一种全自动试管托盘供料系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体领域为一种全自动试管托盘供料系统。


背景技术：

2.在医疗/实验室的试管标本检验标本后处理过程中，有至关重要的一个流程-试管托盘供料。目前，市场上主要的几种供料方式如下：
3.(1)人工取放试管托盘，其流程为：人工将试管托盘置入输送线中，通过输送线将试管托盘输入设备内部，取放试管，试管取放完成后，试管托盘流出设备，然后人工取走试管托盘，此种人工方式效率低、劳动强度大，危险性高；人工出错率高，劳动成本高，同时造成生产线无法达到自动化。
4.(2)通过存储工作站，一次取放多个托盘，其流程为：人工将试管托盘放入存储工作站，通过内部托盘托盘提升机构提升托盘到工作台面，台面机械手放入试管，将装满试管的托盘推入输送线，由输送线传输离开，此方式虽然一定程度上减少了人工的工作量，但是仍然需要频繁的补充托盘，造成生产线无法达到自动化。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种全自动试管托盘供料系统。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种全自动试管托盘供料系统，包括托盘存储装置、托盘搬运装置、托盘工作平台和托盘升降装置，所述托盘搬运装置安装于托盘存储装置上，所述托盘工作平台安装于托盘搬运装置上，所述托盘存储装置包括托盘存储仓、设置于托盘存储仓内的托盘组和用于输送托盘组于托盘存储仓与托盘搬运装置间的升降机构，所述托盘升降装置包括垂直导轨、升降平台和托盘提升机构，所述升降平台安装于垂直导轨上，所述托盘提升机构用于输送升降平台分别于托盘搬运装置的出入端、托盘工作平台的出入端和垂直导轨的出入端，所述升降平台设有第一台面输送机构，所述升降平台和托盘搬运装置间设有配合第一台面输送机构的阻挡机构，配合升降机构、托盘提升机构和第一台面输送机构设有控制器。
7.优选的，所述托盘组为排列设置的若干托盘试管，任一所述试管托盘包括上盘体、下盘体、放置槽和标识层，所述上盘体安装于下盘体上，所述放置槽等距离排列于上盘体靠近托盘搬运装置一侧，所述标识层设置于上盘体的侧面。
8.优选的，所述托盘搬运装置包括第一安装板和托盘搬运机构，所述第一安装板安装于托盘工作平台与托盘存储装置间，所述托盘搬运机构安装于第一安装板靠近托盘组的一侧，用于试管托盘运输于托盘存储仓与升降平台间。
9.优选的，所述托盘搬运机构包括输送机构、移动块和夹持件，所述输送机构安装于第一安装板上，所述输送机构电连接于控制器，所述移动块安装于输送机构上，所述夹持件安装于移动块上，所述夹持件设有连接于控制器的夹持电机，所述下盘体的侧面均设有配
合夹持件的凹槽。
10.优选的，所述第一安装板靠近托盘工作平台的一侧设有第二台面输送机构，所述托盘工作平台设有配合第二台面输送机构的导轨槽。
11.优选的，所述第一安装板设有对称位于所述第二台面输送机构两侧的台面定位机构，所述托盘工作平台设有配合任一所述台面定位机构的通槽，任一所述台面定位机构的一侧贯穿相应通槽用于试管托盘的限位。
12.优选的，所述阻挡机构包括第二安装板、顶升机构和挡块，所述顶升机构包括贯穿第二安装板靠近托盘搬运装置一侧的挡板和驱动挡板伸出或缩回第二安装板的伸缩电机，所述伸缩电机电连接于控制器，所挡块安装于第二安装板的另一侧。
13.优选的，所述托盘存储仓靠近托盘搬运装置的一侧设有翻转门。
14.优选的，所述升降机构包括第三安装板、旋转电机、丝杆升降件和提取件，所述第三安装板安装于托盘存储仓上，所述第三安装板上设有垂直槽轨，所述丝杆升降件安装于第三安装板远离托盘存储仓的一侧，所述提取件安装于第三安装板靠近试管托盘的一侧，所述丝杆升降件贯穿垂直槽轨连接于提取件，所述旋转电机安装于第三安装板上，所述旋转电机的输出端连接于丝杆升降件，所述旋转电机电连接于控制器，所述第三安装板与丝杆升降件间设有传动链条。
