CN102049055A - 用于灭菌器的自动供料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于灭菌器的自动供料系统，包括设有灭菌液容器放入匣盒、匣盒运送系统以及灭菌液抽取系统等，所述匣盒运送系统包括了机架、匣盒运送架、驱动机构以及匣盒回收机构；灭菌液抽取系统包括了支架和针刺机构，该针刺机构包括一可刺入灭菌液容器内部并将灭菌液抽取输送至灭菌器的灭菌液抽取针。本发明的自动供料系统在接受承载灭菌液的匣盒后，能自动完成识辨匣盒、转移匣盒内的灭菌液、最终脱出匣盒的任务，该自动供料系统结构简单，成本低廉，其匣盒的固定及脱出方式简单可靠，匣盒内最终剩余灭菌液量极小，能够减少对操作员伤害的几率及对环境造成的污染。

Description

用于灭菌器的自动供料系统

技术领域

本发明涉及一种应用于灭菌器的自动供料系统，该系统可接受承载灭菌液的匣盒并自动将匣盒内的灭菌液输送至灭菌器并用来进行灭菌作业。

背景技术

等离子体灭菌技术是消毒灭菌学领域近年来出现的一项新的物理灭菌技术。随着医学和生物高新技术的发展，现有的灭菌技术已不能满足某些特殊需要，一些不耐高温的精密医疗仪器，如纤维窥镜和其它畏热材料都需要低温灭菌技术。等离子体灭菌技术是继甲烷、环氧乙烷、戊二醛等灭菌技术之后，又一新的低温灭菌技术。等离子体灭菌技术克服了上述方法时间长、有毒性的特点，增添了新的医疗器械低温灭菌方法。

在目前常见的等离子体灭菌器中，其基本的工作原理是以液体的形式输送灭菌液(例如过氧化氢)并使其在灭菌器内汽化。一种特别方便且精确的输送液态灭菌液的方法是将灭菌液放入一匣盒内并将该匣盒送至灭菌器，然后灭菌器自动地从该匣盒内提取等量的灭菌液并用来进行灭菌作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于灭菌器的自动供料系统，该自动供料系统在接受承载灭菌液的匣盒后，能自动完成转移匣盒内的灭菌液以及最终脱出匣盒的任务。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于灭菌器的自动供料系统，包括其内设有容纳灭菌液的灭菌液容器的匣盒、匣盒运送系统以及灭菌液抽取系统等；其中，所述匣盒运送系统包括了机架、用于将所述匣盒从该机架的第一位置运送到第二位置的匣盒运送架、用于驱动该匣盒运送架的驱动机构以及设置在所述第二位置的匣盒回收机构，所述驱动机构设置在所述机架上；所述灭菌液抽取系统包括了设置在所述第一位置与第二位置之间的支架和可升降地设置在该支架上的针刺机构，该针刺机构包括一可刺入所述灭菌液容器内部并将灭菌液抽取输送至所述灭菌器的灭菌液抽取针。

本发明的自动供料系统在接受承载灭菌液的匣盒后，能自动完成转移匣盒内的灭菌液以及最终脱出匣盒的任务，该自动供料系统结构简单，成本低廉，其匣盒的固定及脱出方式简单可靠，匣盒内最终剩余灭菌液量极小，能够减少对操作员伤害的几率及对环境造成的污染。

所述匣盒运送架包括了第一侧板、第二侧板以及中间板，该中间板由顶盖和前挡板构成，该顶盖的下表面设置有可与形成在所述匣盒顶面的卡槽相配合的弹片；所述第一侧板可滑动地支撑在所述机架上，该第一侧板固定连接于所述驱动机构；所述机架在该匣盒运送架的下方设置有供所述匣盒滑动的滑槽，该滑槽的两侧分别设有限位条。采用该匣盒运送架可简单可靠地实现匣盒的夹入固定及在前后方向上的滑动行走，其可靠性非常高，而实现成本低廉，机构的使用故障率大大降低，可维护性增加，维护成本减少。

