一种自动装针设备的制作方法

本实用新型涉及医疗试剂盒生产技术领域，具体涉及一种自动装针设备。

背景技术：

试剂盒生产过程中，需要将玻璃针1组装在橡胶套2上(参见图1中所示)。由于试剂盒是用于医疗检测相关，所以组装过程中玻璃针的反应面(端面)不允许触碰，同时，玻璃针的直径只有1mm，易碎，橡胶套又软又薄，再者，玻璃针露出于橡胶套一端(图1中玻璃针底端)长度的精度要求高(不超过0.2mm)。以上现实情况导致将玻璃针组装在橡胶套上的操作难度很高。

现有技术中是人工借助半自动治具进行玻璃针和橡胶套的组装，经常发生误触玻璃针反应面导致污染的情况，同时，玻璃针在组装过程中容易因操作不当导致碎断，再者玻璃针露出于橡胶套一端的长度无法精确控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自动装针设备。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自动装针设备，包括机架，所述机架上设有橡胶套供料模组、橡胶套取料压装模组、玻璃针供料模组、压紧模组、组装模组；

所述组装模组包括组装治具、水平横向设置的第一伺服轴、水平纵向设置的第二伺服轴，所述组装治具与所述第一伺服轴、第二伺服轴传动连接，以在所述第一伺服轴、第二伺服轴驱动下水平位移；所述组装治具包括由上往下依次设置的取放板、承托板、套筒板、顶针板，还包括第一电机、第二电机，所述取放板放置在所述承托板上，并通过定位销定位，所述套筒板上成阵列排布竖直设有若干套筒，所述套筒的内径略大于玻璃针的直径，所述承托板、取放板上设有供所述套筒通过的过孔，所述顶针板上与所述套筒一一对应设有若干顶针，所述顶针的直径小于所述套筒的内径，所述第一电机与所述套筒板传动连接，以驱使所述套筒板带着套筒上下移动，所述第二电机与所述顶针板传动连接，以驱使所述顶针板带着顶针上下移动；

所述橡胶套供料模组用于提供待组装的橡胶套；

所述橡胶套取料压装模组用于吸取橡胶套供料模组提供的橡胶套，并一一对应压装在所述套筒上；

所述玻璃针供料模组用于提供待组装的玻璃针，并一一对应滑落入套筒中；

所述压紧模组用于与组装治具压合，固定取放板上橡胶套的位置。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述橡胶套供料模组包括振动盘、供料轨道、错料块、错料电机，所述供料轨道的进料端与所述振动盘连接，所述供料轨道的出料端延伸至错料块处，所述错料块上设有橡胶套容置孔，以承接由所述供料轨道出料端掉落的橡胶套，所述错料块与所述错料电机传动连接，以在错料电机驱动下平移至橡胶套取料压装模组下方，供所述橡胶套取料压装模组吸取橡胶套。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述橡胶套取料压装模组包括真空吸嘴和第三电机，所述真空吸嘴与所述第三电机传动连接，以在所述第三电机驱动下升降移动，完成吸取橡胶套和压装橡胶套的动作。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述玻璃针供料模组包括第四电机、凸轮、分料盘、分针块、底座、第一滑块、第二滑块、固定块、传动块，所述凸轮与所述第四电机的输出轴连接，所述分料盘通过第一滑块与所述底座连接，所述分料盘一侧设有推力弹簧，所述推力弹簧抵持在分料盘和底座之间，以使所述分料盘底部出针口和所述分针块上的槽口错位设置，所述第一滑块上设有第一抵持柱，以与旋转的凸轮配合使所述分料盘压缩推力弹簧运动至出针口与槽口对齐，所述传动块与所述分针块通过贯穿所述固定块的传动轴连接，以使所述传动块和所述分针块同步运行，所述传动块与所述固定块通过扭簧连接，以使所述分针块的槽口朝上，所述第二滑块上设有第二抵持柱，以与旋转的凸轮配合使所述第二滑块向下运动，推动传动块压缩扭簧转动，带着所述分针块翻转。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述压紧模组包括压紧治具和第五电机，所述压紧治具与所述第五电机传动连接，以在所述第五电机的驱动下升降运动。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第二滑块底部还设有第三抵持柱，所述第一抵持柱、第二抵持柱、第三抵持柱上均设有轴承。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述橡胶套供料模组、玻璃针供料模组上方均设有离子风机。

相对于现有技术，本实用新型的技术效果在于：

本实用新型自动化程度高，可以自动完成玻璃针和橡胶套的组装操作，具有生产稳定、精准的优点，无需人工接触，避免了玻璃针反应面因人为触碰而造成的污染，套筒的应用巧妙地解决了组装过程中玻璃针受压断裂的问题，顶针的应用很好的控制了玻璃针露出于橡胶套一端长度的组装精度。

