无针加药接头（螺口）自动化组装设备设计机械部分(附件)
随着社会和经济的不断发展，人力劳动成本不断提高，且愿意从事复杂、重复生产劳动的新生代逐渐减少，在未来工业生产可能会面临劳动力缺失的窘境。在这种情况下，机器生产代替人力劳动逐渐成为工业生产的未来趋势和主流。本课题研究的是无针加药接头（螺口）自动化组装设备，该设备是利用机械臂代替人工劳动径无针加药接头进行组装，整个过程基本实现了全自动化，不需要人为的干预。该设备也可用于其他类似中小零件的装配，只需要改动传动带和夹具的数据即可。关键词 自动化，机械手，无针加药
目录
1 绪论 1
1．1 概述 1
1．2 课题研究背景及意义 1
1.2.1 无针加药的背景及意义 1
1.2.2为什么要实现“自动化” 2
1.2.3 机械手的国内外研究现状 3
2 无针加药接头（螺口）自动化组装设备的总体设计方案 4
2．1 装备的工艺流程 4
2.1.1 公接头 4
2.1.2 母接头 5
2.1.3胶塞 5
2.1.4 其工艺流程如下： 6
2．2无针加药接头（螺口）自动化组装设备设计总方案 7
3 零部件的设计及选型，各种气动元件的选型 8
3．1 各种气动元件的选型 8
3.1.1 气动手指的选择 8
3.1.2 使机械臂具有竖直方向自由度的气缸的选择 9
3.1.3使机械臂能完成横向运动的气缸选择 10
3．2 其他零部件的设计及选型 13
3.2.1旋转工作台主体 13
3.2.2 机械臂 15
4 虚拟装配 28
5 关于环保与经济方面的研究 28
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
1 绪论
1．1 概述
本课题主要研究无针加药接头（螺口）的自动化组装来代替传统生产过程中的人力劳动。无针加药接头（螺口）是医疗输液器上的1个部件，以往是工人手工装配完成，本课题根据无针加药接头（螺口）的装配过程，设计自动化装配 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
线，完成无针加药接头（螺口）自动化装配，并利用三维设计软件进行设计虚拟样机。通过毕业设计掌握机械产品设计的方法步骤，同时提高设计者利用CAD软件的开发设计的能力。在研究过程中，主要通过查阅文献、网上搜索资料以及向老师和其他专业人士求助等方法来完善自己的研究。首先通过查阅文献及资料了解该接头的构造和尺寸，然后利用SolidWorks和CAD软件画出三维图并进行模拟运行。
1．2 课题研究背景及意义
1.2.1 无针加药的背景及意义
静脉输液治疗是将各种药物包括血液注入血液循环的一种治疗手段。在以前，只是危重疾病的一种额外治疗手段。现在，静脉输液已成为医学护理中，治疗与支持的重要手段。
无针输液系统是指设计为可以不需针刺而反复向输液管路输注或抽取液体的一类器械，此系统可以实现液体的单项或双向流动，液体的双向流动可以允许使用者加药或回抽液体。
无针输液系统主要由血管通路、输液器和无针输液接头组成。常见的血管通路有头皮钢针、外周短导管（留置针）、外周中长导管、经外周穿刺的中心静脉导管（PICC）、CVC、输液港、植入式中心静脉导管。输液接头分为钢针接头和无针接头，无针接头可细分为三通多通、机械阀接头MV、分隔膜接头CC，机械阀接头又分为正压机械阀接头PPMV和普通机械阀MV。
无针输液系统的优点：
①２００６年，《美国静脉输液护理学会》（ＩＮＳ）在输液治疗护理实践标准中明确提出：静脉输液附加装置需采用螺旋口式接口设计，使用能降低潜在的输液系统污染危险的装置，外周静脉穿刺针和动脉导管应带有防针刺伤的安全防护装置。２０１１年ＩＮＳ再次强调使用无针输液系统，其中无针输液接头需使用无机械装置的分隔膜设计。螺旋口设计的优点：与输液器连接方便，当患者外出或躁动时，Ｑ－Ｓｙｔｅ接头与输液器可即时分开，防止输液器缠绕，便于处理应急事件，保证了输液系统的密闭性。实现无针连接，避免针刺伤的发生。
