CN106430053A - 医用采血试管自动取盖装置及取盖方法 - Google Patents
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Abstract
医用采血试管自动取盖装置及取盖方法,它包括传送工作台,所述传动工作台的顶部安装有传送带,所述传动带上等间距设置有用于定位安装试管架的试管架卡座,所述传送工作台的两侧面分别安装有用于夹紧试管下端的试管夹紧机构和用于试管盖夹紧拆除的取盖机构,与取盖机构处于同一侧的传送工作台的侧面安装有试管盖回收盒。能够自动完成采血试管的取盖任务,可以适配不同规格的采血试管和试管架,并能对试管盖进行回收。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域,特别是一种医用采血试管自动取盖装置及取盖方法。
背景技术
目前,临床上所使用的医用采血装置多为真空负压式采血器。真空采血由于其操作简便、干净安全、准确可靠,被各大医院作为首选。其采血原理可简要概括为:带护套双向采血针一端护套取下,持采血针刺入静脉,见回血后固定针柄,将另一端集血针刺入真空采血试管内,血液会自动流入试管内,亦可按管壁上的刻度值控制采血量。采血试管口加上橡胶塞后经真空处理,管内呈负压,采血时血液通过专用针头流入试管,当静脉血压与试管内压成正比时血液自动停止流出。但在临床使用过程中,时有各种问题发生,比如采集样本过多时,在血样检测时需要将采血试管盖打开,由于试管内负压影响,导致一些试管不容易打开,费时费力,开盖频率高,工作量大。
在检验科医疗人员将血液样本送入血液分析仪之前,需要将采血试管的试管盖打开,采血试管被放置于试管架上,通常需要人工将试管取出再取掉试管盖,最后放回试管架。由于采血试管数量庞大,人工操作费时费力,且有损坏样本的危险,并可能污染血液样本。因此,基于上述分析需要设计一种自动取盖装置。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种医用采血试管自动取盖装置及取盖方法,本装置为全自动试管取盖装置,能够自动完成采血试管的取盖任务,可以适配不同规格的采血试管和试管架,并能对试管盖进行回收。
为了解决上述技术问题,本发明提出以下技术方案:医用采血试管自动取盖装置,它包括传送工作台,所述传动工作台的顶部安装有传送带,所述传动带上等间距设置有用于定位安装试管架的试管架卡座,所述传送工作台的两侧面分别安装有用于夹紧试管下端的试管夹紧机构和用于试管盖夹紧拆除的取盖机构,与取盖机构处于同一侧的传送工作台的侧面安装有试管盖回收盒;
所述试管夹紧机构包括能够自动升降的夹紧机械臂和能够自动夹紧试管底端的夹紧机械手;
所述取盖机构包括能够自动升降的取盖机械臂和能够自行转动和夹紧瓶盖的取盖机械手。
所述传送带通过安装在传送工作台侧面的伺服电机和减速器驱动,在传送带的中部设置有梯形轨道,所述梯形轨道与试管架底部的滑槽构成滑动配合。
所述夹紧机械臂包括夹紧机械臂滚珠丝杠,所述夹紧机械臂滚珠丝杠上通过滚珠丝杆传送配合安装有夹紧机械臂上滑块和夹紧机械臂下滑块,所述夹紧机械臂上滑块和夹紧机械臂下滑块同时与滑块轨道构成滑动配合,所述夹紧机械臂滚珠丝杠的末端通过联轴器与第四齿轮的主轴相连,所述第四齿轮与第三齿轮构成齿轮啮合传动,所述第三齿轮安装在夹紧机械臂步进电机的输出轴上。
