一种输液器自动绕管装袋机及其工作方法与流程

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地讲，涉及一种输液器自动绕管装袋机及其工作方法。

背景技术：

目前使用的一次性输液器（如图1和图2所示）是依靠手工检漏，然后手工盘管后，塞入塑料袋并封口，完成包装（如图3所示）。这种包装现状，要经过多道手工工序的检验与输液器的盘管装袋、封口，人工成本高、工作效率低且易造成输液器产品的污染。

目前国内市场上还没有可靠的自动化装袋设备，已有的部分自动化设备也是水平进料，绕管过程中输液管的扭曲易使管道折扁，且绕管的松紧度无法控制。如申请号为201710239260.8的中国发明专利：一次性输液器自动送料自动卷绕机构及其卷绕方法，该机构中采用水平进料，就会存在上述输液器管道易折扁的缺点。此外该机构中缺乏设计相关自动检漏装置，仍依靠人工检漏，因此急需一种通过机械自动化装袋的设备，实现一次性输液器的检漏与盘管装袋。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，系统完善，能实现输液器垂直悬挂、自动检漏、装袋与封口的自动化设备，并给出了其工作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种输液器自动绕管装袋机，用于自动对输液器进行绕管和装袋封口，其特征在于：包括根据工序依次设置的输液器悬挂输送装置、悬挂后下部自动找正定位机构、输液器绕管装置和输液器装袋封口装置；所述输液器悬挂输送装置包括回转输送机构和设置在回转输送机构一侧的悬挂后下部自动找正定位机构；所述回转输送机构的输出端与转移交接机构连接；所述回转输送机构上的输液器经悬挂及下部自动找正定位机构定位后，由转移交接机构将输液器的上端固定到输液器绕管装置的定位卡座中，定位卡座边安装有绕管杆，将输液器的下部固定到输液器绕管装置的夹紧气爪中，输液器盘绕时定位卡座及绕管杆与夹紧气爪互相靠近；所述输液器装袋封口装置包括取料机构、移动装袋斗和装袋封口组件；所述取料机构将输液器绕管装置盘绕好的输液器，取下后放置到移动装袋斗，并与装袋封口组件相连。

作为优选，本发明所述的输液器悬挂输送装置的一侧还配备有挂料区和备用挂料区。

作为优选，本发明所述的回转输送机构的一侧还设置有在线检漏机构，在线检漏机构包括底座二及支柱，并设置有下固定过滤器夹和进气密封堵。

作为优选，本发明所述的输液器悬挂输送装置中，沿回转输送机构的周向方向，在其上部外侧设置若干个上固定扣，在其下部外侧设置与上固定扣一一对应的下固定扣；悬挂后下部自动找正定位机构包括底座一，底座一上设置若干个竖直导轨，竖直导轨的上部滑动安装有抓管夹和抓调节器夹，竖直导轨的底部安装有抓过滤器夹，且抓过滤器夹正对下固定扣。

作为优选，本发明所述的输液器绕管装置包括水平移动导轨、绕管移动体、绕管机构、定位扣气缸、下部升降定位平台；绕管移动体安装在水平移动导轨上；绕管机构可沿竖直方向滑动安装在绕管移动体的上部；绕管机构包括沿水平方向设置的若干个可做伸缩、旋转运动的的绕管杆，若干个绕管杆围成的空间里设置有定位卡座；定位扣气缸沿水平方向固定连接在绕管机构的下方，其气缸杆末端连接有过滤器定位扣；下部升降定位平台可沿竖直方向滑动安装在绕管移动体的底部，其外侧固定连接有水平设置的下部进出气缸，下部进出气缸的气缸杆末端连接有夹紧气爪。

作为优选，本发明所述的装袋封口组件包括取袋吸开机构、撑袋机构和装袋后脱袋与封口机构；

所述取袋吸开机构包括取袋移动导轨；其上滑动安装有取袋移动底板；取袋移动底板上连接有若干个取袋气缸，取袋气缸上连接有取袋吸盘，每个取袋吸盘的上方对应设置一个塑料袋料仓；取袋吸盘吸取塑料袋后，取袋移动底板移动到吸开袋位，吸开袋位处设置有上开袋气缸，上开袋气缸连接有上开袋吸盘；上开袋吸盘和取袋吸盘配合使用，吸开塑料袋；

所述撑袋机构包括撑袋插入气缸；撑袋插入气缸连接有撑袋插入移动体；撑袋插入移动体下部安装在插入袋移动导轨上，撑袋插入移动体的上端设置有撑袋固定插入片和位于撑袋固定插入片下方的撑袋可下降插入片，撑袋可下降插入片通过其下方设置的撑袋气缸实现升降运动；

