CN216637968U - 调节机构及上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种调节机构及上料装置。调节机构用于调整针具位态，调节机构包括承载单元及落料单元，承载单元能够承接针具，且包括用于适配针具刃口的校准部，落料单元用于向承载单元抛落针具。上料装置用于对针具进行位态调整和上料，包括分离机构、移载机构及调节机构，分离机构用于分离针具，移载机构连接落料单元，并能够带动落料单元在分离机构和承载单元之间往复运动。

Description

调节机构及上料装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械生产技术领域，尤其涉及一种调节机构及上料装置。

背景技术

在一些医用耗材的生产过程中，经常要对某些耗材元件进行装配前的预调整或预定位操作，确保该耗材元件被移载至下个装配工位后即可与其它耗材元件装配，由此省下大量非必要的调节时间，提高该医用耗材的生产效率。

选取以活检针为代表的穿刺针生产过程为例，同一批次的多个针具的刃口角度只有符合预设的朝向要求并且保持每根针具的刃口朝向一致，才有可能与针座等元件顺利完成装配，实现上述目标的过程叫做针具位态的预调整。

目前已有的穿刺针生产设备或方法主要存在以下问题：针具的刃口朝向角度调节困难且费事，屡次调试可能都无法得到理想的结果，特别是对于小规格的针具，同一批次的位态一致性难以保证；特定的设备或方法只能满足对特定规格的针具进行位态预调整，一旦针具规格变化，使用原有设备/方法调节针具位态的效果便难以保证。例如，大规格针具的位态调整困难，放大调节功率则容易损坏针具刃口或调节装置，小规格针具的位态调整效果不稳定，也会出现同一批次针具调整后位态不一致的现象。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种调节机构，用于调整针具位态，调节机构包括承载单元及落料单元，承载单元能够承接针具，且包括用于适配针具刃口的校准部，落料单元用于向承载单元抛落针具。

本实用新型提供的调节机构可以克服现有医用耗材生产过程中出现针具位态预调整不良的问题，通过采用落料单元将针具向承载单元抛落的方式完成针具调整前的上料，这种上料方式可以使针具在到达承载单元后的短时间内晃动或振动，校准部此时不断接触针具的刃口边缘，直至针具的刃口边缘与校准部形成整周接触，这时标志着校准部限制针具进一步活动的自由度，防止针具在惯性作用下继续运动，而抛落上料方式可以加快针具刃口和校准部整周接触的进度，通过针具的晃动或振动不断调整其相对于校准部的位置和/或角度从而增大针具刃口边缘贴合校准部的概率，降低针具位态调节的难度，单次调节成功率提升明显，在一些场合下，甚至无需启动校准部，只通过针具被抛落后在承载单元中的晃动或振动即可达到预设位态，这样就避免了放大调节功率进而损坏针具刃口或校准部的问题；除此之外，无论是大规格还是小规格针具，同一批次调整完成后位态一致性都能得到保证。

在其中一个实施方式中，校准部为磁性件；或者，校准部为可磁化件。

如此设置，磁性件或可磁化件可以增加校准部对针具的调节和约束效果，以提高针具刃口与之整周贴合的稳固程度，同时也提高了针具在其它方向或自由度上运动的难度，大规格针具得以在即将达到预设位态时更容易停止运动，小规格针具则不容易受到外部干扰而晃动，可以更稳固地保持在其预设位态。

在其中一个实施方式中，调节机构还包括气流发生单元，气流发生单元具有朝向校准部开设的出风口。

如此设置，启动气流发生单元并通过出风口向针具吹气，取消实体调节部件与针具的直接接触，也可以使针具刃口边缘更快更稳固地与校准部固定适配并形成整周贴合，与前述实施方式中设置磁性件或可磁化件的校准部具有同样的调节和约束效果。

在其中一个实施方式中，承载单元还包括用于接触针具基部的止挡部，校准部包括相对于止挡部倾斜设置的校准平面，校准平面能够和针具尖端活动接触且用于和针具的刃口边缘形成整周贴合。

