一种试管加盖装置

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体为一种试管加盖装置。

背景技术

目前医学检验的自动化都是通过检验流水线来实现的，被检测的样本容器是真空采血管，在检测时需要对真空采血管进行开盖处理，以便进行下一步的自动取样检验，对于检测完成的样本会进行一定时间的储存，以备后续复检使用，为了保证样本的有效性，需要对真空采血管进行加盖保存。目前医学检验自动化流水线采用铝箔热熔的方式封装真空采血管，有可能封装不严密，只能封装塑料材质，不能封装玻璃材质的真空采血管，复检时需要专用去膜设备，不能使用原有的开盖设备，增加了设备数量和空间占用。此外，现有医学检验自动化流水线封膜机采用齿条升降、连杆气缸旋转、封头电加热铝膜，高温熔化采血管和铝膜熔接的方式实现封装，结构复杂，加工难度大，成本高，封头需定期清理，机械故障率高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种试管加盖装置，以解决上述背景技术提及的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种试管加盖装置，包括：

盖体输送机构，所述盖体输送机构包括料斗以及设置于所述料斗下方的传送带，所述传送带用于传送盖体，所述传送带的宽度和盖体的直径匹配；

盖体转向机构，所述盖体转向机构包括转向轴，所述转向轴设有盖体贯通部，所述盖体贯通部和盖体的形状匹配，所述盖体贯通部和所述传送带衔接，所述转向轴可转动，用于调整盖体的方位；

以及盖体下压机构，所述盖体下压机构包括压块和连接至所述压块的驱动部，所述驱动部用于驱动所述压块向靠近或远离试管的方向往复运动，所述压块连接至所述转向轴。

作为优选方案，所述盖体输送机构还包括设置于所述料斗和传送带之间的滚轴，所述滚轴连接于所述料斗的底部，所述滚轴设有若干用于转运盖体的凹槽，所述料斗的底部设有与所述凹槽匹配的盖体孔，所述滚轴可转动。

作为优选方案，所述凹槽的横截面直径与盖体的直径匹配，所述凹槽的深度≥盖体的高度。

作为优选方案，所述传送带沿长度方向的两侧分别设有第一斜板和第二斜板。

作为优选方案，所述盖体输送机构还包括导向块，所述传送带通过导向块衔接所述盖体贯通部。

作为优选方案，所述转向轴的一端连接有方位板，所述方位板呈半圆形，和所述转向轴同轴设置、且同步转动，所述方位板用于确认所述盖体贯通部转动到位。

作为优选方案，所述压块内部设有与所述转向轴形状匹配的贯通槽，所述转向轴设于贯通槽内，所述压块的侧端和底端分别设有与盖体直径匹配的第一通孔和第二通孔。

作为优选方案，所述盖体下压机构还包括通过扭簧连接于所述压块底端的导正块，所述导正块设置为两个、并相对设置，两个所述导正块的上端面相对呈圆形轮廓、并与所述第二通孔同轴，两个所述导正块上端面所呈圆形与试管的外径匹配。

作为优选方案，两个所述导正块的下端面相对呈圆形轮廓、并与所述第二通孔同轴，下端面所呈圆形的直径大于上端面所呈圆形的直径。

作为优选方案，试管加盖装置还包括设置于所述盖体下压机构下方的试管固定机构，所述试管固定机构包括气动手指和连接至气动手指的试管夹爪。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过本发明所提供的试管加盖装置可以轻松实现试管盖体的加装，结构精巧且安全，盖体加装和开盖均简单便捷；

2)通过设置转动的滚轴以及凹槽进行盖体转运的方式，不但能够实现盖体的有序转运，而且能够对其转运的速度进行控制，确保盖体不会在转运过程中产生堆积的现象，另一方面，该转运方式不会产生噪音，能确保作业现场的安静的作业环境，利于操作人员的身心健康；

3)通过转向轴转动即可切换盖体承接和盖体下压的状态，且可以通过转向轴顺时针和逆时针转动，即可调整盖体的开口端朝向，前端环节不必增加调整盖体开口端朝向的环节，以简单的结构设计实现多功能、多效果；

4)通过导正块结构使得可匹配的试管范围扩大，且能够确保各类型试管与盖体对位的精准度，通过导向片结构、滑台气缸以及各传感器的协同配合，进一步提升试管和盖体的精准对位。

