瓶装液体摇摆装置及使用方法
【专利摘要】本发明公开了瓶装液体摇摆装置，包括底座、弹簧装置，其中弹簧装置包括可转动设于底座上弹簧转轴，弹簧转轴上连接有弹簧，弹簧上固定有安装板，安装板上设有能将瓶体夹紧的夹具，弹簧转轴由电机装置驱动旋转，安装板上还设有偏心块；夹具包括相对于弹簧转轴轴线方向的轴向定位孔和径向定位孔，安装板上设有定位销和吸推机构；该瓶装液体摇摆装置的使用方法包括：夹具夹紧瓶体、安装夹具、吸推机构锁紧夹具、驱动电机装置启动、瓶体摇摆直至完毕。本发明的驱动电机装置通过弹簧转轴、弹簧旋转带动安装板、夹具、瓶体一起旋转摇摆，实现了瓶体内药液在弹簧带动下摇摆混合；其装置结构简单、操作方便，能自动实现瓶体的摇摆，可靠性高。
【专利说明】瓶装液体摇摆装置及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种摇摆装置，特别涉及瓶装液体摇摆装置及使用方法。
【背景技术】
[0002]在医用配药过程中，尤其涉及粉针瓶类配药，当药液注入粉针瓶内时，需要对粉针瓶进行摇晃，以达到均匀混合的目的。现有的配药方法一般采用人工配药，通过手进行摇晃混合均匀，该方法对于大量需要摇晃才能混合均匀的针剂配药，人工摇晃配药的劳动强度大、容易发生安全事故、配药效率较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的采用人工对药液摇晃均匀导致的劳动强度大、安全性差、配药效率低的上述不足，提供一种瓶装药液摇摆装置及使用方法，该摇摆装置不仅适用于医药类瓶装药液的配药，还适用于其余行业需要将瓶装难溶药液的均匀混合领域。
[0004]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
瓶装液体摇摆装置，包括底座，还包括弹簧装置，所述弹簧装置包括可转动设于所述底座上弹簧转轴，所述弹簧转轴上连接有弹簧，所述弹簧上固定有安装板，所述安装板上设有能将瓶体夹紧的夹具，所述弹簧转轴由驱动电机装置驱动旋转。
[0005]瓶体在夹具上夹紧后，夹具再安装在安装板上后，启动驱动电机装置，驱动电机带动弹簧转轴旋转，弹簧转轴在旋转时，弹簧以及连接在弹簧上的安装板和夹具一起旋转，由于弹簧在旋转过程中的摆动带动安装板、夹具及夹具上的瓶体产生摇摆运动，从而实现了瓶体内药液的混合。
[0006]优选地，所述安装板或所述夹具上设有偏心块。
[0007]在安装板上设置偏心块，且偏心块可以通过如滑槽移动连接在安装板上，改变偏心块的位置，就能改变弹簧上面承重的重心，从而能实现不同幅度的摇摆，适应瓶体液体均匀混合时不同摇摆幅度的需求；该偏心块同样可以设置在夹具上，偏心块根据实际需要可以选择一个、两个或多个。
[0008]优选地，所述夹具包括相对于所述弹簧转轴轴线方向的轴向定位孔和径向定位孔，所述安装板上设有定位销，所述定位销与所述轴向定位孔适配，所述径向定位孔适配有能够将所述夹具锁定的吸推机构。
[0009]将夹具在相对于弹簧转轴方向的轴向和径向两个方向都进行限位，从而限制了弹簧在摇摆时，夹具可能相对于弹簧转轴轴向或径向方向的位移，瓶体的摇摆更为可靠。