如此设置，止挡部可以限制针具沿其轴向运动的自由度，有利于针具刃口边缘和校准部适配的稳定性，校准平面可以确保校准部和针具刃口边缘适配后二者间不会出现间隙，也就不会出现针具相对于校准部浮动的问题，整周贴合的平稳性进一步提升。

在其中一个实施方式中，承载单元还包括导向部，导向部限定出向上敞口的落料空间，落料空间的开口宽度大于落料空间底壁的宽度。

如此设置，落料空间可以使针具更容易地被抛落至承载单元，提高了落料单元抛落针具的容错率，即使落料单元抛落针具的位置不能严格保证，针具也可以被导向部滑动引导至落料空间内，而且导向部还可以加快针具到达承载单元承托部。

在其中一个实施方式中，校准部用于适配针具刃口的区域相对于竖直方向倾斜，并且校准部至少部分高于落料空间的底壁。

如此设置，在针具到达落料空间的底壁过程中，针具的针尖可以率先与校准部接触并发生活动接触，因此可以提早对针具进行位态调节，率先使针具自转并自发改变其刃口朝向角度。

在其中一个实施方式中，调节机构还包括调节驱动源，调节驱动源连接并能够带动承载单元振动。

如此设置，调节驱动源运行后可以带动针具晃动，提高针具刃口边缘与校准部贴合适配的几率，加快针具达到其预设位态的进度，提高针具位态调整的成功率。

在其中一个实施方式中，承载单元还包括用于接触针具基部端面的止挡部，止挡部为磁性件；及/或，止挡部为可磁化件。

如此设置，止挡部获得了主动吸附针具的功能，能够在一定程度内限制针具基部的运动幅度，特别是当对大规格针具进行位态调整时，止挡部的磁吸作用可以克服大规格针具自身的转动惯量，使针具在即将达到预设位态时更容易停止运动，以免在惯性作用下继续转动而错过其预设位态。

在其中一个实施方式中，调节机构还包括负压发生组件，并具有连通负压发生组件的负压通道，负压通道相对远离负压发生组件的一端向承载单元延伸且吸气开口朝向落料单元的落料位置。

如此设置，负压发生组件启动后可以通过其吸气开口使得针具背离落料单元一侧的区域出现负压，从而使针具被动吸附至承载单元上，同样可以限制针具在其它方向或自由度的运动难度，增加对针具的约束止动作用。

在其中一个实施方式中，承载单元还包括伸缩调节组件以及用于承载针具的承托部，伸缩调节组件能够驱动校准部与承托部中的至少一者相对靠近或远离另一者运动。

如此设置，伸缩调节组件启动后可以改变校准部与承托部之间的距离，进而改变承载单元上能够用来承载针具的可承载长度，这样就可以适配不同规格的针具。

本实用新型还提供一种上料装置，用于对医用针具进行上料和预定位，上料装置包括分离机构、移载机构以及如上的调节机构；分离机构用于分离针具，移载机构连接落料单元，并能够带动落料单元在分离机构和承载单元之间往复运动。

本实用新型提供的上料装置可以先从多根混杂堆置的针具中分离出部分或单根针具，然后将分离出的针具进行刃口朝向调整以使其达到符合后工位装配定位要求的预设位态，因此针具的分离和位态调整更有序。

在其中一个实施方式中，分离机构包括料斗及顶升单元，顶升单元至少部分伸入料斗内并能够适配针具，能够通过往复升降运动顶起并分离针具。

如此设置，分离机构分离针具的正确率高，分离过程简单，不容易对被分离针具或其它针具造成损伤，也不会损伤针具尖端。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中的上料装置在第一视角下的结构示意图；

