CN111186807A

CN111186807A - 自动安瓿开口器

Info

Publication number: CN111186807A
Application number: CN202010173342.9A
Authority: CN
Inventors: 苗润; 贾军庆
Original assignee: Shanghai Hengrunchang International Trade Co ltd
Current assignee: Shanghai Hengrunchang International Trade Co ltd
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-05-22

Abstract

自动安瓿开口器，所述自动安瓿开口器包括轨道，沿轨道依次设置有安瓿人工放置工位、紧固工位、安瓿切割工位以及安瓿口开启工位，所述轨道上设置有滑座及滑座驱动装置，滑座上可拆卸连接有夹具，所述夹具包括包括夹具底座，底座上设置有滑块，滑块包括左滑块及右滑块，左滑块及右滑块两侧设置有两根同型号的滚珠丝杠，滚珠丝杠两端分别设置有螺纹，滚珠丝杠两端螺纹的螺旋方向相反，滚珠丝杠两端互为反向的螺纹上分别螺接有两个螺母，两个螺母分别固定在左滑块及右滑块上，本发明提供了一种自动安瓿开口器，可以自动批量进行安瓿开口操作，工作效率高，可以有效降低人工成本，提高医护人员的工作效率。

Description

自动安瓿开口器

技术领域

本发明涉及一种自动安瓿开口器，属于医疗器械技术领域。

背景技术

安瓿是目前常用的药品容器，其容积通常为1、2、5、10、20ml等几种规格。安瓿在使用时在开启前需要人工先用砂轮在瓶颈处切出划痕，然后将瓶颈折断。相较于其它药品封装方式，安瓿瓶具有包装成本低，操作简易等优点，但由于开启时要借助砂轮等切割工具，有缺陷的安瓿或错误操作可导致的在开启安瓿时将乳头甚至瓶体弄碎，导致医务人员受伤及可能将玻璃碎片落入药液中造成污染，并且各医疗机构每日安瓿的使用量很大，在很多医院都设置了中心配液室来专门对药液进行开启配制，所占用人工成本及时间成本较高。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种自动安瓿开口器，可以自动批量进行安瓿开口操作，工作效率高，可以有效降低人工成本，提高医护人员的工作效率。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：自动安瓿开口器，所述自动安瓿开口器包括轨道，沿轨道依次设置有安瓿人工放置工位、紧固工位、安瓿切割工位以及安瓿口开启工位，所述轨道上设置有滑座及滑座驱动装置，滑座上可拆卸连接有夹具，所述滑座在滑座驱动装置的驱动下可带动夹具沿轨道依次通过人工放置工位、紧固工位、安瓿切割工位以及安瓿口开启工位，所述夹具包括包括夹具底座，底座上设置有滑块，滑块包括左滑块及右滑块，左滑块及右滑块可沿设置在底座上的滑道相向往复运动，左滑块及右滑块两侧设置有两根同型号的滚珠丝杠，滚珠丝杠两端分别设置有螺纹，滚珠丝杠两端螺纹的螺旋方向相反，滚珠丝杠两端互为反向的螺纹上分别螺接有两个螺母，两个螺母分别固定在左滑块及右滑块上，滚珠丝杠一端固定设置有紧固件；所述紧固工位上设置有夹具松紧装置，所述夹具松紧装置包括紧固横向驱动装置及松紧动力装置，松紧动力装置的动力输出端设置有与滚珠丝杠上的紧固件匹配的紧固夹持装置，紧固横向驱动装置水平驱动紧固夹持装置在水平方向朝向夹具方向往复运动，松紧动力装置配合紧固夹持装置及紧固件控制滚珠丝杠的正向及反向转动；所述安瓿切割工位设置有安瓿切割装置，安瓿切割装置包括切割头以及切割头驱动装置，切割头驱动装置可驱动切割头切除夹具上紧固的安瓿瓶口；所述安瓿口开启工位设置有安瓿瓶开口装置，所述安瓿瓶开口装置包括瓶口夹持装置及瓶口旋转驱动装置，瓶口夹持装置夹持住安瓿瓶口，瓶口旋转驱动装置驱动瓶口夹持装置旋转并折断安瓿瓶口；进一步的，所述轨道为环形轨道，安瓿人工放置工位、紧固工位、安瓿切割工位以及安瓿口开启工位沿环形轨道的周向依次布置；所述紧固横向驱动装置及松紧动力装置为伺服电机，设置在松紧动力装置处伺服电机的输出端设置有转矩传感器，所述紧固件为方头螺头或六角螺头，所述紧固夹持装置为机械手指或与方头螺母或六角螺母配合的螺母；所述切割头驱动装置包括切割头水平驱动电机及切割头垂直驱动电机，所述切割头为切割砂轮或金属切割片，切割头水平驱动电机及切割头垂直驱动电机驱动切割头在水平及竖直方向上往复运动；安瓿口开启工位设置有开启水平驱动电机及开启垂直驱动电机，所述瓶口夹持装置为机械手指，机械手指由夹持伺服电机驱动开合，开启水平驱动电机及开启垂直驱动电机驱动机械手指在水平及竖直方向上往复运动；进一步的，所述夹具上设置的左滑块及右滑块均包括上连接块及下连接块，上连接块及下连接块之间设置有两个转辊，左滑块与右滑块相对于夹具的的水平轴线呈镜像设置；所述夹具底座上设置有原点定位接近开关；所述安瓿切割工位设置有转辊驱动装置，转辊驱动装置包括伸缩电机及设置在伸缩电机输出端上的驱动轮，驱动轮的水平位置与转辊的水平位置相对应，驱动轮的转轴水平位置位于两个转辊的中间位置，驱动轮由驱动电机驱动旋转运动；进一步的，所述滑座及夹具底座上分别设置有至少两个定位磁铁，夹具底座上的定位磁铁与滑座上的定位磁铁位置相对应；进一步的，所述安瓿切割工位以及安瓿口开启工位设置有夹具夹持装置，夹具夹持装置包括夹紧臂水平驱动电机及两个夹紧臂，两个夹紧臂分别位于夹具底座的两侧，两个夹紧臂在夹紧臂驱动电机的作用下作开合运动，夹紧臂水平驱动电机驱动夹紧臂在水平方向上往复运动；进一步的，所述安瓿切割工位设置有吹扫头，吹扫头与压缩空气源连接，吹扫头的出口方向朝向切割头的方向；进一步的，所述切割头底部设置有水平的压力弹簧，压力弹簧底部抵接有压力传感器；进一步的，自动安瓿开口器的轨道上设置有多个滑座；所述夹具上的左滑块及右滑块均设置有相互对应的多个上连接块及下连接块，右滑块及左滑块的上连接块及下连接块分别连接为一体。

