CN112353390B

CN112353390B - 一种针的自动装载、扎针与回收机构及控制方法

Info

Publication number: CN112353390B
Application number: CN202011254672.7A
Authority: CN
Inventors: 杨观赐; 蒋亚汶; 王越; 刘赛赛; 李国政; 何玲; 李杨; 袁庆霓; 刘丹
Original assignee: Guizhou University
Current assignee: Guizhou University
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2040-11-11
Also published as: CN112353390A

Abstract

本发明的一种针的自动装载、扎针与回收机构，包括：采血针装载平台（1）、采血针存储平台（2）、采血针回收箱（4）、指床（5）安装在支架（3）上，所述采血针存储平台（2）、采血针回收箱（4）、指床（5）位于采血针装载平台（1）下方。采血针存储支架（22）安装在滑块B（26）上，采血针存储托盘（21）安装在采血针存储支架（22）上，采血针（111）可插入采血针存储托盘（21）内放置。其控制方法，包括：装载采血针模式、扎针模式、回收采血针模式和加注采血针模式。本发明具有结构简单可靠，能防止针尖氧化污染，且操作过程稳定，能实现自动化控制的特点。

Description

一种针的自动装载、扎针与回收机构及控制方法

技术领域

本发明涉及医疗健康领域，具体涉及一种针的自动装载、扎针与回收机构及控制方法。

背景技术

血糖仪是一种便携式血糖浓度实时检测仪器，方便使用者进行血糖监测与管理。利用袖珍血糖仪，患者可以通过用一滴毛细血管全血可快速的自测血糖。患者自测血糖通常需要血糖仪、采血笔、采血针及血糖试纸这四部分。

现有技术中，中国专利CN 105807060 A公开了一种应用于血糖仪的便携式采血装置，该装置的中部是用来放试纸的，左部用于针头的装配，右部用于一次性针头的回收。消毒、针头安装、扎针、试纸测量全都需要手工完成。中国专利CN 104792994 A公开了一种基于血糖管理的一体化连续式血糖仪，该装置的左边腔是用来弹射针头并转移针头的，中间腔是针头储存腔用来存放针头与废弃针头，右边腔是试纸腔，用于血糖的监测数据的读取。它不能很好的退出试纸的操作，需要手动推出试纸，并且没有存储废试纸的地方，容易造成二次污染。中国专利CN 110946593 A公开了一种高效更换针头的血糖仪，但它无固定式血糖针在穿刺的过程中会造成针头抖动，从而扩大伤口。总之，现有的血糖仪存在以下不足：

1. 采血针为一次性消耗品，每次使用需要在采血笔上安装采血针，调整弹簧压力，使用完毕后需要卸下采血针，使用者多为老年糖尿病患者，使用者难以独立完成此相对复杂过程，容易被针尖误伤；

2. 每次使用都需要处理采血针，采血针上会有血迹残留，容易造成交叉感染；

3. 采血针一般用瓶子封装，不方便使用与存储。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提出了一种结构简单可靠，能防止针尖氧化污染，且操作过程稳定，能实现自动化控制的针的自动装载、扎针与回收机构及控制方法。

本发明的一种针的自动装载、扎针与回收机构，包括：采血针装载平台、采血针存储平台、采血针回收箱、指床安装在支架上，所述采血针存储平台、采血针回收箱、指床位于采血针装载平台下方，其中：所述采血针装载平台上设有电机A，凸轮安装在电机A轴上，凸轮下方设有滚子，滚子安装在推杆上，推杆安装在推杆支架上，推杆支架与推杆支架轴相连接，弹簧套装于推杆支架轴上、并位于推杆支架与采血针装载支架之间；电磁铁支架安装在推杆支架轴端部，电磁铁安装在电磁铁支架上，电磁铁下方设有采血针；采血针装载支架安装在滑块A上，滑块A安装在丝杆A和光杆A上，电机B、丝杆A、光杆A、限位开关A与限位开关B安装在丝杆支架上，电机B与丝杆A端部连接。