所述装袋后脱袋与封口机构包括上压气缸、上压块、下压气缸、下压块、两个拖移吸盘气缸、移袋滑块、移袋导轨、输送带和封口机；上压块和下压块上下相对设置，上压块与上压气缸连接，下压块与下压气缸连接；两个拖移吸盘气缸沿竖直方向布置在上压气缸两侧，其气缸杆末端均设置有拖移吸盘；拖移吸盘气缸和上压气缸均安装在位于其上方的移袋导轨上；输送带位于移袋导轨的下方，用于放置装好的输液袋；封口机位于输送带一端的侧边，对装好的输液袋进行封口。

作为优选，本发明所述的取料机构包括取料机械手、取料进出气缸和旋转轴；旋转轴水平设置，在动力驱动下做旋转运动；取料进出气缸安装在旋转轴上，取料机械手安装在取料进出气缸的气缸杆末端；所述的移动装袋斗与取料机构之间设置有喇叭斗；整套取料机构沿喇叭斗和移动装袋斗的布置方向做水平移动。

作为优选，本发明所述的输送带由电机带动；输送带的末端还设置有料筒，用于放置封口完成的输液袋。

一种输液器自动绕管装袋机的工作方法，其特征在于：按照以下步骤进行：

（1）取料上挂：将输液器上部挂在回转输送机构上，输液器的下部自由悬挂；

（2）下部自动定位：悬挂后下部自动找正定位机构把输液器的下部过滤器定位到回转输送机构的下端；

（3）输液器绕管：转移交接机构从回转输送机构的输出端取下输液器，并将输液器沿竖直方向固定在输液器绕管装置上进行盘绕；

（4）输液器绕管后进行装袋封口：取料机械手从输液器绕管装置中取出已完成盘绕的输液器，并经过移动装袋斗，将输液器放置到移动装袋斗的末端，准备进入装袋封口组件进行装袋封口。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

（1）设计了输液器悬挂输送装置，输液器的垂直悬挂使得下部自由放松，避免了输液管在绕管工序时出现打结与折扁的现象；

（2）设计了垂直在线检漏机构，相比于传统的人工检漏，具有效率高、准确性高的优点；

（3）设计了输液器绕管装置，实现输液器自动盘绕，取代了人工盘绕，大大提高了效率；

（4）设计了塑料袋自动吸取撑开并使输液器自动装入塑料袋的装置，该装置结构设计合理，实现了输液器的全自动装袋，取代传统的人工装袋；

（5）采用吸盘式的结构将输液袋移动到封口机处封口，相比于传统机械夹取式的方法，吸盘式具有结构简单、使用简易、不伤输液袋等优点。

附图说明

图1是进气式输液器1示意图。

图2是进气式输液器2示意图。

图3是输液器绕管后装入袋示意图。

图4是本发明实施例输液器自动绕管装袋机的平面布置结构示意图。

图5是本发明实施例中输液器竖直悬挂排列示意图。

图6是本发明实施例中输液器竖直上挂示意图。

图7是图6中A处的局部放大图。

图8是本发明实施例中悬挂后下部自动找正定位示意图。

图9是图8中B处的局部放大图。

图10是图8中C处的局部放大图。

图11是本发明实施例中输液器竖直在线检漏示意图。

图12是图11中D处的局部放大图。

图13是图11中E处的局部放大图。

图14是本发明实施例中输液器绕管装置结构示意图。

图15是图14中K向局部放大图。

图16是图14中F处的局部放大图。

图17是图14中G处的局部放大图。

图18是图14中H处的局部放大图。

图19是本发明实施例中输液器绕管后转向放入移动装袋斗示意图。

图20是本发明实施例中吸取塑料袋并移出吸开袋位示意图。

图21是本发明实施例中撑开机构撑开塑料袋前示意图。

图22是本发明实施例中撑开机构撑开塑料袋后示意图。

图23是本发明实施例中装袋斗进入塑料袋示意图。

图24是本发明实施例中装袋斗将塑料袋移出示意图。

图25是本发明实施例中装袋后将塑料袋移出与封口主视结构示意图。

图26是图25中A-A向结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图4至图26。

如图4所示，本发明实施例一种输液器自动绕管装袋机由输液器悬挂输送装置1、转移交接机构2、输液器绕管装置3和输液器装袋封口装置5首尾输入输出端依次联机组合而成。

本发明实施例中输液器悬挂输送装置1包括回转输送机构11、悬挂后下部自动找正定位机构12和垂直在线检漏机构13。悬挂后下部自动找正定位机构12和垂直在线检漏机构13依次设置在回转输送机构11的一侧。

