CN109909169B - 一种采血管自动连续装填系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采血试管自动连续装填系统，涉及了试管的装填设备技术领域，解决了装填时试管易受到磨损，无法自动检测出试管残次品的问题，包括机体、振动盘、导管通道、辊道、收集盒、震动托盘、模架，装管机构，转移机构，输送机构；机体上于辊道的正上方设置有线阵相机、气动手指、真空吸嘴，气动手指上固定有推杆。本发明通过辊道对试管自动平铺，通过线阵相机对输送的试管进行线扫描影像对比，定位试管残次品并通过气动手指和真空吸嘴的共同作用推出试管残次品，保障了装填的试管的质量，通过辊道导管的方式使得试管平整有序排列，减少了卡管现象，进一步减小了对试管的损伤。

Description

一种采血管自动连续装填系统

技术领域

本发明涉及试管的装填设备技术领域，尤其是涉及一种采血管自动连续装填系统。

背景技术

采血管是一种一次性的、可实现定量采血的负压真空玻璃管，其中，采血管的装填是采血管的制作工艺中非常关键的步骤，为了将采血管整齐码放到固定形式的试管治具中，部分企业通常是通过人工装填的方式对采血管进行装填，速度较慢，效率较低，也有部分企业会采用自动化流水线的方式对采血管进行装填，装填速度较快，效率较高，但由于采血管自身体重量变化以及试管自由落体时行程边长的不确定性，容易造成采血管卡管现象，导致流水线停止运行，影响了整体的生产节奏和效能。

针对上述问题，授权公告号为CN106542288A的中国专利，提出了采血管自动生产线，包括将没有盖帽的试管装填至试管工装内的试管装填机构、与试管装填机构衔接的上料机构、用于添加试剂至试管内的加料机构、检测试剂是否达标的检测机构等等，其中，试管装填机构包括用于传送试管工装的输送带机构、用于连续输送试管至下方输送辊带上的试管落料机构和试管转移机构，其中试管落料机构包括输送辊、设置在输料辊上方的试管供料台、设置在试管供料台之间的试管槽轮、设置在试管供料台周围的储料箱围挡。装填试管时，将试管放置于储料箱围挡内，通过试管供料台的汇集作用将试管汇集至试管槽轮上，利用试管槽轮将试管依次带动落到下方的输送辊上。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：利用试管槽轮带动试管（即采血管）直接落到输送辊上，由于试管自身具有一定重力，落到输送辊上与输送辊相互之间产生的作用力容易对试管造成磨损和划伤，形成试管残次品，并且，上述生产线为全自动机构，除了通过人眼观察、人工检索的方式，无法自动检测出试管残次品，因此，试管的自动装填方式仍有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供自动检测试管缺陷、自动剔除试管残次品、装填试管质量高的一种试管自动连续装填系统。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种试管自动连续装填系统，包括机体、两个振动盘、多排平行设置的导管通道、辊道、收集盒、设置于所述收集盒底部的震动托盘、模架，所述机体上设置有用于引导试管从所述收集盒转移至所述模架内的装管机构，所述机体于所述导管通道和所述辊道之间还设置有用于引导试管从所述导管通道转移至所述辊道上的转移机构，所述辊道与所述收集盒之间设置有用于引导试管从所述辊道转移至所述收集盒内的输送机构；

所述机体于所述辊道的正上方设置有线阵相机，所述机体于所述辊道远离所述导管通道的一端设置有气动手指，所述气动手指的输出端朝向所述辊道所处的一侧并固定连接有推杆，所述机体于所述辊道远离所述气动手指的一侧滑移设置有与所述推杆配合使用的真空吸嘴。