附图说明

图1是组装好的玻璃针和橡胶套的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式中一种自动装针设备的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施方式中一种自动装针设备的内部放大结构示意图；

图4是组装模组的结构示意图；

图5是橡胶套供料模组和离子风机的结构示意图；

图6是橡胶套取料压装模组的结构示意图；

图7是玻璃针供料模组和离子风机的结构示意图；

图8是玻璃针供料模组的结构示意图；

图9是压紧模组的结构示意图；

图10是组装治具的结构示意图；

图11是套筒和顶针的使用状态示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

以下提供本实用新型的一种实施方式：

请参见图2至4和图10至11，一种自动装针设备，包括机架3，机架3上设有橡胶套供料模组4、橡胶套取料压装模组5、玻璃针供料模组6、压紧模组7、组装模组8；

组装模组8包括组装治具81、水平横向设置的第一伺服轴82、水平纵向设置的第二伺服轴83，组装治具81与第一伺服轴82、第二伺服轴83传动连接，以在第一伺服轴82、第二伺服轴83驱动下水平位移；组装治具81包括由上往下依次设置的取放板811、承托板812、套筒板813、顶针板814，还包括第一电机815、第二电机816，取放板811放置在承托板812上，并通过定位销定位，套筒板813上成阵列排布竖直设有若干套筒817，套筒817的内径略大于玻璃针1的直径，承托板812、取放板811上设有供套筒817通过的过孔，顶针板814上与套筒817一一对应设有若干顶针818，顶针818的直径小于套筒817的内径，第一电机815与套筒板813传动连接，以驱使套筒板813带着套筒817上下移动，第二电机816与顶针板814传动连接，以驱使顶针板814带着顶针818上下移动；

橡胶套供料模组4用于提供待组装的橡胶套2；

橡胶套取料压装模组5用于吸取橡胶套供料模组4提供的橡胶套2，并一一对应压装在套筒817上；

玻璃针供料模组6用于提供待组装的玻璃针1，并一一对应滑落入套筒817中；

压紧模组7用于与组装治具81压合，固定取放板811上橡胶套2的位置。

本实用新型的基本工作原理是通过橡胶套取料压装模组5和组装治具81配合将套筒817(不锈钢管)穿入橡胶套2中心的装配孔中，再通过玻璃针供料模组6将玻璃针1逐根分离出来，翻转后自由落入套筒817中，通过顶针818掌控玻璃针1落入深度从而控制玻璃针1露出一端的长度尺寸。然后再通过组装治具81将套筒817从橡胶套2中脱离出来，此时玻璃针1由于橡胶套2的收缩变形被夹紧，由此完成玻璃针1与橡胶套2的组装。过程中由于套筒817的应用巧妙地解决了玻璃针1组装过程中受压断裂的问题。顶针818的应用很好的控制了组装精度。

请参见图5，橡胶套供料模组4包括振动盘41、供料轨道42、错料块43、错料电机44，供料轨道42的进料端与振动盘41连接，供料轨道42的出料端延伸至错料块43处，错料块43上设有橡胶套容置孔，以承接由供料轨道42出料端掉落的橡胶套2，错料块43与错料电机44传动连接，以在错料电机44驱动下平移至橡胶套取料压装模组5下方，供橡胶套取料压装模组5吸取橡胶套2。

供料轨道42上的橡胶套2紧密相靠，所以在供料轨道42的出料端设置错料块43和错料电机44，将与真空吸嘴51数量对应的橡胶套2单独移至一侧，方便吸取。

在本实施方式中真空吸嘴51为两个，且采用双振动盘41、双供料轨道42供料，所以错料块43上的橡胶套容置孔为两个，错料块43与供料轨道42对齐时，供料轨道42上的橡胶套2落入橡胶套容置孔中，然后错料电机44驱动错料块43带着橡胶套2移动至真空吸嘴51下方，真空吸嘴51吸取橡胶套2后错料电机44驱动错料块43复位至与供料轨道42对齐，如此循环。

请参见图6，橡胶套取料压装模组5包括真空吸嘴51和第三电机52，真空吸嘴51与第三电机52传动连接，以在第三电机52驱动下升降移动，完成吸取橡胶套2和压装橡胶套2的动作。

请参见图7至8，玻璃针供料模组6包括第四电机61、凸轮62、分料盘63、分针块64、底座65、第一滑块66、第二滑块67、固定块68、传动块69，凸轮62与第四电机61的输出轴连接，分料盘63通过第一滑块66与底座65连接，分料盘63一侧设有推力弹簧610，推力弹簧610抵持在分料盘63和底座65之间，以使分料盘63底部出针口和分针块64上的槽口错位设置，第一滑块66上设有第一抵持柱611，以与旋转的凸轮62配合使分料盘63压缩推力弹簧610运动至出针口与槽口对齐，传动块69与分针块64通过贯穿固定块68的传动轴连接，以使传动块69和分针块64同步运行，传动块69与固定块68通过扭簧连接，以使分针块64的槽口朝上，第二滑块67上设有第二抵持柱613，以与旋转的凸轮62配合使第二滑块67向下运动，推动传动块69压缩扭簧转动，带着分针块64翻转。

