阅读说明：本技术 自动掰安瓿瓶机 (Automatic ampoule breaking machine ) 是由 范敏 王蓉 董乐 李紫芬 李鹏辉 刘珊 刘春桃 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自动掰安瓿瓶机,包括：传送板,其上设有用于定位安瓿瓶的安装槽；设于预设掰断位置的机械臂组件,用于掰断安瓿瓶；连接于传送板的传送板驱动组件,用于驱动传送板沿预设传送方向朝向预设掰断位置运动；检测装置,用于检测安瓿瓶是否运动到预设掰断位置；控制装置,机械臂组件、传送板驱动组件、检测装置均电连接控制装置。基于该自动掰安瓿瓶机,传送板驱动组件可将传送板上的安瓿瓶沿预设传送方向传送,当检测装置检测到安瓿瓶运动到预设掰断位置时,控制装置控制机械臂组件按照预设的路径运动即可掰断安瓿瓶,从而实现安瓿瓶的自动掰断,无需人工掰断安瓿瓶,安全性较高,且提高了掰安瓿瓶的效率。(The invention discloses an automatic ampoule bottle breaking machine which comprises a conveying plate, a mechanical arm assembly, a conveying plate driving assembly, a detection device and a control device, wherein the conveying plate is provided with a mounting groove for positioning an ampoule bottle, the mechanical arm assembly is arranged at a preset breaking position and used for breaking the ampoule bottle, the conveying plate driving assembly is connected to the conveying plate and used for driving the conveying plate to move towards the preset breaking position along a preset conveying direction, the detection device is used for detecting whether the ampoule bottle moves to the preset breaking position, and the control device, the mechanical arm assembly, the conveying plate driving assembly and the detection device are all electrically connected with the control device.)

自动掰安瓿瓶机

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种自动掰安瓿瓶机。

背景技术

目前，临床护理人员在配制安瓿装药液时，均采用徒手掰安瓿瓶，由于被掰开的安瓿瓶边缘通常较尖锐，容易划伤护理人员的手部，护理人员的安全无法得到保障。

因此，如何提高掰安瓿瓶操作的安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自动掰安瓿瓶机，能够更加安全地掰安瓿瓶。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动掰安瓿瓶机，包括：

传送板，其上设有用于定位安瓿瓶的安装槽；

设于预设掰断位置的机械臂组件，用于掰断安瓿瓶；

连接于所述传送板的传送板驱动组件，用于驱动所述传送板沿预设传送方向朝向所述预设掰断位置运动；

检测装置，用于检测安瓿瓶是否运动到所述预设掰断位置；

控制装置，所述机械臂组件、所述传送板驱动组件、所述检测装置均电连接所述控制装置。

优选地，所述传送板中空设置，所述传送板的顶壁上沿所述预设传送方向依次设置至少两个所述安装槽，所述安装槽贯穿所述顶壁。

优选地，所述检测装置为距离检测传感器，所述传送板的侧壁上贯穿设有用于所述距离检测传感器检测与所述安瓿瓶的距离的检测孔，所述检测孔沿所述预设传送方向延伸。

优选地，所述传送板内设有用于托住安瓿瓶瓶底的升降板，所述传送板上位于所述预设传送方向上的端壁上贯穿设有升降孔，所述升降孔包括沿上下方向延伸的升降段和设于所述升降段上方与所述升降段构成L形结构的定位段，所述升降板的端部可滑动地设于所述升降孔中。

优选地，所述升降板包括用于托住安瓿瓶瓶底的提板和枢接于所述提板端部的定位转块，且枢接轴沿上下方向延伸；所述定位转块可滑动地设于所述升降孔中；所述传送板中固定有与各所述安装槽相对应连通的安装套筒，所述安装套筒的底部设有与所述升降段相对应的升降限位槽，以限定所述提板相对于所述安装套筒的运动方向为上下方向，所述提板滑动连接于所述升降限位槽。