本发明的积极有益技术效果在于：本发明通过沿轨道依次设置安瓿人工放置工位、紧固工位、安瓿切割工位以及安瓿口开启工位，可以实现机械自动批量开启安瓿瓶的操作，轨道的滑座上可拆卸连接有夹具，便于与自动配液仪等医疗机械整合，提高适用性，可以对多个安瓿瓶同时操作，夹具上设置的双向丝杠配合PLC控制系统可以自动识别安瓿型号，提高设备的自动化程度，减少失误操作；通过在夹具上设置与驱动轮配合的转辊可以在切割瓶颈时转动安瓿瓶，保证开启质量；切割工位设置的吹扫头可减少工作过程中产生的碎屑对药液的污染。

附图说明

图1为本发明一个实施例整体布置示意图。

图2为本发明一个实施例夹具的结构示意图。

图3为本发明一个实施例夹具的俯视示意图。

图4为本发明一个实施例切割工位的结构示意图。

图5为本发明一个实施例折颈工位的结构示意图。

图6为本发明一个实施例夹具夹持装置的结构示意图。

图7为本发明一个实施例设置在夹具上滚珠丝杠的结构示意图。

具体实施方式

为了更充分的解释本发明的实施，以下提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。结合附图对本发明进一步详细的解释，附图中标记为：1. 弧形轨道；2. 人工放置工位；3. 紧固工位；4. 安瓿切割工位；5. 安瓿口开启工位；6. 轨道电机；7. 夹具释放工位；8. 紧固工位夹具松紧装置；9. 安瓿切割装置；10；安瓿瓶开口装置；11. 夹具释放工位夹具松紧装置；12. 左滑块；13. 右滑块；14. 螺母A；15. 螺母B；16. 下连接块；17. 上连接块；18. 转辊；19. 滚珠丝杠；20. 方头螺栓；21. 切割片；22. 压力弹簧；23. 切割头水平驱动电机；24. 切割头垂直驱动电机；25. 伸缩电机；26. 驱动轮；27. 驱动电机；28. 开启垂直驱动电机；29. 夹持伺服电机；30. 机械手指；31. 紧固横向驱动伺服电机；32. 夹紧臂水平驱动电机；33. 夹紧臂；34. 定位磁铁；35.开启水平驱动电机；36. 切割片旋转电机；37. 折颈旋转电机。

