一种反应杯分拣装置的制作方法

1.本发明属于反应杯分拣技术领域，尤其涉及一种反应杯分拣装置。


背景技术：

2.反应杯是一种实验器材，其通常为管状结构，并且反应杯的杯口处形成有外翻沿，防止取用反应杯时滑脱。在化学试验、医学检测、生物实验等领域使用广泛，且需求数量较大，因此需要进行批量存储并确保随时取用。
3.现有的反应杯分拣设备均为只适配于生产车间大型机械。这些大型分拣设备虽然能够批量存储反应杯并进行分拣操作，但不适用于空间狭小的室内环境。而且现有的反应杯分拣设备结构复杂，操作繁琐，也无法满足实验过程中随时取用的要求。
4.因此，亟需一种结构简单小巧，能够在实验室内使用，并保障随时取用的反应杯分拣装置，以提升各类试验或实验中的反应杯使用效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，提供一种反应杯分拣装置，通过简洁的结构设计实现逐个分拣反应杯并满足随时取用的目的。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种反应杯分拣装置，包括
8.传送机构；
9.落料筒，所述落料筒顶端与所述传送机构的输出端连接以接收由该传送机构输送过来的反应杯，且该所接收的反应杯经分拣后由所述落料筒底端输出，所述落料筒的侧壁开设有底层限位槽和上层限位槽；
10.分拣机构，所述分拣机构包括限位器件以及驱使所述限位器件往复运动的驱动组件；所述限位器件包括固定连接的底层限位夹和上层限位夹；当所述限位器件背离所述落料筒移动至最远端时，所述底层限位夹通过所述底层限位槽夹持所述落料筒内最底层的反应杯；当所述限位器件朝向所述落料筒移动至最近端时，所述底层限位夹释放其所夹持的最底层反应杯，且所述上层限位夹同时通过所述上层限位槽夹持该所述最底层反应杯的上层反应杯。
11.通过上述方案，本发明至少得到以下技术效果：
12.本发明的反应杯分拣装置，通过传送机构将反应杯运送至落料筒，使足量的反应杯在落料筒内逐一叠层形成杯柱，并保持存储待取用的状态。反应杯受重力影响具有向下掉落的趋势，可免于安装为反应杯提供输出动力的结构，起到简化结构、缩小体积的效果。存储于落料筒内的反应杯通过分拣机构的控制可进行逐个分拣输出，实现随时取用的效果。
13.分拣机构的分拣方式为：驱动组件驱使限位器件进行垂直于落料筒的往复运动，使限位器件中的底层限位夹和上层限位夹同步运动并保持动态配合关系。
14.当限位器件背离落料筒移动至最远端时，底层限位夹在底层限位槽内夹持落料筒中最底层的反应杯，将落料筒的底部输出口封堵，此时该分拣装置无法输出反应杯。
15.当限位器件朝向落料筒移动至最近端时，底层限位夹释放最底层反应杯，使其从落料筒的输出口输出；同时，上层限位夹伸入上层限位槽内，将位于最底层反应杯上一层的反应杯夹持固定，以支撑落料筒中除最底层反应杯以外的所有反应杯，使最底层反应杯单独输出，实现逐个分拣输出的目的。
16.完成一次反应杯输出后，限位器件再次背离落料筒移动至最远端，上层限位夹撤出上层限位槽，使原本由上层限位夹夹持的反应杯下落，变为由底层反应杯夹持，其上方的所有反应杯依次下落补位，完成反应杯的补充，以备下次单个分拣取用。
17.优选的，所述底层限位槽和所述上层限位槽均为对称开设于所述落料筒侧壁的通槽，使所述底层限位夹和上层限位夹可分别通过所述底层限位槽和所述上层限位槽接触反应杯外壁。
18.优选的，所述底层限位夹包括互相对称的两第一夹臂，所述第一夹臂均包括夹持部和释放部，两所述夹持部间距小于反应杯的最大直径，两所述释放部间距大于反应杯的最大直径；两所述第一夹臂在所述底层限位槽内伸缩运动，使两所述夹持部夹持反应杯，或使反应杯从两所述释放部之间漏过。
19.优选的，所述上层限位夹包括互相对称的两第二夹臂，两所述第二夹臂的间距小于反应杯的最大直径，且其与两所述释放部的位置沿所述落料筒的轴向对齐。
