止血敷料自动化喷涂装置及喷涂方法与流程

1.本发明涉及一种止血敷料自动化喷涂装置及喷涂方法。


背景技术：

2.止血敷料是在底板(载体)表面涂敷止血药物制成，底板一般用胶原或氧化再生纤维素制成，底板表面涂敷的止血药物为纤维蛋白原等蛋白类药物。由于药物制备成悬浊液后存在活性易损失、有粘性、易沉降等问题且止血药物通常成本较高，在涂敷过程中应尽量减少药物失活、损失以及保证均匀性等问题。
3.现有此类止血敷料产品的制备通常采用人工涂敷方式，这种方式高度依赖人工操作经验和操作熟练度，很难保证喷涂的均匀性和快速性，喷涂效率低，药物损耗高，产品质量参差不齐。


技术实现要素：

4.为解决上述一个或多个问题，本发明提供一种止血敷料自动化喷涂装置。
5.本发明所采用的技术方案为：
6.一种止血敷料自动化喷涂装置，用于向试剂料盘上布设底板的每一区域喷涂止血药液，包括电控单元以及电连接至电控单元的试剂料盘平移机构、喷嘴横移机构和喷液机构，试剂料盘设置在试剂料盘平移机构上，电控单元控制平移驱动电机驱动试剂料盘左右水平移动，喷嘴横移机构的喷嘴位于试剂料盘的上方，电控单元控制横移驱动电机驱动喷嘴前后水平移动，电控单元控制蠕动泵将喷液机构中的药液推进至设置在喷嘴横移机构上的喷嘴，使药液定量喷涂在布设有底板的试剂料盘的每一区域。
7.上述止血敷料自动化喷涂装置中，试剂料盘平移机构还设有第一直线模组和安装在第一直线模组上的试剂料盘托架，第一直线模组为直线滑轨结构，包括直线导轨、可滑动设置在直线导轨内的滑块和连接至滑块的可伸缩丝杆组件，平移驱动电机的输出轴连接至丝杆组件，试剂料盘托架位于直线导轨的上方且固定在第一直线模组的滑块上，试剂料盘设置在试剂料盘托架上。
8.上述止血敷料自动化喷涂装置中，喷嘴横移机构还设有第二直线模组和安装在第二直线模组上的喷嘴固定座，第二直线模组为直线滑轨结构，包括直线导轨、可滑动设置在直线导轨内的滑块和连接至滑块的可伸缩丝杆组件，横移驱动电机的输出轴连接至丝杆组件，喷嘴固定座固定在第二直线模组的滑块上，喷嘴设置在喷嘴固定座上且位于试剂料盘的上方。
9.上述止血敷料自动化喷涂装置中，所述喷液机构还设有喷管，该喷管连通药液与喷嘴横移机构上的喷嘴，并受蠕动泵推挤以将药液推进至喷嘴。
10.上述止血敷料自动化喷涂装置中，所述喷嘴为喷管喷口，喷管喷口端固定在喷嘴横移机构的喷嘴固定座上且开口向下。
11.上述止血敷料自动化喷涂装置中，所述电控单元包括控制器以及电连接至控制器
控制触屏，试剂料盘平移机构的平移驱动电机、喷嘴横移机构的横移驱动电机以及喷液系统的蠕动泵分别电连接至电控单元的控制器，控制器控制放置试剂料盘的试剂料盘托架水平移动、喷嘴横移机构带动喷嘴前后横向移动以及喷液系统中输送至喷嘴的药液流速、流量。
12.上述止血敷料自动化喷涂装置中，试剂料盘设有一个区域或多个区域，每一区域均布设底板；优选的，试剂料盘的多个区域呈阵列式分布。
13.上述止血敷料自动化喷涂装置中，试剂料盘的四个角部的上表面和下表面分别设有凹槽和凸起，以便多个试剂料盘叠放组合；试剂料盘平移机构的试剂料盘托架上设有与试剂料盘的凸起相匹配的固位槽；优选的，试剂料盘托架设有一个或多个上料区以便同时布置一个或多个试剂料盘。
14.本发明还提供一种止血敷料自动化喷涂方法，该方法采用上述任一项所述的止血敷料自动化喷涂装置进行操作，即利用电控单元控制试剂料盘托架左右水平移动、喷嘴固定座前后水平移动、喷液系统的蠕动泵按预定量抽取药液，使得喷嘴依次对准试剂料盘上的每一区域按预定路线(优选按照之字形路线)均匀喷涂药液；优选的，布置在试剂料盘托架上的试剂料盘设多个，电控单元通过一次操作完成对多个试剂料盘的逐个喷涂。
15.上述止血敷料自动化喷涂方法包括以下步骤：
16.参数设定：分别设定试剂料盘平移机构上的试剂料盘和喷嘴横移机构的喷嘴的移动速度，设定试剂料盘的每一区域的药液抽取量；
17.上料启动：启动上料按钮，控制器控制布置有试剂料盘的试剂料盘托架和喷嘴横移机构上的喷嘴移动至预定上料位，其中，试剂料盘的每一区域均布设有底板(载体)；
