CN110480300A - 腔内切割吻合器推钉片自动装配机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种腔内切割吻合器推钉片自动装配机，适用于腔内切割吻合器钉仓自动装配推钉片。腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，包括机架、推钉片供料装置、钉仓供料装置、送推钉片机构和推钉片装配装置；机架上部装有机架工作台；钉仓供料装置安装在机架1的机架工作台一端，推片装配装置安装在机架的机架工作台中部，推钉片供料装置安装在推片装配装置侧面。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种腔内切割吻合器推钉片自动装配机，适用于腔内切割吻合器钉仓自动装配推钉片。
背景技术
腔内切割吻合器是外科手术中使用的的替代传统手工缝合的医疗器械，由于现代科技的发展和制作技术的改进；目前临床上使用的吻合器质量可靠，使用方便，尤其是缝合快速，操作方便，很少副作用和手术并发症深受医护人员和患者的欢迎。但是吻合器的吻合钉通常采用钛钉，钛钉尺寸较小，每个吻合器需要装配较多的钛钉，在吻合钉下部钉仓内设有钉仓推钉片槽，需要安装推钉片，在腔内切割吻合器吻合切割组织时，推钉片将吻合钉从钉仓内推出，在切割组织时同时将组织吻合。每个吻合器需要装配较多推钉片，目前主要是由工人手工进行装推钉片，在手工将推钉片插装到吻合器过程中容易发生偏斜，掉落等问题，每个吻合器需要装配较多的推钉片，工人容易漏装，而且装配速度较慢，输送定位装夹较困难，生产效率低满足不了工业化批量生产需求，需要一种吻合器自动装钉设备来满足吻合器批量自动化装推钉片需求。
发明内容
本发明目的是针对上述不足提供一种腔内切割吻合器推钉片自动装配机，可以自动给腔内切割吻合器钉仓自动装配推钉片, 装推钉片位置正确，不会出现推钉片发生偏斜，掉落、漏装等问题，而且装配速度快，生产效率高，满足了吻合器工业化批量自动化装推钉片需求。
腔内切割吻合器推钉片自动装配机是采取以下技术方案实现：
腔内切割吻合器推钉片自动装配机包括机架、推钉片供料装置、钉仓供料装置、送推钉片机构和推钉片装配装置。机架上部装有机架工作台。钉仓供料装置安装在机架的机架工作台一端，推片装配装置安装在机架的机架工作台中部，推钉片供料装置安装在推片装配装置5侧面。
推钉片供料装置包括振动圆盘、直线振动轨道。振动圆盘安装在机架工作台上，振动圆盘下部装有圆盘电磁振动器，直线振动轨道一端与振动圆盘出料口相连，直线振动轨道另一端与送推钉片机构相连，直线振动轨道下部装有直线轨道电磁振动器。
推钉片供料装置设置有二套，分别安装在机架工作台前后两侧。
钉仓供料装置包括钉仓工装夹具存放台，钉仓工装夹具、钉仓送料气缸、钉仓移送气缸。钉仓工装夹具存放台安装在机架工作台上，若干个钉仓工装夹具安装在钉仓工装夹具存放台上，在钉仓工装夹具前侧钉仓工装夹具存放台上安装有钉仓送料气缸，在钉仓工装夹具存放台中部后端装有钉仓移动气缸，将装有钉仓的钉仓工装夹具移送到装推钉片工作台上。
所述的钉仓工装夹具设置有钉仓工装夹具本体，在钉仓工装夹具本体上部设置有钉仓安装槽，钉仓工装夹具本体后部安装有钉仓压紧定位压板，钉仓压紧定位压板后部依次装有定位弹簧、螺丝、钢球，用于钉仓弹性压紧定位。钉仓安装在钉仓安装槽内，通过钉仓压紧定位压板压紧定位。
