一种注射器拧杆装置及方法与流程

1.本发明涉及食品、药品包装机械设备技术领域，尤其涉及一种注射器拧杆装置及方法。


背景技术：

2.在注射器整个包装过程中，推杆的装配精度至关重要。特别是在拧杆的过程中不能出现过拧和欠拧的情况。过拧时会出现胶塞移动挤压药液，药液在胶塞的挤压下会出现挤出的情况，挤出的药液极易出现变质的风险，能够把药液变为毒液，危害接种者的生命安全。欠拧时会出现推杆与胶塞啮合不稳，在运输时存在掉落的风险，影响使用过程中的使用效率。现有的注射器的拧杆装置一般采有螺纹旋转的方式进行，由于胶塞和推杆包材的差异，胶塞和推杆前端的螺纹切入角存在较大差异，导致胶塞与推杆接触时出现旋不进，或是旋不紧的情况出现。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够避免欠拧和过拧、提高产品质量的注射器拧杆装置及方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种注射器拧杆装置，包括注射器输送机构以及沿注射器输送机构输送方向依次设置的皮带拧杆机构、第一滚轮拧杆机构、第二滚轮拧杆机构和用于检测推杆高度的检测机构，所述滚轮拧杆机构包括位于注射器输送机构侧方的柔性滚轮、用于驱动柔性滚轮旋转的旋转驱动机构以及用于驱动柔性滚轮靠近和远离注射器输送机构的预压驱动机构，所述旋转驱动机构上设有用于在传动力超限时断开输出动力的离合机构。
6.作为上述技术方案的进一步改进：
7.所述旋转驱动机构包括旋转轴、传动组件和第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴通过传动组件与旋转轴连接，所述柔性滚轮设于旋转轴上，所述旋转轴与预压驱动机构连接。
8.所述预压驱动机构包括伸缩缸体和阀体，所述旋转轴转动设置在伸缩缸体的伸缩端，所述阀体设于伸缩缸体的管路上。
9.所述柔性滚轮为硅胶滚轮。
10.所述皮带拧杆机构包括第一安装座、第二安装座、皮带和第二伺服电机，所述第一安装座和第二安装座上分别设有主动带轮和从动带轮，所述皮带绕设于主动带轮和从动带轮上、并位于注射器输送机构的侧方，所述主动带轮与第二伺服电机连接。
11.所述注射器拧杆装置还包括用于驱动第一安装座移动使主动带轮靠近和远离注射器输送机构的第一伸缩驱动机构和用于驱动第二安装座移动使从动带轮靠近和远离注射器输送机构的第二伸缩驱动机构。
12.所述皮带拧杆机构还包括用于张紧皮带的张紧机构，所述张紧机构包括张紧轮和
用于驱动张紧轮移动的张紧驱动件，所述张紧轮抵于皮带的内侧。
13.所述皮带为硅胶带，所述张紧驱动件为伸缩驱动件。
14.所述注射器输送机构包括转盘和用于驱动转盘转动的输送驱动机构，所述转盘的周侧设有多个均布的放置槽。
15.一种注射器拧杆方法，包括如下步骤：
16.s1、进针：注射器输送机构输送顶部插有推杆的注射器；
17.s2、粗拧：注射器经过皮带拧杆机构时，皮带拧杆机构的皮带带动注射器相对推杆旋转，进行粗拧推杆；
18.s3、第一次精拧：注射器经过第一滚轮拧杆机构时，第一滚轮拧杆机构的柔性滚轮带动注射器相对推杆旋转，进行第一次精拧推杆；当第一滚轮拧杆机构的传动力小于其离合机构的限定值z1时，进入步骤s4；当第一滚轮拧杆机构的传动力大于或等于其离合机构的限定值z1时，第一滚轮拧杆机构的输出动力断开，同时，第二滚轮拧杆机构的预压驱动机构驱动柔性滚轮远离注射器输送机构，注射器进行剔废处理；
