[0001] 本发明涉及医疗器械设备技术领域，特别涉及一种湿化瓶双工位自动封口设备及封口方法。

[0002] 湿化瓶主要的功能是将干燥的氧气湿化，滋润氧气以提高患者的氧疗效果和舒适度。主要应用于危重症患者、低氧血症的患者的氧疗湿化，是医院急诊室、病房、病人给氧治疗的必备器械。目前湿化瓶的组装工艺，主要是使用人工辅以一些简单工装或半自动设备
完成，全自动化程度低，生产效率低，人工劳动强度大。特别是封口的剥离力，对工人的依赖程度高，人为因素对产品质量的影响较大，导致产品质量不一致。

[0003] 公开号为“CN213416257U”的专利公开了“一种湿化液自动灌装设备”，通过一体输送灌封装置、下料转运装置均安装在机座上，来料传输装置包括重力输送滑道、平移输送滑块、平移导向轨板和灌装位校正机构，来料装置传输焊接完成后的空湿化瓶，同时实现灌装位校正，一体输送灌封装置包括滑块翻转台、移动式灌装机和侧顶盖压紧机构，一体式输送灌封装置实现湿化液的灌装和封口。但是该装置每次仅能实现对一个瓶体的封口，效率较低。

[0004] 为此，我司提出一种湿化瓶双工位自动封口设备及封口方法。

[0028] 下面结合附图对本发明进一步描述。实施例

[0029] 如图1、图2和图9所示，一种湿化瓶双工位自动封口设备，湿化瓶体900具有侧支903，湿化瓶体900的顶部具有待封口的顶口901，侧支903的末端具有待封口的侧口902，封口设备包括对沿输送线101持续输送的湿化瓶进行分料定位的瓶体分料定位装置1、将分料
定位后的湿化瓶送至瓶体单向输送装置7的瓶体上料装置2以及输送瓶体的瓶体单向输送
装置7，瓶体单向输送装置7上方沿湿化瓶的输送方向依次设置有瓶体侧支找正定位装置3、第一瓶体封口装置4以及第二瓶体封口装置5，封口设备还包括将封口完毕的瓶体取走的瓶
体下料装置6。瓶体上料装置2、瓶体侧支找正定位装置3、第一瓶体封口装置4、第二瓶体封口装置5、瓶体下料装置6和瓶体单向输送装置7均放置在固定支架8上。

[0030] 如图3所示，瓶体分料定位装置1包括沿输送线输送方向依次设置的瓶体来料检测装置107、第三瓶检测装置106、第二瓶检测装置105和第一瓶检测装置104，输送线101上方设置有对第一瓶体进行定位的间距定位板103和对第一瓶体、第二瓶体之间距离进行定位
的第二瓶定位伸缩杆102。

[0031] 瓶体分料定位装置1还包括分料固定结构110，分料固定结构110与瓶体来料检测装置107在输送线101的两侧对称设置，分料固定结构110上设置有转盘分料机构109和驱动
转盘分料机构109转动的电机驱动机构108。设备启动时输送线101连续或不连续地将瓶体
送来。

[0032] 如图4所示，瓶体上料装置2具有上料底板201，上料底板201固定安装在固定支架8上，瓶体上料装置2还包括设置在上料底板201上的上料支撑部202和可沿上料支撑部202进
行左右、上下移动的抓取固定结构207，抓取固定结构207上设置有第一瓶体抓取部208和第二瓶体抓取部209。

[0033] 上料支撑部202上设置有可进行左右移动的X轴模组206和驱动X轴模组206移动的X轴电机驱动结构205，X轴模组206上设置有可进行上下移动的Z轴模组203和驱动Z轴模组
203移动的Z轴电机驱动结构204，抓取固定结构207设置在Z轴模组203上。X轴电机驱动结构
205驱动X轴模组206、抓取固定结构207、第一瓶体抓取部208和第二瓶体抓取部209在瓶体
分料定位装置1和瓶体单向输送装置7上方往复移动，抓取瓶体并将其从瓶体分料定位装置
1上移动至瓶体单向输送装置7上，抓取及放下的过程中，Z轴电机驱动结构204驱动Z轴模组
203下移，移动过程中，Z轴电机驱动结构204驱动Z轴模组203上移。瓶体下料装置6与瓶体上料装置2的结构一致，其主要是将完成封口的瓶体从瓶体单向输送装置7上移动至下一级输
送装置上，进行质检及打包操作。

[0034] 如图5所示，瓶体侧支找正定位装置3包括侧支找正支撑部313和固定安装在固定支架8上的定位支撑部302，瓶体侧支找正定位装置3还包括固定安装在固定支架8上的找正
底座303，侧支找正支撑部313安装在找正底座303上，定位支撑部302上可活动的设置有用
于对两个瓶体分别定位的两个定位卡304，侧支找正支撑部313上可活动地设置有用于对两
个瓶体分别找正的两个弹性找正结构305。

