全自动注射器液体灌装封口机的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种全自动注射器液体灌装封口机。

背景技术：

现有的注射器内灌装药液和注射器底部开口的封口操作采用不同的设备实现，使得生产线较长，占用空间大，且注射器在生产线上传送过程中的环境要求较高，需避免细菌、粉尘等影响，从而增加了生厂商的生产成本。

本申请人已在专利CN201520637815.0中公开了一种注射器液体灌装封口机，其包括：支设于支撑面上的定位转动星盘；与所述定位转动星盘连接的供料机构；设于所述定位转动星盘周缘且与所述供料机构相邻的按压机构；设于所述定位转动星盘周缘且与所述按压机构相邻的灌装机构；设于所述定位转动星盘周缘、供将旋帽旋拧于所述注射器底部的开口的旋帽安装机构；以及设于所述定位转动星盘周缘、供将所述注射器取出的出料机构。该注射器液体灌装封口机的体积小，占用空间小，全程自动化地实现了注射器药液的灌装和注射器开口的封口操作，无需人工操作，有效地提高了生产效率。但是该注射器液体灌装封口机只设有一个定位转动星盘，转动一个工位只能出料一个或两个注射器，为满足大批量的生产需求，生产效率还需提高，依然需要增设多台注射器液体灌装封口机，不可避免地增加设备成本和运行成本。

技术实现要素：

因此，本发明针对现有技术中注射器液体灌装效率较低的技术问题，目的在于提供一种可大大提高注射器液体灌装效率的全自动注射器液体灌装封口机。

本发明的全自动注射器液体灌装封口机包括：

一机架，所述机架包括水平的上下平行的一支撑面和一底板；

一安装在所述底板上的驱动机构，所述驱动机构包括一电机、一减速机和一凸轮分割器，所述凸轮分割器具有相互啮合的一水平的输入轴和一竖直的输出轴，所述电机通过三角皮带与所述减速机的输入端驱动连接、所述减速机的输出端通过齿轮与所述凸轮分割器的输入轴的一端驱动连接；

两并排支设于所述支撑面上、可同步反向转动的定位转动星盘，两所述定位转动星盘周缘均间隔设有注射器定位槽，两所述定位转动星盘中心分别连接有一穿过所述支撑面的竖直传动轴，两所述定位转动星盘的所述竖直传动轴之间通过齿轮组件连接传动，其中一所述定位转动星盘的所述竖直传动轴的底端与所述凸轮分割器的输出轴顶端连接；

两分别围设于两所述定位转动星盘相对以远的一侧周缘的注射器护栏；

两分别设于两所述定位转动星盘同一侧且与所述注射器护栏相邻的供料机构，所述供料机构用于推送注射器至所述定位转动星盘上对应的所述注射器定位槽内；

两分别设于两所述定位转动星盘周缘且位于所述供料机构上方的按压机构，所述按压机构上下运动以此按压对应的所述注射器定位槽内的注射器的推杆至最低位置；

两分别与两所述供料机构相邻的灌装机构，所述灌装机构包括设于所述注射器护栏上方的拉动组件和设于所述注射器护栏下方的伸缩组件，所述伸缩组件可上下运动以将药液灌和对应的所述注射器定位槽内的注射器的底部开口连通，所述拉动组件可上下运动和水平运动以拉起注射器的推杆将所述药液灌内的药液抽至注射器内；以及

两分别设于两所述注射器护栏下方且与所述灌装机构相邻、供将旋帽旋拧于对应的所述注射器定位槽内的注射器的底部开口上的旋帽安装机构。

本发明的一较佳实施例中，两所述竖直传动轴底端分别连有一安全联轴装置，其中一所述竖直传动轴的底端通过对应的所述安全联轴装置与所述凸轮分割器的输出轴顶端连接；所述齿轮组件包括两分别与两所述安全联轴装置同轴连接的第一传动齿轮和两啮合于两所述第一传动齿轮之间的第二传动齿轮。当所述电机启动通过所述减速器驱使所述分割器的输出轴间歇转动时，每转动一次带动与其连接的所述竖直传动轴和对应的所述定位转动星盘转动预设的角度，即转动一个工位，同时通过所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮驱使另一所述竖直传动轴和对应的所述定位转动星盘反向转动一个工位。所述安全联轴装置包括自上而下依次连接的联轴器、压缩弹簧和扭力器，通过所述安全联轴装置将所述竖直传动轴和所述凸轮分割器的输出轴连接，可起到过载保护的作用，保证所述定位转动星盘精确地转动一个工位，防止所述定位转动星盘转动过度过大或者过小，从而保证所述定位转动星盘周缘的注射器定位槽和注射器精确地转动至工位位置，有效避免卡料现象。

