一种冻存管多头自动拧紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及细胞生产的技术领域，尤其涉及一种冻存管多头自动拧紧装置。


背景技术：

2.细胞生产的过程中，经过细胞培养增殖后，要进行细胞收集工作。细胞收集完成后，经过离心、去上液、点震、加冻存液等操作。最后由人工分装到冻存管中冻存。一般一个批次要分装100支左右的冻存管，需要人工在生物安全柜中，完成拧开冻存管、加液、拧上冻存管的重复操作，生产效率低。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种冻存管多头自动拧紧装置，能够自动完成拧开及拧上冻存管。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种冻存管多头自动拧紧装置，包括升降组件、安装平台、拧盖组件、顶出组件；所述升降组件用于驱动所述安装平台竖直移动；
5.所述拧盖组件包括连接轴、夹头和旋转驱动件；所述连接轴竖直设置并且可转动地连接于所述安装平台；所述夹头同轴地安装在所述连接轴的底端，用于和冻存管盖适配；所述旋转驱动件用于驱动所述连接轴转动；所述连接轴和所述夹头沿轴心线贯穿设置有顶出孔；
6.所述顶出组件包括可竖直移动地插设于所述顶出孔内的顶杆以及驱动所述顶杆竖直移动的顶出驱动件。
7.本实用新型的有益效果是：通过设置拧盖组件及顶出组件，能够实现自动拧开及拧上冻存管；
8.具体的，拧开冻存管时，先由升降组件驱动安装平台下降，使夹头与冻存管盖适配，然后旋转驱动件驱动连接轴转动，同时升降组件驱动安装平台同步上升，即完成将冻存管拧开；
9.拧上冻存管时，先由升降组件驱动安装平台下降，同时旋转驱动件驱动连接轴同步转动，将冻存管盖拧在冻存管上，然后升降组件驱动安装平台上升，同时顶出驱动件驱动顶杆向下移动并顶在冻存管盖的顶端，使夹头与冻存管盖分离，完成将冻存管拧上。
10.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
11.进一步，所述拧盖组件包括至少两个所述连接轴以及和所述连接轴一一对应的所述夹头；所述顶出组件包括和所述连接轴一一对应的顶杆；所述顶出组件还包括连接板和至少两个定位杆；所述定位杆均竖直设置，底端均固定于所述安装平台；所述连接板可滑动地套设在至少两个所述定位杆上；所述顶杆的顶端均连接所述连接板；所述顶出驱动件传动连接所述连接板。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置多个夹头，本实用新型每次可以同
时进行拧开或拧开多个冻存管，提高工作效率；并且通过设置连接板，仅由一个顶出驱动件即可同时控制多个顶杆同步移动。
13.进一步，所述顶出驱动件是步进电机，所述步进电机设置在所述连接板的上方，并且所述步进电机通过至少两个支承杆固定于所述安装平台；所述步进电机的输出轴连接所述连接板。
14.进一步，所述步进电机的输出轴通过第一弹性件连接所述连接板。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：第一弹性件可以起到缓冲的作用，避免顶杆对冻存管盖的压力过大而造成冻存管盖损伤。
16.进一步，所述旋转驱动件是与所述连接轴一一对应的伺服电机；所述伺服电机均固定在所述安装平台上，所述伺服电机的输出轴分别传动连接于对应的所述连接轴。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：采用伺服电机独立控制各个连接轴，可以实时反馈每个冻存管盖的拧紧扭矩、圈数等参数，稳定可靠。
18.进一步，所述安装平台底部设置有激光传感器，用于对冻存管盖进行检测。
19.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置激光传感器，在拧开及拧上冻存管时，检测冻存管盖是否与夹头适配，确保自动拧盖装置正常工作。
20.进一步，所述安装平台底部设置有光电传感器，用于对冻存管进行检测。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置激光传感器，在拧开或拧上冻存管时，检测冻存管盖是否与冻存管分离或冻存管盖是否正常安装。
22.进一步，所述夹头为可更换件。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：连接轴可通过快换机构和夹头连接，可根据不同规格的冻存管更换不同的夹头，仅需更换夹头就可实现拧开及拧上不同的冻存管，有效降低成本。
24.进一步，所述夹头滑动配合地套设在所述连接轴的底部；所述夹头和所述连接轴之间通过第二弹性件连接。
25.采用上述进一步方案的有益效果是：通过第二弹性件可补偿拧盖旋转时夹头和连接轴的高度差，降低安装平台升降及连接轴转动的同步率要求。
26.进一步，所述升降组件包括支架、滑块和驱动电机；所述支架上设置有竖直滑轨，所述滑块与所述竖直滑轨滑动配合；所述安装平台固定于所述滑块；所述驱动电机固定在所述支架上，所述驱动电机的输出轴与所述滑块通过丝杆副传动连接。
附图说明
27.图1为本实用新型一种冻存管多头自动拧紧装置的结构示意图；
28.图2为本实用新型一种冻存管多头自动拧紧装置的拧盖组件的结构示意图；
29.图3为本实用新型一种冻存管多头自动拧紧装置的拧盖组件的另一个视角的结构示意图；