②无针输液系统在欧美国家得到普遍使用。２０００年美国颁布针刺伤防护法案，其中包括要求使用无针输液系统。２０１１年欧洲联盟（ＥＵ）制定相关法律法规，规定医疗机构需使用安全医疗设备，以减少针刺伤及其引起的感染。２０１１年５月中华护理学会静脉治疗护理专业委员发布我国首部《输液治疗护理实践指南与实施细则》指出：“为了减少医护人员针刺伤的发生及因此导致的血源性感染，建议使用无针输液系统。”
③密闭式无针输液系统能有效地防止针伤，降低血源传播疾病感染的风险。与传统输液系统相比，无针输液系统不仅能减轻患者痛苦，而且为医护人员可提供更高的安全保障。在特殊人群中使用无针输液系统更能突出它的优势。 在新生儿患者中，尤其是早产儿患者，血管细，不饱满，静脉穿刺困难，留置时间短，又因患儿好动，护士及患儿均易发生针刺伤，使用无针输液系统，可延长留置针时间避免针刺伤的发生。
在肿瘤患者中，由于长时期需要输注化疗药物，药物对血管刺激性强，多数患者会选择 ＰＩＣＣ静脉留置管，可以减少对血管的损伤，ＰＩＣＣ留置管与分隔膜无针接头连接，可以降低导管相关性感染，减轻患者的痛苦。在急诊科抢救患者时需要快速、短时间内输注大量液体或血液，无针输液系统中Ｑ－Ｓｙｔｅ无针接头支持快速输液，其流量可达３２Ｌ／ｈ，显著加快了输液速度，适合紧急加压输液、输血等。能够快速补充患者血容量，为抢救患者争分夺秒。
④密闭式无针输液系统可以应用到任意静脉穿刺中，包括外周浅静脉、经外周静脉穿刺中心静脉导管（ＰＩＣＣ）、中心静脉置管（ＣＶＣ），尤其是ＰＩＣＣ、ＣＶＣ使用无针输液系统，可以有效地解决导管相关性感染（ＣＲＢＳＩ）和导管堵塞的问题。ＰＩＣＣ、ＣＶＣ导管在血管留置时间长，按传统静脉输液技术护理，患者易发生ＣＲＢＳＩ和导管堵塞的问题。无针输液系统中，使用分隔膜无针输液接头，成功地预防ＣＲＢＳＩ的发生。
⑤正压旋口留置针在封管结束后产生正压，减少血液回流造成堵管现象的发生。输液结束不需要采用肝素液封管，避免了由于肝素钠药物造成的危害。
1.2.2为什么要实现“自动化”
现代生产制造环境的变化和自动化的成本降低。目前，现代生产制造环境正在发生如下改变：
①人工成本正随着社会的发展而逐渐提高，而且人工装配的准确率和效率也越来越不能满足生产需要和技术需求；
目录
1 绪论 1
1．1 概述 1
1．2 课题研究背景及意义 1
1.2.1 无针加药的背景及意义 1
1.2.2为什么要实现“自动化” 2
1.2.3 机械手的国内外研究现状 3
2 无针加药接头（螺口）自动化组装设备的总体设计方案 4
2．1 装备的工艺流程 4
2.1.1 公接头 4
2.1.2 母接头 5
2.1.3胶塞 5
2.1.4 其工艺流程如下： 6
2．2无针加药接头（螺口）自动化组装设备设计总方案 7
3 零部件的设计及选型，各种气动元件的选型 8
3．1 各种气动元件的选型 8
3.1.1 气动手指的选择 8
3.1.2 使机械臂具有竖直方向自由度的气缸的选择 9
3.1.3使机械臂能完成横向运动的气缸选择 10
3．2 其他零部件的设计及选型 13
3.2.1旋转工作台主体 13
3.2.2 机械臂 15
4 虚拟装配 28
5 关于环保与经济方面的研究 28
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
1 绪论
1．1 概述
本课题主要研究无针加药接头（螺口）的自动化组装来代替传统生产过程中的人力劳动。无针加药接头（螺口）是医疗输液器上的1个部件，以往是工人手工装配完成，本课题根据无针加药接头（螺口）的装配过程，设计自动化装配 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
线，完成无针加药接头（螺口）自动化装配，并利用三维设计软件进行设计虚拟样机。通过毕业设计掌握机械产品设计的方法步骤，同时提高设计者利用CAD软件的开发设计的能力。在研究过程中，主要通过查阅文献、网上搜索资料以及向老师和其他专业人士求助等方法来完善自己的研究。首先通过查阅文献及资料了解该接头的构造和尺寸，然后利用SolidWorks和CAD软件画出三维图并进行模拟运行。