[0035] 两个定位卡304均连接控制其移动的定位伸缩杆301，定位伸缩杆301为气缸，侧支找正支撑部313上可活动的设置有定位转动支撑部314和驱动定位转动支撑部314移动的找
正伸缩杆310，找正伸缩杆310为气缸，侧支找正支撑部313上还设置有对找正伸缩杆310伸
缩提供导向的导向结构311，两个弹性找正结构305均设置在定位转动支撑部314上，定位转动支撑部314上设置有分别控制两个弹性找正结构305转动的两个找正电机309，定位转动
支撑部314上还设置有分别感应两个弹性找正结构305的两个瓶体原点感应结构306。瓶体
单向输送装置7将两个瓶体输送至该工位时，定位伸缩杆301先驱动两个定位卡304伸出卡
住瓶体，之后找正伸缩杆310驱动定位转动支撑部314及两个弹性找正结构305下移分别与
两个瓶体接触，在弹性找正结构305的下部设置有突出于弹性找正结构305底面的销钉，在
弹性找正结构305上设置有感应片，销钉与感应片在竖直方向的位置上重叠，两个找正电机
309分别控制两个弹性找正结构305转动（转动角度大于1周，本实施例设定为375°，确保该转动过程能使瓶体侧支903与销钉接触，并可随着销钉的转动而转动），之后两个弹性找正结构305继续转动，直至两个瓶体原点感应结构306分别感应到两个感应片，两个瓶体原点
感应结构306独立转动，其中一个瓶体原点感应结构306感应到感应片之后则停止转动，直
至另一个瓶体原点感应结构306也感应到感应片，完成两个瓶体的找正（即使得瓶体的侧支
903、侧口902均与下一封口工序中侧口料带的方向垂直，以便进行侧口封口）。找正完毕后两个弹性找正结构305上移，两个定位卡304缩回，瓶体可继续前移至下一封口工位。

[0036] 如图6和图7所示，第一瓶体封口装置4包括用于封顶口的顶口料带收料支撑结构427、用于封侧口的侧口料带收料支撑结构429、向顶口料带收料支撑结构427和侧口料带收料支撑结构429供料的放料支撑结构403、用于夹紧第一瓶体的封口支撑部422以及将第一
瓶体送入封口支撑部422的瓶体托块413。第一瓶体封口装置4还包括固定安装在固定支架8
上的封口支撑结构407，放料支撑结构403安装在封口支撑结构407上。顶口料带收料支撑结构427、侧口料带收料支撑结构429和封口支撑部422均固定安装在固定支架8上。

[0037] 封口支撑部422上可活动的设置有用于夹紧第一瓶体的左夹紧机构415和右夹紧机构418，左夹紧机构415和右夹紧机构418之间形成供第一瓶体伸入的空隙；
放料支撑结构403上设置有放料盘402和驱动放料盘402转动的放料电机401，顶口
料带收料支撑结构427上设置有顶口收料盘426和驱动顶口收料盘426转动的顶口收料电机
428，侧口料带收料支撑结构429上设置有侧口收料盘430和驱动侧口收料盘430转动的侧口
收料电机433。

[0038] 放料盘402上缠绕有用于封口的料带，放料支撑结构403上还设置有用于分割料带的刀模结构408，刀模结构408连接有驱动其转动的刀模电机结构406，料带被刀模结构408
分割为顶口料带和侧口料带并分别缠绕至顶口收料盘426和侧口收料盘430上，顶口料带和
侧口料带上均设置有用于封口的封口膜；刀模结构408和刀模电机结构406均安装在封口支
撑结构407上。本实施例中，封口膜为铝箔。

[0039] 封口支撑部422上还设置有用于将顶口料带压在顶口上进行封口的顶口加热机构416以及使完成封口的封口膜脱离顶口料带的顶口脱料机构417；
封口支撑部422上还设置有用于将侧口料带压在侧口上进行封口的侧口加热机构
438以及使完成封口的封口膜脱离侧口料带的侧口脱料机构436。

[0040] 左夹紧机构415连接左夹紧伸缩杆414，右夹紧机构418连接右夹紧伸缩杆421，左夹紧伸缩杆414和右夹紧伸缩杆421均为气缸，瓶体托块413连接顶升伸缩杆412，顶升伸缩
杆412为气缸，第一瓶体被瓶体单向输送装置7输送至该工位时，位于瓶体托块413上方，顶升伸缩杆412位于瓶体托块413下方，顶升伸缩杆412伸缩以控制瓶体托块413、瓶体的上下
移动，上移时进入封口工位进行封口操作，封口完毕后下移，从封口工位脱离，进入运输工位。顶口脱料机构417连接顶脱料伸缩杆419，顶脱料伸缩杆419和顶口加热机构416均连接
顶封口伸缩杆420，侧口脱料机构436连接侧脱料伸缩杆435，侧脱料伸缩杆435和侧口加热
机构438均连接侧封口伸缩杆437。顶脱料伸缩杆419、顶封口伸缩杆420、侧脱料伸缩杆435和侧封口伸缩杆437均为气缸。