如图所示：自动安瓿开口器包括弧形轨道1，沿弧形轨道依次设置有安瓿人工放置工位2、紧固工位3、安瓿切割工位4以及安瓿口开启工位5，弧形轨道上设置有多个滑座，本实施例中弧形轨道上设置了六个滑座，滑座由轨道电机6驱动沿弧形轨道逆时针运转，本实施例中采用滑座及夹具采用磁性连接，滑座及夹具上均设置有定位磁铁34，滑座及夹具上的定位磁铁位置上下相互对应并且异性磁极相对，采用磁性连接的优势在于可以在需要时利用机械推杆等移位工具将夹具从滑座上推向后续工序以进行连续配液操作，滑座带动夹具沿弧形轨道依次通过人工放置工位2、紧固工位3、安瓿切割工位4以及安瓿口开启工位5，安瓿瓶在人工放置工位置入夹具后通过以上四个工位已完成开启工作，为提高设备的自动化水平，本实施例中还设置了夹具释放工位7，紧固工位设置有紧固工位夹具松紧装置8，夹具释放工位设置有夹具释放工位夹具松紧装置11，紧固工位夹具松紧装置及夹具释放工位夹具松紧装置的结构相同，均包括紧固横向驱动伺服电机及松紧伺服电机，松紧伺服电机的输出轴设置有转矩传感器及与滚珠丝杠上的方头螺栓相匹配的机械手指或方头螺母，紧固工位设置的夹具松紧装置用于将夹具合紧以固定夹具内放置的安瓿，夹具释放工位设置的夹具松紧装置用于释放抽出药液后的空安瓿瓶。

如图2及图3所示，本实施例中夹具包括夹具底座，底座上设置有滑块，滑块包括左滑块12及右滑块13，左滑块及右滑块可沿设置在底座上的滑道相向往复运动，滑块上设置上连接块及下连接块，上连接块及下连接块之间设置有两个转辊18，左滑块与右滑块相对于夹具的的水平轴线呈镜像设置，在夹具底座上设置有原点定位接近开关；本发明中，左滑块、右滑块及左右滑块上分别设置的两个转辊构成一个夹持功能单元，一套夹具上的夹持功能单元可以为单个也可以为多个，当有多个夹持功能单元时，夹具上的左滑块及右滑块设置有相对的多个上连接块17及下连接块16，右滑块及左滑块的上连接块及下连接块分别连接为一体，此种设置可使一个夹具同时夹持多个安瓿瓶。夹具上左滑块及右滑块两侧设置有两根同型号的滚珠丝杠19，滚珠丝杠两端分别设置有螺旋方向相反的螺纹，滚珠丝杠本体通过支撑座与底座连接，支撑座在图中未示出，滚珠丝杠两端互为反向的螺纹上分别螺接有螺母A14及螺母B15，螺母A及螺母B分别固定在左滑块及右滑块上，滚珠丝杠一端固定设置有方头螺栓，与紧固工位及夹具释放工位上设置的松紧伺服电机机械手指或方头螺母匹配。

如图4所示，安瓿切割工位设置有安瓿切割装置，安瓿切割装置包括切割片21、驱动切割片旋转的切割片旋转电机36以及切割头驱动装置，切割头驱动装置包括切割头水平驱动电机23及切割头垂直驱动电机24，切割头水平驱动电机及切割头垂直驱动电机驱动切割头在水平及竖直方向上往复运动，本实施例中，切割头底部设置有水平的压力弹簧22，压力弹簧底部抵接有压力传感器；安瓿切割工位还设置有转辊驱动装置，转辊驱动装置包括伸缩电机25及设置在伸缩电机输出端上的驱动轮26，驱动轮的水平高度与转辊的水平高度相对，驱动轮的转轴水平位置位于两个转辊的中间位置，驱动轮由驱动电机27驱动旋转运动。

安瓿口开启工位设置有开启水平驱动电机35、折颈旋转电机37及开启垂直驱动电机28，瓶口夹持装置包括机械手指30及夹持伺服电机29，开启水平驱动电机及开启垂直驱动电机驱动机械手指在水平及竖直方向上往复运动，机械手指由夹持伺服电机驱动开合以夹持住安瓿瓶口，折颈旋转电机驱动机械手指旋转以折断安瓿瓶口。