本发明实施例中沿回转输送机构11的周向方向，在其上部外侧设置若干个上固定扣11-1，在其下部外侧设置与上固定扣11-1一一对应的下固定扣11-2，在上固定扣11-1和下固定扣11-2之间设置导向同步移动槽11-3。

本发明实施例中为使机器自动完成装袋，输液器11-4必须排成一列，如图5所示。由手工或者机械的方法（本实施例中采用手工方法，如图6和图7所示）将输液器11-4的上端插瓶针部分固定在上固定扣11-1处，输液器11-4下部垂直自由悬挂，输液器11-4中部卡进导向同步移动槽11-3，导向同步移动槽11-3使垂直悬挂的输液器11-4在运转过程中不会出现晃动缠绕现象。

如图8至图10所示，本发明实施例中悬挂后下部自动找正定位机构12用来把输液器下部的过滤器卡进下固定扣11-2中，从而实现输液器垂直悬挂。悬挂后下部自动找正定位机构12包括底座一12-4，底座一12-4上设置若干个竖直导轨12-5，竖直导轨12-5的上部滑动安装有抓管夹12-1和抓调节器夹12-2，竖直导轨12-5的底部安装有抓过滤器夹12-3，且抓过滤器夹12-3正对下固定扣11-2。

把输液器下部的过滤器卡进下固定扣11-2中的过程为：抓管夹12-1和抓调节器夹12-2分别夹住输液管和调节器，沿着输液管向下拨动调节器，将调节器拨动到下部过滤器处，此时，抓过滤器夹12-3夹紧过滤器，把过滤器推进下固定扣11-2中，同时，抓调节器夹12-2夹紧调节器向上移动到设定的位置，图中h表示抓管夹12-1和抓调节器夹12-2的升降行程。

如图11至图13所示，本发明实施例中垂直在线检漏机构13用来对垂直悬挂的输液器进行检漏测试，它包括底座二13-4，底座二13-4上设置若干个支柱13-5，支柱13-5上设置有下固定过滤器夹13-2和进气密封堵13-3。具体检漏过程为：将输液器的上端空气塞封堵夹13-1堵塞输液器上部进气过滤塞孔，然后下固定过滤器夹13-2夹紧过滤器，进气密封堵13-3伸出压紧输液器的过滤器下部的接头口，并通气保压4秒，气压传感器判别是否有泄漏。

如图14至图18所示，本发明实施例中输液器绕管装置3包括水平移动导轨31、绕管移动体32、绕管机构33、定位扣气缸34和下部升降定位平台35。绕管移动体32滑动安装在水平移动导轨31上，绕管机构33可沿竖直方向滑动安装在绕管移动体32的上部。绕管机构33包括沿水平方向设置的若干个可做伸缩、旋转运动的呈圆形排列的绕管杆33-1，若干个绕管杆33-1围成的圆形空间里设置有定位卡座33-2。定位扣气缸34沿水平方向固定连接在绕管机构33的下方，其气缸杆末端连接有过滤器定位扣34-1。下部升降定位平台35可沿竖直方向滑动安装在绕管移动体32的底部，其外侧固定连接有水平设置的下部进出气缸35-1，下部进出气缸35-1的气缸杆末端连接有夹紧气爪35-2，图中a为盘管时下部升降定位平台35上升距离（可调），b为盘管时绕管机构33下降距离（可调）。

输液器绕管装置3工作时，首先，转移交接机构将输液器的上部插瓶针部分固定在定位卡座33-2中，将输液器的下部过滤器部分固定在夹紧气爪35-2中；然后，绕管杆33-1伸出做旋转运动进行输液器绕管，同时绕管机构33做下降运动，以及下部升降定位平台35上的夹紧气爪35-2带动过滤器向上同步提升；最后，绕管与提升到位后，绕管机构33下方的定位扣气缸34伸出，将过滤器两端的导管卡进过滤器定位扣34-1中定位，夹紧气爪35-2松开并退回，完成输液器盘绕。

本发明实施例中输液器装袋封口装置5包括取料机构52、移动装袋斗53和装袋封口组件。取料机构52将输液器绕管装置3盘绕后的输液器经由取料机构52和移动装袋斗53与装袋封口组件相连。