所述夹紧机械手包括夹紧机械手基座,所述夹紧机械手基座通过连接板与夹紧机械臂的夹紧机械臂上滑块和夹紧机械臂下滑块固定相连,所述夹紧机械手基座的内部安装有直流电机,所述直流电机的输出轴与蜗杆相连,所述蜗杆同时与两个对称布置的蜗轮构成蜗轮蜗杆传动配合,所述蜗轮上端面都固定安装有夹紧板,所述两夹紧板相配合夹紧的端面加工有定位夹紧槽,所述定位夹紧槽的内壁上镶嵌有一层防滑橡胶,所述防滑橡胶与试管外壁相配合。
所述取盖机械臂包括取盖机械臂步进电机,所述取盖机械臂步进电机的输出轴通过齿轮组与取盖机械臂滚珠丝杠构成齿轮传动配合,所述取盖机械臂滚珠丝杠上通过滚珠丝杆传动配合安装有取盖机械臂上滑块和取盖机械臂下滑块,所述取盖机械臂上滑块和取盖机械臂下滑块上固定安装有取盖机械手基座。
所述取盖机械手包括取盖直流电机,所述取盖直流电机安装在取盖机械手基座内部,所述取盖直流电机的输出轴上安装有第一齿轮,所述第一齿轮与第二齿轮构成齿轮传动啮合,所述第二齿轮的输出轴上安装有水平转臂,所述水平转臂内部安装有多个并列布置的瓶盖咬合机构。
所述瓶盖咬合机构包括两个试管夹,所述两个试管夹之间通过轴套与转轴铰接呈对置式安装,所述试管夹顶部设有弹簧基座,两两弹簧基座之间安装有弹簧,所述弹簧始终处于压缩状态,所述试管夹的内侧面设置有凸轮从动盘,所述凸轮从动盘与凸轮构成平底从动式凸轮传动机构,所述凸轮都安装在凸轮轴上,所述凸轮轴与涡轮蜗杆减速器的输出轴相连,所述涡轮蜗杆减速器与凸轮轴直流电机相连,所述试管夹的底部末端设置有试管夹下缘,所述试管夹下缘与试管盖相配合,能够与试管外壁紧密接触并能勾住试管盖下边缘。
所述夹紧机械臂和取盖机械臂所处位置的传送工作台上安装有到位传感器,所述到位传感器通过信号线与PLC控制器信号输入端相连,所述PLC控制器信号输出端与传动带的伺服电机相连控制其启动和停机。
采用任意一项医用采血试管自动取盖装置进行取盖的方法,它包括以下步骤:
第一步:伺服电机通过减速器驱动传送带平动,医务人员将装有采血试管的试管架卡在梯形导轨上,传送带通过试管架卡座带动试管架沿梯形导轨移动;当移动至夹紧机械臂和取盖机械臂两机械臂中间位置时,机械臂底座的到位传感器接收信号,传递给PLC控制器,通过PLC控制器控制伺服电机停止转动;初始状态下,取盖机械手上升至高于试管盖高度的位置并转动至传送工作台侧面位置,试管夹处于打开状态,凸轮从动盘与凸轮远休止点接触,夹紧机械手夹子处于打开状态,并升至高于试管盖的高度。
第二步:当传感器检测到试管架位于机械臂之间时,传送带停止移动,首先,夹紧机械臂步进电机启动,滚珠丝杆转动,使得夹紧机械手基座下降,带动夹紧机械手竖直向下移动,当夹紧机械手到达距离试管架上端面2-3cm时停止移动,滚珠丝杆锁紧螺母锁止,直流电机启动,带动蜗轮蜗杆运动,使得夹紧机械手的两个夹紧板相向运动,直至夹紧板的定位夹紧槽与试管外壁夹紧为止;
第三步:取盖直流电机启动,通过第一齿轮、第二齿轮带动取盖机械手由传送工作台侧面位置转动一定角度,直至试管夹对准试管为止,取盖机械臂步进电机启动,带动取盖机械臂滚珠丝杠转动,从而带动取盖机械手基座沿着滑块轨道向下移动,带动取盖机械手竖直向下移动;当取盖机械手的试管架下缘低于试管盖下缘2-3cm时,步进电机停止转动,滚珠丝杠的锁紧螺母锁止,此时弹簧处于压缩状态,在回复力的作用下,试管夹的夹子有闭合的趋势,凸轮轴直流电机启动,通过涡轮蜗杆减速器将动力传输至凸轮轴,从而带动凸轮转动90度,凸轮从动盘由远休止点移动至近休止点,此时试管夹在弹簧回复力的作用下闭合,试管夹下缘卡在试管盖的下部;
