CN118237677B - 一种三棱针放电加工上针装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于三棱针生产加工技术领域，具体涉及一种三棱针放电加工上针装置，包括底板和支撑架，支撑架位于底板一侧，支撑架上自上而下依次设有针盒和送针机构，针盒底部设有落针口，送针机构包括针环、送针座和送针电机，针环为水平设置的圆柱体结构并转动安装于送针座上，针环连接送针电机，且其外周面上均匀间隔分布有至少两个与其中心轴线相平行的送针槽，底板上端设有托针架，托针架的上端设有托针槽，托针槽位于针环的正下方，托针架的一侧设有与其相配合的推针装置。本发明利用各部件的相互配合，依次上料、分针、推针和夹针，准确高效地完成上针工作，省时省力，且每次上针的针体夹持位置、深度标准均一，有效保证产品质量。

Description

一种三棱针放电加工上针装置

技术领域

本发明属于三棱针生产加工技术领域，具体涉及一种三棱针放电加工上针装置。

背景技术

医用三棱针在生产加工时，通常是先将中空的圆形不锈钢管切割成定长的针体，利用特定加工设备将针体的一端搓成封闭的锥状结构，然后再对该端进行磨削处理成具有三个棱面的三角锥形，最后再分别对三个棱面进行电火花放电打孔，使其与针体内部的空腔连通，以便于输液使用。目前三棱针在进行磨削、打孔前，通常需要人工手动上针，将针体进行夹持固定，此操作方式不仅费时费力，效率低下。因此，现亟需提供一种三棱针放电加工上针装置以解决该技术问题，降低劳动强度，提高针体的上针效率，为实现三棱针连续化生产加工奠定基础。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提供了一种三棱针放电加工上针装置，可有效提高针体上针效率，省时省力，为实现三棱针连续化生产加工奠定基础。

为实现上述目的，本发明技术解决方案如下：

一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：包括底板和支撑架，所述支撑架位于底板一侧，所述支撑架上自上而下依次设有针盒和送针机构，所述针盒底部设有落针口，所述送针机构包括针环、送针座和送针电机，所述针环为水平设置的圆柱体结构并转动安装于送针座上，所述针环连接送针电机，且其外周面上均匀间隔分布有至少两个与其中心轴线相平行的送针槽，所述底板上端设有托针架，所述托针架的上端设有托针槽，所述托针槽位于针环的正下方，所述托针架的一侧设有与其相配合的推针装置。

优选的，所述支撑架上滑动连接有升降架，并设有用于驱动升降架沿支撑架升降运动的第一驱动装置，所述针盒及送针机构均安装于升降架上。

优选的，所述托针架包括固定针架、与固定针架上下滑动连接的活动针架和弹性导向组件，所述弹性导向组件连接于固定针架和活动针架之间，所述托针槽由设于固定针架顶端的固定卡槽和设于活动针架顶端的活动卡槽组成。

优选的，所述推针装置包括移动座、推针件和第二驱动装置，所述移动座一侧连接有驱动其沿底板水平滑动的第二驱动装置，另一侧连接有与托针架相互配合的推针件，所述推针件上设有顶针孔，且其下端设有滚轮，所述滚轮与设于活动针架顶部的坡状面相互配合。

优选的，所述弹性导向组件包括导向杆、第一弹簧，所述导向杆安装于固定针架上，所述活动针架与导向杆滑动连接，所述第一弹簧套设于导向杆上，并位于固定针架和活动针架之间。

优选的，所述固定针架是由支座和立板垂直连接组成的L型结构，所述导向杆垂直设置于支座上，所述活动针架套设于导向杆上，所述立板上设有支杆，所述支杆与设在活动针架上的滑槽配合连接。

优选的，所述送针座为与针环相匹配的中空圆柱体结构，其上端设有与落针口相对应的上开口，下端设有供针体落下的下开口。

优选的，所述送针槽、托针槽的垂直截面均呈V型，且其大小与待加工的针体相对应。

优选的，所述支撑架下方设置有基座，所述基座上滑动连接有基板和驱动基板水平滑动的第三驱动装置，所述支撑架安装于基板上，所述底板滑动连接于基板上端，所述基板上设有驱动底板水平滑动的第四驱动装置。

