清洗机的主传动装置及试剂瓶清洗装置的制作方法

清洗机的主传动装置及试剂瓶清洗装置，属于制药机械、食品包装机械技术领域。

背景技术：

化学发光试剂及体外诊断试剂企业需要使用无菌包装用试剂瓶，试剂瓶通常为PP材质塑料瓶，目前试剂瓶灭菌前的清洗均采用人工清洗或单一的简易自动清洗工位清洗。这种清洗方式不仅劳动强度高，效率低下，而且操作过程人工干预多，容易对试剂瓶造成二次污染，污染几率大，无法保证无菌环境，无法保证灌装前对粉尘颗粒等可见异物的环境要求。

化学发光试剂瓶有方形瓶、圆形瓶、齿形瓶等多种规格型号，而如果对试剂瓶进行自动清洗，不同形状的试剂瓶需要不同的清洗装置，目前市场上并无一种通过简单更换夹手等零件就可以适应多种瓶型，完成其上瓶、内外清洗与卸瓶的清洗设备。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过简单更换夹手就可实现多种不同规格化学发光试剂瓶上瓶、内外清洗以及卸瓶，对试剂瓶进行全自动清洗的清洗机的主传动装置及试剂瓶清洗装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该清洗机的主传动装置，其特征在于：包括传动齿轮组、空心主轴、气电滑环、转盘、旋转气爪和旋爪夹手，传动齿轮组连接并带动空心主轴旋转，气电滑环固定在空心主轴下端，转盘固定在空心主轴上端，多个旋转气爪固定在转盘的圆周上，旋转气爪夹臂上装有旋爪夹手，旋转气爪带动旋爪夹手旋转以及开合。

旋转气爪带动旋爪夹手夹取待清洗物品，然后旋转气爪带动旋爪夹手旋转，将待清洗物品旋转至最适合的清洗角度，例如将试剂瓶旋转至开口向下，这样就可以在清洗试剂瓶内壁时清洗液及时排出试剂瓶，清洗非常方便，清洗完成后旋转气爪可以带动旋爪夹手再次旋转至正常输送的状态，完成对待清洗物品的全自动清洗，同时通过简单更换旋爪夹手就可实现多种不同规格待清洗物品，如化学发光试剂瓶上瓶、内外清洗以及卸瓶的全自动清洗，其结构简单、动作可靠，清洗效率高。

优选的，所述空心主轴转动设置在轴承座内，轴承座下端固定在机架上，轴承座上端与转盘之间设有推力轴承，传动齿轮组设置在轴承座下侧。

优选的，所述转盘上侧通过阀岛固定架固定有阀岛，旋转气爪的气路和电路连接阀岛，阀岛的气路和电路穿过所述空心主轴连接气电滑环。本实用新型利用阀岛将气路和电路的各种阀集成在一起，安装方便，结构更加简单。