所述驱动机构包括了设置在所述机架一端的主动轮和设置在所述机架另一端的从动轮，该主动轮与从动轮之间通过同步带连接，该主动轮由步进电机所驱动，所述第一侧板通过一同步带压块固定连接于所述同步带。采用同步带及步进电机可方便地实现匣盒的前后运动及精确定位，同时也便于控制系统实现操控，从而可针对不同的情况(如掉电)作出不同的反应，从而实现系统的自动化、智能化。

所述机架在所述第一位置和第二位置分别设置有与所述匣盒运送架配合的起点位置传感器和终点位置传感器，在所述第一位置的滑槽上设有检测匣盒是否安装到位的传感器，在所述针刺机构下方的滑槽上设有检测匣盒是否位于抽取工位的传感器。传感器的使用，提供了系统多点的反馈及控制型号，配合系统的硬件及软件，可达到机械上精确定位及实现整个系统的自动化、智能化。

所述机架在其第二位置处设置有可供所述匣盒下落的下落口；所述匣盒回收机构包括了有选择地将该下落口打开或关闭的活动门以及设置在该下落口下方的匣盒回收滑道，所述活动门由活动门气缸驱动，所述匣盒回收滑道的出口的下方设置有匣盒回收箱。活动门实现了匣盒掉落脱离系统的可能。且活动门工作时，其动作为待匣盒运动至其上方并停止后，主动侧向抽出，所有匣盒掉落动作的一致性好，掉落中故障率大大降低，从而降低了系统的整个故障机率。活动门由气缸控制，成本低廉，动作简单可靠。

所述针刺机构还包括了支撑所述灭菌液抽取针的针座和支撑在该针座上并能插入所述灭菌液容器内部的导气针，该导气针的进气端与大气连通；此外，所述灭菌液抽取系统还包括了用于驱动所述针座沿设置在所述支架上的滑轨滑动升降的针座驱动气缸，所述支架的顶部设置有与所述针座配合的限位传感器。该针刺机构中的导气针实现了灭菌灭菌液容器内部与大气相通，这样，当机构中抽取针抽取液体时，等量泵泵取时无外部压力影响，抽取工作顺畅，每次泵取量稳定；灭菌液容器内外部压力时刻相等，灭菌液容器外形无变化，灭菌液容器内液体泄露可能大大减小。

所述匣盒内仅设有一个所述灭菌液容器，该灭菌液容器为一容积占所述匣盒体积的一半以上。灭菌液容器容积大，可存放多次灭菌所需液体，这样单次灭菌的平均剩余液体量小，减少了单次灭菌的浪费及对环境的污染。

所述灭菌液抽取针通过灭菌液输送管与计量泵或等量泵连接，该计量泵或等量泵通过灭菌液输送管与所述灭菌器的灭菌液暂存器连接。该抽取方式采用计量泵或等量泵抽取，单次抽取量精准，减小了每次灭菌液使用量的偏差，从而减少了每次灭菌效果的相对偏差，最终提高了系统的一致性及可靠性。

在所述第一位置与所述支架之间还设置有匣盒信息读取器，使本发明的自动供料系统在接受承载灭菌液的匣盒后，能自动完成识辨匣盒的任务。

附图说明

图1是本发明的一种自动供料系统的整体结构示意图；

图2是图1中的匣盒的立体图；

图3是图2所示匣盒的零件分解图；

图4是图1中的匣盒运送架与匣盒的组合结构的零件分解图；

图5是图4所示组合结构的前视图；

图6是图5的A-A剖视图；

图7是图1所示自动供料系统的正视图；

图8是图1所示自动供料系统的俯视图；

图9是图1所示自动供料系统的另一视角的立体图；

图10是图1所示自动供料系统的第一工作状态示意图，此时匣盒运送架和匣盒位于机架的第一位置；

图11是图1所示自动供料系统的第二工作状态示意图，此时匣盒运送架和匣盒位于针刺机构的正下方；

图12是图1所示自动供料系统的第三工作状态示意图，此时针刺机构插入到匣盒的内部；

图13是图1所示自动供料系统的第四工作状态示意图，此时匣盒运送架和匣盒移动到机架的第二位置；

图14是图1所示自动供料系统的第五工作状态示意图，此时匣盒即将落入下落口下方的匣盒回收滑道。

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

具体实施方式

参见图1，本发明的一种用于灭菌器的自动供料系统，包括了匣盒1、匣盒运送系统2、灭菌液抽取系统3以及控制系统等。其中，匣盒运送系统2包括了机架21、用于将匣盒1从该机架21的第一位置(起点)运送到第二位置(终点)的匣盒运送架22、用于驱动该匣盒运送架22的驱动机构23以及设置在所述第二位置的匣盒回收机构24，所述驱动机构23设置在机架21上。

