CN216189116U - 针尖角度调节机构及针具上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种针尖角度调节机构及针具上料装置。针尖角度调节机构包括用于带动针具上件的载针单元、能够在针具上件到位时连接针具的调节单元，以及能够在针具上件到位时获取针具的刃口朝向角度的检测单元；载针单元设有水平延伸且用于配合针具周向外壁的载针槽，载针单元通过载针槽水平承载针具；调节单元能够连接并带动针具上远离针尖的一端，绕针具轴线转动过预设角度，预设角度为标准刃口角度和刃口朝向角度的差值，以使针具转动后的刃口朝向角度与标准刃口角度一致。本实用新型不会对针具刃口造成损伤，针尖能够保持其成型后的理想形状，可以提高针具装配后成品的合格率；载针槽水平承载针具，有利于保持针具稳定，针具不易掉落或滑移。

Description

针尖角度调节机构及针具上料装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械生产设备技术领域，尤其涉及一种用于调节针具刃口朝向角度的针尖角度调节机构及针具上料装置。

背景技术

在医疗用针的生产制备中，为了保证针具上料和移载作业的连续性和高效率进行、使得针具和针座(或者是其他类型的承载针具的结构)以更短的节拍装配完成，有必要对大批量分散针具进行装配前定位调节，这其中的重要项目是调节针尖处的刃口朝向角度。

现有一种针具刃口朝向角度的调节装置，其中设置有可活动的调向架，调向架上设置有用于和多个针具的针尖同时接触的调向接触面。调向架沿一定轨迹运动，同时带动调向接触面扫掠针尖，待调向架运动结束后，多个针尖的朝向角度调节完成。

这种调节刃口朝向角度的方式在实际应用中并不理想，原因是调向接触面作用于针尖刃口的推力和摩擦力会损伤针尖，导致针尖刃口变钝甚至卷曲，最终导致针具装配后的成品合格率低。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的针尖角度调节机构，用于检测并调节针具的刃口朝向角度，针尖角度调节机构包括用于带动针具上件的载针单元、能够在针具上件到位时连接针具的调节单元，以及能够在针具上件到位时获取针具的刃口朝向角度的检测单元；

载针单元设有水平延伸且用于配合针具周向外壁的载针槽，载针单元通过载针槽水平承载针具；调节单元能够连接并带动针具上远离针尖的一端，绕针具轴线转动过预设角度，预设角度为标准刃口角度和刃口朝向角度的差值，以使针具转动后的刃口朝向角度与标准刃口角度一致。

本实用新型至少具有以下有益效果：

1)相较于传统的调向架扫掠针尖的方式，本实用新型采用不与针尖刃口接触的方式来校正针尖刃口朝向角度，不会对针具刃口造成损伤，针尖能够保持其成型后的理想形状。因此，采用本实用新型提供的针尖角度调节机构来进行针具上料，可以提高针具装配后成品的合格率；

2)载针单元通过载针槽水平承载针具，有利于保持针具形态稳定，针具不容易掉落或滑移，也便于布局针尖角度调节机构中各功能单元之间的相对位置、各功能单元占据的空间更容易配置。

在其中一个实施方式中，载针单元相对于检测单元可活动设置，且所述载针单元的运动轨迹与水平平面平行。

如此设置，方便布置承载载针单元的运送机构以及用于向该运送机构提供动力的驱动源，针具承载于载针单元上时的轴线与针具上件和下件时的运送方向均水平设置，使得针具在跟随载针单元运动的整个过程中所需要的空间更小，不容易与其他功能单元干涉，更容易配置供针具运动的空间。