[0010]优选地，所述吸推机构包括直线电机，所述安装板上设有定位轴支座，所述定位轴支座内设有与所述径向定位孔适配的定位轴，所述定位轴表面设有两个环形沟槽，所述定位轴支座内设有与所述沟槽适配的钢球和压缩弹簧；所述定位轴为铁磁材料制成，所述直线电机轴端部设有能吸引所述定位轴的电磁铁。[0011]该吸推机构在工作时，通电后电磁铁具有磁性，可以吸住定位轴，吸推机构在直线电机的带动下，直线电机轴带动电磁铁将定位轴推入径向定位孔，直到钢球、压缩弹簧与定位轴上的沟槽配合，然后断开电磁铁电源，电磁铁失去磁性，直线电机工作，带动电磁铁退出，定位轴便保持与径向定位孔适配状态，夹具在径向方向即被锁定。由于直线电机和直线电机轴、电磁铁退出了与定位轴接触，并且未连接在安装板上，驱动电机装置只带动安装板和夹具旋转摇摆，能减少直线电机和电磁铁对系统结构带来的复杂性。
[0012]优选地，所述吸推机构包括设于所述安装板上的直线电机和定位轴支座，所述定位轴支座内设有与所述径向定位孔适配的定位轴，所述定位轴表面设有两个环形沟槽，所述定位轴支座内设有与所述沟槽适配的钢球和压缩弹簧，所述直线电机上的直线电机轴连接所述定位轴。
[0013]吸推机构的另一个方案是，直线电机直接安装在安装板上，直线电机轴直接连接定位轴，实现定位轴被推入或离开径向定位孔，减少了吸推机构的复杂性。
[0014]优选地，该瓶装液体摇摆装置还包括能控制所述驱动电机启闭和所述直线电机启闭的控制装置，所述径向定位孔开口处设有位置传感器，所述位置传感器能将信号传送至所述控制装置。
[0015]优选地,所述夹具包括夹具座、位于所述夹具座上的壳体和至少两个卡爪；所述壳体内设有旋转盘，所述旋转盘表面设有平面螺纹，所述旋转盘上设有能驱动其转动的驱动杆；所述卡爪包括基座和弧形状夹持部，所述基座上设有滑键；所述壳体上设有沿所述旋转盘径向方向的滑槽，所述滑槽与所述卡爪数量相同，每个所述卡爪通过所述基座滑动连接在相应一个所述滑槽内，且所述滑键与所述平面螺纹适配。
[0016]该夹具在对瓶体进行夹紧时，先通过驱动杆驱动旋转盘被旋转，在旋转盘上平面螺纹和壳体上滑槽的共同作用下，所有卡爪同时向旋转盘中心合拢或分开，从而能实现该夹具方便的夹持不同直接瓶体的作用。
[0017]优选地，所述夹持部相对所述基座两侧分别延伸，该所述基座两侧延伸的两端部分别设有梳齿，相邻两个所述卡爪上的相邻所述梳齿适配；夹持部面对瓶体一侧设有弹性层。
[0018]夹持部相对基座的左右两侧分别延伸，增大了夹持部的夹持面积，可以形成对瓶体更大的包裹性，对较大直径药瓶的夹持更为牢固；同时，卡爪上设有的梳齿可以使卡爪在合拢的时候，梳齿之间配合，形成更小的夹持空间，并不会应为卡爪的夹持部增大的两侧部分而影响对较小直径瓶体的夹持。
[0019]夹持部面对瓶体一侧设有弹性层，该弹性层可以是如橡胶做成的橡胶层，由于瓶体中大多数为玻璃制品，其表面比较光滑，夹持部设有的弹性层可以在夹持部夹持药瓶时，通过弹性层的缓冲，能够减少卡爪在夹持时对药瓶的冲击力，同时橡胶类的弹性层还可以增大夹持部的摩擦力，夹持更为牢固。
[0020]优选地，所述壳体上设有便于夹持、移动的凹槽。
[0021]壳体上的凹槽可以通过使用夹持装置，如现有机械手，实现将夹具的上下左右等多种工位的移动，与上述控制装置可以实现自动化操作。
[0022]本发明还提供了瓶装液体摇摆装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、所述夹具夹紧瓶体，将瓶体放入所述卡爪之间，所述驱动杆驱动所述旋转盘转动，进而带动所述卡爪向中心合拢，进而夹紧所述瓶体；
步骤二、安装所述夹具，将所述夹具通过所述轴向定位孔与所述定位销的配合安装在所述安装板上；
步骤三、吸推机构锁紧所述夹具，启动所述吸推机构，所述直线电机推动所述定位轴进入所述径向定位孔，同时所述钢球与所述沟槽配合锁紧所述定位轴；