优选的，所述上针装置还包括有夹针机构，所述夹针机构包括夹套、设于夹套外部的套筒，所述夹套一端是由至少两个活动部组成的中部带有夹针槽的呈向外扩张的锥状结构，每相邻两个活动部之间设有剖沟，所述套筒为两端开口的中空结构，其一端内壁设有与锥状结构相配合的内锥面，另一端设有用于控制锥状结构涨缩的控制组件。

优选的，所述控制组件包括拉杆、第二弹簧、挡板和夹针气缸，所述拉杆一端连接夹套，另一端贯穿套筒并连接有挡板，所述拉杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧位于挡板与套筒远离锥状结构一端的端部之间，所述拉杆一端贯穿挡板并与夹针气缸输出轴连接。

相对于现有技术，本发明有益效果如下：

（1）本发明利用针盒、送针机构、托针架、推针装置及夹针机构的相互配合，依次完成上料、分针、推针和夹针功能，准确高效地完成夹针机构的上针工作，省时省力，提高上针效率，而且每次上针的针体夹持位置、深度标准均一，有效保证产品质量；

（2）本发明将待加工的三棱针整齐排布放置于针盒内，送针电机驱动针环旋转，针盒内的针体逐一落入针环上的送针槽内，有效将针体逐一分开，便于后续推针、夹针工作，为实现三棱针连续化生产加工奠定基础；

（3）本发明托针架的结构设计巧妙，利用弹性导向组件使活动针架可沿固定针架进行升降运动，避免推针件受到活动针架的阻挡，而无法推动针体向夹针机构运动的情况；当推针件推动针体向夹针机构运动时，活动针架向下运动，而当推针件推针结束后，活动针架则自动复位，使用方便；

（4）本发明夹针机构结构新颖，利用第二弹簧来调节拉杆、夹套与套筒之间受力平衡，当拉杆受到向固定针架一侧运动的推力时，拉杆带动夹套向远离套筒一侧运动，活动部张开即可上针/下针；反之，当对拉杆的推力消除时，拉杆在第二弹簧的作用下，带动夹套向远离固定针架的一侧运动，活动部受到套筒内锥面的挤压对针体夹紧固定。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明另一视角结构示意图；