通过采用上述技术方案，振动盘将试管进行排序并输送至导管通道，通过转移机构将多排导管通道内处于同一排的试管同时转移至辊道，输送过程中，线阵相机对试管进行线阵扫描，并与已设定的完整试管影像进行对比，当检测处试管有磨损、缺口或裂痕时，线阵相机传输信号至气动手指，气动手指带动推杆将试管残次品推出辊道，推出的同时，真空吸嘴将试管残次品的另一端吸紧，实现快速移出试管残次品，通过输送机构将辊道上合格的试管转移至收集盒内，同时震动托盘的震动将处于收集盒底部的试管进行整理排齐，装管机构将震动托盘上的试管转移至模架内，实现试管的装填。本发明通过辊道对试管自动平铺，通过线阵相机对输送的试管进行线扫描影像对比，定位试管残次品并通过气动手指和真空吸嘴的共同作用推出试管残次品，保障了装填的试管的质量，通过辊道导管的方式使得试管平整有序排列，减少了卡管现象，进一步减小了对试管的损伤。

进一步设置为：所述装管机构包括一体注塑成形的装管架、推料气缸、推料板，所述装管架内从上至下依次设置有弧形槽和竖向槽，所述弧形槽远离所述竖向槽的一端与所述收集盒内部连通，所述收集盒远离所述装管架的一侧固定有所述推料气缸，所述推料气缸的输出端与所述推料板固定连接，所述推料板朝向所述收集盒的一侧固定有多个推料细杆。

通过采用上述技术方案，推料气缸的输出端驱动推料板往复运动，带动推料细杆同时推动处于震动托盘上的多个试管移动至弧形槽内，试管在自身重力作用下，沿弧形槽滑向竖向槽，并落至模架内。

进一步设置为：所述机体于所述模架的两侧均设置有升降架，所述升降架远离所述机体的一端固定有激光对射传感器，其中一个所述升降架上设置有与所述激光对射传感器电性连接的蜂鸣器。

通过采用上述技术方案，试管下落至模架内后，且试管出现反装时，激光对射传感器检测到反装的试管高度高于其他正装试管，即刻传输信号至蜂鸣器，发出警报，同时锁紧模架，暂停模架进入下段工序，有效地减少了试管反装的情况，保障了试管的安全和正常生产。

进一步设置为：所述转移机构包括转动设置于所述导管通道和所述辊道之间的传送带，所述传送带的输送面与所述导管通道的底面持平，所述传送带的外表面沿所述传送带的圆周方向设置有多个隔板。

通过采用上述技术方案，处于导管通道出口端的一排试管受到振动盘的推力后转移至传送带上，同时传送带引导试管继续向前移动，利用隔板将传送带上传送的多排试管分隔开，减少前后排试管的相互碰撞，使得试管的传输井然有序。

进一步设置为：所述输送机构包括倾斜设置且倾斜角度相同的滑道、支承板、多个输送道，所述机体上间歇滑移设置有所述支承板，多个所述输送道固定连接于所述支承板远离所述机体的一侧，所述滑道的一端设置于所述辊道的出口端的正下方，所述滑道的另一端指向所述输送道的入口端。

通过采用上述技术方案，试管在辊道的出口端受到自身重力下落并落入滑道内，滑道引导试管滑向输送道内，当正对滑道出口端的输送道装满后，封闭滑道出口暂停试管的滑动，支承板带动多个输送道滑移，带动下一输送道对准滑道的出口，继续装管，直至多个输送道内装满后，开启输送道的出口端，输送道将试管依次装入收集盒内。

进一步设置为：所述机体于所述支承板的正下方设置有锲形座，所述锲形座内转动设置有丝杆，所述丝杆周侧螺纹套设有滑块，所述滑块远离所述丝杆的一端与所述支承板固定连接，所述锲形座的一端设置有驱动所述丝杆转动的驱动电机，所述机体于所述锲形座所处一侧固定有导向杆，所述导向杆周侧滑动套设有导向块，所述导向块与所述支承板远离所述丝杆的一端固定连接。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱动丝杆在锲形座内滑动，带动滑块和支承板往复滑动，实现输送道的间歇滑移，利用导向块在导向杆的滑移，对支承板的滑移进行平衡，保障了输送道滑移的稳定性。