第四步:取盖机械臂步进电机启动反向转动,带动取盖机械臂滚珠丝杠转动,从而带动取盖机械手基座沿着滑块轨道向上移动,从而带动取盖机械手竖直向上移动,此时,试管夹下缘会带动试管盖向上移动,直至试管盖从试管上脱离为止,脱离的试管盖会停留在试管夹内部,取盖直流电机启动反向转动,带动取盖机械手反向转动一定角度,直至试管夹处于试管盖回收盒正上方为止,凸轮轴直流电机启动反向转动,通过涡轮蜗杆减速器将动力传输至凸轮轴,从而带动凸轮继续转动90度,凸轮从动盘由近休止点移动至远休止点,此时试管夹打开,试管盖在重力的作用下落入试管盖回收盒内,完成对试管盖的回收任务;
第五步:直流电机启动反向转动,带动蜗轮蜗杆运动,使得夹紧机械手的两个夹紧板相对运动,直至夹紧板张开为止,滚珠丝杆锁紧螺母解除锁止,夹紧机械臂步进电机启动反向转动,滚珠丝杆转动,使得夹紧机械手基座上升,从而带动夹紧机械手竖直向上移动,当夹紧机械手运动至高于试管盖高度2-3cm时停止移动;
第六步:伺服电机启动,通过减速器驱动传送带的皮带轮转动,试管架卡座随之移动,从而带动试管架沿着梯形导轨移动,取盖后的试管被试管架传送至血液分析仪;
第七步:完成一组试管的取盖任务后,重复上述步骤,该装置继续对下一组试管进行取盖操作。
本发明有如下有益效果:
1、本发明通过设计一种高效率的医用采血试管自动取盖装置,有效解决了医务人员人工摘取采血试管盖数量庞大,人工操作费时费力,效率低,且有损坏样本的危险,并可能污染血液样本的缺陷。通过两组机械手,可以分别完成对试管的定位夹紧和取盖回收任务。电机均采用PLC控制,可通过程序对不同型号大小的试管架进行匹配,调整各机械臂的移动距离以适配不同大小的试管架及试管。该取盖装置能够一次完成对5个试管的取盖任务,也可以通过增加试管夹来完成对更多试管的取盖任务。该装置采用流水线作业,可有效提高试管的取盖效率,适用于标本量较多的大中型医院、体检单位。
2、通过设计取盖机械手和夹紧机械手,可以自动完成对采血试管的定位夹紧和取盖回收任务。
3、试管夹采用凸轮机构,弹簧装置,可以十分方便的控制试管夹的开合,夹紧力的大小由弹簧确定,弹簧型号可更换。
4、试管夹可以绕轴转动,能够适应试管在不垂直情况下的取盖任务,即使试管在夹紧机械手完成夹紧动作后不是出于竖直状态,试管夹可以绕转轴转动微调。
5、夹紧机械手采用双蜗轮单蜗杆设计,使得两个夹子可以同步打开和关闭。
6、通过PLC单片机来控制各个电机的转动,自动化程度高,通过修改相应的控制程序可以完成对不同型号试管的取盖任务;
7、一次可同时脱掉5支采血试管的盖子,比现有的设备要快5倍以上。通过增加试管夹的数量,还可以一次完成对更多试管的取盖任务,扩展性好,。
8、该装置为流水作业,可以有效提高取盖效率,还可以与现有的全自动生化仪的传送带有效对接,从而省时省力,减少失误。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明右视45°整体结构示意图。
图2是本发明左视45°整体结构示意图。
图3是本发明的主视图。
图4是本发明的俯视图。
图5是本发明的夹紧机械手整体结构示意图。
图6是本发明的夹紧机械手主视结构示意图。
图7是本发明的取盖机械手整体结构示意图。
图8是本发明的取盖机械手与试管配合剖面结构示意图(抓取状态下)。
