自动化技术在半自动试管排管机中的应用

　　半自动排管机是真空采血管生产过程中的重要设备, 自动排管机的研发成功是现代自动化控制技术发展的结果。自2000 年以来, 国内医院真空采血管的应用愈来愈普遍, 使得国内生产采血管的厂家迅速增加, 但由于我国在本行业起步较晚, 其自动化程度相对发达国家而言是相当落后的, 目前采血管的生产基本上是以手工为主的生产模式。笔者发表此文旨在探讨自动化技术在采血管生产行业的应用前景。

　　1 半自动排管机的用途及性能

　　( 1) 半自动排管机的作用是在真空采血管生产线上将储料斗中的试管排入固定模具, 为真空压塞机压塞作准备;

　　( 2) 用以取代现有的手工作业, 提高生产效率、降低操作人员的劳动强度和减少操作人员对产品可能造成的污染, 如衣服上的纤维及尘埃落入试管中;

　　( 3) 该机设计合理、定位准确, 适用于 !13mm×75mm 与"13mm×100mm 试管的自动排管, 也适用于塑料和玻璃试管。

　　2 排管机的机械结构及组成

　　自动排管机的基本结构由机架、伺服步进装置、出模板机构、试管储料斗及排料装置等四部分组成。

　　2.1 机架

　　机架结构的设计思想:

　　( 1) 该机的基本结构为倾钭式进出料结构, 如图 1 所示, 它是利用试管自身的重力作用滑入压塞模板的定位孔中, 而压塞模板定位在步进工作台上作间歇式的移动, 每次排一排共 21支试管, 排管时间为 3.75s/ 排, 一共插 24 排管( 排完一个模板共有 500 支) , 总耗时为 90~100s。为保证试管能顺利进入模板, 另加一套推试管装置, 辅助试管顺利插入压塞模板。

　　( 2) 由于压塞模板较重, 在模板进出位置都装有数个滚筒,以利模板顺利进出。

　　( 3) 该机总体分为四个工位, 另加一个试管储料斗, 如图1b 所示。

　　第一个工位 A 为进空模板预备工位; 第二个工位 B 为空模板定位工位; 第三个工位 C 为模板插管工位; 第四个工位 D 为已排好管的模板出料工位。

　　( 4) 本 机 所 需 的 动 力 为 220V 交 流 电 , 功 率 小 于1kW, 0.49～0.69MPa 洁净压缩空气。

　　( 5) 为便于员工操作, 本机用触摸屏对机器进行控制调整,操作人员可按屏幕提示操作。

　　2.2 伺服步进装置

　　( 1) 步进装置由步进工作台及气缸定位装置组成, 工作台由松下伺服系统驱动, 压塞模板进入步进工作台空模板定位工位;

　　( 2) 台板上气动定位销动作, 将压塞模板精确定位;

　　( 3) 压塞模板由进空模板预备工位手工推入空模板定位工位定位后, 由步接近开关发出信号, 在 PLC 程序控制下系统控制伺服电机丝杆驱动步进工作台快速向上运动, 使压塞模板进入插管工位起始位置;