CN103608053A - 用于组装自动注射装置及其子组件的系统、装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的示例性实施例提供组装用于形成自动注射装置的部件的自动组装系统、装置和方法。示例性组装系统实时监控组装多个部件时受到的摩擦力。检测到的力用于提供实时反馈以自动地控制组装过程并且确定是否适当地组装了部件。

Description

用于组装自动注射装置及其子组件的系统、装置和方法
技术领域
本申请是2011年3月18提交的名称为“用于组装自动注射装置的系统、装置和方法”的美国临时专利申请No.61/454,097的非临时申请并且要求其优先权的权益，该临时申请的全部内容通过引用明确地合并于此。
背景技术
自动注射装置提供手动操作式注射器的替代，用于将治疗剂输送到患者体内并且允许患者自己进行注射。自动注射装置已经用于在紧急情况下输送药物，例如注入肾上腺素以抵消严重过敏反应的影响。自动注射装置还被描述为用于在心脏病发作期间注入抗心律失常药物和选择性溶栓剂（参见例如美国专利No.3,910,260、No.4,004,577、No.4,689,042、No.4,755,169和No.4,795,433）。在例如美国专利No.3,941,130、No.4,261,358、No.5,085,642、No.5,092,843、No.5,102,393、No.5,267,963、No.6,149,626、No.6,270,479和No.6,371,939以及国际专利公报No.WO/2008/005315中也描述了各种类型的自动注射装置。
常规的自动注射装置通常包括容纳含有治疗剂的注射器的外壳。可以设置注射器致动部件（例如活塞），以在注射期间压缩并通过注射针头射出治疗剂。可以设置启动机构子组件，以使注射器在外壳中向前移动，从而使得注射针头从外壳突出以便注射。启动机构子组件还可以启动注射器致动部件，从而使得治疗剂通过注射针头射出。注射器外壳子组件可以被设置为在注射期间促进注射器在外壳中的移动并且在执行注射之后保护注射针头。
通常，常规的自动注射装置由于未以最佳标准将启动机构子组件、注射器外壳子组件或整个注射器组件组装到自动注射装置的外壳中而产生故障。组装自动注射装置及其子组件的一些常规技术依赖于以固定的预定距离相对于一些其它部件驱动组件的一些部件的凸轮驱动机构。然而，在组装期间部件需要被驱动的最佳距离可能随着一个或多个因素改变，所述因素包括但不限于形成部件的材料的可变性、形成部件的过程变化、部件的尺寸和形状等。由于凸轮驱动机构通常使用固定的距离来组装部件，因此常规技术不能基于随着所使用的具体部件而改变的因素来调整组装过程。
因此，许多常规组装技术不能将启动机构子组件、注射器外壳子组件或整个注射器组件适当、一致和可靠地组装到自动注射装置的外壳中。不成功或不合适的组装不利地影响所组装的装置的适当操作和功能。例如，在注射器在组装期间被过远地插入装置外壳中的常规自动注射装置中，在使用时注射针头可能插入患者体内过深。相反，在注射器在组装期间未被足够远地插入装置外壳中的常规自动注射装置中，在使用时注射针头可能插入患者体内不够深。这样，在自动注射装置和它们的构成子组件中非常不期望存在不合适的组装。
发明内容
示例性实施例提供用于组装自动注射装置或自动注射装置的部件或两者的组装系统、装置和方法。示例性组装系统实时地监控组装多个部件时受到的摩擦力。检测到的力用于提供实时反馈以自动地控制组装过程并且确定所述部件是否被适当地组装。
根据一个示例性实施例，提供一种组装用于形成自动注射装置的部件的子组件的方法。所述方法包括协作地将自动注射装置的第一部件联接到自动注射装置的第二部件。所述方法还包括检测抵抗第一部件到第二部件的协作联接而施加的一个或多个力，并且在核实一个或多个检测到的力满足或不满足一个或多个预定力值时产生触发指令。所述方法进一步包括响应于该触发指令而自动控制第一部件到第二部件的协作联接。
根据另一示例性实施例，提供一种用于组装用于形成自动注射装置的部件的子组件的系统。所述系统包括用于将自动注射装置的第一部件协作地联接到自动注射装置的第二部件的组装台。所述系统还包括配置为检测抵抗第一部件到第二部件的协作组装而施加的一个或多个力的力检测机构。所述系统进一步包括被编程为当核实一个或多个检测到的力满足或不满足一个或多个预定力值时自动产生触发指令的控制器。所述组装台被配置为响应于触发指令而自动控制第一部件到第二部件的协作联接。