参见图2和图3，该匣盒1的外壳11由可分离的左半部111和右半部112组成，外壳11内部设有一个用于容纳灭菌液的灭菌液容器12，左半部111和右半部112的内壁面上分别形成有容纳该灭菌液容器12的定位槽113，该灭菌液容器12的容积占该匣盒1的外壳11体积的一半以上。右半部112的外壁面设有一条沿纵向延伸的导槽1121。灭菌液容器12顶部的一端设有两个可被刺穿的刺入部121、122，外壳11顶部在对应于刺入部121、122的位置分别开有通孔114、115，通孔114的一旁设有一个卡槽116。该匣盒1上还附有信息编码，包含批号和有效日期等信息。此信息可被用来判断匣盒1是否新鲜且是否是正确类型以及匣盒1之前是否曾被用在系统中且因而至少有部分已排空。

参见图4～图6，所述匣盒运送架22包括了左侧板221、右侧板222以及中间板223，该中间板223由顶盖2231和前挡板2232构成，呈L形结构，该顶盖2231的下表面设置有可与形成在匣盒1的外壳11顶部的卡槽116相配合的弹片224，弹片224通过两根定位销225固定于顶盖2231；左侧板221亦呈L形，由竖直部2211和水平部2212构成，水平部2212的下方固定有滑块226，该滑块226与设置在机架21上的导轨211形成可滑动的配合。竖直部2211的外侧具有一同步带压块2213，该同步带压块2213将左侧板221以及整个匣盒运送架22固定连接于驱动机构23的同步带231，以下会详细介绍本实施例当中的驱动机构23。所述机架21在该匣盒运送架22的下方设置有供匣盒1滑动的滑槽212，该滑槽212的两侧分别设有左限位条213和右限位条214，右限位条214的内侧面设有沿纵向延伸的导向凸筋2141，该导向凸筋2141可与匣盒1的外壳11上的导槽1121相配合，以确保匣盒在沿滑槽212滑动的过程中平稳而不发生抖动。

参见图7～图9，所述驱动机构23包括了设置在机架21终点端的主动轮232和设置在机架起点端的从动轮233，该主动轮232与从动轮233之间通过同步带231连接，该主动轮232由设置在机架21上的步进电机234所驱动。

参见图7～图9，所述机架21在其第二位置处设置有可供所述匣盒1下落的下落口217，所述匣盒回收机构24包括了有选择地将该下落口217打开或关闭的活动门241以及设置在该下落口217下方的匣盒回收滑道242，该活动门241由活动门气243驱动，匣盒回收滑道242的出口的下方设置有匣盒回收箱(未示出)。

参见图7～图9，所述灭菌液抽取系统3包括了设置在机架21的第一位置与第二位置之间的支架31、可升降地设置在该支架31上的针刺机构，该针刺机构包括一可刺入匣盒1的灭菌液容器12内部的灭菌液抽取针32、支撑该灭菌液抽取针32的针座33和支撑在该针座33上并能插入灭菌液容器12内部的导气针34，该导气针34的进气端与大气连通。灭菌液抽取针32和导气针34均沿竖直方向设置。该灭菌液抽取针32通过计量泵或等量泵4和灭菌液输送管38定量抽取灭菌液并输送至灭菌器5的灭菌液暂存器51。所述针座33在针座驱动气缸35的驱动下，可沿设置在支架31上的滑轨36滑动升降，支架31的顶部设置有与针座33配合的限位传感器37。所述灭菌器5为常规技术，其结构和工作原理可参考公开号为CN1589909A的发明专利申请公开说明书当中的描述，此处就不具体描述。