本发明的一较佳实施例中，所述注射器护栏包括弧形板条状的上护栏和下护栏，所述上护栏和所述下护栏之间间隔设有单向转动的压轮，所述压轮位于与所述灌装机构和所述旋帽安装机构对应工位位置，以供灌液和安装旋帽时卡紧对应的所述注射器定位槽内的注射器。

本发明的一较佳实施例中，所述供料机构包括输料轨道和设于所述输料轨道出口处的顶推结构，所述输料轨道设有两条并排的注射器通道供同时带动两列注射器前行至出口处，所述顶推结构包括安装在所述支撑面上的位于所述定位转动星盘周缘的具有两个注射器通口的顶推支架、安装在所述顶推支架上的位于所述注射器通口两侧的顶推气缸以及与所述顶推气缸连接的顶推板；供料时，两所述顶推气缸分别驱使两所述顶推板向中间移动伸至所述注射器通口处的两个注射器后侧，将注射器向前推送至所述定位转动星盘上对应的所述注射器定位槽内；

所述按压机构包括安装在所述顶推支架上的第一升降气缸和与所述第一升降气缸的活塞杆连接的压板，所述压板随着所述第一升降气缸的活塞杆上下运动以此按压对应的所述注射器定位槽内的注射器的推杆至最低位置。所述供料机构和所述按压机构安装在一个工位，有效节约空间，供料完成后可即时进行按压。

本发明的一较佳实施例中，所述拉动组件包括一弯钩板、与所述弯钩板连接的一推动气缸和一第一伺服电机，所述推动气缸拉动所述弯钩板指向所述定位转动星盘中轴线方向水平运动，所述第一伺服电机带动所述弯钩板上下运动；

所述伸缩组件包括连通所述药液灌的第一输液管、连通所述第一输液管的定量陶瓷泵、连通所述定量陶瓷泵的第二输液管、连通所述第二输液管且适配注射器的底部开口的输液头、以及连接所述输液头并可驱使所述输液头上下运动的第一凸轮传动结构；

罐液时，所述第一凸轮传动结构带动所述输液头向上运动直至抵靠于对应的所述注射器定位槽内的注射器的底部开口，所述定量陶瓷泵通过所述第一输液管从所述药液灌内吸取药液并通过所述第二输液管和所述输液头将药液泵送至注射器的底部开口；同时，所述推动气缸和所述第一伺服电机驱使所述弯钩板运动并将对应的注射器的推杆拉起以抽取所述定量陶瓷泵泵送的药液。以此实现药液注入和吸入的同步，避免空气进入注射器内。

本发明的一较佳实施例中，所述旋帽安装机构包括设于所述注射器护栏下方且与所述灌装机构相邻的初旋结构，所述初旋结构包括定位转盘、第二凸轮传动结构、第二伺服电机和旋帽输送结构；所述定位转盘通过底部连接的外转轴安装在所述支撑面上，所述外转轴通过齿轮和同步带与对应的所述竖直传动轴的下端连接以此由所述竖直传动轴驱使所述外转轴和所述定位转盘同步转动，所述外转轴底端与所述第二凸轮传动结构连接以此由所述第二凸轮传动结构驱使所述定位转盘上下运动；所述定位转盘上通过双列条形轴承立设有若干可随着所述定位转盘转动移至所述定位转动星盘周缘下方的旋转柱，所述旋转柱中段设有同步带轮并通过设于所述外转轴内部的内转轴和同步带由所述第二伺服电机驱使旋转，所述旋转柱顶部设有适配旋帽的凹槽；所述旋帽输送结构包括出口位于所述定位转盘周缘上方的旋帽输送轨道、设于所述旋帽输送轨道出口上方的冲帽气缸以及与所述旋帽输送轨道入口连接的旋帽整列系统；运转时，旋帽首先由所述旋帽整列系统整齐地依次送至所述旋帽输送轨道上并由所述旋帽输送轨道运送至所述旋转柱上方，然后由所述冲帽气缸冲压至所述旋转柱上，所述定位转盘带动所述旋转柱转动至对应的所述注射器定位槽内的注射器的下方，所述定位转盘随着所述第二凸轮传动结构向上运动并将所述旋转柱上的旋帽运送至注射器的底部开口处，通过所述旋转柱的旋转将旋帽旋拧于注射器的底部开口上。

