一种针筒胶塞的自动组合加工设备及其组装方法与流程

本发明涉及医疗器械领域，具体为一种针筒胶塞的自动组合加工设备及其组装方法。

背景技术：

1、一次性注射器主要由针筒筒体、橡胶胶塞以及推杆组成，胶塞装配质量直接决定注射器的密封性能，现有装配分为两类工艺，一类为将推杆与胶塞在筒外预组装为芯杆组件，再整体压入针筒，该方式虽可提前检测卡接质量，但预装配后胶塞被推杆撑开，整体外径增大，压入针筒时胶塞密封唇边极易发生翻卷，另一类为胶塞单独压入针筒，再于筒内装配推杆的装配工艺，目前被大量用于注射器批量生产。

2、现有针筒胶塞装配设备大多采用自动化装配转盘完成装配作业，针筒经由输送线输送至装配转盘，针筒与装配转盘之间仅为简易承接放置，二者处于可活动非锁止状态，装配转盘回转带动针筒转运至胶塞压装工位下方，受转盘启停冲击震动与输送上料位置偏差以及针筒与转盘之间存在装配间隙的共同影响，针筒容易发生偏移偏转，难以保证针筒中心与胶塞压装机构的中心保持同一竖直线，当对胶塞执行压装作业时，同轴度偏差会造成胶塞密封唇边受针筒筒口锐边挤压，引发胶塞翻边褶皱，甚至刮落橡胶微粒残留在针筒内腔，装配完成后易出现注射器漏液或活塞滑动阻力异常等质量缺陷，直接提升产品装配报废率。

3、综上所述，现有针筒胶塞装配设备多采用装配转盘作业，针筒由输送线送至转盘上仅简易放置，转盘转运受震动间隙影响，压装时胶塞在针筒内易翻边，引发漏液阻力异常，提高产品报废率。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种针筒胶塞的自动组合加工设备及其组装方法，以解决针筒由输送线送至转盘上仅简易放置，转盘转运受震动间隙影响，压装时胶塞在针筒内易翻边，提高产品报废率的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针筒胶塞的自动组合加工设备，包括机床，所述机床上设置有装配盘，所述装配盘的底部设置有固定盘，其中固定盘可跟随装配盘一同进行转动，所述装配盘上设置有定位组件与装夹组件；

3、所述定位组件包括设置于固定盘上的顶杆，其顶杆用于插入针筒的底端开口，并且顶杆的底部与配重块相连接，所述机床上开设有与配重块配合的异形滑槽；

4、所述装夹组件包括设置于固定盘上的夹板，所述夹板位于顶杆的两侧，用于固定针筒的外壁，并且夹板可通过配重块进行装夹开合。

5、通过采用上述技术方案，依托异形滑槽的轨迹导向作用，顶杆运行至针筒输送线工位时执行顶升动作，顶杆插入针筒底部开口实现针筒径向定位，保障针筒输送过程中姿态竖直，在配重块通过异形滑槽向下移动的过程中，支撑杆联动拉动夹板向内滑移，顶杆完成退避的同步时刻，夹板抱紧限位针筒的外壁，实现针筒外周向夹持定位，保障胶塞与针筒装配的同轴度。

6、本发明进一步设置为，所述机床上位于装配盘处分别设置有针筒输送线、胶塞放置组件与胶塞压入组件，其中在胶塞放置组件处设置有胶塞输送线。

7、作为优选地，针筒输送线用于向装配盘工位连续供给待装配的针筒，胶塞输送线向胶塞放置组件供给胶塞，胶塞放置组件拾取胶塞并将胶塞安置于针筒筒口，胶塞压入组件再将安置到位的胶塞压入针筒内部，各部件沿装配盘回转路径依次排布，随装配盘分度转位依次完成针筒上料、胶塞投放与胶塞压入的连续装配工序。

8、本发明进一步设置为，所述异形滑槽内的底部位置处呈高低不平设置，其中顶杆在针筒输送线处呈顶升状态，在胶塞放置组件与胶塞压入组件处呈下滑状态。

9、作为优选地，当配重块处于异形滑槽的高位段时，其顶杆自身会处于顶升状态，用于针筒的对接矫正，当配重块处于异形滑槽的低位段时，其支撑杆会带动夹板完成对针筒外壁的装夹工作，不影响后续胶塞装配工序的空间干涉。

10、本发明进一步设置为，所述顶杆的顶端设置有锥形坡面，在锥形坡面上半部分外径小于针筒底部开口，用于针筒的导向导入，在锥形坡面下半部分外径大于针筒底部开口，用于针筒的限位承托。

11、作为优选地，针筒落料对接时，锥形顶端可起到导向对中作用，利于对针筒的快速卡合就位，顶杆下部的外径大于针筒的底部开口，针筒依靠自重下落过程中，顶杆逐步填充支撑针筒底部，进一步约束针筒姿态，有效抑制了针筒的偏移倾斜，有效提升了工位上针筒竖直定位的稳定性。