30.图4为本实用新型一种冻存管多头自动拧紧装置的顶出组件的结构示意图。
31.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
32.1、升降组件，11、支架，12、驱动电机，13、滑块，2、安装支架，3、拧盖组件，31、连接轴，32、伺服电机，33、皮带，34、夹头，35、第二弹性件，4、顶出组件，41、顶杆，42、连接板，43、
定位杆，44、支承杆，45、步进电机，46、第一弹性件，5、激光传感器，6、光电传感器，7、冻存管盖。
具体实施方式
33.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
34.如图1所示，一种冻存管多头自动拧紧装置，包括升降组件1、安装平台2、拧盖组件3和顶出组件4。
35.升降组件1包括支架11、滑块13和驱动电机12。支架11上设置有数值滑轨，滑块13和竖直滑轨滑动配合。驱动电机12固定在支架11上，并且驱动电机12和滑块13传动连接，具体的，支架11内设置有皮带连接机构和丝杆副机构，驱动电机12的输出轴通过皮带连接机构和丝杆副机构连接滑块13，皮带连接机构和丝杆副机构将驱动电机12输出轴的转动转化为滑块13在竖直滑轨上的上下滑动。安装平台2固定安装在滑块13上，升降组件1通过驱动电机12驱动滑块13升降，从而带动安装平台2升降。
36.如图2和图3所示，拧盖组件2包括多个连接轴31和与连接轴31一一对应的多个旋转驱动件。本实施例中，旋转驱动件是伺服电机32，并且拧盖组件2包括是个连接轴31和十个伺服电机32。所有连接轴31均竖直设置，并且可转动的安装在安装平台2上。十个连接轴31沿安装平台2的中心线直线均匀排列，十个伺服电机32分别固定在安装平台2的顶面的两侧，每侧各有五个伺服电机32。连接轴31的顶部均从安装平台2的顶面上伸出，并且伺服电机32的输出轴分别通过皮带33传动连接对应的连接轴31。所有连接轴31的底端均同轴地安装有夹头34，夹头34和冻存管盖7适配，用于抓取冻存管盖7。通过设置十个连接轴31和十个夹头34，自动拧紧装置每批次能够同时拧开及拧上十个冻存管，大大提高了工作效率。并且通过十个伺服电机32对十个连接轴31的转动分别独立控制，可以实时反馈每个冻存管盖7的拧紧扭矩、圈数等参数，稳定可靠。
37.另外，夹头34为可更换件，通过快换机构和夹头连接，因此可以把更具不同规格的冻存管更换不同的夹头34，仅需更换夹头34就可实现拧开及拧上不同的冻存管，有效降低成本。并且夹头34可轴向滑动地套设在连接轴31的底端，夹头34和连接轴31之间还通过第二弹性件36连接，本实施例中，第二弹性件36为套设在连接轴31上的弹簧，第二弹性件36的底端连接夹头34的顶部，第二弹性件36的顶端固定于连接轴31。第二弹性件36可补偿拧盖旋转时夹头34和连接轴31的高度差，降低安装平台2升降及连接轴31转动的同步率要求。
38.如图4所示，顶出组件4包括和连接轴31一一对应的十个顶杆41、一个连接板42、两个定位杆43、两个支承杆44和一个顶出驱动件。贯穿连接轴31和对应的夹头34的轴心线均开设有顶出孔，顶杆41分别竖直地插装在对应的顶出孔内，并且顶杆41可在对应的顶出孔内竖直移动。连接板42位于顶杆41的上方，并且连接板42平行于安装平台2的中心线延伸，十个顶杆41的顶端均固定于连接板42。两个定位杆43均竖直设置，并且两个定位杆43的底端均固定在安装平台2上，连接板42的两端分别可滑动地套设在两个定位杆43上。顶出驱动件设置在连接板42的上方，并且顶出驱动件通过两个支承杆44固定于安装平台2。顶出驱动件和连接板42传动连接，顶出驱动件通过驱动连接板42沿定位杆43竖直滑动，从而带动十个顶杆41同步竖直移动。
39.本实施例中，顶出驱动件为步进电机45，更具体的，步进电机45为42贯穿式步进电机。第一弹性件46为弹簧，并且第一弹性件46贯穿步进电机45。第一弹性件46的中部固定于步进电机45的输出端，底端固定于连接板43，顶端固定于一连接步进电机45的支架。第一弹性件46可以起到缓冲的作用，避免顶杆41对冻存管盖7的压力过大而造成冻存管盖7损伤。
40.如图1所示，安装平台1的下还设置有激光传感器5和光电传感器6。十个激光传感器5和十个夹头34一一对应，并且十个激光传感器5设置在安装平台2底面的一侧，分别用于在拧开及拧上冻存管时，检测冻存管盖是否与夹头适配，确保自动拧盖装置正常工作。光电传感器6的输出端和接收端分别设置在安装平台2底面中心线的两端，用于在拧开冻存管时，检测冻存管盖7是否与冻存管分离；或在拧开冻存管时，检测冻存管盖7是否正确安装在冻存管上。
41.本实用新型的工作过程如下：
42.拧开冻存管时，先由升降组件1驱动安装平台2下降，使夹头34与冻存管盖7适配，然后伺服电机32驱动连接轴31转动，同时升降组件1驱动安装平台2同步上升，即完成将冻存管拧开。
43.拧上冻存管时，先由升降组件2驱动安装平台2下降，同时伺服电机32驱动连接轴31同步转动，将冻存管盖7拧在冻存管上，然后升降组件1驱动安装平台2上升，同时步进电机45驱动顶杆41向下移动并顶在冻存管盖7的顶端，使夹头34与冻存管盖7分离，完成将冻存管拧上。
44.本实用新型能够通过拧盖组件3和顶出组件4自动拧开及拧上冻存管，不需人工在生物安全柜中完成拧开冻存管、加液、拧上冻存管的重复操作，大大地提高了生产效率。
45.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。