所述采血针存储平台上设有光杆B、丝杆B、电机C、限位开关C与限位开关D安装在丝杆支架上，电机C与丝杆B端部连接，滑块B安装在丝杆B与光杆B上；采血针存储支架安装在滑块B上，采血针存储托盘安装在采血针存储支架上，采血针可插入采血针存储托盘内放置。

上述针的自动装载、扎针与回收机构，其中：所述电磁铁上设有凸台、采血针上端内安装铁片，采血针上端的内壁为圆锥型孔、且小端半径与电磁铁上的凸台半径相同。

上述针的自动装载、扎针与回收机构，其中：所述弹簧套装于推杆支架轴上、并位于推杆支架与直线轴承之间，直线轴承安装固定在采血针装载支架上。

一种针的自动装载、扎针与回收的控制方法，包括；装载采血针模式、扎针模式、回收采血针模式和加注采血针模式；

所述装载采血针模式：首先电机A驱动凸轮旋转使电磁铁向上移动到凸轮行程最近点位置、电机B驱动滑块A移动至采血针与采血针存储托盘上方对应位置，电机C驱动滑块B带动采血针存储托盘移动至与电磁铁上的凸台对应位置，电机A驱动凸轮旋转使电磁铁向下移动到凸轮行程最远点位置使电磁铁上的凸台与采血针内铁片接触，之后电磁铁通电，电机A驱动凸轮旋转使电磁铁向上移动到凸轮行程最近点位置，使采血针脱离采血针托盘完成装载采血针。

所述扎针模式：电机B驱动滑块A移动至采血针与指床上方对应位置，然后电机A驱动凸轮旋转一圈使采血针快速进行一次往复直线运动扎破手指表皮，完成扎针。

所述回收采血针模式；电机B驱动滑块A移动至电磁铁与采血针回收箱上方对应位置，然后电铁磁断电，采血针落入采血针回收箱内。

所述加注采血针模式：如果电磁铁位于采血针存储托盘上方，使电机B驱动滑块A移动到其他工位；电机C驱动滑块B带动采血针存储平台移动到最外侧，等待用于取走采血针托盘和加注好新的采血针托盘及采血针阵列之后，电机C驱动滑块B带动采血针存储平台移动到丝杆B端部位置。

本发明与现有技术的相比，具有明显的有益效果，由以上方案可知，所述采血针存储平台、采血针回收箱、指床位于采血针装载平台下方，所述采血针装载平台上设有电机A，凸轮安装在电机A轴上，凸轮下方设有滚子，滚子安装在推杆上，推杆安装在推杆支架上，推杆支架与推杆支架轴相连接，弹簧套装于推杆支架轴上、并位于推杆支架与采血针装载支架之间；电磁铁支架安装在推杆支架轴端部，电磁铁安装在电磁铁支架上，电磁铁下方设有采血针；采血针装载支架安装在滑块A上，滑块A安装在丝杆A和光杆A上，电机B、丝杆A、光杆A、限位开关A与限位开关B安装在丝杆支架上，电机B与丝杆A端部连接。使用凸轮机构驱动采血针，使用弹簧进行力封闭，可以减少震动和针尖抖动，并且集中回收采血针，避免每次都要处理采血针，减少使用者与已使用采血针的接触次数。采血针存储支架安装在滑块B上，采血针存储托盘安装在采血针存储支架上，采血针可插入采血针存储托盘内放置。存储采血针时候使用托盘保护针尖，防止针尖氧化污染；简化使用者加采血针的方法，使用成品托盘加装，让使用者一次加装多枚采血针。所述电磁铁上设有凸台、采血针上端内安装铁片，采血针上端的内壁为圆锥型孔、且小端半径与电磁铁上的凸台半径相同，使用电磁方法装载和卸载采血针，简单可靠，并采用自定心保证相对位置。此外，血糖仪采血针自动装载、扎针与回收的控制方法，包括装载采血针模式、扎针模式、回收采血针模式和加注采血针模式，建立自动化装载采血针、扎针、卸载采血针过程，实现自动化控制，简化使用者操作过程。总之，本发明具有如下特点：