20.优选的，两所述第二夹臂的端部设置有导向斜面，所述导向斜面用于与反应杯接触，并使反应杯沿所述导向斜面滑动至两所述第二夹臂的顶面。
21.优选的，所述驱动组件包括伺服电机和电动螺杆，所述电动螺杆设置于所述落料筒的侧方，所述限位器件安装于所述电动螺杆，所述伺服电机驱动所述电动螺杆正向或反向转动，使所述限位器件沿所述电动螺杆往复运动。
22.优选的，所述传送机构包括储料箱、链条输送组件和滑道输送组件；所述链条输送组件将所述储料箱内的反应杯逐个运载至所述滑道输送组件，所述滑道输送组件将反应杯排列整齐并逐个输入所述落料筒。
23.优选的，所述链条输送组件包括若干承载模块和链条传送件，所述承载模块可拆卸地安装于所述链条传送件，所述链条传送件驱使若干所述承载模块自下向上地逐一经过所述储料箱并装载反应杯，并将反应杯运送至所述滑道输送组件。
24.优选的，所述滑道输送组件包括第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽；三者均为倾斜设置的滑槽并由高到低地依次首尾相连形成输送反应杯的通道，使所述链条输送组件运送的反应杯经该通道进入所述落料筒；三者呈弯折回旋状连接以节约空间。
25.优选的，还包括通信连接的控制终端和传感器，所述传感器设置于所述落料筒的侧壁，用于检测所述落料筒内反应杯的运动状态；所述落料筒内的反应杯下落时，激发所述传感器并传输信号至所述控制终端，所述控制终端指令所述驱动组件操控所述限位器件运行，以实现自动连续分拣。
26.本发明的有益效果为：
27.本发明的反应杯分拣装置以落料筒作为反应杯的临时存放载体和输出通道，使反应杯存储于靠近输出口的位置，加快反应杯的提取速度实现随时取用的效果，且每次分拣
一个杯子即取即用方便快捷。并且结构简洁，实现了反应杯分拣装置小型化的构想，填补了室内反应杯分拣装置的空白。
28.特别是，该反应杯分拣装置通过弯折回旋状设置的滑道输送组件减小宽度方向上的空间占用量；并通过链条输送组件自下向上经过储料箱的配合方式，在满足各结构所需高度差的基础上，减少装置整体高度。
29.在精简机械结构与改进布局两方面同时着手缩小该反应杯分拣装置的体积，使该分拣装置结构小巧，分拣功能稳定，维护成本低廉，可在空间狭小的室内安装使用，作为反应杯的存储和取用设备，随时取用反应杯，提升工作效率。
附图说明
30.图1为本发明在一实施例中提供的反应杯分拣装置整体示意图。
31.图2为本发明在一实施例中提供的落料筒与分拣机构组合示意图。
32.图3为本发明在一实施例中提供的落料筒与限位器件示意图。
33.图4为本发明在一实施例中提供的限位器件背离落料筒移动至最远端时的落料筒内部示意图。
34.图5为本发明在一实施例中提供的限位器件朝向落料筒移动至最近端时的落料筒内部示意图。
35.图6为本发明在一实施例中提供的链条输送组件结构示意图。
36.图7为本发明在一实施例中提供的滑道输送组件结构示意图。
37.图8为本发明在一实施例中提供的链条传送件剖面示意图。
38.图9为本发明在一实施例中提供的承载模块结构示意图。
39.图例：
40.1传送机构；2落料筒；3分拣机构；4反应杯；5传感器；
41.11储料箱；12链条输送组件；13滑道输送组件；
42.21底层限位槽；22上层限位槽；
43.31驱动组件；32限位器件；
44.111出料口；
45.121链条传送件；122承载模块；123护板；124卸料口；
46.131第一滑槽；132第二滑槽；133第三滑槽；
47.311伺服电机；312电动螺杆；
48.321底层限位夹；322上层限位夹；
49.1211主动轮；1212从动轮；1213链条；
50.1221安装板；1222托板；
51.1311电动门；
52.3211第一夹臂；3212夹持部；3213释放部；
53.3221第二夹臂；3222导向斜面。
