CN103586937B - 医用精密过滤膜片的冲切装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种医用精密过滤膜片的冲切装置，属于机械技术领域。它解决了利用现有的冲切装置冲切膜片，过滤膜带在输送过程和反复冲切过程中易产生静电的问题。本医用精密过滤膜片的冲切装置，包括固定支架、冲切杆和凹模，凹模上开有冲切孔，所述凹模与固定支架固定连接，所述固定支架上设有能使冲切杆上下运动且能嵌入冲切孔内的第一驱动件；本冲切装置还包括卸料压头和空气静电消除器，所述冲切杆呈管状，所述卸料压头设置在冲切杆内且位于下端口处，所述卸料压头的下端面上开有吹气口，所述空气静电消除器的出气接口与吹气口相连通。本医用精密过滤膜片的冲切装置通过消除静电，大大地降低过滤膜片卡在凹模内的可能性。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种冲切装置，特别是一种医用精密过滤膜片的冲切装置。
背景技术
近年来，国内外研究人员发现，药液中存在的不溶性微粒通过静脉输液或静脉注射，会不可避免地进入人体，从而可能导致急性反应或潜在危险，其危害是严重而持久的。这些危害主要包括血管栓塞、梗死、出血、肉芽肿、肺纤维化、过敏反应、癌反应、热原反应、静脉炎、血小板减少、静脉压增高、肺动脉高压等。为了减少或防止上述事情发生，我们通常在输液器中加入药液过滤功能，即现在人们常用到的一次性精密过滤输液器，医用精密过滤器的核心材料就是过滤膜。
医用精密过滤膜是一种核孔膜，具有双层过滤介质，纳污能力强、滤孔规则、均匀、过滤精度高、不会产生异物脱落、对药物吸附性小，对孔径有严格的分级，可以根据临床需要选择合适孔径：5μm、3μm、2μm、1.2μm、0.2μm。
医用过滤膜呈带状且成卷包装。一次性输液器中的过滤膜呈圆盘状。在实际生产中是将过滤膜带通过机械冲切的方式，冲切呈符合医用精密过滤器形状的过滤膜片，再将过滤膜片安置到精密过滤器中。过滤膜片要求边缘光滑平整，不允许有毛边凹陷等。
关于机械冲切的相关文献，如中国专利文献记载的输液过滤器组装机的过滤膜冲片装置（申请号：200620041605.6；公告号：CN2931025Y），包括冲压架、冲压气缸、上凸模、下凹模和过滤膜输送装置。如图4所示，该冲片装置工作时，冲压气缸带动上凸模下压顶穿过滤膜带后进入下凹模内，这样就将过滤膜冲切下来。该冲片装置虽然实现了过滤膜冲切成型，但还是存在着一些通病：1、滤膜为纸质材料，冲切时易产生粉尘和细小的毛边，该冲片装置冲切成型的过滤膜直接进入过滤外壳内，即导致产生粉尘和细小的毛边进入过滤外壳内，由此影响过滤器的品质及对使用者造成不必要地伤害。2、上凸模与下凹模刃口存在间隙，冲切成型过滤膜会略大于出膜口无法顺利掉落或掉落时过滤膜易发生翻转无法掉入预定的位置。3、过滤膜带在输送过程和反复冲切过程中易产生静电，由于过滤膜质量轻，因此在静电作用下极易吸附在下凹模内，无法自由掉落。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种医用精密过滤膜片的冲切装置，本发明技术问题是如何消除膜片上的静电。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种医用精密过滤膜片的冲切装置，包括固定支架、冲切杆和凹模，凹模上开有冲切孔，所述凹模与固定支架固定连接，所述固定支架上设有能使冲切杆上下运动且能嵌入冲切孔内的第一驱动件；其特征在于，本冲切装置还包括卸料压头和空气静电消除器，所述冲切杆呈管状，所述卸料压头设置在冲切杆内且位于下端口处，所述卸料压头的下端面上开有吹气口，所述空气静电消除器的出气接口与吹气口相连通。