根据另一示例性实施例，提供一种组装自动注射装置的方法。所述方法包括将自动注射装置的注射器组件插入自动注射装置的外壳组件中，该注射器组件包括大于第二外径的第一外径，外壳组件的内表面具有摩擦点。所述方法还包括检测当注射器组件的第一外径和第二外径被插入经过外壳组件中的摩擦点时产生的一个或多个力，并且在一个或多个检测到的力匹配一个或多个预定力值时产生触发指令。所述方法进一步包括响应于触发指令而控制注射器组件向外壳组件中的插入。
根据另一示例性实施例，提供一种用于组装自动注射装置的系统。所述系统包括用于将注射器组件插入自动注射装置的外壳组件中的插入机构，注射器组件的外表面包括第一特征，外壳组件的内表面具有摩擦点。所述系统还包括用于检测当注射器组件上的第一特征经过外壳组件中的摩擦点时产生的一个或多个力并且当一个或多个检测到的力匹配一个或多个预定力值时产生触发指令的力检测机构。插入机构的方面响应于触发指令而具体化或改变。
根据另一示例性实施例，提供一种用于组装自动注射装置的系统。所述系统包括用于将注射器组件插入自动注射装置的外壳组件中的机械构件，注射器组件的外表面包括第一特征，外壳组件的内表面具有摩擦点。所述系统包括用于驱动机械构件的运动发生器。所述系统还包括用于检测当注射器组件上的第一特征经过外壳组件中的摩擦点时产生的一个或多个力并且当一个或多个检测到的力匹配一个或多个对应的预定力值时产生触发指令的力检测机构。运动发生器的操作的方面响应于触发指令而具体化或改变。
附图说明
通过结合附图阅读以下描述，将会更全面地理解示例性实施例的以上和其它目的、方面、特征和优点，附图中：
图1图示示例性自动注射装置的立体图，其中，从外壳拆下了覆盖外壳的近端和远端的帽。
图2图示图1的示例性自动注射装置的立体图，其中，利用近端和远端帽盖住了外壳。
图3（现有技术）图示使用前的示例性自动注射装置的示意性剖视图。
图4（现有技术）图示在随后的操作阶段期间的图3的示例性自动注射装置的示意性剖视图。
图5图示包括注射器外壳子组件和启动机构子组件的示例性自动注射装置的立体图。
图6图示图5的示例性自动注射装置的启动机构子组件的分解立体图。
图7图示图6的示例性启动机构子组件的注射器致动部件的立体图。
图8图示图5的示例性自动注射装置的注射器外壳子组件的分解立体图。
图9图示图8的示例性注射器外壳子组件的注射器托架的立体图。
图10A和10B图示彼此偏置90°角的已组装的示例性自动注射装置的剖视图，其中，注射器外壳子组件和启动机构子组件联接在一起。
图11图示已组装的示例性自动注射装置的剖视图。
图12图示容纳示例性注射器的示例性自动注射装置的剖视图。
图13A图示可用于组装示例性注射器外壳子组件的组装系统的示例性立体图。
图13B图示可用于组装示例性注射器外壳子组件的另一组装系统的示例性立体图。
图14A和14B是图示用于组装自动注射装置中使用的注射器外壳子组件的示例性方法的流程图。
图15图示在组装注射器外壳子组件期间按压头处受到的力的示例性力曲线图。
图16图示在组装注射器外壳子组件期间按压头处受到的力的另一示例性力曲线图。
图17图示示例性力曲线图，该图示出了展开护罩期间按压头处受到的力。
图18图示另一示例性力曲线图，该图示出了展开护罩期间按压头处受到的力。
图19A和19B图示可用于组装示例性启动机构子组件的组装系统的示例性立体图。
图20A和20B图示可用于组装示例性启动机构子组件的另一组装系统的示例性立体图。
图21A和21B是图示用于组装自动注射装置中使用的启动机构子组件的示例性方法的流程图。
图22图示组装启动机构子组件期间在按压头处受到的力的示例性力曲线图。
图23图示组装启动机构子组件期间在按压头处受到的力的另一示例性力曲线图。
图24图示组装启动机构子组件期间执行的示例性力检测的图表。
图25A是组装启动机构子组件期间的第一组装状态的示意图，其中注射器致动部件的触发器锚固部分撞击并抵抗启动主体中的内圆柱管。
图25B是从图25A的视图旋转约90度的图25A的第一组装状态的示意图。
图26A是组装启动机构子组件期间的第二组装状态的示意图，其中，触发器锚固部分的耳片式脚穿过启动主体的内圆柱管的远端。
图26B是从图26A的视图旋转约90度的图26A的第二组装状态的示意图。
图27图示示例性刚性针罩的立体图和与插入刚性针罩相关的特征力曲线图，其中，刚性针罩的远端精确或近似位于近端帽中的局部摩擦点处。