具体实施方式
54.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
55.如图1所示，本实施例提供了一种反应杯分拣装置，包括传送机构1、落料筒2和分拣机构3。传送机构1用于源源不断地将反应杯4运输到落料筒2中，分拣机构3则用于控制落料筒2内的反应杯4逐个输出。
56.落料筒2为顶底通透的空心筒结构，传送机构1将反应杯4从落料筒2的顶端逐个放入，使反应杯4在落料筒2内逐一堆叠形成杯柱，在重力作用的影响下，所有反应杯4均具有沿落料筒2向下掉落的趋势，免去了为输出反应杯4而安装额外的动力装置，使该反应杯分拣装置的整体结构更为精简，并且操作简便，稳定性优异，维护成本降低。
57.如图4和图5所示，落料筒2内最底层反应杯4在重力作用下优先输出，然后自下向上数第二个反应杯4递进补位，成为下一次输出的最底层反应杯4。
58.如图2、图3和图4所示，落料筒2的侧壁上开设有底层限位槽21和上层限位槽22，底层限位槽21对应最底层反应杯4的位置，上层限位槽22对应自下向上数第二个反应杯4的位置。
59.如图2和图3所示，分拣机构3包括驱动组件31和限位器件32，驱动组件31驱使限位器件32垂直于落料筒2伸缩运动，用于夹持或释放最底层反应杯4，进而控制落料筒2输出反应杯4，或停止输出反应杯4处于待机状态。
60.如图5所示，限位器件32背离落料筒2移动至最远端时，底层限位夹321夹持落料筒2内最底层反应杯4，落料筒2内的所有反应杯4被最底层反应杯4封堵而无法从落料筒2底部端口输出。
61.如图5所示，限位器件32朝向落料筒2移动至最近端时，上层限位夹322进入上层限位槽22，上层限位夹322将自下向上数第二个反应杯4及其上方所有的反应杯4承托固定，将最底层反应杯4单独分隔出来。与此同时，底层限位夹321释放最底层反应杯4，实现单个输出反应杯4的效果。
62.如图4所示，限位器件32背离落料筒2移动至最远端时，上层限位夹322撤出上层限位槽22，落料筒2内的所有反应杯4向下掉落补充空位，原本被上层限位夹322夹持的反应杯4掉落至底层限位夹321处并被底层限位夹321夹持。与此同时，落料筒2内所有的反应杯4向下掉落补位，传送机构1则向落料筒2内输入反应杯4，完成该分拣装置的填充步骤，以备下次输出反应杯4。
63.如图4和图5所示，通过限位器件32往复伸缩运动，底层限位夹321和上层限位夹322进行周期性的动态配合，可实现每个往复运动的周期内落料筒2输出一个反应杯4的分拣效果。
64.如图2和图3所示，为确保反应杯4的平衡，便于该反应杯分拣装置进行自动循环操作，底层限位槽21为对称开设在落料筒2侧壁的两个通槽。与底层限位槽21对应配合的底层限位夹321也为对称结构，可从反应杯4的两侧同时接触反应杯4使其保持平衡稳定，或同时脱离接触使反应杯4平稳掉落。
65.上层限位槽22同样为对称开设在落料筒2侧壁的两个通槽。与上层限位槽22对应配合的上层限位夹322也为对称结构，可从反应杯4的两侧同时接触反应杯4使其保持平衡稳定，或同时脱离接触使反应杯4平稳掉落。
66.如图2和图3所示，在一实施例中，底层限位夹321包括互相对称的两第一夹臂3211，两第一夹臂3211连接于驱动组件31。每个第一夹臂3211均包括夹持部3212和释放部
3213两段结构，由于两第一夹臂3211互相对称，两第一夹臂3211上的夹持部3212和释放部3213也互相对称。
67.两第一夹臂3211的夹持部3212间距小于反应杯4的外翻沿直径，使两第一夹臂3211的夹持部3212位于底层限位槽21内时，反应杯4的外翻沿被两第一夹臂3211承托，阻止反应杯4下落。
68.两第一夹臂3211的释放部3213间距大于反应杯4的外翻沿直径，使两第一夹臂3211的释放部3213位于底层限位槽底层限位槽21内时，反应杯4会从两释放部3213之间的区域掉落，进而从落料筒2底端输出。