送推钉片机构具有推片气缸、推片储料块。推片储料块下部装有推片气缸，推片储料块上端设置有推片储料型腔，用于存放推片，在推片气缸推动下，将直线振动轨道传送过来推钉片，存储在推片储料块的推片储料型腔内，并送到上部推片装配装置，推片装配装置的夹紧块夹爪夹取推钉片，装入腔内切割吻合器钉仓。
所述推片装配装置设置有二套，分别安装在装推钉片工作台中部两侧。
推钉片装配装置包括推钉片搬运机构、安装块，上下装片机构、推钉片夹紧块、钉仓X方向移动机构、钉仓Y方向移动机构、钉仓工装夹具夹紧定位气缸、装推钉片工作台。
推钉片搬运机构具有搬运机械手，搬运机械手安装在装推钉片工作台上部。搬运机械手包括曲柄凸轮、连杆、伺服电机。伺服电机输出轴上装有曲柄凸轮，两连杆与曲柄凸轮相连。
安装块安装在两连杆上，在安装块上装有上下装片机构、钉仓工装夹具夹紧定位气缸。钉仓工装夹具夹紧定位气缸安装在安装块两侧，用于定钉仓工装夹具以及钉仓左右位置。
推钉片夹紧块安装在安装块下部，推钉片夹紧块上设置有夹紧装片槽。
所述上下装片机构具有上下装片气缸、插杆，上下装片气缸装有插杆，通过插杆将推钉片夹紧块的夹紧装片槽内的推钉片插入钉仓推钉片槽内。
装推钉片工作台安装在机架工作台上，装推钉片工作台下部装有钉仓X方向移动机构。钉仓X方向移动机构具有X方向直线导轨、X方向移动伺服电机，X方向滚珠丝杆安装在X方向直线导轨下部，X方向移动伺服电机安装在X方向直线导轨外端部与X方向滚珠丝杆相连，传动X方向直线导轨在X方向移动并带动装推钉片工作台以及装推钉片工作台上的装有钉仓的钉仓工装夹具装钉时在X方向移动。
在装推钉片工作台下部的钉仓X方向移动机构底部装有钉仓Y方向移动机构。钉仓Y方向移动机构具有Y方向直线导轨、Y方向滚珠丝杆、Y方向移动伺服电机。Y方向移动伺服电机安装在Y方向直线导轨外端部与Y方向滚珠丝杆相连，传动Y方向直线导轨在Y方向移动，并带动X方向移动机构、装推钉片工作台以及装推钉片工作台上的装有钉仓的钉仓工装夹具装推钉片时在Y方向移动。
在装推钉片工作台的钉仓工装夹具一侧装有位置检测传感器，位置检测传感器通过信号线与控制器相连，用于检测装推钉片状况，防止漏装，确保安装到位。
腔内切割吻合器推钉片自动装配机还设置有成品收纳工作台，成品收纳工作台设有推料气缸将装好推钉片腔内切割吻合器钉仓从装推钉片工作台移动到成品收纳工作台中，转到下道装钉工序。
腔内切割吻合器推钉片自动装配机配套有电气控制箱，电气控制箱装有可编程控制器PLC、显示屏、控制操作面板。
工作原理：
腔内切割吻合器推钉片自动装配机使用时，推钉片供料装置通过振动圆盘，把推钉片按照有序顺序，进行排列，然后在移动到直线振动轨道，在直线振动轨道会对不符合标准的推钉片进行预筛选，只让符合标准的推钉片进入到推钉片工位。
钉仓供料装置是人工先把需要装配的钉仓放入指定的钉仓工装夹具内，然后把钉仓工装夹具放入钉仓工装夹具存放台区域，当机器自动运行的时候，会通过钉仓送料气缸从钉仓工装夹具存放台区域自动取一个钉仓工装夹具，通过钉仓移送气缸，将装有钉仓的钉仓工装夹具移送到装推钉片工作台上，进行推钉片装配，装配完成，会再次从夹具存放区域取下一个钉仓夹具，进行装配，依次循环。
推钉片装配装置是通过高速搬运机械手从储料盘，通过顶料气缸把推钉片顶入到搬运机械手夹持工位里面，然后搬运机械手会把推钉片搬运到待组合的钉仓上面，通过气缸在把推钉片插入到钉仓里面，（钉仓会通过XY移动平台，根据设定的轨迹进行移动），整个推钉片供料装置设有2套振动圆盘，2套推钉片搬运机构，他们之间会进行交叉装配，以此节约时间。
