一种针头组装机的护套套装装置及该装置的控制方法与流程

本发明涉及医疗机械技术领域，特别涉及一种针头组装机的护套套装装置及该装置的控制方法。

背景技术：

在临床医药的医疗器械中，大量地使用到注射器，而注射器的最主要构件，是针头，最早使用的针头装配过程都是采用人工完成的，后来逐渐转为半自动化组装，即人工定位针栓，人工放针尖，人工对位，压装部分由机械完成，最后还要套上护套防止污染。当然现有技术中也出现过自动化的组装机械，它在套上护套以及下料的步骤上，通常都是分为两个装置分开完成，因此造成了空间的大量占用和设备成本的增高。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种针头组装机的护套套装装置及该装置的控制方法。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种针头组装机的护套套装装置，包括护套输送带、护套送料机构和套装机械手，护套输送带与护套送料机构相连通，通过该护套送料机构能够将护套逐个的送至套装机械手下方；护套送料机构包括送料导轨和送料气缸，该送料导轨设有与护套输送带输送方向相垂直的料槽，料槽的侧部与护套输送带相连通，送料导轨上位于料槽的前端设有挡料块，送料气缸固定于送料导轨的末端，料槽内设有与其滑动配合的推料块，送料导轨与推料块传动连接以用于驱动推料块沿料槽移动。

进一步的，套装机械手包括第三支撑架，该第三支撑架顶部设有一立式设置的第三安装板，压装装置还包括第三直线导轨、第三滑块、电动推杆、滑台气缸和第三气夹，该第三直线导轨呈水平状态固定在第三安装板的前端面上，第三滑块滑动配合在所述第三直线导轨上，滑台气缸固定在第三滑块上，第三气夹竖直固定在所述滑台气缸的滑台上，电动推杆固定在第三安装板的后端并且第三气缸的输出杆端部与第三滑块连接，第三气夹具有两个呈l型的橡胶夹头。

进一步的，第三支撑架上设有倾斜向下设置的滑道。

护套套装装置的控制方法主要包括以下工作步骤：

(1)、由护套输送带将护套送入护套送料机构内，然后由护套送料机构将护套逐个的推送至指定的待夹取位置；

(2)、套装机械手将待夹取位置上的护套夹起，然后移动至压装完毕后的针头上方，将护套套装在针头上并夹住针头的针栓位置；

(3)、套装机械手将针头提起，然后移动至滑道上方，将针头松开。

其中，步骤(1)的具体的步骤为：

(1-1)、护套输送带以立式姿态送入一个护套至护套送料机构内，通过被送进的护套对护套输送带上的其它护套进行阻挡，防止一个以上的护套进入护套送料机构内；

(1-2)、送料气缸驱动料槽末端的推料块推动护套沿料槽移动至料槽前端的待夹取位置，并通过挡料块对移动至待夹取位置的护套进行限位，然后送料气缸复位带动推料块重新移动至料槽末端位置。

其中，步骤(2)的具体的步骤为：

(2-1)、电动推杆驱动第三滑块沿第三直线导轨移动，带动第三气夹移动至待夹取位置上方，然后由滑台气缸驱动第三气夹下降，第三气夹在下降前处于张开状态，下降后夹住护套的顶端，通过控制第三气夹的夹持力保持护套不变形，随后滑台气缸复位，带动第三气夹上升；

(2-2)、电动推杆驱动第三滑块沿第三直线导轨移动，带动第三气夹移动至压装完毕后的针头上方，滑台气缸驱动第三气夹下降将护套套装在针头上，下降的过程中，首先是护套顺利的套在针尖外部，而后护套下端抵触在针栓上停止移动，通过第三气夹持续下降，通过橡胶夹头与护套外壁的摩擦力，使护套下端开口强行撑开紧密套装在针栓上，最终第三气夹的两个橡胶夹头与针栓硬性接触，将橡胶夹头强行撑开使两个橡胶夹头能够移动至针栓底部，通过橡胶夹头的反向作用力，将针栓夹住。

其中，步骤(3)的具体的步骤为：

(3-1)、滑台气缸复位将针头提起，电动推杆驱动第三滑块沿第三直线导轨移动，带动第三气夹移动至滑道上方，第三气夹松开，针头沿自身重力掉落至滑道上，并沿滑道排出。

有益效果：本发明的一种针头组装机的护套套装装置，通过上述控制方法，能够实现将护套套装在组装好的针头上方的功能和将套装好的针头连同护套自治具上移出实现下料的功能，从而减少空间的占用，和设备的成本。