优选的，所述空心主轴的下端固定有气电滑环固定座，气电滑环的转子安装在气电滑环固定座上，气电滑环的定子通过滑环定子固定架与机架固定连接。

优选的，所述旋爪夹手为方形试剂瓶夹手、圆形试剂瓶夹手或齿形试剂瓶夹手。通过更换不同的夹手就可以夹取不同的试剂瓶。

优选的，所述旋转气爪通过L形的旋转气爪固定座固定在转盘上侧，旋转气爪固定座的水平部与转盘固定连接，旋转气爪固定在旋转气爪固定座的竖直部上。

一种试剂瓶清洗装置，其特征在于：包括进瓶输送装置、出瓶输送装置、清洗机构以及上述的主传动装置，进瓶输送装置与转盘之间设有上瓶装置，转盘与出瓶输送装置之间设有卸瓶装置，上瓶装置将进瓶输送装置上的试剂瓶转送至旋爪夹手，旋转气爪将试剂瓶转动至开口向下，清洗机构对试剂瓶进行清洗，卸瓶装置将清洗完的试剂瓶从旋爪夹手转送至出瓶输送装置，转盘和清洗机构的外侧设有玻璃罩。本实用新型的试剂瓶清洗装置完全改变了清洗方式，进瓶输送装置依次输送待清洗的试剂瓶，上瓶装置将试剂瓶转送至旋爪夹手，然后转盘会带动试剂瓶经过多个清洗机构的清洗工位，完成清洗后卸瓶装置将旋爪夹手上的试剂瓶转送至出瓶输送装置，整个清洗过程非常简单，只需要转动带动试剂瓶旋转即可，无需直线输送试剂瓶经过多个清洗工位，上卸瓶和内外清洗均在玻璃罩内完成，玻璃罩能够防止液体飞溅、防止污染、清洗全过程透明可视，本实用新型结构简单，工作可靠，全程自动化、可视化清洗，降低了试剂瓶污染的风险，清洗效果稳定，清洗效率高。

优选的，所述清洗机构包括内清洗机构和外清洗机构，分别对试剂瓶的内壁和外壁进行清洗，内清洗机构连接有推动其升降的内清洗升降机构。以往只是固定的方式对试剂瓶内壁进行清洗，不仅清洗不彻底，而且清洗液浪费非常严重，本实用新型清洗过程则是可控的间断喷射清洗，内清洗升降机构带动内清洗机构上升至试剂瓶内部后开设喷射清洗液，其余时间是控制喷针闭合的，处于待工作状态，这种方式可以更为有效的对试剂瓶内壁进行清洗，可以有效的降低清洗液的用量。

优选的，所述上瓶装置包括两个间隔设置的支撑单元，支撑单元的下端固定在机架上，支撑单元的上端固定有直线滑轨，直线滑轨上通过滑块滑动设有升降气缸安装板，升降气缸安装板连接有推动其水平滑动的试剂瓶水平移动气缸，升降气缸安装板上固定连接有试剂瓶升降气缸，试剂瓶升降气缸的输出端连接有上瓶气爪。

优选的，所述卸瓶装置包括卸瓶支撑立柱，卸瓶支撑立柱上装有卸瓶支撑板，卸瓶支撑板上装有卸瓶导轨安装板，卸瓶导轨安装板上装有水平移动气缸安装板和直线滑轨，水平移动气缸安装板上装有试剂瓶水平移动气缸，试剂瓶水平移动气缸输出轴与驱动连接块连接，驱动连接块上装有第一卸瓶气爪安装板，第一卸瓶气爪安装板与滑块连接，滑块在直线滑轨上自由滑动，第二卸瓶气爪安装板竖向固定在第一卸瓶气爪安装板上，第二卸瓶气爪安装板上装有卸瓶气爪。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：旋转气爪带动旋爪夹手夹取待清洗物品，然后旋转气爪带动旋爪夹手旋转，将待清洗物品旋转至最适合的清洗角度，例如将试剂瓶旋转至开口向下，这样就可以在清洗试剂瓶内壁时清洗液及时排出试剂瓶，清洗非常方便，清洗完成后旋转气爪可以带动旋爪夹手再次旋转至正常输送的状态，完成对待清洗物品的全自动清洗，同时通过简单更换旋爪夹手就可实现多种不同规格待清洗物品，如化学发光试剂瓶上瓶、内外清洗以及卸瓶的全自动清洗，其结构简单、动作可靠，清洗效率高。

