CN113289150B - 一种自动注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动注射装置，包括输送机构(1)、包装去除机构(2)、消毒机构(3)、注射机构(4)、注射器(5)和控制装置；所述的输送机构(1)包括拨轮(11)，包装去除机构(2)包括拨杆(21)，注射机构(4)连接注射器(5)的外壳(51)和推杆(52)，控制装置对输送机构(1)、包装去除机构(2)、消毒机构(3)、注射机构(4)进行控制；所述的拨轮(11)将注射器(5)送至注射机构(4)，拨杆(21)将注射器(5)上的保护壳去除，消毒机构(3)启动消毒，随后注射机构(4)驱动注射器(5)的外壳(51)和推杆(52)发生相对运动。与现有技术相比，本发明具有高效、便捷、全自动化等优点。

Description

一种自动注射装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种自动注射装置。

背景技术

在防疫领域，疫苗的接种是应对各种传播性疾病的有效方式，当前很多疾病可以通过接种疫苗进行有效的预防。在新冠肺炎疫情背景下，越来越多的人打算去医院注射疫苗，医院的负荷也急剧增加。越来越多的民众选择去注射疫苗，大量的民众集中在一起，反而是增大了交叉感染的可能性，同时，庞大的人流量还需要管理秩序，人们嘈杂的环境也会降低医生的工作效率。在这种情况下，就医的各个环节都需要采取必要的辅助措施来缓解压力，因此，需要开发自动注射装置以协助医生、护士有效应对即将开始的全民疫苗接种工作。

发明专利CN201910214771.3公开了一种智能自动化打疫苗设备，包括底座行走部分、手臂支撑部分、消毒擦拭部分、打疫苗部分，通过第二伺服电缸推动注射器完成疫苗注射，实现了自动化注射疫苗的目的，极大的提高了注射的工作效率。但是，该设备采用机械臂来完成操作，设备尺寸较大，不利于广泛使用和量产化。

发明内容

本发明的目的是为提供一种自动注射装置，高效、便捷、全自动化。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种自动注射装置，包括输送机构、包装去除机构、消毒机构、注射机构、注射器和控制装置；

所述的输送机构包括拨轮，包装去除机构包括拨杆，注射机构连接注射器的外壳和推杆，控制装置对输送机构、包装去除机构、消毒机构、注射机构进行控制；

所述的拨轮将注射器送至注射机构，拨杆将注射器上的保护壳去除，消毒机构启动消毒，随后注射机构驱动注射器的外壳和推杆发生相对运动。拨轮结构相对于传统的带或链输送装置，具有更好的灵活性，同时能保证结构紧凑性。

优选地，所述的注射机构包括前驱动机构和后驱动机构，所述的后驱动机构的转轴通过凸轮连接前驱动机构主体，且前驱动机构主体固定连接有前卡槽，前驱动机构的转轴通过凸轮连接有后卡槽，所述的前卡槽卡住注射器的外壳，后卡槽卡住注射器的推杆。通过控制驱动机构转速保证注射时先快后慢，拔针快速等操作，以便增加注射体验，减少疼痛感，注射完成后，拨轮带动针筒进入回收装置。

进一步优选地，所述的前驱动机构主体通过连杆连接前卡槽，后驱动机构通过转动连接的凸轮和连杆连接前驱动机构主体，前驱动机构主体通过转动连接的凸轮和连杆连接后卡槽。

优选地，所述的包装去除机构还包括偏心轮和驱动机构，偏心轮连接驱动机构转轴和拨杆，驱动机构驱动偏心轮运动，带动拨杆将注射器上的保护壳去除。

进一步优选地，所述的拨杆上设有卡槽结构，卡槽结构配合注射器回拉产生的力将注射器上的保护壳去除。

优选地，所述的输送机构的拨轮上呈环形分布有多个注射器卡槽，注射器卡设在注射器卡槽内。注射节奏通过拨轮连接的驱动机构转速控制。

优选地，所述的消毒机构采用喷洒消毒的方式，包括喷壶、偏心轮和驱动机构，驱动机构驱动偏心轮旋转下压喷壶。喷壶内装有碘伏、酒精等消毒液体，对使用者的上三角肌区域均匀地喷洒碘伏消毒。

