触到试管帽a时会将试管帽从勾针上踢掉。当拔帽组件返程时，则弹片15驱动除帽件复位。本实施例中，兼顾斜向除帽方式，斜向除帽的方式较为稳妥，成功率高，且不会损伤试管口；并且能通过与止档件的配合形成触发机关，自动完成剔除物料，机械协同效率高。
35.上述两种实施例中的动力机构，可以采用独立的电机丝杠、气缸等直线模组直接实现。但是在本实用新型中也提供了动力机构的一种较为高效的实施例：
36.动力机构仅包括一个电机31作为动力源,电机的输出轴上连接有第一凸轮36a，第二凸轮36b；机架的立板上开槽以供拔帽组件10在横向和纵向上发生位移。
37.动力机构还包括转接块34，转接块34的左端与摆臂35相连，摆臂35通过滚轮与第二凸轮36b相连，第二凸轮36b周期性驱使摆臂35左右摆动。转接块34在机架上通过纵向及横向的导轨副32来共同限定横向及纵向的轨迹，滑动安装板33通过纵向导轨滑块与机架的另一立板连接，然后转接块34又通过横向导轨滑块与滑动安装板33的另一面相连接，滑动安装板33的下端通过滚轮与第一凸轮36a相连。转接块与机架之间设置弹簧以实现恢复原位。
38.转接块34的纵向位移：第一凸轮36a旋转驱动滑动安装板33沿着纵向导轨上下滑动，进而带动转接块34在纵向上发生位移，进而实现了拔帽组件的纵向上高度的变化。
39.转接块34的横向位移：第二凸轮36b驱动摆臂35左右摆动，进而带动转接块34在滑动安装板33上的横向上发生位移，进而实现了拔帽组件的横向上位移的变化。
40.两个凸轮集成在同一根转轴上，共同实现了拔帽组件按照爬坡轨迹来实现扎帽、拔帽、脱针等一系列动作。该爬坡轨迹包括三段，第一段横向小距离位移——勾针11扎入帽
沿，第二段倾斜向大距离位移——勾针11将试管帽a从试管上拔掉并移动到止档件13平齐高度，第三段横向小距离位移——除帽件14与止档件13冲撞打开机关，试管帽从勾针上脱落。
41.可以理解的，在机架的立板上设置勾簧连接转接块和/或摆臂和/或滑动安装板，提供复位作用力，无需赘述。
42.同理，驱动顶腰组件20的是第三凸轮37，第三凸轮37也是集成在电机的同一根转轴上，导杆与机架之间通过弹性件连接，第三凸轮37周期性推使顶腰组件20伸出挤压试管腰部b',当拔帽组件拔帽后，则弹性件就带动顶腰组件回复原位。弹性件也可以是弹簧。
43.根据以上方案，本实用新型还提出了一种试管除帽机，应用上述实施例中的方案，解决盘装试管的批量处理任务。
44.如图2所示，盘装试管c包括上中下三层盘体，第一层盘体c1的上方是试管帽a，第二层盘体c2及第一层盘体c1之间对应的是试管腰部b',第三层盘体与第二层盘体c2中心镂空，用于安装固定，第一层盘体c1中心上方设有拉手。
45.结合图2及图5，动力机构的右侧设置有容纳盘装试管c的加工空间，加工空间的底部设置旋转底座50用于承载盘转试管组，旋转底50的下方设置有收纳仓42。当盘装试管c放置在旋转底座50上后，旋转底座每旋转一个角度，则提供一个试管帽a置于所述勾针的延长方向上。拔帽组件10按照横向或者爬坡轨迹将试管帽依次扎住、携带、触发脱针后，到达行程末端，试管帽从收纳入口41落入收纳仓42中收集起来，供人工取料。这种除帽机在间距上述动力优势的基础上，还能完成整盘试盘拔帽任务，可以便利高效取代人工。
46.旋转底座50的一种实施方式是凸轮分割器，但是本实用新型依然提供了一种高效的旋转底座方案，包括：旋转主轴51，上部设有用于卡住盘装试管组的卡销511，下部连接有分度盘512，中部的外围套有轴承座52并固定于机架的横置平台上，推块组件53通过推动分度盘512，进而实现旋转主轴51按照分度盘上的分度来旋转，进而保持每个加工节拍，拔一个试管帽。
47.其中，分度盘512的内圈设有定距等分的定位孔513，与横置平台的上的定位螺丝/定位销配合，当某个定位孔与定位螺丝/定位销对齐时，定位螺丝/定位销会伸出卡住定位孔513；分度盘的外圈设有与定位孔一一对应的分度杆514，分度杆514朝下，推块组件53通过推动分度杆514旋转一个分度，使定位孔与定位销配合卡住，完成一个节拍的行程。
48.所述推块组件53包括：推杆531，通过直线导轨滑块安装在横置平台的底部，其一端铰接有可摆动的推块532，推块532与推杆531的端部533之间设有弹簧。推块532的外侧轮廓呈直角形，内侧轮廓呈钝角形，其端头伸入相邻的两个分度杆之间。当推块532的向前移动，外侧顶推第一个分度杆514a带动分度盘旋转，旋转一个分度，定位销从第一个定位孔过渡到第二个定位孔卡住；推块532向后回退，内侧贴着第二分度杆514b滑退，挤压弹簧直至内侧退过第二分度杆514b后，弹簧驱使推块532弹出卡在第三分度杆514c与第二分度杆514b之间，一个分度的行程完成。这种分度方案可以有效规避传统分割器中角度误差累积的风险。
49.推块的动力来源也是上述实施例中的单个电机31，还包括第四凸轮39及驱动轴，驱动轴与电机31通过同步带38连接，第四凸轮39与推杆531之间通过滚轮连接，第四凸轮39周期性推动推杆531向前推进，推杆531与机架之间也设有复位弹簧使推杆回退。
50.综上，本实用新型所提供的方案不但拔帽方式新颖，且动力集成度较高，便利高效。
51.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
52.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
53.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。