附图说明

图1为该清洗机的主传动装置的主视图。

图2为未安装转盘套筒和转盘盖的清洗机的主传动装置的立体图。

图3为试剂瓶与旋爪夹手的结构示意图。

图4为试剂瓶清洗装置的俯视图。

图5为试剂瓶清洗装置的主视图。

图6为试剂瓶清洗装置的立体图。

图7为图4中A-A处的剖视图。

图8为进瓶输送装置的主视图。

图9为进瓶输送装置的左视结构示意图。

图10为进瓶输送装置的俯视结构示意图。

图11为上瓶装置的主视结构示意图。

图12为上瓶装置的左视结构示意图。

图13为上瓶装置的俯视结构示意图。

图14为内清洗机构的主视结构示意图。

图15为卸瓶装置的主视结构示意图。

图16为卸瓶装置的俯视结构示意图。

其中：1、玻璃罩 2、机架 3、进瓶输送装置 4、上瓶装置 5、主传动装置 6、内清洗机构 7、外清洗机构 8、卸瓶装置 9、出瓶输送装置 10、触摸屏控制装置 11、伺服电机固定座 12、伺服电机 13、主传动小齿轮 14、从动大齿轮 15、空心主轴 16、轴承座 17、气电滑环固定座 18、气电滑环 19、转盘 20、旋转气爪固定座 21、旋转气爪 22、阀岛固定架 23、阀岛 24、旋爪夹手 25、端头挡片 26、固定螺栓 27、圆螺母 28、深沟球轴承 29、推力球轴承 30、轴承衬套 31、孔用挡圈 32、轴用挡圈 33、密封圈 34、传感器 35、传感器固定架 36、滑环定子固定架 37、方形试剂瓶 38、方形试剂瓶夹手 39、圆形试剂瓶 40、圆形试剂瓶夹手 41、齿形试剂瓶 42、齿形试剂瓶夹手 43、转盘套筒 44、转盘盖 45、左进瓶支架 46、右进瓶支架 47、同步带安装板 48、轨道支板 49、调节杆 50、固定螺钉 51、护瓶板 52、同步带托板 53、从动轮轴 54、从动带轮 55、同步带 56、输瓶轴承座 57、张紧轴 58、张紧轮 59、传递轴 60、第一传动带轮 61、第二传动带轮 62、主动带轮 63、微型电机 64、第一电机固定板 65、第二电机固定板 66、传动同步带 67、左固定支架 68、右固定支架 69、上瓶支撑立柱 70、上瓶支撑板 71、上瓶导轨安装板 72、水平移动气缸安装板 73、直线滑轨 74、前后限位块 75、液压缓冲器 76、试剂瓶水平移动气缸 77、驱动连接块 78、升降气缸安装板 79、滑块 80、试剂瓶升降气缸 81、上瓶气爪安装板 82、上瓶气爪 83、上瓶左夹手 84、上瓶右夹手 85、喷针 86、喷针固定板 87、升降导轴 88、升降主座 89、升降安装板 90、喷针升降气缸 91、气缸固定板 92、直线滚珠轴承 93、升降导套 94、卸瓶支撑立柱 95、卸瓶支撑板 96、卸瓶导轨安装板 97、第一卸瓶气爪安装板 98、第二卸瓶气爪安装板 99、卸瓶气爪 100、卸瓶左夹手 101、卸瓶右夹手。

具体实施方式

图1~16是该清洗机的主传动装置及试剂瓶清洗装置的最佳实施例，下面结合附图1~16对本实用新型做进一步说明。

参照图1~2，该清洗机的主传动装置，包括传动齿轮组、空心主轴15、气电滑环18、转盘19、旋转气爪21和旋爪夹手24，传动齿轮组连接并带动空心主轴15旋转，气电滑环18固定在空心主轴15下端，转盘19固定在空心主轴15上端，六个旋转气爪21均匀固定在转盘19的圆周上，旋转气爪21夹臂上装有旋爪夹手24，旋转气爪21带动旋爪夹手24旋转以及开合。旋转气爪21带动旋爪夹手24夹取待清洗物品，然后旋转气爪21带动旋爪夹手24旋转，将待清洗物品旋转至最适合的清洗角度，例如将试剂瓶旋转至开口向下，这样就可以在清洗试剂瓶内壁时清洗液及时排出试剂瓶，清洗非常方便，清洗完成后旋转气爪21可以带动旋爪夹手24再次旋转至正常输送的状态，完成对待清洗物品的全自动清洗，同时通过简单更换旋爪夹手24就可实现多种不同规格待清洗物品，如化学发光试剂瓶上瓶、内外清洗以及卸瓶的全自动清洗，其结构简单、动作可靠，清洗效率高。