图28图示示例性刚性针罩的立体图和与插入刚性针罩相关的特征力曲线图，其中，刚性针罩的远端朝向近端帽的近端位于超过近端帽中的局部摩擦点的位置。
图29是图示可在示例性实施例中用于将注射器插入自动注射装置中的示例性插入系统的框图。
图30A是示例性插入系统的侧视图。
图30B是图30A的示例性插入系统的立体图。
图31是图示用于将注射器插入自动注射装置的外壳中的示例性方法的流程图。
图32图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图33图示与驱动注射器进入与图32相关的自动注射装置的外壳的运动发生器相关的用户界面。
图34图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图35图示与驱动注射器进入与图34相关的自动注射装置的外壳的运动发生器相关的用户界面。
图36是图示用于将注射器插入自动注射装置的外壳中的另一示例性方法的流程图。
图37图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图38图示与驱动注射器进入与图37相关的自动注射装置的外壳的运动发生器相关的用户界面。
图39图示一空图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图40图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图41图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图42图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图43图示从刚性针罩到近端帽的端部具有不同距离的注射器的密度直方图。
图44图示从刚性针罩到近端帽的端部具有不同距离的注射器的密度直方图。
图45图示从刚性针罩到近端帽的端部具有不同距离的注射器的密度直方图。
图46图示从刚性针罩到近端帽的端部具有不同距离的注射器的密度直方图。
图47图示从刚性针罩到近端帽的端部具有不同距离的注射器的密度直方图。
图48图示刚性针罩在近端帽内的不同示例性方向。
图49图示一图表，其示出对于第一类型（即类型1）的注射器的不同刚性针罩方向的力曲线。
图50图示一图表，其示出对于第二类型（即类型2）的玻璃可预填充注射器的不同刚性针罩方向的力曲线。
图51图示一图表，其示出对于第三类型（即类型3）的玻璃可预填充注射器的不同刚性针罩方向的力曲线。
图52图示在不同刚性针罩方向处具有不同插入力的类型1注射器的密度直方图。
图53图示在不同刚性针罩方向处具有不同插入力的类型2注射器的密度直方图。
图54图示在不同刚性针罩方向处具有不同插入力的类型3注射器的密度直方图。
图55图示对于类型1注射器不同的刚性针罩方向对插入力的影响的单因素方差分析（one-way ANOVA）。
图56图示对于类型2注射器不同的刚性针罩方向对插入力的影响的单因素方差分析。
图57图示对于类型3注射器不同的刚性针罩方向对插入力的影响的单因素方差分析。
图58图示需要不同近端帽拆卸力的不同注射器的密度直方图。
图59图示用于延长待测试的注射器的示例性延长环。
图60图示用于延长待测试的注射器的示例性橡胶孔圈。
图61图示用于延长待测试的注射器的示例性钢环。
图62图示与驱动注射器进入自动注射装置的外壳中的运动发生器相关的用户界面。
图63图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图64图示示例性刚性针罩和一图表，该图表示出将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图65图示在刚性针罩和近端帽端部之间具有不同距离的不同注射器的密度直方图。
图66图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图67图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图68图示与驱动注射器进入自动注射装置的外壳中的运动发生器相关的用户界面。
图69图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图70图示在刚性针罩和近端帽的端部之间具有不同距离的不同注射器的密度直方图。