优选地，所述的自动注射装置还包括设置在输送机构旁的储存机构，注射器放置在储存机构中，储存结构中安装有半导体式调温元件。装有疫苗的注射器置于有调温功能的储存机构中，可使疫苗保持合适的温度，保证疫苗质量。

进一步优选地，所述的注射器在储存机构内水平放置，储存机构下侧设有开口，开口朝向拨轮。

优选地，所述的自动注射装置还包括设置在输送机构下方的回收机构；所述的输送机构、包装去除机构、消毒机构、注射机构均设有驱动机构，所述的控制装置包括stm32单片机，通过stm32单片机对所有驱动机构进行控制。本发明通过单一单片机对于全体驱动机构的控制，避免了使用多个单片机，多个电路板的运行时间误差，导致的装置工作混乱。所述的驱动机构可选用电机或舵机，其中，舵机的型号可选择MG996R。驱动机构优选为舵机，更为便携，可提高扎针和拔针速率，并可以量产。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明注射装置高效、便捷、全自动化，可以协助医护人员完成疫苗注射工作；

2.本发明注射装置属于中小型机械装置，更有利于量产化，具有重大的医学工程实际意义以及经济效益；

3.本发明注射装置注射的流程中基本不需要人工的干预，在实现自动化的同时，实现了智能化，人工的操作仅仅是在备用的所有疫苗使用完毕之后的填装以及注射器的回收；

4.本发明通过前驱动机构、后驱动机构、凸轮、连杆和卡槽等结构的配合设置，将驱动机构转轴的旋转转化为直线运动，并保证了注射器整体可前后移动以及注射器外壳和推杆发生相对运动实现注射等动作，且结构紧凑；

5.本发明通过拨轮、注射器卡槽、储存机构的配合设置，使得通过拨轮转动即可实现注射器的持续稳定输送；

6.本发明使用的拨轮结构相对于传统的带或链输送装置，具有更好的灵活性，同时能保证结构紧凑性，减小设备体积；

7.本发明包装去除机构通过偏心轮、拨杆和卡槽结构的配合设计，可配合注射器回拉产生的力将针头的保护壳剥落，在注射器注射期间，驱动机构连接偏心轮带动卡槽上升，给注射器留出空位注射，在下一个注射器去除包装时降下，快速高效，且不影响注射机构的正常工作。

附图说明

图1为本发明实施例1自动注射装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1自动注射装置的侧视图；

图3为本发明实施例1输送机构的结构示意图；

图4为本发明实施例1包装去除机构的结构示意图；

图5为本发明实施例1消毒机构的结构示意图；

图6为本发明实施例1注射机构的结构示意图；

图7为本发明实施例2储存机构的结构示意图；

图8为本发明实施例7自动注射装置的结构示意图；

图9为本发明实施例7自动注射装置的侧视图；

图10为本发明实施例7包装去除机构的结构示意图；

图11为本发明实施例7消毒机构的结构示意图；

图12为本发明实施例7注射机构的结构示意图；

图中：1-输送机构，11-拨轮，12-注射器卡槽，2-包装去除机构，21-拨杆，22-卡槽结构，3-消毒机构，31-喷壶，32-固定小盖，4-注射机构，41-前驱动机构，42-后驱动机构，43-前卡槽，44-后卡槽，5-注射器，51-外壳，52-推杆，6-储存机构，61-支撑板，62-挡板，63-定位卡槽，64-开口，7-回收机构，100-凸轮，200-偏心轮，300-驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种自动注射装置，如图1～2所示，包括输送机构1、包装去除机构2、消毒机构3、注射机构4、注射器5、储存机构6和回收机构7。输送机构1设置在注射机构4与储存机构6之间，用于将储存机构6内放置的注射器5输送至注射机构4，消毒机构3设置在注射机构4旁，用于注射前的消毒，包装去除机构2设置在注射机构4上方，用于注射前将注射器5上的保护壳去除，回收机构7设置在输送机构1的下方，用于将使用后的注射器5回收。考虑装置的紧凑型、美观性，整体装置框架采用铝型材搭建。