本冲切装置运行时，过滤膜带设置在冲切杆和凹模之间，第一驱动件驱动冲切杆快速地向下运动，冲切杆顶穿过滤膜带并进入凹模内，由此冲切成型过滤膜片。通过驱动卸料压头运动使过滤膜片与冲切杆分离。通过向吹气口内持续地供入低流速空气，且该空气经过空气静电消除器处理。过滤膜片在低流速空气下，静电被消除；由此避免过滤膜片吸附在下凹模内。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述冲切装置还包括形成过滤膜带进料送轨迹线的过滤膜带输送机构，所述固定支架上设有能对位于进料送轨迹线处的过滤膜带消除静电的薄膜静电消除器。过滤膜带输送机构驱动过滤膜带沿着进料送轨迹线运动，薄膜静电消除器的壳体与固定支架固定连接；薄膜静电消除器的执行头与过滤膜带相对。对过滤膜带进行静电消除是为了避免过滤膜片吸附在过滤膜带上。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述冲切装置还包括位于冲切杆内卸料推杆，卸料推杆呈管状，卸料推杆与卸料压头固定连接且所述卸料推杆下端口与吹气口相连通；所有所述卸料推杆上端口均通过第一导管与空气静电消除器的出气接口相连通。卸料推杆内腔成为卸料压头与空气静电消除器相连通的通气管道之一，即可简化通气管道的结构，使冲切装置结构更简单及紧凑。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述吹气口的出口端呈扩散状，且在出口端设有具有若干小孔的分流板，分流板与卸料压头固定连接。空气经过分流板后更均匀地流出，即使空气流覆盖面积更大，进而提高空气流与过滤膜片的接触面积，提高空气流推动过滤膜片运动的稳定性。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述冲切装置还包括活动支架和连接板，所有冲切杆均与活动支架固定连接；所有所述卸料推杆的上端部均与连接板固定连接，所述活动支架上设有与连接板相连且能驱动卸料推杆上下运动的第二驱动件。卸料第二驱动件驱动连接板运动，进而稳定且均匀地传递给各根卸料推杆。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述冲切装置还包括机座和转盘，所述机座上设有能驱动转盘旋转的第三驱动件；所述转盘上方设有若干块载膜块，所有所述载膜块的上端面上均开有位置与冲切孔位置一一对应的载膜槽；所述机座上设有一组位于凹模下方且能使对应地载膜块向上运动的第四驱动件。本冲切装置冲切成型的过滤膜片先落入其中一块载膜块的载膜槽内，再通过转动转盘将过滤膜片转移至所需的其他位置方便机械手提取过滤膜片。在冲切过滤膜片之前，第四驱动件可驱动载膜块向上运动使该载膜块上端面与凹模下端面抵靠，即载膜块与凹模之间地间隙被消除，从而有效地提高过滤膜片落入载膜槽后的合格率。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述载膜块上固定有导向杆，所述导向杆上套设有第二导向套；第二导向套与转盘固定连接，所述载膜块和转盘之间设有使载膜块始终具有向下运动趋势的弹簧。导向杆与第一导向套配合形成导向组件，使载膜块上下运动更稳定；导向杆的数量为两根，既可避免载膜块发生旋转，又可进一步提高载膜块上下运动稳定性。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述载膜槽底面上开有一个贯通的导气孔和若干条沿载膜槽径向设置的导气槽，所有导气槽均与导气孔相连通。在实际生产中，当处于转载过滤膜片工位或输送中间过滤膜片工位时导气孔与负压气源相连通，此时既可提高过滤膜片装载进入载膜槽内的合格率，或可避免在输送过程中过滤膜片从载膜槽内掉出；又能将冲切产生的粉尘和细小的毛边吸走。当该载膜块位于卸载过滤膜片工位时导气孔与正压气源相连通；当空载时无需与气源相连通。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述转盘下方设有连接座，导向杆与连接座固定连接；所述连接座上固定连接有通气接头，所述通气接头与导气孔通过第二导管相连通。