图71图示与驱动注射器进入自动注射装置的外壳中的运动发生器相关的用户界面。
图72图示一空图表，其描绘在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图73图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图74图示在刚性针罩和近端帽的端部之间具有不同距离的不同注射器的密度直方图。
图75图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图76图示一图表，其示出在将示例性刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间产生的特征力曲线。
图77图示可用于示例性组装系统的示例性计算装置的框图。
具体实施方式
示例性实施例通过提供监控组装过程期间受到的力的组装系统、装置和方法以使组装过程适应被组装的特定部件来消除组装自动注射装置的常规技术的缺点。这确保了对注射器外壳子组件、启动机构子组件或整个自动注射装置的部件的适当、一致和可靠的组装，不论组装的部件中的材料和过程如何变化。
在组装注射器外壳子组件的示例性自动组装过程中，注射器支架可以通过组装系统保持就位，使得近端外壳部件的远端部分位于注射器托架上。偏置机构和台阶式护罩可以位于近端外壳部件的近端部分中。在组装过程期间，可以将台阶式护罩插入近端外壳部件中，从而使得偏置机构在注射器托架和护罩之间被压缩。组装过程可以自动检测和监控抵抗偏置机构的压缩而受到的力。检测到的力可以用于反馈机构，以自动控制或改变组装过程的一个或多个方面。该力反馈机构允许组装系统自动且可靠地确定护罩插入的结束点。
也就是说，在示例性实施例中，并未以固定的预定距离插入护罩，以便组装注射器外壳子组件。相反，基于过程期间检测到的一个或多个力自动地控制示例性组装过程，所述一个或多个力可以用作反馈，以加速、减速、开始和/或停止插入护罩以将其与注射器托架组装在一起。这允许示例性组装过程自动地适应注射器外壳子组件中的部件的可变性，并且由此实现任意一组部件的可靠组装。相反，利用机械凸轮的常规组装过程以固定的预定距离插入一个或多个部件以将它们与一个或多个其它部件组装在一起。不受益于来自力测量值的反馈的固定预定插入过程的使用阻止常规过程适应部件的可变性，并且可能导致注射器外壳子组件的不适当组装。
在组装启动机构子组件的示例性自动过程中，启动按钮可以位于远端帽和启动主体之间。偏置机构的远端部分可以位于启动主体的中空筒形部分中。注射器致动部件可以位于启动主体的近端处。在自动组装过程期间，可以通过组装系统将注射器致动部件插入启动主体的中空筒形部分中，致使偏置机构压缩。
自动组装过程可以自动检测和监控抵抗偏置机构的压缩而受到的力。检测到的力可以用于自动反馈机构，以控制或改变组装过程的一个或多个方面。该力反馈机构允许组装系统自动且可靠地确定注射器致动部件插入启动主体的结束点。也就是说，在示例性实施例中，并未以固定的预定距离插入注射器致动部件，以便组装启动机构子组件。相反，基于过程期间检测到的一个或多个力自动地控制示例性组装过程，所述一个或多个力可以用作反馈，以加速、减速、开始和/或停止注射器致动组件向启动主体的插入。这允许示例性组装过程可以自动地适应注射器外壳子组件中的部件的可变性，并且由此实现任意一组部件的可靠组装。相反，利用机械凸轮的常规组装过程以固定的预定距离插入一个或多个部件以将它们与一个或多个其它部件组装在一起。不受益于来自力测量值的反馈的固定预定插入过程的使用阻止常规过程适应部件的可变性，并且可能导致注射器外壳子组件的不适当组装。
在组装自动注射装置的示例性自动过程中，注射器组件可以受控的自动方式与外壳组件组装在一起。外壳组件可以包括装配有用于覆盖注射针头的装置外壳。注射器组件可以包括联接到注射器和启动机构子组件的注射器外壳子组件。注射器的近端可以联接到被刚性针罩和柔性针罩（可选）覆盖的注射针头。在组装期间，注射器组件朝向外壳组件移动和/或外壳组件朝向注射器组件移动，从而使得刚性针罩插入近端帽中达合适的插入深度。示例性实施例可以检测组装过程期间产生的一个或多个力值和/或力曲线，以便一致且可靠地将注射器组件插入外壳组件中一段期望的距离。在一个例子中，一个或多个力值或独特力特征可以被检测到并用于实时确定组装何时完成或接近完成。
示例性实施例提供的自动注射装置可以用于将任意类型的物质注入患者体内，包括但不限于液态治疗剂，例如阿达木单抗（HUMIRA®）、高利单抗等。