15.优选的，所述第一台面输送机构包括排列设置的输送滚筒和输送带，所述输送滚筒用于输送试管托盘于托盘搬运装置或托盘工作平台方向，所述输送带用于输送试管托盘于远离垂直导轨的一侧。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过采用步进电机、丝杆、轴承等部件的合理布局，减少机械结构并加以自动化集成，提高了系统设备的工时利用率，实现全自动试管托盘供料，提高了效率，同时采用工业品降低了故障率、维护频次和维护成本。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体等轴结构示意图。
18.图2为本实用新型中托盘存储装置的等轴结构示意图。
19.图3为本实用新型中托盘搬运装置的等轴结构示意图。
20.图4为本实用新型中托盘升降装置的等轴结构示意图。
21.图5为本实用新型中阻挡机构的等轴结构示意图。
22.图6为本实用新型中试管托盘的等轴结构示意图。
23.图中：1、托盘存储装置；1-1、托盘存储仓；1-2、升降机构；1-3、试管托盘；2、托盘搬运装置；2-1、台面定位机构；2-2、第一台面输送机构； 2-3、托盘搬运机构；3、托盘工作平台；4、托盘升降装置；4-1、升降平台；4-2、托盘提升机构；5、阻挡机构；5-1、挡块；5-2、顶升机构；6、翻转门
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.请参阅图1至6，本实用新型提供一种技术方案：一种全自动试管托盘供料系统，包括托盘存储装置1、托盘搬运装置2、托盘工作平台3和托盘升降装置4，所述托盘搬运装置2安装于托盘存储装置1上，所述托盘工作平台3 安装于托盘搬运装置2上，所述托盘存储装置1包括托盘存储仓1-1、设置于托盘存储仓1-1内的托盘组和用于输送托盘组于托盘存储仓1-1与托盘搬运装置2间的升降机构1-2，所述托盘升降装置4包括垂直导轨、升降平台4-1 和托盘提升机构4-2，所述升降平台4-1安装于垂直导轨上，所述托盘提升机构4-2用于输送升降平台4-1分别于托盘搬运装置2的出入端、托盘工作平台3的出入端和垂直导轨的出入端，所述升降平台4-1设有第一台面输送机构2-2，所述升降平台4-1和托盘搬运装置2间设有配合第一台面输送机构 2-2的阻挡机构5，配合升降机构1-2、托盘提升机构4-2和第一台面输送机构2-2设有控制器。
26.在本实用新型中，通过托盘升降装置4运输试管托盘1-3，实现试管托盘 1-3在托盘存储装置1、托盘工作平台3以及其他配套设备，可以将配套设备吊装在天花板上，垂直导轨延伸至天花板，当升降平台4-1移动到垂直导轨的顶端时，可以将试管托盘1-3运输到配套设备。
27.在本实用新型中，当试管托盘1-3设置于升降平台4-1上，通过第一台面输送机构2-2将试管托盘1-3移动到托盘工作平台3上，再通过第二台面输送机构对试管托盘1-3继续移动到台面定位机构2-1处停止，方便配套设备从试管托盘1-3中取出试管或放置。
28.其中所述托盘存储装置1用于存储试管托盘1-3，有两种工作方式：
29.工作方式1(试管托盘1-3输送)：(1)托盘存储装置1的升降机构1-2 上升，由托盘搬运装置2搬运机构将试管托盘1-3搬运至托盘升降装置4的升降平台4-1，托盘升降装置4的托盘提升机构4-2上升将试管托盘1-3运输到托盘工作平台3水平位置，托盘升降装置4的升降平台4-1将试管托盘1-3 输送到(托盘搬运装置2，由托盘搬运装置2的第二台面输送机构将托盘输送到指定位置，台面定位机构2-1定位托盘，配套设备放入试管，取放完成后，托盘工作平台3的第二台面输送机构将试管托盘1-3输送到托盘升降装置4 的升降平台4-1，托盘升降装置4的托盘提升机构4-2上升将试管托盘1-3运输至输送线体，而后托盘升降装置4的升降平台4-1下降；
30.工作方式2(试管托盘1-3输入)：托盘升降装置4的托盘提升机构4-2 上升至输送线体水平面，接收空试管托盘1-3，然后托盘升降装置4的升降平台4-1下降至托盘存储装置1的水平面，阻挡机构5顶升机构5-2升起，托盘升降装置4的升降平台4-1将空的试管托盘1-3输出，阻挡机构5阻挡空的试管托盘1-3，起到定位试管托盘1-3的作用，阻挡机构5顶升机构5-2下降，托盘搬运装置2的托盘搬运机构2-3将试管托盘1-3搬运至托盘存储装置1的托盘存储仓1-1，托盘存储装置1的升降机构1-2下降储存试管托盘 1-3。
