换向移载机构及医疗器械清洗输送线

技术领域

本发明涉及医疗器械生产设备技术领域，尤其涉及一种换向移载机构及医疗器械清洗输送线。

背景技术

预灌封注射器具有注射快捷方便、无需医护人员手动采集注射液的优点，因而受到医疗机构的欢迎。为了保证注射剂的清洁安全，生产预灌封注射器中有一项重要环节：对预灌封注射管进行清洗和烘干。

实现高效清洗的一个重要前提是：使到达清洗设备的注射管保持特定的管口朝向角度和管体位态，并且要确保所有注射管管体位态的一致性，以便于清洗剂充分洗刷。采用常规运输设备向清洗设备移送注射管，虽然移送量更大，但是位于输送设备上的注射管的管体位态或管口朝向角度难以符合清洗作业所要求的管体位态/管口朝向角度，并且常规运输设备也不具备调节注射管位态/角度的功能。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种换向移载机构，用于医疗器械清洗输送线，包括机架、摆动组件和取料组件，所述摆动组件可转动连接于所述机架，所述取料组件随动安装于所述摆动组件；

所述摆动组件用于从注射管输送设备上获取注射管，并通过在预设角度范围内摆动将注射管移送至清洗设备。

本发明提供的换向移载机构，用于在注射管输送设备和清洗设备之间对注射管进行中转换向操作，取料组件取得注射管后，摆动组件带动注射管转动过预设角度后即可将该注射管的管体位态/管口朝向角度调整到清洗作业所要求的位态/朝向角度，因此当该机构用于医疗器械清洗输送线时，该清洗输送线便具备了对注射管自动化移送和角度调节功能，无需人工参与。

在其中一个实施方式中，所述取料组件跟随所述摆动组件转动至预备取料位置时能够相对靠近或远离注射管输送设备平移运动。

如此设置，取料组件可以平移靠近注射管输送设备来获取注射管，这便于取料组件采用负压吸附注射管的方向获取注射管，还可以平移远离注射管输送设备运动，带动注射管与注射管输送设备分离从而避免注射管输送设备撞击取料组件上的注射管。

在其中一个实施方式中，所述换向移载机构还包括换向驱动组件，所述摆动组件可转动安装于所述换向驱动组件，所述机架还包括与所述换向驱动组件滑动配合的第一导向部；

所述换向驱动组件能够在所述摆动组件转动至预备取料位置时沿所述第一导向部的轴向滑动，以带动所述摆动组件与所述取料组件沿第一导向部轴向同步平移运动。

如此设置，取料组件平移靠近或远离注射管输送设备的运动方向与第一导向部的导向方向保持一致，也能够提高取料组件和注射管接触部位的一致性。

在其中一个实施方式中，所述第一导向部包括多个平行设置的导柱，所述换向驱动组件至少与其中两个导柱保持滑动配合。

如此设置，换向驱动组件与机架之间的转动自由度被消除，使得换向驱动组件只能在导柱轴向上进行升降平移运动，这样可以确保取料组件在靠近注射管输送设备运动时能始终指向输送料槽。

在其中一个实施方式中，所述取料组件跟随所述摆动组件转动至预备放料位置时能够相对靠近或远离清洗设备平移运动。

如此设置，取料组件既可以通过相对靠近清洗设备将注射管放入夹持装置，还可以通过相对远离清洗设备运动以使取料组件退出夹持装置，避免夹持装置撞击取料组件。

在其中一个实施方式中，所述换向移载机构还包括活动连接的承载结构及换向驱动源，所述承载结构连接于所述机架，所述换向驱动源驱动连接所述摆动组件；

所述承载结构上设有第二导向部，所述换向驱动源能够带动所述摆动组件转动至预备放料位置时中止运行，并沿所述第二导向部与所述摆动组件同步平移运动。

如此设置，取料组件平移靠近或远离清洗设备夹持装置的运动方向与第二导向部的延伸方向保持一致，也能够提高取料组件向夹持装置中放置注射管的位置一致性。

在其中一个实施方式中，所述换向移载机构还包括辅助驱动源以及与所述换向驱动源固定连接的滑动配合座，所述第二导向部与所述滑动配合座滑动导向连接；所述辅助驱动源安装于所述承载结构，并驱动连接所述滑动配合座与所述换向驱动源中的至少一者。