步骤四、所述驱动电机装置启动，启动所述驱动电机，所述驱动电机转轴带动所述弹簧转轴旋转，进而所述弹簧带动所述安装板、所述安装板上的所述夹具做旋转摇摆运动；步骤五、摇摆完毕，瓶体旋转摇摆完毕后，停止所述驱动电机，再启动所述直线电机，所述吸推机构上定位轴退出径向定位孔后所述直线电机停止。
[0023]上述步骤可以通过控制装置来实现，控制装置能依次控制驱动杆的运动、所述步骤三中直线电机的启闭、位置传感器信号、所述步骤四中驱动电机的启闭，从而实现对瓶体的自动安装和摇摆；另外上述步骤一、步骤二根据实际需要可以交换顺序。
[0024]与现有技术相比，本发明的有益效果:
1、本发明所述的瓶装液体摇摆装置，先将瓶体在夹具上夹紧，再将夹具安装在安装板上，电机装置带动弹簧转轴、弹簧旋转，从而能带动安装板、夹具、瓶体一起旋转，由于弹簧在旋转过程中会摆动，相应的瓶体也会随之摆动，能实现瓶体内药液的摇摆混合；
2、本发明所述的偏心块，通过调节偏心块在安装板上的位置，能改变弹簧的承重重心，弹簧旋转运动时可以实现不同幅度的摇摆，从而能适应瓶体液体不同摇摆幅度的需要；
3、本发明所述的吸推机构通过直线电机、电磁铁将定位轴推进安装板的径向定位孔，能够有效实现吸推机构对夹具在相对于弹簧转轴径向方向的锁紧和松开，锁紧和分离操作方便，便于夹具在弹簧装置上的安装和拆卸；
4、本发明所述的夹具，通过采用弧形卡爪与平面螺纹、壳体上滑槽的共同配合下，驱动杆能驱动旋转盘上的卡爪同时向旋转盘中心合拢或分开，实现对不同尺寸瓶体(主要指环状瓶体)的夹紧和松开，可靠性高；
5、本发明所述的瓶装液体摇摆装置的使用方法操作简单、安装方便，提高了瓶装液体的摇摆混合效率。
[0025]【专利附图】
【附图说明】:
图1为本发明所述瓶装液体摇摆装置的结构剖面示意图；
图2为图1中的夹具、弹簧装置配合的俯视图；
图3为图2中A向的局部放大示意图；
图4为本发明所述卡爪的结构示意图；
图5为图4的仰视图；
图6为图4的左视图；
图7为本发明所述所有卡爪合拢时形成最小空间的示意图。
[0026]图中标记:
01、底座，1、电机装置，11、驱动电机，12、驱动电机安装座，13、驱动电机转轴，2、弹簧装置，21、弹簧，22、弹簧转轴，23、连接轴，24、安装板，25、定位销，26、偏心块，3、夹具，31、夹具座，32、旋转盘，33、平面螺纹，34、卡爪，341、基座，342、夹持部，343、梳齿，344、滑键，345、弹性层，35、驱动杆，36、轴向定位孔，37、径向定位孔，38、凹槽，39、壳体，391、滑槽，4、吸推机构，41、直线电机安装座，42、直线电机，421、直线电机轴，43、电磁铁，44、定位轴，45、钢球，46、沟槽，47、位置传感器，48、定位轴支座，49、压缩弹簧。
【具体实施方式】
[0027]下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0028]如图1、2所示，瓶装液体摇摆装置，包括底座01、弹簧装置2和夹具3，其中该驱动电机装置I包括固定在底座01上的驱动电机安装座12，驱动电机安装座12上设有驱动电机11和驱动电机转轴13 ;该弹簧装置2包括可转动设于底座上弹簧转轴22，弹簧转轴22上连接有弹簧21，弹簧21上固定有安装板24，该安装板24上设有能将瓶体夹紧的夹具3，弹簧转轴22由驱动电机装置I驱动旋转。所述安装板24上还设有偏心块26，偏心块26可相对安装板24移动，即能设置在安装板24上的不同个位置，偏心块26与安装板24的配合可以通过安装板24上的滑槽来实现；通过改变偏心块26的位置，就能改变弹簧上21承重的安装板24、夹具3重心，进而能实现不同幅度的摇摆，适应瓶体液体均匀混合时不同摇摆幅度的需求。