18.自动喷液：启动自动喷液按钮，控制器控制试剂料盘平移机构上的试剂料盘与喷嘴横移机构的喷嘴按照预定的规则移动，以选择试剂料盘上对应的区域，并针对试剂料盘的每一区域使喷嘴相对于试剂料盘对应的区域形成之字形喷液路线，直到完成试剂料盘的所有区域的喷液工作。
19.本发明的有益效果是：本发明装置通过设置电控单元以及分别电连接至电控单元的试剂料盘平移机构、喷液机构和喷嘴横移机构，由电控单元分别控制试剂料盘平移机构的平移驱动电机、喷嘴横移机构的横移驱动电机和喷液机构的蠕动泵，使设置在试剂料盘托架上的试剂料盘左右水平移动、安装在喷嘴横移机构的喷嘴前后水平移动以及喷液机构的蠕动泵针对试剂料盘的每一区域抽取预定量的药液，进而喷嘴相对于试剂料盘的每一区域形成预定形状的喷液路线(例如之字形喷液路线)，针对试剂料盘的每一区域实现快速、均匀喷涂药液，保持了药物活性，减少了药液损失，保证喷涂的均匀性，实现喷涂的自动化控制。
附图说明
20.图1是本发明止血敷料自动化喷涂装置的立体结构示意图；
21.图2a是测试台的立体结构示意图；
22.图2b是测试台打开装填的结构示意图；
23.图3a是试剂料盘平移机构的结构示意图一；
24.图3b是试剂料盘平移机构的结构示意图二；
25.图3c是图3b中a区域的内部安装的平移驱动电机的结构示意图；
26.图4a是喷嘴横移机构的结构示意图；
27.图4b是图4a中b区域的内部安装的横移驱动电机的结构示意图；
28.图5是喷液机构的结构示意图；
29.图6a是试剂料盘的正面结构示意图；
30.图6b是试剂料盘的背面结构示意图；
31.图6c是多组试剂料盘的叠放状态示意图；
32.图7是本发明止血敷料自动化喷涂装置的电连接框图。
33.图中附图标记表示为：
34.1-测试台，11-箱体，12-测试台面，13-双开门，14-支撑轮；
35.2-电控单元，21-控制器，22-控制触屏，23-电源；
36.3-试剂料盘平移机构，31-第一直线模组，32-平移驱动电机，33-试剂料盘托架，331-固位槽；
37.4-试剂料盘，41-凹槽，42-凸起；
38.5-喷液机构，51-蠕动泵，52-喷管；
39.6-喷嘴横移机构，61-支撑立柱，62-第二直线模组，63-横移驱动电机，64-喷嘴固定座,65-喷嘴。
具体实施方式
40.以下结合实施例及附图对本发明止血敷料自动化喷涂装置及喷涂方法进行详细说明。
41.本发明止血敷料自动化喷涂装置用于向布设有底板的试剂料盘的每一区域喷涂止血药物以制成止血敷料。图1为本发明止血敷料自动化喷涂装置的结构示例。该止血敷料自动化喷涂装置包括电控单元2以及电连接至电控单元2的试剂料盘平移机构3、喷液机构5和喷嘴横移机构6，试剂料盘设置在试剂料盘平移机构3上，并能够在平移驱动电机32驱动下平移往复运动(即左右水平移动)，喷嘴横移机构6的喷嘴65位于试剂料盘的上方，并能够在横移驱动电机63的驱动下横移往复移动(即前后水平移动)，喷液机构5中的药液通过一蠕动泵51推进至设置在喷嘴横移机构6上的喷嘴65，使药液定量喷涂在布设有底板的试剂料盘的每一区域。其中，电控单元2控制试剂料盘平移机构3的平移驱动电机32正反转动，使安装在试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4平移往复运动，控制喷嘴横移机构6的横移驱动电机63正反转动，使安装在喷嘴横移机构6上的喷嘴65沿与试剂料盘4平移方向相垂直的方向作线性往复运动；控制喷液机构5的蠕动泵针对试剂料盘4的每一区域抽取预定量的药液，从而实现向试剂料盘4的每一区域内按预定路线快速、均匀的喷涂药液，保持了药物活性，减少了药液损失，保证喷涂的均匀性，实现喷涂的自动化控制。
42.具体的，如图3a、图3b和图3c所示，试剂料盘平移机构3包括水平设置的第一直线模组31、可滑动设置在第一直线模组31上的试剂料盘托架33以及用于驱动试剂料盘托架33水平方向平移的平移驱动电机32，其中，第一直线模组31为直线滑轨结构，包括直线导轨、可滑动设置在直线导轨内的滑块和连接至滑块的可伸缩丝杆组件，平移驱动电机32的输出轴连接至丝杆组件(例如通过联轴器连接)，试剂料盘托架33位于直线导轨的上方且固定在
