一种全自动西林瓶启瓶盖装置的制作方法

1.本实用新型涉及启盖器技术领域，尤其涉及一种全自动西林瓶启瓶盖装置。


背景技术：

2.在分装放射性溶液至西林瓶中时，为了防止放射性溶液在转运过程中泄漏，往往都需要加盖胶塞后再用铝盖进行轧盖，防止放射性溶液和物质的泄漏。但要从轧有铝盖的西林瓶中抽取放射性溶液进行研究使用时，就需要启开铝盖和胶塞，由于西林瓶中放射性物质一般活度较大，如果人为徒手启盖，会使人手部接受到较大的放射性剂量。目前市面上自动启瓶盖的装置主要有两种：一种为气动式，铝盖装置被抓取后，通过气动挤压使铝盖胶塞脱落；另一种为旋盖式，即铝盖被抓取后，通过转动方式，使铝盖和胶塞脱落。以上两种方式的启盖装置，最大的缺点为一个启盖装置只能开启一种规格的铝盖和胶塞，而市面上胶塞、铝盖规格较多，直径为1~3cm的铝盖和胶塞的使用率均较为频繁，而且相应的西林瓶的规格也会发生变化。放射性物质操作一般都处于手套箱内，利用机械手执行具体操作，以保护研究人员，手套箱内空间有限，因此有必要发明一种兼容上述所有规格的铝盖、胶塞和西林瓶的启盖装置，方便后续使用。


技术实现要素：

3.针对现有技术方案中一种启盖装置不能兼容多种规格的铝盖、胶塞和西林瓶的问题，本实用新型提供了一种全自动西林瓶启瓶盖装置。
4.本实用新型提供如下的技术方案：一种全自动西林瓶启瓶盖装置，包括支架、托举装置、设置在所述支架顶部的启盖装置以及控制器；所述支架包括装卸区和启盖区；所述托举装置包括托盘、用于将所述托盘在装卸区和启盖区来回移动的横向移动装置以及竖向移动装置，所述托盘包括圆形槽体，所述圆形槽体内壁上设置有充气密封圈，所述充气密封圈设置有充气管，所述圆形槽体顶部设置有盖板，所述盖板设置有供西林瓶通过的开口；所述启盖装置包括设置在所述启盖区顶部的安装台、设置在所述安装台底部的两个连接板、设置在两个所述连接板之间的转轴、转动连接在所述转轴上的启盖杠杆，所述启盖杠杆远离所述托盘的一端设置有启盖口，且另一端设置有用于推动所述启盖杠杆旋转的动力装置；所述装卸区与所述启盖口等高的位置上还设置有位置传感器，所述位置传感器、竖向移动装置、横向移动装置、动力装置均和所述控制器信号连接。
5.优选地，所述圆形槽体底部或侧部设置有与所述充气管连通的充气口。
6.优选地，所述竖向移动装置包括底座和伸缩装置，所述底座顶部设置有安装槽，所述伸缩装置一端设置在所述安装槽内，且另一端设置有l型的连接件；所述连接件的一端盖在所述底座顶部，另一端与所述圆形槽体固定连接；所述底座还设置有螺纹孔和第一导向槽，所述横向移动装置包括和所述螺纹孔螺纹连接的丝杆以及和所述第一导向槽滑动连接的导轨，所述丝杆两端均转动连接有轴承，所述轴承设置有轴承座，所述丝杆一端还设置有旋转电机；所述伸缩装置、旋转电机和所述控制器信号连接。
7.优选地，所述底座侧壁上设置有沿竖直方向延伸的第二导向槽，所述连接件设置有滑块，所述滑块卡在所述第二导向槽内且与所述第二导向槽滑动连接。
8.优选地，所述第一导向槽设置在所述底座的底部或朝向所述支架的侧壁上。
9.优选地，所述伸缩装置为以电动或液压或气压为动力的伸缩杆。
10.优选地，所述动力装置包括设置在所述安装台上的凹槽以及设置在所述凹槽内的电机和移动条，所述凹槽朝向所述启盖杠杆的一侧设置有通槽，所述移动条和所述通槽滑动连接；所述移动条的一端设置有两个支板，两个所述支板之间设置有销轴，所述启盖杠杆远离所述启盖口的一端设置有滑槽，所述销轴与所述滑槽滑动连接，所述移动条另一端设置有沿所述移动条轴向方向延伸的齿条，所述电机的输出轴上设置有传动齿轮，所述传动齿轮和所述齿条啮合。
11.优选地，所述启盖区在低于所述托盘最低点的位置上设置有瓶盖回收容器。
12.本实用新型的有益效果是：通过充气密封圈来固定不同直径的西林瓶，对西林瓶直径没有限制；通过位置感应器和竖向移动装置调整西林瓶高度和铝盖的位置，对西林瓶高度也没有限制；启盖装置利用启盖口和杠杆原理完成启盖，铝盖直径的大小完全不影响此种启盖方式，因此，本实用新型基本可兼容现在常用的铝盖，大大增加了本装置的适用性，以一套装置代替现有技术中的多种启盖器，增加了手套箱的空间利用率；启盖后，铝盖基本从启盖位置掉落，被瓶盖回收容器直接回收，减少对手套箱内部箱体的污染。
附图说明
13.图1为本实用新型一个实施例的三维示意图。
14.图2为本实用新型一个实施例的侧视图。
15.图3为图2的a部放大剖面图。
16.图4为本实用新型一个实施例的剖面图。
17.附图标记：1
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支架，2