69.如图2和图3所示，上层限位夹322包括互相对称的两第二夹臂3221，两第二夹臂3221位于两第一夹臂3211释放部3213的正上方。两第二夹臂3221通过连接板与两第一夹臂3211固定连接组合为限位器件32的主体结构，进而实现底层限位夹321与上层限位夹322的同步运动。
70.当最底层反应杯4从两第一夹臂3211的释放部3213之间区域掉落时，自下向上数第二个反应杯4的外翻沿抵在两第二夹臂3221的顶面，落料筒2内除最底层反应杯4外的所有反应杯4均无法下落，实现每次输出一个反应杯4的分拣效果。
71.如图2所示，在一实施例中，驱动组件31包括伺服电机311和电动螺杆312，电动螺杆312垂直于落料筒2的轴线设置，伺服电机311与电动螺杆312传动连接以驱使电动螺杆312正向或反向转动。限位器件32螺纹连接于电动螺杆312，电动螺杆312正向或反向转动可驱使限位器件32做垂直于落料筒的轴向方向往复运动，使两限位夹同步运动实现动态配合。
72.如图2、图4和图5所示，在一实施例中，反应杯4的分拣过程如下：
73.初始状态为两第一夹臂3211的夹持部位于底层限位槽21内，夹持最底层反应杯4的使其无法下落；两第二夹臂3221未进入上层限位槽22中。
74.驱动组件31驱使限位器件32朝向落料筒2移动至最近端，使两第一夹臂3211嵌入底层限位槽21的部位从夹持部3212向释放部3213过度，与此同时，两第二夹臂3221开始进入上层限位槽22内，将最底层反应杯4上层的反应杯4承托固定。
75.最底层反应杯4从两第一夹臂3211的释放部3213之间区域掉落，落料筒2内的其余反应杯4则被第二夹臂3221承托无法下落，实现分拣单个反应杯4的效果。
76.驱动组件31驱使限位器件32背离落料筒2移动至最远端，使两第一夹臂3211嵌入底层限位槽21的部位从释放部3213向夹持部3212过度，与此同时，两第二夹臂3221开始撤出上层限位槽22。
77.两第二夹臂3221完全撤出上层限位槽22时，原本被两第二夹臂3221夹持反应杯4掉落至两第一夹臂3211的夹持部3212，其余反应杯4依次下落，完成落料筒2内所有反应杯4的顺序递进。
78.按上述步骤循环操作，可实现每次分拣一个反应杯4的效果。
79.如图3、图4和图5所示，值得一提的是，由于两第二夹臂3221需进出上层限位槽22，若反应杯4的尺寸有偏差，则两第二夹臂3221的端部会出现侧向顶压反应杯4外翻沿的情况造成反应杯4损坏。因此，在两第二夹臂3221的端部设置有导向斜面3222，使两第二夹臂3221端部的斜面与反应杯4的外翻沿接触，将反应杯4铲起后移动至第二夹臂3221顶面进行
承托，避免出现第二夹臂3221挤压反应杯4的情况。
80.如图1所示，在一实施例中，传送机构1包括储料箱11、链条输送组件12和滑道输送组件13。储料箱11用于盛放反应杯4。可将待分拣的反应杯4批量放入储料箱11中。储料箱11内壁呈倾斜设置，使反应杯4沿储料箱11内壁滚动，并在滚动过程中调整姿态和位置，直至储料箱11底部的出料口111。
81.如图1和图6所示，链条输送组件12自下向上地经过储料箱11的出料口111，并盛装从出料口111输出的反应杯4。链条输送组件12将反应杯4运送至滑道输送组件13的最顶端入口处，反应杯4滑入滑道输送组件13内，并沿滑道输送组件13的滑道排列整齐，递进向下方滑动，最终在滑道输送组件13的底端进入落料筒2中。
82.如图1和图6所示，链条输送组件12自下向上地运行，既有利于承接出料口111输出的反应杯4，又可降低储料箱11的设置位置，缩减整个反应杯分拣装置的高度，减少该反应杯分拣装置占用的空间。
83.如图1和图6所示，链条输送组件12包括若干承载模块122和链条传送件121。若干承载模块122可拆卸地安装于链条传送件121，在实用过程中若单一承载模块122损坏可进行单独替换，节约维护时间，减少材料浪费，节省成本。