图3为本发明使用状态结构示意图；

图4为本发明针盒、送针机构、托针架及支撑架连接结构示意图；

图5为本发明针盒、送针机构、托针架之间连接结构示意图；

图6为本发明托针架与推针件结构示意图；

图7为本发明固定针架结构示意图；

图8为本发明活动针架结构示意图；

图9为本发明针环与送针座连接结构示意图；

图10为本发明送针座结构示意图；

图11为本发明针环结构示意图；

图12为本发明针盒剖视结构示意图；

图13为本发明夹针机构结构示意图；

图14为本发明夹针机构剖视结构示意图；

图15为本发明夹套结构示意图；

图中：1、底板，2、支撑架，3、针盒，301、落针口，4、针环，401、送针槽，5、送针座，501、上开口，502、下开口，6、送针电机，7、升降架，8、固定针架，801、固定卡槽，802、支座，803、立板，804、支杆，9、活动针架，901、活动卡槽，902、坡状面，903、滑槽，10、移动座，11、推针件，12、顶针孔，13、滚轮，14、导向杆，15、第一弹簧，16、基座，17、基板，18、夹套，1801、活动部，1802、夹针槽，1803、剖沟，19、套筒，1901、内锥面，20、拉杆，21、第二弹簧，22、挡板，23、夹针气缸，24、回转工作台，25、第一电机，26、第一主动轮，27、第一从动轮，28、第一同步带，29、第一丝杠，30、第一滑轨，31、第二电机，32、第二丝杠，33、第二滑轨，34、第二从动轮，35、第三气缸，36、第三滑轨，37、第四气缸，38、第四滑轨，39、固定板，40、第五滑轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2、图4和图5所示，一种三棱针放电加工上针装置，包括底板1、支撑架2和夹针机构，支撑架位于底板一侧，支撑架上自上而下依次设有针盒3和送针机构，针盒底部设有落针口301，结合图12所示，针盒为上端敞口的中空结构，其上部为窄条型长方体结构，下部垂直截面为倒锥形，内腔尺寸与针体大小相匹配，结合图9、图10 和图11所示，送针机构包括针环4、送针座5和送针电机6，针环为水平设置的圆柱体结构并通过轴承转动安装于送针座上，针环连接送针电机，针环位于落针口的正下方，且其外周面上均匀间隔分布有至少两个与其中心轴线相平行的送针槽401，送针槽的长度方向与针盒内针体摆放方向保持一致，送针座为与针环相匹配的中空圆柱体结构，送针座套设于针环外部，针环与送针座内壁之间的间隙小于针体的直径，送针座上端设有与落针口相对应的上开口501，下端设有供针体落下的下开口502，底板上端设有托针架，托针架的上端设有托针槽，托针槽位于针环、送针座下开口的正下方，托针架的一侧设有与其相配合的推针装置。工作人员将待加工的针体由针盒顶部放入，针体由落针口掉落，经送针座的上开口落入针环顶端的送针槽内，送针电机驱动针环旋转，而后针盒内最底部的针体再次落入旋转后的针环顶端的送针槽内，依次类推，从而将针盒的待加工的针体依次分开，而载有针体的送针槽旋转至最下方时，针体由下开口掉落至托针架的托针槽内，再由推针装置将针体推向其一侧的夹针机构，夹针机构将针体进行夹持固定，从而实现上针功能。如图3所示，夹针机构的数量为多个，按组分布并均匀分布于回转工作台24上，本实施例中，每四个夹针机构为一组，由回转电机（图中未示出）驱动回转工作台旋转，与送针装置、推针装置相互配合，实现对每个夹针机构的上针功能，且针盒、送针机构及托针架、推针装置均为两组，其每组为两个夹针机构进行上针，便于三棱针的批量生产加工。

如图1至图4所示，支撑架上滑动连接有升降架7，并设有用于驱动升降架沿支撑架升降运动的第一驱动装置，针盒及送针机构均安装于升降架上，第一驱动装置采用电机丝杠传动机构，具体的包括第一电机25、第一主动轮26、第一从动轮27、第一同步带28、第一丝杠29、第一滑轨30，第一电机驱动第一主动轮旋转，第一主动轮通过同步带带动第一从动轮旋转，第一从动轮连接第一丝杠并带动其旋转，升降架与丝杠螺纹连接并与设在支撑架上的第一滑轨滑动连接，从而实现针盒、送针机构的同步升降，调节其与托针架之间的距离，确保送针机构的送针座下开口落下的针准确掉落至托针架的托针槽内，针盒、送针机构可升降运动也便于各组件的更换、维护保养工作。

如图6、图7和图8所示，托针架包括固定针架8、与固定针架上下滑动连接的活动针架9和弹性导向组件，弹性导向组件连接于固定针架和活动针架之间，弹性导向组件包括导向杆14、第一弹簧15，导向杆安装于固定针架上，活动针架与导向杆滑动连接，第一弹簧套设于导向杆上，并位于固定针架和活动针架之间，当活动针架受到外界对其向下的压力时，其可沿导向杆向下运动，固定针架是由支座802和立板803垂直连接组成的L型结构，导向杆垂直设置于支座上，活动针架套设于导向杆上，立板上设有支杆804，支杆与设在活动针架上的滑槽903配合连接，支杆与滑槽的配合，可以增强活动针架运动的稳定性，托针槽由设于固定针架顶端的固定卡槽801和设于活动针架顶端的活动卡槽901组成，弹性导向组件处于自然状态下，固定卡槽和活动卡槽处于同一条直线上，由送针座下开口落下的整体一端位于固定卡槽内，另一端位于活动卡槽内，推针装置包括移动座10、推针件11和第二驱动装置，移动座一侧连接有驱动其沿底板水平滑动的第二驱动装置，另一侧连接有与托针架相互配合的推针件，推针件上设有顶针孔12，顶针孔位于固定卡槽的延长线上，推针件下端设有滚轮13，滚轮与设于活动针架顶部的坡状面902相互配合，当第二驱动装置驱动推针件向固定针架一侧移动时，针体的一端插入顶针孔内，而滚轮贴合于活动针架的上端面，随着推针件的继续平移，滚轮驶入坡状面从而带动活动针架向下运动，此时针体由活动卡槽内脱离，而推针件则推动针体向固定针架一侧移动，直至插入夹针机构内，待推针件到达预定位置后（针体插入夹针机构内），第二驱动机构驱动其复位，在第一弹簧的作用下，活动针架恢复至原始状态。送针槽、托针槽的垂直截面均呈V型，且其大小与待加工的针体相对应，本实施例中，第二驱动装置同样采用电机丝杆传动机构，具体包括第二电机31、第二丝杠32、第二滑轨33、第二主动轮（图中未示出）、第二从动轮34，移动架与第二丝杠螺纹连接并与底板上的第二滑轨滑动连接，第二丝杠与支撑架转动连接并连接第二从动轮，第二从动轮通过第二同步带连接第二主动轮，第二主动轮连接第二电机，第二电机驱动第二主动轮旋转，依次带动第二从动轮、第二丝杠旋转，从而驱动移动架及其连接的推针件水平往复移动。

