胶塞组装装置以及血样采集器装配设备的制作方法

1.本发明涉及医疗器械制造领域，特别涉及一种胶塞组装装置以及血样采集器装配设备。


背景技术：

2.血样采集器是一种医疗领域内大量消耗的医疗用品，一般由推杆、透气塞、胶塞、针筒、针头5个零件组装形成，其中，胶塞由弹性橡胶注塑形成，现有的胶塞一般利用橡胶注塑成型，因成型后的胶塞质软，将胶塞装配到推杆上时容易变形，因此，现有技术中通过压合组装的方式将胶塞装配到推杆上的方式会由于胶塞应力分布不均匀，压合组装时胶塞容易产生不可预计的形变，造成装配不合格，现有技术中也有直接通过人工操作将胶塞装配到柱塞上，而人工操作难免存在失误，且生产效率低，导致胶塞的装配合格率一直难以得到提升，严重影响血样采集器的生产成本。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种胶塞组装装置，旨在解决现有技术中，胶塞进行压合组装时容易产生不可预计的形变，造成装配不合格的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出一种胶塞组装装置，所述胶塞组装装置包括：
5.安装支架，所述安装支架包括相互连接的第一安装板及第二安装板；
6.旋转驱动件，所述旋转驱动件装设在所述第二安装板上；
7.胶塞装配杆，所述胶塞装配杆装设在所述第一安装板上，且所述旋转驱动件的旋转输出轴连接所述胶塞装配杆以带动所述胶塞装配杆转动；
8.升降驱动件，所述升降驱动件的升降输出轴连接所述胶塞装配杆，以带动所述胶塞装配杆升降。
9.可选的，所述胶塞组装装置还包括传动件，所述传动件连接在所述胶塞装配杆与所述旋转输出轴之间，以将所述旋转驱动件产生的驱动力传递给所述胶塞装配杆。
10.可选的，所述安装支架包括相互连接的第一安装板与第二安装板，所述旋转驱动件装设在所述第二安装板上，所述胶塞装配杆装设在所述第一安装板上，所述胶塞组装装置还包括张紧件，所述张紧件装设在所述第二安装板上并可朝向所述第一安装板伸缩。
11.可选的，所述升降驱动件包括丝杆、活动块以及电机，所述电机的电机轴连接所述丝杆，所述丝杆穿过所述活动块与所述活动块形成螺纹连接，所述第一安装板连接在所述活动块上，其中，所述丝杆的延伸方向与所述胶塞装配杆的延伸方向相同。
12.可选的，所述胶塞组装装置还包括设置在所述安装支架上的补压件，所述补压件的一端连接所述胶塞装配杆并对所述胶塞装配杆施加压力。
13.可选的，所述升降驱动件包括凸轮随动器，所述胶塞装配杆上设有安装槽，所述凸轮随动器的一端嵌入所述安装槽中，所述凸轮随动器的另一端连接所述补压件的动力输出轴。
14.可选的，所述凸轮随动器具有第一凸轮以及第二凸轮，所述第一凸轮与所述第二凸轮相对设置并均嵌入所述安装槽中，所述胶塞装配杆位于所述第一凸轮与第二凸轮之间，且所述第一凸轮以及第二凸轮分别与所述安装槽的侧壁抵接。
15.可选的，所述胶塞装配杆为空心结构，内部开设有气孔，所述胶塞安装装置与外部充气装置连通，所述外部充气设备向所述气孔通入气体。
16.可选的，所述胶塞装配杆的背离所述第一安装板的末端开设有容纳胶塞的容纳槽，所述容纳槽的槽底与所述气孔连通
17.本发明还提出一种血样采集器装配设备，所述血样采集器装配设备包括如上任一项所述的胶塞组装装置，所述血样采集器装配设备还包括：
18.承载装置，所述承载装置上具有至少一个胶塞装配工位，所述血样采集器的推杆固定在所述胶塞装配工位上；
19.胶塞上料装置，所述胶塞上料装置上开设有上料槽，所述胶塞上料装置将胶塞传送至所述上料槽内；
20.机械手，所述胶塞组装装置固定在所述机械手上，所述机械手带动所述胶塞组装装置在所述胶塞装配工位以及所述上料槽间移动；
21.供气装置，供气装置连通所述胶塞组装装置向所述胶塞组装装置的气孔通入气体；
22.控制装置，所述机械手、胶塞上料装置以及承载装置均与控制装置电连接。
23.本发明技术方案通过在安装支架装设旋转驱动件，且所述旋转驱动件的旋转输出轴连接所述胶塞装配杆以带动所述胶塞装配杆转动，升降驱动件的升降输出轴连接胶塞装配杆，以带动胶塞装配杆升降。在胶塞装配杆的带动下，胶塞沿推杆转动的过程中会形成旋转曲线，且在升降驱动件的带动下将胶塞下压，在下压过程中胶塞会沿该旋转曲线逐渐与推杆套合，从而实现胶塞安装自动化，减少了人力劳动强度以及人工成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
