真空采血管打印贴标装置的定位机构的制作方法

本实用新型涉及瓶装或圆柱形物体打印贴标技术领域，特别是涉及一种真空采血管打印贴标装置的定位机构。

背景技术：

在进行患者血液采集时，需要事先通过医院或实验室信息管理系统将患者姓名、条形码、检验项目等信息打印在标签纸上，再由医护人员将标签手动粘贴至采血管，便于后期采血管的信息管理。手动贴标操作耗时费力，时常引起医院采血窗口出现较多患者排队等候现象；另外，手工粘贴标签位置具有随机性，条码倾斜角度过大会导致后续扫描设备无法读取，只能采用手工录入方式，降低了工作效率；更为严重的是，人工操作容易产生混淆错误，增加了医疗事故风险。因此需要一种适用于采血窗口的桌面式采血管打印贴标装置，自动完成采血管打印贴标任务，提高医护人员工作效率，杜绝标签混淆错误，减少患者就医时间。

技术实现要素：

为了克服已有采血管贴标方式的手持采血管、贴标效率低、一致性差、容易产生混淆的不足,本实用新型提供了一种自动定位、贴标效率较高、一致性良好、避免产生混淆的真空采血管打印贴标装置的定位机构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种真空采血管打印贴标装置的定位机构，包括支撑平台、机械手移动抓取单元和采血管定位单元，所述支撑平台上布置机械手移动抓取单元和采血管定位单元，所述移动抓取单元的送料工位为所述采血管定位单元的供采血管放置的定位空腔；

所述机械手移动抓取机构包括两自由度机械臂和末端夹爪，所述的两自由度机械臂与上下移动机构连接，所述上下移动机构与前后移动机构连接，所述前后移动机构安装在所述支撑平台上，所述两自由度机械臂的端部安装用于抓取采血管的末端夹爪；

所述采血管定位单元包括主动旋转压辊、从动旋转压辊和移动压辊，所述主动旋转压辊、从动旋转压辊和移动压辊之间的空间为供采血管放置的定位空腔；所述主动旋转压辊、从动旋转压辊均安装在支撑平台上，所述移动压辊安装在水平移动座上，所述水平移动座安装在短行程移动导轨上，所述水平移动座与用于带动水平移动座沿着短行程移动导轨移动的采血管定位驱动组件连接。

进一步，所述主动旋转压辊与用于带动主动旋转压辊旋转的旋转驱动组件连接。

再进一步，所述移动压辊安装在压辊安装座，所述压辊安装座与连接轴的一端连接，所述连接轴的另一端安装在水平移动座上，所述连接轴上套装用以调整对采血管的挤压力的弹簧，所述弹簧顶触在所述压辊安装座上。

更进一步，所述末端夹爪与用于带动夹爪张开或闭合的夹爪驱动组件连接，所述末端夹爪的夹爪形状为V型。

所述夹爪驱动组件包括位置伺服控制电机和用于当两个夹爪的爪头的距离小于预设距离时判定空爪并给出添加采血管提醒的空爪处理模块。

本实用新型的有益效果主要表现在：多种规格采血管批量存放在倾斜滑道上，依靠重力依次滑落至每列最下端，通过下挡板控制采血管的竖直姿态，再由机械手抓取前端采血管放到打印贴标位置，自动完成标签打印粘贴任务，整个过程不需要人工干预，与医院或实验室信息管理系统相连接，在杜绝标签混淆错误同时，提高了医护人员工作效率，减少了患者就医时间。

