全自动化学发光试剂瓶清洗机的制作方法

本发明涉及制药机械、食品包装机械技术领域的清洗装置，特别涉及一种化学发光试剂瓶清洗机。

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，该无菌包装用试剂瓶通常为PP材质塑料瓶，目前此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。人工清洗或单一的简易自动清洗工位清洗不仅劳动强度高，而且操作过程人工干预多，操作人员在清洗过程中，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；人工干预的清洗方式会随人员操作不同而产生不同的清洗结果，不稳定性大，而且人工干预的清洗方式清洗效率低、清洗合格率低，传统无菌包装用试剂瓶的清洗方式已经不能满足GMP标准的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，解决采用传统人工或单工位自动清洗方式，其劳动强度大，污染风险高，清洗效果不稳定的问题，提供一种试剂瓶污染风险低，清洗效果稳定，效率高的全自动化学发光试剂瓶清洗机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该全自动化学发光试剂瓶清洗机，其特征在于：包括机架和多组清洗机构，机架上侧固定有一个转盘，转盘连接有驱动其旋转的主传动装置，转盘的圆周上设有多个转盘机械手，机架上还固定有进瓶输送装置和出瓶输送装置，转盘机械手接收进瓶输送装置上的试剂瓶并使试剂瓶的开口向下；多组清洗机构绕转盘圆周外侧环形排列，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，出瓶输送装置接收清洗完成后的试剂瓶。

进瓶输送装置为转盘上的转盘机械手连续提供试剂瓶，转盘机械手抓取试剂瓶并使其开口向下，便于对其内壁进行清洗并且使清洗液顺利排出试剂瓶，转盘带动转盘机械手旋转，从而携带试剂瓶依次经过多个清洗机构，分别对试剂瓶进行清洗和/或吹干，然后试剂瓶从出瓶输送装置输出，本发明结构简单，而且工作可靠，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。

优选的，所述转盘旋转方向前侧清洗机构的内清洗机构和外清洗机构喷射清洗液对试剂瓶进行清洗，转盘旋转方向后侧清洗机构的内清洗机构与外清洗机构喷射压缩气对试剂瓶进行吹干。

优选的，所述内清洗机构包括竖向设置的喷针，喷针连接有推动其升降的喷针升降机构。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，本发明利用喷针升降机构带动喷针上升后进入试剂瓶内部，然后才开始进行清洗工作，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。

优选的，所述喷针升降机构包括喷针固定板、升降导轴、升降主座和喷针升降气缸，喷针固定板固定在转盘圆周外侧，多个喷针间隔固定在喷针固定板上，喷针固定板与升降导轴固定连接，升降导轴竖向滑动地连接升降主座，升降主座与机架固定连接，升降导轴下端伸出升降主座并连接喷针升降气缸。

优选的，所述进瓶输送装置与转盘之间设有上瓶装置，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，所述进瓶输送装置包括同步带托板，同步带托板上设有同步带，同步带输送所述试剂瓶，同步带托板的下侧安装有从动带轮和张紧轮；同步带两侧固定有护瓶板。

优选的，所述同步带托板两侧固定有同步带安装板，所述护瓶板通过高度调节机构和水平调节机构固定在同步带安装板的上侧。可水平调节和高度调节，适应不同尺寸的试剂瓶，并满足不倒瓶的需求。

优选的，所述机架的上侧设有玻璃罩，转盘设置在玻璃罩内。玻璃罩为透明、可视，且有防水、防飞溅、降低污染风险等功能。

优选的，所述试剂瓶开口向上的放置在进瓶输送装置上，所述转盘机械手包括旋转气爪和旋爪夹手，旋转气爪固定在转盘上，旋爪夹手固定在旋转气爪的旋转轴上。

优选的，所述主传动装置包括伺服电机、主传动小齿轮、从动大齿轮、空心主轴和气电滑环固定座，伺服电机的输出轴连接主传动小齿轮，从动大齿轮与主传动小齿轮啮合，空心主轴与从动大齿轮固定连接，转盘固定在空心主轴的上端，气电滑环固定座设置在空心主轴的下端，气电滑环置于气电滑环固定座上，转盘上侧固定有阀岛，转盘机械手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。本发明利用阀岛将气路和电路的各种阀集成在一起，气电滑环为回转式结构的转盘机械手连续输入压缩气和输入电信号。