在其中一个实施方式中，检测单元包括图像采集组件，图像采集组件拍摄针具的刃口边缘形状。

如此设置，针具的针尖刃口朝向角度信息获取更方便快捷、也更精确。

在其中一个实施方式中，检测单元还包括补光组件，补光组件相对于图像采集组件固定设置，并能够照射针具的针尖。

如此设置，补光组件可以辅助提高刃口图形的成像清晰度和辨识度。

在其中一个实施方式中，在载针单元带动针具上针到位时，针具位于图像采集组件的拍摄视野角内。

如此设置，针具上针到位时，图像采集组件即可获取针尖刃口朝向角度信息，针具的上件和针尖角度检测在时间上衔接，有利于缩短检测调节节拍。

在其中一个实施方式中，在载针单元带动针具上针到位时，图像采集组件的光轴与针具的轴线相交垂直。

如此设置，图像采集组件所采集到的针尖刃口朝向角度信息更精确，克服了由于图像采集组件和刃口之间存在相对位置偏差或角度偏差产生的干扰。

在其中一个实施方式中，载针单元包括多个可相对运动的载针夹爪，多个载针夹爪能够互相靠近运动并共同围设形成载针槽。

如此设置，多个载针夹爪共同夹持针具上相对远离针尖的端部，夹持可靠性更高，多个载针夹作用于针具外周的力更均匀。

在其中一个实施方式中，调节单元包括驱动组件和随动连接于驱动组件的换向组件，驱动组件包括步进电机、伺服电机、带有编码器的异步电机中的一种。

在其中一个实施方式中，换向组件包括多个能够相互靠近和远离运动的转针夹爪；至少一个转针夹爪开设有与针具上相对远离针尖的端部适配的随形配合槽，多个转针夹爪相互靠近并抵接，以使随形配合槽内壁与针具固定配合。

如此设置，随形配合槽内壁与针具固定配合后，转针夹爪与针具连接为一体，能够确保针具转动角度的精度，针具转动过的角度即为驱动组件实际驱动转针夹爪转动的角度。

在其中一个实施方式中，驱动组件包括驱动源和同步带传动模块，驱动源的动力输出端驱动连接同步带传动模块的主动带轮，换向组件随动连接于同步带传动模块的从动带轮；从动带轮的转动中心与随形配合槽的几何中心共线。

如此设置，可以进一步减少或消除同步带传动模块向换向组件传递运动时所产生的运动误差，针具在换向组件带动下能够跟随从动带轮同步转动，针具的角位移量与从动带轮的角位移量保持一致，运动误差控制效果更好。

本实用新型还提供一种针具上料装置，包括送针机构、移针机构以及上述本实用新型提供的针尖角度调节机构。

在其中一个实施方式中，针具上料装置还包括废件存放单元。当检测到刃口有破损的针具时，可以将该针具放入废件存放单元中，避免不合格针具流入后续装配工位。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中的针尖角度调节机构的立体结构示意图；

图2为图1所示X处的局部放大示意图；

图3为图1所示针尖角度调节机构在另一视角下的立体结构示意图。

附图标记说明：

100、针尖角度调节机构；10、载针单元；20、调节单元；30、检测单元；200、针具；210、针尖刃口；

21、驱动组件；211、驱动源；212、同步带传动模块；2121、从动带轮；

22、换向组件；221、转针夹爪；

31、图像采集组件；32、补光组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

现代医疗用针生产制备，无论是针具上料、移载、装配还是下料，其中一大特点是大批量、连续且自动运行。由于针具上料时是大批量且分散的，针具的角度和位置各异，因此就需要对这些大批量分散的针具进行装配前定位调节，以保证后续能够以更短节拍完成针具成品的装配，否则在后工序需要投入更多针具定位纠偏装置。

现有一种针具刃口朝向角度调节装置，其中设置有可活动的调向架，该调向架上设置有用于和多个针具的针尖同时接触的调向接触面。调向架按照一定轨迹运动，在此同时调向接触面扫掠针尖，待调向架运动结束后，多个针尖的朝向角度便调节完成。

这种调节刃口朝向角度的方式存在以下问题：

1)调向接触面作用于针尖刃口的推力和摩擦力会损伤针尖，导致针尖刃口变钝甚至卷曲，最终导致针具装配后的成品合格率低；

2)这种调向架只能单纯进行角度调节，而刃口朝向角度是否调节合格无从得知，也即这种方式无法对调节结果进行核验；

3)调向接触面的形状需要针对特定的针具定制设计，一旦针具的刃口形状发生改变，便需要重新设置一套新的调向架，因此现有的调节方式的通用性和普适性差。

鉴于此，本实用新型提供一种针尖角度调节机构100，用于调节针具200的针尖刃口210朝向角度。其中包括用于带动针具200上件的载针单元10、能够在针具200上件到位时连接针具200的调节单元20、能够在针具200上件到位时获取针具200刃口朝向角度的检测单元30，以及控制单元。

请参阅图1至图3，图1为本实用新型一个实施例中的针尖角度调节机构100的立体结构示意图；图2为图1所示X处的局部放大示意图；图3为图1所示针尖角度调节机构100在另一视角下的立体结构示意图。

载针单元10相对于检测单元30可活动设置，针具200上件到角度调节工位时载针单元10暂停运动，直至针尖刃口朝向角度调节完毕再继续运动以带动针具200离开角度调节工位，角度调节工位即为载针单元10暂停运动时，针具200相对于针尖角度调节机构100的暂停位置。

