CN108358140A - 一种用于试管的自动封盖设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于试管的自动封盖设备及方法，包括依次设置的用于存放试管盖的装载装置、筛选装置、用于夹持试管的夹持装置以及用于对试管进行封盖的封盖装置，所述筛选装置用于试管盖进行姿态筛选，并向封盖装置输出通过筛选的试管盖，本发明通过装载装置存放试管盖，通过筛选装置对试管盖进行姿态筛选，并向封盖装置输出通过筛选的试管盖，夹持装置夹持样本容器试管，夹持装置与封盖装置配合对试管进行封盖，达到简单、快速、可靠的封盖样本试管容器目的。

Description

一种用于试管的自动封盖设备及方法

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其是涉及一种用于试管的自动封盖设备及方法。

背景技术

随着当今社会生物医学的发展，化验医学在当今社会得到了更广泛的应用及发展，导致现在到医院就医的人员及化验量大大增加。

当今社会自动化水平不断发展，化验医学对自动化的需求也大大提高，并且现在对降低人员成本、提高工作效率以及提高工作质量都有进一步的要求，从而现阶段对医学实验室自动化***有更大的需求。

在传统封盖装置中，帽盖加装数量较少，需要工作人员频繁的加装帽盖，因此增加了人员的成本，而全自动封盖装置的帽盖从筛选装载运输到封盖装置过程中结构复杂，成本高。

因此，现有技术有待于改进及发展。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于试管的自动封盖设备及方法，具有封盖效率高的优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于试管的自动封盖设备，其中，包括依次设置的用于存放试管盖的装载装置、筛选装置、用于夹持试管的夹持装置以及用于对试管进行封盖的封盖装置，所述筛选装置用于试管盖进行姿态筛选，并向封盖装置输出通过筛选的试管盖。

进一步地，所述装载装置的底部设置有用于存放试管盖的存盖机构，所述存盖机构的两侧分别连接有推盖机构和落料机构；

所述推盖机构用于将存盖机构中的试管盖推入落料机构中，所述落料机构将试管盖送入筛选装置。

进一步地，所述存盖机构包括存料盒、盖合于存料盒朝向落料机构一端的挡料门以及合页，所述挡料门通过合页转动连接于存料盒；

所述推盖机构包括推盖罩、与推盖罩适配的直线导轨以及用于驱动推盖罩沿直线导轨运动的推盖气缸，所述推盖罩用于将存储在存料盒中的试管盖从挡料门推至落料机构；

所述落料机构包括与存料盒相连的罩盖以及设置在罩盖下方的漏斗。

进一步地，所述存盖机构还包括设置在合页上的弹簧钉以及设置于弹簧钉上的弹簧，所述弹簧用于驱动挡料门盖合于存料盒。

进一步地，所述筛选装置包括振料机构和上料机构，所述振料机构用于将无序的试管盖按照指定姿态有序输出；

所述上料机构包括上料支架、设置在上料支架上且与振料机构连接的导槽以及判盖传感器，所述导槽上设置有用于容纳待封盖装置提取试管盖的缓存区，所述判盖传感器用于判断缓存区内是否有试管盖。

进一步地，所述上料支架上设置有安装架和转动连接于安装架的导向板，所述导向板上设置有配重块，所述导向板用于防止试管盖在所述封盖装置提取试管盖的过程中发生偏置。

进一步地，所述封盖装置包括封盖架，所述封盖架上设置有抓取机构、用于驱动抓取机构运动的升降机构以及用于驱动升降机构沿封盖架的长度方向移动的搬运机构；

所述抓取机构包括跟随升降机构运动的抓取气抓以及设置在抓取气抓上的试管盖夹手。

进一步地，所述升降机构包括设置于封盖架上的送料导轨、滑动连接于送料导轨的气缸安装板以及设置在气缸安装板上的抓取气缸，所述抓取气缸驱动抓取机构沿垂直于封盖架长度方向运动；

所述搬运机构包括设置在封盖架上用于驱动气缸安装板沿送料导轨移动的送料气缸以及连接于送料导轨和送料气缸之间的气缸连接板，所述送料气缸与抓取气缸分别设置在封盖架的两侧。

