KR101590909B1 - 채혈관용 튜브 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 채혈관 조립 시 채혈관용 튜브를 일정한 방향으로 자동 정렬시킴으로써 이후 튜브 내부로의 약제 투입과 튜브 입구에서의 고무패킹 및 마개의 결합이 용이하게 이루어지도록 하는 채혈관용 튜브 정렬장치에 관한 것이다.
본 발명은 하부에 일렬로 형성된 다수의 슬릿공(111)을 통해 채혈관용 튜브들을 수평상태로 정렬시켜 하부로 공급하는 호퍼(110);
슬릿공에 정렬되는 튜브의 양단에 대응되게 호퍼의 양측에 각각 배치된 회전유닛(120);
각 회전유닛(120)에 설치되어 상하로 회전하면서 슬릿공을 통과한 튜브를 수평상태로 지지하는 받침핀(130)들;
각 회전유닛에 전후진이 가능하게 설치되어 상기 받침핀에 수평상태로 지지된 튜브의 개방단으로 삽입되는 핀부재(140)들 및
상기 호퍼의 하단에 설치되어 회전유닛이 하부로 회동하여 핀부재로부터 이탈되는 튜브의 자세를 수직으로 전환시켜 하부로 배출시키는 수직배출로(150)를 포함하여 구성된다.

Description

채혈관용 튜브 정렬장치{Tube arrangement apparatus for blood colection tube}

본 발명은 채혈관 조립 시 채혈관용 튜브를 일정한 방향으로 자동 정렬시킴으로써 이후 튜브 내부로의 약제 투입과 튜브 입구에서의 고무패킹 및 마개의 결합이 용이하게 이루어지도록 하는 채혈관용 튜브 정렬장치에 관한 것이다.

일반적으로 채혈관은 일측이 개방된 일정한 길이를 가진 유리 또는 합성수지로 이루어진 튜브와 상기 튜브의 개방단을 밀봉시키는 고무패킹과 상기 고무패킹의 외부를 덮어 씌운 상태로 튜브의 개방단에 결합되는 마개로 구성된다.

그리고 채혈관 내부에는 고무패킹과 마개가 조립되기 이전 공정에서 채혈의 대상 및 목적에 따라 선택적으로 약재가 투입되는데, 예컨대 원심분리를 통하여 혈구와 혈장의 분리벽 형성을 위한 겔 및 액상시약을 들 수 있다.

따라서, 약재투입공정 및 고무패킹 및 마개의 조립공정을 거치기 위해서는 이전 공정에서 개방단이 상부를 향하도록 튜브를 수직으로 정렬시켜 놓아야 할 필요가 있으며, 이와 관련된 종래의 채혈관 제조를 위한 튜브정렬장치가 국내특허 제1331241호를 통해 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 튜브정렬장치는 수작업으로 이루어지던 튜브정렬 작업을 자동화시켰다는 점에 있어서는 어느 정도 효과가 인정되나, 튜브컨테이너의 내부에 개방단이 동일한 방향을 향하도록 튜브를 수작업으로 적층시켜 주어야 하기 때문에 완전한 자동화를 이루지 못하였다는 한계가 있다.

아울러, 수작업으로 튜브를 튜브컨테이너에 적층시키는 과정에서 튜브의 방향이 반대로 향하는 불량이 발생되는 경우에 튜브로딩부가 정상적으로 튜브를 로딩시키지 못하게 되므로 정상적인 작업수행이 불가능하게 됨은 물론 관련장비의 파손으로 이어져 심할 경우 조업이 중단될 수도 있다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 채혈관용 튜브를 수직으로 정렬하는 단위공정을 완전 자동화하여 수작업으로 인한 불량발생을 방지할 수 있는 제공하는데 채혈관용 튜브 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 채혈관용 튜브 정렬장치는 하부에 일렬로 형성된 다수의 슬릿공을 통해 채혈관용 튜브들을 수평상태로 정렬시켜 하부로 공급하는 호퍼와, 슬릿공에 정렬되는 튜브의 양단에 대응되게 호퍼의 양측에 각각 배치된 회전유닛과, 각 회전유닛에 설치되어 상하로 회전하면서 슬릿공을 통과한 튜브를 수평상태로 지지하는 받침핀들과, 각 회전유닛에 전후진이 가능하게 설치되어 상기 받침핀에 수평상태로 지지된 튜브의 개방단으로 삽입되는 핀부재들과, 상기 호퍼의 하단에 설치되어 회전유닛이 하부로 회동하여 핀부재로부터 이탈되는 튜브의 자세를 수직으로 전환시켜 하부로 배출시키는 수직배출로를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 핀부재는 회전유닛에 설치된 실린더와, 슬릿공에 정렬된 튜브의 단부를 향해 접근하도록 상기 실린더의 로드 단부에 고정된 이동블럭과, 슬릿공에 정렬된 튜브의 단부를 향해 돌출되게 상기 이동블럭에 고정된 고정핀과, 전단에 일정 이상의 외력이 가해질 경우 후방으로 이동할 수 있도록 상기 고정핀의 전단에 전후로 이동가능하게 탄력설치된 이동핀을 구비할 수 있다.