图9是本发明的图8中取盖机械手与试管配合B部分放大图(抓取状态下)。
图10是本发明的取盖试管夹整体结构示意图。
图11是本发明的取盖机械手与试管配合部分放大图(松开状态下)。
图中:伺服电机1、减速器2、传送工作台3、传动带4、梯形轨道5、试管架卡座6、试管盖回收盒7、取盖机械手基座8、取盖机械臂9、取盖机械手10、夹紧机械臂11、试管架12、夹紧机械手13、夹紧机械手基座14、取盖直流电机15、第一齿轮16、第二齿轮17、取盖机械臂上滑块18、取盖机械臂下滑块19、夹紧机械臂上滑块20、夹紧机械臂下滑块21、夹紧机械臂滚珠丝杠22、取盖机械臂滚珠丝杠23、蜗轮24、蜗杆25、螺钉26、滑块轨道27、直流电机28、联轴器29、第四齿轮30、第三齿轮31、夹紧机械臂步进电机32、取盖机械臂步进电机33、试管34、试管盖35、试管夹36、凸轮轴直流电机37、涡轮蜗杆减速器38、凸轮轴39、凸轮40、转轴41、轴套42、弹簧基座43、凸轮从动盘44、试管夹下缘45、弹簧46、夹紧板47、定位夹紧槽48、水平转臂49。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1:
如图1-11,医用采血试管自动取盖装置,它包括传送工作台3,所述传动工作台3的顶部安装有传送带4,所述传动带4上等间距设置有用于定位安装试管架的试管架卡座6,所述传送工作台3的两侧面分别安装有用于夹紧试管下端的试管夹紧机构和用于试管盖夹紧拆除的取盖机构,与取盖机构处于同一侧的传送工作台3的侧面安装有试管盖回收盒7,工作过程中,传送带4运动的过程中可以带动试管架12沿梯形导轨5平动。
进一步的,所述试管夹紧机构包括能够自动升降的夹紧机械臂11和能够自动夹紧试管底端的夹紧机械手13;夹紧机械臂主要用于对试管进行定位夹紧,防止取盖机械手取盖过程中试管移动。
进一步的,所述取盖机构包括能够自动升降的取盖机械臂9和能够自行转动和夹紧瓶盖的取盖机械手10。取盖机械手安装有5对试管夹,可一次完成对5个试管的取盖任务。
进一步的,所述传送带4通过安装在传送工作台3侧面的伺服电机1和减速器2驱动,在传送带4的中部设置有梯形轨道5,所述梯形轨道5与试管架12底部的滑槽构成滑动配合。
进一步的,所述夹紧机械臂11包括夹紧机械臂滚珠丝杠22,所述夹紧机械臂滚珠丝杠22上通过滚珠丝杆传送配合安装有夹紧机械臂上滑块20和夹紧机械臂下滑块21,所述夹紧机械臂上滑块20和夹紧机械臂下滑块21同时与滑块轨道27构成滑动配合,所述夹紧机械臂滚珠丝杠22的末端通过联轴器29与第四齿轮30的主轴相连,所述第四齿轮30与第三齿轮31构成齿轮啮合传动,所述第三齿轮31安装在夹紧机械臂步进电机32的输出轴上。
进一步的,所述夹紧机械手13包括夹紧机械手基座14,所述夹紧机械手基座14通过连接板与夹紧机械臂11的夹紧机械臂上滑块20和夹紧机械臂下滑块21固定相连,所述夹紧机械手基座14的内部安装有直流电机28,所述直流电机28的输出轴与蜗杆25相连,所述蜗杆25同时与两个对称布置的蜗轮24构成蜗轮蜗杆传动配合,所述蜗轮24上端面都固定安装有夹紧板47,所述两夹紧板47相配合夹紧的端面加工有定位夹紧槽48,所述定位夹紧槽48的内壁上镶嵌有一层防滑橡胶,所述防滑橡胶与试管外壁相配合。