[0041] 放料支撑结构403上还设置有用于张紧料带的放料张力伸缩杆404和用于牵引料带的放料张力结构405，放料张力伸缩杆404为气缸，料带在从放料盘402绕向顶口收料盘
426、侧口收料盘430的过程中经过放料张力结构405，放料张力伸缩杆404根据料带的张紧
情况进行伸缩，控制放料张力结构405移动，确保料带始终处于张紧状态。

[0042] 封口支撑部422上设置有用于牵引顶口料带的顶口拉紧机构424以及牵引侧口料带的料带转向机构，料带转向机构包括将侧口料带由水平状态变为竖直状态的第一转向部
410以及将侧口料带由竖直状态变为水平状态的第二转向部423。

[0043] 第二瓶体封口装置5和第一瓶体封口装置4的结构一致；第二瓶体封口装置5对第二瓶体进行封口的操作与第一瓶体封口装置4对第一瓶体进行封口的操作一致。

[0044] 如图8所示，瓶体单向输送装置7包括供瓶体移动的滑道板715以及可卡紧瓶体并带动瓶体移动的12个挡料板条712，挡料板条712设置在滑道板715的侧壁并可伸入滑道板
715或从滑道板715内移出。瓶体单向输送装置7还包括设置在固定支架8上的滑道支撑结构
716，滑道板715设置为两列，均设置在滑道支撑结构716上，两列滑道板715之间形成供瓶体移动地空间，还能给瓶体移动提供导向作用。

[0045] 挡料板条712设置在定位板上，定位板连接有驱动其前后移动的前后移动伸缩杆，定位板设置在前后导轨703上，前后导轨703设置在模组输送板707上，模组输送板707设置
在左右导轨701上，左右导轨701安装在导轨支撑机构702上，导轨支撑机构702安装在固定
支架8上。模组输送板707连接有驱动其左右移动的左右移动电机710。左右移动电机710连
接输送模组709，左右移动电机710通过输送模组709驱动模组输送板707左右移动。通过前
后导轨703、左右导轨701的设置，使得瓶体的输送过程平稳可靠，减少不必要的晃动。

[0046] 本实施例中，将定位板分为两个对称设置的左定位板714和右定位板711，前后移动伸缩杆也分为驱动左定位板714移动的左前后移动伸缩杆705和驱动右定位板711移动的
右前后移动伸缩杆708，左前后移动伸缩杆705和右前后移动伸缩杆708均为气缸。左前后移动伸缩杆705和右前后移动伸缩杆708均安装在模组输送板707上。12个挡料板条712在左定
位板714和右定位板711上各设置6个，挡料板条712两两一组实现对瓶体的卡紧。

[0047] 定位板上可活动的设置有用于卡紧瓶体的6个定位杆713。6个定位杆713分别连接控制其上下移动的6个上下移动伸缩杆704，6个上下移动伸缩杆704均为气缸。