[0029]瓶体在夹具3上夹紧后，夹具3再安装在安装板24上后，启动驱动电机装置I，驱动电机11带动弹簧转轴22旋转，弹簧转轴22在旋转时，弹簧21以及连接在弹簧21上的安装板24和夹具3 —起旋转，由于弹簧21在旋转过程中的摆动能带动安装板24、夹具3及夹具3上的瓶体产生摇摆运动，从而实现了瓶体内药液的混合。
[0030]上述的夹具3包括相对于弹簧转轴22轴线方向的轴向定位孔36和径向定位孔37，安装板24上设有定位销25和吸推机构4，定位销25与轴向定位孔36适配，吸推机构4可与径向定位孔37配合实现固定夹具3或与将径向定位孔37分离实现分离夹具3。夹具3在相对于弹簧转轴22方向的轴向和径向两个方向都进行限位，从而限制了弹簧21在摇摆时，夹具3可能相对于弹簧转轴22的位移，瓶体的摇摆更为可靠。
[0031]在对径向定位孔37进行限位时，通过吸推机构4来实现锁紧和分离，如图3所示，其吸推机构4包括直线电机安装座41、直线电机42、直线电机轴421，安装板24上设有定位轴支座48,定位轴支座48内设有与径向定位孔37适配的定位轴44,直线电机42与定位轴44轴向连接；定位轴44表面设有两个环形沟槽46,定位轴支座48内设有与沟槽46适配的钢球45，钢球45适配有压缩弹簧49，压缩弹簧49的弹力能将钢球45和沟槽46接触牢固，防止弹簧装置2在旋转摇摆时，定位轴44因离心力而脱离径向定位孔37 ;直线电机42与定位轴44之间连接有电磁铁43，直线电机42启动时，通电后电磁铁43具有磁性，可以吸住定位轴44，直线电机42带动直线电机轴421移动带动电磁铁43向前位移可以将定位轴44推入径向定位孔37，直到钢球45、压缩弹簧49与定位轴44上的沟槽46配合，定位轴44上的两个沟槽46可以分别与钢球45配合实现定位轴44与径向定位孔37配合锁定或分离；夹具3旋转摇摆完毕后，然后断开电磁铁43电源，电磁铁43失去磁性，直线电机42工作，带动电磁铁43退出，定位轴44便保持与径向定位孔37适配状态，夹具3在径向方向即被锁定。
[0032]上述夹具3包括夹具座31、位于夹具座31上的壳体39和三个卡爪34，如图4_6所示；其中壳体39内设有旋转盘32，旋转盘32表面设有平面螺纹33，旋转盘32上设有能驱动其转动的驱动杆35 ;每个卡爪34包括基座341和弧形状夹持部342，其基座341上设有滑键344 ;所述壳体39上设有沿所述旋转盘32径向方向的滑槽391，所述滑槽391与所述卡爪34数量相同，基座341滑动连接在滑槽391内，且滑键344与平面螺纹33适配。夹持部342相对基座341左右两侧分别延伸，该基座341左右两侧延伸的两端部分别设有梳齿343，相邻两个卡爪34上的相邻梳齿343适配，夹持部342面对瓶体一侧设有弹性层345。
[0033]该夹具3先通过驱动杆35驱动旋转盘32旋转，在旋转盘32上平面螺纹33和壳体39上滑槽391的共同作用下，所有卡爪34同时向旋转盘32中心合拢或分开，从而能实现该夹具3方便的夹持不同直径瓶体的作用；夹持部342相对基座341左右两侧分别延伸，增大了夹持部342的夹持面积，可以形成对瓶体更大的包裹性，对较大直径药瓶的夹持更为牢固；同时，卡爪34上设有的梳齿343可以使卡爪34在合拢的时候，梳齿343之间配合，形成更小的夹持空间，如图7所示，并不会因为卡爪34的夹持部342增大的两侧部分而影响对较小直径瓶体的夹持。夹持部342面对瓶体一侧设有弹性层345，该弹性层345可以是如橡胶做成的橡胶层，由于瓶体中大多数为玻璃制品，其表面比较光滑，夹持部342设有的弹性层345可以在夹持部342夹持药瓶时，通过弹性层345的缓冲，减少卡爪34在夹持时对药瓶的冲击力，同时橡胶类的弹性层345还可以增大夹持部342的摩擦力，夹持更为牢固。