本实施例中安瓿切割工位以及安瓿口开启工位设置有如图6所示的夹具夹持装置，夹具夹持装置包括夹紧臂水平驱动电机32及两个夹紧臂33，两个夹紧臂分别位于夹具底座的两侧，两个夹紧臂在夹紧臂驱动电机的作用下作开合运动，夹紧臂水平驱动电机驱动夹紧臂在水平方向上往复运动。

本发明在使用时，夹具置于人工放置工位的滑座上，人工将安瓿瓶放入夹具的两个转辊之间，随后夹具随滑座转至紧固工位，夹具松紧装置的紧固横向驱动伺服电机驱动松紧伺服电机及方头螺母朝向夹具运动，由于夹具与夹具松紧装置的间距是固定的，因此方头螺母的运动初始位置及位移量可记录在PLC中并由PLC控制，方头螺母与方头螺栓结合后，按以下方法确定滚珠丝杠转动原点：松紧伺服电机带动丝杠使滑块向预设的原点走（可以用稍快速度），当原点定位接近开关检测到滑块时，马上停止松紧伺服电机，随后在不变方向的情况下启动松紧伺服电机再走一点距离，然后再用很慢速度向反方向走，当原点定位接近开关释放时，马上停止，此时滑块的位置为原点。夹具原点定位后，同一夹具每次放的安瓿瓶型号应一致，放置完毕后松紧伺服电机在PLC控制下运行将安瓿夹紧，伺服电机输出端的转距传感器测量值达到阈值后PLC控制松紧伺服电机停转，伺服电机记录滑块的行程并通过预先存在PLC内的安瓿直径规格判断此时夹具中的安瓿型号。标准安瓿的尺寸规格见下表：

夹具在紧固工位紧固完毕后，夹具运转至安瓿切割工位，切割工位上设置的夹具夹持装置在PLC控制下夹紧臂水平驱动电机驱动夹紧臂在水平方向上向夹具方向运动并控制夹紧臂夹紧夹具；PLC按照安瓿型号控制切割头垂直驱动电机至相应型号安瓿的瓶颈水平位置，切割头水平驱动电机驱动切割头朝向安瓿方向运动，通过PLC内相应型号的安瓿颈外径及设置在压力弹簧底部的压力传感器所受压力阈值控制切割头的水平运动距离使切割头以合适的力度抵接在安瓿瓶颈上；安瓿切割工位的转辊驱动装置上的伸缩电机同时水平动作使驱动轮抵接在两个转辊之间，驱动轮由驱动电机27驱动旋转运动带动转辊旋转，转辊带动安瓿旋转同时切割头旋转在安瓿颈处刻下切割痕。

安瓿颈部切割完毕后，夹紧臂、驱动轮以及切割头回位，夹具运转至安瓿口开启工位，PLC控制开启垂直驱动电机至相应型号安瓿口高度，并且驱动开启水平驱动电机使机械手指至安瓿口夹持位置，夹持伺服电机夹持住切割痕上方的瓶颈后折颈旋转电机旋转使安瓿瓶头从切割痕处分离，随后机械手指放松，废弃安瓿头落入工位下方回收箱中，机械手指归位，完成安瓿开启工作。

本发明中扭矩传感器可采用无底座的微量程扭矩传感器如HCNJ-104扭矩传感器，接近开关可选用霍尔元件接近开关或槽式光电开关，目前常用的PLC控制器如西门子S7-1500或三菱的Q系列PLC均可用于本发明中，安瓿瓶型号存入相应的PLC控制系统的EPROM存储装置并通过PLC按照安瓿型号控制相应的伺服电机、环形轨道的运转，以及与扭矩传感器、输入/输出面板和接近开关的连接为现有技术中的常用应用，在此不再赘述。

