试管瓶盖动作机构的制作方法

1.本实用新型涉及化学测定设备领域，尤其涉及一种试管瓶盖动作机构。


背景技术：

2.在分析化学技术领域，往往涉及液体的处理，需要频繁的对试管瓶盖进行启闭作业，加入试剂进行反应。一般情况下上述工作过程都是通过于人工操作来实现，其存在的缺陷是：
3.(1)人工操作的工作效率低，样品处理是一个耗时耗力的过程。在处理过程当中，有相当一部分时间是消耗在试剂添加上；
4.(2)容易造成实验设备及操作人员被污染的危险。
5.(3)部分作业过程(例如化学需氧量cod示意化学方法的消解过程)中试管需要被加热，可能造成操作人员受伤。
6.因此现有的检测方法难以实现大规模、大批量的高效检测。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是针对现有技术结构上的缺点，提出一种试管瓶盖动作机构，其结构简单，便于操作，智能化程度提高，安全，可以同时对多组试管进行处理。
8.为了达到上述实用新型目的，本实用新型实施例提出的一种试管瓶盖动作机构，通过以下技术方案实现的:
9.一种试管瓶盖动作机构，涉及一种由瓶体和瓶盖构成的试管，其特征在于：包括盖体摆动机构和盖体翻转机构；所述盖体摆动机构用于使盖体翻转机构绕一竖直轴线摆动于第一极限位置和第二极限位置之间；所述盖体翻转机构包括在其处于第一极限位置时受盖体夹持执行机构驱动而选择性夹持试管瓶盖的夹具，以及在其处于第二极限位置时驱动瓶盖夹具绕一水平轴旋转的翻转执行机构。
10.所述瓶盖夹具包括抓手支架、对称铰接于所述抓手支架上的左、右抓手，以及带动所述左、右抓手放开或抓拢的连杆机构；所述连杆机构连接有一滑块并随滑块运动而运动；所述盖体夹持执行机构包括盖体夹持驱动电机，所述盖体夹持驱动电机所连接的丝杆上的螺母固定连接所述瓶盖夹具的滑块，从而驱动所述瓶盖夹具的滑块在对应导轨内滑动。
11.所述盖体摆动机构包括可转动设置的盖体转台、盖体摆动驱动电机、底板和设立在底板上的第一立板和第二立板，所示盖体摆动驱动电机通过齿轮传动机构驱动所述盖体转台绕其中心轴自转，所述底板固定安装于所述转台上。
12.所述翻转执行机构包括一旋转结构件和驱动旋转结构件的翻转驱动机构，所述旋转结构件中安装所述瓶盖夹具和盖体夹持执行机构，且所述瓶盖夹具的左、右抓手对称于所述旋转结构件轴线设置。
13.所述第一立板和第二立板上分别设有圆孔，所述圆孔上安装有轴承，这两个所述轴承同轴设置，且内圈均套设在旋转结构件上；所述旋转结构件在第一立板和第二立板之
间的部分安装有一盖体翻转从动轮，所述翻转驱动机构包括盖体翻转驱动电机，所述盖体翻转驱动电机的输出轴上安装有盖体翻转主动轮，一盖体翻转皮带卷绕于盖体翻转主动轮和盖体翻转从动轮之间并张紧；所述旋转结构件沿其旋转轴线开设有中心通孔，此中心通孔构成瓶盖夹具上滑块的导轨。
14.本实用新型的优点是：结构简单，便于操作，智能化程度提高，安全，可以同时对多组试管进行处理。
附图说明
15.通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。
16.图1为本实用新型实施例所使用的试管结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例瓶体执行组件3、瓶盖执行组件4和破盖执行机构5的结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例破盖执行机构的结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例瓶盖执行组件的结构示意图i；
20.图5为本实用新型实施例瓶盖执行组件的结构示意图ii；
21.图6为本实用新型实施例瓶盖执行组件的剖视图；
22.图7为本实用新型实施例瓶体执行组件的结构示意图；
23.图8为本实用新型实施例瓶体执行组件的剖视图；
