CN109552841A - 一种医用活检包埋盒包装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用活检包埋盒包装系统，包括活检包埋盒输送装置(100)、包装材料输送装置(200)、包装粘贴抚压装置(300)、成品取出装置(400)、气动机械搬运装置(500)和机电控制系统，该医用活检包埋盒的包装系统通过对活检包埋盒和包装纸的精准扫描、精确动作，进而实现对医用活检包埋盒的包装功能，使加工过程更加自动化，简单化，同时降低了生产成本，大幅提高了产品质量。本发明结构紧凑清晰，清洁安全，使用简单，成本低廉。

Description

一种医用活检包埋盒包装系统
技术领域
本发明属于包装技术领域，具体涉及一种医用活检包埋盒包装系统。
背景技术
活检包埋是诊断病理学中进行活体组织检查的一种常用技术，能从组织病理学上对大多数送检病例做出明确的诊断。这项技术通常是将微生物或者细胞组织标本经过固定、脱水透明、浸蜡等一系列处理后，再放入充满熔融石蜡的包埋盒内，其作用是能够给组织标本提供物理支撑或化学保护，便于后续的组织切片或者长期保存。医用活检包埋盒是活检包埋技术中必不可少的用具，其在临床上的使用数量巨大。
在医用活检包埋盒的生产过程中，需要在包埋盒上粘贴包装纸，包装纸上含有相应的产品信息，如产品规格，产品质量等级，适用方法生产商，适用范围等。这些包装纸上的信息能指导使用人员正确使用该产品，为活检技术的准确诊断、化验提供有力保障。目前生产的医用活检包埋盒带有效产品信息的较少，需要一种包装系统来实现自动粘贴包装纸以改善这种情况。考虑到医用活检包埋盒生产数量众多，需要满足自动化精准包装和卫生的要求，医用活检包埋盒包装不适人工操作。市场上尚不存在这类用于医用活检包埋盒包装的设备，因此，本发明提出一种医用活检包埋盒包装系统，其设计在于用提供快速、自动化的包装方式，且本系统操作简单、造价低廉，能够达到精确包装的要求。
发明内容
为解决上述问题与针对现行技术的弊端，本发明提供了一种医用活检包埋盒包装系统，包括活检包埋盒输送装置、包装材料输送装置、包装粘贴抚压装置、成品取出装置、气动机械搬运装置和机电控制系统，所述活检包埋盒输送装置安装于一个工作台前侧，所述活检包埋盒输送装置用于有序地排列和输送包埋盒；所述包装材料输送装置安装于所述工作台的后侧，所述包装材料输送装置用于持续输送包装纸；包装粘贴抚压装置安装于所述包装材料输送装置的前侧；所述气动机械搬运装置与所述活检包埋盒输送装置相连接，在所述活检包埋盒输送装置以及所述包装粘贴抚压装置之间安装所述成品取出装置；所述机电控制系统设置在所述工作台的另一侧。
优选的，所述包装材料输送装置包括包装纸带轮、纸带回收轮、摩擦轮、驱动电机、导向滚轮和剥离板；所述驱动电机安装于一个箱体中，与所述纸带回收轮相连接，所述驱动电机驱动所述纸带回收轮转动，所述纸带回收轮旁设置有一对摩擦轮，所述摩擦轮下侧设置有一对导向滚轮，所述导向滚轮右侧设置有剥离板，所述剥离板的上方安装有吹气管支架；所述导向滚轮安装于一个滑槽上，通过调节滚轮上的安装旋钮来调节包装纸带的角度，调节所述剥离板的包角进而调节剥离力以获得最佳的剥离效果。
优选的，所述活检包埋盒输送装置包括振动盘、输料槽和定位台；所述输料槽水平设置，所述输料槽的两端分别与所述振动盘和所述定位台相连接，所述定位台安装在气动机械搬运装置上。
优选的，所述气动机械搬运装置包括气动搬运机械手和产品检测元件，所述气动搬运机械手和所述产品检测元件相连，所述产品检测元件为位移传感器，用于检测物品的输送情况，所述产品检测元件与所述机电控制系统电性连接。