1. 建立自动化装载采血针、扎针、卸载采血针过程，实现自动化控制，简化使用者操作过程；

2. 存储采血针时候使用托盘保护针尖，防止针尖氧化污染；

3. 集中回收采血针，避免每次都要处理采血针，减少使用者与已使用采血针的接触次数；

4. 简化使用者加采血针的方法，使用成品托盘加装，让使用者一次加装多枚采血针；

5. 使用电磁方法装载和卸载采血针，简单可靠，并采用自定心保证相对位置；

6. 使用凸轮机构驱动采血针，使用弹簧进行力封闭，可以减少震动和针尖抖动；

以下通过具体实施方式，进一步说明本发明的有益效果。

附图说明

图1为本发明的立体结构图；

图2为图1的采血针装载平台的凸轮部分的局部立体结构图；

图3为图1的采血针装载平台的电磁铁、采血针部分的局部结构图；

图4为图1的采血针装载平台的滑块A、丝杆A、光杆A部分的局部立体结构图；

图5为图1的采血针存储平台局部立体结构图；

图6为图5的采血针存储托盘、采血针存储支架部分的局部立体爆炸结构图；

图7为本发明的控制方法的流程图；

图8为本发明实施例中的使用状态图。

图中标识：

1、采血针装载平台；2、采血针存储平台；3、支架；4、采血针回收箱；5、指床；6、手指；

11、电机A；12、凸轮；13、推杆支架；14、推杆支架轴；15、弹簧；16、电机B；17、直线轴承；18、采血针装载支架；19、电磁铁支架；110、电磁铁；111、采血针；112、滚子；113、推杆；114、滑块A；115、丝杆A；116、光杆A；117、丝杆支架 A；118、限位开关A；119、限位开关B；120、凸台；121、铁片；

21、采血针存储托盘；22、采血针存储支架；23、光杆B；24、丝杆支架B；25、丝杆B；26、滑块B；27、电机C；28、限位开关C；29、限位开关D。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种针的自动装载、扎针与回收机构及控制方法的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

参见图1-6，本发明的一种针的自动装载、扎针与回收机构，包括：采血针装载平台1、采血针存储平台2、采血针回收箱4、指床5安装在支架3上，所述采血针存储平台2、采血针回收箱4、指床5位于采血针装载平台1下方，其中：所述采血针装载平台1上设有电机A11，凸轮12安装在电机A11轴上，凸轮12下方设有滚子112，滚子112安装在推杆113上，推杆113安装在推杆支架13上，推杆支架13与推杆支架轴14相连接，弹簧15套装于推杆支架轴14上、并位于推杆支架13与采血针装载支架18之间；电磁铁支架19安装在推杆支架轴14端部，电磁铁110安装在电磁铁支架19上，电磁铁110下方设有采血针111；采血针装载支架18安装在滑块A114上，滑块A114安装在丝杆A115和光杆A116上，电机B16、丝杆A115、光杆A116、限位开关A118与限位开关B119安装在丝杆支架117A上，电机B16与丝杆A115端部连接。

所述采血针存储平台2上设有光杆B23、丝杆B25、电机C27、限位开关C28与限位开关D29安装在丝杆支架B24上，电机C27与丝杆B25端部连接，滑块B26安装在丝杆B25与光杆B23上；采血针存储支架22安装在滑块B26上，采血针存储托盘21安装在采血针存储支架22上，采血针111可插入采血针存储托盘21内放置。

