一种输液管自动包装机构

摘要

本发明公开了一种输液管自动包装机构，包括机架，安装在机架上的剪切机构、动力驱动机构、由动力驱动机构驱动运动的搬送机构、开袋机构、封口机构和进袋机构。本发明解决了长期以来输液管包装一直采用人工包装、效率低下的问题，提高了输液管的包装效率，降低了工人的劳动强度，能有效避免输液管的二次污染。另外，本发明采用一个电机作为动力源即可带动其它零件连续运动，成本较低，能有效节约能源；进袋、送袋、开袋和封袋在同一竖直空间内协调动作，结构紧凑，空间占用小；另外，本发明采用主动辊轮与从动辊轮之间的挤压力来输送输液管袋，结构新颖，简单可靠。

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械生产设备领域，具体涉及一种输液管自动包 装机构。

背景技术

在医疗行业里，一次性输液管经常被用到，这些管状医疗器械在 出厂时都需要将其缠绕并使用包装袋包装起来，使用时不需要再次消 毒，只需要打开包装袋就可以使用。

输液管一般是由滴斗组件、导管、穿刺器、药液过滤器、流量调 节器、静脉针等组成，部件较多，整体长度很长，组装过程复杂，比 如针头与管体的组装，输液管的缠绕、缠绕后的输液管包装等。由于 输液管的特殊性，目前主要采取手工操作完成，也出现了部分自动化 装置，如自动进行针头的组装和自动进行输液管的缠绕的装置。但是， 这类自动化装置也是半自动的，需要手工辅助参与。手工操作最大的 缺点就在于效率低下，而且容易附上病菌，往往要对工人进行严格的 消毒。同时，要在巨大的无菌净化车间内进行操作，需消耗大量的能 源和生产空间。

另外，将组装缠绕后的输液管包装封口这一工序，由于其是生产 线最后一道工序，为保证生产质量和完整性，目前一般都采用人工从 缠绕装置上取下输液管或人工缠绕后，再将输液管放入包装袋，通过 封口机进行封装。现有的输液管通过人工进行包装，包装工作量大， 工作效率低，成本高，并且易造成二次污染，品质难保证。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种输液管 自动包装机构，其目的在于采用自动化操作，将缠绕好的输液管放入 到打开的包装袋中，然后再使用封口机构进行封口，工作效率高，能 有效降低工人的劳动强度。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种输液管自 动包装机构，包括机架，安装在机架上的剪切机构、动力驱动机构、 由动力驱动机构驱动运动的搬送机构、开袋机构、封口机构和进袋机 构；

所述动力驱动机构包括安装在机架上的电机，电机的输出轴上连 接有凸轮驱动轴，凸轮驱动轴上固定安装有搬送凸轮和封口凸轮，搬 送凸轮和封口凸轮的大头端和小头端均为圆弧段；

所述搬送机构包括安装在机架上的与凸轮驱动轴平行的连杆主 轴，所述连杆主轴在对应于搬送凸轮和封口凸轮的位置分别可转动安 装有搬送摆杆和封口摆杆，搬送摆杆和封口摆杆分别通过第一回位弹 簧和第二回位弹簧连接在机架上，搬送摆杆上设置有能与搬送凸轮配 合带动搬送摆杆摆动的搬送凸轮轴承随动器，封口摆杆上设置有能与 封口凸轮配合带动封口摆杆摆动的封口凸轮轴承随动器，搬送摆杆通 过搬送连杆机构连接有搬送支架，搬送支架能在搬送连杆机构的带动 下水平移动，所述搬送支架通过搬送从动转轴安装有搬送从动辊轮， 机架通过搬送主动转轴安装有与搬送从动辊轮接触的搬送主动辊轮， 搬送从动辊轮和搬送主动辊轮左右对置，搬送主动辊轮通过第一传动 装置连接在凸轮驱动轴上；所述第一传动装置包括不完全齿轮机构， 不完全齿轮机构的主动齿轮安装在凸轮驱动轴上，不完全齿轮机构的 从动齿轮驱动搬送主动转轴旋转；封口摆杆的一端通过第一封口连杆 机构连接有第一封口支架，第一封口支架能在第一封口连杆机构的带 动下水平移动；