如此设置，滑动配合座直接用来滑动接触第二导向部，而不必对换向驱动源和第二导向部之间设置滑动副。

在其中一个实施方式中，换向移载机构还包括连接承载结构的辅助驱动源、连接换向驱动源的升降驱动源，以及设置于承载结构上的第一导向部；

辅助驱动源驱动承载结构沿第二导向部平移运动，以带动换向驱动源跟随承载结构同步平移；

在摆动组件转动至预备取料位置时，升降驱动源能够驱动换向驱动源沿第一导向部平移运动，以使取料组件相对靠近注射管输送设备。

本发明还提供一种医疗器械清洗输送线，其特征在于，包括注射管输送设备、清洗设备以及上述换向移载机构；

所述清洗设备包括用于定位注射管的夹持装置，所述注射管输送设备具有可回环运动的输送料槽，所述换向移载机构用于将注射管从所述输送料槽中移载至所述夹持装置。

在其中一个实施方式中，所述医疗器械清洗输送线还包括检测单元，所述检测单元用于检测注射管输送设备上的注射管排布情况。

如此设置，注射管输送设备输送料槽上出现缺件、其中某个输送料槽中的注射管朝向异常、其中某个输送料槽中的注射管破损等来件异常都可以被检测单元检测到，检测到来件异常后可以向控制系统反馈信息。例如当检测单元检测到缺件或注射管破损时，控制系统可以控制换向移载机构中止运行以跳过该异常，并对下一个正常来件进行转动移送；当检测单元检测到注射管朝向不一致时，控制系统可以控制改变摆动组件转动的方向，以使注射管转动移送到清洗设备时的管体位态/管口朝向角度一致。

在其中一个实施方式中，所述输送料槽的数量为多个，多个所述输送料槽两两平行排布并能够回环运动；所述输送料槽的长度方向垂直于所述摆动组件的转动中心线。

如此设置，输送料槽的长度方向平行于摆动组件绕转动中心线转动轨迹所处的平面，因此注射管的移载轨迹能够被限定在一个平面内，不容易和医疗器械清洗输送线中的其他器件碰撞干涉。

在其中一个实施方式中，所述清洗设备还包括回转移送机构，所述回转移送机构具有自转轴线，所述夹持装置安装于所述回转移送机构的周向外侧，能够绕所述自转轴线转动；所述摆动组件的转动中心线垂直于所述自转轴线。

如此设置，回转移送机构能够带动夹持装置绕自转轴线回环运动，以更少的夹持装置对逐个到达清洗设备的注射管进行连续夹持定位，摆动组件能够带动取料组件在平行于自转轴线的平面内往复转动移送注射管。

附图说明

图1为本发明一个实施例的换向移载机构的立体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的医疗器械清洗输送线的立体结构示意图。

附图标记说明：

100、换向移载机构；200、预灌封注射管清洗输送线；210、注射管输送设备；220、清洗设备；

10、机架；11、第一导向部；12、升降驱动源；20、摆动组件；21、第一摆臂；22、第二摆臂；30、取料组件；40、换向驱动组件；41、承载结构；411、载板；412、滑柱；413、第二导向部；42、换向驱动源；43、滑动配合座；44、辅助驱动源；211、输送料槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图2，本发明提供一种用于医疗器械清洗输送线的换向移载机构100以及包含该换向移载机构100的医疗器械清洗输送线，该清洗输送线用于对医疗器械进行清洗-烘干处理，特别是对管状医疗器械进行清洗，例如预灌封注射管。

为便于说明，以下选取换向移载机构100在预灌封注射管清洗输送线200中的应用为例来详细介绍换向移载机构100的结构和原理。

在一些实施例中，预灌封注射管清洗输送线200中还包括注射管输送设备210以及清洗设备220，其中注射管输送设备210包括回环设置的输送带，回环设置是指输送带为闭环结构，其上的各个部分都能够多次途经同一位置，输送带外围回环设置有用于容置注射管的输送料槽211。输送带能够形成水平延伸的平直输送段，处于平直输送段上的多个输送料槽211平行排布且两两等距间隔，输送料槽211跟随输送带进行往复回环运动，输送料槽211的长度方向始终为水平方向，因而输送带能够水平移送注射管。