优选的，所述气动搬运机械手进一步包括基座部、立柱部、手臂部以及手部；所述气动搬运机械手的手臂部进一步包括两个直线气缸，位于手臂部末端手部是一个真空吸盘，所述气动搬运机械手的运动和吸持动作是通过电磁阀来控制气动回路的通断来实现的，而动作的限位是通过磁性开关来控制的，所述电磁阀、所述磁性开关均与控制器电性连接。
优选的，所述包装粘贴抚压装置包括一个包装粘贴机械手、一个气动抚压机械手、包装台以及包装纸检测元件；所述包装粘贴机械手由底座、立柱、直线气缸、以及包装滚轮构成；所述气动抚压机械手由底座、立柱、直线气缸以及抚压板构成；所述包装粘贴机械手和所述气动抚压机械手都安装有磁性开关作为限位开关来控制包装的动作；所述包装台正对于所述剥离板，所述包装台的高度可以根据产品的需要进行调节；所述包装纸检测元件安装在所述导向滚轮左下侧，所述包装纸检测元件位于所述包装纸带轮和所述导向滚轮中间，所述包装纸检测元件安装端设有滑槽，所述包装纸检测元件和所述机电控制系统连接。
优选的，所述成品取出装置包括一个吹气管支架和成品回收带，所述吹气管支架安装于所述剥离板上方，所述吹气管支架正对着安装台，所述吹气管安装于所述吹气管支架上。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(一)采用了新颖的气动机械自动化装置来代替人工操作，装置操作简单，造价低廉，结构紧凑，清洁安全，能满足基本包装精度，可以在自动化生产线上代替手工生产，具有非常高的实用价值；
(二)在包装材料输送装置中设置有纸带回收轮，可以回收已经剥离了包装纸的剩余纸带；在活检包埋盒输送装置中采用了振动盘这一组件，既能够存储一定量的包埋盒又能将包埋盒持续不断地输送出去该系统同时设置有成品回收装置，使得包装能够持续稳定地进行；
(三)整个工作台为各个部件提供了安装的空间，精准的螺孔开孔保障了安装的精确性。设置在包装材料输送装置上的滑槽可以为包装纸检测元件的安装提供更大的可移动范围，以获得最佳的检测距离；
(四)包装纸检测元件以及包埋盒检测元件：其主要功能是在系统开启后，检测所需包装的两个部件的输送情况，当其中任一部件未能正常输送时，检测元件就会迅速发出电气指令，使系统停止工作，从而避免因为材料输送错误而导致的误包装。
(五)气动搬运机械手的手部采用真空吸盘设计，通过真空吸附回路使真空发生器产生真空来吸持和释放包埋盒，相较于夹持动作而言，降低了包埋盒受到外力挤压而产生形变、损坏的可能性。
附图说明
图1为本发明提出的一种医用活检包埋盒包装系统的整体结构示意图；
图2为本发明包装材料输送装置的结构示意图；
图3为本发明包装粘贴抚压装置的结构示意图；
图4为本发明包装粘贴动作示意图；在气动搬运机械手将活检包埋盒搬运到包装台后，包装粘贴抚压装置便开始工作。图4a为包装粘贴机械手左移，待达到限定位置时，气动搬运机械手上升回到初始位置；图4b为气动抚压机械手动作，向右运动；图4c为包装粘贴机械手和气动抚压机械手共同向右进行包装动作；图4d为包装完成，气动抚压机械手回到初始位置。
图5为本发明气动机械搬运装置的结构示意图；
图6为本发明医用活检包埋盒包装系统的操作流程图。
图7为本发明医用活检包埋盒包装系统的结构图。
图中，1-工作台、2-成品回收带、3-包装粘贴机械手、4-定位台、5-真空吸盘、6-气动搬运机械手、7-产品检测元件、8-输料槽、9-振动盘、10-气动抚压机械手、11-驱动电机、12-摩擦轮、13-纸带回收轮、14-包装纸轮、15-包装纸检测元件、16-导向滚轮、17-吹气管支架、18-剥离板、19-回收带电机、20-包装台、100-活检包埋盒输送装置、200-包装材料输送装置、300-包装粘贴抚压装置、400-成品取出装置、500-气动机械搬运装置。