一种注射器针头自动分离装置及其分离方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种注射器针头自动分离装置及其分离方法。

背景技术

现有注射器的针头和针筒被设计成采用螺纹旋转的方式进行连接，注射器在使用后，针头和针筒需要分离单独回收，采用人工手动旋转针头或针筒的方式分离针头和针筒对劳动人员产生较大威胁乃至伤害。专利公开号为CN208598922U的专利技术中，提供了一种注射器针头分离机构，采用机械的方式进行针头和针筒分离，将注射器插入该机构内，转动所述针筒完成针头与所述针筒的分离，全程不需要人工手动接触针头，避免分离针头和所述针筒时，针头对人工造成伤害。

虽然该专利所述机构在一定程度上可以达到针筒分离的目的，但其核心过程还是需要手动转动针筒才能达到分离的目的，增加了操作者工作步骤，同时手动操作不便控制，也易出现针尖分离不彻底的问题，相对分离效率较低，使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注射器针头自动分离装置，能够解决现有分离装置针尖分离不彻底、分离效率较低和使用不方便的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种注射器针头自动分离装置，包括针筒夹持机构、针尖夹持机构和针尖收纳盒；所述针筒夹持机构设置在上部壳体上，所述针筒夹持机构下方设置有针尖夹持机构，所述针尖夹持机构底部设置有旋转齿轮，所述旋转齿轮通过传动机构与电机动力连接，所述针筒夹持机构侧边还设置有第一感应机构，所述针尖夹持机构下方设置有第二感应机构，下部壳体上设置有集成控制板，所述电机、第一感应机构和第二感应机构分别与集成控制板相连接，所述针尖夹持机构下方设置有针尖收纳盒。

进一步的，所述上部壳体顶部设置有通孔，所述针筒夹持机构包括限位块、弹性伸缩机构和固定块，所述弹性伸缩机构设置在限位块和固定块之间，所述固定块固定设置在上部壳体内壁上，所述针筒夹持机构设置有多个且均匀分布在通孔四周，当针筒接触并挤压第一感应机构的感应块后，所述第一感应机构处于激活状态，当针筒离开所述感应块后，所述第一感应机构处于非激活状态。

进一步的，所述针尖夹持机构设置在导向机构内，所述导向机构固定设置在中部壳体上，所述导向机构设置为环形结构，其内壁上对称设置有第一圆弧和第二圆弧，所述针尖夹持机构包括第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块和第二夹持块分别设置在第一安装基座和第二安装基座上，所述第一安装基座和第二安装基座底部设置有第一滑动块和第二滑动块，所述第一滑动块和第二滑动块底部设置有滑动槽且分别连接在滑动轨道上，所述第一滑动块和第二滑动块之间设置有夹持弹性伸缩机构，所述滑动轨道固定设置在固定基座上，所述固定基座通过连接轴与旋转齿轮相连接，所述旋转齿轮通过扶正轴承设置在齿轮基座上，所述齿轮基座固定设置在底部壳体上，所述电机固定设置在齿轮基座下方，所述电机动力输出端通过传动齿轮与旋转齿轮动力连接；所述第一安装基座和第二安装基座上分别设置有第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮和第二滚轮分别与导向机构的内壁接触连接。

进一步的，所述导向机构包括内环和外环，所述内环外壁上设置有凸块，所述外环内壁上设置有与凸块对应的卡槽，所述内环内壁上对称设置有第一圆弧和第二圆弧，所述内环通过对称的两个半圆环组成。