附图说明

图1为本发明试管加盖装置和试管传输轨道配合的整体结构示意图；

图2为本发明一种试管加盖装置整体结构示意图；

图3为本发明一种试管加盖装置局部结构示意图；

图4为传送带驱动组件的结构示意图；

图5为盖体转向机构和盖体下压机构的结构示意图；

图6为转向机构的结构示意图；

图7为转向机构另一角度的结构示意图；

图8为压块的机构示意图；

图9为导正块的机构示意图。

图中各个标号意义为：

1-第一连接板，2-第二连接板，3-第三连接板，4-第四连接板，5-第五连接板，6-第六连接板，7-料斗，8-传送带，9-传送带驱动组件，901-安装侧板，902-第一电机，903-惰轮，904-传送带托板，905-主动轮，10-第一斜板，11-第二斜板，12-滚轴，13-凹槽，14-第二电机，15-导向块，16-盖体检测传感器，17-转向轴，18-盖体贯通部，19-第三电机，20-盖体朝向检测传感器，21-盖体到位检测传感器，22-方位板，23-转向检测传感器，24-压块，25-滑台气缸，26-转接块，27-导向片，28-贯通槽，29-第一通孔，30-第二通孔，31-导正块，32-气动手指，33-试管夹爪，33-试管传输轨道，34-试管加盖装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1、图2，本发明公开了一种试管加盖装置，用于将盖体加装于试管上，包括盖体输送机构、盖体转向机构、盖体下压机构，盖体输送机构用于将盖体依次、有序的传送至盖体转向机构，盖体转向机构用于承接盖体，并判断盖体所处的方位，调整盖体至正确的盖合方位，盖体下压机构包括压块24和连接至压块24的驱动部，驱动部用于驱动压块24向靠近或远离试管的方向往复运动、进而控制盖体转向机构下行、执行下压动作，将盖体盖合于试管之后，执行上行动作。

本试管加盖装置包括由第一连接板1、第二连接板2以及第三连接板3和第四连接板4组合而成的固定框架，固定框架之内通过第三连接板3和第四连接板4分别连接有第五连接板5和第六连接板6用于辅助固定。

参见图3、图4，盖体输送机构包括用于储存盖体的料斗7以及设置于料斗7下方的传送带8，料斗7的两个侧端分别设有凸出的连接端，并通过连接端分别连接至第五连接板5和第六连接板6，料斗7整体坐设于第三连接板3和第四连接板4之上。料斗7的纵截面呈不规则的V形体，便于盖体集中于料斗7的底部，料斗7的底部开设有盖体孔，盖体通过该盖体孔下落至传送带8，由传送带8输送进入下一环节。传送带8的运动由传送带驱动组件9控制，传送带驱动组件9包括两端分别连接通过第五连接板5和第六连接板6固定的安装侧板901，安装侧板901的两端分别连接有第一电机902和惰轮903，安装侧板901的侧端还连接有传送带托板904，第一电机902的轴端连接有主动轮905，主动轮905和惰轮903之间连接有传送带8，通过第一电机902控制传送带8进行传送动作。在一个实施例中，传送带8沿长度方向的两侧分别连接有第一斜板10和第二斜板11，第一斜板10和第二斜板11沿长度方向的两侧分别连接至第三连接板3和第四连接板4之上，沿宽度方向的两侧分别连接至第五连接板5和第六连接板6之上，第一斜板10和第二斜板11相对大致呈V字型，便于盖体滑动至下端的传送带8之上，第一斜板10和第二斜板11的底端与传送带8需留有一定的空隙，确保传送带8的传送的流畅性。在另一个实施例中，传送带8的宽度和盖体的直径匹配，确保盖体在传送带8上的姿态处于：盖体的长度方向与传送带8的长度方向一致，以使后续进行盖体方位调整的环节更加便捷。在一个较佳的实施例中，盖体输送机构还包括设置于料斗7和传送带8之间的滚轴12，滚轴12的两端分别通过第五连接板5和第六连接板6连接，该滚轴12设置于料斗7的底部，滚轴12上设有若干凹槽13，料斗7的底部所设盖体孔的数量、形状和凹槽13匹配，盖体通过盖体孔进入凹槽13，所述滚轴12可转动，通过转动，使凹槽13的开口朝向传送带8方向，进而实现盖体的依次转运，盖体孔和凹槽13的数量优选为各设定为两个，进一步实现盖体的有序转运。滚轴12的一端连接有第二电机14，第二电机14固定于第六连接板6之上，通过第二电机14驱动滚轴12进行转动，进而进一步控制盖体的转运速度。为确保盖体的正常转运以及滚轴12的顺利转动，凹槽13的横截面直径应与盖体的直径匹配，使凹槽13足够容纳盖体，且凹槽13的深度≥盖体的高度，确保滚轴12转动时不会与第一斜板10、第二斜板11发生干涉。通过设置转动的滚轴12以及凹槽13进行盖体转运的方式，不但能够实现盖体的有序转运，而且能够对其转运的速度进行控制，确保盖体不会在转运过程中产生堆积的现象，另一方面，该转运方式不会产生噪音，能确保作业现场的安静的作业环境，利于操作人员的身心健康。