31.所述托盘组为排列设置的若干托盘试管，任一所述试管托盘1-3包括上盘体、下盘体、放置槽和标识层，所述上盘体安装于下盘体上，所述放置槽等距离排列于上盘体靠近托盘搬运装置2一侧，所述标识层设置于上盘体的侧面。
32.在本实用新型中，所述托盘存储装置1为托盘存储区域，由托盘存储仓1-1和升降机构1-2组成，用于储存试管托盘1-3(可最大放置16个试管托盘1-3，分为两个仓，单仓最大储存量为8个，而且托盘取用灵活，减少了操作人员的工作量，也可真正将操作人员解放出
来，从事其他事情)。通过升降机构1-2的配合，存储或输出试管托盘1-3；托盘搬运装置2用于搬运试管托盘1-3，配合托盘存储区域的升降机构1-2，将试管托盘1-3从托盘升降装置4搬运至托盘存储装置1，或者将试管托盘1-3从托盘存储装置1搬运至托盘升降装置4。所述试管托盘1-3用于存放试管，试管托盘1-3外形为方形，单个试管托盘1-3可放置100个试管，成10x10整列分布，侧边设定有二维码标识以及标记方向的符号。但是，试管托盘1-3的形状、存储试管的数量以及托盘表面孔位排布方式不是固定的，需要根据使用需求设定。所述试管托盘1-3的取放要按照规定的顺序，从托盘存储仓1-1取托盘时，同一层试管托盘1-3，要先取靠外侧的试管托盘1-3，而后才能取内侧的试管托盘1-3，向托盘存储仓1-1存托盘时，同一层，要先放置内侧的试管托盘1-3，而后在放置外侧的试管托盘1-3。
33.所述托盘搬运装置2包括第一安装板和托盘搬运机构2-3，所述第一安装板安装于托盘工作平台3与托盘存储装置1间，所述托盘搬运机构2-3安装于第一安装板靠近托盘组的一侧，用于试管托盘1-3运输于托盘存储仓1-1 与升降平台4-1间。
34.所述托盘搬运机构2-3包括输送机构、移动块和夹持件，所述输送机构安装于第一安装板上，所述输送机构电连接于控制器，所述移动块安装于输送机构上，所述夹持件安装于移动块上，所述夹持件设有连接于控制器的夹持电机，所述下盘体的侧面均设有配合夹持件的凹槽。
35.在本实用新型中，通过夹持电机控制夹持件卡入到试管托盘1-3的凹槽内进行夹持或松开进行放置，当夹持件夹持试管托盘1-3时，输送机构控制移动块水平移动，从而带动试管托盘1-3从托盘存储仓1-1与升降平台4-1 间的来回输送。
36.所述第一安装板靠近托盘工作平台3的一侧设有第二台面输送机构，所述托盘工作平台3设有配合第二台面输送机构的导轨槽。
37.所述第一安装板设有对称位于所述第二台面输送机构两侧的台面定位机构2-1，所述托盘工作平台3设有配合任一所述台面定位机构2-1的通槽，任一所述台面定位机构2-1的一侧贯穿相应通槽用于试管托盘1-3的限位。
38.在本实用新型中，通过第二台面输送机构输送试管托盘1-3至托盘工作平台3，台面定位机构2-1定位托盘，方便配套设备取放试管。
39.所述阻挡机构5包括第二安装板、顶升机构5-2和挡块5-1，所述顶升机构5-2包括贯穿第二安装板靠近托盘搬运装置2一侧的挡板和驱动挡板伸出或缩回第二安装板的伸缩电机，所述伸缩电机电连接于控制器，所挡块5-1 安装于第二安装板的另一侧。
40.在本实用新型中，当第一台面输送机构2-2将试管托盘1-3运输出升降平台4-1时，通过顶升机构5-2阻挡试管托盘1-3，限制托盘位置，方便托盘搬运装置2对试管托盘1-3的搬运。
41.所述托盘存储仓1-1靠近托盘搬运装置2的一侧设有翻转门6。
42.在本实用新型中，翻转门6可以通过铰接设置于托盘存储仓1-1，用于临时增减托盘的出入口，可以在特殊情况下，根据需求人工取放托盘，通过操作面板控制翻转门6打开，配合托盘存储区域的升降机构1-2取放托盘；也可以当设备运行过程中处于闭合状态，防止操作人员误碰到运动机构，造成伤害；放置试管。
43.所述升降机构1-2包括第三安装板、旋转电机、丝杆升降件和提取件，所述第三安装板安装于托盘存储仓1-1上，所述第三安装板上设有垂直槽轨，所述丝杆升降件安装于第