아울러, 상기 호퍼의 하단 양측에 슬릿공에 정렬된 튜브의 단부로 접근이 가능하게 설치되어 받침핀이 하향회동하여 튜브를 지지하지 못할 경우 슬릿공 내부의 튜브들이 바닥으로 추락하지 않도록 지지해 주는 튜브지지핀을 더 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 수직배출로의 하부에는 수직배출로로부터 배출된 튜브들을 수직상태로 안정되게 지지해 주는 지지수단이 더 구비될 수도 있다.

이 경우, 상기 지지수단은 튜브가 안착되는 카트리지와, 상기 카트리지에 수직으로 일정간격을 두고 고정되어 카트리지에 지지된 튜브의 하부 양측을 지지하는 보조지지대와, 카트리지를 후속공정으로 이송시키는 이송유닛으로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 호퍼의 양측에 각각 배치된 회전유닛에 구비된 핀부재가 튜브의 개방단으로 전진하여 삽입되고 이 상태에서 회전유닛이 하부로 회동하도록 구성되어, 핀부재로부터 배출되는 튜브의 자세가 항상 개방단이 위로 향하는 상태로 이루어지도록 함으로써 종래에 이루지 못한 채혈관용 튜브 정렬작업에 있어서 완전한 자동화가 가능하게 되는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 채혈관용 튜브 정렬장치의 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도.
도 4 내지 도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도로서, 본 발명에 따른 채혈관용 튜브 정렬장치의 사용상태를 단계적으로 나타내는 도면.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 채혈관용 튜브를 공급하는 호퍼(110)와, 호퍼(110)의 양측에 설치된 회전유닛(120)과, 회전유닛(120)에 설치된 받침핀(130)과 핀부재(140)들과, 핀부재(140)로부터 이탈되는 튜브를 수직으로 전환시켜 하부로 배출시키는 수직배출로(150)로 크게 구성된다.

본 발명의 상부를 이루는 호퍼(110)는 이전 공정에서 제작된 튜브를 공급받아 하부로 배출한다. 상기 호퍼(110)의 하부에는 다수의 슬릿공(111)들이 일정간격을 두고 일렬로 형성되어 있다. 상기 슬릿공(111)은 튜브가 수평상태에서 자연스럽게 슬릿공(111)의 내부로 유입될 수 있도록 양단의 길이와 폭이 튜브의 양단의 길이와 폭보다 조금 크게 형성된다. 본 실시예에서의 슬릿공(111)은 양단이 호퍼(110)의 양측을 향하도록 형성되게 하였다.

따라서, 호퍼(110)로 유입된 튜브는 호퍼(110)의 내부에서 하부로 이동하다가 각 슬릿공(111)의 내부로 자연스럽게 유입되면서 일정한 방향(튜브의 양단이 호퍼(110)의 양측을 향함)으로 자동 정렬되며, 이 상태로 슬릿공(111)을 따라 낙하하거나 슬릿공(111) 내부에 차례로 적층된다.

호퍼(110)의 하부에는 회전유닛(120)이 설치된다. 상기 회전유닛(120)은 본 발명의 하부를 이루는 작업스테이지(S)에 설치된 고정브라켓(121)과, 상기 호퍼(110)의 양측에 각각 위치하도록 고정브라켓(121)에 설치된 구동모터(122)로 구성된다. 각 구동모터(122)는 회전축(123)이 서로 동일한 높이에서 슬릿공(111)의 양단에 대하여 직각을 이루도록 나란하게 설치된다.