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
25.消解比色管1
26.瓶盖11、瓶体12
27.机架2
28.顶板21、底板22、侧板23
29.瓶体执行组件3
30.瓶体升降机构31
31.导柱311、瓶体升降驱动电机312、瓶体升降主动轮313、瓶体升降皮带314、连杆315、转盘316、瓶体升降从动轮317
32.瓶体旋转机构32
33.定位管321
34.窗口3211
35.瓶体夹具322
36.抓手支架3221、左抓手3222、右抓手3223、连杆机构3224、滑块3225
37.旋转执行机构323
38.升降板3231、瓶体转台3232、瓶体旋转驱动电机3233、皮带3234
39.瓶体夹持执行机构324
40.瓶体夹持驱动电机3241、丝杆3242、螺母3243
41.瓶盖执行组件4
42.盖体摆动机构41
43.底板411、第一立板412、第二立板413、盖体转台414、盖体摆动驱动电机415、齿轮传动机构416
44.盖体翻转机构42
45.瓶体夹持执行机构421
46.盖体夹持驱动电机4211、丝杆4212、螺母4213
47.瓶盖夹具422
48.抓手支架4221、左抓手4222、右抓手4223、连杆机构4224、滑块4225
49.翻转执行机构423
50.旋转结构件4231、盖体翻转皮带4232、盖体翻转驱动电机4233、轴承4234、轴承4235、盖体翻转从动轮4236、盖体翻转主动轮4237
51.破盖执行机构5
52.顶针51、顶针摆动驱动电机52、摆臂53
53.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
54.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”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“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。
55.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。
56.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
57.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。
58.本实施例提供一种试管瓶盖戳破机构，该试管瓶盖戳破机构涉及一种特制的试管，参见图1所示，该试管1的瓶盖11的上下端均可密封盖合于其瓶体 12上，且试管1出厂状
态下，瓶盖12上端通过铝箔密封有固体溶质。
59.以下将结合装置结构对于采用这种试管的原理进行详细描述，参见图2
‑
8 所示，本实施例中试管瓶盖动作机构包括机架2，机架2呈长方体状，其具有顶板21、底板22和两块侧板23。机架2为本试管瓶盖动作机构的主体结构，并成为瓶体执行组件3、瓶盖执行组件4和破盖执行机构5的安装平台。
60.在这里瓶盖执行组件4用于和本实用新型中瓶体执行组件3和破盖执行机构5进行动作配合，故下述说明书中对瓶盖执行组件4进行简要说明，以辅助理解本实施例中动作机构的实用新型目的和构思。
61.一、瓶体执行组件3
62.参见图2、图7、图8所示，瓶体执行组件3用于实现对瓶体12的各种动作指令，其包括瓶体升降机构31、瓶体旋转机构32。瓶体升降机构31用于对瓶体旋转机构32进行整体升降或振荡。
63.瓶体旋转机构32
64.参见图8和图7所示，瓶体旋转机构32包括定位管321、瓶体夹具322、旋转执行机构323和瓶体夹持执行机构324。其中：
65.定位管321大致呈中空的管状结构，其上端敞口，其中空的腔体恰可竖直放置消解比色管1。定位管321的侧壁上对称开设有两个窗口3211，此两个窗口3211处配置有瓶体夹具322的左、右抓手。
