CN113135321A - 一种封管机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管路封装技术领域，特别是涉及一种封管机，包括管路压紧组件和传动组件；管路压紧组件包括固定机构和活动机构，固定机构上设有用于加热受试件的第一加热组件，活动机构上设有用于加热受试件的第二加热组件，第二加热组件可随活动机构往复运动、且其运动方向与第一加热组件相配合；活动机构上设有导向容纳部；活动机构上还设有与导向容纳部相配合的导向杆；还包括直流驱动电机，传动组件与直流驱动电机连接。本申请可以解决封管机手动压紧费时费力且成功率不高的问题，在不使用压力传感器的前提下通过控制直流驱动电机堵转电流实现自适应挤压不同管径、壁厚的功能，降低封管机的成本，提高封管机的使用便捷性和广泛性。

Description

一种封管机

技术领域

本发明涉及管路封装技术领域，特别是涉及一种封管机。

背景技术

在生物制药、疫苗研发等医疗领域经常需要对带液管路进行封闭，之后将管路裁剪为两部分，目前市面上存在的封管机在进行管路压紧时存在一些问题，如现有技术中公开了一种封管机，利用加热装置实现对非PVC可焊接管的加热，从而将管材融化，进而通过变形后的冷却凝固，使得非PVC可焊接管被有效地封住了。但是现有技术在进行管路压紧时需要人工手动将管路进行压紧封闭，对于一些直径较小内壁较薄的管路尚可以手动压紧，但是对于一些大管径厚内壁的管路来说，人工压紧费时费力，而且对于由于不同管径压紧时的压紧力不同，人工压紧操作无法实现自适应压紧，压紧难度较大且成功率较低。另有现有技术也公开了一种封管机，虽然利用驱动电机代替了人工压紧，利用压力传感器反馈压紧程度，但是压力传感器在安装过程中较为复杂且成本较高。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种封管机，可以解决封管机手动压紧费时费力且成功率不高的问题，在不使用压力传感器的前提下通过控制直流驱动电机堵转电流实现自适应挤压不同管径、壁厚的功能，降低封管机的成本，提高封管机的使用便捷性和广泛性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种封管机，包括管路压紧组件和传动组件；所述管路压紧组件包括固定机构和与固定机构相对设置且可朝向或远离固定机构进行往复运动的活动机构，所述固定机构上设有用于加热受试件的第一加热组件，所述活动机构上设有用于加热受试件的第二加热组件，所述第二加热组件可随活动机构往复运动、且其运动方向与第一加热组件相配合；所述活动机构上设有用于容纳传动组件的导向容纳部；所述活动机构上还设有与所述导向容纳部相配合的导向杆；还包括用于驱动活动机构往复运动的直流驱动电机，所述传动组件与直流驱动电机连接。

在本发明的一些实施方式中，所述封管机还包括基座，所述管路压紧组件设于所述基座上，所述基座上还设有用于固定直流驱动电机的电机支架，所述传动组件设于所述电机支架内。

在本发明的一些实施方式中，所述固定机构包括管路第一压紧面；所述第一加热组件包括第一加热刀具、多个第一金属加热块和第一直流降压模块；所述第一加热刀具设于管路第一压紧面上，所述第一加热刀具分别与多个第一金属加热块连接，所述多个第一金属加热块分别与第一直流降压模块电连接。

在本发明的一些实施方式中，所述活动机构包括管路第二压紧面；所述第二加热组件包括第二加热刀具、多个第二金属加热块和第二直流降压模块；所述第二加热刀具设于管路第二压紧面上，所述第二加热刀具分别与多个第二金属加热块连接，所述多个第二金属加热块分别与第二直流降压模块电连接。

在本发明的一些实施方式中，所述传动组件包括丝杠和与所述丝杠配合的丝杠螺母；所述丝杠靠近直流驱动电机的一端与直流驱动电机连接；所述丝杠远离直流驱动电机的一端容纳于导向容纳部中；所述丝杠螺母与所述导向容纳部连接。

在本发明的一些实施方式中，所述丝杠靠近直流驱动电机的一端通过联轴器与直流驱动电机连接。

在本发明的一些实施方式中，所述电机支架上设有与导向杆相配合的通孔，所述导向杆远离直流驱动电机的一端固定于活动机构上，所述导向杆穿过所述通孔。

在本发明的一些实施方式中，所述封管机还包括可盖合于电机支架的盖板，所述盖板与所述活动机构固定连接。

在本发明的一些实施方式中，所述导向杆为多个，各所述导向杆对称分布在导向容纳部的两侧。

在本发明的一些实施方式中，所述盖板上设有压块；所述电机支架上设有与压块相配合的限位件。

在本发明的一些实施方式中，所述封管机还包括控制单元，所述直流驱动电机与控制单元通信连接。

本发明另一方面提供一种封管机的工艺方法，其特征在于，应用于本发明所述的封管机，所述封管机的第一加热组件和第二加热组件的预热温度为140℃；预热时间为8～35s；封管温度为160～174℃；封管时间为10～18s；第一加热组件和第二加热组件间隙为1.2～3.3mm。