如图1至图3所示，支撑架下方设置有基座16，基座上滑动连接有基板17和驱动基板水平滑动的第三驱动装置，支撑架安装于基板上，底板滑动连接于基板上端，基板上设有驱动底板水平滑动的第四驱动装置，本实施例中，第三驱动装置包括第三气缸35和第三滑轨36，第三气缸连接基板，基板与设于基座上的第三滑轨滑动连接，可以实现支撑座、底板、针盒、送针机构、托针架整体的水平移动。第四驱动装置包括第四气缸37和第四滑轨38，第四气缸连接底板，底板与设在基板上的第四滑轨滑动连接，便于实现支撑架托针架的水平移动，调节其与夹针机构之间的距离，即基板在基座上的滑动方向与底板在基板上的滑动方向相互垂直。

如图13至图15所示，夹针机构包括夹套18、设于夹套外部的套筒19，夹套一端是由至少两个活动部1801组成的中部带有夹针槽1802的呈向外扩张的锥状结构，每相邻两个活动部之间设有剖沟1803，剖沟的设置可以便于夹套端部活动部的涨缩，套筒为两端开口的中空结构，其一端的端口内径小于夹套的外径，且该端内壁上设有与锥状结构相配合的内锥面1901，另一端设有用于控制锥状结构涨缩的控制组件。当夹套向远离固定针架一侧移动时，活动部受到内锥面的挤压向中部靠拢，从而将位于中心位置的夹针槽内的针体夹紧固定；反之，当夹套向靠近固定针架一侧移动时，活动部在自身弹性作用下向外扩张，即可解除活动部对针体的夹持，针体即可由夹针槽内取出。控制组件包括拉杆20、第二弹簧21、挡板22和夹针气缸23，拉杆一端连接夹套，另一端贯穿套筒并连接有挡板，拉杆上套设有第二弹簧，第二弹簧位于挡板与套筒远离锥状结构一端的端部之间，拉杆一端贯穿挡板并与夹针气缸输出轴连接。本实施例中第二弹簧采用碟簧，挡板在拉杆上位置可自由调节，可采用螺纹连接，便于利用第二弹簧来调节拉杆、夹套与套筒之间受力平衡。当拉杆受到向靠近固定针架一侧的推力时，拉杆带动夹套向远离套筒一侧运动，活动部张开即可取下针体；反之，当对拉杆的推力消除时，拉杆在第二弹簧的作用下，带动夹套向远离固定针架的一侧运动，活动部受到套筒内锥面的挤压对针体夹紧固定。图1中所示夹针气缸未与拉杆固定连接，回转工作台上设有固定板39，固定板上滑动连接有第五滑轨40，夹针气缸上连接有第五气缸（图中未示出）并与第五滑轨滑动连接，夹针气缸的输出轴为两个，可同时控制夹针机构的拉杆，当第五气缸驱动夹针气缸水平移动后，夹针气缸的两个输出轴可与另外两个夹针机构的拉杆相互配合，从而实现利用一个气缸同时控制四个夹针机构，节约成本并提高加工效率。