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明提出的医用活检包埋盒包装系统进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种医用活检包埋盒包装系统，包括活检包埋盒输送装置100、包装材料输送装置200、包装粘贴抚压装置300、成品取出装置400、气动机械搬运装置500和机电控制系统。活检包埋盒输送装置100安装于一个工作台1前侧，活检包埋盒输送装置100用于有序地排列和输送包埋盒；包装材料输送装置200安装于工作台1的后侧，包装材料输送装置200用于持续输送包装纸；包装粘贴抚压装置300安装于包装材料输送装置200的前侧；气动机械搬运装置500与活检包埋盒输送装置100相连接，在活检包埋盒输送装置100以及包装粘贴抚压装置300之间安装成品取出装置400；机电控制系统设置在工作台1的另一侧。
具体参阅图2，包装材料输送装置200包括包装纸带轮14、纸带回收轮13、摩擦轮12、驱动电机11、导向滚轮16和剥离板18；驱动电机11安装于一个箱体中，与纸带回收轮13相连接，驱动电机11驱动纸带回收轮13转动，纸带回收轮13旁设置有一对摩擦轮12，摩擦轮12下侧设置有一对导向滚轮16，导向滚轮16右侧设置有剥离板18，剥离板18的上方安装有吹气管支架17；导向滚轮16安装于一个滑槽上，通过调节滚轮上的安装旋钮来调节包装纸带的角度，调节剥离板18的包角进而调节剥离力以获得最佳的剥离效果。活检包埋盒输送装置100包括振动盘9、输料槽8和定位台4；输料槽8水平设置，输料槽8的两端分别与振动盘9和定位台4相连接，定位台4安装在气动机械搬运装置上。
具体参阅图5，气动机械搬运装置500包括气动搬运机械手6和产品检测元件7，气动搬运机械手6和产品检测元件7相连，产品检测元件7为位移传感器，用于检测物品的输送情况，产品检测元件7与机电控制系统电性连接。气动搬运机械手6进一步包括基座部、立柱部、手臂部以及手部；气动搬运机械手6的手臂部进一步包括两个直线气缸，位于手臂部末端手部是一个真空吸盘5，气动搬运机械手6的运动和吸持动作是通过电磁阀来控制气动回路的通断来实现的，而动作的限位是通过磁性开关来控制的，电磁阀、磁性开关均与控制器电性连接。
具体参阅图3和图4，包装粘贴抚压装置300包括一个包装粘贴机械手3、一个气动抚压机械手10、包装台20以及包装纸检测元件15；包装粘贴机械手3由底座、立柱、直线气缸、以及包装滚轮构成；气动抚压机械手10由底座、立柱、直线气缸以及抚压板构成；包装粘贴机械手3和气动抚压机械手10都安装有磁性开关作为限位开关来控制包装的动作；包装台20正对于剥离板18，包装台20的高度可以根据产品的需要进行调节；包装纸检测元件15安装在导向滚轮16左下侧，包装纸检测元件15位于包装纸带轮14和导向滚轮16中间，包装纸检测元件15安装端设有滑槽，包装纸检测元件15和机电控制系统连接。成品取出装置400包括一个吹气管支架17和成品回收带2，吹气管支架17安装于剥离板18上方，吹气管支架17正对着安装台，吹气管安装于吹气管支架17上。
本发明一优选实施例中的医用活检包埋盒包装系统详见图7，输料槽8上安装了产品检测元件7，且输料槽8的前端与振动盘9相连，输料槽8的末端与定位台4相连接，定位台4安装于气动搬运机械手6的立柱上，气动搬运机械手6的手部安装有真空吸盘5，其位置处于定位台4的正上方。定位台4的另一侧安装有包装台20，其位置与定位台平行，包装台20与定位台4之间设置有成品回收带2，包装台20纵向两侧设置有包装粘贴机械手3以及气动抚压机械手10，包装台20的横向一侧设置有包装材料输送装置，包括驱动电机11、纸带回收轮13、包装纸带轮14，纸带回收轮13旁设置有一对摩擦轮12，摩擦轮12下侧设置有一对导向滚轮16，导向滚轮16右侧设置有剥离板18，剥离板18的上方安装有吹气管支架17，导向滚轮16左下侧设置有包装纸检测元件15，工作台1一侧安装有机电控制系统。