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

传动齿轮组包括相啮合的主传动小齿轮13和从动大齿轮14，从动大齿轮14固定连接空心主轴15，从动大齿轮14下侧的空心主轴15螺纹连接有两个圆螺母27，主传动小齿轮13通过端头挡片25和固定螺栓26连接伺服电机12，伺服电机12固定在伺服电机固定座11上，伺服电机12闭环控制，精确、稳定、高效。伺服电机固定座11上还固定有一个传感器固定架35，传感器固定架35上固定有一个传感器34，传感器34检测空心主轴15的旋转。空心主轴15转动设置在轴承座16内，空心主轴15的外侧固定有轴承衬套30，轴承衬套30与轴承座16之间设有上下两组深沟球轴承28，深沟球轴承28的两端分别设有孔用挡圈31和轴用挡圈32，轴承座16与机架2之间还设有密封圈33，轴承座16下端固定在机架2上，轴承座16上端与转盘19之间设有推力球轴承29，传动齿轮组设置在轴承座16下侧。旋转气爪21通过L形的旋转气爪固定座20固定在转盘19上侧，旋转气爪固定座20的水平部与转盘19固定连接，旋转气爪21固定在旋转气爪固定座20的竖直部上。

转盘19上侧通过阀岛固定架22固定有阀岛23，旋转气爪21的气路和电路连接阀岛23，阀岛23的气路和电路穿过所述空心主轴15连接气电滑环18。本实用新型利用阀岛23将气路和电路的各种阀集成在一起，安装方便，结构更加简单。空心主轴15的下端固定有气电滑环固定座17，气电滑环18的转子安装在气电滑环固定座17上，气电滑环18的定子通过滑环定子固定架36与机架2固定连接。转盘19的上侧还固定有一个转盘套筒43，转盘套筒43的上侧设有转盘盖44，防止清洗液喷溅到主传动装置5内部。

参照图3，不同规格瓶型清洗时夹手更换方法：需要内外清洗的化学发光试剂瓶分为方形试剂瓶37、圆形试剂瓶39和齿形试剂瓶41三种，由于试剂瓶结构形状发生变化，为此只需更换三种瓶子对应的旋爪夹手24，旋爪夹手24对应分为方形试剂瓶夹手38、圆形试剂瓶夹手40和齿形试剂瓶夹手42，即可完成不同规格试剂瓶的上瓶、内外清洗和卸瓶。

参照图4~7，本实用新型还提供一种试剂瓶清洗装置，包括进瓶输送装置3、出瓶输送装置9、清洗机构以及上述的主传动装置5，进瓶输送装置3与转盘19之间设有上瓶装置4，转盘19与出瓶输送装置9之间设有卸瓶装置8，上瓶装置4将进瓶输送装置3上的试剂瓶转送至旋爪夹手24，旋转气爪21将试剂瓶转动至开口向下，清洗机构对试剂瓶进行清洗，卸瓶装置8将清洗完的试剂瓶从旋爪夹手24转送至出瓶输送装置9。本实用新型的试剂瓶清洗装置完全改变了清洗方式，进瓶输送装置3依次输送待清洗的试剂瓶，上瓶装置4将试剂瓶转送至旋爪夹手24，然后转盘19会带动试剂瓶经过多个清洗机构的清洗工位，完成清洗后卸瓶装置8将旋爪夹手24上的试剂瓶转送至出瓶输送装置9，整个清洗过程非常简单，只需要转动带动试剂瓶旋转即可，无需直线输送试剂瓶经过多个清洗工位，结构简单，工作可靠，全程自动清洗，降低了试剂瓶污染的风险，清洗效果稳定，清洗效率高。机架2上设有玻璃罩1，转盘19、上瓶装置4、卸瓶装置8、内清洗机构6和外清洗机构7均设置在玻璃罩1内，防止清洗液四处喷溅，清洗全过程透明可视，同时进一步降低试剂瓶被污染的风险。触摸屏控制装置10安装在机架2上，利用触摸屏控制装置10对设备进行操作。

清洗机构包括内清洗机构6和外清洗机构7，分别对试剂瓶的内壁和外壁进行清洗，内清洗机构6连接有推动其升降的内清洗升降机构。以往只是固定的方式对试剂瓶内壁进行清洗，不仅清洗不彻底，而且清洗液浪费非常严重，内清洗升降机构带动内清洗机构6上升至试剂瓶内部后开设喷射清洗液，而且清洗过程是可控的间断喷射清洗，其余时间是控制喷针闭合的，处于待工作状态，可以更为有效的对试剂瓶内壁进行清洗，可以有效的降低清洗液的用量。