25.图1本发明胶塞组装装置的一实施例的结构示意图；
26.图2为本发明胶塞组装装置与血样采集器装配设备中机械手的装配结构示意图；
27.图3为图2中a处的局部放大图；
28.图4为本发明胶塞组装装置的一实施例的结构示意图；
29.图5为本发明胶塞组装装置的部分结构的正面结构示意图；
30.图6为图5中b处的局部放大图；
31.图7为本发明胶塞组装装置的胶塞装配杆的结构示意图；
32.图8为胶塞与推杆处于装配状态下的结构示意图；
33.图9为图8中沿m
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m的剖面示意图；
34.图10本发明血样采集器装配设备的部分结构示意图。
35.附图标号说明：
36.标号名称标号名称10升降驱动件251第一凸轮11电机252第二凸轮12丝杆26张紧件13活动块261张紧螺杆21旋转驱动件262张紧块211旋转输出轴3胶塞装配杆212步进电机31槽壁22安装支架32气孔221第一安装板33容纳槽222第二安装板4胶塞223第一转接板41透气孔224第二转接板42空腔23传动件5推杆231传动皮带6透气塞232从动轮7承载装置233主动轮71承载台驱动件24补压件8上料装置25凸轮随动器
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37.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
40.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
41.如图1、2所示，为实现上述目的，本发明提出一种胶塞组装装置，所述胶塞组装装置包括：安装支架22，所述旋转驱动件21装设在所述安装支架 22上，旋转驱动件21，所述旋转驱动件21装设在所述安装支架22上；胶塞装配杆3，所述胶塞装配杆3装设在安装支架22
上，且所述旋转驱动件21的旋转输出轴211连接所述胶塞装配杆3以带动所述胶塞装配杆3转动；升降驱动件10，所述升降驱动件10的升降输出轴(图中未标示)连接所述胶塞装配杆3，以带动所述胶塞装配杆3升降。
42.在本实施例中，安装支架22具体包括第一安装板221以及第二安装板 222，第一安装板221与第二安装板222连接，其中第一安装板221用于安装胶塞装配杆3，第二安装板222用于安装旋转驱动件21，或者，旋转驱动件 21与胶塞装配杆3也可不分别装在第一安装板221与第二安装板222上，而是固定在安装支架22的同一板安装板(图中未标示)上，旋转驱动件21的旋转输出轴211连接胶塞装配杆3以带动胶塞装配杆3转动，胶塞4沿推杆5 转动的过程中会形成旋转曲线，胶塞4会沿该旋转曲线逐渐与推杆5套合(如同螺杆沿内螺纹旋转至预定位置的过程)，只是本发明中推杆上没有开设螺纹，而是在旋转驱动件21以及升降驱动件10带动胶塞装配杆3精确进给 (旋转并下压)的过程中胶塞内壁与推杆表面的摩擦路径类似螺纹曲线，从而胶塞4与推杆5的运动形式如同推杆5沿内螺纹旋转套合，能够引导胶塞4 一次性精确套入推杆5。此外，推杆5的旋转方向可以为顺时针也可以为逆时针。相比现有技术中的人工多次施力旋转下压才能将胶塞套入推杆5的加工方式，本实施例提出的胶塞组装装置极大地提高了工作效率，实现胶塞4安装自动化，减少了人力劳动强度以及人工成本，并能够提高胶塞4装配的合格率。
43.旋转驱动件21以及升降驱动件10与控制装置(图中未标示)电连接，由控制装置控制旋转驱动件21的旋转速度、方向，并同时控制升降驱动件10 带动胶塞装配杆3的下移速度，胶塞装配杆3用于拾取胶塞4。升降驱动件 10带动胶塞装配杆3升降，对胶塞4起到压合作用，本实施例中，旋转驱动件21与升降驱动件10同时工作，旋转驱动件21转动胶塞4的同时升降驱动件10将胶塞4下压，胶塞4装配到位后升降驱动件10带动胶塞装配杆3上升，远离胶塞装配工位。
44.在具体的实施中，旋转驱动件21可以为步进电机212。
45.可以理解的，本实施例提出的胶塞组装装置并不仅限于应用在血样采集器的生产上，还可以是其他需要装配弹性橡胶的领域，如注射器的装配。
46.在进一步的实施例中，所述胶塞组装装置还包括传动件23，所述传动件 23连接在所述胶塞装配杆3与所述旋转输出轴211之间，以将所述旋转驱动件21产生的驱动力传递给所述胶塞装配杆3。
