一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置

摘要

本发明涉及拧紧装置技术领域，尤其为一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，包括密封壳、定扭拧紧传动机构以及导向支柱及内置电机驱动机构，所述密封壳内部设有定扭拧紧传动机构，所述定扭拧紧传动机构内设有多组驱动轴，所述驱动轴内部中间处固定安装离合装置，所述驱动轴内部靠近离合装置上端固定安装有压缩弹簧，所述驱动轴外部中间处固定安装有同步轮，所述驱动轴下端固定安装有快换拧紧头，所述快换拧紧头下部靠近驱动轴处固定安装有快换拧紧头轴向运动密封，本发明中单独的密封设计，实现每根拧紧轴的运动密封；细牙螺纹限位座，实现拧紧头的快速更换，以适用于不同规格和种类的耗材开关盖操作，可有效满足自动化培养设备的灵活性需求。

权利要求

1.一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，包括密封壳(1)、定扭拧紧传动机构(2)以及导向支柱及内置电机驱动机构(3)，其特征在于：所述密封壳(1)内部设有定扭拧紧传动机构(2)，所述定扭拧紧传动机构(2)内设有多组驱动轴(15)，所述驱动轴(15)内部中间处固定安装离合装置(17)，所述驱动轴(15)内部靠近离合装置(17)上端固定安装有压缩弹簧(16)，所述驱动轴(15)外部中间处固定安装有同步轮(14)，所述驱动轴(15)下端固定安装有快换拧紧头(18)，所述快换拧紧头(18)下部靠近驱动轴(15)处固定安装有快换拧紧头轴向运动密封(19)，所述定扭拧紧传动机构(2)下端一侧固定连接有导向支柱及内置电机驱动机构(3)，所述导向支柱及内置电机驱动机构(3)外部靠近密封壳(1)处设有轴向运动密封(10)，所述导向支柱及内置电机驱动机构(3)内部设有导向支柱支撑环(13)，所述导向支柱及内置电机驱动机构(3)下端固定安装有Z轴步进电机(9)，所述定扭拧紧传动机构(2)包含拧紧电机输出轴(4)、密封槽(5)、瓶盖压板运动驱动机构(6)、多通道同步轮及传动机构(7)和拧紧轴固定板(8)，且所述密封槽(5)上端固定安装有拧紧轴固定板(8)，所述拧紧轴固定板(8)靠近导向支柱及内置电机驱动机构(3)处固定安装有拧紧电机输出轴(4)，所述拧紧电机输出轴(4)下端固定连接有拧紧伺服电机(11)，所述拧紧轴固定板(8)远离拧紧电机输出轴(4)的一端固定安装有多通道同步轮及传动机构(7)，所述拧紧轴固定板(8)靠近多通道同步轮及传动机构(7)处固定安装有瓶盖压板运动驱动机构(6)，所述拧紧电机输出轴(4)和瓶盖压板运动驱动机构(6)之间设有多级同步轮传动机构(12)。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，其特征在于：所述Z轴步进电机(9)选用高精度带编码器步进电机。

3.根据权利要求1所述的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，其特征在于：所述拧紧伺服电机(11)选用带绝对值编码器的伺服电机。

4.根据权利要求1所述的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，其特征在于：所述快换拧紧头(18)外部设有细牙螺纹限位座。

5.根据权利要求1所述的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，其特征在于：所述多级同步轮传动机构(12)和多通道同步轮及传动机构(7)通过传动带连接。

6.根据权利要求1所述的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，其特征在于：所述拧紧电机输出轴(4)和多级同步轮传动机构(12)之间通过传动带连接。