[0048] 本实施例还提供一种湿化瓶双工位自动封口方法，使用前述的湿化瓶双工位自动封口设备，封口方法包括以下步骤：
S1、分料定位，湿化瓶连续或不连续地沿输送线101移动至瓶体分料定位装置1，瓶
体来料检测装置107检测瓶体到来（且此时第二瓶检测装置105未检测到瓶体）后，电机驱动机构108驱动转盘分料机构109转动一定角度供第一瓶体通过，第一瓶体沿输送线101移动
至间距定位板103，此时第二瓶定位伸缩杆102伸出，直至转盘分料机构109允许第二瓶有料瓶体通过并移动至第二瓶定位伸缩杆102，实现第一瓶体和第二瓶体的固定间距摆放，此时即使瓶体来料检测装置107检测瓶体到来，转盘分料机构109也不再允许瓶体通过，避免瓶
体在该工位发生碰撞挤压，如果第三瓶检测装置106检测到瓶体，则意味着设备故障，多进入了一个瓶体，此时报警分料异常；
S2、瓶体上料，两个瓶体沿固定间距摆放后，X轴电机驱动结构205驱动X轴模组206
移动至瓶体上方，Z轴电机驱动结构204驱动Z轴模组203下移直至第一瓶体抓取部208和第
二瓶体抓取部209分别与两个瓶体接触，抓取固定结构207控制第一瓶体抓取部208和第二
瓶体抓取部209将两个瓶体夹紧，之后Z轴模组203上移，X轴模组206移动至瓶体单向输送装置7上方，Z轴模组203下移将两个瓶体放置在瓶体单向输送装置7上，抓取固定结构207控制第一瓶体抓取部208和第二瓶体抓取部209松开，Z轴模组203上移准备下一次上料操作；
S3、瓶体一次输送，左前后移动伸缩杆705和右前后移动伸缩杆708驱动左定位板
714和右定位板711同步前移，挡料板条712伸出并卡住两个瓶体的侧壁，之后左右移动电机
710控制模组输送板707向左移动一个工位，挡料板条712、定位杆713带动两个瓶体随之移
动，之后左前后移动伸缩杆705和右前后移动伸缩杆708驱动左定位板714和右定位板711同
步后移，挡料板条712缩回，左右移动电机710控制模组输送板707向右移动一个工位，准备下一次输送；
S4、侧支找正，两个瓶体被输送到位后，两个定位卡304伸出对两个瓶体进行定位，
找正伸缩杆310下移使两个弹性找正结构305分别接触瓶体，两个找正电机309分别控制两
个弹性找正结构305转动，实现找正，之后找正伸缩杆310上移使两个弹性找正结构305均脱离瓶体，准备下一次找正；
S5、瓶体二次输送，前后移动伸缩杆控制定位板向前移动，挡料板条712伸出并卡
住两个瓶体的侧壁，定位杆713下移卡住两个瓶体的侧支，避免瓶体在移动过程中侧支发生晃动，影响下一步进行的侧口封口。之后左右移动电机710控制模组输送板707向左移动一
个工位，挡料板条712、定位杆713带动两个瓶体随之移动，之后前后移动伸缩杆控制定位板向后移动，挡料板条712缩回，定位杆713上移，左右移动电机710控制模组输送板707向右移动一个工位，准备下一次输送；
该步骤与S3的区别在于，该步骤需通过定位杆713压住瓶体侧支，避免其发生晃
动，而在S3和S8的瓶体输送中，无需压住瓶体侧支，可减少设备的非必要动作，节约资源同时提高设备的可靠性。因此本设备的瓶体单向输送装置7中，可以将定位杆713和控制其上
下移动的上下移动伸缩杆704均设置两处，设置在瓶体二次输送的该工位上即可。在瓶体一次输送、瓶体三次输送的工位上，可以设置定位杆713，也可以不设置。

[0049] S6、第一瓶体封口，第一瓶体在S5中被输送至瓶体托块413上方，顶升伸缩杆412上移将第一瓶体移动至封口工位，左夹紧伸缩杆414带动左夹紧机构415、右夹紧伸缩杆421带动右夹紧机构418相向运动将第一瓶体夹紧，顶封口伸缩杆420带动顶口加热机构416、顶口脱料机构417下移，将顶口料带压在顶口上，在顶口加热机构416的作用下封口膜热熔在瓶体顶口上，之后顶脱料伸缩杆419带动顶口脱料机构417上移使得封口膜脱离顶口料带，顶
封口伸缩杆420带动顶口加热机构416、顶口脱料机构417上移远离瓶体顶口，顶口封口完
成；
侧封口伸缩杆437带动侧口加热机构438、侧口脱料机构436右移，将侧口料带压在
侧口上，在侧口加热机构438的作用下封口膜热熔在瓶体侧口上，之后侧脱料伸缩杆435带
动侧口脱料机构436左移使得封口膜脱离侧口料带，侧封口伸缩杆437带动侧口加热机构
438、侧口脱料机构436左移远离瓶体侧口，侧口封口完成；
顶升伸缩杆412下移将第一瓶体移动至输送位置，准备进行下一次输送；
S7、第二瓶体封口，第二瓶体封口装置5和第一瓶体封口装置4的结构一致，第二瓶
体的封口过程也与S6第一瓶体的封口过程一致；
S8、瓶体三次输送，两个瓶体再次前移一个工位，该输送过程与S3一致；
S9、瓶体下料，瓶体下料装置6与瓶体上料装置2的结构一致，瓶体下料的过程与S2
瓶体上料的过程一致，将瓶体由瓶体单向输送装置7移动至下一工序的输送带上；
S10、重复上述步骤S1—S9，进行瓶体的连续封口。

[0050] 本设备的各动作部件均采用电机或气缸，动作可靠、噪声小，稳定性高。在使用时，通过程序设置，实现了瓶体封口的自动化，封口质量高，有效降低了产品的不良率，同时避免了频繁故障停机导致效率降低的问题。

[0051] 以上实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

[0052] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内
容的限制。

[0053] 如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

[0054] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，
但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。