所述电磁铁110上设有凸台120、采血针111上端内安装铁片121，采血针111上端的内壁为圆锥型孔、且小端半径与电磁铁110上的凸台120半径相同。

所述弹簧15套装于推杆支架轴14上、并位于推杆支架13与直线轴承17之间，直线轴承17安装固定在采血针装载支架18上。

参见图7，一种针的自动装载、扎针与回收的控制方法，包括装载采血针模式、扎针模式、回收采血针模式和加注采血针模式；

所述装载采血针模式为，首先电机A11驱动凸轮12旋转使电磁铁110向上移动到凸轮12行程最近点位置、电机B16驱动滑块A114带动Z轴移动部移动至采血针111与采血针存储托盘21上方对应位置，电机C27驱动滑块B26带动采血针存储托盘21移动至与电磁铁110上的凸台120对应位置，电机A11驱动凸轮12旋转使电磁铁110向下移动到凸轮12行程最远点位置使电磁铁110上的凸台120与采血针内铁片121接触，之后电磁铁110通电，电机A11驱动凸轮12旋转使电磁铁110向上移动到凸轮12行程最近点位置，使采血针111脱离采血针存储托盘21完成装载采血针。

所述扎针模式为，电机B16驱动滑块A114移动至采血针111与指床5上方对应位置，然后电机A11驱动凸轮12旋转一圈使采血针111快速进行一次往复直线运动，完成扎针。

所述回收采血针模式为，电机B16驱动滑块A114移动至电磁铁110与采血针回收箱4上方对应位置，然后电铁磁110断电，采血针111落入采血针回收箱4内。

所述加注采血针模式为，如果电磁铁110位于采血针存储托盘21上方，使电机B16驱动滑块A114移动到其他工位；电机C27驱动滑块B26带动采血针存储平台2移动到最外侧，等待用于取走采血针存储托盘21和加注好新的采血针托盘及采血针阵列之后，电机C27驱动滑块B26带动采血针存储平台2移动到丝杆B25端部位置。

使用时，参见图8，手指6放置在指床5上，采血针装载平台1上的电机A 11、直线轴承17安装固定在采血针装载支架18上，凸轮12安装在电机A11轴上，滚子112安装在推杆113上以减少摩擦力，推杆113安装在推杆支架13上，推杆支架13固定在推杆支架轴14上，弹簧15安装于推杆支架13与直线轴承17之间，为凸轮12和推杆113提供恢复力和压紧力，压紧力可以防止针尖运动过程中产生抖动。电磁铁支架19安装在推杆支架轴14上，电磁铁110安装在电磁铁支架19上，电磁铁110上有凸台120。采血针111上端内安装铁片121、且内壁为圆锥型孔且小端半径与电磁铁110凸台120半径相同。电磁铁110通电时候电磁铁110吸起采血针111，并且实现自动定心；电磁铁110断电，采血针111因重力自然脱落。采血针装载支架18安装在滑块A114上，滑块A114安装在丝杆A115和光杆A116上，电机B16、丝杆A115、光杆A116、限位开关A118与限位开关B119安装在丝杆支架117A上，电机B16轴通过联轴器与丝杆A115连接。

采血针装载平台1实现的动作为:当电机A 11驱动凸轮12旋转时，完成电磁铁110向上、向下运动或者往复运动；当电磁铁110通电或者断电时候，吸附采血针111或者让采血针111自由坠落；电机B16驱动丝杆A115和滑块A 114带动采血针装载平台1在不同工位之间移动；限位开关A118与限位开关B119能为滑块A 114极限位置提供电信号反馈。

采血针存储平台2上设有光杆B23、丝杆B25、电机C27、限位开关C28与限位开关D29安装在丝杆支架B24上，电机C27轴通过联轴器与丝杆B25连接，滑块B26安装在丝杆B25与光杆B23上。采血针存储支架22安装在滑块B26上，采血针存储托盘21放置在采血针存储支架22上，两者间使用十字块与槽连接定位。采血针111的针尖插入采血针存储托盘21内，使采血针111放置在采血针存储托盘21上，并防止采血针111的针尖被氧化污染。