开袋机构包括两个用于拉开输液管包装袋的真空吸盘，所述两个 真空吸盘左右对置，其中一个真空吸盘安装在搬送支架上；

封口机构包括上封口机构和下封口机构，上封口机构包括左右对 置的两个上封口加热块，其中一个上封口加热块安装在第一封口支架 上，下封口机构包括左右对置的两个下封口加热块，其中一个下封口 加热块安装在第一封口支架上；

进袋机构，包括相互接触的主动进料辊轮和从动进料辊轮，从动 进料辊轮和主动进料辊轮左右对置，从动进料辊轮和主动进料辊轮分 别通过从动进料转轴和主动进料转轴安装在机架上，主动进料转轴通 过第二传动装置与搬送主动转轴连接；

剪切机构包括水平设置的用于将已上下封口的输液管包装袋剪 断的剪切刀；

搬送主动辊轮和搬送从动辊轮位于上封口机构和下封口机构之 间，进袋机构位于下封口机构的下方，剪切刀位于下封口机构和进袋 机构之间。

优选地，封口摆杆的另一端通过第二封口连杆机构连接有第二封 口支架，第二封口支架能在第二封口连杆机构的带动下水平移动，上 封口机构的另一上封口加热块及下封口机构的另一下封口加热块均 安装在第二封口连杆机构上。

优选地，所述第一传动装置还包括安装在机架上的中间转轴及安 装在中间转轴上的带传动机构，带传动机构与主动搬送转轴相连接， 中间转轴上设置有与不完全齿轮机构的从动齿轮啮合的小齿轮，不完 全齿轮机构的从动齿轮通过小齿轮及带传动机构驱动搬送主动转轴 旋转。

优选地，所述搬送凸轮的数量为两个，所述封口凸轮位于两个搬 送凸轮之间。

优选地，所述搬送从动辊轮的数量为多个，此多个搬送从动辊轮 从上往下依次安装在搬送支架上，所述搬送主动转轴和搬送主动辊轮 的数量也相应设置为多个，相邻两个搬送主动转轴之间通过第三传动 装置连接。

优选地，所述机架上安装有两个用于对输液管包装袋的上下运动 进行导向的导向架，所述两个导向架左右对置，两个导向架之间留有 便于输液管包装袋通过的间隙。

优选地，所述导向架上设置有便于切断后的输液管包装袋滑落的 倾斜部。

优选地，所述机架上安装有能利用其弹力使主动进料辊轮和从动 进料辊轮始终紧贴在一起的压紧弹簧。

优选地，所述搬送连杆机构包括铰接在搬送摆杆上的搬送连接 杆，搬送连接杆的另一端铰接有搬送中间架，所述搬送中间架上固定 安装有水平的搬送中间杆，所述搬送中间杆的另一端与搬送支架相连 接，搬送中间杆活动穿装在机架上并能左右移动。

优选地，第一封口连杆机构包括铰接在封口摆杆上端的第一封口 连接杆，所述第一封口连接杆的另一端铰接有第一封口中间架，所述 第一封口中间架上固定安装有水平的第一封口中间杆，所述第一封口 中间杆的另一端与第一封口支架相连接，第一封口中间杆活动穿装在 机架上并能左右移动。

总体而言，本发明的技术方案与现有技术相比，由于采用自动化 操作，能够取得下列有益效果：本发明解决了长期以来输液管包装一 直采用人工包装、效率低下的问题，提高了输液管的包装效率，降低 了工人的劳动强度，能有效避免输液管的二次污染。另外，本发明采 用一个电机作为动力源即可带动其它零件连续运动，成本较低，能有 效节约能源；进袋、送袋、开袋和封袋在同一竖直空间内协调动作， 结构紧凑，空间占用小；另外，本发明采用主动辊轮与从动辊轮之间 的挤压力来输送输液管袋，结构新颖，简单可靠。