进一步的，所述第一圆弧和第二圆弧的长度远小于内环的长度，所述第一圆弧和第二圆弧的半径大于内环的直径。

进一步的，所述第一夹持块和第二夹持块前端设置有与针尖端部相匹配的卡槽，所述固定基座、连接轴和旋转齿轮中心均设置有孔，所述孔与上部壳体顶部设置的通孔中心轴线一致。

进一步的，底部壳体上设置有LED声光元件，所述LED声光元件与集成控制板相连接，完成一个工作周期后，LED声光元件提醒更换针筒。

进一步的，所述针尖收纳盒底部设置有滑动轨道，所述针尖收纳盒盒体内设置有第三感应机构，所述第三感应机构与集成控制板相连接。

进一步的，所述上部壳体、中部壳体、底部壳体和针尖收纳盒之间设置有密封胶条。

一种注射器针头自动分离装置的分离方法，包括如下步骤：

S1、原始状态，第二感应机构与针尖夹持机构触发感应，此时调整针尖夹持机构和导向机构之间的位置，使其触发感应时，所述针尖夹持机构的第一夹持块和第二夹持块处于分离状态，即第一滚轮和第二滚轮处于导向机构上第一圆弧和第二圆弧位置处；

S2、初始状态，集成控制板通电，电机通电转动，使所述针尖夹持机构触发第二感应机构两次感应，触发第二次感应时，电机断电，装置处于待机状态；

S3、安装针筒，将针筒向下插入上部外壳的通孔中，针筒夹持机构夹紧针筒，同时触发第一感应机构感应，延迟一段时间后，集成控制板控制电机通电并控制电机转动方向，使针尖夹持机构相对针筒与针尖配合螺旋的方向，反向旋转；

S4、自动拆卸针尖，所述针尖夹持机构中第一夹持块和第二夹持块受导向机构的限位作用，在转动的同时，第一夹持块和第二夹持块相对处于靠拢状态，并夹持针尖端部跟随夹具转动，同时开始卸扣；

S5、自动丢弃针尖，当所述第二感应机构第N次触发感应时，电机断电，此时，所述第一滚轮和第二滚轮处于导向机构第一圆弧和第二圆弧位置，所述针尖夹持机构的夹具处于分离状态并松开针尖的夹持，所述针尖脱离针筒并由于重力作用向下，通过夹持机构齿轮内孔落入所述针尖收纳盒中；

S6、取出针筒，针尖脱离针筒后，延时一段时间，所述集成控制板控制LED声光元件，开始闪烁发声，提醒更换针筒，操作人员向上取出针筒即完成一次针筒、针尖分离；

S7、取出收纳盒，所述针尖收纳盒内收集的针尖达到一定位置，第三感应机构触发感应，所述集成控制板控制LED声光元件，开始闪烁发声，提醒操作人员清理针尖收纳盒。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明结构简单、使用简便、分离效率高；利用集成控制板、感应机构、电机按照逻辑方式进行运转，并通过针筒夹持机构、针尖夹持机构，夹紧针尖进行卸扣，针尖夹持机构在旋转一定周期后完成卸扣后松开针尖，针尖自动落入收纳盒中，整个卸扣和丢弃针尖过程自动进行，不需要人为干预；

2、本发明具备报警提醒功能，稳定可靠，卸扣速度快，效率高，有效解决了原有针筒、针尖分离机构需要手动转动针筒的问题，简化了操作者工作步骤，解决了分离效率低、分离不彻底的问题。

附图说明：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明组成结构示意图。

图3为本发明中针尖夹持机构的松开示意图。

图4为本发明中针尖夹持机构的夹紧示意图。

图5为本发明中针尖夹持机构的正视图。

图6为本发明中针尖夹持机构的立体结构示意图。

图7为本发明中针筒夹持机构的结构示意图。

附图标记说明：1-针筒、2-上部壳体、3-针筒夹持机构、4-第一夹持块、5-导向机构、7-中部壳体、8-针尖收纳盒、10-旋转齿轮、11-传动齿轮、12-集成控制板、13-电机、14-第二感应机构、16-第一感应机构、17-夹持弹性伸缩机构、18-内环、19-第一安装基座、20-第一滚轮、21-第一圆弧、22-孔、23-第二夹持块、24-第二圆弧、25-第二滚轮、26-第二安装基座、27-第一滑动块、28-第二滑动块、29-固定基座、30-限位块、31-弹性伸缩机构、32-固定块。