附图说明

图1为针头组装机俯视示意图；

图2为针头组装机立体结构示意图；

图3为针栓上料装置立体结构示意图；

图4为针尖上料装置立体结构示意图；

图5为针尖校位装置立体结构示意图；

图6为两个第一夹头的工作状态示意图；

图7为压装装置立体结构示意图；

图8为两个第二夹头的工作状态示意图；

图9为护套套装装置的立体结构示意图；

图10为治具的立体结构示意图；

附图标记说明：支撑板1，转盘2，治具2a，底座2a1，定位构件2a2，针栓上料装置3，针栓输送带3a，针栓间歇送料机构3b，第一料桶3b1，第一送料轮3b2，第二电机3b3，针尖上料装置4，针尖输送带4a，针尖间歇送料机构4b，第二料桶4c，第二送料轮4d，第三电机4e，挂帘4f，针尖校位装置5，第一支撑架5a，第一安装板5b，第一直线导轨5c，第一滑块5d，第一气缸5e，第一气夹5f，第一夹头5f1，凹槽5f2，第一连接板5g，压装装置6，第二支撑架6a，第二安装板6b，第二直线导轨6c，第二滑块6d，第二气缸6e，第二气夹6f，第二夹头6f1，凹模6f2，阶梯型槽6f3，第二连接板6g，护套套装装置7，护套输送带7a，送料导轨7b1，送料气缸7b2，料槽7b3，挡料块7b4，推料块7b5，第三支撑架7c1，第三安装板7c2，第三直线导轨7c3，第三滑块7c4，电动推杆7c5，滑台气缸7c6，第三气夹7c7，橡胶夹头7c8，滑道7d，针头8，针栓8a，针尖8b，护套9。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图10所示的一种针头组装机，包括机架，机架顶部设有支撑板1，支撑板1的中心处设有转盘2，机架内部设有驱动转盘2步进式转动的第一电机，支撑板1上围绕所述转盘2设有沿转盘2转向设置的针栓上料装置3、针尖上料装置4、针尖校位装置5、压装装置6和护套套装装置7，转盘2上沿周向均匀分布有若干治具2a，治具2a由转盘2带动依次经过针栓上料装置3、针尖上料装置4、针尖校位装置5、压装装置6和护套套装装置7的下方，实现针头8的自动组装。

所述治具2a包括底座2a1以及固定在底座2a1上的与针栓8a内腔形状相吻合的定位构件2a2；所述针栓上料装置3包括针栓输送带3a和针栓间歇送料机构3b，所述针栓间歇送料机构3b包括第一料桶3b1、第一送料轮3b2和第二电机3b3，所述第一送料轮3b2置于第一料桶3b1内部并且与第一料桶3b1同轴设置，第二电机3b3设置于第一料桶3b1底部并且与第一送料轮3b2传动连接，第一送料轮3b2的外圆周壁与第一料桶3b1的内圆周壁之间设有间隙，第一送料轮3b2上沿其外圆周边沿开设有若干等间隔设置的与针栓8a外轮廓相吻合的半圆形槽，针栓输送带3a的出料端与第一料桶3b1相连通，第一料桶3b1的的桶身上设有供针栓输送带3a上输送的针栓8a进入第一料桶3b1内部的缺口，第一料桶3b1的桶底上对应移动至其下方的治具2a位置开设有第一落料孔；工作时由第二电机3b3驱动第一送料轮3b2步进式转动，通过第一送料轮3b2上的半圆形槽将进入第一料桶3b1内的针栓8a卡住，带动针栓8a周向移动，针栓8a移动第一落料孔上方时，通过第一落料孔自动掉落至移动到第一料桶3b1下方的治具2a上，针栓8a自动套设在定位构件2a2上。