成品收纳工作台设有推料气缸将装好推钉片腔内切割吻合器钉仓从装推钉片工作台移动到成品收纳工作台中，转到下道装钉工序。
腔内切割吻合器推钉片自动装配机设计合理，结构紧凑，由于设置机架、推钉片供料装置、钉仓供料装置、送推钉片机构和推钉片装配装置，给腔内切割吻合器自动装推钉片，装推钉片位置正确，不会出现推钉片发生偏斜，掉落、漏装等问题，而且装配速度快，装推钉片质量好，生产效率高，满足了吻合器工业化批量自动化装推钉片需求。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是腔内切割吻合器推钉片自动装配机结构示意图；
图2是腔内切割吻合器推钉片自动装配机的送推钉片机构和推钉片装配装置结构示意图；
图3是腔内切割吻合器推钉片自动装配机的推钉片装配装置结构示意图；
图4是图3腔内切割吻合器推钉片自动装配机的推钉片装配装置结构放大图；
图5是腔内切割吻合器推钉片自动装配机的钉仓X方向移动机构、钉仓Y方向移动机构结构示意图；
图6是腔内切割吻合器推钉片自动装配机的钉仓工装夹具结构示意图。
图中：1、机架，2、推钉片供料装置，3、钉仓供料装置，4、送推钉片机构，5、推钉片装配装置，6、成品收纳工作台，7、钉仓；
1-1、机架工作台；
2-1、振动圆盘，2-2、直线振动轨道，2-3、圆盘电磁振动器，2-4、直线轨道电磁振动器；
3-1、钉仓工装夹具存放台，3-2，钉仓工装夹具，3-3、钉仓送料气缸，3-4、钉仓移送气缸；
3-2-1、钉仓工装夹具本体，3-2-2、钉仓安装槽，3-2-3，钉仓压紧定位压板，3-2-4、定位弹簧，3-2-5、螺丝，3-2-6、钢球；
4-1、推片气缸，4-2、推片储料块；
5-1、推钉片搬运机构，5-2、安装块，5-3、上下装片机构，5-4、推钉片夹紧块，5-5、钉仓X方向移动机构，5-6、钉仓Y方向移动机构，5-7、钉仓工装夹具夹紧定位气缸，5-8、装推钉片工作台，5-9、位置检测传感器；
5-1-1、曲柄凸轮，5-1-2、连杆，5-1-3、伺服电机；
5-3-1、上下装片气缸，5-3-2、插杆；
5-5-1、X方向直线导轨，5-5-2、X方向移动伺服电机；
5-6-1、Y方向直线导轨，5-6-2、Y方向滚珠丝杆，5-6-3、Y方向移动伺服电机。
具体实施方式
参照附图1-6，腔内切割吻合器推钉片自动装配机包括机架1、推钉片供料装置2、钉仓供料装置3、送推钉片机构4和推钉片装配装置5。机架1上部装有机架工作台1-1。钉仓供料装置3安装在机架1的机架工作台1-1一端，推片装配装置5安装在机架1的机架工作台1-1中部，推钉片供料装置2安装在推片装配装置5侧面。
推钉片供料装置2包括振动圆盘2-1、直线振动轨道2-2。振动圆盘2-1安装在机架工作台1-1上，振动圆盘2-1下部装有圆盘电磁振动器2-3，直线振动轨道2-2一端与振动圆盘2-1出料口相连，直线振动轨道2-2另一端与送推钉片机构4相连，直线振动轨道2-2下部装有直线轨道电磁振动器2-4。
推钉片供料装置2设置有二套，分别安装在机架工作台1-1前后两侧。
钉仓供料装置3包括钉仓工装夹具存放台3-1，钉仓工装夹具3-2、钉仓送料气缸3-3、钉仓移送气缸3-4。钉仓工装夹具存放台3-1安装在机架工作台1-1上，若干个钉仓工装夹具3-2安装在钉仓工装夹具存放台3-1上，在钉仓工装夹具3-2前侧钉仓工装夹具存放台3-1上安装有钉仓送料气缸3-3，在钉仓工装夹具存放台3-1中部后端装有钉仓移动气缸3-4，将装有钉仓的钉仓工装夹具3-2移送到装推钉片工作台5-8上。