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。

实施例1

一种注射器针头自动分离装置，包括针筒夹持机构3、针尖夹持机构和针尖收纳盒8；所述针筒夹持机构设置在上部壳体2上，所述上部壳体2顶部设置有通孔，所述针筒夹持机构3包括限位块30、弹性伸缩机构31和固定块32，所述弹性伸缩机构31设置在限位块30和固定块32之间，所述固定块32固定设置在上部壳体2内壁上，所述限位块30与针筒筒体接触，所述针筒夹持机构3设置有多个且均匀分布在通孔四周，针筒设置在限位块30之间，由于弹性作用，所述针筒夹持机构3夹紧所述针筒，并依靠摩擦力限制其在轴向和径向方向移动，所述针筒夹持机构3侧边还设置有第一感应机构16，所述第一感应机构16设置弹性复位感应块，当针筒接触并挤压所述第一感应机构感应块后，所述第一感应机构处于激活状态，当针筒离开所述感应块后，所述第一感应机构处于非激活状态；

所述针筒夹持机构3下方设置有针尖夹持机构，所述针尖夹持机构下方设置有针尖收纳盒8，所述针尖夹持机构设置在导向机构5内，所述导向机构5固定设置在中部壳体上，所述导向机构5设置为环形结构，其内壁上对称设置有第一圆弧21和第二圆弧24，所述第一圆弧21和第二圆弧24的长度远小于内环的长度，所述第一圆弧21和第二圆弧24的半径大于内环的直径，所述针尖夹持机构包括第一夹持块4和第二夹持块23，所述第一夹持块4和第二夹持块23分别设置在第一安装基座19和第二安装基座26上，所述第一安装基座19和第二安装基座26底部设置有第一滑动块27和第二滑动块28，所述第一滑动块27和第二滑动块28底部设置有滑动槽且分别连接在滑动轨道上，所述第一滑动块27和第二滑动块28之间设置有夹持弹性伸缩机构17，夹持弹性伸缩机构17采用弹簧装置，所述滑动轨道固定设置在固定基座29上，所述固定基座29通过连接轴与旋转齿轮10相连接，所述旋转齿轮10通过扶正轴承设置在齿轮基座上，所述齿轮基座固定设置在底部壳体上，所述电机13固定设置在齿轮基座下方，所述第一夹持块4和第二夹持块23前端设置有与针尖端部相匹配的卡槽，所述固定基座29、连接轴和旋转齿轮10中心均设置有孔，所述孔与上部壳体2顶部设置的通孔中心轴线一致，所述电机动力输出端通过传动齿轮与旋转齿轮10动力连接；所述第一安装基座19和第二安装基座26上分别设置有第一滚轮20和第二滚轮25，所述第一滚轮20和第二滚轮25分别与导向机构5的内壁接触连接，设置的导向机构5相对壳体固定，所述针尖夹持机构在电机的带动下相对导向机构5进行旋转；

在进行旋转的过程中，设置的第一滚轮20和第二滚轮25在导向机构5内壁上滚动，第一滑动块27和第二滑动块28在受到导向机构5内壁的压力作用下，相对靠拢，使第一夹持块4和第二夹持块23加紧针尖，并进行旋转，第一滚轮20和第二滚轮25在转动至第一圆弧21和第二圆弧24内时，第一滚轮20和第二滚轮25受到的压力减小，第一滑动块27和第二滑动块28在夹持弹性伸缩机构17的作用下，相背运动，使第一夹持块4和第二夹持块23松开针尖；针尖通过通孔落入针尖收纳盒8，转动一个周期，第一夹持块4和第二夹持块23周期性相对靠拢和分离一次，当相对靠拢时所述夹具与所述针尖端部接触并加紧针尖带动其一起转动，当相对分离时，所述夹具脱离针尖端部，所述针尖夹持机构下方设置有第二感应机构14，下部壳体7上设置有集成控制板12，所述电机13、第一感应机构16和第二感应机构14分别与集成控制板12相连接，所述第二感应机构14位于齿轮基座侧壁，第一夹持块4和第二夹持块23进行旋转时，与第二感应机构14接触并触发感应信号一次；集成控制板12设置于底部壳体的侧壁，用于接收和处理感应器信号，并实时控制所述齿轮电机转动和停止；