在上述的医用精密过滤膜片的冲切装置中，所述第四驱动件上连接有顶升座，所述顶升座上开设有能与通气接头相连通的通气接孔。
与现有技术相比，本医用精密过滤膜片的冲切装置通过消除静电，大大地降低过滤膜片卡在凹模内的可能性。过滤膜片既有空气流吹拂，又有真空气流吸，由此有效地提高过滤膜片落入载膜槽的可能性及保证落入后所处状态的合理率。在冲切过程中产生的粉尘和细小的毛边被吸走，避免其进入过滤器中，由此有效地提高过滤器的品质。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明另一视角的立体结构示意图。
图3是本发明的主视结构示意图。
图4是从过滤膜带上冲切成型过滤膜片的结构示意图。
图5是本发明的局部结构立体结构示意图。
图6是图5的剖视结构示意图。
图7是本发明的另一处局部结构立体结构示意图。
图8是图7的主视结构示意图。
图中，1、机座；2、固定支架；3、冲切杆；4、凹模；4a、冲切孔；5、第一驱动件；6、卸料压头；7、空气静电消除器；8、过滤膜带；9、过滤膜片；10、引导块；10a、导向孔；11、活动支架；12、导向柱；13、第一导向套；14、分流板；15、卸料推杆；16、连接板；17、第二驱动件；18、吹气口；19、第一导管；20、导向辊；21、第一卷盘；22、第二卷盘；23、压纸辊；24、薄膜静电消除器；25、转盘；26、第三驱动件；27、第四驱动件；28、载膜块；28a、载膜槽；28b、导气孔；28c、导气槽；29、导向杆；30、第二导向套；31、弹簧；32、通气接头；33、第二导管；34、顶升座；35、通气接孔；36、第五驱动件；37、连接座。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图6所示，本医用精密过滤膜片9的冲切装置包括机座1、固定支架2、冲切杆3、凹模4、第一驱动件5、卸料压头6和空气静电消除器7。
如图5和图6所示，固定支架2固定在机座1上；凹模4固定在固定支架2上。凹模4上开有冲切孔4a，冲切孔4a轴向贯通；冲切孔4a的数量根据设计的一次冲切成型过滤膜片9的数量而定；本发明给出冲切孔4a的数量为4个。冲切杆3的数量与冲切孔4a数量相同且一一对应设置。
第一驱动件5设置在固定支架2上，第一驱动件5能使冲切杆3上下运动且能嵌入冲切孔4a内。为了使冲切杆3平稳运动，在凹模4上方设有引导块10，引导块10上开有与冲切杆3一一对应地导向孔10a，在冲切杆3上下运动过程中，冲切杆3的下端部始终穿设在导向孔10a内。在第一驱动件5和冲切杆3之间设有活动支架11，所有冲切杆3均与活动支架11固定连接；第一驱动件5与活动支架11相连接，活动支架11和固定支架2之间通过导向柱12和第一导向套13相连接；该结构既使所有冲切杆3与一个第一驱动件5相连，又进一步提高了冲切杆3运动稳定性，进而保证冲切杆3与凹模4的使用寿命以及过滤膜片9的品质。
冲切杆3呈管状，每根冲切杆3内均设有一卸料压头6，卸料压头6位于下端口处，冲切杆3呈管状为卸料压头6安装及运动提供空间。卸料压头6用于推过滤膜片9，即当过滤膜片9冲切成型后，过滤膜片9可能粘附在冲切杆3端面上，通过推动卸料压头6运动进而使过滤膜片9与冲切杆3端面分离，避免冲切杆3向上复位运动时冲切杆3带动过滤膜片9运动，导致过滤膜片9从冲切孔4a的上端口落出。具体来说，每根冲切杆3内均设有一根卸料推杆15，卸料推杆15上方设有一块连接板16，所有卸料推杆15的上端部均与连接板16固定连接；活动支架11上设有与连接板16相连且能驱动卸料推杆15上下运动的第二驱动件17。
