CN103569553B - 医疗垃圾自动封装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗垃圾自动封装系统，其包括壳架、箱体升降机构、箱盖抓取机构、箱盖移动机构、快速密封机构，所述箱体升降机构的升降电机驱动直线引动器带动托架及垃圾箱实现升降；所述箱盖抓取机构的抓取电机驱动左旋及右旋梯形丝杠旋转，带动左旋梯形螺母及右旋梯形螺母相向直线运动，实现对箱盖的抓取及松开动作；所述箱盖移动机构通过移动电机带动齿轮旋转，实现整个抓取机构的前后移动；所述快速密封机构的密封电机驱动密封齿轮转动，带动密封齿条及后密封门移动，后密封门通过滚轮组件沿密封导轨移动，前密封门同时相向运动，实现垃圾入口的开启及关闭。本发明结构合理，动力传输简单、可靠，操作性强、效率高。

Description

医疗垃圾自动封装系统

技术领域

本发明涉及一种医用器械，具体是一种医疗垃圾自动封装系统。主要适用于医务操作人员进行医疗垃圾的自动封装。

技术背景

众所周知，在肿瘤患者进行化学治疗、放射治疗过程中，采用的药物具有毒性或者放射性，对正常人的免疫系统具有极大伤害，深度、频繁接触情况下极易导致白血病、胎儿畸形等严重后果。而化疗、放疗药物的配置过程会产生大量包含残液的容器和包装，若不对其进行无害化处理，将会污染环境并威胁人身安全。

目前，已有公开号为CN2761545Y的医疗垃圾箱，它包括箱体和可翻开的箱盖，箱体内设有一可活动式内箱，箱体的上沿内侧设有消毒液槽，后侧带有高于箱体的支架，支架上设有气缸，通过供气管和回气管与箱体旁的空压泵连接，在底部，气管上设有脚踏控制器，在上部，供气或回气管上设有手动控制阀，气缸活塞的连杆与箱盖连接。使用时脚踏控制器，空压泵工作，推动气缸活塞运动，将箱盖打开，即可向内箱倒入医疗垃圾。松开脚踏控制器，供气反流，气缸活塞回位，箱盖下落，盖闭箱体。箱盖开启时，将手动控制阀关闭，松开脚踏控制器，箱盖仍保持开启状态，此时可取出内箱，将医疗垃圾转运。放回内箱后，打开手动控制阀，供气反流，气缸活塞回位，箱盖下落，再将箱体盖闭。该设备有以下弊端：（1）内箱取出时，内箱处于敞口状态，仍有一定的危害性；（2）向内箱倾倒垃圾时需脚踏控制器且不能松开，不方便嵌入到大型医疗设备中使用，尤其是不方便连续、自动运行；（3）每次倾倒医疗垃圾时气动系统均要运行，气动系统的噪音对使用人员有一定的影响，特别是当使用频繁时，噪音的影响会比较严重。

已有公开号为CN202807601U的智能医疗废物处理装置，其框架由上而下分为垃圾袋存放区，废弃物处理区及废弃物收集区，设备框架顶部中心位置设置废弃物投放口，并设置盖板，设备框架底部设置与盖板连接的脚踏杆。其通过热风器对塑料垃圾袋进行加热实现垃圾的自动打包封装，打包后可进行自动换袋，该装置将垃圾自动打包后可通过底部带有滑块的平板打开，将垃圾集中存放在底部空间中。该设备有以下弊端：（1）采用的是塑料袋密封，对于尖锐物体（如针头、破碎的输液瓶等）很容易划破从而无法实现密封；（2）考虑到塑料袋收集装置的柔软性，不能在封装过程中实现定容，需要不定期更换。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是克服现有技术兼容性、自洁性、节约性、人机性等方面的不足，提供一种结构合理，动力传输简单、可靠，操作性强、效率高的医疗垃圾自动封装系统。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种医疗垃圾自动封装系统，其包括一分体式壳架，壳架内安装有垃圾箱箱体、箱体升降机构、箱盖抓取机构、箱盖移动机构、快速密封机构，其特征在于：