상기 회전유닛(120)에는 슬릿공(111)을 통과한 튜브를 수평상태로 지지하는 받침핀(130)이 구비된다. 상기 받침핀(130)은 각 슬릿공(111)에 일대일로 대응되도록 다수로 구비되어 상기 회전유닛(120)의 회전축(123)에 견고하게 고정된다. 따라서, 상기 회전축(123)이 적절한 각도로 회전하여 모든 받침핀(130)들이 수평 상태가 되면 슬릿공(111)을 통과한 튜브의 양단부가 상기 받침핀(130)에 의해 수평상태로 안정되게 지지된다.

한편, 상기 회전유닛(120)에는 받침핀(130)에 수평상태로 지지된 각 튜브의 개방단으로의 삽입되는 핀부재(140)들이 설치된다. 상기 핀부재(140)는 회전유닛(120)에 설치된 실린더(141)와, 슬릿공(111)에 정렬된 튜브의 단부를 향해 접근하도록 상기 실린더(141)의 로드 단부에 고정된 이동블럭(142)과, 슬릿공(111)에 정렬된 튜브의 단부를 향해 돌출되게 상기 이동블럭(142)에 고정된 고정핀(143)과, 전단에 일정 이상의 외력이 가해질 경우 후방으로 이동할 수 있도록 상기 고정핀(143)의 전단에 전후로 이동가능하게 탄력적으로 설치된 이동핀(144)으로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 전단이 상기 이동핀(144)에 고정되고 타단이 고정핀(143)에 고정되어 상기 이동핀(144)이 후방으로 이동할 때 압축변형되는 탄성부재(145)를 통해 전방으로의 복귀력을 부여받을 수 있도록 상기 이동핀(144)을 탄력적으로 설치하였다.

따라서, 실린더(141)가 동작하여 이동블럭(142)이 슬릿공(111)에 정렬된 튜브의 단부로 이동하면, 튜브의 개방단을 통해 튜브에 삽입되지 못하는 이동핀(144)들만 탄성부재(145)를 압축시키면서 후방으로 이동하게 되며 나머지 이동핀(144)들은 정상적으로 튜브의 개방단으로 삽입된다.

한편, 본 발명은 받침핀(130)이 하향회동하여 튜브를 지지하지 못할 경우 슬릿공(111) 내부의 튜브들이 바닥으로 추락하지 않도록 지지해 주는 튜브지지핀(160)을 구비한다. 상기 튜브지지핀(160)은 각 슬릿공(111)에 대응되게 다수로 구비되며, 이동핀(144)의 상부에 위치하면서 호퍼(110)의 하단 양측에 슬릿공(111)에 정렬된 튜브의 단부로 접근이 가능하게 설치되어 회전유닛(120)의 회전상태에 따라서 선택적으로 튜브를 지지한다.

즉, 튜브지지핀(160)은 받침핀(130)이 하향 회동하여 상기 받침핀(130)이 튜브를 지지해 줄 수 없는 상태가 되기 전에 튜브지지핀(160)이 슬릿공(111)에 정렬된 튜브의 단부를 향해 전진하여 받침핀(130)이 지지하고 있는 튜브의 상부에 위치하는 튜브들이 추락하지 않도록 지지해 주며, 받침핀(130)이 하향회동을 완료한 후 다시 수평상태로 복귀하면 지지하고 있던 튜브가 받침핀(130)으로 낙하하도록 후진한다.