转盘上侧固定有转盘套筒和阀岛固定架，阀岛置于阀岛固定架上，转盘套筒上装有转盘盖。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：进瓶输送装置为转盘上的转盘机械手连续提供试剂瓶，转盘机械手抓取试剂瓶并使其开口向下，便于对其内壁进行清洗并且使清洗液顺利排出试剂瓶，转盘带动转盘机械手旋转，从而携带试剂瓶依次经过多个清洗机构，分别对试剂瓶进行清洗和/或吹干，然后试剂瓶从出瓶输送装置输出，本发明结构简单，而且工作可靠，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。

附图说明

图1为该全自动化学发光试剂瓶清洗机的主视图。

图2为该全自动化学发光试剂瓶清洗机的左视图。

图3为该全自动化学发光试剂瓶清洗机的俯视图。

图4为该全自动化学发光试剂瓶清洗机的立体图。

图5为图1中A-A处的剖视图。

图6为图3中B-B处的剖视图。

图7为进瓶输送装置的主视图。

图8为进瓶输送装置的左视结构示意图。

图9为进瓶输送装置的俯视结构示意图。

图10为上瓶装置的主视结构示意图。

图11为上瓶装置的左视结构示意图。

图12为上瓶装置的俯视结构示意图。

图13为主传动装置的主视结构示意图。

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。

图17为试剂瓶与旋爪夹手的结构示意图。

其中：1、玻璃罩 2、机架 3、进瓶输送装置 4、上瓶装置 5、转盘 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、左进瓶支架 12、右进瓶支架 13、同步带安装板 14、轨道支板 15、调节杆 16、固定螺钉 17、护瓶板 18、同步带托板 19、从动轮轴 20、从动带轮 21、同步带 22、输瓶轴承座 23、张紧轴 24、张紧轮 25、传递轴 26、第一传动带轮 27、第二传动带轮 28、主动带轮 29、微型电机 30、第一电机固定板 31、第二电机固定板 32、传动同步带 33、左固定支架 34、右固定支架 35、方形试剂瓶 36、圆形试剂瓶 37、齿形试剂瓶 38、方形试剂瓶夹手 39、圆形试剂瓶夹手 40、齿形试剂瓶夹手；

41、上瓶支撑立柱 42、上瓶支撑板 43、上瓶导轨安装板 44、水平移动气缸安装板 45、直线滑轨 46、前后限位块 47、液压缓冲器 48、试剂瓶水平移动气缸 49、驱动连接块 50、升降气缸安装板 51、滑块 52、试剂瓶升降气缸 53、上瓶气爪安装板 54、上瓶气爪 55、上瓶左夹手 56、上瓶右夹手；

61、伺服电机固定板 62、伺服电机 63、主传动小齿轮 64、从动大齿轮 65、空心主轴 66、主传动轴承座 67、气电滑环固定座 68、气电滑环 69、旋爪夹手 70、旋转气爪固定座 71、旋转气爪 72、转盘套筒 73、阀岛固定架 74、阀岛 75、转盘盖；

81、喷针 82、喷针固定板 83、升降导轴 84、升降主座 85、升降安装板 86、喷针升降气缸 87、气缸固定板 88、直线滚珠轴承 89、升降导套；

91、卸瓶支撑立柱 92、卸瓶支撑板 93、卸瓶导轨安装板 94、第一卸瓶气爪安装板 95、第二卸瓶气爪安装板 96、卸瓶气爪 97、卸瓶左夹手 98、卸瓶右夹手。

具体实施方式

图1~16是该全自动化学发光试剂瓶清洗机的最佳实施例，下面结合附图1~17对本发明做进一步说明。

参照图1~6，该全自动化学发光试剂瓶清洗机，包括机架2和玻璃罩1，玻璃罩1置于机架2上，机架2的一侧装有进瓶输送装置3，进瓶输送装置3的内侧安装有上瓶装置4，机架2上还装有出瓶输送装置9，出瓶输送装置9的里侧装有卸瓶装置8，机架上转动设有转盘5，转盘5上设有多个转盘机械手，转盘机械手使试剂瓶的开口向下， 转盘5连接有驱动其旋转的主传动装置，触摸屏控制装置10安装在机架2上，内清洗机构6置于机架2上，外清洗机构7置于内清洗机构6的外侧。转盘5、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，进瓶输送装置3输送试剂瓶，上瓶装置4将进瓶输送装置3上的试剂瓶转送至转盘机械手，转盘机械手夹持试剂瓶后，转盘5带动转盘机械手旋转经过内清洗机构6和外清洗机构7，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，然后卸瓶装置8将转盘机械手上的试剂瓶转移至出瓶输送装置9上，由出瓶输送装置9将清洗完成的试剂瓶输出。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，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，本发明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。