调节单元20包括驱动组件21以及随动连接于驱动组件21的换向组件22；控制单元和载针单元10、调节单元20以及检测单元30通信连接，其用于比较标准刃口角度和检测单元30获取到的刃口朝向角度，并确定出该针具200的刃口角度偏差。

待针具200的刃口角度偏差确定后，控制单元向调节单元20发出调节指令。在该指令控制下，换向组件22固定连接针具200上远离其针尖刃口210的一端，驱动组件21通过驱动换向组件22，带动针具200绕该针具200自身轴线转动预设角度，该预设角度与上述刃口角度偏差相匹配，为标准刃口角度和检测单元30获取到的针具200上件到位时的刃口朝向角度的差值，以使针具200转动后的刃口朝向角度与标准刃口角度一致。

所谓标准刃口角度是指：当某个针具200上料后，其真实刃口朝向角度符合后续针具200装配作业的刃口朝向要求，因此该针具200不需要进行刃口朝向角度调节，可以直接移载至后续工位。该标准刃口角度一经确定后，便由技术人员存储至控制单元内，作为之后投入应用的理想刃口朝向角度比照系。

载针单元10设有沿水平方向延伸且用于配合针具200周向外壁的载针槽，载针单元10通过载针槽水平承载针具，在针具200上件运动、调节转动以及下件运动整个过程中，针具200的轴线始终水平延伸。

本实用新型提供的针尖角度调节机构100具有如下有益效果：

1)采用不与针尖刃口210接触的方式来校正针尖刃口210朝向角度，相较于传统的调向架扫掠针尖的方式，本实用新型不会对针尖刃口210造成损伤，针尖能够保持其成型后的理想形状。因此，采用本实用新型的针尖角度调节机构100来进行针具200上料，可以提高针具200装配后的成品合格率；

2)载针单元10通过载针槽水平承载针具200，有利于保持针具200形态稳定，针具200不容易掉落或滑移，也便于布局针尖角度调节机构100中各功能单元之间的相对位置、各功能单元占据的空间更容易配置；

3)本实用新型不仅可以对针尖刃口210朝向角度进行调节，还可以在调节完成后再次获取针尖刃口210朝向角度，因此本实用新型可以对针尖调节后的结果进行再次核验；

4)本实用新型提供的针尖角度调节机构100具有更好的通用性和普适性，即使针具200刃口形状变化/针具200类型变化/针具200规格变化，也可以在重新确定好标准刃口朝向角度后重新投入使用，也不必针对特定的针具200刃口形状定制设计调向架。

在其中一个实施方式中，载针单元10相对于检测单元30可活动设置，检测单元30相对于地面固定设置，载针单元10的运动轨迹与水平平面平行。

可选的，载针单元10可以安装于转盘机构，转盘机构的轴线可以竖直设置，围绕转盘机构的轴线，在转盘机构的端面或侧壁上设置多个载针单元10；当然，载针单元10也可以设置在沿水平方向平移运动的输送机构上。

如此设置，承载载针单元10的运送机构以及用于向该运送机构提供动力的动力源更方便布置，针具200承载于载针单元10上时的轴线于针具200上件和下件时的运送方向均水平设置，使得针具200在跟随载针单元10运动的整个过程中所需的空间更小，不容易于其他功能单元干涉，更容易配置供针具200运动的空间。

在其中一个实施方式中，检测单元30包括图像采集组件31，该图像采集组件31通过拍摄针具200的刃口边缘形状来获取针尖刃口210朝向角度信息。

进一步地，为了提高针尖刃口210图像的清晰度和辨识度，以便获取更为准确的针尖刃口210朝向角度信息，检测单元30还包括补光组件32，补光组件32相对于图像采集组件31固定设置，并能够照射针具200的针尖。

在其中一个实施方式中，在载针单元10带动针具200上件到位时，针具200恰好暂停于图像采集组件31的拍摄视野角内。

如此设置，针具200上件到位时，图像采集组件即可获取针尖刃口朝向角度信息，针具200的上件和针尖角度检测在时间上衔接，有利于缩短检测调节的节拍。

进一步地，在载针单元10上针到位时，上述图像采集组件31的光轴与针具200的轴线相交垂直。

如此设置，图像采集组件31所采集到的针尖刃口朝向角度信息更精确，克服了由于图像采集组件31和刃口之间存在相对位置偏差或角度偏差产生的干扰。

进一步地，为了提高驱动组件21的驱动精度，减少针尖刃口210调节的位移偏差，驱动组件21中采用伺服电机作为驱动源211，伺服电机的配置显著提高了针尖刃口210朝向角度的单次调节成功率和准确率。