附图说明

图1为真空采血管打印贴标装置的定位机构示意图；

图2为采血管定位单元的定位状态图；

图3为采血管定位单元的未定位状态图；

图4为真空采血管打印贴标装置示意图；

图5为采血管承载输送单元的立体图；

图6为一次打印贴标工作流程示意图。

其中，1采血管承载输送滑道；2挡板；3机械臂前后移动机构；4机械臂上下移动机构；5夹爪；6主动旋转压辊；7从动旋转压辊；8移动压辊；9主打印机；10回收通道；11收纳盒；12副打印机；13水平移动座；14弹簧；15短行程移动导轨；16支撑平台。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图6，一种真空采血管打印贴标装置的定位机构，包括支撑平台、机械手移动抓取单元和采血管定位单元，所述支撑平台上布置机械手移动抓取单元和采血管定位单元，所述移动抓取单元的送料工位为所述采血管定位单元的供采血管放置的定位空腔；

所述机械手移动抓取机构包括两自由度机械臂和末端夹爪，所述的两自由度机械臂与上下移动机构连接，所述上下移动机构与前后移动机构连接，所述前后移动机构安装在所述支撑平台上，所述两自由度机械臂的端部安装用于抓取采血管的末端夹爪；

所述采血管定位单元包括主动旋转压辊、从动旋转压辊和移动压辊，所述主动旋转压辊、从动旋转压辊和移动压辊之间的空间为供采血管放置的定位空腔；所述主动旋转压辊、从动旋转压辊均安装在支撑平台上，所述移动压辊安装在水平移动座上，所述水平移动座安装在短行程移动导轨上，所述水平移动座与用于带动水平移动座沿着短行程移动导轨移动的采血管定位驱动组件连接。

所述主动旋转压辊与用于带动主动旋转压辊旋转的旋转驱动组件连接。所述采血管定位单元为采血管定位旋转单元。

采用本实用新型的定位机构实现的采血管打印贴标装置，还包括安装在支撑平台上的采血管承载输送单元、贴标打印机单元和采血管收纳单元。

所述的采血管承载输送单元包括倾斜滑道和下端挡板。采血管存放入倾斜滑道中，在重力作用下向前滑动，滑道倾斜角度可在15°至50°之间选择，为整段连续滑道，根据采血管容量和种类布置多列滑道；在其最下端装有挡板用于控制采血管处于竖直姿态，便于机械手抓取。

所述的机械手移动抓取单元包括两自由度机械臂和末端夹爪。机械臂可以在水平和垂直方向独立运动，在机械臂的带动下，夹爪移动至抓取位置。夹爪形状为V型，其开合距离采用位置伺服控制，适用于多种直径采血管的抓取，并且能够给出空抓信号，系统检测到该信号后，做出添加采血管提示。

所述的采血管定位旋转单元包括主动旋转压辊、从动旋转压辊、移动压辊。当采血管移动到贴标位置后，移动压辊自动靠近并夹紧采血管，同时启动主动旋转压辊，带动采血管转动，完成标签粘贴。在贴标过程中，3个压辊采用等边三角形布置，使得采血管旋转更为平稳，不会发生窜动。

所述的贴标打印机单元包括两套标签打印机，其中一套打印机具有纸卷回收功能，标签的出纸方向与采血管旋转的切线方向一致，配合采血管定位旋转单元完成标签粘贴；另外一套需要手动粘贴标签时使用。

所述的采血管收纳单元包括采血管回收通道和收纳盒，采血管标签贴好后，移动压辊回位松开采血管，沿回收通道落至收纳盒中。

如图4所示，包括采血管承载输送滑道1，在滑道的下端装有挡板2；机械臂前后移动机构3安装在支撑平台16上，机械臂上下移动机构4安装在机构3上，从而实现二自由度运动；夹爪5固定在上下移动机构4上，用于采血管抓取；主动旋转压辊6、从动旋转压辊7与移动压辊8组成了采血管定位旋转单元，其中压辊8用于控制采血管的压紧和松开，压辊6控制采血管的轴向旋转；主打印机9具有纸卷回收功能，固定在支撑平台上，配合采血管定位旋转单元完成标签粘贴；采血管在重力作用下，沿着回收通道10滑落至收纳盒11中。副打印机12也固定在支撑平台上，在需要手动粘贴标签时使用。通过以上部件自动完成采血管的装载、输送、抓取、定位、打印、贴标、收纳等动作，形成一个完整的工作流程，实现真空采血管的自动贴标，并保证标签位置的一致性。