进一步设置为：所述滑道朝向所述输送道的一端升降设置有第一挡块，所述输送道远离所述滑道的一端升降设置有第二挡块。

通过采用上述技术方案，利用第一挡块的升降控制滑道的出口端的启闭，利用第二挡块控制输送道的出口端的启闭。

进一步设置为：所述收集盒顶端固定有超声波传感器，所述超声波传感器与所述第二挡块电性连接。

通过采用上述技术方案，利用超声波传感器能够对收集盒内试管装满情况进行检测，并控制第二挡块的启闭，即对输送道的出料进行控制，有效地减少了试管在收集盒内堆积的现象，减少了试管受到磨损的情况。

进一步设置为：所述机体于所述辊道远离所述导管通道的一侧固定有挡板，所述挡板朝向所述辊道的一侧开设有多个弧槽。

通过采用上述技术方案，对输送至辊道上的试管进行拦截，减少试管位置偏移情况，利用弧槽对试管进行定位，实现试管在辊道上的自动整齐平铺。

进一步设置为：所述机体于所述真空吸嘴的正下方嵌设有废料盒。

通过采用上述技术方案，废料用于承接真空吸嘴释放的试管残次品，同时便于取出废料盒对试管残次品进行处理。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

（1）振动盘将试管按照一个朝向排序，并自动平铺至导管通道，利用传送带和隔板分批引导多排试管传送至辊道上，实现了自动理料，有效地避免了前后试管相互之间的碰撞和摩擦，减少了卡管现象；

（2）线阵相机对辊道上平铺的试管进行影像对比，实现对试管残次品进行定位，通过气动手指带动推杆将试管残次品推出，并通过真空吸嘴定位吸紧，实现试管残次品的快速剔除，保障了所装填的试管的质量。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图一；

图2是本发明的整体结构示意图二；

图3是图2中A部局部放大图；

图4是图1中B部局部放大图；

图5是沿图1中C-C线的剖视图；

图6是图5中D部局部放大图；

图7是图1中E部局部放大图；

图8是图1中F部局部放大图；

图9是图1中G部局部放大图；

图10是图1中H部局部放大图。

附图标记：1、机体；2、振动盘；3、导管通道；4、辊道；5、收集盒；6、震动托盘；7、模架；8、线阵相机；9、气动手指；10、推杆；11、真空吸嘴；12、装管架；13、推料气缸；14、推料板；15、弧形槽；16、竖向槽；17、推料细杆；18、升降架；19、激光对射传感器；20、蜂鸣器；21、传送带；22、隔板；23、滑道；24、支承板；25、输送道；26、锲形座；27、丝杆；28、滑块；29、驱动电机；30、导向杆；31、导向块；32、第一挡块；33、第二挡块；34、超声波传感器；35、挡板；36、弧槽；37、废料盒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种试管自动连续装填系统，本发明是通过以下技术方案得以实现的：包括机体1，参照图1与图2，机体1沿试管的输送方向依次设置有振动盘2、导管通道3、辊道4、收集盒5、模架7；振动盘2、导管通道3、辊道4用于自动引导试管有序且定向转移至收集盒5内，收集盒5的底部设置有震动托盘6，机体1上固定有驱动震动托盘6震动的马达，震动托盘6远离马达的一侧开设有多个并列的放置槽，放置槽与试管的周壁贴合。收集试管时，马达驱动震动托盘6震动，带动试管依次摆放至放置槽内。模架7用于装填试管，模架7内按阵列排列方式设置有多个用于插接试管的槽，且槽底为半球面状。半球面的槽保障了试管放置的稳定性。

机体1上固定有两个振动盘2，振动盘2周侧连接有四个输送轨道，两个振动盘2的输送轨道相互并列紧贴，输送轨道用于输送试管，输送轨道的轨道槽宽度大于试管管体的直径。通过振动盘2带动试管移动至输送轨道内，并有序排列并定向排出。

机体1上固定有多个平行设置的导管通道3，导管通道3优选为8个，导管通道3的一端与输送轨道的自由端固定衔接，8个导管通道3分别与输送轨道一一对应设置。利用导管通道3引导输送轨道上的试管有序的排出。机体1上于导管通道3和辊道4之间设置有用于引导试管从导管通道3转移至辊道4上的转移机构。