所述的钉仓工装夹具3-2设置有钉仓工装夹具本体3-2-1，在钉仓工装夹具本体3-2-1上部设置有钉仓安装槽3-2-2，钉仓工装夹具本体3-2-1后部安装有钉仓压紧定位压板3-2-3，钉仓压紧定位压板3-2-3后部依次装有定位弹簧3-2-4、螺丝3-2-5、钢球3-2-6，用于钉仓弹性压紧定位。钉仓安装在钉仓安装槽3-2-2内，通过钉仓压紧定位压板3-2-3压紧定位。
送推钉片机构4具有推片气缸4-1、推片储料块4-2。推片储料块4-2下部装有推片气缸4-1，推片储料块4-2上端设置有推片储料型腔，用于存放推片，在推片气缸4-1推动下，将直线振动轨道2-2传送过来推钉片，存储在推片储料块4-2的推片储料型腔内，并送到上部推片装配装置5，推片装配装置5的夹紧块夹爪夹取推钉片，装入腔内切割吻合器钉仓。
所述推片装配装置5设置有二套，分别安装在装推钉片工作台5-8两侧。
推钉片装配装置5包括推钉片搬运机构5-1、安装块5-2，上下装片机构5-3、推钉片夹紧块5-4、钉仓X方向移动机构5-5、钉仓Y方向移动机构5-6、钉仓工装夹具夹紧定位气缸5-7、装推钉片工作台5-8。
推钉片搬运机构5-1具有搬运机械手，搬运机械手安装在装推钉片工作台5-8上部。搬运机械手包括曲柄凸轮5-1-1、连杆5-1-2、伺服电机5-1-3。伺服电机输出轴上装有曲柄凸轮5-1-1，两连杆5-1-2与曲柄凸轮5-1-1相连。
安装块5-2安装在两连杆5-1-2上，在安装块5-2上装有上下装片机构5-3、钉仓工装夹具夹紧定位气缸5-7。钉仓工装夹具夹紧定位气缸5-7安装在安装块5-2两侧，用于定钉仓工装夹具以及钉仓左右位置。
推钉片夹紧块5-4安装在安装块5-2下部，推钉片夹紧块5-4上设置有夹紧装片槽。
所述上下装片机构5-3具有上下装片气缸5-3-1、插杆5-3-2，上下装片气缸5-3-1装有插杆5-3-2，通过插杆5-3-2将推钉片夹紧块5-4的夹紧装片槽内的推钉片插入钉仓推钉片槽内。
装推钉片工作台5-8安装在机架工作台1-1上，装推钉片工作台5-8下部装有钉仓X方向移动机构5-5。钉仓X方向移动机构5-5具有X方向直线导轨5-5-1、X方向移动伺服电机5-5-2，X方向滚珠丝杆安装在X方向直线导轨5-5-1下部，X方向移动伺服电机5-5-2安装在X方向直线导轨5-5-1外端部与X方向滚珠丝杆相连，传动X方向直线导轨5-5-1在X方向移动并带动装推钉片工作台5-8以及装推钉片工作台5-8上的装有钉仓的钉仓工装夹具3-2装钉时在X方向移动。
在装推钉片工作台5-8下部的钉仓X方向移动机构5-5底部装有钉仓Y方向移动机构5-6。钉仓Y方向移动机构5-6具有Y方向直线导轨5-6-1、Y方向滚珠丝杆5-6-2、Y方向移动伺服电机5-6-3。Y方向移动伺服电机5-6-3安装在Y方向直线导轨5-6-1外端部与Y方向滚珠丝杆5-6-2相连，传动Y方向直线导轨5-6-1在Y方向移动，并带动X方向移动机构5-5、装推钉片工作台5-8以及装推钉片工作台5-8上的装有钉仓的钉仓工装夹具3-2装推钉片时在Y方向移动。
在装推钉片工作台5-8的钉仓工装夹具3-2一侧装有位置检测传感器5-9，位置检测传感器通过信号线与控制器相连，用于检测装推钉片状况，防止漏装，确保安装到位。位置检测传感器采用市售光纤式位置检测传感器。