图5示出了本实用新型提供的采血管承载输送单元，根据实际采血管种类和容量的需要，设定多列倾斜滑道1，每个滑道的宽度略小于采血管帽直径，倾斜角度也可根据需要选择15°至50°之间的任意角度，采血管都可依靠自重顺畅滑落至最下端，即使滑道中仅有一支采血管，也能保证其位于滑道的最下端。在滑道最下端，设置有挡板2可以调整采血管处于竖直姿态，便于机械手抓取。滑道采用连续整段设计，便于加工，且能保证滑道中的所有采血管都能被准确抓取。倾斜滑道的长度可根据采血管存放容量要求进行设计，每个滑道存放同一规格的采血管。

图4中机械臂前后移动机构3、上下移动机构4和夹爪5组成了一个两自由度机械手。当抓取某列倾斜滑道最前端的采血管时，机构3移动到采血管的正前方，机构4带动夹爪向下移动使得采血管帽位于夹爪中央。夹爪的开口形状为V型，可以起到矫正采血管竖直姿态的作用，其开合距离采用位置伺服控制，能够抓取不同直径的采血管，如果没有抓到采血管，会向系统发出空抓信号，尝试控制机械手抓取放置在其他倾斜滑道中同种规格的采血管，若仍没有可用采血管，则提示用户需要向滑道中添加采血管，在人机交互方面，提高了使用便捷性。

图1、图2、图3示出了本实用新型提供的采血管定位旋转单元，主动旋转压辊6和从动旋转压辊7的一端固定在支撑平台的轴座上，主动旋转压辊由安装在其下方电机带动旋转；移动压辊8安装在水平移动座13上，连接轴上装有弹簧14，用于调整对采血管的挤压力；水平移动座13安装在短行程移动导轨15上，当采血管被压紧时，三个压辊的轴心构成等边三角形，使得采血管旋转平稳，不会发生窜动，从而保证了贴标位置的一致性。在主动旋转压辊带动采血管转动的同时，图1中的主打印机9打印并输送一张标签，输送方向与采血管旋转的切线方向相同，确保了标签与采血管外表面相粘贴，在3个压辊的作用下，标签与采血管外表面完全贴合。采血管贴标完成后，移动压辊8返回到初始位置，采血管在重力作用下，沿着图1中所示的回收通道10滑落至收纳盒中。

图6为本实用新型提供的真空采血管打印贴标装置一次打印贴标工作流程示意图。采血管贴标装置启动时，由相连的医院或实验室信息管理系统中获取需要的采血管规格、数量以及标签打印信息等参数，结合采血管的实际存放通道号得到机械手抓取位置；进而控制机械手从零点位置依次向前移动、向下移动抓取采血管，如果抓取到，则将提升采血管并移动至三个压辊中间区域即打印贴标位置；移动压辊由零点位置靠近并压紧采血管，机械手夹爪松开返回零点位置的同时，启动主动旋转压辊，在摩擦力的作用下采血管以及另外两个压辊同步转动，此时将打印信息发送给主打印机并启动打印，标签沿着采血管转动的切线方向送出，在压辊作用下，标签与采血管外表面完全贴合；移动压辊返回零点位置后，采血管依靠重力滑落至收纳盒中，完成了一次打印贴标工作，所需时间约为6秒。

如果机械手没有抓取到采血管，判断是否需要在倾斜滑道上添加采血管，如若需要，提示用户需要向滑道中添加采血管，否则控制机械手抓取放置在其他倾斜滑道中同种规格的采血管。

综上所述，本实用新型提供的桌面式真空采血管打印贴标装置的工作过程不需要人工干预，与传统的手工操作相比，在准确性、一致性、效率等方面有大幅度提升，具有较高的市场应用推广价值。