图2为图1所示上料装置在X处的局部放大示意图；

图3为本实用新型一个实施例中的上料装置在第二视角下的结构示意图；

图4为图3所示上料装置在Y处的局部放大示意图；

图5为本实用新型一个实施例中的调节机构的校准部的结构示意图；

图6为本实用新型一个实施例中的上料装置在第三视角下的结构示意图。

附图标记说明：

100、调节机构；200、上料装置；300、针具；

10、承载单元；11、校准部；111、校准平面；12、承托部；13、止挡部；14、导向部；

20、落料单元；30、调节驱动源；210、分离机构；211、料斗；212、顶升单元；220、移载机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种调节机构100以及具有该机构的上料装置200，上料装置200用于完成医用针具300的上料和预定位，调节机构100用于调整该医用针具300的位态。本实施例选取以活检针为代表的穿刺针为例来详细阐述调节机构100和上料装置200的结构组成和运行原理。以下如无特别说明，针具300均指代活检针的中空金属针，并不具体限定其属于活检针的内针还是外针。

所谓预定位是指：在将该医用针具300在与其它元件(例如针座)装配起来之前，先将该针具300的轴线调整到某个特定倾斜角度，并且调节该针具300的刃口朝向某个特定角度，随后通过下料装置移载其至后续装配工位，到达装配工位后无需再对该针具300位态进行调整，可直接将待装配元件与该针具300装配为一体。位态调整，即为实现上述目的的前置调整操作。通过这种位态预调整，可以省去将待装配元件与针具300间的相对位置调节至能够装配为一体的等候时间。

本实施例中，针具300和针座装配为一体，针座套设连接至针具300相对远离其针尖的基部，因此，以下如无特别说明，以针座装配工位代指后续装配工位，并以针座代指待装配元件。

首先介绍上料装置200，上料装置200包括分离机构210、移载机构220以及本实用新型提供的调节机构100。分离机构210能够从多根针具300中分离出若干或单根针具300，随后移载机构220用于移载被分离的针具300至调节机构100，接着由调节机构100负责完成被分离针具300的位态调整，完成位态调整的针具300被外部转移机构移送至针座装配工位。移载机构220被配置为能够在分离位置和落料位置之间进行往复运动，从而逐个移载被分离针具300。分离位置是指分离机构210成功将若干或单根针具300分离出后等待移载机构220抓取，针具300相对于分离机构210的短暂停留位置；落料位置是指移载机构220将针具300抛落至调节机构100时，针具300相对于调节机构100的短暂停留位置。

请参阅图1。分离机构210包括用于承载多根针具300的料斗211以及可相对所述料斗211往复升降运动的顶升单元212。料斗211包括两个相对设置并且夹设形成V形夹角的侧壁，两个侧壁之间限定出V形料槽，侧壁用于引导针具300落入V形料槽底部；顶升单元212包括能够从V形料槽底部伸入料斗211内并用于适配单根针具300的定位部，定位部的延伸方向与上述侧壁平行，定位部在顶升单元212伸入料斗211内的部分限定出用于接触针具300侧壁的V形槽。顶升单元212每次伸入V形料槽并继续上升运动都可以通过定位部托举单根针具300并将其带离其它针具300，只要保持V形料槽底部随时有适量针具300即可。

进一步地，定位部相对于水平方向倾斜设置，这表示定位部的两端在竖直方向上具有高度差；分离机构210还包括防脱部，防脱部至少有一部分位于定位部在竖直高度上较低的一端。因此当顶升单元212获取单根针具300后，在针具300的自重作用下，位于定位部的针具300的两端具有高度差，针具300相对靠近地面的一端抵接在防脱部。如此一来，在对同一批次/规格的针具300进行分离操作时，每根针具300都能在定位部中保持相同且确定的停驻位置，这样移载机构220每次都可以抓取针具300上的同一处特定夹持位置。

更进一步地，本实施例中的料斗211也相对于水平方向倾斜，且倾斜角度与定位部相同：V形料槽底壁中，对应定位部近地端的高度低于对应定位部远地端的高度；防脱部还进一步延伸至V形料槽中相对靠近地面的一侧的开口边缘，以止挡料斗211内的多根针具300。作为优选，V形料槽的底壁与定位部的延伸方向平行。