进一步地，清洗设备220包括回转移送机构以及用于夹持注射管以对注射管进行定位的夹持装置。回转移送机构具有自转轴线，夹持装置安装于回转移送机构的周向外侧，能够跟随回转移送机构同步绕自转轴线转动。其中自转轴线在竖直方向上延伸，因此，夹持装置在转动过程中其竖直高度不会改变。夹持装置的数量可以是一套，还可以是多套，当采用多套夹持装置时，多套夹持装置可以环绕自转轴线均布设置。

在其他实施方式中，注射管输送设备210还可以选用其他形式，例如可进行回环运动的输送货架或输送辊床，而并不一定选用输送带；清洗设备220中也可以采用其他可回环运动的移送机构来承载夹持装置，而并不一定选用回转移送机构；即使采用输送带移送注射管，输送带也并不一定要形成平直输送段；即使输送带能够形成平直段，则平直段也并不一定要沿水平方向延伸；多个输送料槽211也可以不必等距间隔排布，每个输送料槽211的长度方向也并不一定要保持水平。

另外值得说明的是，无论选用何种形式的夹持装置，当注射管固定在夹持装置时，注射管总保持竖直状态，且注射管的大端开口朝向地面。

在一些实施例中，换向移载机构100包括机架10、摆动组件20、取料组件30以及换向驱动组件40。机架10用于承载换向驱动组件40，换向驱动组件40用于向摆动组件20输出驱动力，以带动摆动组件20相对于机架10在预设角度范围内往复转动，摆动组件20能够响应换向驱动组件40的动力输出而产生角位移，用于带动取料组件30从注射管输送设备210上的输送料槽211中获注射管并移送至清洗设备220中的夹持装置。注射管在跟随取料组件30和摆动组件20转动的同时，其在空间中的位态发生改变。以本实施例为例，注射管从水平状态被转动至竖直状态，以便竖直固定在夹持装置上。

具体的，机架10包括第一导向部11，第一导向部11优选采用中空导柱；换向驱动组件40包括承载结构41以及换向驱动源42，承载结构41包括固定为一体的载板411和滑柱412，滑柱412穿设于导柱内并与导柱内壁滑动配合，滑柱412的一部分伸出导柱相对远离地面一端后与载板411固定连接。机架10上还安装有用于驱动换向驱动组件40运动的升降驱动源12，升降驱动源12的动力输出端连接于滑柱412相对远离载板411的另一端。升降驱动源12通过向滑柱412输出与导柱轴向相平行的往复直线位移，带动承载结构41沿导柱轴向往复直线位移。

作为优选，导柱的轴线沿竖直方向延伸，升降驱动源12在竖直方向上驱动承载结构41以带动承载结构41和换向驱动源42同步竖直往复平移。

载板411背离滑柱412的一侧设置有第二导向部413，第二导向部413优选采用直线滑轨；换向驱动组件40还包括辅助驱动源44以及与直线滑轨滑动配合的滑动配合座43，换向驱动源42固定安装于滑动配合座43，辅助驱动源44与换向驱动源42和滑动配合座43中的至少一者驱动连接，用于驱动换向驱动源42沿直线滑轨的延伸方向相对于载板411滑动。直线滑轨沿平行于载板411背离滑柱412一侧的表面延伸，并且垂直于导柱的轴向。

作为优选，直线滑轨在水平方向上延伸，辅助驱动源44驱动换向驱动源42和滑动配合座43在水平方向上垂直于导柱轴线往复平移运动。

摆动组件20包括具有夹角且固定连接为一体的第一摆臂21和第二摆臂22，其中取料组件30安装在第一摆臂21上远离第二摆臂22的端部，第二摆臂22伸入滑动配合座43的一侧并从滑动配合座43的另一侧伸出，且滑动配合座43和第二摆臂22形成转动配合，第二摆臂22从滑动配合座43另一侧伸出的一端与换向驱动源42的动力输出端固定连接。换向驱动源42向摆动组件20和取料组件30输出动力，带动摆动组件20与取料组件30绕第二摆臂22的轴线在预设角度范围内转动。因此，第二摆臂22的轴线即为摆动组件20的转动中心线，该转动中心线和导柱轴线间形成夹角，也和直线滑轨的延伸方向形成角度。