优选地，还包括外壳，所述外壳的顶部设有截面为倒T形的沿所述预设传送方向延伸的直线滑槽，所述传送板为与所述直线滑槽相适配的倒T形结构，所述传送板滑动连接于所述直线滑槽。

优选地，所述直线滑槽为沿所述预设传送方向贯穿所述外壳的通槽，所述传送板沿所述预设传送方向上的端壁外表面设有拉环。

优选地，所述机械臂组件包括底座、第一摆臂和第二摆臂；所述底座上设有第一旋转电机，所述第一摆臂的第一端连接于所述第一旋转电机的输出轴，所述第一摆臂的第二端设有第二旋转电机，所述第二摆臂的第一端连接于所述第二旋转电机的输出轴，所述第二摆臂的第二端设有第三旋转电机，所述第三旋转电机的输出轴上固定设有用于卡住安瓿瓶的安瓿旋盖；所述第一旋转电机、所述第二旋转电机与所述第三旋转电机三者的输出轴相平行。

优选地，所述机械臂组件的下方设有用于收集安瓿瓶被掰断的安瓿颈的收集盒。

优选地，所述传送板驱动组件包括：

传送旋转电机；

固定于所述传送旋转电机的输出轴的传送齿轮；

固定于所述传送板的传送齿条，所述传送齿条与所述传送齿轮啮合配合。

本发明提供的自动掰安瓿瓶机，包括：传送板，其上设有用于定位安瓿瓶的安装槽；设于预设掰断位置的机械臂组件，用于掰断安瓿瓶；连接于传送板的传送板驱动组件，用于驱动传送板沿预设传送方向朝向预设掰断位置运动；检测装置，用于检测安瓿瓶是否运动到预设掰断位置；控制装置，机械臂组件、传送板驱动组件、检测装置均电连接控制装置。

基于该自动掰安瓿瓶机，传送板驱动组件可将传送板上的安瓿瓶沿预设传送方向传送，当检测装置检测到安瓿瓶运动到预设掰断位置时，控制装置控制机械臂组件按照预设的路径运动即可掰断安瓿瓶，从而实现安瓿瓶的自动掰断，无需人工掰断安瓿瓶，安全性较高，且提高了掰安瓿瓶的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供自动掰安瓿瓶机的第一方向结构图；

图2为本发明所提供自动掰安瓿瓶机的第二方向结构图；

图3为本发明所提供自动掰安瓿瓶机的第三方向结构图；

图4为本发明所提供自动掰安瓿瓶机的第四方向结构图；

图5为本发明所提供自动掰安瓿瓶机的第一局部结构图；

图6为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中外壳的结构图；

图7为本发明所提供自动掰安瓿瓶机的第二局部结构图；

图8为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中机械臂组件的结构图；

图9为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中传送板、距离检测传感器、传送板驱动组件的位置关系图；

图10为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中传送板、距离检测传感器的位置关系图；

图11为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中传送板安装升降板后的第一方向结构图；

图12为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中传送板安装升降板后的第二方向结构图；

图13为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中传送板的结构图；

图14为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中升降板的结构图；

图15为本发明所提供自动掰安瓿瓶机中传送板的侧视图。

附图标记：

1-外壳，1-1-直线滑槽，2-机械臂组件，3-距离检测传感器，4-传送旋转电机，5-控制装置，6-锂电池，7-电机驱动器，8-安瓿瓶，9-传送板，9-1-升降孔，9-11-升降段，9-12-定位段，9-2-安装槽，9-3-安装套筒，9-31-升降限位槽，9-4-顶壁，9-5-端壁，9-6-侧壁，9-7-检测孔，10-收集盒，10-1-凹口，11-拉环，12-开关，13-第一摆臂，14-安瓿旋盖，15-底座，16-升降板，16-1-提板，16-2-定位转块，17-防滑胶圈，18-传送齿条，19-电源线，20-防滑垫，21-第二摆臂，22-传送齿轮。