如图8～图10所示，本实施例中的进瓶输送装置3包括左固定支架67和右固定支架68，左固定支架67和右固定支架68置于机架2上，左进瓶支架45和右进瓶支架46置于左固定支架67和右固定支架68上，左进瓶支架45和右进瓶支架46上方装有同步带安装板47，同步带安装板47两侧装有轨道支板48，轨道支板48上装有调节杆49和固定螺钉50，调节杆49上装有护瓶板51，护瓶板51可以通过轨道支板48和调节杆49进行上下距离和左右距离调节，同步带安装板47中间装有同步带托板52和从动轮轴53，从动轮轴53上装有从动带轮54，同步带托板52上装有同步带55，左进瓶支架45和右进瓶支架46中装有张紧轴57，张紧轴57上装有张紧轮58，左进瓶支架45和右进瓶支架46两侧装有输瓶轴承座56，传递轴59穿插置于输瓶轴承座56中间，传递轴59上装有第一传动带轮60、第二传动带轮61，同步带55套装在第一传动带轮60上，主动带轮62通过传动同步带66和第二传动带轮61连接，主动带轮62置于微型电机63上，微型电机63置于第一电机固定板64、第二电机固定板65上，第一电机固定板64、第二电机固定板65置于机架2上。

如图11～图13所示，上瓶装置4包括上瓶支撑立柱69，上瓶支撑立柱69置于机架2上，上瓶支撑立柱69上装有上瓶支撑板70，上瓶支撑板70上装有上瓶导轨安装板71，上瓶导轨安装板71上装有水平移动气缸安装板72、直线滑轨73、前后限位块74，前后限位块74上装有液压缓冲器75，水平移动气缸安装板72上安装试剂瓶水平移动气缸76，试剂瓶水平移动气缸76输出轴与驱动连接块77连接，驱动连接块77上装有升降气缸安装板78，升降气缸安装板78与滑块79连接，滑块79在直线滑轨73上自由滑动，升降气缸安装板78上装有试剂瓶升降气缸80，试剂瓶升降气缸80输出轴与上瓶气爪安装板81连接，上瓶气爪安装板81上装有上瓶气爪82，上瓶气爪82夹臂上装有上瓶左夹手83和上瓶右夹手84。

具体的，如图14所示，内清洗机构6包括喷针85，喷针85置于喷针固定板86上，喷针固定板86置于升降导轴87一端，升降导轴87可在升降主座88内轴向运动，升降主座88内装有直线滚珠轴承92和升降导套93，升降主座88置于机架2上，升降安装板89与升降导轴87的另一端连接，升降安装板89上安装有喷针升降气缸90，喷针升降气缸90上端与气缸固定板91连接，气缸固定板91置于升降主座88上。

如图15～图16所示，卸瓶装置8包括卸瓶支撑立柱94，卸瓶支撑立柱94上装有卸瓶支撑板95，卸瓶支撑板95上装有卸瓶导轨安装板96，卸瓶导轨安装板96上装有水平移动气缸安装板72、直线滑轨73和前后限位块74，前后限位块74上装有液压缓冲器75，水平移动气缸安装板72上装有试剂瓶水平移动气缸76，试剂瓶水平移动气缸76输出轴与驱动连接块77连接，驱动连接块77上装有第一卸瓶气爪安装板97，第一卸瓶气爪安装板97与滑块79连接，滑块79在直线滑轨73上自由滑动，第二卸瓶气爪安装板98竖向固定在第一卸瓶气爪安装板97上，第二卸瓶气爪安装板98上装有卸瓶气爪99，卸瓶气爪99夹臂上装有卸瓶左夹手100、卸瓶右夹手101。