采血针存储平台2实现的动作为: 电机C27驱动丝杆B25和滑块B26带动采血针存储托盘21和采血针111在不同工位之间移动，配合电磁铁110完成取针动作；限位开关C28与限位开关D29能为滑块B26的极限位置提供电信号反馈。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，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，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种针的自动装载、扎针与回收机构，包括：采血针装载平台（1）、采血针存储平台（2）、采血针回收箱（4）、指床（5）安装在支架（3）上，所述采血针存储平台（2）、采血针回收箱（4）、指床（5）位于采血针装载平台（1）下方，其特征在于：所述采血针装载平台（1）上设有电机A（11），凸轮（12）安装在电机A（11）轴上，凸轮（12）下方设有滚子（112），滚子（112）安装在推杆（113）上，推杆（113）安装在推杆支架（13）上，推杆支架（13）与推杆支架轴（14）相连接，弹簧（15）套装于推杆支架轴（14）上、并位于推杆支架（13）与采血针装载支架（18）之间；电磁铁支架（19）安装在推杆支架轴（14）端部，电磁铁（110）安装在电磁铁支架（19）上，电磁铁（110）下方设有采血针（111）；采血针装载支架（18）安装在滑块A（114）上，滑块A（114）安装在丝杆A（115）和光杆A（116）上，电机B（16）、丝杆A（115）、光杆A（116）、限位开关A（118）与限位开关B（119）安装在丝杆支架（117）上，电机B（16）与丝杆A（115）端部连接；

所述采血针存储平台（2）上设有光杆B（23）、丝杆B（25）、电机C（27）、限位开关C（28）与限位开关D（29）安装在丝杆支架B（24）上，电机C（27）与丝杆B（25）端部连接，滑块B（26）安装在丝杆B（25）与光杆B（23）上；采血针存储支架（22）安装在滑块B（26）上，采血针存储托盘（21）安装在采血针存储支架（22）上，采血针（111）可插入采血针存储托盘（21）内放置。

2.如权利要求1所述的针的自动装载、扎针与回收机构，其特征在于:所述电磁铁（110）上设有凸台（120）、采血针（111）上端内安装铁片（121），采血针（111）上端的内壁为圆锥型孔、且小端半径与电磁铁（110）上的凸台（120）半径相同。

3.如权利要求1或2所述的针的自动装载、扎针与回收机构，其特征在于:所述弹簧（15）套装于推杆支架轴（14）上、并位于推杆支架（13）与直线轴承（17）之间，直线轴承（17）安装固定在采血针装载支架（18）上。

4.使用权利要求1所述机构的一种针的自动装载、扎针与回收的控制方法，其特征在于，包括：装载采血针模式、扎针模式、回收采血针模式和加注采血针模式；

所述装载采血针模式：首先电机A（11）驱动凸轮（12）旋转使电磁铁（110）向上移动到凸轮（12）行程最近点位置、电机B（16）驱动滑块A（114）移动至采血针（111）与采血针存储托盘（21）上方对应位置，电机C（27）驱动滑块B（26）带动采血针存储托盘（21）移动至与电磁铁（110）上的凸台（120）对应位置，电机A（11）驱动凸轮（12）旋转使电磁铁（110）向下移动到凸轮（12）行程最远点位置使电磁铁（110）上的凸台（120）与采血针内铁片（121）接触，之后电磁铁（110）通电，电机A（11）驱动凸轮（12）旋转使电磁铁（110）向上移动到凸轮（12）行程最近点位置，使采血针（111）脱离采血针存储托盘（21）完成装载采血针；

所述扎针模式：电机B（16）驱动滑块A（114）移动至采血针（111）与指床（5）上方对应位置，然后电机A（11）驱动凸轮（12）旋转一圈使采血针（111）快速进行一次往复直线运动扎破手指表皮，完成扎针；

所述回收采血针模式：电机B（16）驱动滑块A（114）移动至电磁铁（110）与采血针回收箱（4）上方对应位置，然后电磁铁（110）断电，采血针（111）落入采血针回收箱（4）内；

所述加注采血针模式：电机C（27）驱动滑块B（26）带动采血针存储平台（2）移动到最外侧，等待用于取走采血针存储托盘（21）和加注好采血针（111）的新的采血针存储托盘（21）后，电机C（27）驱动滑块B（26）带动采血针存储平台（2）移动到丝杆B（25）端部位置。