19.s4、第二次精拧：注射器经过第二滚轮拧杆机构时，第二滚轮拧杆机构的柔性滚轮带动注射器相对推杆旋转，进行第二次精拧推杆；当第二滚轮拧杆机构的传动力小于其离合机构的限定值z2时，注射器进行剔废处理；当第二滚轮拧杆机构的传动力大于或等于其离合机构的限定值z2时，第二滚轮拧杆机构的输出动力断开，其中，z2小于z1；
20.s5、推杆高度检测：注射器经过检测机构时，检测机构检测推杆高度，当推杆高度位于设定高度时，完成拧杆，否则，进行剔废处理。
21.与现有技术相比，本发明的优点在于：
22.本发明的注射器拧杆装置，由于注射器和推杆包材的差异，注射器和推杆前端的螺纹切入角存在较大差异，导致注射器与推杆接触时出现旋不进，或是旋不紧的情况出现。本注射器拧杆装置先通过皮带拧杆机构粗拧推杆，再通过第一滚轮拧杆机构第一次精拧推杆，再通过第二滚轮拧杆机构第二次精拧推杆，实现粗拧-半精拧-精拧的一套拧杆方式，能够在粗拧阶段使推杆和注射器预先啮合好，避免注射器与推杆接触时旋不进的问题；在精拧杆状态下能够通过柔性滚轮快速旋紧，并且在离合机构的超限断开作用下，当过拧时离合机构断开输出动力，柔性滚轮失去动力源，避免了高速运行时出现过拧的情况；并且，通过两次精拧，减少欠拧的情况发生。同时在第二滚轮拧杆机构的下游设有检测机构，检测推杆高度值，判定推杆的高度是否在合理的范围内，只有经过离合机构和检测机构双重检测合格的产品才能判定为最终的合格品，确保产品的质量。
23.本发明的注射器拧杆装置，第一伺服电机通过传动组件与旋转轴带动柔性滚轮旋转，在注射器经过柔性滚轮时，旋转的柔性滚轮通过与注射器上的推杆抵触，使注射器相对推杆旋转，实现拧杆。旋转轴与预压驱动机构连接，预压驱动机构与离合机构信号连接，当离合机构超压时，发出超压信号，使预压驱动机构驱动柔性滚轮远离注射器输送机构，避免柔性滚轮进一步旋拧推杆，以避免过拧。
24.本发明的注射器拧杆装置，阀体为精密调压阀，伸缩缸体通过精密调压阀控制柔性滚轮与推杆的贴合程度，能够根据实际的需要设定不同的压力值，从而保证拧杆的力度和速度，确保每一支推杆都能够在合理的扭转值范围内，不过拧也不欠拧。
25.本发明的注射器拧杆装置，第一伸缩驱动机构驱动第一安装座移动使主动带轮靠
近和远离注射器输送机构，以调节皮带与推杆的贴合程度；同样，第二伸缩驱动机构驱动第二安装座移动使从动带轮靠近和远离注射器输送机构，以调节皮带与推杆的贴合程度。这样，第一可以适用于不同大小的推杆拧杆，提高了适性性；第二，可以调节皮带与推杆的贴合程度，达到好的精拧效果。伸缩驱动机构可为电缸、油缸或者气缸。
26.本发明的注射器拧杆方法，由于注射器和推杆包材的差异，注射器和推杆前端的螺纹切入角存在较大差异，导致注射器与推杆接触时出现旋不进，或是旋不紧的情况出现。本注射器拧方法，先通过皮带拧杆机构粗拧推杆，再通过第一滚轮拧杆机构第一次精拧推杆，再通过第二滚轮拧杆机构第二次精拧推杆，实现粗拧-半精拧-精拧的一套拧杆方式，能够在粗拧阶段使推杆和注射器预先啮合好，避免注射器与推杆接触时旋不进的问题；在精拧杆状态下能够通过柔性滚轮快速旋紧，并且在离合机构的超限断开作用下，当过拧时离合机构断开输出动力，柔性滚轮失去动力源，避免了高速运行时出现过拧的情况；并且，通过两次精拧，减少欠拧的情况发生。同时在第二滚轮拧杆机构的下游设有检测机构，检测推杆高度值，判定推杆的高度是否在合理的范围内，只有经过离合机构和检测机构双重检测合格的产品才能判定为最终的合格品，确保产品的质量。
附图说明
27.图1是本发明注射器拧杆装置的俯视结构示意图。