如图6所示，为了消除过滤膜带8上的静电，采用缓慢流动经去静电处理的空气吹拂位于冲切杆3下方的过滤膜带8。本医用精密过滤膜片9的冲切装置还包括一空气静电消除器7，卸料压头6的下端面上开有吹气口18，空气静电消除器7的出气接口与吹气口18相联通。吹气口18与过滤膜带8相对，空气直接吹在过滤膜带8上，或吹入凹模4的冲切孔4a内，由此有效地消除过滤膜带8因反复冲切过程中产生的静电；由此避免过滤膜片9吸附在下凹模4内。上述空气静电消除器7的出气接口与吹气口18的联通结构具体包括卸料推杆15呈管状，卸料推杆15与卸料压头6固定连接且卸料推杆15下端口与吹气口18相连通；所有卸料推杆15上端口均通过第一导管19与空气静电消除器7的出气接口相连通。为了提高从吹气口18吹出的气流面积，则吹气口18的出口端呈扩散状，且在出口端设有具有若干小孔的分流板14，分流板14与卸料压头6固定连接。分流板14与卸料压头6之间通过紧配合或通过螺纹相连接。图6中的箭头表示空气流的流动方向。
如图3所示，冲切装置还包括形成过滤膜带8进料送轨迹线的过滤膜带8输送机构，过滤膜带8输送机构包括若干组导向辊20、用于储存成卷的过滤膜带8的第一卷盘21和用于收储冲切后过滤膜废带的第二卷盘22。根据实际情况，过滤膜带8输送机构还可包括若干组用于涨紧过滤膜带8的压纸辊23。在过滤膜带8进料送轨迹线的侧部设有能对过滤膜带8消除静电的薄膜静电消除器24。如图3，本实施例给出的方案是过滤膜带8进料送轨迹线的两侧均设有能对过滤膜带8消除静电的薄膜静电消除器24。根据实际情况可仅在过滤膜带8进料送轨迹线的一侧设置能对过滤膜带8消除静电的薄膜静电消除器24。设置薄膜静电消除器24有效地消除过滤膜带8在输送过程中产生的静电；进一步降低冲切成型过滤膜片9所带静电量。
如图1至图3、图7和图8所示，本冲切装置还包括转盘25和第四驱动件27，机座1上设有能驱动转盘25旋转的第三驱动件26。转盘25上方设有若干块载膜块28，载膜块28位于转盘25的外缘部，在转盘25旋转过程中载膜块28经过凹模4下方。本实施例给出的数量为4块；载膜块28的数量根据所需工位设置，显然载膜块28的数量还可以为3块或5块。所有载膜块28的上端面上均开有位置与冲切孔4a位置一一对应的载膜槽28a；显然本实施例给出每块载膜块28上的载膜槽28a数量为4个。第四驱动件27设置在机座1上且位于凹模4下方，当其中一个载膜块28位于凹模4下方且载膜槽28a与冲切孔4a位置一一对应时第四驱动件27运行进而推动该载膜块28向上运动；作为优选，载膜块28上端面与凹模4下端面相抵靠。将第四驱动件27设置在机座1上，既可降低转盘25的负重，又避免导线和气管等部件连接繁琐等问题；同时第四驱动件27与载膜块28之间的连接是可分离的，由此避免转盘25旋转时带动第四驱动件27运动。
为了保证载膜槽28a能与冲切孔4a位置一一对应，第三驱动件26可采用电机，通过控制电路控制电机每次的旋转角度，或在机座1上设置接近传感器，在转盘25上设置与接近传感器相对的触发件，将第三驱动件26中的控制元件与接近传感器均与控制电路电连接，即通过触发接近传感器控制第三驱动件26是否停止运行。根据实际情况，第三驱动件26还可采用液压马达。
为了保证载膜块28相对于转盘25上下运动的稳定性，在载膜块28上固定有导向杆29，导向杆29上套设有第二导向套30；第二导向套30与转盘25固定连接，载膜块28和转盘25之间设有使载膜块28始终具有向下运动趋势的弹簧31。具体来说，导向杆29的数量为四根；弹簧31套在导向杆29上。在转盘25下方设有连接座37，导向杆29与连接座37固定连接；弹簧31的一端与连接座37相抵靠，另一端与第二导向套30相抵靠。
如图7所示，载膜槽28a底面上开有一个贯通的导气孔28b和若干条沿载膜槽28a径向设置的导气槽28c，所有导气槽28c均与导气孔28b相连通。设置导气槽28c是为了提高负压气体与过滤膜片9之间的接触面积，使过滤膜片9受力更均匀。连接座37上固定连接有通气接头32，通气接头32与导气孔28b通过第二导管33相连通。第四驱动件27上连接有顶升座34，顶升座34上开设有能与通气接头32相连通的通气接孔35。在实际生产中通气接孔35与气源相连通，当导气孔28b需与气源相连通时，第四驱动件27驱动顶升座34向上运动，通气接头32嵌入通气接孔35内。