所述针尖上料装置4包括针尖输送带4a和针尖间歇送料机构4b，所述针尖间歇送料机构4b包括第二料桶4c、第二送料轮4d、第三送料轮和第三电机4e，所述第二送料轮4d和第三送料轮之间通过若干连接杆连接成一体后置于第二料桶4c内部，第二送料轮4d、第三送轮以及第二料桶4c三者同轴设置，第三电机4e设置于第二料桶4c底部并且与第三送料轮传动连接，第二送料轮4d的外圆周壁与第一料桶3b1的内圆周壁之间设有间隙，第二送料轮4d上沿其外圆周边沿开设有若干等间隔设置的与针尖8b外轮廓相吻合的半圆形槽，第三送料轮的外轮廓与第二送料轮4d相同，针尖输送带4a的出料端与第二料桶4c相连通，第二料桶4c的的桶身上设有供针尖输送带4a上输送的针尖8b进入第二料桶4c内部的缺口，第二料桶4c的桶底上对应移动至其下方的治具2a位置开设有第二落料孔。

所述第二料桶4c的下端面上设有围绕所述第二落料孔设置的多个间隔分布的挂帘4f，所述挂帘4f共同形成针尖导向通道。工作时由第三电机4e驱动第二送料轮4d及第三送料轮步进式转动，通过第二送料轮4d和第三送料轮上的半圆形槽将进入第二料桶4c内的针尖8b卡住，带动针尖8b周向移动，针尖8b移动第二落料孔上方时，通过第二落料孔，沿着多个挂帘4f形成的针尖导向通道，自动掉落至移动到第二料桶4c下方的治具2a的针栓8a内，针尖8b自动插设在针栓8a内。多个挂帘4f的设计能够在针尖8b插入针栓8a的过程中起到有效的限位作用，并且在插入后，治具2a继续进行周向移动后，针尖8b可自动将挂帘4f打开，不会造成阻挡，并且在针尖8b移开后挂帘4f可在重力作用重新复位，继续行使其导向限位的作用。

所述针尖校位装置5包括第一支撑架5a，该第一支撑架5a顶部设有一立式设置的第一安装板5b，针尖校位装置5还包括第一直线导轨5c、第一滑块5d、第一气缸5e和第一气夹5f，该第一直线导轨5c呈水平状态固定在第一安装板5b的前端面上，第一滑块5d滑动配合在所述第一直线导轨5c上，第一滑块5d上安装有l型的第一连接板5g，第一气夹5f竖直固定在所述第一连接板5g上，第一气缸5e固定在第一安装板5b的后端并且第一气缸5e的输出杆端部与第一连接板5g连接，第一气夹5f具有两个第一夹头5f1，第一气缸5e能够驱动第一连接板5g上的第一气夹5f的两个第一夹头5f1沿第一直线导轨5c移动至静止状态下的转盘2上的一个针头8的两侧，在两个第一夹头5f1的相向一侧上均开设有凹槽5f2，两个第一夹头5f1在合起的状态下，在两个凹槽5f2之间形成与针头8过盈配合的一个内腔；通过第一气夹5f驱动两个第一夹头5f1相合，能够对针尖8b进行限位，将针尖8b进行摆正，使其完全插入针栓8a内。

所述压装装置6包括第二支撑架6a，该第二支撑架6a顶部设有一立式设置的第二安装板6b，压装装置6还包括第二直线导轨6c、第二滑块6d、第二气缸6e和第二气夹6f，该第二直线导轨6c呈水平状态固定在第二安装板6b的前端面上，第二滑块6d滑动配合在所述第二直线导轨6c上，第二滑块6d上安装有l型的第二连接板6g，第二气夹6f竖直固定在所述第二连接板6g上，第二气缸6e固定在第二安装板6b的后端并且第二气缸6e的输出杆端部与第二连接板6g连接，第二气夹6f具有两个第二夹头6f1，两个第二夹头6f1的相向一侧的底端均设有凹模6f2，第二气缸6e能够驱动第二连接板6g上的第二气夹6f的两个凹模6f2沿第二直线导轨6c移动至静止状态下的转盘2上的一个针栓8a的两侧，两个凹槽5f2的相向一侧上开设有阶梯型槽6f3，通过第二气夹6f驱动两个第二夹头6f1相合，通过两个凹模6f2能够使针栓8a产生塑性变形，由针栓8a将针头8夹紧，从而实现针头8的自动组装。

所述护套套装装置7包括护套输送带7a、护套送料机构和套装机械手，护套输送带7a与护套送料机构相连通，通过该护套送料机构能够将护套9逐个的送至套装机械手下方，套装机械手能够将护套9夹起后套装在静止状态下移动至护套套装装置7位置的治具2a上的针头8上。