如图7～图9所示，本实施例中的进瓶输送装置3包括左固定支架33和右固定支架34，左固定支架33和右固定支架34置于机架2上，左进瓶支架11和右进瓶支架12分别置于左固定支架33和右固定支架34上，左进瓶支架11和右进瓶支架12上方装有同步带安装板13，同步带安装板13两侧装有轨道支板14，轨道支板14上装有调节杆15和固定螺钉16，调节杆15上装有护瓶板17，护瓶板17可以通过轨道支板14和调节杆15进行上下距离和左右距离调节，同步带安装板13中间装有同步带托板18和从动轮轴19，从动轮轴19上装有从动带轮20，同步带托板18上装有同步带21，左进瓶支架11和右进瓶支架12中装有张紧轴23，张紧轴23上装有张紧轮24，左进瓶支架11和右进瓶支架12两侧装有输瓶轴承座22，传递轴25穿插置于输瓶轴承座22中间，传递轴25上装有第一传动带轮26、第二传动带轮27，同步带21套装在第一传动带轮26上，主动带轮28通过传动同步带32和第二传动带轮27连接，主动带轮28置于微型电机29上，微型电机29置于第一电机固定板30、第二电机固定板31上，第一电机固定板30、第二电机固定板31置于机架2上。

如图10～图12所示，上瓶装置4包括上瓶支撑立柱41，上瓶支撑立柱41置于机架2上，上瓶支撑立柱41上装有上瓶支撑板42，上瓶支撑板42上装有上瓶导轨安装板43，上瓶导轨安装板43上装有水平移动气缸安装板44、直线滑轨45、前后限位块46，前后限位块46上装有液压缓冲器47，水平移动气缸安装板44上安装试剂瓶水平移动气缸48，试剂瓶水平移动气缸48输出轴与驱动连接块49连接，驱动连接块49上装有升降气缸安装板50，升降气缸安装板50与滑块51连接，滑块51在直线滑轨45上自由滑动，升降气缸安装板50上装有试剂瓶升降气缸52，试剂瓶升降气缸52输出轴与上瓶气爪安装板53连接，上瓶气爪安装板53上装有上瓶气爪54，上瓶气爪54夹臂上装有上瓶左夹手55和上瓶右夹手56。

如图13所示，主传动装置包括伺服电机固定板61，伺服电机固定板61上装有伺服电机62，伺服电机62上装有主传动小齿轮63，主传动小齿轮63和从动大齿轮64相啮合，从动大齿轮64置于空心主轴65上，空心主轴65置于主传动轴承座66上，主传动轴承座66置于机架2上，空心主轴65一端装有气电滑环固定座67，气电滑环68置于气电滑环固定座67上，空心主轴65另一端装有转盘5，六个旋转气爪固定座70均布置于转盘5上，旋转气爪71置于旋转气爪固定座70上，旋转气爪71夹臂上装有旋爪夹手69，转盘5上装有转盘套筒72和阀岛固定架73，阀岛74置于阀岛固定架73上，转盘套筒72上装有转盘盖75。

如图14所示，内清洗机构6包括喷针81，喷针81置于喷针固定板82上，喷针固定板82置于升降导轴83一端，升降导轴83可在升降主座84内轴向运动，升降主座84内装有直线滚珠轴承88和升降导套89，升降主座84置于机架2上，升降安装板85与升降导轴83的另一端连接，升降安装板85上安装有喷针升降气缸86，喷针升降气缸86上端与气缸固定板87连接，气缸固定板87置于升降主座84上。

如图15～图16所示，卸瓶装置8包括卸瓶支撑立柱91，卸瓶支撑立柱91上装有卸瓶支撑板92，卸瓶支撑板92上装有卸瓶导轨安装板93，卸瓶导轨安装板93上装有水平移动气缸安装板44、直线滑轨45和前后限位块46，前后限位块46上装有液压缓冲器47，水平移动气缸安装板44上装有试剂瓶水平移动气缸48，试剂瓶水平移动气缸48输出轴与驱动连接块49连接，驱动连接块49上装有第一卸瓶气爪安装板94，第一卸瓶气爪安装板94与滑块51连接，滑块51在直线滑轨45上自由滑动，第二卸瓶气爪安装板95竖向固定在第一卸瓶气爪安装板94上，第二卸瓶气爪安装板95上装有卸瓶气爪96，卸瓶气爪96夹臂上装有卸瓶左夹手97、卸瓶右夹手98。