说明书

一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置

技术领域

[0001] 本发明涉及拧紧装置技术领域，具体为一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置。

背景技术

[0002] 免疫治疗与再生医学进入大规模应用的阶段,传统手工方式试验室生产方式已经远远不能满足大规模工业化生产的需求，成本高，效率低，稳定性低，生产环境受限成了传
统生产方式的应用瓶颈，在此背景下，全自动智能细胞培养及检测设备应运而生，相比于传
统方式，具有高效，稳定，低成本及布置灵活的优点，全自动细胞培养流程中，需要大量进行
培养耗材，如培养瓶，冻存管，离心管等的开关盖操作，现有的设备灵活性和密封性不足，自
动化操作时精度较低，因此需要一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置对上述问题做出改善。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0005] 一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，包括密封壳、定扭拧紧传动机构以及导向支柱及内置电机驱动机构，所述密封壳内部设有定扭拧紧传动机构，所述定扭拧紧传动机构内
设有多组驱动轴，所述驱动轴内部中间处固定安装离合装置，所述驱动轴内部靠近离合装
置上端固定安装有压缩弹簧，所述驱动轴外部中间处固定安装有同步轮，所述驱动轴下端
固定安装有快换拧紧头，所述快换拧紧头下部靠近驱动轴处固定安装有快换拧紧头轴向运
动密封，所述定扭拧紧传动机构下端一侧固定连接有导向支柱及内置电机驱动机构，所述
导向支柱及内置电机驱动机构外部靠近密封壳处设有轴向运动密封，所述导向支柱及内置
电机驱动机构内部设有导向支柱支撑环，所述导向支柱及内置电机驱动机构下端固定安装
有Z轴步进电机，所述定扭拧紧传动机构包含拧紧电机输出轴、密封槽、瓶盖压板运动驱动
机构、多通道同步轮及传动机构和拧紧轴固定板，且所述密封槽上端固定安装有拧紧轴固
定板，所述拧紧轴固定板靠近导向支柱及内置电机驱动机构处固定安装有拧紧电机输出
轴，所述拧紧电机输出轴下端固定连接有拧紧伺服电机，所述拧紧轴固定板远离拧紧电机
输出轴的一端固定安装有多通道同步轮及传动机构，所述拧紧轴固定板靠近多通道同步轮
及传动机构处固定安装有瓶盖压板运动驱动机构，所述拧紧电机输出轴和瓶盖压板运动驱
动机构之间设有多级同步轮传动机构。

[0006] 优选的，所述Z轴步进电机选用高精度带编码器步进电机。

[0007] 优选的，所述拧紧伺服电机选用带绝对值编码器的伺服电机。

[0008] 优选的，所述快换拧紧头外部设有细牙螺纹限位座。

[0009] 优选的，所述多级同步轮传动机构和多通道同步轮及传动机构通过传动带连接。

[0010] 优选的，所述拧紧电机输出轴和多级同步轮传动机构之间通过传动带连接。

[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0012] 1、本发明中，Z轴步进电机在Z轴上下运动采用高精度带编码器步进电机，提高精度控制。

[0013] 2、本发明中，拧紧伺服电机的拧紧运动采用带绝对值编码器的伺服电机，

[0014] 可精确控制拧紧扭矩。

[0015] 3、本发明中，导向支柱增加支撑环及运动密封设计，保证机构运动性能和密封。

[0016] 4、本发明中，多级同步轮传动机构及紧凑型同步轮转轴设计，实现狭小空间内多通道轴的布置，同时减少驱动电机数量到一个。

[0017] 5、本发明中，所有电器元件都内置于密封内部，所有外部原件采用316L材料，应用于由GMP合规要求的细胞培养设备内部，可有效保护电器元件，同时避免影响设备内部环
境。

[0018] 6、本发明中，通过驱动轴，压缩弹簧，和离合装置配合可以实现每个瓶盖的定扭拧紧，调整弹簧弹力大小可得到合适的扭矩，过载时，离合机构会打滑松开。

[0019] 7、本发明中，单独的密封设计，实现每根拧紧轴的运动密封；细牙螺纹限位座，实现快换拧紧头的快速更换，以适用于不同规格和种类的耗材开关盖操作，可有效满足自动
化培养设备的灵活性需求。

附图说明

[0020] 图1为本发明提出的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置的外观图；

[0021] 图2为本发明提出的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置的内部结构图；

[0022] 图3为本发明提出的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置的导向支柱及内置电机驱动机构结构图；

[0023] 图4为本发明提出的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置的多通道同步轮及传动机构结构图；

[0024] 图5为本发明提出的一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置的定扭拧紧传动机构结构图。