附图说明

图1～图3是本发明传送输液管包装袋时不同视角下的结构状态 示意图；

图4是本发明封口输液管包装袋时的结构状态示意图；

图5是本发明完成输液管包装袋剪切后的结构状态示意图；

图6是本发明完成输液管包装袋剪切后的主视图

图7是本发明完成输液管包装袋剪切后的俯视图；

图8是沿图7中的A-A线的剖视图；

图9是本发明中搬送凸轮的主视图；

图10是本发明中封口凸轮的主视图；

图11是本发明中导向架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-8所示，一种输液管自动包装机构，包括机架100及安装 在机架100上的剪切机构200、动力驱动机构300、由动力驱动机构 300驱动运动的搬送机构400、开袋机构500、封口机构600和进袋 机构700。

动力驱动机构300包括安装在机架100上的电机301，电机301 的输出轴上连接有凸轮驱动轴302，凸轮驱动轴302上固定安装有搬 送凸轮303和封口凸轮304。搬送机构400包括安装在机架100上的 与凸轮驱动轴302平行的连杆主轴401；连杆主轴401在对应于搬送 凸轮303和封口凸轮304的位置分别可转动安装有搬送摆杆402和封 口摆杆403，搬送摆杆402和封口摆杆403分别通过第一回位弹簧404 和第二回位弹簧405连接在机架100上，搬送摆杆402上设置有能与 搬送凸轮303配合带动搬送摆杆402摆动的搬送凸轮轴承随动器406， 封口摆杆403上设置有能与封口凸轮304配合带动封口摆杆403摆动 的封口凸轮轴承随动器407，搬送摆杆402通过搬送连杆机构425连 接有搬送支架408，搬送支架408能在搬送连杆机构425的带动下水 平移动；所述搬送连杆机构425包括铰接在搬送摆杆402上的搬送连 接杆422，搬送连接杆422的另一端铰接有搬送中间架423，所述搬 送中间架423上固定安装有水平的搬送中间杆424，所述搬送中间杆 424的另一端与搬送支架408相连接，搬送中间杆424活动穿装在机 架100上并能左右移动。搬送支架408通过搬送从动转轴409安装有 搬送从动辊轮410，机架100通过搬送主动转轴411安装有与搬送从 动辊轮410接触的搬送主动辊轮412，搬送从动辊轮410和搬送主动 辊轮412左右对置，搬送主动辊轮412通过第一传动装置413连接在 凸轮驱动轴302上；所述机架100上设置有通孔101，所述第一传动 装置413从通孔101处穿过机架100后连接在搬送主动辊轮412上。 第一传动装置413包括不完全齿轮机构414，不完全齿轮机构414的 主动齿轮415安装在凸轮驱动轴302上，不完全齿轮机构414的从动 齿轮416驱动搬送主动转轴411旋转；封口摆杆403的一端通过第一 封口连杆机构610连接有第一封口支架417，第一封口支架417能在 第一封口连杆机构610的带动下水平移动。封口摆杆403的另一端通 过第二封口连杆机构605连接有第二封口支架606，第二封口支架606 能在第二封口连杆机构605的带动下水平移动，上封口机构601的另 一上封口加热块603及下封口机构602的另一下封口加热块604均安 装在第二封口连杆机构605上。第一封口连杆机构610包括铰接在封 口摆杆403上端的第一封口连接杆607，所述第一封口连接杆607的 另一端铰接有第一封口中间架608，所述第一封口中间架608上固定 安装有水平的第一封口中间杆609，所述第一封口中间杆609的另一 端与第一封口支架417相连接，第一封口中间杆609活动穿装在机架 100上并能左右移动。第二封口连杆机构605的构造与第一封口连杆 机构610类似。

开袋机构500包括两个用于拉开输液管包装袋的真空吸盘501， 所述两个真空吸盘501左右对置，其中一个真空吸盘501安装在搬送 支架408上；

封口机构600包括上封口机构601和下封口机构602，上封口机 构601包括左右对置的两个上封口加热块603，其中一个上封口加热 块603安装在第一封口支架417上，下封口机构602包括左右对置的 两个下封口加热块604，其中一个下封口加热块604安装在第一封口 支架417上；