所述箱体升降机构设有升降电机、直线引动器、托架、基板，直线引动器固定在基板上，升降电机通过减速机及联轴器与直线引动器主轴连接，托架通过连接板与直线引动器的滑块固定在一起，整个升降机构通过基板与底板连接，垃圾箱箱体放置在托架上，升降电机驱动直线引动器带动托架及垃圾箱箱体实现升降运动；

所述箱盖抓取机构包括有抓取电机、横基板、直线滚珠滑轨、左旋及右旋梯形丝杠、左旋梯形螺母、右旋梯形螺母、箱盖夹爪，箱盖夹爪分别与左旋梯形螺母及右旋梯形螺母连接，左旋梯形螺母通过左连接块固定在直线滚珠滑轨的左侧滑块上，右旋梯形螺母通过右连接块固定在直线滚珠滑轨的右侧滑块上，直线滚珠滑轨固定在横基板上，抓取电机通过联轴器与左旋及右旋梯形丝杠一端连接，抓取电机通过电机座与横基板连接，抓取电机驱动左旋及右旋梯形丝杠旋转，带动左旋梯形螺母及右旋梯形螺母同时相向直线运动，从而实现箱盖夹爪对箱盖的抓取及松开动作；

所述箱盖移动机构设有移动电机、直线滑轨、齿轮、齿条，齿条通过齿条垫块固定在壳架的顶板上，两组直线滑轨固定在壳架顶板上，箱盖抓取机构的横基板通过螺钉分别与两组直线滑轨的滑块连接，移动电机通过电机座固定在箱盖抓取机构的横基板上，齿轮与移动电机主轴连接，通过移动电机带动齿轮旋转，箱盖抓取机构连同移动电机沿直线滑轨移动，实现整个抓取机构的前后移动；

所述快速密封机构设有密封电机、密封齿轮、密封齿条、密封圈、滚轮组件、密封导轨、密封门基板、前密封门及后密封门，壳架的顶板上开有圆形垃圾入口，密封圈安装在垃圾入口边缘，密封导轨连接在壳架的顶板上，密封门基板通过螺钉固定在顶板上，前密封门、后密封门与密封门基板之间安装有密封圈，滚轮组件分别与前密封门及后密封门连接，前密封门及后密封门通过滚轮组件沿密封导轨移动，密封齿条与后密封门连接，前密封门与后密封门间有连杆机构，密封电机连同密封齿轮固定在壳架的顶板上，密封电机驱动密封齿轮转动，带动密封齿条及后密封门移动，后密封门通过滚轮组件沿密封导轨移动，前密封门同时相向运动，实现垃圾入口的开启及关闭。

本发明所述壳架由顶板、底板和左、右支撑板组成，顶板与底板间通过左、右支撑板及L形连接件进行连接，壳架外部除垃圾入口外全部包裹密封材料，并设有与换气系统连通的进出气口，壳架前面设置可开启及关闭的密封门。

本发明所述托架上安装有箱体限位块和肘夹，可对垃圾箱箱体进行限位和固定。

本发明所述直线引动器侧面安装有两个接近传感器。同时其位置可适当调整，以对托架的升降行程进行限位。

本发明所述左连接块和右连接块分别连接一夹爪连接杆，两个箱盖夹爪通过夹爪连接块与夹爪连接杆连接。

本发明所述滚轮组件包括滚轮座、滚轮、垫圈及销钉，滚轮与滚轮座间有垫圈，销钉将滚轮、垫圈及滚轮座连接起来，滚轮座通过螺钉固定在前密封门及后密封门上。

本发明采用距离传感器检测箱内垃圾的高度，一旦达到设定阈值（满，半满，3/4满等），控制系统发送一信号，箱盖移动机构将箱盖移动至垃圾箱箱体上方，然后箱体升降机构将垃圾箱箱体抬起使之与箱盖配合，依靠箱盖与垃圾箱箱体间的压力将其压合在一起，由于箱盖的边沿有密封圈，因此垃圾箱箱体与箱盖扣合后能很好的密封，箱体内部与外部实现隔离，从而内部医疗垃圾以相对安全的形式进行短期存放。