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启盖装置，21
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安装台，22
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连接板，23
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转轴，24
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启盖杠杆，25
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启盖口，26
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动力装置，261
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凹槽，262
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移动条，263
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通槽，264
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销轴，265
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齿条，266
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传动齿轮，3
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托盘，31
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圆形槽体，32
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充气密封圈，33
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充气管，34
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盖板，4
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竖向移动装置，41
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底座，42
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伸缩装置，43
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安装槽，44
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连接件，441
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滑块，45
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螺纹孔，46
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第一导向槽，47
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第二导向槽，5
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位置传感器，6
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丝杆，7
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导轨。
具体实施方式
18.以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.本实用新型提供了如图1
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4所示的一种全自动西林瓶启瓶盖装置，包括支架1、托举装置、设置在所述支架1顶部的启盖装置2以及控制器；所述支架1包括装卸区和启盖区；所述托举装置包括托盘3、用于将所述托盘3在装卸区和启盖区来回移动的横向移动装置以及竖向移动装置4，所述托盘3包括圆形槽体31，所述圆形槽体31内壁上设置有充气密封圈32，所述充气密封圈32设置有充气管33，所述圆形槽体31顶部设置有盖板34，所述盖板34设置有供西林瓶通过的开口；所述启盖装置2包括设置在所述启盖区顶部的安装台21、设置在
所述安装台21底部的两个连接板22、设置在两个所述连接板22之间的转轴23、转动连接在所述转轴23上的启盖杠杆24，所述启盖杠杆24远离所述托盘3的一端设置有启盖口25，且另一端设置有用于推动所述启盖杠杆24旋转的动力装置26；所述装卸区与所述启盖口25等高的位置上还设置有位置传感器5，所述位置传感器5、竖向移动装置4、横向移动装置、动力装置26均和所述控制器信号连接。
20.本实用新型适用于兼容多种尺寸铝盖和西林瓶的全自动启盖，包括托举装置、支架、启盖装置和控制器。如图2所示，由于启盖装置的高度需高于托举装置，启盖装置和托举装置之间的距离并不足以将西林瓶放入托盘或从托盘中取出，因此支架可分为装卸区和启盖区。
21.托举装置包括托盘、横向移动装置和竖向移动装置。横向移动装置用于将托盘在装卸区和启盖区来回移动，竖向移动装置用于调整托盘和西林瓶的高度；在横向移动装置和竖向移动装置的作用下，可将西林瓶的铝盖对准启盖口；具体地，托盘可先通过竖向移动装置改变高度，再通过横向移动装置改变托盘与竖向移动装置的位置，或者托盘和横向移动装置可先通过在竖向移动装置改变高度，托盘再通过横向移动装置改变位置。托盘用于固定西林瓶，防止西林瓶产生晃动或失位给启盖过程造成干扰。常用的西林瓶一般为圆柱形，其直径有大有小，为了增加托盘的适应性，在圆形槽体的内壁上设置有充气密封圈。具体地，圆形槽体是指其内壁横截面优选为圆形，与西林瓶的形状适配，对于外部形状并无限制；充气密封圈的一侧与圆形槽体的内壁固定连接，在充入气体后另一侧向圆形槽体中心膨胀，通过挤压西林瓶产生摩擦力的方式将西林瓶固定。圆形槽体顶部设置有开有开口的盖板，以限定充气密封圈的膨胀方向。圆形槽体的内径可大于常规使用的西林瓶的最大尺寸，并选用具有适当膨胀系数的充气密封圈，在充气密封圈的安全气压内满足常规使用的西林瓶的最小尺寸的固定要求。充气密封圈设置有充气管，用于连接充气气泵进行充气和放气。所述支架、圆形槽体可采用不锈钢制作，所述充气密封圈可采用横截面为d型或m型的由耐辐射的聚氨酯橡胶制作的充气密封圈。
22.启盖装置包括安装台、连接板、转轴、启盖杠杆、启盖口和动力装置。启盖装置整体高度比托举装置更高，安装台可设置在支架启盖区的顶部，两个连接板固定在安装台上，和转轴、启盖杠杆、启盖口一起利用杠杆原理来开启瓶盖。启盖口的一个实施例如图2和图3所示，动力装置可推动启盖杠杆旋转，为启盖装置提供动力。启盖杠杆和启盖口的中轴线与所述圆形槽体的中轴线相交，所述安装台、连接板、转轴、启盖杠杆均可采用不锈钢制作。
23.本实用新型还在支架上设置有位置传感器，用于监测西林瓶铝盖的高度。在一个实施例中，所述位置传感器可采用激光传感器，可安装在装卸区，其安装高度可与启盖口等高。在竖向移动装置将西林瓶的高度贴近启盖杠杆底部时，发送信号给控制器，以停止竖向移动装置。控制器可采用s7
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400可编程逻辑控制器，可控制横向移动装置和竖向移动装置的启停。
24.本实用新型在使用时，可首先利用控制器和横向移动装置将托盘置于装卸区，并且将圆形槽体的中轴线正对位置传感器，以此位置为托盘的初始位置，同时利用动力装置将启盖杠杆的下沿平行于水平方向，再利用机械手将带铝盖的西林瓶放入圆形槽体中，向充气密封圈中充入适量气体使充气密封圈膨胀以固定西林瓶；其次，可利用竖向移动装置调整托盘和西林瓶的高度，在位置传感器的作用下将铝盖调整到与启盖口等高；再次，可通
过横向移动装置改变竖向移动装置和托盘的位置，将两者从装卸区移动到启盖区，从启盖杠杆下沿经过，使铝盖卡在启盖口上，再启动动力装置将启盖杠杆远离启盖口的一端下压，利用杠杆原理完成启盖；最终，利用横向和竖向移动装置将西林瓶退回到装卸区的初始位置。
25.通过充气密封圈来固定不同直径的西林瓶，对西林瓶直径没有限制；通过位置感应器和竖向移动装置调整西林瓶高度和铝盖的位置，对西林瓶高度也没有限制；启盖装置利用启盖口和杠杆原理完成启盖，铝盖直径的大小完全不影响此种启盖方式，因此，本实用新型基本可兼容现在常用的铝盖，大大增加了本装置的适用性，以一套装置代替现有技术中的多种启盖器，增加了手套箱的空间利用率。