进一步地，还包括传输装置，传输装置用于运送试管至夹持装置；

所述夹持装置包括固定架，设置在固定架上的夹持气抓、连接于夹持气抓的试管夹手以及用于判断是否封盖成功的封盖传感器，通过夹持气抓的开合驱动试管夹手对试管进行夹持。

一种基于如上任一项所述的用于试管的自动封盖方法，其中，包括步骤：

推盖机构将存盖机构中的试管盖推入落料机构中，落料机构将试管盖送入筛选装置；

振料机构将无序的试管盖按照指定姿态有序输出至缓存区，判盖传感器判断缓存区内是否有试管盖；

当缓存区内存在试管盖时，封盖装置抓取缓存区内的试管盖，并将试管盖运送至封盖工位；

传输装置运送试管至夹持装置，夹持装置夹持试管，并与封盖装置配合实现试管封盖。

综上所述：本发明通过装载装置存放试管盖，通过筛选装置对试管盖进行姿态筛选，并向封盖装置输出通过筛选的试管盖，夹持装置夹持样本容器试管，夹持装置与封盖装置配合对试管进行封盖，实现了简单、快速、可靠的封盖样本试管容器。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中整体结构示意图。

图2为本发明实施例中装载机构正视图。

图3为本发明实施例中装载机构的内部结构示意图。

图4为本发明实施例中筛选机构的结构示意图。

图5为本发明实施例中上料机构的结构示意图。

图6为本发明实施例中封盖机构正面的结构示意图。

图7-8为本发明实施例中封盖机构不同角度的结构示意图。

图9为本发明实施例中试管盖夹手的结构示意图。

图中：1、装载装置；11、装载箱；12、推盖机构；121、推盖气缸；122、推盖接头；123、锁紧螺母；124、导轨连接件；125、直线导轨；126、推盖罩；13、装载底板；14、存盖机构；141、存料盒；142、判料传感器；143、判料安装板；144、弹簧；145、弹簧钉；146、挡料门；147、合页；15、落料机构；151、罩盖；152、漏斗；2、筛选装置；21、筛选底板；22、振料机构；221、振动盘；223、判缺料传感器；222、判缺料安装板；23、上料机构；231、上料底座；232、上料支架；233、自润滑轴承；234、安装架；235、配重块；236、导向板；237、阻挡片；238、转轴；239、上料底板；23a、判盖传感器；23b、判盖安装架；23c、盖板；23d、导槽；23e、阻挡板；3、封盖装置；31、封盖架；32、升降机构；321、抓取气缸；322、气缸安装板；323、送料导轨；33、抓取机构；331、试管盖夹手；3311、挡块；3312、弧形槽；332、抓取气抓；333、气抓连接件；34、搬运机构；341、送料气缸；342、送料接头；343、紧固螺母；344、气缸连接板；4、夹持装置；41、夹持气抓；42、试管夹手；43、硅胶垫；44、封盖支架；45、封盖传感器；46、固定架；5、传输装置；6、试管。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种用于试管的自动封盖设备及方法，如图1所示，包括依次设置的用于存放试管盖的装载装置1、筛选装置2、用于夹持试管的夹持装置4以及用于对试管6进行封盖的封盖装置3，所述筛选装置2用于试管盖进行姿态筛选，并向封盖装置3输出通过筛选的试管盖。

在将试管盖投放至装载装置1后，装载装置1中的试管盖处于无序的状态，因此利用筛选装置2对试管盖进行姿态筛选并逐一输出，封盖装置3对完成试管盖的夹取、移动和封盖动作。在封盖装置3完成封盖动作时，需要与夹持装置4配合完成，夹持装置4将需要封盖的试管6夹持稳定，在夹持装置4的下游还设置有一传输装置5，传输装置5传送试管至夹持机构33的工作位，传输装置5可为实验室自身的传输流水线，例如传送带。

如图2与图3所示，所述装载装置1的底部设置有用于存放试管盖的存盖机构14，所述存盖机构14的两侧分别连接有推盖机构12和落料机构15。所述推盖机构12用于将存盖机构14中的试管盖推入落料机构15中，所述落料机构15将试管盖送入筛选装置2。