本发明采用的医疗垃圾周转箱设有密封结构、卡扣结构，依靠箱体与箱盖间施加一定的压力可使卡扣扣合，扣合后箱盖与箱体间的密封结构能有效将箱子内部与外部隔离，同时若无外力箱盖与箱体无法分开；可依靠人力将箱体与箱盖分开，从而实现医疗垃圾周转箱的循环利用。对照现有技术，本发明结构合理，动力传输简单、可靠，操作性强、效率高，是一种理想的医疗垃圾自动封装系统。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图 1为医疗垃圾自动封装系统示意图。

图2为箱体升降机构组成结构示意图。

图3为箱盖抓取机构组成结构示意图。

图4为箱盖移动机构和箱盖抓取机构的组成结构示意图。

图5为快速密封机构组成结构示意图。

图6为快速密封机构组成结构局部剖面示意图。

图7为滚轮组件组成结构示意图。

图8为本发明外部包裹密封材料后的结构示意图。

图中标号为：1.左支撑板，2.挡块，3.箱盖，4.垃圾箱箱体，5.L形连接件，6.右支撑板，7.传感器，8.基板，9.减速机，10.升降电机，11.联轴器，12.直线引动器，13.连接板，14.托架，15.箱体限位块，16.肘夹，17.底板，18.抓取电机，19.抓取电机座，20.联轴器，21.横基板，22.右旋梯形螺母，23.右连接块，24.左旋及右旋梯形丝杠，25. 直线滚珠滑轨，26.左连接块，27.左旋梯形螺母，28.带座轴承，29.夹爪连接杆，30.夹爪连接块，31.箱盖夹爪，32.直线滑轨，33.移动电机，34.电机座，35. 齿轮，36.齿条，37.齿条垫块，38.顶板，39.密封门基板，40.前密封门，41.密封圈，42.后密封门，43.滚轮组件，44.密封导轨，45.密封齿条，46.密封电机，47.密封电机座，48.密封齿轮，49.连杆垫块，50.T形块，51.连杆，52. 垫块，53.压缩弹簧，54.垫块，55.距离传感器，56.密封圈，57.密封条，58.导杆，431.滚轮座，432.垫圈，433.滚轮，434.销钉。

具体实施方式

从图1至图8可以看出，医疗垃圾自动封装系统，其包括分体式壳架、箱体升降机构、箱盖抓取机构、箱盖移动机构、垃圾箱箱体、快速密封机构。

从图2可以看出，所述箱体升降机构设有升降电机10、直线引动器12、托架14、基板8等。其中，直线引动器12固定在基板8上，升降电机10通过减速机9及联轴器11与直线引动器12主轴连接，托架14通过连接板13与直线引动器12的滑块固定在一起；整个升降机构通过基板8与壳架的底板17连接；由此可实现升降电机10的旋转运动转化为托架14的升降运动。托架14上安装有箱体限位块15，可对垃圾箱箱体进行限位，同时安装有肘夹16，以对垃圾箱箱体进行固定。两个接近传感器7布置在直线引动器12侧面，同时其位置可适当调整，以对托架14的升降行程进行限位。

所述箱体升降机构与底板17连接，布置在设备中下部。

从图3可以看出，本发明所述箱盖抓取机构包括有抓取电机18、横基板21、直线滚珠滑轨25、左旋及右旋梯形丝杠24、左旋梯形螺母27、右旋梯形螺母22、箱盖夹爪31等。箱盖抓取机构布置在设备中上部。

所述左旋及右旋梯形丝杠24两端与带座轴承28的轴承孔间为过盈配合，带座轴承28与横基板21间通过螺钉连接，左旋梯形螺母27通过左连接块26固定在直线滚珠滑轨25的左滑块上，右旋梯形螺母22通过右连接块23固定在直线滚珠滑轨25的右滑块上，直线滚珠滑轨25固定在横基板21上，抓取电机18通过联轴器20与左旋及右旋梯形丝杠24一端连接，抓取电机18通过电机座19与横基板21连接，夹爪连接杆29分别与左连接块26及右连接块23连接，箱盖夹爪31通过螺钉与夹爪连接块30连接。抓取电机18通过联轴器20带动左旋及右旋梯形丝杠24进行旋转，梯形丝杠24带动左旋梯形螺母27及右旋梯形螺母22同时相向运动，由此可实现箱盖夹爪31的夹持及松开动作。