进袋机构700，包括相互接触的主动进料辊轮701和从动进料辊 轮702，从动进料辊轮702和主动进料辊轮701左右对置，从动进料 辊轮702和主动进料辊轮701分别通过从动进料转轴703和主动进料 转轴704安装在机架100上，主动进料转轴704通过第二传动装置 705与搬送主动转轴411连接；所述机架100上安装有能利用其弹力 使主动进料辊轮701和从动进料辊轮702始终紧贴在一起的压紧弹簧 708。

剪切机构200包括水平设置的用于将已上下封口的输液管包装 袋剪断的剪切刀201；

搬送主动辊轮412和搬送从动辊轮410位于上封口机构601和下 封口机构602之间，进袋机构700位于下封口机构602的下方，剪切 刀201位于下封口机构602和进袋机构700之间。所述搬送从动辊轮 410的数量为多个，此多个搬送从动辊轮410从上往下依次安装在搬 送支架408上，所述搬送主动转轴411和搬送主动辊轮412的数量也 相应设置为多个，相邻两个搬送主动转轴411之间通过第三传动装置 421连接。

所述第一传动装置413还包括安装在机架100上的中间转轴418 及安装在中间转轴418上的带传动机构419，带传动机构419与主动 搬送转轴相连接，中间转轴418上设置有与不完全齿轮机构414的从 动齿轮416啮合的小齿轮，不完全齿轮机构414的从动齿轮416通过 小齿轮及带传动机构419驱动搬送主动转轴411旋转。

作为优选，所述搬送凸轮303的数量为两个，所述封口凸轮304 位于两个搬送凸轮303之间，这样便于零件的布局和设计，零件之间 不容易发生干涉，两个搬送凸轮303的相位相同，封口凸轮304与搬 送凸轮303有相位差，即二者摆放方向不同。

所述机架100上安装有两个用于对输液管包装袋的上下运动进 行导向的导向架706，所述两个导向架706左右对置，两个导向架706 之间留有便于输液管包装袋通过的间隙，所述导向架706上设置有便 于切断后的输液管包装袋滑落的倾斜部707。

如图1～图3所示，为输液管自动包装机构的初始状态。进袋机 构700和搬送机构400处于关闭压紧状态(即主动进料辊轮701和从 动进料辊轮702处于相互接触压紧的状态、搬送主动辊轮412和搬送 从动辊轮410处于相互接触压紧的状态)，开袋机构500处于关闭状 态(即两个真空吸盘501处于相互靠近的状态，但二者不接触，二者 之间存在可以让输液管袋的上端通过的间隙)，封口机构600及剪切 机构200处于打开状态。

初始时，图1～图3中的电机301顺时针转动，带动凸轮驱动轴 302转动，第一传动装置413开始运动，通过第一传动装置413使主 动进料辊轮701转动。首次操作输液管袋时，可以使用人工将输液管 袋的袋口放到主动进料辊轮701与从动进料辊轮702之间，主动进料 辊轮701与从动进料辊轮702相互间存在压力，从而产生摩擦力，主 动进料辊轮701与从动进料辊轮702在转动时能带动输液管袋向上运 动，同理，搬送主动辊轮412和搬送从动辊轮410的转动也带动输液 管袋向上运动。待输液管袋顶部的袋口上升到超过上封口机构601的 位置时，不完全齿轮机构414的主动齿轮415的齿部脱离从动齿轮 416，不完全齿轮机构414不再带动第一传动装置413，搬送主动辊 轮412停止转动，输液管袋也就停止输送。

上述过程主要是输送输液管袋的过程，由于搬送凸轮303和封口 凸轮304的两端都为圆弧面，在此过程中，搬送凸轮303大端的圆弧 面与搬送凸轮轴承随动器406接触，封口凸轮304的小端的圆弧面与 封口凸轮轴承随动器407接触，搬送凸轮轴承随动器406和封口凸轮 轴承随动器407的水平位置是不变的，二者不会带动搬送连杆机构 425和第一封口连杆机构610运动，搬送从动辊轮410和搬送主动辊 轮412只是进行旋转来输送输液管袋，不会发生水平的移动；同理封 口机构600也不会发生水平移动。