在其他一些实施方式中，驱动组件21中还可以采用步进电机作为驱动源211，或者还可以采用带有编码器的传统异步电机作为驱动源211。

进一步地，载针单元10包括多个可水平相对运动的载针夹爪，多个载针夹爪能够相互靠近运动并共同围设形成载针槽，载针槽的内壁与针具200外周壁的形状相适配，能够固定贴合。

本实施例中，载针夹爪的数量为两个，两个载针夹爪在水平方向上相互靠近以承载针具200。在其他一些实施方式中，两个载针夹爪还可以在竖直方向上相互靠近以承载针具200。

在其中一个实施方式中，换向组件22包括多个能够相互靠近和远离运动的转针夹爪221，转针夹爪221随动连接于驱动组件21。至少一个转针夹爪221开设有与针具200远离其针尖的端部相适配的随形配合槽，多个转针夹爪221相互靠近并抵接，以使随形配合槽内壁与针具200固定配合。

作为优选，本实施例中转针夹爪221的数量为两个，两个转针夹爪221水平对置且均开设有随形配合槽，在其他实施方式中，转针夹爪221还可以是三个或者更多。

进一步地，驱动组件21包括驱动源211和同步带传动模块212，驱动源211的动力输出端驱动连接同步带传动模块212的主动带轮(图未示)，换向组件22随动连接于同步带传动模块212中的从动带轮2121；从动带轮2121的转动中心与上述随形配合槽的几何中心共线设置。

具体而言，两个转针夹爪221对称设置，二者的对称中心线与从动带轮2121的转动中心重合，上述随形配合槽的几何中心与上述对称中心共线设置。

本实用新型还提供一种针具上料装置，包括送针机构、移针机构以及上述针尖角度调节机构100。送针机构向针尖角度调节机构100大批量输送分散针具200，并经过载针单元10逐一获取；移针机构用于将已经调整好刃口朝向角度的针具200向后续装配工位移载。

可选的，针具上料装置中还设有废件存放单元，当检测到刃口有破损的针具200时，可以将该针具200放入废件存放单元中，避免不合格针具流入后续装配工位。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种针尖角度调节机构，包括用于带动针具上件的载针单元、能够在针具上件到位时连接所述针具的调节单元，以及能够在针具上件到位时获取所述针具的刃口朝向角度的检测单元；其特征在于：

所述载针单元设有水平延伸且用于配合针具周向外壁的载针槽，所述载针单元通过所述载针槽水平承载针具；所述调节单元能够连接并带动针具上远离其针尖的一端绕所述针具轴线转动过预设角度，所述预设角度为标准刃口角度和所述刃口朝向角度的差值，以使所述针具转动后的刃口朝向角度与所述标准刃口角度一致。

2.根据权利要求1所述的针尖角度调节机构，其特征在于，所述载针单元相对于所述检测单元可活动设置，且所述载针单元的运动轨迹与水平平面平行。

3.根据权利要求1或2所述的针尖角度调节机构，其特征在于，所述检测单元包括图像采集组件，所述图像采集组件拍摄针具的刃口边缘形状。

4.根据权利要求3所述的针尖角度调节机构，其特征在于，所述检测单元还包括补光组件，所述补光组件相对于所述图像采集组件固定设置，并能够照射针具的针尖。

5.根据权利要求3所述的针尖角度调节机构，其特征在于，在所述载针单元带动针具上针到位时，所述针具位于所述图像采集组件的拍摄视野角内。

6.根据权利要求5所述的针尖角度调节机构，其特征在于，在所述载针单元带动针具上针到位时，所述图像采集组件的光轴与针具的轴线相交垂直。

7.根据权利要求1所述的针尖角度调节机构，其特征在于，所述载针单元包括多个可相对运动的载针夹爪，多个所述载针夹爪能够互相靠近运动并共同围设形成所述载针槽。

8.根据权利要求1所述的针尖角度调节机构，其特征在于，所述调节单元包括驱动组件和随动连接于所述驱动组件的换向组件，所述驱动组件包括步进电机、伺服电机、带有编码器的异步电机中的一种。

9.根据权利要求8所述的针尖角度调节机构，其特征在于，所述换向组件包括多个能够相互靠近和远离运动的转针夹爪；

至少一个所述转针夹爪开设有与所述针具上相对远离针尖的端部适配的随形配合槽，多个所述转针夹爪相互靠近并抵接，以使所述随形配合槽内壁与所述针具固定配合。

10.一种针具上料装置，其特征在于，包括送针机构、移针机构以及如权利要求1至9中任意一项所述的针尖角度调节机构。

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