包装材料输送装置中主动轮通过包装纸带与从动轮相连接，在驱动电机11的驱动下，的纸带回收轮13作为主动轮，经过摩擦轮12，带动包装纸带运动，从而带动从动轮包装纸轮14的转动，包装纸由于自身刚性作用，使得包装纸在剥离板18的作用下实现自由剥离，在包装纸剥离至包装台20上后，气动搬运机械手6将待包装物件运送到包装台上进行包装动作。设备需将活检包埋盒放置于振动盘内，包装纸带安装于包装纸轮上，启动设备，振动盘振动，回收电机启动，检测传感器将信号传入控制系统中，控制系统对电机电磁阀进行控制，包装纸剥离至包装台上，气动搬运机械手将活检包埋盒搬运至包装纸上，包装粘贴机械手和气动抚压机械手进行包装动作，最后控制系统对吹气装置发出吹气指令，回收带轮将包装成品运出。一对导向滚轮16安装于滑槽上，可以通过调整其位置来调节纸带在剥离板上的包角从而调节剥离力的大小，以获得最佳的剥离角度。吹气管安装于吹气管支架17上，其位置正对着包装台20的中央，目的是通过吹气管的吹气动作推动成品到回收带上，完成成品的回收动作。最终完成活检包埋盒包装的整个动作。本实施例的位置检测装置采用了cs1-j型磁性开关，它能够实时地检测气缸活塞的位置情况，也就是检测活塞的运动行程。活塞上带有磁环，当磁性开关检测到活塞运动位置后，发出电信号到PLC控制回路。从而PLC做出响应，通过电磁阀来控制气流进出的方向从而控制气缸的运动。
对活检包埋盒包装系统具体结构的分析讨论，可以大致得出其I/O地址分配，在输入端子上,气动搬运机械手有上下前后四个磁性开关，包装抚压机构有四个限位，检测工件的电容式接近开关以及检测包装纸的位移传感器有两个输入端子，启动停止按钮需要两个输入端子。输出端子上，气动搬运机械手的上升下降前后移动吸持释放需要六个输出端子、包装机械手需要四个端子、吹气装置和包装材料输送装置、成品回收装置需要五个输出端子。根据对输入输出端子数量的分析，本发明选用了三菱FX2N-48MR型PLC作为本优选实例的控制系统。
图6为本发明医用活检包埋盒包装系统的操作流程图；所述设备需先将包埋盒放置于振动盘中，将包装纸带安装于包装纸带轮上，启动设备，包装纸检测装置和包埋盒检测装置对材料的输送状态进行监测，当材料输送到位后，第一步：控制装置通过控制驱动电机的转动，使包装纸能够持续的从包装纸带上剥离至包装台上。第二步：控制系统通过控制电磁阀的通断来控制气动搬运机械手上两个直线气缸的动作，具体动作为搬运机械手下降-吸持-上升-伸出-下降-释放，将活检包埋盒搬运至包装台的包装纸上。第三步：控制系统发出信号，包装粘贴抚压装置开始动作。首先，包装粘贴机械手动作，将右侧的包装纸粘贴至包埋盒上并按压，然后搬运机械手上升-缩回，回到初始位置，形成一个完整的搬运动作周期。紧接着，左侧的抚压机械手动作，将包装从左侧开始粘贴，待即将粘贴到包埋盒的右端时，包装粘贴机械手缩回，抚压机械手继续向右粘贴直至到达最右端；最后，抚压机械手退回初始位置，包装完毕。第四步：控制系统控制安装在吹气管支架上的吹气管进行吹气动作，包装完成的成品受到吹力作用掉落至传送带上，被成品回收带回收。一二三四步为包埋盒包装的一个完整的工作周期。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种医用活检包埋盒包装系统，其特征在于，包括活检包埋盒输送装置(100)、包装材料输送装置(200)、包装粘贴抚压装置(300)、成品取出装置(400)、气动机械搬运装置(500)和机电控制系统，所述活检包埋盒输送装置(100)安装于一个工作台(1)前侧，所述活检包埋盒输送装置(100)用于有序地排列和输送包埋盒；所述包装材料输送装置(200)安装于所述工作台(1)的后侧，所述包装材料输送装置(200)用于持续输送包装纸；包装粘贴抚压装置(300)安装于所述包装材料输送装置(200)的前侧；所述气动机械搬运装置(500)与所述活检包埋盒输送装置(100)相连接，在所述活检包埋盒输送装置(100)以及所述包装粘贴抚压装置(300)之间安装所述成品取出装置(400)；所述机电控制系统设置在所述工作台(1)的另一侧。