在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

Claims

1.自动安瓿开口器，其特征在于：所述自动安瓿开口器包括PLC控制系统及轨道，PLC控制系统包括PLC控制器及输入/输出面板，沿轨道依次设置有安瓿人工放置工位、紧固工位、安瓿切割工位以及安瓿口开启工位，所述轨道上设置有滑座及滑座驱动装置，滑座上可拆卸连接有夹具，所述滑座在滑座驱动装置的驱动下可带动夹具沿轨道依次通过人工放置工位、紧固工位、安瓿切割工位以及安瓿口开启工位，所述夹具包括包括夹具底座，底座上设置有滑块，滑块包括左滑块及右滑块，左滑块及右滑块可沿设置在底座上的滑道相向往复运动，左滑块及右滑块两侧设置有两根同型号的滚珠丝杠，滚珠丝杠两端分别设置有螺纹，滚珠丝杠两端螺纹的螺旋方向相反，滚珠丝杠两端互为反向的螺纹上分别螺接有两个螺母，两个螺母分别固定在左滑块及右滑块上，滚珠丝杠一端固定设置有紧固件；所述紧固工位上设置有夹具松紧装置，所述夹具松紧装置包括紧固横向驱动装置及松紧动力装置，松紧动力装置的动力输出端设置有与滚珠丝杠上的紧固件匹配的紧固夹持装置，紧固横向驱动装置水平驱动紧固夹持装置在水平方向朝向夹具方向往复运动，松紧动力装置配合紧固夹持装置及紧固件控制滚珠丝杠的正向及反向转动；所述安瓿切割工位设置有安瓿切割装置，安瓿切割装置包括切割头以及切割头驱动装置，切割头驱动装置可驱动切割头切除夹具上紧固的安瓿瓶口；所述安瓿口开启工位设置有安瓿瓶开口装置，所述安瓿瓶开口装置包括瓶口夹持装置及瓶口旋转驱动装置，瓶口夹持装置夹持住安瓿瓶口，瓶口旋转驱动装置驱动瓶口夹持装置旋转并折断安瓿瓶口。

2.根据权利要求1所述的自动安瓿开口器，其特征在于：所述轨道为环形轨道，安瓿人工放置工位、紧固工位、安瓿切割工位以及安瓿口开启工位沿环形轨道的周向依次布置；所述紧固横向驱动装置及松紧动力装置为伺服电机，设置在松紧动力装置处伺服电机的输出端设置有转矩传感器，所述紧固件为方头螺头或六角螺头，所述紧固夹持装置为机械手指或与方头螺母或六角螺母配合的螺母；所述切割头驱动装置包括切割头水平驱动电机及切割头垂直驱动电机，所述切割头为切割砂轮或金属切割片，切割头水平驱动电机及切割头垂直驱动电机驱动切割头在水平及竖直方向上往复运动；安瓿口开启工位设置有开启水平驱动电机及开启垂直驱动电机，所述瓶口夹持装置为机械手指，机械手指由夹持伺服电机驱动开合，开启水平驱动电机及开启垂直驱动电机驱动机械手指在水平及竖直方向上往复运动。

3.根据权利要求1所述的自动安瓿开口器，其特征在于：所述夹具上设置的左滑块及右滑块均包括上连接块及下连接块，上连接块及下连接块之间设置有两个转辊，左滑块与右滑块相对于夹具的的水平轴线呈镜像设置；所述夹具底座上设置有原点定位接近开关；所述安瓿切割工位设置有转辊驱动装置，转辊驱动装置包括伸缩电机及设置在伸缩电机输出端上的驱动轮，驱动轮的水平位置与转辊的水平位置相对应，驱动轮的转轴水平位置位于两个转辊的中间位置，驱动轮由驱动电机驱动旋转运动。

4.根据权利要求1所述的自动安瓿开口器，其特征在于：所述滑座及夹具底座上分别设置有至少两个定位磁铁，夹具底座上的定位磁铁与滑座上的定位磁铁位置相对应。

5.根据权利要求1所述的自动安瓿开口器，其特征在于：所述安瓿切割工位以及安瓿口开启工位设置有夹具夹持装置，夹具夹持装置包括夹紧臂水平驱动电机及两个夹紧臂，两个夹紧臂分别位于夹具底座的两侧，两个夹紧臂在夹紧臂驱动电机的作用下作开合运动，夹紧臂水平驱动电机驱动夹紧臂在水平方向上往复运动。

6.根据权利要求1所述的自动安瓿开口器，其特征在于：所述安瓿切割工位设置有吹扫头，吹扫头与压缩空气源连接，吹扫头的出口方向朝向切割头的方向。

7.根据权利要求1所述的自动安瓿开口器，其特征在于：所述切割头底部设置有水平的压力弹簧，压力弹簧底部抵接有压力传感器。

8.根据权利要求3所述的自动安瓿开口器，其特征在于：自动安瓿开口器的轨道上设置有多个滑座；所述夹具上的左滑块及右滑块均设置有相互对应的多个上连接块及下连接块，右滑块及左滑块的上连接块及下连接块分别连接为一体。