参见图7～图9，所述机架21在其第一位置和第二位置分别设置有与匣盒运送架22配合的起点位置传感器215和终点位置传感器216。为了实现与起点位置传感器215和终点位置传感器216的配合，匣盒运送架22的右侧板222的外侧面设有一个接触块227。在所述第一位置的滑槽212上设有检测匣盒1是否安装到位的传感器218，在所述针刺机构下方的滑槽212上设有检测匣盒1是否位于抽取工位的传感器219。

参见图7～图9，该机架21上还设置有匣盒信息读取器6，该匣盒信息读取器6位于机架21的第一位置与支架31之间，当然，该匣盒信息读取器6也可以不固定在机架21上，而是固定在另外的支架上。匣盒信息读取器6用于读取与匣盒1有关的信息编码，包含批号和有效日期等。此信息可被用来判断匣盒1是否新鲜且是否是正确类型以及匣盒1之前是否曾被用在系统中且因而至少有部分已排空。匣盒信息读取器6将读取到的信息通知控制系统。

以上已经就该自动供料系统的结构进行了具体描述，以下结合图10～图14，对该自动供料系统的工作过程进行说明：

参见图10，首先利用控制系统控制驱动机构23，将匣盒运送架22移动到机架1的第一位置，当将匣盒运送架22移动到位时，匣盒运送架22的接触块227触碰到起点位置传感器215，使起点位置传感器215反馈信号给控制系统。然后通过控制系统控制针座驱动气缸35，将针座33提升到支架31的顶部，当针座33提升到位时，限位传感器37反馈信号给控制系统。接着，将匣盒1从匣盒运送架22的外侧开口228(见图9)插入，插入时，使右限位条214内侧面的导向凸筋2141与匣盒1右侧面的导槽1121对齐，当匣盒运送架22的弹片224卡入匣盒1顶部的卡槽116内时，匣盒1即与匣盒运送架22相对固定。传感器218将匣盒安装到位的信号反馈给控制系统。此时，匣盒1的后半部仍然露出在匣盒运送架22的外部。

参见图11，利用控制系统控制驱动机构23，使匣盒运送架22带动匣盒1往机架1的第二位置的方向运送。在匣盒1随匣盒运送架22移动的过程中，匣盒1的上下方向由滑槽212和顶盖2231进行限制，左右方向由滑槽212两侧的左限位条213和右限位条214进行限制，匣盒运送架22利用其弹片224向匣盒1提供向前运动的驱动力，匣盒运送架22的前挡板2232可防止匣盒1向前冲出。当匣盒1移动至匣盒信息读取器6处时，匣盒1将暂停，此时匣盒信息读取器6读取与匣盒1有关的信息编码，并将读取到的信息通知控制系统。如果控制系统判断该匣盒1为不可用的匣盒，则控制驱动机构23将匣盒运送架22及匣盒1向后退出并暂停工作；如果控制系统判断该匣盒1为可用的匣盒，则控制驱动机构23将匣盒运送架22及匣盒1继续向前运送。

参见图12，当匣盒1移动至针刺机构的正下方时，针刺机构正下方的传感器219将匣盒1位于抽取工位的信号反馈给控制系统，此时利用控制系统控制针座驱动气35，将针座33向下拉，直至固定在针座33上的灭菌液抽取针32和导气针34分别插入灭菌液容器12的内部。此时，可利用计量泵或等量泵4，通过灭菌液抽取针32和灭菌液输送管38定量抽取灭菌液并输送至灭菌器5的灭菌液暂存器51。当控制系统判断灭菌液容器12内的灭菌液使用完之后，控制系统控制针座驱动气35，将针座33提升，使灭菌液抽取针32和导气针34退出匣盒1。

参见图13，利用控制系统控制驱动机构23，使匣盒运送架22带动匣盒1继续往机架1的第二位置的方向运送。当匣盒1移动到第二位置时，匣盒运送架22的接触块227触碰到终点位置传感器216，使终点位置传感器216反馈信号给控制系统。此时，控制系统控制活动门气缸243，将活动门241侧向拉开，使匣盒1从下落口217自由下落至匣盒回收滑道242，并滑入匣盒回收箱收集。