28.图2是本发明注射器拧杆装置的主视结构示意图。
29.图3是本发明注射器拧杆装置的局部结构示意图。
30.图4是本发明注射器拧杆装置的皮带拧杆机构的俯视结构示意图。
31.图5是本发明注射器拧杆装置的皮带拧杆机构的主视结构示意图。
32.图6是本发明注射器拧杆装置的皮带拧杆机构的侧视结构示意图。
33.图7是本发明注射器拧杆装置的滚轮拧杆机构的俯视结构示意图。
34.图8是本发明注射器拧杆装置的滚轮拧杆机构的侧视结构示意图。
35.图中各标号表示：
36.1、注射器输送机构；11、转盘；12、输送驱动机构；13、放置槽；2、皮带拧杆机构；21、第一安装座；211、主动带轮；22、第二安装座；221、从动带轮；23、皮带；24、第二伺服电机；25、张紧机构；251、张紧轮；252、张紧驱动件；26、第二伸缩驱动机构；27、第一伸缩驱动机构；3、第一滚轮拧杆机构；4、第二滚轮拧杆机构；5、柔性滚轮；6、旋转驱动机构；61、旋转轴；62、传动组件；63、第一伺服电机；7、离合机构；8、预压驱动机构；81、伸缩缸体；82、阀体。
具体实施方式
37.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
38.如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
39.实施例一：
40.图1至图8示出了本发明注射器拧杆装置的一种实施例，本注射器拧杆装置包括注射器输送机构1以及沿注射器输送机构1输送方向依次设置的皮带拧杆机构2、第一滚轮拧杆机构3、第二滚轮拧杆机构4和用于检测推杆高度的检测机构，滚轮拧杆机构包括位于注射器输送机构1侧方的柔性滚轮5、用于驱动柔性滚轮5旋转的旋转驱动机构6以及用于驱动柔性滚轮5靠近和远离注射器输送机构1的预压驱动机构8，旋转驱动机构6上设有用于在传动力超限时断开输出动力的离合机构7。
41.本注射器拧杆过程：第一步：注射器输送机构1输送顶部插有推杆的注射器；第二步，注射器经过皮带拧杆机构2时，皮带拧杆机构2的皮带23带动注射器相对推杆旋转，进行粗拧推杆；第三步：注射器经过第一滚轮拧杆机构3时，第一滚轮拧杆机构3的柔性滚轮5带动注射器相对推杆旋转，进行第一次精拧推杆；当第一滚轮拧杆机构3的传动力小于其离合机构7的限定值z1时，进入步骤第四步；当第一滚轮拧杆机构3的传动力大于或等于其离合机构7的限定值z1时，第一滚轮拧杆机构3的输出动力断开，同时，第二滚轮拧杆机构4的预压驱动机构8驱动柔性滚轮5远离注射器输送机构1，注射器进行剔废处理；第五步：注射器经过第二滚轮拧杆机构4时，第二滚轮拧杆机构4的柔性滚轮5带动注射器相对推杆旋转，进行第二次精拧推杆；当第二滚轮拧杆机构4的传动力小于其离合机构7的限定值z2时，注射器进行剔废处理；当第二滚轮拧杆机构4的传动力大于或等于其离合机构7的限定值z2时，第二滚轮拧杆机构4的输出动力断开，其中，z2小于z1；第六步：注射器经过检测机构时，检测机构检测推杆高度，当推杆高度位于设定高度时，完成拧杆，否则，进行剔废处理。
42.由于注射器和推杆包材的差异，注射器和推杆前端的螺纹切入角存在较大差异，导致注射器与推杆接触时出现旋不进，或是旋不紧的情况出现。本注射器拧杆装置先通过皮带拧杆机构2粗拧推杆，再通过第一滚轮拧杆机构3第一次精拧推杆，再通过第二滚轮拧杆机构4第二次精拧推杆，实现粗拧-半精拧-精拧的一套拧杆方式，能够在粗拧阶段使推杆和注射器预先啮合好，避免注射器与推杆接触时旋不进的问题；在精拧杆状态下能够通过柔性滚轮5快速旋紧，并且在离合机构7的超限断开作用下，当过拧时离合机构7断开输出动力，柔性滚轮5失去动力源，避免了高速运行时出现过拧的情况；并且，通过两次精拧，减少欠拧的情况发生。同时在第二滚轮拧杆机构4的下游设有检测机构，检测推杆高度值，判定推杆的高度是否在合理的范围内，只有经过离合机构7和检测机构双重检测合格的产品才能判定为最终的合格品，确保产品的质量。