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。

本发明的核心是提供一种自动掰安瓿瓶机，能够更加安全地掰安瓿瓶。

需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明所提供自动掰安瓿瓶机的一种具体实施例中，包括：传送板9、机械臂组件2、传送板驱动组件、检测装置和控制装置5。

传送板9上设有用于定位安瓿瓶8的安装槽9-2，安瓿瓶8可在传送板9的带动下运动。机械臂组件2设置在预设掰断位置，用于掰断安瓿瓶8。传送板驱动组件连接于传送板9，传送板驱动组件用于驱动传送板9沿预设传送方向朝向预设掰断位置运动。检测装置用于检测安瓿瓶8是否运动到预设掰断位置。机械臂组件2、传送板驱动组件、检测装置分别电连接控制装置5，控制装置5可以根据检测装置的检测结果控制机械臂组件2和传送板驱动组件的启停与动作。

基于本实施例提供的自动掰安瓿瓶机，传送板驱动组件可将传送板9上的安瓿瓶8沿预设传送方向传送，当检测装置检测到安瓿瓶8运动到预设掰断位置时，控制装置5控制机械臂组件2按照预设的路径运动即可掰断安瓿瓶8，从而实现安瓿瓶8的自动掰断，无需人工掰断安瓿瓶8，安全性较高，且提高了掰安瓿瓶8的效率。

进一步地，请参考图11，传送板9中空设置，传送板9的顶壁9-4上沿预设传送方向依次设置至少两个安装槽9-2，安装槽9-2贯穿顶壁9-4。其中，安装槽9-2优选与安瓿瓶8仿形设计，例如，安装槽9-2为圆孔结构，以避免安瓿瓶8在传送过程中晃动。优选地，安装槽9-2的槽壁上设置防滑胶圈17，可增加安瓿瓶8与安装槽9-2之间的摩檫力，防止在传送板驱动组件运转时安瓿瓶8脱离传送板9，传送板9的中空设计能够减轻传送板9的重量，可节约成本。

进一步地，检测装置为距离检测传感器3，距离检测传感器3电连接于控制装置5。可选地，距离检测传感器3为超声波传感器或红外传感器。请参考图9至图11，传送板9的侧壁9-6上贯穿设有用于距离检测传感器3检测与安瓿瓶8的距离的检测孔9-7，检测孔9-7沿预设传送方向延伸，检测孔9-7具体可为长圆孔。

使用距离检测传感器3测距可检测传送板9带动安瓿瓶8的运动情况，当检测到物体与距离检测传感器3相距设定距离时，控制装置5判定安瓿瓶8运动到预设掰断位置，进而控制传送板驱动组件停止运行，控制机械臂组件2进行掰断动作。以距离检测传感器3为超声波传感器为例，超声波传感器的检测信号可经检测孔9-7进入传送板9内部并打到安瓿瓶8侧面上，由于安瓿瓶8的侧面为圆弧形面，超声波传感器检测到反馈声波距离会随着传送板9的运动而变化，当超声波传感器检测到反馈声波距离达设定的最短距离时，表示安瓿瓶8移动到了预设掰断位置，超声波传感器输出信号至控制装置5，进而机械臂组件2就可开始工作。

显然，在其他实施例中，检测装置还可以为摄像装置，控制装置5根据摄像装置的拍摄结果确定安瓿瓶8的位置。

进一步地，请参考图12至图15，传送板9内设有用于托住安瓿瓶8瓶底的升降板16。传送板9上位于预设传送方向上的端壁9-5上贯穿设有升降孔9-1，升降孔9-1包括沿上下方向延伸的升降段9-11和设于升降段9-11上方与升降段9-11构成L形结构的定位段9-12。升降板16的端部可滑动地设于升降孔9-1中。安瓿瓶8放入安装槽9-2后，瓶底压在升降板16上，通过推动升降板16的端部使升降板16在升降段9-11内向上滑动，升降板16可向上顶出安瓿瓶8，升降板16的端部运动至升降段9-11与定位段9-12的转角处后，将升降板16水平推入定位段9-12中，升降板16被定位在定位段9-12的高度，方便护理人员将掰断后的安瓿瓶8取出。