以下介绍调节机构100，调节机构100包括承载单元10以及落料单元20。上述移载机构220获取针具300并到达落料位置后，针具300被直接抛落至承载单元10。承载单元10包括用于侧向支撑针具300的承托部12以及用于适配针具300刃口边缘的校准部11，二者共同配合以托举单根针具300。承托部12能够使落于其上的针具300的尖端朝向校准部11，针具300被抛落至承载单元10后不会立即达到相对于承托部12静止的稳定状态，而是先进行晃动或振动，这时校准部11通过活动接触针具300的刃口边缘对刃口边缘施加反作用力以改变针具300位态，针具300刃口朝向角度随之改变，直至刃口边缘与校准部11固定接触，这时校准部11与针具300刃口固定适配，针具300相对于承托部12静止从而被承载单元10稳定托举。落料单元20随动安装于移载机构220以跟随移载机构220运动而同步进行运动，包括可以切换开合角度的夹爪，夹爪到达承载单元10上方时松开。

请参阅图3至图5。如图所示，本实施例中，落料单元20到达位于承载单元10竖直上方的落料位置时运动速度减为零，以垂直抛落针具300；承托部12限定出沿直线轨迹向校准部11延伸的载针槽，载针槽的侧壁和底壁限制针具300径向运动的自由度；校准部11相对于承托部12/载针槽的延伸方向具有预设倾斜角度，该倾斜角度和针具300刃口相对于针具300轴线的倾角一致，并且校准部11中用于适配针具300刃口的区域至少部分地高于载针槽的底壁。

作为一种优选方式，校准部11包括用于供针具300刃口边缘与之整周贴合的校准平面111，针具300刃口所围设形成的椭圆或类似椭圆的图形能够全部位于校准平面111内，该校准平面111至少部分高于载针槽的底壁。由于以活检针为代表的穿刺针均已标准化，针具300刃口边缘所在平面与针具300轴线间的夹角为标准值，故本实施例中，校准平面111相对于承托部12/载针槽延伸方向的倾斜角度即为针具300刃口边缘所在平面与针具300轴线间的夹角，校准平面111的倾斜趋势使得当针具300刃口边缘和校准平面111整周贴合后，刃口倾斜地朝向地面。

调节机构100的调节原理如下：当落料单元20松开夹爪将针具300抛落后，针具300的针尖可以率先与校准部11接触，二者刚接触时为点接触形式，这时校准部11对针具300施加推力。由于针具300的刃口为斜口，针具300在校准部11的力作用下瞬间变成不平衡状态并产生不规则晃动或振动，此时针具300的运动包含围绕其轴线进行周向自转的分量，这会使针具300的刃口角度改变，因此，在针具300自重和校准部11的共同作用下针具300开始自动调节其位态。

由于校准部11存在相对于承托部12延伸方向的倾斜夹角，以及校准部11和承托部12的相对高度关系，当针具300到达承载单元10时，针具300的刃口边缘有概率与校准部11形成整周接触，特别是当校准部11设置有校准平面111时，所述整周接触意味着针具300刃口所处平面与校准平面111重合，重合表示此时针具300已经达到预设位态，这时校准部11限制针具300进一步活动的自由度，尤其是限定针具300绕其轴线周向自转的自由度，防止针具300在惯性作用下继续运动；除此之外，承托部12限制针具300径向运动的自由度，也即承托部12与校准部11共同限制针具300运动。

本实施例中，校准部11和承托部12共同水平托举针具300，校准平面111相对于竖直方向倾斜设置，校准平面111与水平平面的倾角与针具300刃口的斜角一致。

可选的，承托部12与校准部11中的至少一者包括磁性件；或者承托部12与校准部11中的至少一者包括可磁化件。无论是磁性件还是可磁化件，都可以对针具300产生吸附作用。吸附作用相当于强化了承托部12和/或校准部11对针具300施加外力的效果，为针具300提供了一个额外的强化力场，作为优选，本实施例中优先且至少将校准部11设置为磁性件或者可磁化件。