作为优选，第一摆臂21与第二摆臂22相互垂直，第二摆臂22的轴线水平设置，并且垂直于直线滑轨的延伸方向，同时也分别与输送料槽211的长度方向以及回转移送机构的自转轴线垂直；换向驱动源42通过驱动摆动组件20转动，使得取料组件30在竖直平面内转动，且无论辅助驱动源44是否驱动换向驱动源42沿直线滑轨平移运动，或者升降驱动源12是否驱动承载结构41和换向驱动源42沿导柱轴线平移运动，取料组件30的转动轨迹始终在竖直平面内。

当换向驱动源42中止运行，升降驱动源12启动运行时，摆动组件20和取料组件30相对于输送带平直输送段的竖直高度改变；当换向驱动源42中止运行，辅助驱动源44启动运行时，摆动组件20和取料组件30同步相对靠近或远离清洗设备220运动。

本实施例中换向驱动源42向摆动组件20和取料组件30输出的角位移行程为90°，摆动组件20在该角位移行程内具有两个极限位置，分别是预备放料位置和预备取料位置。当摆动组件20转动至预备放料位置时，取料组件30指向回转移送机构周向外侧；当摆动组件20转动至预备取料位置时，取料组件30指向注射管输送设备210的输送料槽211。将摆动组件20摆动的预设角度范围设置为90°，是为了适应输送料槽211长度方向沿水平方向延伸、且清洗设备220中的夹持装置将注射管以竖直状态夹持的使用场合，以便于将原本处于水平状态的注射管调整至竖直状态，当然也可以根据注射管输送设备210和清洗设备220的布置情况设置或改变预设角度范围。

取料组件30的末端可以设置吸盘以从输送料槽211中吸附注射管，取料组件30每次以组为单位吸取注射管，每组吸取的注射管数量既可以是一个，还可以是多个，本发明并不对每组同时被取料组件30吸取注射管的数量作特别限定。

本实施例中导柱和滑柱412的数量均为两组，两组导柱平行设置，两组滑柱412平行设置，两组滑柱412分别伸入两组导柱中并形成滑动配合，这样设置可以消除换向驱动组件40与导柱之间的转动自由度。

在一种实施例中，预灌封注射管清洗输送线200还包括检测单元，检测单元可以选用图形采集器件、光电传感器等，用于检测注射管输送设备210上的注射管排布情况。

注射管的排布情况包括来件正常和来件异常两大类，其中来件正常是指注射管输送设备210上各个输送料槽211中均有注射管，且每个注射管的管口朝向都相同，并且不存在废件或破损件；来件异常的情形包括注射管输送设备210上某个输送料槽211中缺件、注射管破损，以及其中某个输送料槽211中注射管放置朝向与其他注射管不同中的任意一种。

对于缺件和破损两种异常情形，检测单元检测到后可以向控制系统反馈，控制系统暂停换向移载机构100运行，待跳过该异常后直接对下一个正常来件进行转动移送操作；对于注射管朝向异常的情形，控制系统可以控制换向驱动源42切换输出动力的方向，以改变摆动组件20的转动方向，从而使每个移送至清洗设备220的注射管具有一致的管体位态/管口朝向角度。

由上可知，前述“预设转动角度范围”并不是唯一的，而是两个互补的角度值，两个角度值既可以都是90°，也可以是互补的非直角角度，且换向驱动源42的驱动方向也并不是唯一的；摆动组件20能够在换向驱动源42的驱动下正向转动或者反向转动，也即摆动组件20具有正向转动行程和反向转动行程，取料组件30具有正向转动轨迹和反向转动轨迹，两个轨迹为同一半圆弧中互不重合的两个圆弧轨迹。

取料组件30具体沿哪一种转动轨迹转动，取决于输送料槽211中注射管的管口朝向角度。只要检测单元检测到首尾颠倒放置的注射管，控制系统便控制换向驱动源42改变动力输出方向，从而切换摆动组件20的转动行程。

可见，摆动组件20正向转动和反向转动时，对应的预备放料位置并不重合，两个预备放料位置分别为正向转动轨迹的终止端和反向转动轨迹的终止端，并且也是上述半圆弧的两端部，换言之，两个预备放料位置位于同一直线上，且上述半圆弧的两端连线位于该同一直线。

以本实施例为例，当注射管跟随摆动组件20反向转动至反向转动轨迹终止端对应的预备放料位置后，升降驱动源12驱动换向驱动组件40沿第一导向部11平移运动，带动摆动组件20、取料组件30以及注射管同步平移，直至注射管平移至正向转动轨迹终止端对应的预备放料位置，随后在辅助驱动源44的驱动下取料组件30将注射管放入夹持机构。