工作原理：方形试剂瓶瓶口向上放置于进瓶输送装置3上，微型电机29通过同步带传动带动方形试剂瓶从进瓶输送装置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48处于收缩位，试剂瓶升降气缸52由收缩位充气动作活塞杆伸长推动上瓶气爪54向下运动，上瓶气爪54由张开位动作为夹紧位，通过带动上瓶左夹手55和上瓶右夹手56夹紧方形试剂瓶，试剂瓶水平移动气缸48由收缩位充气动作活塞杆伸长，通过驱动连接块49的连接，带动升降气缸安装板50在直线滑轨45上向清洗机内部滑动，方形试剂瓶运动到清洗机上瓶后端位置，完成上瓶动作。

方形试剂瓶在到达上瓶后端位置前，主传动装置的伺服电机62带动主传动小齿轮63转动，从动大齿轮64通过和主传动小齿轮63的啮合，带动空心主轴65旋转，位于空心主轴65上端的转盘5和下端的气电滑环68随之转动，放置于转盘5上的旋转气爪71和阀岛74也跟随转盘5转动，旋转气爪71此时处于张开位动作。

方形试剂瓶在到达上瓶后端位置时恰好同时进入一组旋转气爪71的夹持位置，此时旋转气爪71由张开位动作为夹紧位，通过带动旋爪夹手69将方形试剂瓶夹紧，完成夹瓶动作。 旋转气爪71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71绕着全自动清洗机的中心旋转过程中同时翻转180°，此时方形试剂瓶的瓶口向下。

此时内清洗机构6的喷针升降气缸86上下动作，在直线滚珠轴承88和升降导套89的作用下升降导轴83上下运动，喷针固定板82和喷针81同时被驱动上下移动。喷针81上下移动的同时向外喷射注射水对方形试剂瓶的内壁进行冲洗。喷针81冲洗方形试剂瓶内壁同时，外清洗机构7的四个喷头向外喷淋注射水，对方形试剂瓶外壁进行冲洗。

冲洗后，旋转气爪71带动方形试剂瓶绕清洗机中心旋转60°后进入第二清洗工位，内清洗机构6的喷针81上下运动对方形试剂瓶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的外壁进行压缩气吹干。方形试剂瓶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71绕着全自动清洗机的中心旋转60°到达卸瓶工位，旋转气爪71绕着全自动清洗机的中心旋转过程中同时翻转180°，此时方形试剂瓶的瓶口向上。

方形试剂瓶在到达卸瓶位置前，卸瓶装置8的试剂瓶水平移动气缸48由收缩位充气动作活塞杆伸长，带动卸瓶气爪96滑向清洗机内部，在滑动的同时卸瓶气爪96由夹紧位动作为张开位，卸瓶左夹手97和卸瓶右夹手98张开一定距离，在运动到旋转气爪71夹持位置时，旋转气爪71由夹紧位动作为张开位，通过带动旋爪夹手69松开方形试剂瓶，而卸瓶气爪96由张开位动作为夹紧位，通过带动卸瓶左夹手97、卸瓶右夹手98将方形试剂瓶夹紧，完成卸瓶动作。

此后，卸瓶装置8的试剂瓶水平移动气缸48恢复收缩位，带动卸瓶气爪96向后滑动，在运动到卸瓶后端位置时，卸瓶气爪96由夹紧位动作为张开位，从而带动卸瓶左夹手97和卸瓶右夹手98松开方形试剂瓶，最后由出瓶输送装置9将方形试剂瓶送出清洗机。

上述工作过程是以方形化学发光试剂瓶的自动清洗为例进行说明，本发明还可以对其他形状的化学发光试剂瓶（包括圆形试剂瓶36、齿形试剂瓶37等）进行清洗，同时也适用于其他包材的自动清洗工艺。具体的，参照图17，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35、圆形试剂瓶36和齿形试剂瓶37三种，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转夹手，方形试剂瓶夹手38、圆形试剂瓶夹手39和齿形试剂瓶夹手40，即可完成不同规格试剂瓶的上瓶、内外清洗和卸瓶。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，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。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明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，仍属于本发明技术方案的保护范围。