利用本发明对三棱针进行上针的具体步骤如下：

S1，工作人员将待加工的针体由顶部放入针盒3内，最底部的针体经落针口301、送针座5的上开口501落入针环4顶端的送针槽401内；

S2，送针电机6启动，驱动针环4旋转，针盒3内的针体依次落入其他相应的送针槽401内；

S3，当载有针体的送针槽401旋转至最下端时，针体经送针5座的下开口502掉落至托针槽内，针体一端位于固定卡槽801内，另一端位于活动卡槽901内；

S4，第二电机31驱动移动座10带动推针件11向固定针架8一侧移动，针体插入顶针孔12内，滚轮13贴合于活动针架9的上端面，随着推针件11的继续平移，滚轮13驶入坡状面902，从而带动活动针9向下运动，此时针体由活动卡槽901内脱离，而推针件11则推动针体向固定针架8一侧移动；

S5,夹针气缸23工作，推动相应的拉杆20，促使夹套18上的活动部1801张开，同时推针件11将针体推入夹套的夹针槽1802内，针体到达指定位置后，第二电机31反转，夹针气缸23收缩，夹套18收缩将针体夹紧，至此完成上针工作。

本实施例中针盒、送针机构、托针架的数量均为两个，可同时为两个夹针机构实现上针，完成后再通过第五气缸驱动夹针气缸平移，可再次为另外两个夹针机构实现上针，具体过程在此不再赘述。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：包括底板和支撑架，所述支撑架位于底板一侧，所述支撑架上自上而下依次设有针盒和送针机构，所述针盒底部设有落针口，所述送针机构包括针环、送针座和送针电机，所述针环为水平设置的圆柱体结构并转动安装于送针座上，所述针环连接送针电机，且其外周面上均匀间隔分布有至少两个与其中心轴线相平行的送针槽，所述底板上端设有托针架，所述托针架的上端设有托针槽，所述托针槽位于针环的正下方，所述托针架的一侧设有与其相配合的推针装置，所述托针架包括固定针架、与固定针架上下滑动连接的活动针架和弹性导向组件，所述弹性导向组件连接于固定针架和活动针架之间，所述托针槽由设于固定针架顶端的固定卡槽和设于活动针架顶端的活动卡槽组成，所述活动针架顶部设有坡状面。

2.如权利要求1所述的一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：所述支撑架上滑动连接有升降架，并设有用于驱动升降架沿支撑架升降运动的第一驱动装置，所述针盒及送针机构均安装于升降架上。

3.如权利要求1所述的一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：所述推针装置包括移动座、推针件和第二驱动装置，所述移动座一侧连接有驱动其沿底板水平滑动的第二驱动装置，另一侧连接有与托针架相互配合的推针件，所述推针件上设有顶针孔，且其下端设有滚轮。

4.如权利要求1所述的一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：所述弹性导向组件包括导向杆、第一弹簧，所述导向杆安装于固定针架上，所述活动针架与导向杆滑动连接，所述第一弹簧套设于导向杆上，并位于固定针架和活动针架之间。

5.如权利要求4所述的一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：所述固定针架是由支座和立板垂直连接组成的L型结构，所述导向杆垂直设置于支座上，所述活动针架套设于导向杆上，所述立板上设有支杆，所述支杆与设在活动针架上的滑槽配合连接。

6.如权利要求1所述的一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：所述送针座为与针环相匹配的中空圆柱体结构，其上端设有与落针口相对应的上开口，下端设有供针体落下的下开口。

7.如权利要求1所述的一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：所述支撑架下方设置有基座，所述基座上滑动连接有基板和驱动基板水平滑动的第三驱动装置，所述支撑架安装于基板上，所述底板滑动连接于基板上端，所述基板上设有驱动底板水平滑动的第四驱动装置。

8.如权利要求1所述的一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：所述上针装置还包括有夹针机构，所述夹针机构包括夹套、设于夹套外部的套筒，所述夹套一端是由至少两个活动部组成的中部带有夹针槽的呈向外扩张的锥状结构，每相邻两个活动部之间设有剖沟，所述套筒为两端开口的中空结构，其一端内壁设有与锥状结构相配合的内锥面，另一端设有用于控制锥状结构涨缩的控制组件。

9.如权利要求8所述的一种三棱针放电加工上针装置，其特征在于：所述控制组件包括拉杆、第二弹簧、挡板和夹针气缸，所述拉杆一端连接夹套，另一端贯穿套筒并连接有挡板，所述拉杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧位于挡板与套筒远离锥状结构一端的端部之间，所述拉杆一端贯穿挡板并与夹针气缸输出轴连接。