26.优选地，所述圆形槽体31底部或侧部设置有与所述充气管33连通的充气口。
27.圆形槽体还设置有方便与充气气泵连接的充气口，充气口可设置在圆形槽体的底部，如图4所示；或者，充气口设置在圆形槽体的侧部。
28.优选地，所述竖向移动装置4包括底座41和伸缩装置42，所述底座41顶部设置有安装槽43，所述伸缩装置42一端设置在所述安装槽43内，且另一端设置有l型的连接件44；所述连接件44的一端盖在所述底座41顶部，另一端与所述圆形槽体31固定连接；所述底座41还设置有螺纹孔45和第一导向槽46，所述横向移动装置包括和所述螺纹孔45螺纹连接的丝杆6以及和所述第一导向槽46滑动连接的导轨7，所述丝杆6两端均转动连接有轴承，所述轴承设置有轴承座，所述丝杆6一端还设置有旋转电机；所述伸缩装置42、旋转电机和所述控制器信号连接。
29.如图4所示，在一个实施例中，竖向移动装置包括底座、伸缩装置、连接件、螺纹槽和第一导向槽。底座设置有安装槽，伸缩装置的一端可固定在安装槽内，以减小竖向移动装置的体积。连接件可为l型，其一端与伸缩装置的一端连接，并且可盖在底座的顶部，起到限位作用；连接件的另一端与托盘连接，并且贴合底座的侧壁。伸缩装置用于带动连接件及托盘沿竖直方向上下移动。横向移动装置包括丝杆、导轨和旋转电机，丝杆可通过两端的轴承及轴承座固定在支架上，并且与底座上的螺纹孔螺纹连接，其长度横跨支架的装卸区和启盖区；导轨与底座的第一导向槽滑动连接，导轨卡在第一导向槽内，防止底座产生旋转，同时起到导向作用；导轨和第一导向槽的数量至少有一对；旋转电机设置在丝杆的一端，可带动丝杆正转或反转，带动底座顺着导轨进行往返运动。旋转电机和导轨均可固定在支架上。所述旋转电机可采用伺服电机；所述导轨、丝杆、底座和连接件可采用不锈钢制作。
30.优选地，所述底座41侧壁上设置有沿竖直方向延伸的第二导向槽47，所述连接件44设置有滑块441，所述滑块441卡在所述第二导向槽47内且与所述第二导向槽47滑动连接。
31.如图4所示，在一个实施例中，底座侧壁上的第二导向槽和连接件上的滑块滑动连接，第二导向槽沿竖直方向延伸，与伸缩装置的伸缩方向相同，在伸缩时起到稳固连接件的作用。滑块可与连接件一体成型。
32.优选地，所述第一导向槽46设置在所述底座41的底部或朝向所述支架1的侧壁上，相应地，导轨也可设置在底座底部或者侧部。
33.优选地，所述伸缩装置42为以电动或液压或气压为动力的伸缩杆。
34.伸缩装置可采用电动伸缩杆，或者液压伸缩杆，或者气压伸缩杆。
35.优选地，所述动力装置26包括设置在所述安装台21上的凹槽261以及设置在所述凹槽261内的电机和移动条262，所述凹槽261朝向所述启盖杠杆24的一侧设置有通槽263，所述移动条262和所述通槽263滑动连接；所述移动条262的一端设置有两个支板，两个所述支板之间设置有销轴264，所述启盖杠杆24远离所述启盖口25的一端设置有滑槽241，所述销轴264与所述滑槽241滑动连接，所述移动条262另一端设置有沿所述移动条轴向方向延伸的齿条265，所述电机的输出轴上设置有传动齿轮266，所述传动齿轮266和所述齿条265啮合。
36.如图3所示，在一个实施例中，动力装置包括安装台上的凹槽、电机、传动齿轮、移动条、齿条和通槽。移动条和通槽滑动连接，可在竖直方向上做直线运动，其一端伸出通槽且通过两个支板以及设置在两个支板之间的销轴与启盖杠杆远离启盖口一端上的滑槽滑动连接，使移动条可以相对于启盖杠杆转动并在滑槽内滑动，启盖杠杆在转动时做弧线运动，而移动条只能做直线运动，销轴和滑槽的滑动连接可防止两者在运动中产生冲突。移动条的另一端设置有沿移动条轴向方向延伸的齿条，所述齿条可以由开在移动条上的多个齿槽组成，齿条与设置在电机输出轴上的传动齿轮啮合，电机通过正转或反转来带动移动条上下移动。所述电机可采用伺服电机；所述移动条可采用不锈钢制作成圆柱，并且当其末端与凹槽顶部接触时，刚好使启盖杠杆的下沿保持水平；所述传动齿轮、支板、销轴可采用不锈钢制作。
37.优选地，所述启盖区在低于所述托盘3最低点的位置上设置有瓶盖回收容器。
38.铝盖在脱离西林瓶后在重力作用下掉入手套箱底面后容易产生弹跳，既容易对手套箱内其他设备造成污染，又不容易收集，因此，启盖区在低于所述托盘3最低点的位置上设置有瓶盖回收容器。瓶盖回收容器可采用不锈钢制作的方槽，用于接住从启盖口掉落的铝盖。
39.以上为本实用新型的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。