从图4可以看出，所述箱盖移动机构设有移动电机33、直线滑轨32、齿轮35、齿条36、顶板38等。具体连接是：齿条36通过齿条垫块37固定在壳架的顶板38上，两组直线滑轨32固定在壳架的顶板38上，箱盖抓取机构的横基板21通过螺钉分别与两组直线滑轨32的滑块连接，移动电机33通过电机座34固定在箱盖抓取机构的横基板21上，齿轮35与移动电机33主轴连接，由此当移动电机33带动齿轮35旋转时，由于齿条36通过垫块固定在顶板38上，因此整个箱盖抓取机构连同移动电机33将沿直线滑轨32长度方向上进行移动。实现整个抓取机构的前后移动。

从图5及图6可以看出，所述快速密封机构设有密封电机46、密封齿轮48、密封齿条45、密封圈41、密封导轨44，密封门基板39、前密封门40、后密封门42等，壳架的顶板38上开有圆形垃圾入口R，密封圈41安装在垃圾入口边缘，密封齿条45与后密封门42连接，密封电机46连同密封齿轮48固定在壳架的顶板38上，前密封门40通过连杆机构与后密封门42连接，密封电机46驱动密封齿轮48转动，带动密封齿条45及后密封门42移动，前密封门40通过连杆机构实现与后密封门42的同时相向运动，从而实现垃圾入口的开启及关闭。

具体是：密封电机46通过密封电机座47与顶板38连接，密封齿轮48与密封电机46主轴连接，密封齿条45与后密封门42通过螺钉连接，两组滚轮组件43与后密封门42连接，另两组滚轮组件与前密封门40连接，两密封导轨44通过螺钉与密封门基板39连接，连杆机构中的T形块50通过螺钉与一个密封导轨44连接在一起，连杆51有两件，一个连杆的一端与连杆垫块49以销钉方式连接，连杆垫块49固定在后密封门42上，另一连杆的一端以同样方式通过连杆垫块连在前密封门40上，两个连杆的另一端以销钉方式与T形块50的腰形槽连接，垫块52通过螺钉固定在前密封门40上，垫块54通过螺钉固定在密封门基板39上，压缩弹簧53通过导杆58连接在上述两个垫块之间，密封门基板39通过螺钉固定在顶板38上，前密封门40、后密封门42与密封门基板39之间安装有密封圈41，密封门基板39与顶板38之间安装有密封圈56，前密封门40及后密封门42上均安装有密封条57，当密封电机46主轴旋转时，通过齿轮齿条机构转化为后密封门42的移动，后密封门42通过滚轮组件43沿密封导轨44运动，同时由于前、后密封门之间有连杆机构，前密封门40可同时相向运动，如此可实现前、后密封门的开启及关闭，当处于关闭状态时，前、后密封门上的密封条57具有一定的弹性，此时压缩弹簧53可克服该弹力从而保证密封效果。

从图5及图7可以看出，滚轮组件结构所述为：滚轮433与滚轮座431间通过销钉434连接，滚轮433与滚轮座431之间有垫圈432，滚轮座431通过螺钉连接在前密封门40及后密封门42上，这样，滚轮组件可沿导轨44进行滚动。