43.具体旋拧时，注射器上的推杆由固定机构(如压紧机构或者夹紧机构)固定，注射器通过皮带拧杆机构2的皮带23、柔性滚轮5的摩擦推动作用进行旋拧，实现注射器相对推杆旋转。拧杆为使推杆相对注射器旋转的相对动作，具体为，注射器旋转，推杆静止。当然，在其他实施例中，也可以使注射器固定，推杆旋转。
44.本实施例中，如图8所示，旋转驱动机构6包括旋转轴61、传动组件62和第一伺服电机63，第一伺服电机63的输出轴通过传动组件62与旋转轴61连接，柔性滚轮5设于旋转轴61上，旋转轴61与预压驱动机构8连接。第一伺服电机63通过传动组件62与旋转轴61带动柔性滚轮5旋转，在注射器经过柔性滚轮5时，旋转的柔性滚轮5通过与注射器上抵触，使注射器相对推杆旋转，实现拧杆。旋转轴61与预压驱动机构8连接，预压驱动机构8与离合机构7信号连接，当离合机构7超压时，发出超压信号，使预压驱动机构8驱动柔性滚轮5远离注射器
输送机构1，避免柔性滚轮5进一步旋拧推杆，以避免过拧。
45.本实施例中，如图2所示，预压驱动机构8包括伸缩缸体81和阀体82，旋转轴61转动设置在伸缩缸体81的伸缩端，阀体82设于伸缩缸体81的管路上。阀体82为精密调压阀，伸缩缸体81通过精密调压阀控制柔性滚轮5与注射器的贴合程度，能够根据实际的需要设定不同的压力值，从而保证拧杆的力度和速度，确保每一支推杆都能够在合理的扭转值范围内，不过拧也不欠拧。柔性滚轮5为硅胶滚轮。
46.本实施例中，如图4至图6所示，皮带拧杆机构2包括第一安装座21、第二安装座22、皮带23和第二伺服电机24，第一安装座21和第二安装座22上分别设有主动带轮211和从动带轮221，皮带23绕设于主动带轮211和从动带轮221上、并位于注射器输送机构1的侧方，主动带轮211与第二伺服电机24连接。第二伺服电机24驱动主动带轮211旋转，以带动皮带23旋转，皮带23贴合在注射器上实现拧杆。
47.本实施例中，注射器拧杆装置还包括用于驱动第一安装座21移动使主动带轮211靠近和远离注射器输送机构1的第一伸缩驱动机构27和用于驱动第二安装座22移动使从动带轮221靠近和远离注射器输送机构1的第二伸缩驱动机构26。第一伸缩驱动机构27驱动第一安装座21移动使主动带轮211靠近和远离注射器输送机构1，以调节皮带23与注射器的贴合程度；同样，第二伸缩驱动机构26驱动第二安装座22移动使从动带轮221靠近和远离注射器输送机构1，以调节皮带23与注射器的贴合程度。这样，第一可以适用于不同大小的注射器拧杆，提高了适性性；第二，可以调节皮带23与注射器的贴合程度，达到好的精拧效果。伸缩驱动机构可为电缸、油缸或者气缸。
48.本实施例中，如图4所示，皮带拧杆机构2还包括用于张紧皮带23的张紧机构25，张紧机构25包括张紧轮251和用于驱动张紧轮251移动的张紧驱动件252，张紧轮251抵于皮带23的内侧。张紧驱动件252用于驱动张紧轮251移动，调节皮带23的张紧程度。皮带23为硅胶带，张紧驱动件252为伸缩驱动件，如电缸、油缸或者气缸。