第一直线模组31的滑块上。平移驱动电机32的正反转动转化为丝杆组件的伸缩运动，进而带动滑块和安装在试剂料盘托架33上的试剂料盘4沿直线导轨往复运动(即左右水平移动)。试剂料盘4放置在试剂料盘托架33上(可叠放或组合摆放)，在平移驱动电机32的驱动下，试剂料盘4随着试剂料盘托架33沿第一直线模组31在左右水平方向上移动。
43.优选的，平移驱动电机32为可正反向转动的伺服电机，第一直线模组31可选用型号为hk120-l10-s200系列的成熟成品，平移驱动电机32一体安装在第一直线模组31内，平移驱动电机32的控制接口连接至电控单元2。显然，平移驱动电机32也可以与第一直线模组31分体设置。
44.参见图4a和图4b，喷嘴横移机构6设置在试剂料盘平移机构3的上方，包括垂向设置的支撑立柱61、水平固定在支撑立柱61上的第二直线模组62、可滑动设置在第二直线模组62上的喷嘴固定座64以及用于驱动喷嘴固定座64沿第二直线模组62前后水平移动的横移驱动电机63，喷嘴固定在喷嘴固定座64上且开口向下，安装在试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4位于喷嘴与试剂料盘托架33之间；喷嘴可以是预设喷口或连接至喷液机构5的喷管喷口，例如，喷管喷口端通过夹子固定在喷嘴固定座64上。
45.第二直线模组62的结构与第一直线模组基本相同，这里不再赘述。优选的，横移驱动电机63为可正反向转动的伺服电机，第二直线模组62可选用型号为hk120-l10-s500系列的成熟产品，喷嘴固定座64连接至第二直线模组62的滑块上，横移驱动电机63一体安装在第二直线模组62的端部，横移驱动电机63的控制接口连接至电控单元2。横移驱动电机63的正反转动转化为喷嘴固定座64沿第二直线模组62的直线导轨往复移动，进而驱动固定在喷嘴固定座64上的喷嘴直线往复移动。
46.如图5所示，喷液机构5设置在支撑立柱61的上部，包括连通药液与喷嘴的喷管52以及用于控制药液流速的蠕动泵51，蠕动泵51通过推挤喷管52而将药液推进至喷嘴65。
47.试剂料盘4设置在试剂料盘平移机构3的试剂料盘托架33上。本发明试剂料盘4设有多个区域，每一区域可容置一个止血敷料的底板，优选的，试剂料盘4的区域为阵列式区域，这样一次喷涂操作即可得到多个止血敷料产品。图6a至图6c所示的实施例中，单个试剂料盘4设有3
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3阵列式区域(共九个区域)，可在一个料盘内布置九个底板，喷涂药液后每一区域形成一个止血敷料产品，这样一次喷涂即能得到多个产品。
48.进一步的，试剂料盘4的四个角部的上表面和下表面分别设有凹槽41和凸起42，以便多个试剂料盘4叠放组合，方便试剂的存放及搬运。例如，试剂料盘4的规格为200mm
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200mm
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10mm(长
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宽
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高)，采用316不锈钢加工而成，试剂料盘4的上表面设有四个凹槽41，下表面对应位置设有四个凸起42，使得一个试剂料盘4叠放在另一试剂料盘上时，上面的试剂料盘4的凸起42与下面的试剂料盘4的凹槽41相扣合，以便牢固叠放组合。进一步的，多个试剂料盘4可在同一平面上拼接为一组试剂料盘，试剂料盘平移机构3的试剂料盘托架33上设有一个或多个上料区以便同时布置一个或多个试剂料盘，优选的，试剂料盘托架33上设有与试剂料盘4的多个凸起42相匹配的多个固位槽331，直接设置在试剂料盘托架33上的试剂料盘4的凸起42能够与试剂料盘托架33上的固位槽331相扣合，实现同一平面多个试剂料盘的拼接固定。这样一次操作能针对一组试剂料盘4的各区域连续喷涂得到更多产品。显然，多组试剂料盘可以叠放。