本发明医疗垃圾自动封装系统启动时，首先将空的垃圾箱箱体4，连同轻放于垃圾箱上的箱盖3，置于箱体升降机构上的托架14上，手动利用肘夹16将垃圾箱箱体4固定住，关闭装置前面的密封门59，密封门59上安装有传感器，密封门59上的传感器发出信号，箱体升降机构的升降电机10通过减速机9及联轴器11驱动直线引动器12，直线引动器12上的滑块与托架14通过连接板13固定在一起，托架14将垃圾箱箱体4向上抬升，当到达预定位置时，触发上端的接近传感器7；之后箱盖抓取机构的抓取电机18驱动左旋及右旋梯形丝杠24旋转，梯形丝杠24带动左旋梯形螺母27及右旋梯形螺母22沿丝杠轴向同时相向移动，箱盖夹爪31通过夹爪连接块30、夹爪连接杆29及右连接块23、左连接块26分别与右梯形螺母22和左梯形螺母27连接，这样即能通过箱盖夹爪31抓取箱盖3；之后，箱体升降机构的升降电机10带动托架14下降至预定高度，触发下端的接近传感器7，垃圾箱箱体4的高度位置确定；然后箱盖移动模块的移动电机33驱动整个抓取机构（包括箱盖3）向后移动，从而将垃圾箱箱体4与箱盖3前后错开，新垃圾箱箱体的装载结束；接下来是收集医疗垃圾的过程，当有医疗垃圾通过顶板上的开口R落入垃圾箱箱体4时，安装在垃圾入口R附近的红外传感器发出信号，快速密封模块的密封电机46带动前密封门40及后密封门42同时相向运动，从而实现垃圾入口R的快速开启及关闭。当垃圾箱箱体内的垃圾达到设定的阈值时，触发固定于顶板38上的距离传感器55，控制系统发出信号，箱盖移动模块的移动电机33驱动齿轮齿条机构带动整个箱盖抓取机构前移到设定位置，触发固定于顶板38上的接近传感器7，之后箱体升降机构上的升降电机10驱动直线引动器12通过托架14将垃圾箱箱体4向上抬升，触发箱体升降机构上端的接近传感器7后继续抬升设定的距离，箱盖3被固定在左支撑板1及右支撑板6上的挡块2挡住，箱盖3与垃圾箱箱体4间产生压力，依靠此压力将箱盖与垃圾箱箱体扣合在一起，箱盖抓取机构上的抓取电机18驱动左旋及右旋梯形丝杠24旋转，左旋及右旋梯形丝杠24带动左旋梯形螺母27及右旋梯形螺母22直线运动从而将箱盖夹爪31松开，箱体升降机构上的升降电机10驱动直线引动器12带动扣合好的垃圾箱箱体及箱盖整体下移直至触发升降模块上下端的接近传感器7，控制系统发出信号（蜂鸣声或灯光提醒），同时换气系统开始工作，之后可打开设备前面的密封门59，如图8所示，手动将两套肘夹16松开对垃圾箱箱体进行更换。至此，医疗垃圾的自动封装一次过程完毕。该装置除垃圾入口R处外，其余外形部分均会进行密封，同时通过进气口A、出气口B与换气系统连通以方便抽走装置内的有毒气体。这样，在收集医疗垃圾过程中，垃圾箱箱体内的医疗垃圾与外界是隔绝的；更换垃圾箱箱体时，装满医疗垃圾的周转箱是自动密封好的，在整个过程中操作人员均无需接触箱内垃圾，可避免对身体造成伤害，同时由于采用了密封及换气系统，可避免对附近环境的影响。此外，假如出现取出装满垃圾的周转箱，而未放入空的垃圾箱箱体的情况，装置前面密封门上的传感器将不会发出信号，进而垃圾入口R处不会打开，这样可避免垃圾误投入。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明不限于图示的实施方式。其中快速密封机构也可采用丝杠-螺母结构，箱盖移动机构也可采用同步带轮-同步带传动等其它方式。对于图示的实施方式，在与该发明相同的范围内，或在同等的范围内，可以添加各种修正或变形。

Claims (6)

1.一种医疗垃圾自动封装系统，其包括一分体式壳架，壳架内安装有垃圾箱箱体、箱体升降机构、箱盖抓取机构、箱盖移动机构、快速密封机构，其特征在于：

所述箱体升降机构设有升降电机、直线引动器、托架、基板，直线引动器固定在基板上，升降电机与直线引动器主轴连接，托架通过连接板与直线引动器的滑块固定在一起，整个升降机构通过基板与壳架的底板连接，垃圾箱箱体放置在托架上，升降电机驱动直线引动器带动托架及垃圾箱箱体实现升降运动；