进一步的，所述旋帽安装机构还包括设于所述注射器护栏下方且与所述初旋结构相邻的旋紧结构，所述旋紧结构包括旋转轴、第三伺服电机和第二升降气缸，所述旋转轴通过同步带由所述第三伺服电机以预设的扭力值驱动旋转，所述第二升降气缸连接于所述旋转轴底部用于驱使所述旋转轴上下运动，所述旋转轴的顶部设有适配所述旋帽的凹槽；运转时，所述旋转轴随着所述第二升降气缸向上运动抵靠于对应的所述注射器定位槽内的注射器的底部开口上的旋帽，并将旋帽以预设的旋紧扭力值旋紧于注射器的底部开口上。

更进一步的，所述驱动机构还包括一横向设置于所述凸轮分割器斜上方的水平传动轴，所述凸轮分割器的输出轴的另一端通过一第一传动链条与所述水平传动轴连接，所述水平传动轴通过两第二传动链条分别与两所述第一凸轮传动结构驱动连接，所述水平传动轴通过两第三传动链条分别与两所述第二凸轮传动结构驱动连接。

本发明的一些较佳实施例中，所述定位转动星盘底部固设有一星盘座，所述星盘座支设于一传动座上，所述传动座顶部与所述星盘座底部之间设有一保护套，所述传动座顶端和底端的内部分别设有一单列向心推力球轴承，所述传动座下端穿过所述支撑面并通过一外挂法兰固定在所述支撑面上，所述外挂法兰底部设有凹槽并配设有密封垫圈；所述竖直传动轴上端固定穿设在所述星盘座中，所述竖直传动轴下端穿过所述传动座。另外，其他穿设安装在所述支撑面上的组件，比如所述旋帽安装机构中的所述外转轴和所述旋转轴，与所述支撑面的接触面可同样设置密封垫圈，以此在清洗所述支撑面以及安装在所述支撑面上的组件时可避免液体渗漏滴落到所述支撑面下面的所述驱动机构上。

本发明的一些较佳实施例中，其还包括两分别设于两所述定位转动星盘周缘下方且与所述注射器护栏相邻的、供承接完成灌液封口的注射器的出料滑槽。

本发明的积极进步效果在于：本发明的全自动注射器液体灌装封口机将两个所述定位转动星盘整合在一起并通过所述齿轮组件传动，由所述驱动机构驱使同步反向转动，两个所述定位转动星盘同时转动一个工位就可以出料四个灌装封口完成的注射器，大大提高了生产效率并减少能源消耗。另外，所述灌装机构的所述伸缩组件中的第一凸轮传动结构、所述旋帽安装机构的第二凸轮传动结构均由所述驱动机构的水平传动轴通过第二传动链条和第三传动链条驱动，所述旋帽安装机构的所述定位转盘的转动由所述定位转动星盘的竖直传动轴通过齿轮和同步带驱动，以此可保证所述伸缩组件的上下运动、所述定位转盘上下运动和转动与所述定位转动星盘的转动保持同步，使得所述全自动注射器液体灌装封口机机构更加简单紧凑、运行也更加稳定精确。

附图说明

图1为本发明全自动注射器液体灌装封口机的俯视图；

图2为本发明全自动注射器液体灌装封口机中驱动机构的立体示意图；

图3为本发明全自动注射器液体灌装封口机中定位转动星盘的剖视图；

图4为本发明全自动注射器液体灌装封口机中定位转动星盘的驱动连接示意图；

图5为本发明全自动注射器液体灌装封口机中注射器护栏的立体示意图；

图6为本发明全自动注射器液体灌装封口机中供料机构和按压机构的主视图；

图7为本发明全自动注射器液体灌装封口机中供料机构和按压机构的剖视图；

图8为本发明全自动注射器液体灌装封口机中灌装机构中拉动组件的剖视图；

图9为本发明全自动注射器液体灌装封口机中灌装机构中伸缩组件的剖视图；

图10为图8中输液头的主视图；

图11为本发明全自动注射器液体灌装封口机中定量陶瓷泵的示意图；

图12为本发明全自动注射器液体灌装封口机中旋帽安装机构中的定位转盘的剖视图；

图13为本发明全自动注射器液体灌装封口机中旋帽安装机构中的旋紧结构的侧视图；

图14为本发明全自动注射器液体灌装封口机中旋帽安装机构中的旋紧结构的主视图；

图15为图14中A-A面的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明注射器灌装封口机进行详细的说明。

图1所示为本发明的一较佳实施例的注射器灌装封口机，其包括机架1、驱动机构2、两个定位转动星盘3、两个注射器护栏4、两个供料机构5、两个按压机构6，两个灌装机构7、两个旋帽安装机构8和两个出料滑槽9。