66.瓶体夹具322受瓶体夹持执行机构324驱动而选择性夹持定位管321内消解比色管1的瓶体12。瓶体夹具322包括由滑块3225和导轨构成的导轨副、抓手支架3221、对称铰接于抓手支架3221上的左抓手3222和右抓手3223，以及带动左抓手3222和右抓手3223放开或抓拢的连杆机构3224。左抓手3222 和右抓手3223上相对的侧面具有适配瓶体12的凹槽。连杆机构3224连接滑块 3225并随该滑块3225运动而运动。
67.瓶体夹持执行机构324包括瓶体夹持驱动电机3241，瓶体夹持驱动电机 3241的转轴连接有丝杆3242，丝杆3242上安装有螺母3243，螺母4243与滑块3225连接并驱动滑块3225在对应导轨内滑动。由此，当瓶体夹持驱动电机 3241运行时，其转轴带动丝杆3242转动，进而带动螺母3243在丝杆3242上垂直移动，滑块3225随之运动从而使连杆机构3224拉动左抓手3222和右抓手 3223放开或者抓拢。
68.旋转执行机构323用于驱动定位管321、瓶体夹具322和瓶体夹持执行机构324绕定位管321内消解比色管1轴线自转。
69.旋转执行机构323包括升降板3231、瓶体转台3232和瓶体旋转驱动电机 3233。瓶体转台3232可转动式竖直设立于升降板3231上，而瓶体旋转驱动电机3233通过皮带3234驱动转台3232转动，由于皮带传动结构为本领域常见传动手段，故在此不再赘述。瓶体转台3232的轴线竖直设置，且所述定位管321固定设立于瓶体转台3232的中轴线上。
70.瓶体升降机构31
71.参见图7和图8所示，瓶体升降机构31包括四根导柱311、瓶体升降驱动电机312、连杆315、转盘316以及在一个在瓶体升降主动轮313和瓶体升降从动轮317之间卷绕的瓶体升降皮带314。
72.四根导柱311竖直设立于机架23的底板232。升降板3231对应开设有套装于导柱
311的孔，并可活动设置于导柱311上，沿导柱311上下活动。
73.转盘316具有转轴，其由位于底板232上的一个支架的轴承支撑，并可在竖直平面自转，转盘316与瓶体升降从动轮317同轴固定，并在瓶体升降从动轮带动下转动
74.瓶体升降驱动电机312转轴上安装有瓶体升降主动轮313，通过瓶体升降皮带314传动带动转盘316的转动。转盘316的外缘处铰接连杆315，连杆 315的另一端与升降板3231铰接；由此随转盘316转动，瓶体旋转机构32 被连杆315带动沿导柱311上下周期性运动。
75.由上可知，当需要瓶体旋转机构32缓速升降时，控制瓶体升降驱动电机 312以低速转动。而需要瓶体旋转机构32进行振荡时，控制瓶体升降驱动电机312以高速转动。
76.二、瓶盖执行组件4
77.参见图4、图5、图6所示，瓶盖执行组件4设于瓶体执行组件3上方，用于实现对瓶盖11的各种动作指令，其包括盖体摆动机构41和盖体翻转机构42。其中：
78.盖体摆动机构41
79.参见图5所示，盖体摆动机构41用于使盖体翻转机构42绕一竖直轴线间歇性摆动于第一极限位置和第二极限位置之间。
80.盖体摆动机构41包括盖体转台414、盖体摆动驱动电机415、底板411 和设立在底板411上的第一立板412和第二立板413。
81.盖体摆动驱动电机415安装于机架23的顶板231的下表面，而盖体转台 414可转动式设置于机架23的顶板231的上表面，并通过齿轮传动机构416 连接盖体摆动驱动电机415的输出轴，由此盖体摆动驱动电机415运行时通过齿轮传动机构416驱动转台转动。而盖体转台414的转轴所在轴线即构成了上述的盖体翻转机构42摆动所围绕的竖直轴线。由于齿轮传动传动结构为本领域常见传动手段，故在此不再赘述。
82.第一立板412设立于底板411一段并组合形成l形，而第二立板413平行于第一立板412设置，并设立在底板411的中部。底板411固定在盖体转台414上。
83.盖体翻转机构42
84.参见图4
‑