进一步地，请参考图13和图14，升降板16包括用于托住安瓿瓶8瓶底的提板16-1和枢接于提板16-1端部的定位转块16-2，定位转块16-2和提板16-1之间的枢接轴沿上下方向延伸。定位转块16-2可滑动地设于升降孔9-1中。传送板9中固定有与各安装槽9-2相对应连通的安装套筒9-3，安装套筒9-3的底部设有与升降段9-11相对应的升降限位槽9-31，以限定提板16-1相对于安装套筒9-3的运动方向为上下方向，提板16-1滑动连接于升降限位槽9-31。定位转块16-2即为升降板16的端部，在升降板16上升运动到升降段9-11与定位段9-12的转角位置时，提板16-1不会进行水平运动，相对于提板16-1转动定位转块16-2，将定位转块16-2搭在定位段9-12上，升降板16整体即被定位在定位段9-12的高度，从而使高度调节的过程中提板16-1与安瓿瓶8之间不会相对水平移动而发生摩擦，且可避免安瓿瓶8从提板16-1上掉落。

进一步地，自动掰安瓿瓶机还包括外壳1。可选地，外壳1可由PP(聚丙烯)塑料或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)塑料通过注塑加工制成，外壳1的尺寸可按需设置，例如，外壳1设置为直径300mm、高240mm的圆筒状结构。如图4至图6所示，外壳1的顶部设有截面为倒T形的沿预设传送方向延伸的直线滑槽1-1，如图9所示，传送板9为与直线滑槽1-1相适配的倒T形结构，传送板9滑动连接于直线滑槽1-1。直线滑槽1-1与传送板9呈倒T形配合，能够避免传送板9向上脱出直线滑槽1-1，再配合直线滑槽1-1的导向作用，可保证传送板9运动的平稳性。

进一步地，请参考图1，直线滑槽1-1为沿预设传送方向贯穿外壳1的通槽，传送板9沿预设传送方向上的端壁9-5外表面设有拉环11。可选地，拉环11为金属材质。根据安瓿瓶的型号不一样，不同种类传送板9上安装槽9-2的结构或尺寸不同，由于直线滑槽1-1为通槽，可人为沿预设传送方向拉动拉环11将传送板9顺利拉出直线滑槽1-1之外，以方便地更换与安瓿瓶型号对应的传送板9。

进一步地，请参考图8，机械臂组件2为多关节六轴机器人，具体包括底座15、第一摆臂13和第二摆臂21。底座15上设有第一旋转电机，第一摆臂13的第一端连接于第一旋转电机的输出轴，第一摆臂13的第二端设有第二旋转电机，第二摆臂21的第一端连接于第二旋转电机的输出轴，第二摆臂21的第二端设有第三旋转电机，第三旋转电机的输出轴上固定设有安瓿旋盖14。第一旋转电机、第二旋转电机与第三旋转电机三者的输出轴相平行。该机械臂组件2可柔性化驱动，精准实现掰断动作，重复定位精度可达0.02mm。

其中，底座15固定在外壳1的顶部。

其中，可选地，第一旋转电机、第二旋转电机、第三旋转电机为云台无刷电机MC-D-3505。第一旋转电机、第二旋转电机、第三旋转电机相配合控制第一摆臂13、第二摆臂21和安瓿旋盖14的角度与位置，掰断安瓿瓶的具体动作路径可预存在控制装置中，可实现机械臂组件2精准的掰断安瓿瓶8。

其中，第一摆臂13、第二摆臂21的长度可按需设置，例如，第一摆臂13长度为105mm，第二摆臂21长度为125mm，两者配合实现机械臂组件2的做功与归位。另外，第一摆臂13、第二摆臂21、底座15可为塑料壳体结构，具体可由PP(聚丙烯)塑料或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)塑料通过注塑加工制成。