49.一个实施例中，试剂料盘平移机构3中试剂料盘托架33的行程为500mm，可承重
25kg，平移速度为0-100mm/s，试剂料盘托架33的行程以及可承重可根据放置在试剂料盘托架33上的试剂料盘4的规格、重量以及叠放个数进行设计。喷嘴横移机构6中喷嘴固定座64的行程为500mm，可承重25kg，平移速度为0-100mm/s，喷嘴固定座64的行程可根据试剂料盘4的规格进行设计。
50.参见图7，电控单元2包括控制器21以及电连接至控制器21控制触屏22和电源23，电源23为各部件供电，试剂料盘平移机构3的平移驱动电机32、喷嘴横移机构6的横移驱动电机63以及喷液机构5的蠕动泵51分别电连接至控制器21，控制器21控制放置试剂料盘4的试剂料盘托架33水平移动、喷嘴横移机构6的喷嘴前后横向移动以及喷液机构5中输送至喷嘴的药液流速、流量。电控单元2为采购的现有产品，控制器21的内部程序为常用的软件、控制逻辑，通过简单设置参数、修改执行逻辑即可实现本发明的目的。
51.本发明止血敷料自动化喷涂装置还设有测试台1。参见图2a和图2b，该实施例中，测试台1用于放置、支撑电控单元2以及试剂料盘平移机构3、喷液机构5和喷嘴横移机构6，测试台1的主体结构为箱体11，箱体11的上表面为测试台面12，测试台面12上设有与箱体内部连通的通孔；箱体11的正面设有开口，开口一侧设有双开门13，箱体11底部四个角部分别安装有支撑轮14，使得测试台方便移动。一个实施例中，测试台1的箱体11采用201不锈钢制成，表面包饰采用拉丝304不锈钢板制作而成，优选尺寸为1000mm
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700mm
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620mm(长
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宽
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高)。
52.控制器21放置在测试台1的箱体内部，控制触屏22设置在测试台面12上以便用户操作，控制触屏22通过电线连接至控制器21，电线通过测试台面12上设有的通孔接入控制器21。
53.本发明装置中，所有部件的装饰板均可拆卸，各部件之间为螺栓连接，若有部分零部件有损坏、老化可快速实现局部拆卸更换。
54.本发明止血敷料自动化喷涂装置采用电控方式，控制试剂料盘左右水平移动和喷嘴横向水平移动，使得针对试剂料盘4的每一区域，喷嘴相对于试剂料盘4按照预定路线(优选为之字形路线)进行喷液，实现对试剂料盘4的每一区域快速、均匀的喷涂药液，既提高了药物活性，减少了药液损失，又简化人工操作，节省了人工成本。
55.基于上述装置，本发明还提供一种止血敷料自动化喷涂方法，该方法包括以下步骤：
56.参数设定(人工手动设定，可以通过控制触屏22输入，也可以通过程序下载至控制器21的存储器中)：分别设定试剂料盘平移机构3的试剂料盘托架33和喷嘴横移机构6上的喷嘴的移动速度(根据试剂料盘4的每一区域的水平和横向距离来设定)；设定试剂料盘4的每一区域的药液抽取量(例如2ml)，表示蠕动泵51输送至试剂料盘4待喷涂区域的药液量。
57.上料：启动上料按钮，控制器21控制布置有试剂料盘4的试剂料盘托架33和嘴横移机构6上的喷嘴移动至预定上料位，其中，试剂料盘4的每一区域均布设有底板(载体)。
58.自动喷液：启动自动喷液按钮，控制器21控制试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4与喷嘴横移机构6的喷嘴按照预定的规则移动，以选择试剂料盘4上对应的区域，并针对试剂料盘4的每一区域使喷嘴相对于试剂料盘4对应的区域形成之字形喷液路线，直到完成试剂料盘4的所有区域的喷液工作。