转移机构包括转动设置于导管通道3远离振动盘2的一端传送带21，传送带21的输送面与导管通道3的底面持平，且传送带21带的宽度与导管通道3的宽度相同，传送带21的外表面沿传送带21的圆周方向设置有多个隔板22。处于导管通道3出口端的一排试管受到振动盘2的推力后转移至传送带21上，同时传送带21引导试管继续向前移动，利用隔板22将传送带21上传送的多排试管分隔开，使得试管的传输井然有序，减少前后排试管的相互碰撞。

机体1于导管通道3远离振动盘2的一端转动设置有辊道4，辊道4的传输方向与传送带21的传输方向垂直设置，辊道4的传输面与传送带21传输面持平。利用辊道4将试管引导至收集盒5内，运输过程中，能够将试管自动平铺，保持相邻试管的间隔距离相等，减少了相邻试管的碰撞摩擦，进而减少了对试管的摩擦和损伤。

参照图2与图3，机体1于辊道4远离传送带21的一侧固定有挡板35，挡板35垂直于机体1的上端面设置，挡板35朝向辊道4的一侧开设有多个弧槽36，弧槽36呈半圆弧状。利用挡板35对辊道4上的试管进行限位，防止试管从辊道4的另一侧滑落，利用弧槽36对试管进行定位，实现试管在辊道4上的自动整齐平铺。

参照图1与图4，机体1于辊道4的正上方设置有线阵相机8，线阵相机8通过支杆固定于机体1上，机体1于辊道4远离导管通道3的一端设置有气动手指9，气动手指9的输出端朝向辊道4所处的一侧并固定连接有推杆10，机体1于辊道4远离气动手指9的一侧滑移设置有与推杆10配合使用的真空吸嘴11，推杆10和真空吸嘴11的轴线处于同一水平线上。输送过程中，线阵相机8对试管进行线阵扫描，并与已设定的完整试管影像进行对比，当检测处试管有磨损、缺口或裂痕时，线阵相机8传输信号至气动手指9，气动手指9带动推杆10将试管残次品推出辊道4，推出的同时，真空吸嘴11将试管残次品的另一端吸紧，实现快速移出试管残次品。

参照图2，机体1于真空吸嘴11的正下方嵌设有废料盒37，废料盒37呈长方体状且于朝向真空吸嘴11的一侧呈开口结构。废料用于承接真空吸嘴11释放的试管残次品，同时便于取出废料盒37对试管残次品进行处理。

参照图1与图2，机体1于辊道4和收集盒5之间设置有用于引导试管从辊道4转移至收集盒5内的输送机构，输送机构包括倾斜设置且倾斜角度相同的滑道23、支承板24、多个输送道25，参照图5，滑道23靠近辊道4的一端高于远离辊道4的一端，滑道23的一端固定于辊道4的出口端的正下方，滑道23的另一端指向输送道25的入口端，输送道25的出口端指向收集盒5的顶端，参照图1与图2，机体1上滑移设置有支承板24，支承板24与多个输送道25的底端固定连接。试管在辊道4的出口端受到自身重力下落并落入滑道23内，滑道23引导试管滑向输送道25内，当正对滑道23出口端的输送道25装满后，封闭滑道23出口暂停试管的滑动，支承板24带动多个输送道25滑移，带动下一输送道25对准滑道23的出口，继续装管，直至多个输送道25内装满后，开启输送道25的出口端，输送道25将试管依次装入收集盒5内。

机体1于支承板24的正下方设置有锲形座26，锲形座26远离机体1的一侧的倾斜角度与支承板24的倾斜角度相同。参照图6，锲形座26内转动设置有丝杆27，丝杆27周侧螺纹套设有滑块28，滑块28远离丝杆27的一端与支承板24固定连接，锲形座26的一端设置有驱动丝杆27转动的驱动电机29，驱动电机29通过联轴器与丝杆27同轴固定连接。驱动电机29驱动丝杆27在锲形座26内滑动，带动滑块28和支承板24往复滑动，实现输送道25的间歇滑移。