I. 示例性术语的定义
在此部分定义一些术语以帮助理解示例性实施例。
术语“自动注射装置”、“自助注射器”和“自助注射笔”指的是使患者能够自己注入一定剂量物质（诸如液态药物）的装置，其中自动注射装置因为包括启动机构子组件而与标准注射器不同，当接合启动机构子组件时所述装置用于通过注射将物质自动输送给患者。在示例性实施例中，自动注射装置可以佩戴在患者身体上。
示例性实施例的自动注射装置，例如自助注射笔，可以包括本发明的“治疗有效量”或“预防有效量”的抗体或抗体部分。“治疗有效量”指的是在某剂量下和需要的时间段内实现期望的治疗结果的有效量。抗体、抗体部分或其它TNFα抑制剂的治疗有效量可根据诸如疾病状态、年龄、性别和患者体重以及抗体、抗体部分或其它TNFα抑制剂可引发患者的期望响应的能力等因素而改变。治疗有效量还指治疗的有利影响超过抗体、抗体部分或其它TNFα抑制剂的任何有毒或有害影响的量。“预防有效量”指的是在某剂量下和需要的时间段内实现期望的预防结果的有效量。通常，因为预防剂量在疾病之前或早期阶段使用到患者的体内，所以预防有效量将比治疗有效量小。
术语“物质”指的是能够采用示例性自动注射装置以治疗有效量注入患者体内的任何类型的药物、生物活性剂、生物物质、化学物质或生化物质。示例性的物质包括但不限于液态药剂。这种药剂可包括但不限于阿达木单抗（HUMIRA®）以及蛋白质液体溶液，例如融合蛋白和酶。蛋白质溶液的示例包括但不限于α脱氧核糖核酸酶（阿法链道酶）、重组PDGF（贝卡普勒明）、艾克提畏斯（阿替普酶）、α-L-艾杜糖醛酸酶（粘多糖-L-艾杜糖醛酸酶）、基因癣康（阿法赛特）、艾闰奈斯珀（阿法达贝泊汀）、贝卡普勒明浓缩物、贝塔色荣（重组干扰素β-1b）、内毒杆菌毒素（a型肉毒杆菌）埃立特（拉布立酶）、左旋门冬酰胺酶（天门冬酰胺酶）、红细胞生成素针剂（阿法依泊汀）、依那西普（TNF-α拮抗剂）、β半乳糖苷酶A（重组人α-半乳糖苷酶A）、干复津（负荷α干扰素）、甘乐能（干扰素α-2a）、白细胞介素-1受体拮抗剂（阿那白滞素）、内毒杆菌（B型内毒毒素）、非格司亭的长效制剂（乙二醇化非格司亭）、纽密伽（奥普瑞白介素）、重组粒细胞集落刺激因子（非格司亭）、地尼白介素2（白介素融合毒素）、聚乙二醇干扰素（聚乙二醇干扰素α-2a）、普留净（阿地白介素）、α脱氧核糖核酸酶（阿法链道酶）、利比（重组人干扰素β-1α）、重组PDGF（贝卡普勒明）、瑞替普酶（组织型纤维蛋白溶解酶原激活剂缺失变异体）、干扰素α-2a（基因重组α-2a干扰素）、替奈替普酶（组织纤溶酶原激活剂）以及栓素注射剂（重组人类活性蛋白C）、白介素（IL1）阻滞剂（列洛西普）、恩普来（罗米司亭）、美信罗（3.2甲氧基聚乙二醇促红细胞生成素-β）、C1-酯酶抑制剂（C1酯酶抑制因子）、艾杜硫酶（艾杜硫酸酯）、α-葡萄糖苷酶重组人（α-葡萄糖苷酶制剂）、奥瑞希纳（阿巴西普）、半乳糖硫酸酯酶（加硫酶）、凯望斯（帕利夫明）和干扰素γ-1b（慢性肉芽肿病治疗药干扰素γ-1b）。
溶液中的蛋白质还可以是免疫球蛋白或它们的抗原结合片段，例如它们的抗体或抗原结合部分。可用于示例性自动注射装置的抗体的例子包括但不限于嵌合抗体、非人抗体、人抗体、人源化抗体以及单域抗体（dAbs）。在示例性实施例中，免疫球蛋白或它们的抗原结合片段是抗TNFα和/或抗IL-12抗体（例如，它可以是双可变域免疫球蛋白（DVD) IgTM）。可用于示例性实施例的方法和成分的免疫球蛋白或它们的抗原结合片段的其它例子包括但不限于1D4.7(抗-IL-12/IL-23抗体；雅培公司)；2.5(E)mg1(抗-IL-18;雅培公司); 13C5.5（抗-IL-13抗体;雅培公司);J695(抗-IL-12;雅培公司); 阿飞莫单抗(Fab 2抗-TNF;雅培公司);修美乐(阿达木单抗)；雅培公司); 坎帕斯(阿来佐单抗); 阿西莫单抗(抗原结合片段);艾比特思 (西妥昔单抗);赫赛汀(曲妥珠单抗); 喷替酸英西单抗(喷英西单抗); 复发性前列腺癌造影剂(卡罗单抗喷地肽);类克(英利息单抗);礼莱(阿昔单抗);美罗华(利妥昔单抗); 舒莱(巴利昔单抗); 阿斯利康 (帕利珠单抗);巯诺莫(诺非单抗);索雷尔(奥玛佐单抗); 赛尼哌(达利珠单抗); 泽娃灵(替伊莫单抗);莫罗莫那-CD3(抗CD3单克隆抗体); 鼠源性抗肿瘤单克隆抗体(依决洛单抗);麦罗塔(奥吉妥珠单抗);高利单抗(戈利木单抗);塞妥珠单抗(培瑟妥珠单抗);依库珠单抗(依库丽单抗); CNTO 1275 (优特克单抗);维克替比(帕尼单抗);百克沙(托西莫单抗+131碘标记托西莫单抗);以及安维汀(贝伐珠单抗)。