47.胶塞组装装置通过传动件23向胶塞装配杆3提供驱动件，具体地，胶塞装配杆3与旋转输出轴211之间设置传动件23，本实施例中的传动件23可以为从动轮、主动轮相互啮合，或是从主动轮233与主动轮233之间连接传动皮带231，具体可根据需要设定。
48.如图3所示，所述胶塞组装装置还包括张紧件26，所述张紧件26装设在所述第二安装板222上并可朝向所述第一安装板221伸缩。
49.张紧件26可以由螺纹配合的张紧块262以及张紧螺杆261构成，其中，张紧块262上开设螺纹孔(图中未标示)，张紧螺杆261穿过螺纹孔与第一安装板221抵接，螺纹连接便于张紧螺杆261能够沿朝向第一安装板221的方向伸缩，从而推动第一安装板221移动。由于第一安装板221上装设了胶塞装配杆3，而从动轮232安装在胶塞装配杆3上、从动轮232与主动轮233之间连接传动皮带231，因此，第一安装板221的移动直接导致传动皮带231的松紧状态发生变化，当张紧螺杆261向第一安装板221伸长时，主动轮233 与从动轮232之间的距离
增加，传动皮带231张紧。反之，当张紧螺杆261 向第一安装板221收缩时，主动轮233与从动轮232之间的距离减小，传动皮带231收缩。
50.作为一种实施例，如图1、2所示，所述升降驱动件10包括丝杆12、活动块13以及电机11，所述电机的电机轴连接所述丝杆12，所述丝杆12穿过所述活动块13与所述活动块13形成螺纹连接，所述第一安装板221连接在所述活动块13上，其中，所述丝杆13的延伸方向与所述胶塞装配杆3的延伸方向相同。
51.升降驱动件10具体包括电机11以及活动块13，电机11的电机轴连接丝杆12，活动块13与丝杆12螺纹连接，活动块13即为伺服组件1的，电机 11带动丝杆12转动，活动块13则沿丝杆12的轴向移动，本实施例中，丝杆 12的轴向与胶塞装配杆3的延伸方向一致，安装支架22连接该活动块13，从而安装支架22在电机11的带动下沿述胶塞装配杆3的延伸方向移动，以使胶塞装配杆3上升或下降。可以理解的，电机11与控制装置连接，行程接受控制装置的精确控制。
52.在另一实施例中，如图2
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5所示，所述胶塞组装装置还包括设置在所述安装支架上的补压件24，所述补压件24的一端连接所述胶塞装配杆3并对所述胶塞装配杆3施加压力。补压件24可以为补压气缸241，补压气缸241的柱塞连接胶塞装配杆3，在旋转驱动件21以及升降驱动件10将胶塞4装配到推杆5的预定位置后补压气缸241可对胶塞装配杆3施加压力，使胶塞3套合到位。
53.如图6所示，所述胶塞组装装置包括凸轮随动器25，所述胶塞装配杆3 上设有安装槽(图中未标示)，所述凸轮随动器25的一端嵌入所述安装槽中，所述凸轮随动器25的另一端连接所述补压件24的动力输出轴。
54.所述胶塞装配杆3上设有安装槽，所述凸轮随动器25嵌入所述安装槽中，所述凸轮随动器25连接所述升降输出轴。
55.胶塞装配杆3上开设有用于容纳凸轮随动器25的安装槽，凸轮随动器25 连接升降驱动件10的升降输出轴，在升降驱动件10的驱动下，凸轮随动器 25带动胶塞装配杆3升降。
56.凸轮随动器25具体可包括第一凸轮251以及第二凸轮252，所述第一凸轮251与所述第二凸轮252相对设置并均嵌入到所述安装槽中，所述胶塞装配杆3位于所述第一凸轮251与第二凸轮252之间，且所述第一凸轮251以及第二凸轮252分别与所述安装槽的槽壁31抵接。
57.第一凸轮251与第二凸轮252相对设置，胶塞装配杆3位于第一凸轮251 与第二凸轮252之间，且第一凸轮251圆周面以及第二凸轮252的圆周面与安装槽的槽壁31抵接，由于安装槽的槽壁31为平面，第一凸轮251的圆周面与第二凸轮252的圆周面为曲面，因此，第一凸轮251与第二凸轮252与安装槽的槽壁31的接触位置为线接触，即只有圆周面上的一条直线与安装槽的槽壁31抵接，胶塞装配杆3转动时，带动第一凸轮251以及第二凸轮252 滚动，从而能够大大降低第一凸轮251与槽壁31、第二凸轮252与槽壁31的摩擦，对胶塞装配杆3起到保护作用，避免胶塞装配杆3受到磨损。
58.此外，机架22还包括第一转接板223以及连接第一转接板223的第二转接板224，升降驱动件10安装在第二转接板224上，第二转接板224连接在第一转接板223与升降驱动件10之间，这种连接方式使得升降驱动件10与旋转驱动件21位于机架22的同一侧，结构更加紧凑。