参照图7，机体1于锲形座26所处一侧固定有导向杆30，导向杆30周侧滑动套设有导向块31，导向块31与支承板24远离丝杆27的一端固定连接。利用导向块31在导向杆30的滑移，对支承板24的滑移进行平衡，保障了输送道25滑移的稳定性。

参照图8，滑道23朝向输送道25的一端升降设置有第一挡块32，滑道23的一侧固定有第一动力气缸（参照图1），第一动力气缸的输出端朝向滑道23的内部设置并与第一挡块32固定连接，输送道25远离滑道23的一端升降设置有第二挡块33，第二挡块33沿输送道25的长度方向延伸设置，支承板24的远离输送道25的一侧固定有第二动力气缸，第二动力气缸的输出端与第二挡块33固定连接。利用第一挡块32的升降控制滑道23的出口端的启闭，利用第二挡块33控制输送道25的出口端的启闭。

机体1上设置有用于引导试管从收集盒5转移至模架7内的装管机构，参照图5，装管机构包括一体注塑成形的装管架12、推料气缸13、推料板14，机体1于收集盒5远离输送道25的一侧固定有装管架12，收集盒5朝向装管架12的一侧开设有出料口，出料口与放置槽的槽口对应连通设置，出料口的宽度大小大于试管的直径大小，装管架12内从上至下依次设置有弧形槽15和竖向槽16，弧形槽15与出料口对应连通设置；

收集盒5朝向输送道25的一侧固定有推料气缸13，推料气缸13的输出端与推料板14固定连接，推料板14呈长方体状，推料板14垂直于震动托盘6设置，推料板14朝向收集盒5的一侧沿推料板14的长度方向固定有多个推料细杆17，参照图9，多个推料细杆17与多个放置槽一一对应设置。转移试管时，通过推料气缸13的输出端驱动推料板14往复运动，带动推料细杆17同时推动处于震动托盘6上的多个试管移动至弧形槽15内，试管在自身重力作用下，沿弧形槽15滑向竖向槽16，并落至模架7内。

参照图10，机体1于模架7的两侧均设置有升降架18，升降架18的轴线沿机体1的高度方向设置，升降架18包括固定端和升降端，升降端周侧穿设有调节螺栓并螺纹连接有调节螺母，固定端沿其轴向方向依次开设有多个调节孔。通过调节螺栓插接至不同的调节孔，来调节升降架18顶端相对机体1之间的距离，利用调节螺栓与调节螺母的螺纹连接，将升降架18的高度锁定。

升降架18远离机体1的一端固定有激光对射传感器19，其中一个升降架18上设置有与激光对射传感器19电性连接的蜂鸣器20。试管下落至模架7内后，且试管出现反装时，激光对射传感器19检测到反装的试管高度高于其他正装试管，即刻传输信号至蜂鸣器20，发出警报，同时锁紧模架7，暂停模架7进入下段工序，有效地减少了试管反装的情况，保障了试管的安全和正常生产。

参照图9，收集盒5顶端固定有超声波传感器34，超声波传感器34与第二挡块33电性连接。利用超声波传感器34能够对收集盒5内试管装满情况进行检测，并控制第二挡块33的启闭，即对输送道25的出料进行控制，有效地减少了试管在收集盒5内堆积的现象，减少了试管受到磨损的情况。