机架1包括水平的上下平行的支撑面11和底板12。

如图2所示，驱动机构2包括安装在底板12上的电机21、减速机22、凸轮分割器23和水平传动轴24。电机21通过三角皮带211与减速机22的输入端驱动连接，凸轮分割器23具有相互啮合的水平的输入轴231和竖直的输出轴，输入轴231一端通过齿轮232与减速机22的输出端连接，另一端通过第一传动链条233与水平传动轴24连接，水平传动轴24横向设置于凸轮分割器23斜上方。电机21运转，通过减速机22驱使凸轮分割器23的输入轴231连续转动，进而输入轴231驱使输出轴间歇地转动预设的角度，同时通过第一传动链条233驱使水平传动轴24转动，而输出轴连接并驱使一个定位转动星盘3间歇地转动。

定位转动星盘3的周缘间隔设有注射器定位槽，如图3和4所示，定位转动星盘3底部固设有星盘座31，星盘座31支设于传动座32上，星盘座31和传动座32中穿设有竖直传动轴33，传动座32顶部与星盘座31底部之间设有一保护套34。传动座32顶端和底端的内部分别设有一单列向心推力球轴承321，传动座32下端穿过支撑面11并通过外挂法兰322固定在支撑面11上，外挂法兰322底部设有凹槽并配设有密封垫圈323。竖直传动轴33的顶端固定在星盘座31上端内部，竖直传动轴33下端穿过传动座32并连接有旋帽主动齿轮35，竖直传动轴33底端连有安全联轴装置36，安全联轴装置36包括自上而下依次连接的联轴器、压缩弹簧和扭力器。其中一个定位转动星盘3的竖直传动轴33的底端通过对应的安全联轴装置36与凸轮分割器23的输出轴的顶端连接，另一定位转动星盘3的竖直传动轴33连接的安全联轴装置36由安装座37支撑；两安全联轴装置36分别同轴连接有一第一传动齿轮38，两第一传动齿轮38之间啮合有两个第二传动齿轮39。凸轮分割器23的输出轴间歇转动时，每转动一次带动与其连接的竖直传动轴33和对应的定位转动星盘3转动预设的角度，即转动一个工位，同时通过第一传动齿轮38和第二传动齿轮39驱使另一竖直传动轴33和对应的定位转动星盘3反向转动一个工位。

如图1所示，两注射器护栏4分别围设于两定位转动星盘3相对以远的一侧周缘，用于卡住注射器定位槽中的注射器，供料机构5、按压机构6、灌装机构7、旋帽安装机构8和出料滑槽9沿着注射器护栏4依次排开设置。如图5所示，注射器护栏4包括弧形板条状的上护栏41和下护栏42，上护栏41和下护栏42通过固定在支撑面11上的护栏支撑柱43固定，上护栏41和下护栏42之间间隔设有单向转动的压轮44，压轮44位于与灌装机构7和旋帽安装机构8对应工位位置，以供在分别灌液和安装旋帽时卡紧注射器定位槽内的注射器，避免注射器转动。

两供料机构5分别设于两定位转动星盘3的第一工位处，分别位于两定位转动星盘同一侧且与注射器护栏4相邻，供料机构5包括输料轨道和设于输料轨道出口处的顶推结构。输料轨道设有两条并排的注射器通道供同时带动两列注射器前行至出口处；如图6和7所示，顶推结构包括安装在支撑面11上的具有两个注射器通口的顶推支架51、安装在顶推支架51上的位于注射器通口两侧的顶推气缸52、以及与顶推气缸52连接的顶推板53。供料时，两顶推气缸52分别驱使两顶推板53向中间移动伸至注射器通口处的两个注射器后侧，将注射器推送至定位转动星盘3上的注射器定位槽内。定位转动星盘3转动一个工位时将带着注射器转动至第二工位，同时定位转动星盘3的空的注射器定位槽转动至第一工位处待继续上料。

两按压机构6分别安装于两顶推支架51上，注射器由供料机构5推送至定位转动星盘3上的注射器定位槽内后，由按压机构6进行按压操作。如图6和7所示，按压机构6包括压板61和连接压板61的第一升降气缸62，压板61随着第一升降气缸62上下运动对注射器定位槽内的注射器顶部进行按压，将注射器内的推杆压至最低位置。