所述装载装置1还包括装载箱11，装载箱11的下端可拆卸连接有装载底板13，存盖机构14、推盖机构12和落料机构15均安装在装载底板13上。

所述存盖机构14包括存料盒141、盖合于存料盒141朝向落料机构15一端的挡料门146以及合页147，所述挡料门146通过合页147转动连接于存料盒141。所述合页147上设置有弹簧钉145，弹簧钉145上设置有弹簧144，所述弹簧144用于驱动挡料门146盖合于存料盒141。存料盒141的侧壁上螺纹连有判料安装板143，判料安装板143上安装有一判料传感器142，判料传感器142用于判别存料盒141内有无试管盖。

所述推盖机构12包括推盖罩126、与推盖罩126适配的直线导轨125以及用于驱动推盖罩126沿直线导轨125运动的推盖气缸121，所述推盖罩126用于将存储在存料盒141中的试管盖从挡料门146推至落料机构15。存料盒141朝向推盖罩126一侧的下端开设有供推盖罩126通过的开口。

所述推盖气缸121通过推盖接头122连接于推盖罩126，并通过一锁紧螺母123固定。推盖罩126的下端螺纹连接有一导轨连接件124，推盖罩126在推盖气缸121的驱动下，在导轨连接件124和直线导轨125做导向的前提下做往复运动。

所述落料机构15包括与存料盒141相连的罩盖151以及设置在罩盖151下方的漏斗152，罩盖151朝向存料盒141的一侧开口。

如图4与图5所示，所述筛选装置2包括振料机构22和上料机构23，所述振料机构22用于将无序的试管盖按照指定姿态有序输出。所述振料机构22和上料机构23均安装在一筛选底板21上。

所述振料机构22包括一振动盘221，振动盘221上安装有判缺料安装板222，判缺料安装板222上安装有判缺料传感器223，判缺料传感器223用于判断振动盘221中试管盖的存料量。

所述上料机构23包括上料支架 232、设置在上料支架 232上且与振料机构22连接的导槽23d以及判盖传感器23a，所述导槽23d上设置有用于容纳待封盖装置3提取试管盖的缓存区，所述判盖传感器23a用于判断缓存区内是否有试管盖，判盖传感器23a设置在缓存区内。

所述上料支架 232的上端设置有上料底板239，导槽23d安装在上料底板239上，导槽23d的上端设置有盖板23c，导槽23d的一侧设置有阻挡板23e，导槽23d、盖板23c和阻挡板23e之间形成所述缓存区。

所述上料支架 232上设置有安装架234和转动连接于安装架234的导向板236，导向板236上设置有一转轴238，安装架234上设置有与转轴238适配的自润滑轴承233。所述导向板236上螺纹连接有配重块235，所述导向板236在试管盖移动过程中起导向作用，用于防止试管盖在所述封盖装置3提取试管盖的过程中发生偏置。

如图6与图7所示，所述封盖装置3包括封盖架31，所述封盖架31上设置有抓取机构33、用于驱动抓取机构33运动的升降机构32以及用于驱动升降机构32沿封盖架31的长度方向移动的搬运机构34。

所述抓取机构33包括跟随升降机构32运动的抓取气抓332以及设置在抓取气抓332上的试管盖夹手331，所述抓取气抓332与试管盖夹手331之间设置有气抓连接件333，试管盖夹手331固定在抓取气抓332上，通过抓取气抓332的开合驱动试管盖夹手331实现对试管盖的抓取动作。抓取气抓332的开合直径具有一定范围，在这个范围内的试管盖均可以进行夹取，以达到对不同直径的试管盖进行封装的目的。

如图9所示，试管盖夹手331容纳试管盖的空间上方并不是贯通的，包括一挡块3311以及用于容纳试管盖的弧形槽3312，在封盖的时候，挡块3311隔挡于试管盖上表面，对试管盖施加向试管底部的压力，保证试管盖盖紧，避免因试管盖夹手331夹持力不够而发生滑动从而封不上盖的风险。

所述升降机构32包括设置于封盖架31上的送料导轨323、滑动连接于送料导轨323的气缸安装板322以及设置在气缸安装板322上的抓取气缸321，所述抓取气缸321驱动抓取机构33沿垂直于封盖架31长度方向运动。

所述搬运机构34包括设置在封盖架31上用于驱动气缸安装板322沿送料导轨323移动的送料气缸341以及连接于送料导轨323和送料气缸341之间的气缸连接板344，所述送料气缸341与抓取气缸321分别设置在封盖架31的两侧。