상기 호퍼(110)의 하단에는 상기 받침핀(130)이 하향회동하여 핀부재(140)로부터 이탈되는 튜브의 자세를 수직으로 전환시켜 하부로 배출시키는 수직배출로(150)가 설치된다. 상기 수직배출로(150)는 각 슬릿공(111)에 하부에 일대일로 대응되게 형성된다. 상기 수직배출로(150)는 슬릿공(111)과 연통되는 상부로(151)와 상부로(151)로부터 하부 중앙으로 수렴하는 경사로(152)와, 상기 경사로(152)로부터 수직으로 연장된 하부로(153)로 구성된다. 그리고 상기 상부로(151)의 양측은 회전하는 핀부재(140)와 간섭되지 않도록 개방형성되어 있다. 또한 상기 하부로(153)의 직경은 튜브가 통과할 수 있도록 튜브의 직경보다 커야 함은 물론이다. 따라서, 받침핀(130)이 하향회동하면 핀부재(140)에 삽입된 튜브가 핀부재(140)로부터 이탈되면서 수직배출로(150)의 경사로(152)를 타고 하부로(153)로 자연스럽게 배출된다. 이때 수직배출로(150)를 통과하는 모든 튜브들은 이동핀(144)으로부터 탈락될 때 당연히 개방단이 가장 나중에 탈락되므로 개방단이 항상 상부를 향하게 된다.

한편, 상기 수직배출로(150)의 하부에는 수직배출로(150)로부터 배출된 튜브들을 수직상태로 안정되게 지지해 주는 지지수단(170)이 더 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 지지수단(170)은 튜브가 안착되는 카트리지(171)와, 상기 카트리지(171)에 수직으로 일정간격을 두고 고정되어 카트리지(171)에 지지된 튜브의 하부 양측을 지지하는 보조지지대(172)와, 카트리지(171)를 후속공정으로 이송시키는 이송유닛(173)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 채혈관용 튜브 정렬장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 이전 공정에서 제작된 튜브가 호퍼(110)로 공급되면, 호퍼(110) 내부로 투입된 튜브는 호퍼(110)의 내부에서 하부로 이동하다가 각 슬릿공(111)의 내부로 자연스럽게 유입된다. 각 슬릿공(111)으로 유입된 튜브들은 양단이 호퍼(110)의 양측을 향하도록 자동 정렬되는데, 이때 각 튜브들은 개방단이 일정방향으로 정렬되지 않은 상태이다.

이와 같은 상태에서 슬릿공(111)을 따라 호퍼(110)의 하단으로 낙하한 튜브들은 호퍼(110)의 하단에 설치된 받침핀(130)들에 의하여 모두 수평상태로 안정적으로 지지되며, 이로 인하여 후속하는 튜브들은 각 슬릿공(111) 내부에 차례로 적층된다.

도 4에 도시된 바와 같이 받침핀(130)에 튜브가 지지되면 실린더(141)가 동작하면서 이동블럭(142)을 전방으로 이동하기 시작한다. 이동블럭(142)이 전방으로 이동하면 이동블럭(142)에 고정된 고정핀(143)이 이동블럭(142)과 함께 전방으로 이동하게 되는데, 상기 튜브들은 개방단이 일정한 방향으로 정렬되지 않았기 때문에 고정핀(143)의 단부에 결합된 이동핀(144) 중 일부는 튜브의 개방단으로 삽입되고 나머지 이동핀(144)은 튜브의 개방단 반대측 폐쇄단에 간섭된다. 이때 튜브의 폐쇄단에 간섭된 이동핀(144)은 이동블럭(142)의 전방으로 이동됨에 따라 탄성부재(145)를 압축시키면서 더 이상 전방으로의 이동이 차단된다.

한편, 폐쇄단에 간섭된 이동핀(144)의 맞은편에 배치된 이동핀(144)은 튜브의 개방단으로 삽입된다. 결국 받침핀(130)에 지지된 모든 튜브들은 개방단으로 이동핀(144)이 삽입되게 된다.

이와 같이 받침핀(130)에 지지된 모든 튜브들의 개방단으로 이동핀(144)이 삽입되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전유닛(120)의 구동모터(122)가 작동하면서 회전축(123)이 일방향으로 회전한다. 그 결과 회전축(123)에 설치된 받침핀(130)과 핀부재(140)가 회전축(123)을 따라 하향회동하면서 이동핀(144)에 삽입된 튜브들이 자중에 의해 이동핀(144)으로부터 탈락되고, 탈락된 튜브들은 수직배출로(150)로 인입된다. 수직배출로(150)로 인입된 튜브들은 경사로(152)를 타고 하부로(153)로 자연스럽게 배출되는데 하부로(153)를 통과하는 과정에서 수직상태로 자세가 전환된다. 수직으로 자세가 전환된 튜브들은 이동핀(144)으로부터 탈락될 때 개방단부가 가장 나중에 탈락되므로 개방단이 항상 상부를 향하게 된다. 따라서 수직배출로(150)를 빠져나온 모든 튜브들은 개방단이 상부를 향하도록 수직으로 정렬된다.