进一步，所述盖体输送机构还包括导向块15，用于衔接传送带8和盖体转向机构，导向块15固定于安装侧板901和传送带托板904之上，对应的，第五连接板5上设有与导向块15进入端相适配的缺口，盖体从传送带8上经由导向块15过渡至盖体转向机构。更进一步，第五连接板5还连接有盖体检测传感器16，盖体检测传感器16设置于导向块15的一侧，用于检测导向块15内是否存在盖体，根据该检测信号由相应的控制系统控制第二电机14间歇式转动，进一步确保盖体的有序输送。

参见图5-图7，盖体转向机构设置于盖体输送机构的侧方，盖体转向机构整体通过盖体下压机构固定于第一连接板1上，盖体转向机构包括转向轴17，该转向轴17设有盖体贯通部18，盖体贯通部18于转向轴17大致居中的位置、沿转向轴17的宽度方向贯通设置，盖体贯通部18和盖体的形状匹配，盖体贯通部18通过导向块15和传送带8衔接，传送带8上输送的盖体经由导向块15进入盖体贯通部18内，此时，盖体在盖体贯通部18内的姿态同其在传送带8上的姿态、即为水平状态，转向轴17可转动，通过转动，将盖体贯通部18调整为竖直状，同时，将内部的盖体调整为竖直状。通过转向轴17的转动可调整盖体贯通部18在水平状态和竖直状态之间切换，即在盖体承接和盖体下压状态之间切换。转向轴17的一端连接有第三电机19，通过第三电机19驱动转向轴17进行转动。可以理解的是，盖体在盖体贯通部18内的水平姿态可以分为两种情况，即盖体的开口端可分别朝向盖体贯通部18的两端，可根据盖体开口端的朝向控制第三电机19进行顺时针转动或逆时针转动，确保盖体贯通部18处于竖直状态时，盖体的开口端朝向下端试管方向。于压块24的侧端连接有有盖体朝向检测传感器20，盖体朝向检测传感器20用于检测盖体的开口端朝向，根据该检测信号由相应的控制系统控制第三电机19进行顺时针转动或逆时针转动。于压块24的上端还连接有盖体到位检测传感器21，盖体到位检测传感器21用于检测盖体于盖体贯通部18内是否进入到位，根据该检测信号由相应的控制系统控制第三电机19进行转动。在一个实施例中，转向轴17在远离第三电机19的一端连接有方位板22，该方位板22呈半圆形的板状，和转向轴17同轴设置、且同步转动，方位板22的直径边和盖体贯通部18的轴线垂直，方位板22的设置便于操作人员观察确认盖体贯通部18的水平状态和竖直状态是否转动到位。进一步，于压块24上还连接有用于方位板22方位检测的转向检测传感器23，通过方位板22遮挡转向检测传感器23的状态确定转向轴17的转动角度，进而判断转向轴17的盖体贯通部18是否转动到位，防止第三电机19出现堵转、丢步等突发故障。