工作原理：本实用新型下述工作过程是以方形试剂瓶的自动清洗为例进行说明，方形试剂瓶37瓶口向上放置于进瓶输送装置3上，微型电机63通过同步带传动带动方形试剂瓶37从进瓶输送装置3的前段位置运动到后段位置，即上瓶装置4的前端位置，此时上瓶装置4的试剂瓶水平移动气缸76处于收缩位，试剂瓶升降气缸80由收缩位充气动作，活塞杆伸长推动上瓶气爪82向下运动，上瓶气爪82由张开位动作为夹紧位，通过带动上瓶左夹手83和上瓶右夹手84夹紧方形试剂瓶37，试剂瓶水平移动气缸76由收缩位充气动作活塞杆伸长，通过驱动连接块77的连接，带动升降气缸安装板78在直线滑轨73上向清洗机内部滑动，方形试剂瓶37运动到清洗机上瓶后端位置，完成上瓶动作。

方形试剂瓶37在到达上瓶后端位置前，主传动装置5的伺服电机12带动主传动小齿轮13转动，从动大齿轮14通过和主传动小齿轮13的啮合，带动空心主轴15旋转，位于空心主轴15上端的转盘19和下端的气电滑环18随之转动，放置于转盘19上的旋转气爪21和阀岛23也跟随转盘19转动，旋转气爪21此时处于张开位。

方形试剂瓶37在到达上瓶后端位置时恰好同时进入一组旋转气爪21的夹持位置，此时旋转气爪21由张开位动作为夹紧位，通过带动旋爪夹手24将方形试剂瓶37夹紧，完成夹瓶动作。旋转气爪21绕着全自动清洗机的中心旋转60°到达第一清洗工位，旋转气爪21绕着全自动清洗机的中心旋转过程中同时翻转180°，此时方形试剂瓶37的瓶口向下。

此时内清洗机构6的喷针升降气缸90上下动作，在直线滚珠轴承92和升降导套93的作用下升降导轴87上下运动，喷针固定板86和喷针85同时被驱动上下移动。喷针85上下移动的同时向外喷射注射水对方形试剂瓶37的内壁进行冲洗。喷针85冲洗方形试剂瓶37内壁同时，外清洗机构7的四个喷头向外喷淋注射水，对方形试剂瓶37外壁进行冲洗。

冲洗后，旋转气爪21带动方形试剂瓶37绕清洗机中心旋转60°后进入第二清洗工位，内清洗机构6的喷针85上下运动对方形试剂瓶37内壁进行压缩气吹干，外清洗机构7的喷气管对方形试剂瓶37的外壁进行压缩气吹干。方形试剂瓶37依次进入第三清洗工位和第四清洗工位进行压缩气内外吹干。

完成内外清洗后，旋转气爪21绕着全自动清洗机的中心旋转60°到达卸瓶工位，旋转气爪21绕着全自动清洗机的中心旋转过程中同时翻转180°，此时方形试剂瓶37的瓶口向上。

方形试剂瓶37在到达卸瓶位置前，卸瓶装置8的试剂瓶水平移动气缸76由收缩位充气动作活塞杆伸长，带动卸瓶气爪99滑向清洗机内部，在滑动的同时卸瓶气爪99由夹紧位动作为张开位，卸瓶左夹手100和卸瓶右夹手101张开一定距离，在运动到旋转气爪21夹持位置时，旋转气爪21由夹紧位动作为张开位，通过带动旋爪夹手24松开方形试剂瓶37，而卸瓶气爪99由张开位动作为夹紧位，通过带动卸瓶左夹手100和卸瓶右夹手101将方形试剂瓶37夹紧，完成卸瓶动作。

此后，卸瓶装置8的试剂瓶水平移动气缸76恢复收缩位，带动卸瓶气爪99向后滑动，在运动到卸瓶后端位置时，卸瓶气爪99由夹紧位动作为张开位，从而带动卸瓶左夹手100和卸瓶右夹手101松开方形试剂瓶37，最后由出瓶输送装置9将方形试剂瓶37送出清洗机。

上述工作过程描述是以方形化学发光试剂瓶的自动清洗为例进行说明，对圆形试剂瓶39、齿形试剂瓶41等其他形状的化学发光试剂瓶以及其他包材的清洗过程与之相同/或类似，不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。