进一步的,所述取盖机械臂9包括取盖机械臂步进电机33,所述取盖机械臂步进电机33的输出轴通过齿轮组与取盖机械臂滚珠丝杠23构成齿轮传动配合,所述取盖机械臂滚珠丝杠23上通过滚珠丝杆传动配合安装有取盖机械臂上滑块18和取盖机械臂下滑块19,所述取盖机械臂上滑块18和取盖机械臂下滑块19上固定安装有取盖机械手基座8。
进一步的,所述取盖机械手10包括取盖直流电机15,所述取盖直流电机15安装在取盖机械手基座8内部,所述取盖直流电机15的输出轴上安装有第一齿轮16,所述第一齿轮16与第二齿轮17构成齿轮传动啮合,所述第二齿轮17的输出轴上安装有水平转臂49,所述水平转臂49内部安装有多个并列布置的瓶盖咬合机构。
进一步的,所述瓶盖咬合机构包括两个试管夹36,所述两个试管夹36之间通过轴套42与转轴41铰接呈对置式安装,所述试管夹36顶部设有弹簧基座43,两两弹簧基座43之间安装有弹簧46,所述弹簧46始终处于压缩状态,所述试管夹36的内侧面设置有凸轮从动盘44,所述凸轮从动盘44与凸轮40构成平底从动式凸轮传动机构,所述凸轮40都安装在凸轮轴39上,所述凸轮轴39与涡轮蜗杆减速器38的输出轴相连,所述涡轮蜗杆减速器38与凸轮轴直流电机37相连,所述试管夹36的底部末端设置有试管夹下缘45,所述试管夹下缘45与试管盖35相配合,能够与试管34外壁紧密接触并能勾住试管盖35下边缘。
进一步的,所述夹紧机械臂11和取盖机械臂9所处位置的传送工作台3上安装有到位传感器,所述到位传感器通过信号线与PLC控制器信号输入端相连,所述PLC控制器信号输出端与传动带4的伺服电机1相连控制其启动和停机。
进一步的,上述电机均使用PLC控制器控制,便于自动化定位和取盖。
实施例2:
采用任意一项医用采血试管自动取盖装置进行取盖的方法,它包括以下步骤:
第一步:伺服电机1通过减速器2驱动传送带4平动,医务人员将装有采血试管的试管架12卡在梯形导轨5上,传送带4通过试管架卡座6带动试管架12沿梯形导轨5移动;当移动至夹紧机械臂11和取盖机械臂9两机械臂中间位置时,机械臂底座的到位传感器接收信号,传递给PLC控制器,通过PLC控制器控制伺服电机1停止转动;初始状态下,取盖机械手10上升至高于试管盖高度的位置并转动至传送工作台3侧面位置,试管夹36处于打开状态,凸轮从动盘44与凸轮40远休止点接触,夹紧机械手13夹子处于打开状态,并升至高于试管盖的高度。
第二步:当传感器检测到试管架位于机械臂之间时,传送带4停止移动,首先,夹紧机械臂步进电机32启动,滚珠丝杆转动,使得夹紧机械手基座14下降,带动夹紧机械手13竖直向下移动,当夹紧机械手13到达距离试管架12上端面2-3cm时停止移动,滚珠丝杆锁紧螺母锁止,直流电机28启动,带动蜗轮蜗杆运动,使得夹紧机械手13的两个夹紧板47相向运动,直至夹紧板47的定位夹紧槽48与试管外壁夹紧为止;
第三步:取盖直流电机15启动,通过第一齿轮16、第二齿轮17带动取盖机械手10由传送工作台3侧面位置转动一定角度,直至试管夹36对准试管为止,取盖机械臂步进电机33启动,带动取盖机械臂滚珠丝杠23转动,从而带动取盖机械手基座8沿着滑块轨道27向下移动,带动取盖机械手10竖直向下移动;当取盖机械手10的试管架下缘45低于试管盖35下缘2-3cm时,步进电机33停止转动,滚珠丝杠23的锁紧螺母锁止,此时弹簧46处于压缩状态,在回复力的作用下,试管夹36的夹子有闭合的趋势,凸轮轴直流电机37启动,通过涡轮蜗杆减速器38将动力传输至凸轮轴39,从而带动凸轮转动90度,凸轮从动盘44由远休止点移动至近休止点,此时试管夹36在弹簧46回复力的作用下闭合,试管夹下缘45卡在试管盖35的下部;