6所示，盖体翻转机构42安装在第一立板412和第二立板413 上，其包括瓶体夹持执行机构421、瓶盖夹具422和翻转执行机构423。
85.在盖体翻转机构42处于第二极限位置时，翻转执行机构423驱动瓶盖夹具422绕一水平轴间隙性旋转。在盖体翻转机构42处于第一极限位置时，瓶盖夹具422受盖体夹持执行机构驱动而选择性夹持定位管321内消解比色管1 的瓶盖11。
86.翻转执行机构423包括旋转结构件4231、盖体翻转皮带4232和盖体翻转驱动电机4233。第一立板412和第二立板413上同轴开设有圆孔，第一立板 412孔的孔径大于第二立板413上的孔的孔径，第一立板412圆孔上安装有轴承4234(与轴承4234的外圈固定连)，第二立板413圆孔上安装有轴承4235 (与轴承4235的外圈固定连)。轴承4234和轴承4235的内圈套设在旋转结构件4231上，并固定连接。由此，旋转结构件4231可活动设置于第一立板 412和第二立板413，并绕一水平轴线自转。旋转结构件4231在第一立板412 和第二立板413之间的部分安装有一盖体翻转从动轮4236。而盖体翻转驱动电机4233固定安装于和第二立板413的侧面，其输出轴上安装有盖体翻转主动轮4237，盖体翻转皮带4232卷绕于盖体翻转主动轮4237和盖体翻转从动轮4236之间并张紧。由此，盖体翻转驱动电机4233启动时，通过皮带传动带动旋转结构件4231自转。
87.旋转结构件4231沿其旋转轴线开设有中心通孔，此中心通孔构成一个导向的导轨。
88.瓶盖夹具422包括由滑块4225、抓手支架4221、对称铰接于抓手支架4221 上的左抓手4222和右抓手4223，以及带动左抓手4222和右抓手4223放开或抓拢的连杆机构4224。
89.抓手支架4221固定于旋转结构件4231上，具体的说固定在旋转结构件 4231位于第一立板412外侧的端面上。左抓手4222和右抓手4223上相对的侧面具有适配瓶盖11的凹槽。连杆机构4223分别与左抓手4222和右抓手 4223铰接，并连接滑块4225从而随该滑块4225运动而运动。滑块4225大致呈圆柱状，其被套设于旋转结构件4231的中心通孔内，并与中心通孔构成一个导轨副。左抓手4222和右抓手4223对称于旋转结构件4231轴线设置。
90.盖体夹持执行机构421包括盖体夹持驱动电机4211，盖体夹持驱动电机 4211的转轴连接有丝杆4212，丝杆4212上安装有螺母4213，螺母4213与滑块4225连接并驱动滑块4225在对应的中心通孔内滑动。由此，当盖体夹持驱动电机4211运行时，其转轴带动丝杆4212转动，进而带动螺母4213在丝杆4212上水平移动，滑块4225随之运动从而使连杆机构4224拉动左抓手 4222和右抓手4223放开或者抓拢。
91.三、破盖执行机构5
92.参见图3所示，破盖执行机构5包括顶针51、摆臂53以及破盖摆动执行机构。破盖摆动执行机构包括顶针摆动驱动电机52，顶针摆动驱动电机52固定设于机架23的顶板231的底面，其输出轴向上延伸到顶板231上。摆臂53 一端连接顶针摆动驱动电机52的输出轴，另一端固定有顶针51。顶针51的尖头朝下设置，其顶针51的尖头朝向和顶针摆动驱动电机52的输出轴的轴向均垂直于摆臂53的长度方向。由此，当瓶体旋转机构32降下时，顶针摆动驱动电机52驱动摆臂53摆动，顶针51恰可移动至至定位管321正上方。当瓶体旋转机构32重新升起，则恰可戳破定位管321内消解比色管1的瓶盖11铝膜。
93.本实用新型的优点是：结构简单，便于操作，智能化程度提高，安全，可以同时对多组试管进行处理。
94.以上通过实施例对于本实用新型的实用新型意图和实施方式进行详细说明，但是本实用新型所属领域的一般技术人员可以理解，本实用新型以上实施例仅为本实用新型的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本实用新型权利要求技术方案的实施，都在本实用新型的保护范围内。