[0034]另外，为了便于对夹具3的夹持来实现在安装板24上的自动安装或拆卸，壳体391上设有凹槽38 ;该夹持装置，如现有机械手，能实现将夹具3的上下左右等多种工位的移动，与上述控制装置可以实现自动化操作。
[0035]瓶装液体摇摆装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤一、夹具3夹紧瓶体，将瓶体放入卡爪34之间，驱动杆35转动所述旋转盘32转动，进而带动所述卡爪34向中心合拢，进而夹紧所述瓶体；
步骤二、安装夹具3，将夹具3通过轴向定位孔36与定位销25的配合安装在安装板24
上；
步骤三、吸推机构4锁紧夹具3，将吸推机构4启动，直线电机42推动定位轴44进入径向定位孔37，同时钢球45与沟槽46配合锁紧；
步骤四、驱动电机装置I启动，启动驱动电机11，驱动电机转轴13带动所述弹簧转轴22旋转，进而所述弹簧21带动安装板24、以及安装板24上的夹具3做摇摆旋转运动；步骤五、摇摆完毕，瓶体摇摆旋转完毕后，停止驱动电机11，再启动直线电机42，吸推机构4上定位轴44推出径向定位孔37后停止直线电机42。
[0036]上述的五个步骤可以通过控制装置(图中未显示)来自动实现，其方法是控制装置依次控制驱动杆35的运动在夹具3上将瓶体夹紧，再启动直线电机42，位置传感器47接收到定位轴44进入径向定位孔37的信号并将其反馈给控制装置，控制装置将吸推机构4停止，最后启动驱动电机11，带动夹具3旋转摇摆，从而实现整个装置对瓶体的自动安装和摇摆；该驱动电机11可以采用伺服电机，设定相应的参数，每次旋转或停止时，使夹具3都停止在相同的位置，便于夹持装置通过凹槽38对夹具3进行安装和更换。
【权利要求】
1.瓶装液体摇摆装置，包括底座(01)，其特征在于，还包括弹簧装置(2)，所述弹簧装置(2)包括可转动设于所述底座(01)上弹簧转轴(22)，所述弹簧转轴(22)上连接有弹簧(21)，所述弹簧(21)上固定有安装板(24)，所述安装板(24)上设有能将瓶体夹紧的夹具(3)，所述弹簧转轴(22)由驱动电机装置⑴驱动旋转。
2.根据权利要求1所述的瓶装液体摇摆装置，其特征在于，所述安装板(24)或所述夹具(2)上设有偏心块(26)。
3.根据权利要求2所述的瓶装液体摇摆装置，其特征在于，所述夹具(3)包括相对于所述弹簧转轴(22)轴线方向的轴向定位孔(36)和径向定位孔(37)，所述安装板(24)上设有定位销(25),所述定位销(25)与所述轴向定位孔(36)适配,所述径向定位孔(37)适配有能够将所述夹具(3)锁定的吸推机构(4)。
4.根据权利要求3所述的瓶装液体摇摆装置，其特征在于，所述吸推机构(4)包括直线电机(42)，所述安装板(24)上设有定位轴支座(48)，所述定位轴支座(48)内设有与所述径向定位孔(37)适配的定位轴(44)，所述定位轴(44)表面设有两个环形沟槽(46)，所述定位轴支座(48)内设有与所述沟槽(46)适配的钢球(45)和压缩弹簧(49);所述定位轴(44)为铁磁材料制成，所述直线电机轴(421)端部设有能吸引所述定位轴(44)的电磁铁(43)。