如图19所示，本发明实施例中取料机构52包括取料机械手52-1、取料进出气缸52-2和旋转轴52-3。旋转轴52-3水平设置，在动力驱动下做旋转运动。取料进出气缸52-2安装在旋转轴52-3上，取料机械手52-1安装在取料进出气缸52-2的气缸杆末端。移动装袋斗53与取料机构52之间设置有喇叭斗54；整套取料机构52沿喇叭斗54和移动装袋斗53的布置方向做水平移动。取料机构52的工作过程为：首先，取料机械手52-1在水平移动的A位，取料进出气缸52-2伸出带动取料机械手52-1进入输液器绕管装置3上盘绕好的输液器58，取出输液器58；然后，旋转轴52-3带动取料机械手52-1向下旋转90度；最后，整套取料机构52向右移动，使盘好的输液器58进入喇叭斗54，再进入移动装袋斗53的右边B端停止，准备进入塑料袋装袋。

本发明实施例中装袋封口组件包括取袋吸开机构55、撑袋机构56和装袋后脱袋与封口机构57。

如图20所示，取袋吸开机构55包括取袋移动导轨55-1；取袋移动导轨55-1水平设置，其上滑动安装有取袋移动底板55-2。取袋移动底板55-2上固定连接有若干个沿竖直方向设置的取袋气缸55-3，取袋气缸55-3的气缸杆末端连接有取袋吸盘55-4，每个取袋吸盘55-4的上方对应设置一个塑料袋料仓55-5，塑料袋料仓55-5里叠放有一叠塑料袋55-6。取袋吸盘55-4吸取塑料袋55-6后，取袋移动底板55-2移动到吸开袋位，吸开袋位处设置有竖直方向布置上开袋气缸55-7，上开袋气缸55-7的气缸杆末端连接有上开袋吸盘55-8；上开袋吸盘55-8和取袋吸盘55-4配合使用，吸开塑料袋55-6。

本发明实施例中，取袋气缸55-3选用两个，也可根据现场实际工况，设计为多个，如图20所示，A处为取袋位，B处为吸开袋位。取袋吸开机构55的工作过程为：在取袋位A处，取袋气缸55-3上升，从塑料袋料仓55-5的底部，吸取一张塑料袋55-6，下降后沿取袋移动导轨55-1右移到吸开袋位B处。在吸开袋位B处，首先要把塑料袋55-6吸开，上开袋气缸55-7下降，上开袋吸盘55-8把塑料袋55-6上面的面吸住再上升，从而将塑料袋55-6吸开（取袋吸盘55-4保持吸）。此外，塑料袋料仓55-5上还设计有料位提醒，可以随时加塑料袋55-6，便于实现不停机的连续化生产。

如图21和图22所示，撑袋机构56包括撑袋插入气缸56-1；撑袋插入气缸56-1水平设置，其气缸杆末端连接有撑袋插入移动体56-2；撑袋插入移动体56-2下部安装在插入袋移动导轨56-3上，撑袋插入移动体56-2的上端设置有撑袋固定插入片56-4和位于撑袋固定插入片56-4下方的撑袋可下降插入片56-5，撑袋可下降插入片56-5通过其下方设置的撑袋气缸56-6实现升降运动。其撑袋过程为：撑袋插入气缸56-1推动撑袋插入移动体56-2右移，使撑袋固定插入片56-4与撑袋可下降插入片56-5进入塑料袋的袋口，然后撑袋气缸56-6缩回下降，带动撑袋可下降插入片56-5下降，把塑料袋的袋口撑开，同时取袋气缸55-3缩回下降。

撑袋机构56保证了下道工序中移动装袋斗53顺利进入塑料袋，如图23和图24所示，撑袋固定插入片56-4与撑袋可下降插入片56-5把塑料袋的袋口撑开后，移动装袋斗53右移，与输液器一起进入塑料袋。

如图25和图26所示，装袋后脱袋与封口机构57包括上压气缸57-1、上压块57-2、下压气缸57-3、下压块57-4、两个拖移吸盘气缸57-5、移袋滑块57-6、移袋导轨57-7、输送带57-8和封口机57-9。上压气缸57-1和下压气缸57-3均沿竖直方向布置，上压块57-2和下压块57-4上下相对设置，上压块57-2与上压气缸57-1连接，下压块57-4与下压气缸57-3连接。两个拖移吸盘气缸57-5沿竖直方向布置在上压气缸57-1两侧，其气缸杆末端均设置有拖移吸盘57-10。拖移吸盘气缸57-5和上压气缸57-1均安装在位于其上方的移袋滑块57-6上；移袋滑块57-6安装在位于其上方的移袋导轨57-7上；输送带57-8位于移袋导轨57-7的下方，用于放置拖移吸盘57-10拖移过来的装好的输液袋。封口机57-9位于输送带57-8一端的侧边，对装好的输液袋进行封口。其工作过程为：移动装袋斗53连同其上放置的输液器进入塑料袋并将塑料袋顶出从而脱离撑袋固定插入片56-4和撑袋可下降插入片56-5后，进入上压块57-2和下压块57-4之间，此时，上压块57-2和拖移吸盘57-10下降，下压块57-4上升，上压块57-2和下压块57-4将输液袋夹紧；然后，移动装袋斗53退出袋，与此同时拖移吸盘57-10吸住输液袋，将输液袋拖移到输送带57-8上，输送带57-8带动输液袋进入封口机57-9进行封口。