한편, 튜브지지핀(160)은 회전축(123)이 일방향으로 회전하기 이전에 전진하여 받침핀(130)이 지지하고 있는 튜브의 상부에 위치하는 튜브들의 양측단을 지지하여 추락을 막는다. 그리고 상기 튜브지지핀(160)은 받침핀(130)이 하향회동을 완료한 후 다시 수평상태로 복귀하면 후진하여 지지하고 있던 튜브를 받침핀(130)으로 낙하시켜 후속작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 한다.

개방단이 상부를 향해 수직으로 정렬된 상태로 수직배출로(150)를 빠져나온 튜브들은 작업스테이지(S)에 놓여진 카트리지(171)에 안정적으로 담겨지며, 보조지지대(172)에 의해 정확한 자세로 정렬된 이후 이송유닛(173)을 통해 후속공정으로 이송된다.

따라서, 공급받은 모든 튜브들은 어떠한 수작업도 거치지 않고 개방단이 상부를 향하도록 자동으로 수직정렬되므로 수작업에 따른 불량이 전혀 발생되지 않을 뿐만 아니라 후속되는 약재투입공정 및 고무패킹 및 마개의 조립공정으로의 투입을 신속하게 수행할 수 있다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

110...호퍼 111...슬릿공
120...회전유닛 130...받침핀
140...핀부재 141...실린더
142...이동블럭 143...고정핀
144...이동핀 150...수직배출로
160...튜브지지핀 170...지지수단
171...카트리지 172...보조지지대
173...이송유닛

Claims (5)

1. 하부에 일렬로 형성된 다수의 슬릿공을 통해 채혈관용 튜브들을 수평상태로 정렬시켜 하부로 공급하는 호퍼;
   슬릿공에 정렬되는 튜브의 양단에 대응되게 호퍼의 양측에 각각 배치된 회전유닛;
   각 회전유닛에 설치되어 상하로 회전하면서 슬릿공을 통과한 튜브를 수평상태로 지지하는 받침핀들;
   각 회전유닛에 전후진이 가능하게 설치되어 상기 받침핀에 수평상태로 지지된 튜브의 개방단으로 삽입되는 핀부재들 및
   상기 호퍼의 하단에 설치되어 회전유닛이 하부로 회동하여 핀부재로부터 이탈되는 튜브의 자세를 수직으로 전환시켜 하부로 배출시키는 수직배출로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 채혈관용 튜브 정렬장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 핀부재는
   회전유닛에 설치된 실린더;
   슬릿공에 정렬된 튜브의 단부를 향해 접근하도록 상기 실린더의 로드 단부에 고정된 이동블럭;
   슬릿공에 정렬된 튜브의 단부를 향해 돌출되게 상기 이동블럭에 고정된 고정핀;
   전단에 일정 이상의 외력이 가해질 경우 후방으로 이동할 수 있도록 상기 고정핀의 전단에 전후로 이동가능하게 탄력설치된 이동핀을 구비한 것을 특징으로 하는 채혈관용 튜브 정렬장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 호퍼의 하단 양측에 슬릿공에 정렬된 튜브의 단부로 접근이 가능하게 설치되어 받침핀이 하향회동하여 튜브를 지지하지 못할 경우 슬릿공 내부의 튜브들이 바닥으로 추락하지 않도록 지지해 주는 튜브지지핀을 더 구비한 것을 특징으로 하는 채혈관용 튜브 정렬장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 수직배출로의 하부에는 수직배출로로부터 배출된 튜브들을 수직상태로 안정되게 지지해 주는 지지수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 채혈관용 튜브 정렬장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 지지수단은
   튜브가 안착되는 카트리지와,
   상기 카트리지에 수직으로 일정간격을 두고 고정되어 카트리지에 지지된 튜브의 하부 양측을 지지하는 보조지지대와,
   카트리지를 후속공정으로 이송시키는 이송유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는 채혈관용 튜브 정렬장치.

Images