5.根据权利要求3所述的瓶装液体摇摆装置，其特征在于，所述吸推机构(4)包括设于所述安装板(24)上的直线电机(42)和定位轴支座(48)，所述定位轴支座(48)内设有与所述径向定位孔(37)适配的定位轴(44)，所述定位轴(44)表面设有两个环形沟槽(46)，所述定位轴支座(48)内设有与所述沟槽(46)适配的钢球(45)和压缩弹簧(49)，所述直线电机(42)上的直线电机轴(421)连接所述定位轴(44)。
6.根据权利要求3所述的瓶装液体摇摆装置，其特征在于，还包括能控制所述驱动电机(11)启闭和所述直线电机(42)启闭的控制装置，所述径向定位孔(37)开口处设有位置传感器(47)，所述位置传感器(47)能将信号传送至所述控制装置。
7.根据权利要求1-6任一所述的瓶装液体摇摆装置，其特征在于，所述夹具(3)包括夹具座(31)、设于所述夹具座(31)上的壳体(39)和至少两个卡爪(34);所述壳体(39)内设有旋转盘(32)，所述旋转盘(32)表面设有平面螺纹(33)，所述旋转盘(32)上设有能驱动其转动的驱动杆(35);所述卡爪(34)包括基座(341)和弧形状夹持部(342)，所述基座(341)上设有滑键(344);所述壳体(39)上设有沿所述旋转盘(32)径向方向的滑槽(391)，所述滑槽(391)与所述卡爪(34)数量相同，每个所述卡爪(34)通过所述基座(341)滑动连接在相应一个所述滑槽(391)内，且所述滑键(344)与所述平面螺纹(33)适配。
8.根据权利要求7所述的瓶装液体摇摆装置，其特征在于，所述夹持部(342)相对所述基座(341)两侧分别延伸，该所述基座(341)两侧延伸的两端部分别设有梳齿(343)，相邻两个所述卡爪(34)上的相邻所述梳齿(343)适配，所述夹持部(342)面对瓶体一侧设有弹性层(345)。
9.根据权利要求7所述的瓶装液体摇摆装置，其特征在于，所述壳体(39)上设有便于夹持、移动的凹槽(38)。
10.根据权利要求1-9任一所述的瓶装液体摇摆装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤一、所述夹具(3)夹紧瓶体，将瓶体放入所述卡爪(34)之间，所述驱动杆(35)驱动所述旋转盘(32)转动，带动所述卡爪(34)向中心合拢，进而夹紧所述瓶体； 步骤二、安装所述夹具(3)，将所述夹具(3)通过所述轴向定位孔(36)与所述定位销(25)配合安装在所述安装板(24)上； 步骤三、吸推机构(4)锁紧所述夹具(3)，启动所述吸推机构(4)，所述直线电机(42)推动所述定位轴(44)进入所述径向定位孔(37)，同时所述钢球(45)与所述沟槽(46)配合锁紧所述定位轴(44)； 步骤四、所述驱动电机装置(I)启动，启动所述驱动电机(11)，所述驱动电机转轴(13)带动所述弹簧转轴(22)旋转，进而所述弹簧(21)带动所述安装板(24)、所述夹具(3)做旋转摇摆运动； 步骤五、摇摆完毕，瓶体旋转摇摆完毕后，停止所述驱动电机(11)，再启动所述直线电机(42)，所述吸推机构(4)上定位轴(44)退出所述径向定位孔(37)后所述直线电机(42)停止。
【文档编号】B01F11/00GK103432941SQ201310375636
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】邱士安, 罗垂敏 申请人:成都工业学院