所述送料气缸341通过送料接头342和紧固螺母343连接至气缸连接板344，气缸连接板344与气缸安装板322相连，当送料气缸341做伸缩运动时，驱动升降机构32带动抓取机构33沿送料导轨323做往复运动。

如图8所示，所述夹持装置4包括固定架46，设置在固定架46上的夹持气抓41、连接于夹持气抓41的试管夹手42以及用于判断是否封盖成功的封盖传感器45，通过夹持气抓41的开合驱动试管夹手42对试管进行夹持，试管夹手42上设置有硅胶垫43，封盖传感器45通过封盖支架44固定在固定架46上。

所述夹持气爪41，其容纳试管盖的空间上方并不是贯通的，在封盖的时候，不贯通的结构接触试管盖上表面，可以对试管盖施加向试管底部的压力，保证试管盖可以轻松盖紧。

试管夹手42上方安装有高低不同的两个封盖传感器45，用来对不同长度规格的试管盖进行检测，确保试管盖封装到位。

工作原理及过程：

首先试管盖装入装载箱11，当接收到判缺料传感器223无料信号，推盖气缸121活塞伸出带动推盖罩126向前移动，在推盖罩126的作用下使得推盖罩126正前方的试管盖发生移动，导致挡料门146发生翻转，此时试管盖沿着罩盖151和漏斗152落入振动盘221，且每次下落数量一定。当推盖气缸121活塞伸到极限位置时，推盖气缸121做缩回动作，推盖气缸121活塞缩回带动推盖罩126向后移动，在弹簧144拉力的作用下使挡料门146发生回转阻止试管盖落下。

振动盘221通电后试管盖按照指定顺序输出到缓存区，振动盘221输出的试管盖进入缓存区等待封盖，在试管盖输送过程中安装在判盖安装架23b的判盖传感器23a负责判断试管盖是否到位，当判断到位后振动盘221暂停运行一定时间，优选为10秒，导向板236负责在试管盖移动过程中对试管盖做导向，防止试管盖在移动过程中发生偏置。

当试管6在传输装置5的作用下运行到夹持装置4的工作位，传输装置5的阻止机构将试管6阻止，夹持气抓41闭合试管夹手42从而对试管进行夹持，判盖传感器23a判断试管6是否有盖并上报，如试管6没有试管盖，则通知封盖装置3封盖。

当封盖装置3接收到封盖信号，并且判盖传感器23a判断试管盖到位的情况下，抓取气抓332张开，抓取气缸321向下动作，当抓取气缸321运行到极限位置时，试管盖夹手331闭合夹持住试管盖，抓取气缸321向上动作，抓取气缸321向上动作的同时会带动导向板236绕转转轴238转动，当抓取气缸321运行到极限位置时导向板236会在配重块235的作用下自复位，为下一个试管盖的到来做准备。

当抓取气缸321运行到极限位置时，送料气缸341做缩回动作带动升降机构32和抓取机构33还有试管盖一起运动到夹持装置4的试管6的上方。

当送料气缸341运行到极限位置时，抓取气缸321向下动作，当抓取气缸321运行到极限位置时，试管盖夹手331打开同时抓取气缸321向上动作。当抓取气缸321运行到极限位置时，送料气缸341做伸出动作带动升降机构32和抓取机构33一起运行到试管盖上方，等待下一次封盖命令。

本发明所述的封盖装置具有以下优点：

通过采用抓取气缸对不同高度的样本容器封盖，可适用于不同高度的试管。应用抓取气抓配合试管盖夹手对试管盖进行夹取，可适用于不同大小的试管盖。设置有试管盖存盖机构不需要频繁的加装试管盖。

整机结构简单，加工效率高，运行稳定可靠。

本发明实施例还提供一种基于如上所述的用于试管的自动封盖方法，其中，包括步骤：

推盖机构将存盖机构中的试管盖推入落料机构中，落料机构将试管盖送入筛选装置；

振料机构将无序的试管盖按照指定姿态有序输出至缓存区，判盖传感器判断缓存区内是否有试管盖；

当缓存区内存在试管盖时，封盖装置抓取缓存区内的试管盖，并将试管盖运送至封盖工位；

传输装置运送试管至夹持装置，夹持装置夹持试管，并与封盖装置配合实现试管封盖；具体如上所述。

综上所述：本发明通过装载装置存放试管盖，通过筛选装置对试管盖进行姿态筛选，并向封盖装置输出通过筛选的试管盖，夹持装置夹持样本容器试管，夹持装置与封盖装置配合对试管进行封盖，实现了简单、快速、可靠的封盖样本试管容器。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于试管的自动封盖设备，其特征在于：包括:依次设置的用于存放试管盖的装载装置、筛选装置、用于夹持试管的夹持装置以及用于对试管进行封盖的封盖装置；所述筛选装置用于试管盖进行姿态筛选，并向封盖装置输出通过筛选的试管盖。