具体的，如图3所示，输送机构1包括拨轮11和拨轮11上环形设置的6个注射器卡槽12，注射器卡槽12设有弧度，引导储存机构6内的注射器5卡入，随后拨轮11转动将注射器5送达注射位置，注射完成后，继续旋转60°，将使用后的注射器5送入回收机构7。

如图4所示，包装去除机构2包括偏心轮200、驱动机构300、拨杆21和卡槽结构22，采用驱动机构300驱动偏心轮200并拖动带有卡槽结构22的拨杆21，配合驱动机构控制的注射器5回拉力，将注射器5上的保护壳去除，脱落的保护壳可自动回落进入回收机构7。在注射器5注射期间，驱动机构300连接偏心轮200带动卡槽结构22上升，给注射器5留出空位注射，在下一个注射器5去除包装时降下。

如图5所示，消毒机构3包括喷壶31、偏心轮200和驱动机构300，喷壶31内置有碘伏，驱动机构300驱动偏心轮200下压喷壶31，对使用者的上三角肌区域均匀地喷洒碘伏消毒。

如图6所示，注射机构4包括前驱动机构41和后驱动机构42，后驱动机构42的转轴通过凸轮100和连杆连接前驱动机构41主体，且前驱动机构41主体通过连杆固定连接有前卡槽43，前驱动机构41的转轴通过凸轮100和连杆连接有后卡槽44，注射时，前卡槽43卡住注射器5的外壳51的把手，后卡槽44卡住注射器5的推杆52的把手。注射机构4的设置在保证了前驱动机构41和后驱动机构42的单独移动可行性的同时保障了将整体注射器向前移动时两驱动机构之间保持相对静止，保证外壳51和推杆52之间的相对运动的同时，也可以达到固定其中一个来完成推拉功能，实现注射器的注射。注射时，通过控制驱动机构转速保证注射时先快后慢，拔针快速等操作，以便增加注射体验，减少疼痛感。注射完成后，拨轮11带动注射器5进入回收机构7。

输送机构1、包装去除机构2、消毒机构3和注射机构4均设有驱动机构300驱动，本实施例中所有驱动机构(包括前驱动机构41和后驱动机构42)均为电机，由控制装置stm32单片机完成对电机的控制，通过单一单片机对于全体电机进行控制，避免了使用多个单片机，多个电路板的运行时间误差，导致的装置工作混乱。

实施例2

一种自动注射装置，其储存机构6如图7所示，包括相互平行的支撑板61和挡板62，支撑板61和挡板62均竖向设置，挡板62的尺寸小于支撑板61，使得储存机构6在朝向输送机构1侧留有开口，便于注射器5进入拨轮11，注射器5在支撑板61与挡板62之间水平放置且竖直叠放，通过重力使得最下方注射器5一直保持卡在拨轮11边，在控制拨轮11旋转到位时最下方注射器5滑入拨轮11上的注射器卡槽12内。此外，储存机构6采用了半导体式调温元件，使得疫苗能够长期保存。其余结构与实施例1相同。

实施例3

一种自动注射装置，在支撑板61和挡板62上对称设有定位卡槽63，注射器5的外壳51或推杆52的把手置入定位卡槽63内，使得注射器5减少因摩擦而旋转的可能性，其余结构与实施例2相同。

实施例4

一种自动注射装置，消毒机构3包括喷壶31、偏心轮200和驱动机构300，喷壶31上安装有固定小盖32，可以使喷壶31更好地被下压，其余结构与实施例3相同。

实施例5

一种自动注射装置，在装置的注射机构4旁设有筒形外壳来固定住手臂位置，同时采用弧形外壳来垫住身体，两者之间采用弹簧连接，达到可调节长度的目的，其余结构与实施例4相同。