第二滑块67底部还设有第三抵持柱614，第一抵持柱611、第二抵持柱613、第三抵持柱614上均设有轴承。设置轴承的目的在于使滑动接触变为滚动接触，减小机械磨损。

请参见图9，压紧模组7包括压紧治具71和第五电机72，压紧治具71与第五电机72传动连接，以在第五电机72的驱动下升降运动。

请参见图5和图7，橡胶套供料模组4、玻璃针供料模组6上方均设有离子风机9。

本实用新型使用时，人工将取放板811放在承托板812上，设备启动，由第一伺服轴82、第二伺服轴83驱动(第一伺服轴82、第二伺服轴83组成XY平面)将组装治具81推送至橡胶套取料压装模组5；橡胶套供料模组4的振动盘41振动将橡胶套2输送至错料块43(过程中离子风机9除静电)，错料电机44动作将橡胶套2移动至真空吸嘴51下方；第三电机52动作，驱动真空吸嘴51下移吸取橡胶套2，并压装到组装治具81(第一伺服轴82、第二伺服轴83过程中驱动组装治具81运动配合橡胶套取料压装模组5完成橡胶套2的压装)的套筒817上。

完成橡胶套2的压装后，第一伺服轴82、第二伺服轴83驱动组装治具81移动至玻璃针供料模组6，第四电机61带动凸轮62每转一圈，分料盘63左右移动一次，完成一次分针动作，分出一根玻璃针1，过程中有离子风机9除静电。通过设计凸轮62曲线可使分针运动比较平稳，每次确保落料一根。落入组装治具81上的套筒817中。

第一伺服轴82和第二伺服轴83驱动组装治具81移动至压紧模组7，第五电机72动作，驱动压紧治具71压紧所有橡胶套2。同时组装治具81工作，将玻璃针1与橡胶套2完成组装。组装完成后第五电机72动作提起压紧治具71，第一伺服轴82和第二伺服轴83动作将组装治具81移动回起始上料位置，由人工将取放板811取走，把组装完成的玻璃针1橡胶套2装入料盒中。

过程中的主要技术点：

一、玻璃针1分针；第一步，第四电机61动作带动凸轮62，凸轮62长端推动分料盘63移动至分针块64上，此时玻璃针1自动掉入分针块64的槽口上；第二步，第四电机61继续动作，凸轮62长端脱离分料盘63，分料盘63回移(推力弹簧610提供推力)，完成一次玻璃针1分针。然后凸轮62长端推动第二滑块67动作，第二滑块67推动传动块69动作，传动块69带动分针块64转动，此时玻璃针1顺着槽口滑落至下方组装治具81的套筒817内，并由底部的顶针818进行定位。

二、组装治具81；顶针818用来确定玻璃针1组装后的露出长度，套筒817用来无接触组装橡胶套2和玻璃针1。通过套筒板813(套筒817全部装配于套筒板813上)和顶针板814(所有顶针818全部装配于顶针板814上)的配合运动来完成玻璃针1和橡胶套2的组装。动作原理：第一电机815动作驱动套筒817先升起，高于取放板811一个橡胶套2的高度，第二电机816动作驱动顶针818再升起，稍稍高于套筒817，便于套筒817在橡胶套取料压装模组5处接取橡胶套2。完成所有橡胶套2的压装后，第二电机816动作，顶针818下降到比理论高度稍低一点。通过玻璃针供料模组6接取玻璃针1(玻璃针1此时露出长度比组装后的长度更长一点)，然后第一电机815动作，将套筒板813下拉，套筒817退出橡胶套2，玻璃针1与橡胶套2组装在一起。组装治具81移动到压紧模组7，第五电机72运动，压紧治具71压住橡胶套2，第二电机816动作驱动顶针板814上升，顶针818推动玻璃针1调整玻璃针1位置，从而精确控制玻璃针1组装后的露出长度。

相对于现有技术，本实用新型的技术效果在于：

本实用新型自动化程度高，可以自动完成玻璃针1和橡胶套2的组装操作，具有生产稳定、精准的优点，无需人工接触，避免了玻璃针1反应面因人为触碰而造成的污染，套筒817的应用巧妙地解决了组装过程中玻璃针1受压断裂的问题，顶针818的应用很好的控制了玻璃针1露出于橡胶套2一端长度的组装精度。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围。