如图2所示，此时，开袋机构500的两个左右对置的真空系统开 始动作，两个真空吸盘501通过真空系统控制吸住输液管袋的两侧， 这样就能打开输液管袋。

接着，两个搬送凸轮303继续转动，搬送凸轮303进入“回程” 的状态，此时搬送凸轮303大端的圆弧面已经走完，搬送凸轮轴承随 动器406进入搬送凸轮303大端和小端之间的非圆弧面部分，通过第 一回位弹簧404的拉力作用，搬送凸轮303与搬送凸轮轴承随动器 406配合，使搬送摆杆402按搬送凸轮303轮廓的规律进行顺时针摆 动，带动搬送连杆机构425的搬送中间杆424水平向左运动，搬送中 间杆424带动搬送支架408向左移动，进而带动搬送从动辊轮410水 平向左运动，搬送从动辊轮410与搬送主动辊轮412之间的距离越来 越大，两搬送凸轮303进入“远休止”的状态，即搬送主动辊轮412、 搬送从动辊轮410处于打开状态。

搬送从动辊轮410与左侧的真空吸盘501一起向左运动的同时， 真空吸盘501就能打开输液管袋。这时，外部机械手可将缠绕好的输 液管放进输液管袋中。

上述过程实际上是打开输液管袋及将输液管投入输液管袋的过 程，在此过程中，封口凸轮轴承随动器407依然是与封口凸轮304小 端的圆弧面接触，此时封口凸轮轴承随动器407的水平位置不发生改 变，封口机构600也不会发生水平移动

如图3所示，当外部机械手将输液管放进输液管袋中后，封口凸 轮304进入“推程”的状态，即此时封口凸轮轴承随动器407已经走 完了封口凸轮304小端的圆弧面，进入封口凸轮304小端与大端之间 的非圆弧面部分，封口凸轮304与封口凸轮轴承随动器407配合，使 封口摆杆403按封口凸轮304轮廓的规律进行逆时针摆动。一方面， 封口摆杆403下部通过第一封口连杆机构610的配合传动作用，使位 于左侧的上封口加热块603和下封口加热块604一起水平向右运动； 另一方面，封口摆杆403上部通过第二封口连杆机构605的配合传动 作用，使位于右侧的上封口加热块603和下封口块604向左运动，这 样上封口机构601和下封口机构602就能合上，即相对置的两个封口 加热块合在一起，以完成对输液管袋的封口操作。封口时，封口凸轮 进入“近休止”的状态，即其大端的圆弧面与封口凸轮轴承随动器 407接触，此时上封口机构601和下封口机构602均不发生水平移动， 以便于封口机构600对输液管袋进行封口。随后，剪切刀201在封口 机构600的合上后剪切输液管袋，这样就完成了一个输液管的包装。

待已封完口的输液管袋掉落后，封口凸轮304进入“回程”的状 态，即封口凸轮轴承随动器407已经走完了封口凸轮304大端的圆弧 面，进入大端圆弧面与小端圆弧面之间的非圆弧部分；通过第二回位 弹簧405的拉力作用，封口摆杆403按封口凸轮304轮廓的规律进行 顺时针摆动。封口摆杆403上下部分别通过第二封口连杆机构605、 第一封口连杆机构610的传动后，使得上封口机构601和下封口机构 602的左侧的上加热块603和下加热块604一起向左运动，上封口机 构601和下封口机构602右侧的上加热块603和下加热块604一起向 右运动，即相对置的两个封口加热块的间距越来越大，封口后被剪切 掉的输液管袋可以从左侧的导向架706的倾斜部707滑出，然后落入 落料框内，从而完成整个入袋包装工序。

封口凸轮304继续转动，此后其进入“远休止”的状态，即封口 凸轮轴承随动器407又与封口凸轮304的小端圆弧面接触，此时封口 机构600处于打开状态。然后不完全齿轮机构414的主动齿轮415的 齿部与从动齿轮416啮合，进袋机构700和搬送机构600自动向上输 送输液管袋，包装机构进入到下一个工作循环。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例 而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任 何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。