三安装板远离托盘存储仓1-1的一侧，所述提取件安装于第三安装板靠近试管托盘1-3的一侧，所述丝杆升降件贯穿垂直槽轨连接于提取件，所述旋转电机安装于第三安装板上，所述旋转电机的输出端连接于丝杆升降件，所述旋转电机电连接于控制器，所述第三安装板与丝杆升降件间设有传动链条。
44.所述第一台面输送机构2-2包括排列设置的输送滚筒和输送带，所述输送滚筒用于输送试管托盘1-3于托盘搬运装置2或托盘工作平台3方向，所述输送带用于输送试管托盘1-3于远离垂直导轨的一侧。
45.在本实用新型中，所述托盘存储装置1、托盘搬运装置2、托盘工作平台 3、阻挡机构5、翻转门6等机构组成的单机设备可以对称安装，可要根据实际需求从设备左侧或者设备右侧输出试管托盘1-3。
46.本技术实施例一种全自动试管托盘1-3供料系统的实施原理为：包括如下步骤(假设盘于托盘存储仓1-1的内部存储有试管托盘1-3，以同层两个试管托盘1-3为例)：
47.步骤s1，试管托盘输出，即
48.通过托盘存储装置1的升降机构1-2上升，由托盘搬运装置2搬运机构将试管托盘1-3一搬运至托盘升降装置4的升降平台4-1，托盘升降装置4的托盘托盘提升机构4-2上升将试管托盘1-3一运输到托盘工作平台3的水平位置；
49.步骤s2，试管托盘上料，即
50.通过托盘升降装置4的升降平台4-1将试管托盘1-3一输送到托盘搬运装置2，由托盘搬运装置2的第二台面输送机构将试管托盘1-3输送到指定位置，托盘搬运装置2的台面定位机构2-1试管定位托盘一，配套设备放入试管；
51.步骤s3，试管托盘输送，即
52.取放完成后，通过托盘搬运装置2的第二台面输送机构将托盘一输送到托盘升降装置4的升降平台4-1，托盘升降装置4的托盘提升机构4-2上升将试管托盘1-3一运输至输送线体，而托盘升降装置4的升降平台4-1下降；
53.步骤s4，试管托盘输出，即
54.通过托盘搬运区域搬运机构将托盘一搬运至(4)托盘升降区域升降平台 4-1，托盘搬运装置2的托盘提升机构4-2上升将试管托盘1-3一运输到托盘工作平台3的水平位置，托盘存储装置1的升降机构1-2上升；
55.步骤s5，试管托盘上料，即
56.通过托盘升降装置4的升降平台4-1将试管托盘1-3一输送到托盘搬运装置2，由托盘搬运装置2的第二台面输送机构将试管托盘1-3输送到指定位置，托盘搬运装置2的台面定位机构2-1定位试管托盘1-3一，配套设备放入试管；
57.步骤s6，试管托盘输送，即
58.取放完成后，通过托盘搬运装置2的第二台面输送机构将试管托盘1-3 一输送到托盘升降装置4的升降平台4-1，托盘升降装置4的托盘提升机构 4-2上升将试管托盘1-3一运输至输送线体，而后托盘升降装置4是升降平台 4-1下降；
59.步骤s7，重复步骤s1至步骤s6，如果需要存储试管托盘1-3，继续步骤 s8；
60.步骤s8，接取试管托盘，即
61.通过托盘升降装置4的托盘提升机构4-2上升至输送线体水平面，接收空的试管托
盘1-3；
62.步骤s9，存储试管托盘，即
63.通过托盘升降装置4的升降平台4-1下降至托盘存储装置1的水平面，阻挡机构5顶升机构5-2升起，托盘升降装置4的升降平台4-1将试管托盘 1-3输出，阻挡机构5阻挡试管托盘1-3，起到定位试管托盘1-3的作用，阻挡机构5顶升机构5-2下降，托盘搬运装置2将试管托盘1-3搬运至托盘存储装置1的托盘存储仓1-1；
64.步骤s10，接取试管托盘，即
65.通过托盘升降装置4的托盘提升机构4-2上升至输送线体水平面，接收空的试管托盘1-3；
66.步骤s11，存储试管托盘，即
67.通过托盘升降装置4的升降平台4-1下降至托盘存储装置1的水平面，阻挡机构5顶升机构5-2升起，托盘升降装置4的升降平台4-1将试管托盘 1-3输出，阻挡机构5阻挡试管托盘1-3，起到定位试管托盘1-3的作用，阻挡机构5顶升机构5-2下降，托盘搬运装置2将托盘一搬运至托盘存储装置1 的托盘存储仓1-1，托盘存储装置1的升降机构1-2下降储存试管托盘1-3。
68.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。