84.如图8所示，链条传送件121包括主动轮1211、从动轮1212和链条1213，主动轮1211与从动轮1212通过链条1213环绕连接，形成循环传送结构，主动轮1211通过电机驱动获取动力，使链条1213循环转动。
85.如图8和图9所示，承载模块122包括安装板1221和托板1222，托板1222垂直固定于安装板1221表面，安装板1221则可拆卸地安装在链条1213上。承载模块122随链条1213自下至上地运行经过储料箱11的出料口111时，反应杯4落至托板1222表面，托板1222承托着反应杯4跟随链条1213的运行方向继续运动，实现运输反应杯4的效果。
86.如图6和图8所示，在一实施例中，为实现托板1222自动卸载反应杯4的目的，沿链条1213两侧设置有护板123，并在护板123上对应卸载反应杯4的位置开设有卸料口124。托板1222则与链条1213的运行方向呈45
°
夹角设置(如图9)，使反应杯4随托板1222呈倾斜设置。承载模块122运输反应杯4的过程中，反应杯4的一端抵于护板123表面并跟随托板1222运动，当承载模块122到达卸料口124位置时，托板1222的板面与卸料口124的侧壁面对齐，反应杯4失去护板123的阻挡受重力影响从卸料口124滑出，自动完成承载模块122的卸料步骤。
87.如图1和图7所示，在一实施例中，滑道输送组件13包括三条倾斜设置的槽结构，分别为第一滑槽131、第二滑槽132和第三滑槽133。三个滑槽由高到低的首尾相连构成连续的通道用于输送反应杯4。三个滑槽的设置方向不同，使三者构成弯折回旋状通道，减少三个滑槽向侧方延伸的长度，实现节约空间的效果。
88.如图1和图7所示，从承载模块122中自动滑出的反应杯4落入最高处的第一滑槽131顶端，反应杯4进入第一滑槽131后两侧受到第一滑槽131侧壁的约束，前进方向上受到其他反应杯4的支撑，使反应杯4保持垂直于第一滑槽131底面的竖立状态。既矫正了反应杯4的姿态，又将反应杯4码放整齐，保持竖立姿态向斜下方递进滑动。直至反应杯4从第三滑槽133的底部端口落入落料筒2内。
89.如图1和图7所示，为实现自动控制效果，在一实施例中，该反应杯分拣装置还设置
有控制终端和传感器5。传感器5设置于落料筒2侧壁，对应于自下向上数第二个反应杯4的位置。用于检测该处反应杯4的运动情况。当该处反应杯4落下递进补位为最底层反应杯4时，传感器5传输信号至控制终端，控制终端指令驱动组件31运行，操纵限位器件32进行一次往复运动，完成最底层反应杯4的分拣输出，并同时完成一次落料筒2内所有反应杯4的顺序递进。可重复上述步骤实现连续分拣输出单个反应杯4的效果。
90.如图7所示，与此同时，为使滑道输送组件13中的反应杯4紧凑排列以保障反应杯4呈竖立姿态，在第三滑槽133的侧壁设置有检测传感器6，并在第一滑槽131与第二滑槽132的连接处设置有电动门1311。检测传感器6检测第三滑槽133中反应杯4的运动状态，当第三滑槽133中最底部的反应杯4输入落料筒2时，后续第三滑槽133中的反应杯4递进，触发检测传感器6，检测传感器6输送信号至控制终端，控制终端指令电动门1311开启释放第一滑槽131内的反应杯4，使该反应杯4经由第二滑槽132进入第三滑槽133实现自动补位效果。
91.传感器5和检测传感器6均为反射传感器，通过主动发射光源并接收反射光来判别检测区域内是否有物品运动。其结构简单，成本低廉，反应灵敏，适合于本实施例的反应杯分拣装置。
92.以上实施方式中的各种技术特征可以任意进行组合，只要特征之间的组合不存在冲突或矛盾即可，但是限于篇幅，未进行一一描述。
93.本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变动。