进一步可知，由于设置了检测单元，换向移载机构100的转动移载便不再受注射管输送设备210上的注射管管口朝向不同的影响，若出现首尾颠倒放置的注射管，换向驱动源42只需切换动力输出方向，仍可以将注射管转动至所需的角度，这也降低了向注射管输送设备210上料的要求，不必保证注射管在注射管输送设备210中管口朝向一致。

在图中未示出的一种实施方式中，换向移载机构100还可以采用平面连杆机构的原理来实现摆动组件20的转动，例如可以将机架和摆动组件联合设置为曲柄摇杆机构、双摇杆机构、滑块摇杆机构中的一种，摆动组件20作为摇杆构件，取料组件30仍随动安装在摆动组件20上，如此也可以实现控制摆动组件20在预设角度范围内沿固定轨迹摆动的效果。

以下详细阐述换向移载机构100在预灌封注射管清洗输送线200中的运行过程。

首先，注射管输送设备210移送注射管到换向移载工位，换向驱动源42驱动摆动组件20转动至预备取料位置，当摆动组件20处于预备取料位置时，取料组件30朝向输送料槽211；然后换向驱动源42中止运行，升降驱动源12启动运行，带动换向驱动组件40整体竖直下降平移，在此过程中摆动组件20和取料组件30同步下降平移，以使取料组件30接触并吸附注射管；随后升降驱动源12反向输出动力，带动换向驱动组件40和摆动组件20以及取料组件30同步上升平移复位，这一动作的目的在于带动注射管与输送料槽211分离，避免注射管输送设备210运动时撞击以吸附于取料组件30的注射管；接着升降驱动源12中止运行，换向驱动源42驱动摆动组件20和取料组件30同步转动90°，摆动组件20到达预备放料位置，以使取料组件30朝向回转移送机构的周向侧壁，这一转动过程实现了注射管由水平状态向竖直状态的切换，最后，换向驱动源42中止运行，辅助驱动源44启动运行带动换向驱动源42、摆动组件20以及取料组件30沿直线滑轨同步相对靠近回转移送机构平移运动，从而将注射管放入夹持装置中以便夹持装置装夹固定，待夹持装置固定该注射管后，辅助驱动源44反向驱动，带动换向驱动源42、摆动组件20以及取料组件30沿直线滑轨同步相对远离回转移送机构平移复位。

可以理解，升降驱动源12以及辅助驱动源44并非本发明中必须设置的结构，在其他实施方式中，还可以采用其他结构来实现摆动组件20和取料组件30在竖直方向和水平方向上的平移运动。

例如，可以在摆动组件20与取料组件30之间设置伸缩组件，当摆动组件20转动至预备取料位置时，伸缩组件可以伸长带动取料组件30相对靠近输送带运动以吸附注射管，然后再缩短以带动取料组件30远离并让位远离输送带；当摆动组件20转动至预备放料位置时，伸缩组件可以伸长带动注射管放入夹持装置，然后再缩短以带动取料组件30远离并让位远离夹持装置。

另外，本发明也并不对摆动组件20在预备放料位置时将注射管放入夹持装置中的运动角度作特别限定，本实施例中通过辅助驱动源44带动取料组件30水平运动以将注射管放入夹持装置，在其他一些实施方式中，还可以带动取料组件30竖直上升或下降运动以将注射管放入夹持装置中。

值得说明的是，在其他一些实施例中，承载结构还可以通过第二导向部与机架形成滑动配合。

例如，承载结构可以包括与承载结构分体设置的辅助承载元件，换向驱动源42固定安装在辅助承载元件上，第一导向部设置在承载结构上，升降驱动源驱动辅助承载元件沿第一导向部相对于承载结构平移运动，以使换向驱动源跟随辅助承载元件同步平移；承载结构还设置有第二导向部从而与机架滑动导向配合，辅助驱动源驱动承载结构沿第二导向部相对于机架平移运动，以使换向驱动源跟随承载结构同步平移。

具体而言，升降驱动源用于在摆动组件转动至预备取料位置时使换向驱动源跟随辅助承载元件沿第一导向部平移，以使取料组件相对靠近注射管输送设备；辅助驱动源用于在摆动组件转动至预备放料位置时，带动取料组件相对靠近清洗设备的夹持机构。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。