可用于示例性实施例的方法和成分的免疫球蛋白或它们的抗原结合片段的额外例子包括但不限于包括如下一种或多种蛋白质：D2E7轻链可变区域(SEQ ID NO: 1)，D2E7重链可变区域(SEQ ID NO: 2，D2E7轻链可变区域CDR3 (SEQ ID NO: 3), D2E7重链可变区域CDR3 (SEQ ID NO:4), D2E&轻链可变区域CDR2 (SEQ ID NO: 5), D2E7重链可变区域CDR2 (SEQ ID NO: 6), D2E7轻链可变区域CDR1 (SEQ ID NO: 7),D2E7重链可变区域CDR1 (SEQ ID NO: 8),2SD4轻链可变区域(SEQ ID NO: 9),2SD4重链可变区域(SEQ ID NO: 10),2SD4轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 11),EP B12轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 12),VL10E4轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 13),VL100A9轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 14), VLL100D2轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 15),VLL0F4轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 16),LOE5轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 17),VLLOG7轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 18),VLLOG9轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 19),VLLOH1 轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 20),VLLOH10轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 21),VL1B7轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 22),VL1C1轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 23),VL0.1F4轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 24),VL0.1H8轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 25),LOE7.A轻链可变CDR3 (SEQ ID NO: 26),2SD4 重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 27),VH1B11重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 28),VH1D8重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 29), VH1A11重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 30),VH1B12重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 31), VH1E4重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 32), VH1F6 heavy chain variable region 重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 33),3C-H2重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 34),以及VH1-D2.N 重链可变区域CDR (SEQ ID NO: 35)。