59.在一实施例中，如图7所示，所述胶塞装配杆3为空心结构，内部开设有气孔32，所述胶塞组装装置与外部充气装置连通，所述供气装置向所述气孔32通入气体。
60.胶塞4的以及推杆5的结构如8、9图所示，胶塞4中心位置开设通孔(图中未标示)，通孔内需要装设透气塞6，胶塞4没有装配到位时，透气塞6与通孔的底部形成一空腔42，胶塞4的背离推杆5的一端还设有透气孔41，透气孔41与该空腔42连通，胶塞装配杆3的末端开设有容纳胶塞4的容纳槽 33(如图7所示)，容纳槽33的槽底与气孔32连通，此时胶塞4仍然处于容纳槽33内，透气孔41的存在将气孔32与该空腔42连通。当外部供气装置 (图中未标示)向气孔32中通入气体后，气体依次经过气孔32、透气孔41 进入到空腔42内，而胶塞4本身为弹性结构，因此，气体会导致胶塞4膨胀，将空腔42胀开，从而胶塞4在套入推杆5过程中，通过旋转驱动件21带动胶塞装配杆3旋转与升降驱动件10带动胶塞装配杆3轴向精确进给的完美配合，胶塞与推杆的运动过程中形成螺旋曲线，加之通入气体后使胶塞5口部扩张预导入推杆5的端部，顺利旋入推杆5，实现胶塞组装自动化生产，从而减少人力劳动强及人工成本，进一步提高了胶塞4的装配合格率。图1中示出的实施方案中胶塞装配杆3可以为实心结构，不需要与外部供气设备连接，依靠旋转驱动件21带动胶塞装配杆3旋转与升降驱动件10带动胶塞装配杆3 轴向精确进给将胶塞4套合到推杆5上。
61.如图10所示，并一并参考图1
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9，本发明还提出一种血样采集器装配设备，所述血样采集器装配设备包括如上所述的胶塞组装装置，所述血样采集器装配设备还包括：承载装置7，所述承载装置7上具有至少一个胶塞装配工位，所述血样采集器的推杆5固定在所述胶塞装配工位上；胶塞上料装置8，所述胶塞上料装置8上开设有上料槽(图中未标示)，所述胶塞上料装置8将胶塞4传送至所述上料槽内；机械手，所述胶塞组装装置固定在所述机械手上，所述机械手带动所述胶塞组装装置在所述胶塞装配工位以及所述上料槽间移动；控制装置(图中未标示)，所述机械手、胶塞上料装置8以及承载装置7均与控制装置电连接。所述血样采集器装配设备还包括与所述控制装置电连接的供气装置(图中未标示)，所述供气装置连通所述胶塞组装装置以向所述胶塞组装装置的气孔32通入气体。
62.在本实施例中，血样采集器装配设备还包括控制装置，旋转驱动件21、升降驱动件10以及供气装置均与控制装置电连接，由控制装置控制旋转驱动件21以及升降驱动件10协调作业，旋转装置的正转与反转的次数以及旋转角度均由操作人员预先在控制装置上设置好，旋转驱动件21旋转时，控制装置同时控制升降驱动件10下压，并在胶塞4与推杆5的装配达到一定程度时控制供气装置向上述中的空腔42充气，使胶塞4发生弹性膨胀，保证胶塞4 与推杆5装配到位，实现了胶塞4装配的自动化，且具备很高的合格率。
63.承载装置7上设有胶塞装配工位，推杆5固定在胶塞装配工位上，便于胶塞组装装置将胶塞4旋转、压合到推杆5上，胶塞组装装置从上料槽上获取胶塞4，机械手用于移动胶塞组装装置，使胶塞组装装置能够在上料槽与胶塞装配工位间移动。胶塞组装装置对胶塞4的获取通过胶塞上料装置8实现，胶塞上料装置8将胶塞4传送至上料槽，当胶塞装配杆3向上料槽下压时，胶塞4嵌入到胶塞装配杆3上开设的容纳槽33内，从而实现胶塞4的拾取。胶塞4与容纳槽33的配合可以为过盈配合，从而避免胶塞组装装置在移动的过程中胶塞4从容纳槽33中脱落，且由于胶塞4本身为弹性件，容易发生弹性形变，胶塞装配杆3向上料槽下压时，胶塞4很容易嵌入到容纳槽33内。
64.承载台7为可转动结构，承载台7的周向设置有若干胶塞装配工位，承载台7的胶塞
装配工位上可装设固定杆和/或固定夹，用于固定推杆5，承载台7由承载台驱动件71驱动承载台7转动，当前胶塞装配工位上的推杆5与胶塞4的装配完成时，承载台驱动件71驱动承载台7转动以将承载台7的下一个胶塞装配工位旋转到与胶塞组装装置对应的位置，本实施例中，承载台驱动件71可以为电机。
65.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。