本发明提供的封管机，利用直流驱动电机实现管路压紧的同时，利用直流驱动电机堵转时电流增大的原理来控制压紧机构的压紧程度，实现通过设置电流值调节封管机压紧程度的效果，进而降低人工手动调节封管机压紧程度的难度，在不使用压力传感器的前提下提高压紧程度调节的便利性，降低封管机的成本的同时拓宽封管机适用管径的范围，实现多管径的自适应挤压封管功能。

附图说明

图1是本发明封管机的立体结构示意图。

图2是本发明封管机的不含盖板的内部结构示意图。

图3是本发明封管机的立体分体结构示意图。

图4是本发明盖板结构示意图。

本发明图中的元件标号：

1 管路压紧组件

11 固定机构

111 固定刀架底座

112 固定刀具支架

113 第一刀具底座

12 活动机构

121 活动刀架底座

122 活动刀具支架

123 第二刀具底座

13 第一加热组件

131 第一加热刀具

132 第一金属加热块

133 第一直流降压模块

14 第二加热组件

141 第二加热刀具

142 第二金属加热块

143 第二直流降压模块

2 传动组件

21 丝杠

22 丝杠螺母

3 直流驱动电机

4 导向容纳部

5 导向杆

6 基座

7 支架

71 限位件

8 联轴器

9 盖板

91 压块

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1～3所示，本发明实施例提供一种封管机，包括管路压紧组件1和传动组件2；所述管路压紧组件1包括固定机构11和与固定机构11相对设置且可朝向或远离固定机构11进行往复运动的活动机构12，所述固定机构11上设有用于加热受试件的第一加热组件13，所述活动机构12上设有用于加热受试件的第二加热组件14，所述第二加热组件14可随活动机构12往复运动、且其运动方向与第一加热组件13相配合。受试件例如可以是待封管路等。第二加热组件14相向于第一加热组件13运动，可以使得两者之间的间距缩小，可以起到压紧封合的作用，而第二加热组件14背离于第一加热组件13运动，可以使得两者之间的间距变大，将受试体取出。所述活动机构12上设有用于容纳传动组件2的导向容纳部4；所述活动机构12上还设有与所述导向容纳部4相配合的导向杆5；导向杆5和导向容纳部4均设置在活动机构12上，导向杆5和导向容纳部4的配合可以一起完成活动机构12的往复运动的导向功能，且导向杆5有一定的承重作用，防止活动机构12的倾斜。还包括用于驱动活动机构12往复运动的直流驱动电机3，所述传动组件2与直流驱动电机3连接。

本发明所提供的封管机，应用时，将受试件如待封管路放置在第一加热组件13和第二加热组件14之间，启动封管机，直流驱动电机3的动力输出端驱动传动组件2带动活动机构12进而带动第二加热组件14向第一加热组件13的方向移动；随着管路被压紧，直流驱动电机3运行电流不断增大，当增大到设定值时，压紧管路的同时直流驱动电机3停止驱动；此时通过第一加热组件13和第二加热组件14对压紧管路进行加热到热封温度，到达热封温度时管路受热变软，压紧程度降低，利用直流驱动电机3继续向前驱动，使其达到预热状态时的压紧程度并停止压紧与加热，待管路冷却后直流驱动电机3回到初始位置，完成一次管路热封。

本发明实施例所提供的封管机中，如图1～3，还包括基座6，所述管路压紧组件1设于基座6上，具体的，固定机构11和活动机构12均设于基座6上，固定机构11和活动机构12的延伸方向在一条直线上。固定机构11和活动机构12的延伸方向与传动组件2的延伸方向一致。所述基座6上还设有用于固定直流驱动电机3的电机支架7。电机支架7与基座6固定连接，电机支架7用于支撑直流驱动电机3，所述传动组件2设于电机支架7内，且与直流驱动电机3连接。需要进一步说明的是电机支架7的一端用于固定直流驱动电机3，远离直流驱动电机3的一端为中空的框架结构，传动组件2设于其中。