第四步:取盖机械臂步进电机33启动反向转动,带动取盖机械臂滚珠丝杠23转动,从而带动取盖机械手基座8沿着滑块轨道27向上移动,从而带动取盖机械手10竖直向上移动,此时,试管夹下缘45会带动试管盖35向上移动,直至试管盖35从试管34上脱离为止,脱离的试管盖35会停留在试管夹36内部,取盖直流电机15启动反向转动,带动取盖机械手10反向转动一定角度,直至试管夹36处于试管盖回收盒7正上方为止,凸轮轴直流电机37启动反向转动,通过涡轮蜗杆减速器38将动力传输至凸轮轴39,从而带动凸轮继续转动90度,凸轮从动盘44由近休止点移动至远休止点,此时试管夹36打开,试管盖35在重力的作用下落入试管盖回收盒7内,完成对试管盖35的回收任务;
第五步:直流电机28启动反向转动,带动蜗轮蜗杆运动,使得夹紧机械手13的两个夹紧板47相对运动,直至夹紧板47张开为止,滚珠丝杆锁紧螺母解除锁止,夹紧机械臂步进电机32启动反向转动,滚珠丝杆转动,使得夹紧机械手基座14上升,从而带动夹紧机械手13竖直向上移动,当夹紧机械手13运动至高于试管盖35高度2-3cm时停止移动;
第六步:伺服电机1启动,通过减速器2驱动传送带4的皮带轮转动,试管架卡座6随之移动,从而带动试管架12沿着梯形导轨5移动,取盖后的试管被试管架12传送至血液分析仪;
第七步:完成一组试管的取盖任务后,重复上述步骤,该装置继续对下一组试管进行取盖操作。
通过上述的说明内容,本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜,属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (9)
1.医用采血试管自动取盖装置,其特征在于:它包括传送工作台(3),所述传动工作台(3)的顶部安装有传送带(4),所述传动带(4)上等间距设置有用于定位安装试管架的试管架卡座(6),所述传送工作台(3)的两侧面分别安装有用于夹紧试管下端的试管夹紧机构和用于试管盖夹紧拆除的取盖机构,与取盖机构处于同一侧的传送工作台(3)的侧面安装有试管盖回收盒(7);
所述试管夹紧机构包括能够自动升降的夹紧机械臂(11)和能够自动夹紧试管底端的夹紧机械手(13);
所述取盖机构包括能够自动升降的取盖机械臂(9)和能够自行转动和夹紧瓶盖的取盖机械手(10)。
2.根据权利要求1所述的医用采血试管自动取盖装置,其特征在于:所述传送带(4)通过安装在传送工作台(3)侧面的伺服电机(1)和减速器(2)驱动,在传送带(4)的中部设置有梯形轨道(5),所述梯形轨道(5)与试管架(12)底部的滑槽构成滑动配合。
3.根据权利要求1所述的医用采血试管自动取盖装置,其特征在于:所述夹紧机械臂(11)包括夹紧机械臂滚珠丝杠(22),所述夹紧机械臂滚珠丝杠(22)上通过滚珠丝杆传送配合安装有夹紧机械臂上滑块(20)和夹紧机械臂下滑块(21),所述夹紧机械臂上滑块(20)和夹紧机械臂下滑块(21)同时与滑块轨道(27)构成滑动配合,所述夹紧机械臂滚珠丝杠(22)的末端通过联轴器(29)与第四齿轮(30)的主轴相连,所述第四齿轮(30)与第三齿轮(31)构成齿轮啮合传动,所述第三齿轮(31)安装在夹紧机械臂步进电机(32)的输出轴上。