实施例6

一种自动注射装置，回收机构7为可拆卸式的回收箱，并设置有顶盖，保证了回收时的安全性，其余结构与实施例1相同。

实施例7

一种自动注射装置，如图8～12所示，前驱动机构41、后驱动机构42和其余驱动机构300均采用舵机MG996R，控制装置采用stm32单片机对各驱动机构进行控制。

本实施例中，储存机构6的结构如图8所示，由侧向设置的U型板构成，在U型板端部设有定位卡槽63，注射器5的外壳51或推杆52的把手可置入定位卡槽63内，使得注射器5在U型板内水平放置并减少因摩擦而旋转的可能性，在U型板底部朝向输送机构1侧设有开口64，便于储存于U型板内的注射器5进入拨轮11，此外，储存机构6采用了半导体式调温元件，使得疫苗能够长期保存。考虑装置的紧凑型、美观性，整体装置框架采用铝型材搭建，并在铝型材连接处设有加强肋提高装置整体强度和稳定性。其余结构与实施例1相同。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自动注射装置，其特征在于，包括输送机构（1）、包装去除机构（2）、消毒机构（3）、注射机构（4）、注射器（5）和控制装置；

所述的输送机构（1）包括拨轮（11），包装去除机构（2）包括拨杆（21），注射机构（4）连接注射器（5）的外壳（51）和推杆（52），控制装置对输送机构（1）、包装去除机构（2）、消毒机构（3）、注射机构（4）进行控制；

所述的拨轮（11）将注射器（5）送至注射机构（4），拨杆（21）将注射器（5）上的保护壳去除，消毒机构（3）启动消毒，随后注射机构（4）驱动注射器（5）的外壳（51）和推杆（52）发生相对运动；

所述的自动注射装置还包括设置在输送机构（1）旁的储存机构（6），注射器（5）放置在储存机构（6）中，储存结构（6）中安装有半导体式调温元件，注射器（5）在储存机构（6）内水平放置，储存机构（6）下侧设有开口，开口朝向拨轮（11）；

所述的自动注射装置还包括设置在输送机构（1）下方的回收机构（7），输送机构（1）包括拨轮（11）和拨轮（11）上环形设置的多个注射器卡槽（12），注射器卡槽（12）设有弧度，引导储存机构（6）内的注射器（5）卡入，随后拨轮（11）转动将注射器（5）送达注射位置，注射完成后，继续旋转，将使用后的注射器（5）送入回收机构（7）；

所述的包装去除机构（2）还包括偏心轮（200）和驱动机构（300），偏心轮（200）连接驱动机构（300）转轴和拨杆（21），驱动机构（300）驱动偏心轮（200）运动，带动拨杆（21）将注射器（5）上的保护壳去除，拨杆（21）上设有卡槽结构（22），卡槽结构（22）配合注射器（5）回拉产生的力将注射器（5）上的保护壳去除；

所述的消毒机构（3）采用喷洒消毒的方式，包括喷壶（31）、偏心轮（200）和驱动机构（300），驱动机构（300）驱动偏心轮（200）旋转下压喷壶（31）。

2.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述的注射机构（4）包括前驱动机构（41）和后驱动机构（42），所述的后驱动机构（42）的转轴通过凸轮（100）连接前驱动机构（41）主体，且前驱动机构（41）主体固定连接有前卡槽（43），前驱动机构（41）的转轴通过凸轮（100）连接有后卡槽（44），所述的前卡槽（43）卡住注射器（5）的外壳（51），后卡槽（44）卡住注射器（5）的推杆（52）。

3.根据权利要求2所述的自动注射装置，其特征在于，所述的前驱动机构（41）主体通过连杆连接前卡槽（43），后驱动机构（42）通过转动连接的凸轮（100）和连杆连接前驱动机构（41）主体，前驱动机构（41）主体通过转动连接的凸轮（100）和连杆连接后卡槽（44）。

4.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述的输送机构（1）、包装去除机构（2）、消毒机构（3）、注射机构（4）均设有驱动机构，所述的控制装置包括stm32单片机，通过stm32单片机对所有驱动机构进行控制。

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