本发明实施例所提供的封管机中，如图1～3，所述固定机构11包括管路第一压紧面。所述第一加热组件13包括第一加热刀具131、多个第一金属加热块132和第一直流降压模块133；所述第一加热刀具131设于管路第一压紧面上，所述第一加热刀具131分别与多个第一金属加热块132连接，所述多个第一金属加热块132分别与第一直流降压模块133电连接。应用时，所述第一直流降压模块133与多个第一金属加热块132对第一加热刀具131进行加热。第一直流降压模块133是现有可以购买到的直流降压模块。

如图1～3，在一具体实施例中，固定机构11包括与基座6垂直设置的固定刀架底座111，固定刀架底座111朝向活动机构12的方向延伸设有固定刀具支架112，还包括设于固定刀具支架112中间的第一刀具底座113，所述固定刀具支架112用于固定第一刀具底座113。管路第一压紧面是第一刀具底座113的一部分，第一加热刀具131设于第一刀具底座113的管路第一压紧面，第一刀具底座113的顶部和底部分别设有第一金属加热块132，两个第一金属加热块132分别与第一加热刀具131连接。第一刀具底座113的远离第一加热刀具131的一侧设有第一直流降压模块133。更具体的，第一金属加热块132例如可以是加热铜块。

本发明实施例所提供的封管机中，如图1～3，所述活动机构12包括管路第二压紧面，所述第二加热组件14包括第二加热刀具141、多个第二金属加热块142和第二直流降压模块143；所述第二加热刀具141设于管路第二压紧面上，所述第二加热刀具141分别与多个第二金属加热块142连接，所述多个第二金属加热块142分别与第二直流降压模块143电连接。应用时，所述第二直流降压模块143与多个第二金属加热块142对第二加热刀具141进行加热。第二直流降压模块143是现有可以购买到的直流降压模块。

如图1～3，在一具体实施例中，活动机构12包括与基座6垂直设置的活动刀架底座121，活动刀架底座121朝向固定机构11的方向延伸设有活动刀具支架122，还包括设于活动刀具支架122中间的第二刀具底座123，所述活动刀具支架122用于固定第二刀具底座123。管路第二压紧面是第二刀具底座123的一部分，第二加热刀具141设于第二刀具底座123的管路第二压紧面，第二刀具底座123的顶部和底部分别设有第二金属加热块142，两个第二金属加热块142分别与第二加热刀具141连接。第二刀具底座123的远离第二加热刀具141的一侧设有第二直流降压模块143。更具体的，第二金属加热块142例如可以是加热铜块。

本发明实施例所提供的封管机中，如图2，所述传动组件2包括丝杠21和与所述丝杠21配合的丝杠螺母22。所述丝杠21靠近直流驱动电机3的一端与直流驱动电机3连接；所述丝杠21远离直流驱动电机3的一端容纳于导向容纳部4中；所述丝杠螺母22与所述导向容纳部4连接。在一具体实施例中，所述丝杠21靠近直流驱动电机3的一端通过联轴器8与直流驱动电机3连接。应用时，直流驱动电机3驱动丝杠21转动，所述丝杠21驱动导向容纳部4往复运动。具体的，通过将丝杠螺母22和导向容纳部4固定，丝杠21旋转，丝杠螺母22移动，在丝杠21旋转运动时，带动丝杠螺母22和导向容纳部4、活动机构12、第二加热组件14往复直线运动。

本发明实施例所提供的封管机中，如图1，在一具体实施例中，导向杆5的延伸方向与丝杠21的延伸方向一致，所述电机支架7上设有与导向杆5相配合的通孔，所述导向杆5远离直流驱动电机3的一端固定于活动机构12上，所述导向杆5穿过所述通孔。更具体的，所述电机支架7靠近直流驱动电机3的一侧和远离直流驱动电机3的均设有与导向杆5相配合的通孔，所述导向杆5远离直流驱动电机3的一端固定于活动机构12上，所述导向杆5穿过电机支架7远离直流驱动电机3的一端的通孔与活动机构12固定，所述导向杆5靠近直流驱动电机3的一端穿过所述通孔，且为自由端。在另一具体实施例中，所述导向杆5为多个，各所述导向杆5对称分布在导向容纳部4的两侧。更具体的，可以是两个导向杆5对称分布在导向容纳部4的两侧，且固定在活动机构12上，由于活动机构12的自重会一定程度的导致倾斜，所以导向杆5可以在具有导向作用的同时具有承重的作用。而导向容纳部4除了可以容纳丝杠21外，也具有导向功能。