腔内切割吻合器推钉片自动装配机还设置有成品收纳工作台，成品收纳工作台设有推料气缸将装好推钉片腔内切割吻合器钉仓从装推钉片工作台5-8移动到成品收纳工作台中，转到下道装钉工序。
腔内切割吻合器推钉片自动装配机配套有电气控制箱，电气控制箱装有可编程控制器PLC、显示屏、控制操作面板。
腔内切割吻合器推钉片自动装配机使用时，推钉片供料装置2通过振动圆盘2-1，把推钉片按照有序顺序，进行排列，然后在移动到直线振动轨道2-2，在直线振动轨道会对不符合标准的推钉片进行预筛选，只让符合标准的推钉片进入到推钉片工位。
钉仓供料装置3，是人工先把需要装配的钉仓7放入指定的钉仓工装夹具3-2内，然后把钉仓工装夹具3-2放入钉仓工装夹具存放台3-1区域，当机器自动运行的时候，会通过钉仓送料气缸3-3从钉仓工装夹具存放台3-1区域自动取一个钉仓工装夹具3-2，通过钉仓移送气缸3-4，将装有钉仓的钉仓工装夹具3-2移送到装推钉片工作台5-8上，进行推钉片装配，装配完成，会再次从夹具存放区域取下一个钉仓夹具，进行装配，依次循环。
推钉片装配装置5是通过高速搬运机械手从储料盘，通过顶料气缸把推钉片顶入到搬运机械手夹持工位里面，然后搬运机械手会把推钉片搬运到待组合的钉仓上面，通过气缸在把推钉片插入到钉仓里面，（钉仓会通过XY移动平台，根据设定的轨迹进行移动），整个推钉片供料装置2设有2套振动圆盘2-2，2套推钉片搬运机构5-1，他们之间会进行交叉装配，以此节约时间。
成品收纳工作台设有推料气缸将装好推钉片腔内切割吻合器钉仓从装推钉片工作台5-8移动到成品收纳工作台6中，转到下道装钉工序。
Claims (10)
1.一种腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，包括机架、推钉片供料装置、钉仓供料装置、送推钉片机构和推钉片装配装置；机架上部装有机架工作台；钉仓供料装置安装在机架的机架工作台一端，推片装配装置安装在机架1的机架工作台中部，推钉片供料装置安装在推片装配装置侧面。
2.根据权利要求1所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，推钉片供料装置包括振动圆盘和直线振动轨道；振动圆盘安装在机架工作台上，振动圆盘下部装有圆盘电磁振动器，直线振动轨道一端与振动圆盘出料口相连，直线振动轨道另一端与送推钉片机构相连，直线振动轨道下部装有直线轨道电磁振动器。
3.根据权利要求1所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，钉仓供料装置包括钉仓工装夹具存放台，钉仓工装夹具、钉仓送料气缸和钉仓移送气缸；钉仓工装夹具存放台安装在机架工作台上，若干个钉仓工装夹具安装在钉仓工装夹具存放台上，在钉仓工装夹具前侧钉仓工装夹具存放台上安装有钉仓送料气缸，在钉仓工装夹具存放台中部后端装有钉仓移动气缸，将装有钉仓的钉仓工装夹具移送到装推钉片工作台上；
所述的钉仓工装夹具设置有钉仓工装夹具本体，在钉仓工装夹具本体上部设置有钉仓安装槽，后部安装有钉仓压紧定位压板，下部装有定位弹簧、螺丝、钢球，用于钉仓弹性压紧定位,钉仓安装在钉仓安装槽内，通过钉仓压紧定位压板压紧定位。