12、本发明进一步设置为，所述胶塞放置组件包括第一框架、真空吸头与第一无杆气缸，所述第一框架上设置有第一无杆气缸，其用于带动真空吸头进行滑动。

13、作为优选地，第一框架为第一无杆气缸提供安装支撑，第一无杆气缸驱动真空吸头实现位移滑动，真空吸头依靠负压吸附胶塞输送线上的胶塞，再将胶塞移送下放至装配盘上针筒的筒口位置，以此完成胶塞的取料与对位投放作业。

14、本发明进一步设置为，所述胶塞压入组件包括第二框架、第二无杆气缸、滑动架与压杆，所述第二框架上设置有第二无杆气缸，其中第二无杆气缸用于驱动滑动架进行移动，并且压杆用于针筒内胶塞的下压作业。

15、作为优选地，第二框架为第二无杆气缸提供固定安装基础，第二无杆气缸驱动滑动架实现往复位移，滑动架带动压杆同步运动，压杆下压对置于针筒筒口的胶塞施加压力，将胶塞压装至针筒内部，以此完成胶塞与针筒的压合装配作业。

16、本发明进一步设置为，所述配重块的顶部铰接有支撑杆，其中支撑杆的一端与滑块相互铰接，并且在滑块的顶部连接有夹板。

17、作为优选地，在配重块自身处于异形滑槽内上下移动时，其配重块会带动支撑杆进行滑动，通过与滑块之间的铰接作用下，使得滑块推动顶部的夹板进行位移，由此完成夹板的装夹开合作业。

18、本发明进一步设置为，所述装配盘的外壁开设有数组凹槽，其中凹槽用于承接针筒，并且在凹槽的内壁设置有柔性保护套。

19、作为优选地，装配盘外壁均匀开设的多组凹槽用于限位承接待加工针筒，实现针筒的周向定位与工位承载，同时凹槽内壁设置的柔性保护套可贴合针筒外壁，避免刚性夹持磕碰造成针筒外壁的磨损。

20、一种针筒胶塞的自组装方法，其采用权利要求1所述的一种针筒胶塞的自动组合加工设备，包括以下步骤：

21、步骤一：针筒输送线将待装配针筒输送至装配盘工位，装配盘带动固定盘同步回转，配重块沿异形滑槽的高位段运动，顶杆处于顶升状态向上伸出，此时夹板处于张开状态，不干涉针筒上料就位；

22、步骤二：装配盘继续回转，配重块沿异形滑槽轨迹由高位向低位滑动，带动顶杆向下位移，使顶杆从针筒底部开口退出，解除针筒底部的支撑定位，配重块下行同时带动铰接的支撑杆动作，支撑杆拉动滑块滑移，驱动两侧夹板向内收拢，对针筒外壁实施外周夹持定位，完成针筒的同轴装夹；

23、步骤三：设备运转至胶塞放置组件工位，胶塞输送线完成胶塞供料，装配盘带动已放置胶塞的针筒转位至胶塞压入组件工位，完成胶塞与针筒的压合装配作业，装配盘继续旋转，夹板随配重块沿异形滑槽轨迹运动向外张开，解除对成品针筒的外壁夹持，实现成品出料。

24、通过采用上述技术方案，通过顶杆运行至针筒输送线工位时执行顶升动作，顶杆插入针筒底部开口实现针筒径向定位，保障针筒输送过程中姿态竖直，在配重块通过异形滑槽向下移动的过程中，支撑杆联动拉动夹板向内滑移，实现针筒外周向夹持定位，保障胶塞与针筒装配的同轴度。

25、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

26、1、本发明通过在装配盘的底部设置有固定盘，其跟随装配盘一同进行转动，在固定盘上设置有顶杆，固定盘布设顶杆，依托异形滑槽的轨迹导向作用，顶杆运行至针筒输送线工位时执行顶升动作，顶杆插入针筒底部开口实现针筒径向定位，保障针筒输送过程中姿态竖直，装配盘持续回转过程中，异形滑槽驱动配重块下行，带动顶杆从针筒底部退出，消除顶杆对后续胶塞装配工序的空间干涉，为胶塞压入作业提供作业空间；

27、2、本发明通过在配重块上铰接有支撑杆，在配重块通过异形滑槽向下移动的过程中，支撑杆联动拉动夹板向内滑移，顶杆完成退避的同步时刻，夹板抱紧限位针筒的外壁，实现针筒外周向夹持定位，保障胶塞与针筒装配的同轴度，有效的规避装配过程中胶塞发生翻边褶皱缺陷，显著降低产品报废率，提升装配成型质量；

28、3、本发明通过顶杆的顶端呈锥形设置，针筒落料对接时，锥形顶端可起到导向对中作用，利于对针筒的快速卡合就位，顶杆下部的外径大于针筒的底部开口，针筒依靠自重下落过程中，顶杆逐步填充支撑针筒底部，进一步约束针筒姿态，有效抑制了针筒的偏移倾斜，有效提升了工位上针筒竖直定位的稳定性。