本发明实施例所提供的封管机中，如图1和3，所述封管机还包括可盖合于电机支架7的盖板9，所述盖板9与所述活动机构12固定连接。所述盖板9可随活动机构12往复运动。

本发明实施例所提供的封管机中，如图4，所述盖板9上设有压块91；如图1和3，所述电机支架7上设有与压块91相配合的限位件71。此处配合是指当盖板9随活动机构12朝向固定机构11运动时，盖板9上的压块91随之离开限位件71。而当管路压紧热封结束后，待管路冷却后活动机构12朝向远离固定机构11的方向运动，当压块91运动到限位件71时，回到初始位置，完成一次热封。因此，在运动过程中，所述压块91会触发电机支架7内部安装的限位件71已达到保护的作用。

本发明实施例所提供的封管机中，所述封管机还包括控制单元，所述直流驱动电机3与控制单元通信连接。所述控制单元会采集直流驱动电机3运行电流，直流驱动电机3堵转时运行电流会增大，通过采集直流驱动电机3运行时的电流可以反映出第一加热刀具131和第二加热刀具141对管路的压紧程度，利用对运行电流的控制实现对压紧程度的控制，进而实现自适应挤压不同管径，壁厚的功能。

本发明实施例所提供的封管机中，控制单元例如可以是单片机、芯片等。本发明保护的是硬件框架。本领域技术人员均了解，如上所述控制单元控制直流驱动电机3进行启动及调节堵转电流等，均可以利用现有技术中的计算机、集成电路模块、可编程逻辑器件、其它硬件或现有的软件模块来实现。

本发明实施例的工作流程如下：

1、将待封管路放置在第一加热刀具131和第二加热刀具141之间，启动封管机，直流驱动电机3驱动活动刀架底座121带动第二加热刀具141向第一加热刀具131方向移动；

2、随着管路被压紧，直流驱动电机3运行电流不断增大，当增大到设定值时，压紧管路的同时电机停止驱动；

3、第一直流降压模块133对第一加热刀具131进行加热，第二直流降压模块143对第二加热刀具141进行加热，先达到预设预热温度时停止加热，预热40秒，使被压紧管路内部达到预热温度；

4、预热结束后第一加热刀具131和第二加热刀具141继续升温到热封温度，到达热封温度时管路受热变软，压紧程度降低，利用直流驱动电机3继续向前驱动，使其达到预热状态时的压紧程度并停止压紧与加热，待管路冷却后直流驱动电机3回到限位开关的初始位置，完成一次管路热封。

本发明实施例另一方面提供一种封管机的工艺方法，应用于本发明所述的封管机，所述封管机的第一加热组件13和第二加热组件14的预热温度为140℃；预热时间为8～35s；封管温度为160～174℃；封管时间为10～18s；第一加热组件13和第二加热组件14间隙为1.2～3.3mm。

运行参数预设四套

c-flex直接封管参数

壁厚3.2mm管路参数如表1

表1

预热温度	预热时间	封管温度	封管时间	加热单元间隙
					140℃	35s	174℃	18s	2.9～3.3mm

壁厚2.4mm管路参数如表2

表2

预热温度	预热时间	封管温度	封管时间	加热单元间隙
					140℃	25s	170℃	15s	2.0～2.4mm

壁厚1.6mm管路参数如表3

表3

预热温度	预热时间	封管温度	封管时间	加热单元间隙
					140℃	16s	168℃	12s	1.2～1.6mm

先灭菌再封管参数如表4～表6(当天灭菌后封管，封管有一定瑕疵，如果灭菌后数天封管，则用表1～3的参数)

壁厚3.2mm管路参数如表4

表4

预热温度	预热时间	封管温度	封管时间	加热单元间隙
					140℃	23s	164℃	18s	2.9～3.3mm

壁厚2.4mm管路参数如表5

表5

预热温度	预热时间	封管温度	封管时间	加热单元间隙
					140℃	14s	160℃	15s	2.0～2.4mm

壁厚1.6mm管路参数如表6

表6

预热温度	预热时间	封管温度	封管时间	加热单元间隙
					140℃	8s	160℃	12s	1.2～1.6mm

Ap管路温度参数

壁厚3.2mm管路参数如表7

表7

预热温度	预热时间	封管温度	封管时间	加热单元间隙
					140℃	16s	170～176℃	14～18s	2.9～3.3mm

壁厚2.4mm管路参数如表8

表8

预热温度	预热时间	封管温度	封管时间	加热单元间隙
					140℃	25s	168～172℃	12～16s	2.0～2.4mm

壁厚1.6mm管路参数如表9

表9

本发明中管路和档位不一致时设备能够检测出且能够报警，第一加热组件和第二加热组件温差在±1℃以内。

与现有技术相比，接管机的工艺方法可以控制升温速度和降温速度，防止升温速度过快，同时也缩短了降温时间。

综上，本发明实施例提供的封管机，是基于电机堵转的压力可调的压紧机构。具体的，利用直流驱动电机3实现管路压紧的同时，利用直流驱动电机3堵转时电流增大的原理来控制压紧机构的压紧程度，实现通过设置电流值调节封管机压紧程度的效果，进而降低人工手动调节封管机压紧程度的难度，在不使用压力传感器的前提下提高压紧程度调节的便利性，降低封管机的成本的同时拓宽封管机适用管径的范围，实现多管径的自适应挤压封管功能。