4.根据权利要求1所述的医用采血试管自动取盖装置,其特征在于:所述夹紧机械手(13)包括夹紧机械手基座(14),所述夹紧机械手基座(14)通过连接板与夹紧机械臂(11)的夹紧机械臂上滑块(20)和夹紧机械臂下滑块(21)固定相连,所述夹紧机械手基座(14)的内部安装有直流电机(28),所述直流电机(28)的输出轴与蜗杆(25)相连,所述蜗杆(25)同时与两个对称布置的蜗轮(24)构成蜗轮蜗杆传动配合,所述蜗轮(24)上端面都固定安装有夹紧板(47),所述两夹紧板(47)相配合夹紧的端面加工有定位夹紧槽(48),所述定位夹紧槽(48)的内壁上镶嵌有一层防滑橡胶,所述防滑橡胶与试管外壁相配合。
5.根据权利要求1所述的医用采血试管自动取盖装置,其特征在于:所述取盖机械臂(9)包括取盖机械臂步进电机(33),所述取盖机械臂步进电机(33)的输出轴通过齿轮组与取盖机械臂滚珠丝杠(23)构成齿轮传动配合,所述取盖机械臂滚珠丝杠(23)上通过滚珠丝杆传动配合安装有取盖机械臂上滑块(18)和取盖机械臂下滑块(19),所述取盖机械臂上滑块(18)和取盖机械臂下滑块(19)上固定安装有取盖机械手基座(8)。
6.根据权利要求1所述的医用采血试管自动取盖装置,其特征在于:所述取盖机械手(10)包括取盖直流电机(15),所述取盖直流电机(15)安装在取盖机械手基座(8)内部,所述取盖直流电机(15)的输出轴上安装有第一齿轮(16),所述第一齿轮(16)与第二齿轮(17)构成齿轮传动啮合,所述第二齿轮(17)的输出轴上安装有水平转臂(49),所述水平转臂(49)内部安装有多个并列布置的瓶盖咬合机构。
7.根据权利要求6所述的医用采血试管自动取盖装置,其特征在于:所述瓶盖咬合机构包括两个试管夹(36),所述两个试管夹(36)之间通过轴套(42)与转轴(41)铰接呈对置式安装,所述试管夹(36)顶部设有弹簧基座(43),两两弹簧基座(43)之间安装有弹簧(46),所述弹簧(46)始终处于压缩状态,所述试管夹(36)的内侧面设置有凸轮从动盘(44),所述凸轮从动盘(44)与凸轮(40)构成平底从动式凸轮传动机构,所述凸轮(40)都安装在凸轮轴(39)上,所述凸轮轴(39)与涡轮蜗杆减速器(38)的输出轴相连,所述涡轮蜗杆减速器(38)与凸轮轴直流电机(37)相连,所述试管夹(36)的底部末端设置有试管夹下缘(45),所述试管夹下缘(45)与试管盖(35)相配合,能够与试管(34)外壁紧密接触并能勾住试管盖(35)下边缘。
8.根据权利要求1所述的医用采血试管自动取盖装置,其特征在于:所述夹紧机械臂(11)和取盖机械臂(9)所处位置的传送工作台(3)上安装有到位传感器,所述到位传感器通过信号线与PLC控制器信号输入端相连,所述PLC控制器信号输出端与传动带(4)的伺服电机(1)相连控制其启动和停机。
9.采用权利要求1-8任意一项医用采血试管自动取盖装置进行取盖的方法,其特征在于,它包括以下步骤:
第一步:伺服电机(1)通过减速器(2)驱动传送带(4)平动,医务人员将装有采血试管的试管架(12)卡在梯形导轨(5)上,传送带(4)通过试管架卡座(6)带动试管架(12)沿梯形导轨(5)移动;当移动至夹紧机械臂(11)和取盖机械臂(9)两机械臂中间位置时,机械臂底座的到位传感器接收信号,传递给PLC控制器,通过PLC控制器控制伺服电机(1)停止转动;初始状态下,取盖机械手(10)上升至高于试管盖高度的位置并转动至传送工作台(3)侧面位置,试管夹(36)处于打开状态,凸轮从动盘(44)与凸轮(40)远休止点接触,夹紧机械手(13)夹子处于打开状态,并升至高于试管盖的高度;