59.例如，一种自动喷液方式具体如下(两个布满试剂的试剂料盘4置于试剂料盘平移
机构3的两个上料位作为一组，以此为例进行说明)：
60.1)初始化：启动自动喷液按钮，控制器21控制试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4向左移动，同时喷嘴横移机构6的喷嘴向后移动，使得喷嘴平移到喷液初始位置，即试剂料盘4的最左侧区域，如图6a所示的第一区域a；
61.2)控制器21控制试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4在第一区域a内向左移动，同时控制喷嘴横移机构6的喷嘴在第一区域a内往复移动，并控制蠕动泵51抽取定量的药液连续喷洒至第一区域a内，直到喷嘴平移至该区域末端，蠕动泵51刚好完成药液喷洒过程，喷嘴横移机构6往复运动停止，第一区域a药液喷涂完毕；控制器21控制试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4继续向左移动到达第二区域b的初始位置，以同样过程完成第二区域b的药液喷涂工作；第三区域c同样的操作；
62.3)控制器21控制喷嘴横移机构6的喷嘴向前移动至第四区域d内的初始位置，试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4在第四区域d内向右平移，同时喷嘴横移机构6的喷嘴第四区域d内往复移动，并控制蠕动泵51抽取定量的药液连续喷洒至第四区域d内，直到喷嘴平移至该区域末端，蠕动泵51刚好完成药液喷洒过程，喷嘴横移机构6的喷嘴往复运动停止，第四区域d药液喷涂完毕；控制器21控制试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4继续向右移动到达第五区域e的初始位置，以同样过程完成第五区域e的药液喷涂工作；第六区域f同样的操作；
63.4)控制器21控制喷嘴横移机构6的喷嘴向前移动至第七区域g内的初始位置，试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4在第七区域g内向左平移，同时喷嘴横移机构6的喷嘴在第七区域g内往复移动，并控制蠕动泵51抽取定量的药液连续喷洒至第七区域g内，直到喷嘴平移至该区域末端，蠕动泵51刚好完成药液喷洒过程，喷嘴横移机构6的喷嘴往复运动停止，第七区域g药液喷涂完毕；控制器21控制试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4继续向左移动到达第八区域h的初始位置，以同样过程完成第八区域h的药液喷涂工作；第九区域i同样的操作。
64.以上过程，第一个试剂料盘4药液喷涂工作完成。
65.5)控制器21控制试剂料盘平移机构3上的试剂料盘4向左移动、喷嘴横移机构6的喷嘴向后移动至第二个试剂料盘4的第一区域a的初始位置，重复上述过程完成第二个试剂料盘4药液喷涂工作。
66.若有多组试剂料盘4，可以人工取下喷涂完毕的一组试剂料盘4，放上下一组试剂料盘4，重复上述操作即可。
67.显然，本发明自动喷液方式并不限于上述实施例所描述的具体方式，在本发明构思的基础上经过简单变换控制规则(例如，可以将试剂料盘4的最右侧区域定义为药液喷涂操作的初始位置)，以实现快速、均匀的喷涂止血敷料的方式，均落入本发明构思范围内。
68.此外，本发明装置也支持完全手动控制方式进行药液的喷涂操作，控制触屏22的人机交互界面上设置有平移按钮(“ ”表示向右移动，
“-”
表示向左移动)和横移按钮(“ ”表示向前移动，
“-”
表示向后移动)，每次移动距离根据试剂料盘4的每一区域水平长度和横向长度以及药液喷涂要求进行设定；交互界面上还设有喷液按钮，每按一次，蠕动泵51抽取定量药液(例如2ml)并输送至试剂料盘4的待喷试剂区域。
69.本领域技术人员应当理解，这些实施例仅用于说明本发明而不限制本发明的范
围，对本发明所做的各种等价变型和修改均属于本发明公开内容。