本发明实施例中输液器悬挂输送装置1的一侧还配备有人工挂料区6和备用挂料区7。

本发明实施例中输送带57-8由步进电机带动；输送带57-8的末端还设置有料筒9，用于放置封口完成的输液袋。

本发明实施例中封口机57-9包括上辊轮和下辊轮，上辊轮和下辊轮配合使用完成输液袋封口。

一种输液器自动绕管装袋机的工作方法，按照以下步骤进行：

（1）取料上挂：采用人工或机械的方式从备用挂料区7取出输液器，将输液器的上端插瓶针部分固定在第一回转输送机构11中的上固定扣11-1处，输液器下部垂直自由悬挂，输液器中部卡进导向同步移动槽11-3，导向同步移动槽11-3使垂直悬挂的输液器在运转过程中不会出现晃动缠绕现象；

（2）下部自动定位：悬挂后下部自动找正定位机构12中的抓管夹12-1和抓调节器夹12-2分别夹住输液管和调节器，沿着输液管向下拨动调节器，将调节器拨动到下部过滤器处，此时，抓过滤器夹12-3夹紧过滤器，把过滤器推进第一回转输送机构11的下固定扣11-2中，同时，抓调节器夹12-2夹紧调节器向上移动到设定的位置；

（3）在线检漏：首先将输液器的上端空气塞封堵夹13-1堵塞输液器上部进气过滤塞孔，

然后垂直在线检漏机构13中的下固定过滤器夹13-2夹紧过滤器，进气密封堵13-3伸出压紧过滤器下部的接头口，并通气保压4秒，气压传感器判别是否有泄漏；

（4）输液器绕管：首先，转移交接机构2将经过检漏合格的输液器取下，回转180度，将输液器的上部插瓶针部分固定在输液器绕管装置3相对应的定位卡座33-2中，将输液器的下部过滤器部分固定在输液器绕管装置3相对应的夹紧气爪35-2中；然后，绕管杆33-1伸出做旋转运动进行输液器绕管，同时绕管机构33做下降运动，以及下部升降定位平台35上的夹紧气爪35-2带动过滤器向上同步提升；最后，绕管与提升到位后，绕管机构33下方的定位扣气缸34伸出，将过滤器两端的导管卡进过滤器定位扣34-1中定位，夹紧气爪35-2松开并退回；

（5）输液器绕管后放入移动装袋斗：首先，取料机构52中的取料机械手52-1伸出并进入输液器绕管装置3上盘绕好的输液器，取出输液器，旋转轴52-3带动取料机械手52-1向下旋转90度；最后，整套取料机构52水平移动，依次经过喇叭斗54和移动装袋斗53，将输液器放置到移动装袋斗53的末端，准备进入塑料袋装袋；

（6）塑料袋吸取撑开：首先，取袋吸盘55-4从塑料袋料仓55-5的底部吸取塑料袋后，取袋移动底板55-2移动到吸开袋位，吸开袋位处设置的上开袋吸盘55-8与取袋吸盘55-4配合使用，吸开塑料袋；然后，撑袋插入气缸56-1推动撑袋插入移动体56-2移动，带动撑袋固定插入片56-4和撑袋可下降插入片56-5插入塑料袋的袋口处；

（7）移动装袋斗进入塑料袋将塑料袋移出：移动装袋斗53在动力驱动下，连同其上放置的输液器一同进入塑料袋，并将塑料袋顶出从而脱离撑袋固定插入片56-4和撑袋可下降插入片56-5；

（8）进行封口：首先，装袋后脱袋与封口机构57中的上压块57-2和拖移吸盘57-10下降，下压块57-4上升，上压块57-2和下压块57-4将输液袋夹紧；然后，移动装袋斗53退出袋，与此同时拖移吸盘57-10吸住输液袋，将输液袋拖移到输送带57-8上，输送带57-8带动输液袋进入封口机57-9进行封口。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。