4.根据权利要求1所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，送推钉片机构具有推片气缸、推片储料块；推片储料块下部装有推片气缸，推片储料块上端设置有推片储料型腔，用于存放推片，在推片气缸推动下，将直线振动轨道传送过来推钉片，存储在推片储料块的推片储料型腔内，并送到上部推片装配装置，推片装配装置的夹紧块夹爪夹取推钉片，装入腔内切割吻合器钉仓。
5.根据权利要求1所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，推钉片装配装置包括推钉片搬运机构、安装块，上下装片机构、推钉片夹紧块、钉仓X方向移动机构、钉仓Y方向移动机构、钉仓工装夹具夹紧定位气缸、装推钉片工作台；
推钉片搬运机构具有搬运机械手，搬运机械手安装在装推钉片工作台上部,搬运机械手包括曲柄凸轮、连杆和伺服电机，伺服电机输出轴上装有曲柄凸轮，两连杆与曲柄凸轮相连；
安装块安装在两连杆上，在安装块上装有上下装片机构、钉仓工装夹具夹紧定位气缸，钉仓工装夹具夹紧定位气缸安装在安装块两侧，用于定钉仓工装夹具以及钉仓左右位置；
推钉片夹紧块安装在安装块下部，推钉片夹紧块上设置有夹紧装片槽。
6.根据权利要求5所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，所述上下装片机构具有上下装片气缸、插杆，上下装片气缸装有插杆，通过插杆将推钉片夹紧块的夹紧装片槽内的推钉片插入钉仓推钉片槽内。
7.根据权利要求5所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，装推钉片工作台安装在机架工作台上，装推钉片工作台下部装有钉仓X方向移动机构；钉仓X方向移动机构具有X方向直线导轨、X方向移动伺服电机，X方向滚珠丝杆安装在X方向直线导轨下部，X方向移动伺服电机安装在X方向直线导轨外端部与X方向滚珠丝杆相连，传动X方向直线导轨在X方向移动并带动装推钉片工作台以及装推钉片工作台上的装有钉仓的钉仓工装夹具装钉时在X方向移动；
在装推钉片工作台下部的钉仓X方向移动机构底部装有钉仓Y方向移动机构；钉仓Y方向移动机构具有Y方向直线导轨、Y方向滚珠丝杆、Y方向移动伺服电机；Y方向移动伺服电机安装在Y方向直线导轨外端部与Y方向滚珠丝杆相连，传动Y方向直线导轨在Y方向移动，并带动X方向移动机构、装推钉片工作台以及装推钉片工作台上的装有钉仓的钉仓工装夹具装推钉片时在Y方向移动。
8.根据权利要求1所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，在装推钉片工作台的钉仓工装夹具一侧装有位置检测传感器，位置检测传感器通过信号线与控制器相连，用于检测装推钉片状况，防止漏装，确保安装到位。
9.根据权利要求1所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，腔内切割吻合器推钉片自动装配机还设置有成品收纳工作台，成品收纳工作台设有推料气缸将装好推钉片腔内切割吻合器钉仓从装推钉片工作台移动到成品收纳工作台中，转到下道装钉工序。
10.根据权利要求1所述的腔内切割吻合器推钉片自动装配机，其特征在于，推钉片供料装置设置有二套，分别安装在机架工作台前后两侧；所述推片装配装置设置有二套，分别安装在装推钉片工作台中部两侧。
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