2.根据权利要求1所述的医用活检包埋盒包装系统，其特征在于，所述包装材料输送装置(200)包括包装纸带轮(14)、纸带回收轮(13)、摩擦轮(12)、驱动电机(11)、导向滚轮(16)和剥离板(18)；所述驱动电机(11)安装于一个箱体中，与所述纸带回收轮(13)相连接，所述驱动电机(11)驱动所述纸带回收轮(13)转动，所述纸带回收轮(13)旁设置有一对摩擦轮(12)，所述摩擦轮(12)下侧设置有一对导向滚轮(16)，所述导向滚轮(16)右侧设置有剥离板(18)，所述剥离板(18)的上方安装有吹气管支架(17)；所述导向滚轮(16)安装于一个滑槽上，通过调节滚轮上的安装旋钮来调节包装纸带的角度，调节所述剥离板(18)的包角进而调节剥离力以获得最佳的剥离效果。
3.根据权利要求2所述的医用活检包埋盒包装系统，其特征在于，所述活检包埋盒输送装置(100)包括振动盘(9)、输料槽(8)和定位台(4)；所述输料槽(8)水平设置，所述输料槽(8)的两端分别与所述振动盘(9)和所述定位台(4)相连接，所述定位台(4)安装在气动机械搬运装置上。
4.根据权利要求3所述的医用活检包埋盒包装系统，其特征在于，所述气动机械搬运装置(500)包括气动搬运机械手(6)和产品检测元件(7)，所述气动搬运机械手(6)通过机电控制系统与所述产品检测元件(7)相连，所述产品检测元件(7)为位移传感器，用于检测物品的输送情况，所述产品检测元件(7)与所述机电控制系统电性连接。
5.根据权利要求4所述的医用活检包埋盒包装系统，其特征在于，所述气动搬运机械手(6)进一步包括基座部、立柱部、手臂部以及手部；所述气动搬运机械手(6)的手臂部进一步包括两个直线气缸，位于手臂部末端手部是一个真空吸盘(5)，所述气动搬运机械手(6)的运动和吸持动作是通过电磁阀来控制气动回路的通断来实现的，而动作的限位是通过磁性开关来控制的，所述电磁阀、所述磁性开关均与控制器电性连接。
6.根据权利要求5所述的医用活检包埋盒包装系统，其特征在于，所述包装粘贴抚压装置(300)包括一个包装粘贴机械手(3)、一个气动抚压机械手(10)、包装台(20)以及包装纸检测元件(15)；所述包装粘贴机械手(3)由底座、立柱、直线气缸、以及包装滚轮构成；所述气动抚压机械手(10)由底座、立柱、直线气缸以及抚压板构成；所述包装粘贴机械手(3)和所述气动抚压机械手(10)都安装有磁性开关作为限位开关来控制包装的动作；所述包装台(20)正对于所述剥离板(18)，所述包装台(20)的高度可以根据产品的需要进行调节；所述包装纸检测元件(15)安装在所述导向滚轮(16)左下侧，所述包装纸检测元件(15)位于所述包装纸带轮(14)和所述导向滚轮(16)中间，所述包装纸检测元件(15)安装端设有滑槽，所述包装纸检测元件(15)和所述机电控制系统电性连接。
7.根据权利要求6所述的医用活检包埋盒包装系统，其特征在于，所述成品取出装置(400)包括一个吹气管支架(17)和成品回收带(2)，所述吹气管支架(17)安装于所述剥离板(18)上方，所述吹气管支架(17)正对着安装台，所述吹气管安装于所述吹气管支架(17)上。
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