本发明不限于以上实施例，例如匣盒运送架还可以采用其它的结构方式，包括可将整个匣盒托起的托架，该托架上设置定位机构与匣盒配合。驱动机构也存在其它的替代方案，除了以上的同步带驱动的方式外，还可以采用丝杆驱动等方式。另外，上述针刺机构也可以仅包括一根用于插入灭菌液容器内部的抽取针，导气针可以省去，或者将导气针的出口通往匣盒的外壳与灭菌液容器之间，而无须插入灭菌液容器内部，以平衡灭菌液容器内部因灭菌液被抽取后产生的负压。

Claims (9)

1.用于灭菌器的自动供料系统，包括：

匣盒，其内设有容纳灭菌液的灭菌液容器；

匣盒运送系统；

灭菌液抽取系统；

其特征在于：

所述匣盒运送系统包括了机架、用于将所述匣盒从该机架的第一位置运送到第二位置的匣盒运送架、用于驱动该匣盒运送架的驱动机构以及设置在所述第二位置的匣盒回收机构，所述驱动机构设置在所述机架上；

所述灭菌液抽取系统包括了设置在所述第一位置与第二位置之间的支架和可升降地设置在该支架上的针刺机构，该针刺机构包括一可刺入所述灭菌液容器内部并将灭菌液抽取输送至所述灭菌器的灭菌液抽取针。

2.根据权利要求1所述的用于灭菌器的自动供料系统，其特征在于：所述匣盒运送架包括了第一侧板、第二侧板以及中间板，该中间板由顶盖和前挡板构成，该顶盖的下表面设置有可与形成在所述匣盒顶面的卡槽相配合的弹片；所述第一侧板可滑动地支撑在所述机架上，该第一侧板固定连接于所述驱动机构；所述机架在该匣盒运送架的下方设置有供所述匣盒滑动的滑槽，该滑槽的两侧分别设有限位条。

3.根据权利要求2所述的用于灭菌器的自动供料系统，其特征在于：所述驱动机构包括了设置在所述机架一端的主动轮和设置在所述机架另一端的从动轮，该主动轮与从动轮之间通过同步带连接，该主动轮由步进电机所驱动，所述第一侧板通过一同步带压块固定连接于所述同步带。

4.根据权利要求3所述的用于灭菌器的自动供料系统，其特征在于：所述机架在所述第一位置和第二位置分别设置有与所述匣盒运送架配合的起点位置传感器和终点位置传感器，在所述第一位置的滑槽上设有检测匣盒是否安装到位的传感器，在所述针刺机构下方的滑槽上设有检测匣盒是否位于抽取工位的传感器。

5.根据权利要求1所述的用于灭菌器的自动供料系统，其特征在于：所述机架在其第二位置处设置有可供所述匣盒下落的下落口；所述匣盒回收机构包括了有选择地将该下落口打开或关闭的活动门以及设置在该下落口下方的匣盒回收滑道，所述活动门由活动门气缸驱动，所述匣盒回收滑道的出口的下方设置有匣盒回收箱。

6.根据权利要求1所述的用于灭菌器的自动供料系统，其特征在于：所述针刺机构还包括了支撑所述灭菌液抽取针的针座和支撑在该针座上并能插入所述灭菌液容器内部的导气针，该导气针的进气端与大气连通；此外，所述灭菌液抽取系统还包括了用于驱动所述针座沿设置在所述支架上的滑轨滑动升降的针座驱动气缸，所述支架的顶部设置有与所述针座配合的限位传感器。

7.根据权利要求1所述的用于灭菌器的自动供料系统，其特征在于：所述匣盒内仅设有一个所述灭菌液容器，该灭菌液容器为一容积占所述匣盒体积的一半以上。

8.根据权利要求1所述的用于灭菌器的自动供料系统，其特征在于：所述灭菌液抽取针通过灭菌液输送管与计量泵或等量泵连接，该计量泵或等量泵通过灭菌液输送管与所述灭菌器的灭菌液暂存器连接。

9.根据权利要求1所述的用于灭菌器的自动供料系统，其特征在于：在所述第一位置与所述支架之间还设置有匣盒信息读取器。

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