如图3所示，根据实际情况，在机座1上设置与其他载膜块28位置相对应的第五驱动件36和与第五驱动件36相连的顶升座34。第一驱动件5、第二驱动件17、第四驱动件27和第五驱动件36均可采用气缸、油缸或直线电机。
Claims (9)
1.一种医用精密过滤膜片的冲切装置，包括固定支架(2)、冲切杆(3)和凹模(4)，凹模(4)上开有冲切孔(4a)，所述凹模(4)与固定支架(2)固定连接，所述固定支架(2)上设有能使冲切杆(3)上下运动且能嵌入冲切孔(4a)内的第一驱动件(5)；其特征在于，本冲切装置还包括卸料压头(6)和空气静电消除器(7)，所述冲切杆(3)呈管状，所述卸料压头(6)设置在冲切杆(3)内且位于下端口处，所述卸料压头(6)的下端面上开有吹气口(18)，所述空气静电消除器(7)的出气接口与吹气口(18)相连通，所述冲切装置还包括位于冲切杆(3)内的卸料推杆(15)，卸料推杆(15)呈管状，卸料推杆(15)与卸料压头(6)固定连接且所述卸料推杆(15)下端口与吹气口(18)相连通；所有所述卸料推杆(15)上端口均通过第一导管(19)与空气静电消除器(7)的出气接口相连通。
2.根据权利要求1所述的医用精密过滤膜片的冲切装置，其特征在于，所述冲切装置还包括形成过滤膜带(8)进料送轨迹线的过滤膜带(8)输送机构，所述固定支架(2)上设有能对位于进料送轨迹线处的过滤膜带(8)消除静电的薄膜静电消除器(24)。
3.根据权利要求1或2所述的医用精密过滤膜片的冲切装置，其特征在于，所述吹气口(18)的出口端呈扩散状，且在出口端设有具有若干小孔的分流板(14)，分流板(14)与卸料压头(6)固定连接。
4.根据权利要求1所述的医用精密过滤膜片的冲切装置，其特征在于，所述冲切装置还包括活动支架(11)和连接板(16)，所有冲切杆(3)均与活动支架(11)固定连接；所有所述卸料推杆(15)的上端部均与连接板(16)固定连接，所述活动支架(11)上设有与连接板(16)相连且能驱动卸料推杆(15)上下运动的第二驱动件(17)。
5.根据权利要求1或2所述的医用精密过滤膜片的冲切装置，其特征在于，所述冲切装置还包括机座(1)和转盘(25)，所述机座(1)上设有能驱动转盘(25)旋转的第三驱动件(26)；所述转盘(25)上方设有若干块载膜块(28)，所有所述载膜块(28)的上端面上均开有位置与冲切孔(4a)位置一一对应的载膜槽(28a)；所述机座(1)上设有一组位于凹模(4)下方且能使对应地载膜块(28)向上运动的第四驱动件(27)。
6.根据权利要求5所述的医用精密过滤膜片的冲切装置，其特征在于，所述载膜块(28)上固定有导向杆(29)，所述导向杆(29)上套设有第二导向套(30)；第二导向套(30)与转盘(25)固定连接，所述载膜块(28)和转盘(25)之间设有使载膜块(28)始终具有向下运动趋势的弹簧(31)。
7.根据权利要求5所述的医用精密过滤膜片的冲切装置，其特征在于，所述载膜槽(28a)底面上开有一个贯通的导气孔(28b)和若干条沿载膜槽(28a)径向设置的导气槽(28c)，所有导气槽(28c)均与导气孔(28b)相连通。
8.根据权利要求6所述的医用精密过滤膜片的冲切装置，其特征在于，所述转盘(25)下方设有连接座(37)，导向杆(29)与连接座(37)固定连接；所述连接座(37)上固定连接有通气接头(32)，所述通气接头(32)与导气孔(28b)通过第二导管(33)相连通。
9.根据权利要求8所述的医用精密过滤膜片的冲切装置，其特征在于，所述第四驱动件(27)上连接有顶升座(34)，所述顶升座(34)上开设有能与通气接头(32)相连通的通气接孔(35)。
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