综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种封管机，其特征在于，包括管路压紧组件(1)和传动组件(2)；所述管路压紧组件(1)包括固定机构(11)和与固定机构(11)相对设置且可朝向或远离固定机构(11)进行往复运动的活动机构(12)，所述固定机构(11)上设有用于加热受试件的第一加热组件(13)，所述活动机构(12)上设有用于加热受试件的第二加热组件(14)，所述第二加热组件(14)可随活动机构(12)往复运动、且其运动方向与第一加热组件(13)相配合；所述活动机构(12)上设有用于容纳传动组件(2)的导向容纳部(4)；所述活动机构(12)上还设有与所述导向容纳部(4)相配合的导向杆(5)；还包括用于驱动活动机构(12)往复运动的直流驱动电机(3)，所述传动组件(2)与直流驱动电机(3)连接。

2.如权利要求1所述的封管机，其特征在于，所述封管机还包括基座(6)，所述管路压紧组件(1)设于所述基座(6)上，所述基座(6)上还设有用于固定直流驱动电机(3)的电机支架(7)，所述传动组件(2)设于所述电机支架(7)内。

3.如权利要求1所述的封管机，其特征在于，所述固定机构(11)包括管路第一压紧面；所述第一加热组件(13)包括第一加热刀具(131)、多个第一金属加热块(132)和第一直流降压模块(133)；所述第一加热刀具(131)设于管路第一压紧面上，所述第一加热刀具(131)分别与多个第一金属加热块(132)连接，所述多个第一金属加热块(132)分别与第一直流降压模块(133)电连接。

4.如权利要求1所述的封管机，其特征在于，所述活动机构(12)包括管路第二压紧面；所述第二加热组件(14)包括第二加热刀具(141)、多个第二金属加热块(142)和第二直流降压模块(143)；所述第二加热刀具(141)设于管路第二压紧面上，所述第二加热刀具(141)分别与多个第二金属加热块(142)连接，所述多个第二金属加热块(142)分别与第二直流降压模块(143)电连接。

5.如权利要求1所述的封管机，其特征在于，所述传动组件(2)包括丝杠(21)和与所述丝杠(21)配合的丝杠螺母(22)；所述丝杠(21)靠近直流驱动电机(3)的一端与直流驱动电机(3)连接；所述丝杠(21)远离直流驱动电机(3)的一端容纳于导向容纳部(4)中；所述丝杠螺母(22)与所述导向容纳部(4)连接。

6.如权利要求5所述的封管机，其特征在于，所述丝杠(21)靠近直流驱动电机(3)的一端通过联轴器(8)与直流驱动电机(3)连接。

7.如权利要求2所述的封管机，其特征在于，所述电机支架(7)上设有与导向杆(5)相配合的通孔，所述导向杆(5)远离直流驱动电机(3)的一端固定于活动机构(12)上，所述导向杆(5)穿过所述通孔；

和/或，所述封管机还包括可盖合于电机支架(7)的盖板(9)，所述盖板(9)与所述活动机构(12)固定连接。

8.如权利要求1所述的封管机，其特征在于，所述导向杆(5)为多个，各所述导向杆(5)对称分布在导向容纳部(4)的两侧。

9.如权利要求8所述的封管机，其特征在于，所述盖板(9)上设有压块(91)；所述电机支架(7)上设有与压块(91)相配合的限位件(71)。

10.如权利要求1、2、5、6、7任一项权利要求所述的封管机，其特征在于，所述封管机还包括控制单元，所述直流驱动电机(3)与控制单元通信连接。

11.一种封管机的工艺方法，其特征在于，应用于如权利要求1～10任一项权利要求所述的封管机，所述封管机的第一加热组件(13)和第二加热组件(14)的预热温度为140℃；预热时间为8～35s；封管温度为160～174℃；封管时间为10～18s；第一加热组件(13)和第二加热组件(14)间隙为1.2～3.3mm。

Images