所述针尖收纳盒8设置在底部壳体内，所述针尖收纳盒8底部设置有滑动轨道，针尖收纳盒8相对于底部壳体滑动，针尖收纳盒8设置为矩形腔体结构，当所述针尖收纳盒向内移动时，其腔体正对所述旋转齿轮的通孔，所述针尖脱离后落入所述收纳盒中，所述上部壳体、中部壳体、底部壳体和针尖收纳盒8之间设置有密封胶条，确保针尖分离后，针筒内有害物质不宜挥发出来。

本实施例结构简单、使用简便、分离效率高；利用集成控制板、感应机构、电机按照逻辑方式进行运转，并通过针筒夹持机构、针尖夹持机构，夹紧针尖进行卸扣，针尖夹持机构在旋转一定周期后完成卸扣后松开针尖，针尖自动落入收纳盒中，整个卸扣和丢弃针尖过程自动进行，不需要人为干预。

实施例2

在实施例1的基础上，所述导向机构5包括内环和外环，所述内环外壁上设置有凸块，所述外环内壁上设置有与凸块对应的卡槽，所述内环内壁上对称设置有第一圆弧21和第二圆弧24，所述内环通过对称的两个半圆环组成，导向机构5设置为内环和外环，相对于一体式导向机构的设计便于安装拆卸。

实施例3

在实施例1-2的基础上，底部壳体上设置有LED声光元件，所述LED声光元件与集成控制板12相连接，完成一个工作周期后，LED声光元件提醒操作人员更换针筒。

实施例4

在实施例1-3的基础上，所述针尖收纳盒8盒体内设置有第三感应机构，所述第三感应机构与集成控制板12相连接，当针尖累积高度到一定位置时，通过所述集成控制板连接控制的LED声光元件，提醒操作人员清理收纳盒。

一种注射器针头自动分离装置的分离方法如下：

将第二感应机构14与针尖夹持机构触发感应，此时调整针尖夹持机构和导向机构5之间的位置，使其触发感应时，所述针尖夹持机构的第一夹持块4和第二夹持块23处于分离状态，即第一滚轮20和第二滚轮25处于导向机构5上第一圆弧21和第二圆弧24位置处；然后集成控制板12通电，电机通电转动，使所述针尖夹持机构触发第二感应机构14两次感应，触发第二次感应时，电机断电，装置处于待机状态；此时将针筒向下插入上部外壳2的通孔中，针筒夹持机构3夹紧针筒，同时触发第一感应机构16感应，延迟一段时间后，集成控制板12控制电机通电并控制电机转动方向，使针尖夹持机构相对针筒与针尖配合螺旋的方向，反向旋转；此时，所述针尖夹持机构中第一夹持块4和第二夹持块23受导向机构的限位作用，在转动的同时，第一夹持块4和第二夹持块23相对处于靠拢状态，并夹持针尖端部跟随夹具转动，同时开始卸扣；当所述第二感应机构14第N次触发感应时根据针尖与针筒的螺旋国家标准，此处N一般设置为2，N可以根据不同针尖与针筒的螺旋圈数进行设置，电机断电，此时，所述第一滚轮20和第二滚轮25处于导向机构第一圆弧21和第二圆弧24位置，所述针尖夹持机构的夹具处于分离状态并松开针尖的夹持，所述针尖脱离针筒并由于重力作用向下，通过夹持机构齿轮内孔落入所述针尖收纳盒中；针尖脱离针筒后，延时一段时间，所述集成控制板12控制LED声光元件，开始闪烁发声，提醒更换针筒，操作人员向上取出针筒即完成一次针筒、针尖分离；所述针尖收纳盒8内收集的针尖达到一定位置，第三感应机构触发感应，所述集成控制板12控制LED声光元件，开始闪烁发声，提醒操作人员清理针尖收纳盒。

在本说明书中所谈到的“实施例”，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。