其中，安瓿旋盖14可对人的手指做仿形设计。可选地，安瓿旋盖14两端有契合安瓿颈的轮廓外形的两个卡接凸起，以模拟人工掰安瓿的方式，安瓿旋盖14会以图1中箭头指示的逆时针方向旋转掰断安瓿颈。安瓿旋盖14上优选贴有防滑垫20，以增加与安瓿瓶8的摩擦力，可防止在安瓿旋盖14带动安瓿瓶8旋转过程中出现刺耳的声音。

进一步地，请参考图1，机械臂组件2的下方设有用于收集安瓿瓶8被掰断的安瓿颈的收集盒10。安瓿旋盖14掰断安瓿颈后，安瓿颈顺势落入收集盒10中进行收集，便于安瓿颈的清理。

其中，可选地，如图6和图7所示，收集盒10为半圆形盒子，尺寸可按需设置，例如，半径150mm、高120mm、壁厚2mm、容量大概为4升。收集盒10可拆卸固定于外壳1上，当收集盒10集满后，收集盒10可由人工自由从外壳1上取下，以将收集盒10中的安瓿颈倒入医院专有的锐器盒内。另外，收集盒10外侧设有用于手持或机器夹取的凹口10-1，以方便从外壳1上取出。

进一步地，请参考图9，传送板驱动组件包括传送旋转电机4、固定于传送旋转电机4的输出轴的传送齿轮22和固定于传送板9的传送齿条18，传送齿条18与传送齿轮22啮合配合。采用齿轮传动，传动精度较高。

其中，可选地，传送旋转电机4为步进电机。更具体地，对于步进电机的选用，通过相关力学计算得出系统运行所需力矩、功率等参数，进而选择惯量合适(本实施例选择转子惯量为等效负载惯量1/5的电机)、力矩及功率匹配的电机(电机最大允许输出力矩大于设备加减速最大需求力矩)，本实施例具体选择42BYG34-401A插线式电机。

另外，外壳1中设置锂电池6和电机驱动器7。其中，锂电池6具体可为24V大容量锂电池。由电源线19连接单极性直流电源或者通过锂电池6对设备中的用电部件供电。电机驱动器7电连接传送旋转电机4，电机驱动器7优选TB6600型，其与传送旋转电机4构成步进电机驱动系统，驱动特性优良，噪音小，震动小，发热量小，运行平稳等特点。外壳1的顶部设置开关12，以控制设备的总体运转，开关12具体电连接控制装置5。

进一步地，控制装置5具体为STM32单片机，STM32(ARM Cortex-M内核单片机)单片机具有高性能、低成本、低功耗的优点，可实现各个运动组件间的信号交互及控制运行，能够对机械臂组件2中的无刷云台电机的精确运行控制，从而实现机械臂精准的掰断安瓿瓶8。

本实施例所提供自动掰安瓿瓶机的工作原理如下：

当一个个安瓿瓶8被放置在传送板9的安装槽9-2中后，一键开启开关12，传送旋转电机4通过传送齿轮22、传送齿条18的传动配合距离检测传感器3的检测，将第一个安瓿瓶8移动至预设掰断位置。安瓿旋盖14两端有契合安瓿颈的轮廓外形的突出部分，并贴有防滑材料用来固定安瓿颈和防止产生噪音。接着，通过机械臂组件2模拟人工掰安瓿动作将安瓿颈部掰断，被掰断的安瓿颈可在安瓿旋盖14的带动下顺势掉入收集盒10中，然后机械臂组件2恢复至原始工作位置。传送板中余下的安瓿瓶8在传送旋转电机4的带动下继续与上述相同的步骤进行掰断操作，直到所有的安瓿瓶8掰完。关闭开关12，手动提起提板16-1，传送板9内的安瓿瓶8自动上升，护理人员可取出安瓿瓶8。除此之外，还可以根据安瓿瓶8的型号，手动拉动拉环11，更换外壳1上的传送板9。另外，当收集盒10集满后，可手动取出收集盒10，以将收集盒10中的安瓿颈倒入医院专有的锐器盒内。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的自动掰安瓿瓶机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。