所述箱盖抓取机构包括有抓取电机、横基板、直线滚珠滑轨、左旋及右旋梯形丝杠、左旋梯形螺母、右旋梯形螺母、箱盖夹爪，箱盖夹爪分别与左旋梯形螺母及右旋梯形螺母连接，左旋梯形螺母通过左连接块固定在直线滚珠滑轨的左侧滑块上，右旋梯形螺母通过右连接块固定在直线滚珠滑轨的右侧滑块上，直线滚珠滑轨固定在横基板上，抓取电机通过联轴器与左旋及右旋梯形丝杠一端连接，抓取电机通过电机座与横基板连接，抓取电机驱动左旋及右旋梯形丝杠旋转，带动左旋梯形螺母及右旋梯形螺母同时相向直线运动，从而实现箱盖夹爪对箱盖的抓取及松开动作；

所述箱盖移动机构设有移动电机、直线滑轨、齿轮、齿条，齿条通过齿条垫块固定在壳架的顶板上，两组直线滑轨固定在壳架的顶板上，箱盖抓取机构的横基板通过螺钉分别与两组直线滑轨的滑块连接，移动电机通过电机座固定在箱盖抓取机构的横基板上，齿轮与移动电机主轴连接，通过移动电机带动齿轮旋转，箱盖抓取机构连同移动电机沿直线滑轨移动，实现箱盖抓取机构的前后移动；

所述快速密封机构设有密封电机、密封齿轮、密封齿条、密封圈、滚轮组件、密封导轨、密封门基板、前密封门及后密封门，壳架的顶板上开有圆形垃圾入口，垃圾入口边缘安装有密封圈，密封导轨连接在壳架的顶板上，密封门基板通过螺钉固定在壳架的顶板上，前密封门、后密封门与密封门基板之间也安装有密封圈，滚轮组件分别与前密封门及后密封门连接，前密封门及后密封门通过滚轮组件沿密封导轨移动，密封齿条与后密封门连接，前密封门与后密封门间有连杆机构，该连杆机构包括T形块、两个连杆、两个连杆垫块、两个垫块和一个压缩弹簧，其中T形块通过螺钉与密封导轨连接在一起，一个连杆的一端与一个连杆垫块以销钉方式连接，该连杆垫块固定在后密封门上，另一连杆的一端通过另一连杆垫块连在前密封门上，两个连杆的另一端以销钉方式与T形块的腰形槽连接，两个垫块分别通过螺钉固定在前密封门和密封门基板上，压缩弹簧通过导杆连接在两个垫块之间；密封电机连同密封齿轮固定在壳架的顶板上，密封电机驱动密封齿轮转动，带动密封齿条及后密封门移动，后密封门通过滚轮组件沿密封导轨移动，前密封门同时相向运动，实现垃圾入口的开启及关闭。

2.根据权利要求1所述的医疗垃圾自动封装系统，其特征在于：所述壳架由顶板、底板和左、右支撑板组成，顶板与底板间通过左、右支撑板及L形连接件进行连接，壳架外部除垃圾入口外全部包裹密封材料，并设有与换气系统连通的进出气口，壳架前面设置可开启及关闭的密封门。

3.根据权利要求1所述的医疗垃圾自动封装系统，其特征在于：所述托架上安装有箱体限位块和肘夹。

4.根据权利要求1所述的医疗垃圾自动封装系统，其特征在于：所述直线引动器侧面安装有两个接近传感器。

5.根据权利要求1所述的医疗垃圾自动封装系统，其特征在于：所述左连接块和右连接块分别连接一夹爪连接杆，两个箱盖夹爪通过夹爪连接块与夹爪连接杆连接。

6.根据权利要求1所述的医疗垃圾自动封装系统，其特征在于：所述滚轮组件包括滚轮座、滚轮、垫圈及销钉，滚轮与滚轮座间有垫圈，销钉将滚轮、垫圈及滚轮座连接起来，滚轮座通过螺钉固定在前密封门及后密封门上。