如此设置的有益效果是：磁吸作用不仅可以提高吸附并固定针具300的效果，使针具300达到预设位态后能够继续保持在该位态，而且也提高了针具300在其它自由度或方向上运动的难度。当待调节针具300为大规格针具300时，磁吸作用可以使即将达到预设位态的针具300更快更容易停止运动，减小其惯性带来的不利影响；当待调节针具300为小规格针具300时，磁吸作用可以约束针具300并提高其对外部干扰的抵抗性能，进而使其更稳定地保持在预设位态。

可选地，调节机构100还包括气流发生单元，该气流发生单元能够形成一个高于大标准大气压的区域，该区域的存在能够形成气流。气流发生单元具有朝向校准部11开设的出风口，气流经过出风口流向校准部11，当针具300尖端位于校准部11时，该气流可以对针具300尖端施加压力以使针具300刃口接触并适配校准部11。这种调节方式和上述实施方式中的磁吸方案具有同样的调节和约束效果。

再次参阅图4，承载单元10还包括两组分别设置于承托部12和校准部11的导向部14，每组导向部14包括两个并排设置的导向凸起，两个导向凸起之间形成向上敞口设置的落料空间，落料空间的开口宽度大于落料空间底壁的宽度。上述载针槽即为设置在承托部12上的两个导向凸起所限定出的落料空间；上述校准平面111即为设置在校准部11上的两个导向凸起限定出的落料空间底壁。

本实施例中，两组导向部14各自限定出的落料空间沿相同的直线轨迹延伸以用于引导针具300进入和容置该针具300，无论是位于承托部12的导向部14还是位于校准部11的导向部14，两组导向凸起之间的间隙宽度沿靠近落料空间底壁的方向线性减小，因而落料空间呈V形导向槽，两个导向凸起相向设置的两侧均为相对于落料空间底壁倾斜的平面，以加快引导针具300至落料空间。

需要说明，以上两组导向部14并非实现本实用新型目的的必要结构，在其它一些扩展实施方式中，也可以不设置导向部14，或者，以上两组导向部14也可以择一设置，在此不作进一步展开。

进一步地，调节机构100还包括用于连接并带动承载单元10振动的调节驱动源30。设置调节驱动源30的目的是：通过使承载单元10产生运动使针具300处于不平衡状态，针具300随之被校准部11以活动接触针尖的方式带动。只要针具300动起来，针具300刃口边缘便有概率和校准部11适配。

再次参阅图1、图3至图4。本实施例中，校准部11与承托部12被设置为能够进行相对运动。调节驱动源30驱动连接校准部11，并能够沿着位于承托部12的载针槽延伸方向对校准部11输出往复直线位移，以带动校准部11相对于承托部12往复运动，在此过程中，针具300尖端与校准部11反复接触并分离，校准部11每一次接触针具300尖端都能够带动针具300绕其轴线周向自转，针具300的刃口角度也逐渐更接近针具300在预设位态时的刃口朝向角度。可以理解，在其它实施方式中，调节驱动源30还可以驱动连接承托部12，调节驱动源30产生的往复位移的轨迹方向也并不一定要与载针槽的延伸方向一致。

进一步地，承载单元10还包括用于接触针具300基部(针具300上远离其针尖的一端)的止挡部13，止挡部13位于承托部12相对远离校准部11的一端。当针具300置于承载单元10时，止挡部13与针具300的基部对应，止挡部13通过接触针具300基部限制针具300沿其轴向运动的自由度。调节驱动源30带动校准部11和承托部12相对运动时，止挡部13可以防止针具300与承托部12分离。

作为优选，止挡部13包括磁性件；或者，止挡部13包括可磁化件。获得磁吸能力后的止挡部13可以进一步限制针具300在惯性作用下运动，使针具300在即将达到预设位态时更容易停止运动，以免在惯性作用下继续运动而错过预设位态。