49.本实施例中，注射器输送机构1包括转盘11和用于驱动转盘11转动的输送驱动机构12，转盘11的周侧设有多个均布的放置槽13。注射器放置在放置槽13中随转盘11转动输送。在输送过程中，注射器呈直立输送，推杆插于注射器的顶部。
50.离合机构7为扭矩限制器，具体为高精度自动复位型的扭矩限制器，能够在过载瞬间(1～3毫秒)使主被动传动脱开，并有相应的过载信号输出。能够监测每一支推杆拧紧的力矩是否符合设定的范围。检测机构包括激光传感器，具体地，激光传感器为高精密的激光传感器(反应时间0.1毫秒)，通过激光传感器检测推杆高度值，判定推杆的高度是否在合理的范围内，只有经过扭矩限制器和激光传感器双重检测合格的产品才能判定为最终的合格品。
51.皮带拧杆机构2的皮带23、柔性滚轮5均能相对注射器输送机构1靠近和远离运动调节，能够避免不同包材之间差异而影响拧杆不准确的情况。
52.实施例二：
53.一种注射器拧杆方法，包括如下步骤：
54.s1、进针：注射器输送机构1输送顶部插有推杆的注射器；
55.s2、粗拧：注射器经过皮带拧杆机构2时，皮带拧杆机构2的皮带23带动注射器相对推杆旋转，进行粗拧推杆；
56.s3、第一次精拧：注射器经过第一滚轮拧杆机构3时，第一滚轮拧杆机构3的柔性滚轮5带动注射器相对推杆旋转，进行第一次精拧推杆；当第一滚轮拧杆机构3的传动力小于其离合机构7的限定值z1时，进入步骤s4；当第一滚轮拧杆机构3的传动力大于或等于其离合机构7的限定值z1时，第一滚轮拧杆机构3的输出动力断开，同时，第二滚轮拧杆机构4的预压驱动机构8驱动柔性滚轮5远离注射器输送机构1，注射器进行剔废处理；
57.s4、第二次精拧：注射器经过第二滚轮拧杆机构4时，第二滚轮拧杆机构4的柔性滚轮5带动注射器相对推杆旋转，进行第二次精拧推杆；当第二滚轮拧杆机构4的传动力小于其离合机构7的限定值z2时，注射器进行剔废处理；当第二滚轮拧杆机构4的传动力大于或等于其离合机构7的限定值z2时，第二滚轮拧杆机构4的输出动力断开，其中，z2小于z1；
58.s5、推杆高度检测：注射器经过检测机构时，检测机构检测推杆高度，当推杆高度位于设定高度时，完成拧杆，否则，进行剔废处理。
59.由于注射器和推杆包材的差异，注射器和推杆前端的螺纹切入角存在较大差异，导致注射器与推杆接触时出现旋不进，或是旋不紧的情况出现。本注射器拧方法，先通过皮带拧杆机构2粗拧推杆，再通过第一滚轮拧杆机构3第一次精拧推杆，再通过第二滚轮拧杆机构4第二次精拧推杆，实现粗拧-半精拧-精拧的一套拧杆方式，能够在粗拧阶段使推杆和注射器预先啮合好，避免注射器与推杆接触时旋不进的问题；在精拧杆状态下能够通过柔性滚轮5快速旋紧，并且在离合机构7的超限断开作用下，当过拧时离合机构7断开输出动力，柔性滚轮5失去动力源，避免了高速运行时出现过拧的情况；并且，通过两次精拧，减少欠拧的情况发生。同时在第二滚轮拧杆机构4的下游设有检测机构，检测推杆高度值，判定推杆的高度是否在合理的范围内，只有经过离合机构7和检测机构双重检测合格的产品才能判定为最终的合格品，确保产品的质量。
60.在s3中，当第一滚轮拧杆机构3的传动力大于或等于其离合机构7的限定值z1时，第一滚轮拧杆机构3的输出动力断开，同时，第二滚轮拧杆机构4的预压驱动机构8驱动柔性滚轮5远离注射器输送机构1。这样，就能避免第二滚轮拧杆机构4的柔性滚轮5对每个注射器进行旋拧，减少第二滚轮拧杆机构4的柔性滚轮5的使用次数，提高使用寿命。
61.虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。