本实施例的实施原理及有益效果为：

利用振动盘2、导管通道3、传送带21、辊道4、滑道23、输送道25的依次传输，实现了试管的等间距、有序定向传输，减少了相邻试管之间的碰撞摩擦以及卡管现象，减小了对试管外表的磨损，保障了装填的试管的质量；通过线阵相机8对辊道4上传输的试管进行扫描影像对比，检测试管的裂痕和缺陷，并定位试管残次品，通过气动手指9、推杆10、真空吸嘴11的共同作用，剔除试管残次品，实现了试管残次品的自动检测和自动推出，进一步保障了所装填的试管的质量。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种试管自动连续装填系统，其特征在于：包括机体（1）、两个振动盘（2）、多排平行设置的导管通道（3）、辊道（4）、收集盒（5）、设置于所述收集盒（5）底部的震动托盘（6）、模架（7），所述机体（1）上设置有用于引导试管从所述收集盒（5）转移至所述模架（7）内的装管机构，所述机体（1）于所述导管通道（3）和所述辊道（4）之间还设置有用于引导试管从所述导管通道（3）转移至所述辊道（4）上的转移机构，所述辊道（4）与所述收集盒（5）之间设置有用于引导试管从所述辊道（4）转移至所述收集盒（5）内的输送机构；

所述机体（1）于所述辊道（4）的正上方设置有线阵相机（8），所述机体（1）于所述辊道（4）远离所述导管通道（3）的一端设置有气动手指（9），所述气动手指（9）的输出端朝向所述辊道（4）所处的一侧并固定连接有推杆（10），所述机体（1）于所述辊道（4）远离所述气动手指（9）的一侧滑移设置有与所述推杆（10）配合使用的真空吸嘴（11）。

2.根据权利要求1所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述装管机构包括一体注塑成形的装管架（12）、推料气缸（13）、推料板（14），所述装管架（12）内从上至下依次设置有弧形槽（15）和竖向槽（16），所述弧形槽（15）远离所述竖向槽（16）的一端与所述收集盒（5）内部连通，所述收集盒（5）远离所述装管架（12）的一侧固定有所述推料气缸（13），所述推料气缸（13）的输出端与所述推料板（14）固定连接，所述推料板（14）朝向所述收集盒（5）的一侧固定有多个推料细杆（17）。

3.根据权利要求1所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述机体（1）于所述模架（7）的两侧均设置有升降架（18），所述升降架（18）远离所述机体（1）的一端固定有激光对射传感器（19），其中一个所述升降架（18）上设置有与所述激光对射传感器（19）电性连接的蜂鸣器（20）。

4.根据权利要求1所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述转移机构包括转动设置于所述导管通道（3）和所述辊道（4）之间的传送带（21），所述传送带（21）的输送面与所述导管通道（3）的底面持平，所述传送带（21）的外表面沿所述传送带（21）的圆周方向设置有多个隔板（22）。

5.根据权利要求1所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述输送机构包括倾斜设置且倾斜角度相同的滑道（23）、支承板（24）、多个输送道（25），所述机体（1）上间歇滑移设置有所述支承板（24），多个所述输送道（25）固定连接于所述支承板（24）远离所述机体（1）的一侧，所述滑道（23）的一端设置于所述辊道（4）的出口端的正下方，所述滑道（23）的另一端指向所述输送道（25）的入口端。

6.根据权利要求5所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述机体（1）于所述支承板（24）的正下方设置有锲形座（26），所述锲形座（26）内转动设置有丝杆（27），所述丝杆（27）周侧螺纹套设有滑块（28），所述滑块（28）远离所述丝杆（27）的一端与所述支承板（24）固定连接，所述锲形座（26）的一端设置有驱动所述丝杆（27）转动的驱动电机（29），所述机体（1）于所述锲形座（26）所处一侧固定有导向杆（30），所述导向杆（30）周侧滑动套设有导向块（31），所述导向块（31）与所述支承板（24）远离所述丝杆（27）的一端固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述滑道（23）朝向所述输送道（25）的一端升降设置有第一挡块（32），所述输送道（25）远离所述滑道（23）的一端升降设置有第二挡块（33）。

8.根据权利要求7所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述收集盒（5）顶端固定有超声波传感器（34），所述超声波传感器（34）与所述第二挡块（33）电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述机体（1）于所述辊道（4）远离所述导管通道（3）的一侧固定有挡板（35），所述挡板（35）朝向所述辊道（4）的一侧开设有多个弧槽（36）。

10.根据权利要求1所述的一种试管自动连续装填系统，其特征在于，所述机体（1）于所述真空吸嘴（11）的正下方嵌设有废料盒（37）。

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