2.根据权利要求1所述的用于试管的自动封盖设备，其特征在于：所述装载装置的底部设置有用于存放试管盖的存盖机构，所述存盖机构的两侧分别连接有推盖机构和落料机构；

所述推盖机构用于将存盖机构中的试管盖推入落料机构中，所述落料机构将试管盖送入筛选装置。

3.根据权利要求2所述的用于试管的自动封盖设备，其特征在于：所述存盖机构包括存料盒、盖合于存料盒朝向落料机构一端的挡料门以及合页，所述挡料门通过合页转动连接于存料盒；

所述推盖机构包括推盖罩、与推盖罩适配的直线导轨以及用于驱动推盖罩沿直线导轨运动的推盖气缸，所述推盖罩用于将存储在存料盒中的试管盖从挡料门推至落料机构；

所述落料机构包括与存料盒相连的罩盖以及设置在罩盖下方的漏斗。

4.根据权利要求3所述的用于试管的自动封盖设备，其特征在于：所述存盖机构还包括设置在合页上的弹簧钉以及设置于弹簧钉上的弹簧，所述弹簧用于驱动挡料门盖合于存料盒；

所述存料盒的侧壁上设置有用于判别存料盒内有无试管盖的判料传感器。

5.根据权利要求1所述的用于试管的自动封盖设备，其特征在于：所述筛选装置包括振料机构和上料机构，所述振料机构用于将无序的试管盖按照指定姿态有序输出；

所述上料机构包括上料支架、设置在上料支架上且与振料机构连接的导槽以及判盖传感器，所述导槽上设置有用于容纳待封盖装置提取试管盖的缓存区，所述判盖传感器用于判断缓存区内是否有试管盖。

6.根据权利要求5所述的用于试管的自动封盖设备，其特征在于：所述上料支架上设置有安装架和转动连接于安装架的导向板，所述导向板上设置有配重块，所述导向板用于防止试管盖在所述封盖装置提取试管盖的过程中发生偏置。

7.根据权利要求1所述的用于试管的自动封盖设备，其特征在于：所述封盖装置包括封盖架，所述封盖架上设置有抓取机构、用于驱动抓取机构运动的升降机构以及用于驱动升降机构沿封盖架的长度方向移动的搬运机构；

所述抓取机构包括跟随升降机构运动的抓取气抓以及设置在抓取气抓上的试管盖夹手。

8.根据权利要求7所述的用于试管的自动封盖设备，其特征在于：所述升降机构包括设置于封盖架上的送料导轨、滑动连接于送料导轨的气缸安装板以及设置在气缸安装板上的抓取气缸，所述抓取气缸驱动抓取机构沿垂直于封盖架长度方向运动；

所述搬运机构包括设置在封盖架上用于驱动气缸安装板沿送料导轨移动的送料气缸以及连接于送料导轨和送料气缸之间的气缸连接板，所述送料气缸与抓取气缸分别设置在封盖架的两侧。

9.根据权利要求1所述的用于试管的自动封盖设备，其特征在于：还包括传输装置，传输装置用于运送试管至夹持装置；

所述夹持装置包括固定架，设置在固定架上的夹持气抓、连接于夹持气抓的试管夹手以及用于判断是否封盖成功的封盖传感器，通过夹持气抓的开合驱动试管夹手对试管进行夹持。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的用于试管的自动封盖方法，其特征在于，包括步骤：

推盖机构将存盖机构中的试管盖推入落料机构中，落料机构将试管盖送入筛选装置；

振料机构将无序的试管盖按照指定姿态有序输出至缓存区，判盖传感器判断缓存区内是否有试管盖；

当缓存区内存在试管盖时，封盖装置抓取缓存区内的试管盖，并将试管盖运送至封盖工位；

传输装置运送试管至夹持装置，夹持装置夹持试管，并与封盖装置配合实现试管封盖。