第二步:当传感器检测到试管架位于机械臂之间时,传送带(4)停止移动,首先,夹紧机械臂步进电机(32)启动,滚珠丝杆转动,使得夹紧机械手基座(14)下降,带动夹紧机械手(13)竖直向下移动,当夹紧机械手(13)到达距离试管架(12)上端面2-3cm时停止移动,滚珠丝杆锁紧螺母锁止,直流电机(28)启动,带动蜗轮蜗杆运动,使得夹紧机械手(13)的两个夹紧板(47)相向运动,直至夹紧板(47)的定位夹紧槽(48)与试管外壁夹紧为止;
第三步:取盖直流电机(15)启动,通过第一齿轮(16)、第二齿轮(17)带动取盖机械手(10)由传送工作台(3)侧面位置转动一定角度,直至试管夹(36)对准试管为止,取盖机械臂步进电机(33)启动,带动取盖机械臂滚珠丝杠(23)转动,从而带动取盖机械手基座(8)沿着滑块轨道(27)向下移动,带动取盖机械手(10)竖直向下移动;当取盖机械手(10)的试管架下缘(45)低于试管盖(35)下缘2-3cm时,步进电机(33)停止转动,滚珠丝杠(23)的锁紧螺母锁止,此时弹簧(46)处于压缩状态,在回复力的作用下,试管夹(36)的夹子有闭合的趋势,凸轮轴直流电机(37)启动,通过涡轮蜗杆减速器(38)将动力传输至凸轮轴(39),从而带动凸轮转动90度,凸轮从动盘(44)由远休止点移动至近休止点,此时试管夹(36)在弹簧(46)回复力的作用下闭合,试管夹下缘(45)卡在试管盖(35)的下部;
第四步:取盖机械臂步进电机(33)启动反向转动,带动取盖机械臂滚珠丝杠(23)转动,从而带动取盖机械手基座(8)沿着滑块轨道(27)向上移动,从而带动取盖机械手(10)竖直向上移动,此时,试管夹下缘(45)会带动试管盖(35)向上移动,直至试管盖(35)从试管(34)上脱离为止,脱离的试管盖(35)会停留在试管夹(36)内部,取盖直流电机(15)启动反向转动,带动取盖机械手(10)反向转动一定角度,直至试管夹(36)处于试管盖回收盒(7)正上方为止,凸轮轴直流电机(37)启动反向转动,通过涡轮蜗杆减速器(38)将动力传输至凸轮轴(39),从而带动凸轮继续转动90度,凸轮从动盘(44)由近休止点移动至远休止点,此时试管夹(36)打开,试管盖(35)在重力的作用下落入试管盖回收盒(7)内,完成对试管盖(35)的回收任务;
第五步:直流电机(28)启动反向转动,带动蜗轮蜗杆运动,使得夹紧机械手(13)的两个夹紧板(47)相对运动,直至夹紧板(47)张开为止,滚珠丝杆锁紧螺母解除锁止,夹紧机械臂步进电机(32)启动反向转动,滚珠丝杆转动,使得夹紧机械手基座(14)上升,从而带动夹紧机械手(13)竖直向上移动,当夹紧机械手(13)运动至高于试管盖(35)高度2-3cm时停止移动;
第六步:伺服电机(1)启动,通过减速器(2)驱动传送带(4)的皮带轮转动,试管架卡座(6)随之移动,从而带动试管架(12)沿着梯形导轨(5)移动,取盖后的试管被试管架(12)传送至血液分析仪;
第七步:完成一组试管的取盖任务后,重复上述步骤,该装置继续对下一组试管进行取盖操作。
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