护套送料机构包括送料导轨7b1和送料气缸7b2，该送料导轨7b1设有与护套输送带7a输送方向相垂直的料槽7b3，料槽7b3的侧部与护套输送带7a相连通，送料导轨7b1上位于料槽7b3的前端设有挡料块7b4，送料气缸7b2固定于送料导轨7b1的末端，料槽7b3内设有与其滑动配合的推料块7b5，送料导轨7b1与推料块7b5传动连接以用于驱动推料块7b5沿料槽7b3移动，将自护套输送带7a进入料槽7b3内的护套9推向料槽7b3的前端。

套装机械手包括第三支撑架7c1，该第三支撑架7c1顶部设有一立式设置的第三安装板7c2，压装装置6还包括第三直线导轨7c3、第三滑块7c4、电动推杆7c5、滑台气缸7c6和第三气夹7c7，该第三直线导轨7c3呈水平状态固定在第三安装板7c2的前端面上，第三滑块7c4滑动配合在所述第三直线导轨7c3上，滑台气缸7c6固定在第三滑块7c4上，第三气夹7c7竖直固定在所述滑台气缸7c6的滑台上，电动推杆7c5固定在第三安装板7c2的后端并且第三气缸的输出杆端部与第三滑块7c4连接，第三气夹7c7具有两个呈l型的橡胶夹头7c8。

第三支撑架7c1上设有向机架外部倾斜向下设置的滑道7d。

护套套装装置7具有将护套9套装在组装好的针头8上方的功能和将套装好的针头8连同护套9自治具2a上移出实现下料的功能，其工作步骤如下：

(1)、由护套输送带7a将护套9送入护套送料机构内，然后由护套送料机构将护套9逐个的推送至指定的待夹取位置；

(2)、套装机械手将待夹取位置上的护套9夹起，然后移动至压装完毕后的针头8上方，将护套9套装在针头8上并夹住针头8的针栓8a位置；

(3)、套装机械手将针头8提起，然后移动至滑道7d上方，将针头8松开，完成下料。

其中，步骤1的具体的步骤为：

(1-1)、护套输送带7a以立式姿态送入一个护套9至护套送料机构内，通过被送进的护套9对护套输送带7a上的其它护套9进行阻挡，防止一个以上的护套9进入护套送料机构内；

(1-2)、送料气缸7b2驱动料槽7b3末端的推料块7b5推动护套9沿料槽7b3移动至料槽7b3前端的待夹取位置，并通过挡料块7b4对移动至待夹取位置的护套9进行限位，然后送料气缸7b2复位带动推料块7b5重新移动至料槽7b3末端位置。

其中，步骤2的具体的步骤为：

(2-1)、电动推杆7c5驱动第三滑块7c4沿第三直线导轨7c3移动，带动第三气夹7c7移动至待夹取位置上方，然后由滑台气缸7c6驱动第三气夹7c7下降，第三气夹7c7在下降前处于张开状态，下降后夹住护套9的顶端，通过控制第三气夹7c7的夹持力保持护套9不变形，随后滑台气缸7c6复位，带动第三气夹7c7上升；

(2-2)、电动推杆7c5驱动第三滑块7c4沿第三直线导轨7c3移动，带动第三气夹7c7移动至压装完毕后的针头8上方，滑台气缸7c6驱动第三气夹7c7下降将护套9套装在针头8上，下降的过程中，首先是护套9顺利的套在针尖8b外部，而后护套9下端抵触在针栓8a上停止移动，通过第三气夹7c7持续下降，通过橡胶夹头7c8与护套9外壁的摩擦力，使护套9下端开口强行撑开紧密套装在针栓8a上，最终第三气夹7c7的两个橡胶夹头7c8与针栓8a硬性接触，将橡胶夹头7c8强行撑开使两个橡胶夹头7c8能够移动至针栓8a底部，通过橡胶夹头7c8的反向作用力，将针栓8a夹住。

其中，步骤3的具体的步骤为：

(3-1)、滑台气缸7c6复位将针头8提起，电动推杆7c5驱动第三滑块7c4沿第三直线导轨7c3移动，带动第三气夹7c7移动至滑道7d上方，第三气夹7c7松开，针头8沿自身重力掉落至滑道7d上，并沿滑道7d排出，完成下料。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。