[0025] 图中：1-密封壳、2-定扭拧紧传动机构、3-导向支柱及内置电机驱动机构、4-拧紧电机输出轴、5-密封槽、6-瓶盖压板运动驱动机构、7-多通道同步轮及传动机构、8-拧紧轴
固定板、9-Z轴步进电机、10-轴向运动密封、11-拧紧伺服电机、12-多级同步轮传动机构、
13-导向支柱支撑环、14-同步轮、15-驱动轴、16-压缩弹簧、17-离合装置、18-快换拧紧头、
19-快换拧紧头轴向运动密封。

具体实施方式

[0026] 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。

[0027] 请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

[0028] 一种紧凑型多通道瓶盖拧紧装置，包括密封壳1、定扭拧紧传动机构2以及导向支柱及内置电机驱动机构3，密封壳1内部设有定扭拧紧传动机构2，定扭拧紧传动机构2内设
有多组驱动轴15，驱动轴15内部中间处固定安装离合装置17，驱动轴15内部靠近离合装置
17上端固定安装有压缩弹簧16，驱动轴15外部中间处固定安装有同步轮14，驱动轴15下端
固定安装有快换拧紧头18，快换拧紧头18外部设有细牙螺纹限位座，快换拧紧头18下部靠
近驱动轴15处固定安装有快换拧紧头轴向运动密封19，定扭拧紧传动机构2下端一侧固定
连接有导向支柱及内置电机驱动机构3，导向支柱及内置电机驱动机构3外部靠近密封壳1
处设有轴向运动密封10，导向支柱及内置电机驱动机构3内部设有导向支柱支撑环13，导向
支柱及内置电机驱动机构3下端固定安装有Z轴步进电机9，Z轴步进电机9选用高精度带编
码器步进电机，定扭拧紧传动机构2包含拧紧电机输出轴4、密封槽5、瓶盖压板运动驱动机
构6、多通道同步轮及传动机构7和拧紧轴固定板8，且密封槽5上端固定安装有拧紧轴固定
板8，拧紧轴固定板8靠近导向支柱及内置电机驱动机构3处固定安装有拧紧电机输出轴4，
拧紧电机输出轴4下端固定连接有拧紧伺服电机11，拧紧伺服电机11选用带绝对值编码器
的伺服电机，拧紧轴固定板8远离拧紧电机输出轴4的一端固定安装有多通道同步轮及传动
机构7，拧紧轴固定板8靠近多通道同步轮及传动机构7处固定安装有瓶盖压板运动驱动机
构6，拧紧电机输出轴4和瓶盖压板运动驱动机构6之间设有多级同步轮传动机构12，多级同
步轮传动机构12和多通道同步轮及传动机构7通过传动带连接，拧紧电机输出轴4和多级同
步轮传动机构12之间通过传动带连接。

[0029] 本发明工作流程：导向支柱及内置电机驱动机构3实现Z轴上下运动及拧紧旋转运动，多通道同步轮及传动机构7设计紧凑，最多可兼容13个通道，定扭拧紧传动机构2可以实
现每个瓶盖的定扭拧紧，带轴向密封的快换拧紧头，实现快换拧紧头18和快换拧紧头轴向
运动密封19的快速更换，密封壳，实现整体密封，Z轴步进电机9在Z轴上下运动采用高精度
带编码器步进电机，拧紧伺服电机11的拧紧运动采用带绝对值编码器的伺服电机，导向支
柱支撑环及轴向运动密封设计，保证机构运动性能和密封，多级同步轮传动机构12实现狭
小空间内多通道轴的布置，同时减少驱动电机数量到一个，所有电器元件都内置于密封内
部，所有外部原件采用316L材料，应用于由GMP合规要求的细胞培养设备内部，可有效保护
电器元件，同时避免影响设备内部环境，设计紧凑，适用于狭小仓体内部，取消转轴与同步
轮之间螺纹顶丝，实现可靠防松，通过驱动轴15，压缩弹簧16，和离合装置17配合可以实现
每个瓶盖的定扭拧紧，调整弹簧弹力大小可得到合适的扭矩，过载时，离合机构会打滑松
开，单独的密封设计，实现轴向运动密封，细牙螺纹限位座，实现拧紧头的快速更换，以适用
于不同规格和种类的耗材开关盖操作。

[0030] 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。