两灌装机构7分别位于与两供料机构5相邻的第二工位处，包括设于注射器护栏4上方的拉动组件和设于注射器护栏4下方的伸缩组件。拉动组件如图8所示，包括弯钩板71、与弯钩板71连接的推动气缸72和第一伺服电机73，推动气缸72拉动弯钩板71指向定位转动星盘中轴线方向水平运动，第一伺服电机73带动弯钩板71上下运动。伸缩组件包括连通药液灌的第一输液管、连通第一输液管的定量陶瓷泵、连通定量陶瓷泵的第二输液管，以及如图9所示的连通第二输液管且适配注射器底部开口的输液头74和驱动连接输液头74的第一凸轮传动结构75，第一凸轮传动结构75的转轴751一端设有链轮752，并通过绕设在链轮752和水平传动轴24上的第二传动链条驱动。如图10所示，每一输液头74可与两个注射器对接，注射器灌装封口机一次可给四个注射器罐液，如图11所示，对应的四个定量陶瓷泵76整合设置在一起并由同一电机77同步驱动。注射器在第一工位处完成按压后，随着定位转动星盘3转动到第二工位处后，第一凸轮传动结构75在水平传动轴24的驱使下带动输液头74向上运动直至抵靠于注射器的底部开口，定量陶瓷泵76通过第一输液管从药液灌内吸取药液并通过第二输液管和输液头74将药液送至注射器的底部开口处；同时，推动气缸72和第一伺服电机73驱使弯钩板71运动并将注射器的推杆拉起，从而吸取定量陶瓷泵76泵送的药液，实现药液注入和吸入同步进行，避免空气进入注射器内；当药液灌装好后，第一凸轮传动结构75带动输液头74向下运动。此时完成了第二工位的灌装操作。

旋帽安装机构8包括设于注射器护栏下方的与灌装机构相邻的第三工位处的初旋结构和与初旋机构相邻的第四工位处的旋紧机构。

如图4所示，初旋结构包括定位转盘81、第二凸轮传动结构82、第二伺服电机83和旋帽输送结构84。定位转盘81通过底部连接的外转轴安装在支撑面11上，外转轴通过齿轮和同步带与竖直传动轴33的下端的旋帽主动齿轮35连接，且底端与第二凸轮传动结构82连接，第二凸轮传动结构82通过第三传动链条由水平传动轴24连接驱动。如图12所示，定位转盘81上通过双列条形轴承811立设有若干旋转柱812，旋转柱812中段设有同步带轮812a并通过设于外转轴内部的内转轴和同步带由第二伺服电机83驱动旋转，旋转柱812顶部设有适配旋帽的凹槽。旋帽输送结构84包括出口位于定位转盘周缘上方的旋帽输送轨道、设于旋帽输送轨道出口上方的冲帽气缸以及与旋帽输送轨道入口连接的旋帽整列系统。运转时，旋帽首先由旋帽整列系统整齐地依次送至旋帽输送轨道上并由旋帽输送轨道运送至旋转柱上方，然后由冲帽气缸冲压至旋转柱812顶部的凹槽内，旋转柱812被第二伺服电机83驱使不停转动并带着旋帽转动，随后，定位转盘81随着定位转动星盘3同步转动，带着旋转柱812转动至处于第四工位的注射器的下方，同时定位转盘81随着第二凸轮传动结构82向上运动并将旋转柱812上的旋帽运送至注射器底部并旋拧于注射器的底部开口上。

如图13所示，旋紧结构包括旋转轴85、第三伺服电机86和第二升降气缸87，第三伺服电机86通过同步带驱使旋转轴85旋转，第二升降气缸87连接于旋转轴85底部用于驱使旋转轴85上下运动。第三伺服电机86控制旋转轴的扭力值，以此来调整注射器底部的旋帽旋紧程度。旋转轴85的顶部设有凹槽适配旋帽，旋转轴85随着第二升降气缸87向上运动抵靠在注射器底部的旋帽上，并将旋帽旋紧于注射器的底部开口上。这样就完成了注射器底部开口的封口操作。

两出料滑槽9分别设于两个定位转动星盘3周缘下方且与注射器护栏4相邻，在第四工位完成旋帽旋紧操作后，至此灌装封口完成的注射器将随着定位转动星盘3转动至出料滑槽9上方，脱离了注射器护栏4后自动下落至出料滑槽9中并滑出。

综上，本发明的全自动注射器液体灌装封口机将两个定位转动星盘3整合在一起并通过齿轮组件传动，由驱动机构2驱使同步反向转动。工作时，待灌装封口的注射器由供料机构5和按压机构6在第一工位处进行供料和按压操作，由灌装机构7在第二工位处进行灌液操作，最后旋帽安装机构8在第三和第四工位处进行安装旋帽，两个定位转动星盘3同时转动一个工位就可以出料四个灌装封口完成的注射器，大大提高了生产效率并节约能源。