参见图5、图8，盖体下压机构，包括压块24和连接至压块24的驱动部，压块24连接至转向轴17，驱动部用于驱动压块24向靠近或远离试管的方向往复运动，进而带动转向轴17内的盖体向靠近或远离试管的方向往复运动，以完成盖体安装并复位。驱动部连接至第一连接板1，驱动部通常选用气缸，以便于调压对盖体下压的力度进行控制，可适配不同规格的试管，气缸优选为导向精度更高、负载能力更强的滑台气缸25，以确保盖体和试管的对位精度，压块24连接至滑台气缸25中滑台的下端。于滑台的中端位置还通过转接块26连接有导向片27，该导向片27的下端连接至压块24的侧面，通过导向片27为压块24的上行、下移起到导向作用，且通过滑台和导向片27于压块24的两端分别固定并带动压块24移动，可进一步确保压块24的稳固度，进而确保盖体和试管的对位精度。进一步，压块24内部设有与转向轴17形状匹配的贯通槽28，所述转向轴17设于贯通槽28内，转向轴17连接方位板22的一端伸出压块24外，方位板22设置于压块24外，压块24的侧端和底端分别设有与盖体直径匹配的第一通孔29和第二通孔30，该侧端是指朝向导向块15的一端，当盖体贯通部18处于水平状态时，第一通孔29衔接盖体贯通部18，作为盖体进入通道，当盖体贯通部18处于竖直状态时，第二通孔30衔接盖体贯通部18，作为盖体下压通道。

参见图9，在一个实施例中，盖体下压机构还包括通过扭簧连接于压块24底端的导正块31，导正块31设置为两个、并相对设置于第二通孔30的两侧，两个导向块15的上端面相对呈圆形轮廓、并与第二通孔30同轴，两个导正块31上端面所呈圆形与试管的外径匹配，即，该圆形轮廓的直径小于第二通孔30的直径，当盖体贯通部18处于竖直状态时，位于盖体贯通部18内的盖体由于两个导正块31的阻挡、不会自行从盖体贯通部18内掉落，当盖体贯通部18下压时，两个导正块31可套于试管外侧，进而由压块24将盖体盖合至试管；在压块24上行时，因导正块31通过扭簧连接，因此导正块31会因弹力转动张开以适配盖体，而不会将完成盖合的盖体推出试管。在一个较佳的实施例中，两个导正块31的下端面相对呈圆形轮廓、并与第二通孔30同轴，下端面所呈圆形的直径大于上端面所呈圆形的直径，目前，医疗设备中所使用的试管质量参差不齐，可能会存在一定弯度的试管通过质量验收而投入使用，这类试管在使用时，可能会因为自身存在的微小弯度而造成与盖体的对位出现偏差。可利用导正块31的结构、即导正块31下端面相对的圆形直径大于试管的外径，进一步利用导正块31上端面和导正块31下端面之间的内部斜面将存在弯度的试管导正，从而将导正块31顺利套于试管外侧，使试管和盖体准确对位。

本发明所提供的试管加盖装置还包括设置于盖体下压机构下方的试管固定机构，试管固定机构用于固定待加盖的试管，确保加盖过程中试管的稳固度，述试管固定机构包括气动手指32和连接至气动手指32的试管夹爪33，试管夹爪33设置于第二通孔30的下端，确保盖体和试管的对位相对精准。

本发明所提供的试管加盖装置34通常固定于试管传输轨道33的侧端，而试管传输轨道33通常是医学检验流水线的一部分。本发明采用料斗7盛装散乱的试管盖体，料斗7底部设有有滚轴12，滚轴12上设有和试管盖体匹配的凹槽13，滚轴12通过转动将盖体落入凹槽13，继续转动，将盖体落到运动的传送带8上，通过传送带8的传动，经由导向块15，将盖体送入转动轴内。未加盖的试管通过试管传输轨道33被传输到试管加盖装置的下部，气动手指32通气，带动试管夹爪33合闭，将试管夹紧。通过盖体朝向检测传感器20判断盖体的开口端方向，通过控制系统控制第三电机19顺时针或逆时针转动转动轴，使盖口朝下，此时正好停置到试管上部，滑台气缸25通气，带动压块24下压，将试管盖体压入试管，完成加盖，滑台气缸25反向通气，带动压块24上抬，转动轴旋转90°回位，等待新的盖体送入。气动手指32反向通气，带动试管夹爪33张开，释放加盖的试管，等待新的试管送入。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。