在其中一个实施方式中，调节机构100还包括负压发生组件，并具有连通至负压发生组件的负压通道，负压通道相对远离负压发生组件的一端向承载单元10延伸，且负压通道的吸气开口朝向落料单元20抛落针具300的位置。如此设置，启动负压发生组件后即可在负压通道的吸气开口附近形成一个低压环境，从而对针具300产生吸附力，这种吸附力所产生的效果和利用校准部11/承托部12磁吸吸附针具300的效果相同，故在此不作赘述。

优选地，本实施例中负压通道延伸至校准部11，并且将校准部11上用于适配针具300的区域贯通，因而可以直接向针具300前端作用吸附力。当然，在其它实施方式中，负压通道的吸气开口也可以开设在承托部12，或者仅设置在针具300背离落料位置的一侧。

可选地，承载单元10还包括伸缩调节组件，校准部11与承托部12被配置为能够沿载针槽延伸方向进行相对运动。伸缩调节组件能够驱动校准部11与承托部12中的至少一者相对靠近或远离另一者运动，从而调节承载单元10能够承载针具300的有效承载长度，以根据来料针具300的规格情况适应性调整，满足对不同规格针具300提供承载托举的要求。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (12)

1.一种调节机构，用于调整针具位态，其特征在于，所述调节机构包括承载单元及落料单元，所述承载单元能够承接针具，且包括用于适配针具刃口的校准部，所述落料单元用于向所述承载单元抛落针具。

2.根据权利要求1所述的调节机构，其特征在于，所述校准部为磁性件；或者，所述校准部为可磁化件。

3.根据权利要求1或2所述的调节机构，其特征在于，所述调节机构还包括气流发生单元，所述气流发生单元具有朝向所述校准部开设的出风口。

4.根据权利要求1所述的调节机构，其特征在于，所述承载单元还包括用于接触针具基部的止挡部以及相对于所述止挡部倾斜设置的校准平面，所述校准平面能够和针具尖端活动接触且用于和所述针具的刃口边缘形成整周贴合。

5.根据权利要求1所述的调节机构，其特征在于，所述承载单元还包括导向部，所述导向部限定出向上敞口的落料空间，所述落料空间的开口宽度大于所述落料空间底壁的宽度。

6.根据权利要求5所述的调节机构，其特征在于，所述校准部用于适配针具刃口的区域相对于竖直方向倾斜，并且所述校准部至少部分高于所述落料空间的底壁。

7.根据权利要求1所述的调节机构，其特征在于，所述调节机构还包括调节驱动源，所述调节驱动源连接并能够带动所述承载单元振动。

8.根据权利要求1所述的调节机构，其特征在于，所述承载单元还包括用于接触所述针具基部端面的止挡部，所述止挡部为磁性件；及/或，所述止挡部为可磁化件。

9.根据权利要求1所述的调节机构，其特征在于，所述调节机构还包括负压发生组件，并具有连通所述负压发生组件的负压通道，所述负压通道相对远离所述负压发生组件的一端向所述承载单元延伸且吸气开口朝向所述落料单元的落料位置。

10.根据权利要求1所述的调节机构，其特征在于，所述承载单元还包括伸缩调节组件以及用于承载针具的承托部，所述伸缩调节组件能够驱动所述校准部与所述承托部中的至少一者相对靠近或远离另一者运动。

11.一种上料装置，用于对医用针具进行上料和预定位，其特征在于，所述上料装置包括分离机构、移载机构以及如权利要求1至10中任意一项所述的调节机构；所述分离机构用于分离针具，所述移载机构连接所述落料单元，并能够带动所述落料单元在所述分离机构和所述承载单元之间往复运动。

12.根据权利要求11所述的上料装置，其特征在于，所述分离机构包括料斗及顶升单元，所述顶升单元至少部分伸入所述料斗内并能够适配针具，能够通过往复升降运动顶起并分离针具。

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