1．2 课题研究背景及意义
1.2.1 无针加药的背景及意义
静脉输液治疗是将各种药物包括血液注入血液循环的一种治疗手段。在以前，只是危重疾病的一种额外治疗手段。现在，静脉输液已成为医学护理中，治疗与支持的重要手段。
无针输液系统是指设计为可以不需针刺而反复向输液管路输注或抽取液体的一类器械，此系统可以实现液体的单项或双向流动，液体的双向流动可以允许使用者加药或回抽液体。
无针输液系统主要由血管通路、输液器和无针输液接头组成。常见的血管通路有头皮钢针、外周短导管（留置针）、外周中长导管、经外周穿刺的中心静脉导管（PICC）、CVC、输液港、植入式中心静脉导管。输液接头分为钢针接头和无针接头，无针接头可细分为三通多通、机械阀接头MV、分隔膜接头CC，机械阀接头又分为正压机械阀接头PPMV和普通机械阀MV。
无针输液系统的优点：
①２００６年，《美国静脉输液护理学会》（ＩＮＳ）在输液治疗护理实践标准中明确提出：静脉输液附加装置需采用螺旋口式接口设计，使用能降低潜在的输液系统污染危险的装置，外周静脉穿刺针和动脉导管应带有防针刺伤的安全防护装置。２０１１年ＩＮＳ再次强调使用无针输液系统，其中无针输液接头需使用无机械装置的分隔膜设计。螺旋口设计的优点：与输液器连接方便，当患者外出或躁动时，Ｑ－Ｓｙｔｅ接头与输液器可即时分开，防止输液器缠绕，便于处理应急事件，保证了输液系统的密闭性。实现无针连接，避免针刺伤的发生。
②无针输液系统在欧美国家得到普遍使用。２０００年美国颁布针刺伤防护法案，其中包括要求使用无针输液系统。２０１１年欧洲联盟（ＥＵ）制定相关法律法规，规定医疗机构需使用安全医疗设备，以减少针刺伤及其引起的感染。２０１１年５月中华护理学会静脉治疗护理专业委员发布我国首部《输液治疗护理实践指南与实施细则》指出：“为了减少医护人员针刺伤的发生及因此导致的血源性感染，建议使用无针输液系统。”
③密闭式无针输液系统能有效地防止针伤，降低血源传播疾病感染的风险。与传统输液系统相比，无针输液系统不仅能减轻患者痛苦，而且为医护人员可提供更高的安全保障。在特殊人群中使用无针输液系统更能突出它的优势。 在新生儿患者中，尤其是早产儿患者，血管细，不饱满，静脉穿刺困难，留置时间短，又因患儿好动，护士及患儿均易发生针刺伤，使用无针输液系统，可延长留置针时间避免针刺伤的发生。
在肿瘤患者中，由于长时期需要输注化疗药物，药物对血管刺激性强，多数患者会选择 ＰＩＣＣ静脉留置管，可以减少对血管的损伤，ＰＩＣＣ留置管与分隔膜无针接头连接，可以降低导管相关性感染，减轻患者的痛苦。在急诊科抢救患者时需要快速、短时间内输注大量液体或血液，无针输液系统中Ｑ－Ｓｙｔｅ无针接头支持快速输液，其流量可达３２Ｌ／ｈ，显著加快了输液速度，适合紧急加压输液、输血等。能够快速补充患者血容量，为抢救患者争分夺秒。
④密闭式无针输液系统可以应用到任意静脉穿刺中，包括外周浅静脉、经外周静脉穿刺中心静脉导管（ＰＩＣＣ）、中心静脉置管（ＣＶＣ），尤其是ＰＩＣＣ、ＣＶＣ使用无针输液系统，可以有效地解决导管相关性感染（ＣＲＢＳＩ）和导管堵塞的问题。ＰＩＣＣ、ＣＶＣ导管在血管留置时间长，按传统静脉输液技术护理，患者易发生ＣＲＢＳＩ和导管堵塞的问题。无针输液系统中，使用分隔膜无针输液接头，成功地预防ＣＲＢＳＩ的发生。
⑤正压旋口留置针在封管结束后产生正压，减少血液回流造成堵管现象的发生。输液结束不需要采用肝素液封管，避免了由于肝素钠药物造成的危害。
1.2.2为什么要实现“自动化”
现代生产制造环境的变化和自动化的成本降低。目前，现代生产制造环境正在发生如下改变：
①人工成本正随着社会的发展而逐渐提高，而且人工装配的准确率和效率也越来越不能满足生产需要和技术需求；
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