术语“人肿瘤坏死因子-α”（在此缩写为hTNFα或简写为hTNF）指的是作为17kD分泌型以及26kD的膜结合型存在的人细胞因子，所述“人肿瘤坏死因子-α”的生物活性形式由非共价键17kD分子的三聚物构成。hTNFα的结构在下列文献中被进一步描述：例如，Pennica, D.等人(1984) Nature 312:724-729; Davis, J.M.等人(1987) Biochem.26:1322-1326;以及Jones, E.Y.等人(1989) Nature 338:225-228。术语人肿瘤坏死因子-α将包括可通过标准重组表达方法制备或商购(R & D系统,编目号No. 210-TA,明尼阿波利斯，MN)。 TNFα也被称作TNF。
术语“TNFα抑制剂”指的是干扰TNFα活性的药剂。该术语还包括抗-TNFα人抗体（在此可互换地使用TNFα抗体）和在此描述的抗体部分以及美国专利No.6,090,382、6,258,562、6,509,015、7,223,394以及6,509,015中描述的那些抗体中的每个。在一个实施例中，本发明使用的TNFα抑制剂是抗-TNFα抗体或它们的片段，包括英夫利昔单抗(类克®,Johnson和Johnson;在美国专利No. 5,656,272中描述);CDP571(人源化单克隆抗-TNF-αIgG4抗体);CDP 870(人源化单克隆抗-TNF-α抗体片段);抗-TNF dAb(Peptech公司);CNTO 148 (戈利木单抗; Centocor公司,见WO 02/12502以及U.S. 7,521,206和U.S. 7,250,165);以及阿达木单抗(HUMIRA®雅培公司,人抗-TNF mAb, 在US 6,090,382中描述为D2E7)。在美国专利No. 6,593,458、6,498,237、6,451,983和6,448,380中描述了可在本发明中使用的额外TNF抗体。在另一实施例中，TNFα抑制剂是TNF融合蛋白,例如益塞普(Enbrel®, 安进公司;在WO 91/03553和WO 09/406476中描述)。在另一实施例中， TNFα抑制剂是重组TNF结合蛋白质(r-TBP-I) (雪兰诺公司)。
在一个实施例中，术语“TNFα抑制剂”不包括英夫利昔单抗。在一个实施例中，术语“TNFα抑制剂”不包括阿达木单抗。在另一个实施例中，术语“TNFα抑制剂”不包括阿达木单抗和英夫利昔单抗。
在一个实施例中，术语“TNFα抑制剂”不包括益塞普，可选择地不包括阿达木单抗、英夫利昔单抗以及阿达木单抗和英夫利昔单抗。
在一个实施例中，术语“TNFα抗体”不包括英夫利昔单抗。在一个实施例中，术语“TNFα抗体”不包括阿达木单抗。在另一个实施例中，术语“TNFα抗体”不包括阿达木单抗和英夫利昔单抗。
术语“疗法”指的是治疗疗法以及对失调治疗的预防或抑制方法，诸如TNFα有害的失调，例如风湿性关节炎。
术语“患者”指的是可以利用示例性自动注射装置注射物质的任意种类的动物、人或非人。
术语“预填充的注射器/装置”和“可预填充的注射器/装置”包括恰好在将物质注入患者之前填充有物质的注射器/装置和在将物质注入患者之前填充有物质并且以此预填充形式存储一段时间的注射器/装置。
术语“启动机构”指的是当通过启动接合机构接合时将容纳在自动注射装置中的物质自动输送到患者体内的机构。启动接合机构可以是接合和触发启动机构的任意类型的机构，包括但不限于可以被患者推压以触发启动机构的启动按钮。
术语“远端”指的是当用示例性自动注射装置对着患者以便注射或模拟注射时，所述装置的距离患者身体上的注射位置最远的部分、末端或部件。
术语“近端”指的是当用示例性自动注射装置对着患者以便注射或模拟注射时，所述装置的距离患者身体上的注射位置最近的部分、末端或部件。
术语“摩擦点”指的是自动注射装置的第一部件中或上的位置或区域，其用摩擦力抵抗第二部件的一个或多个结构特征经过摩擦点进入。在示例性实施例中，摩擦点可以包括局部地减小第一部件的中空内孔的直径的局部收缩部。在示例性实施例中，摩擦点可以包括从第一部件的内壁向内延伸到第一部件的孔或腔中的突起。突起可以沿内部的整个圆周径向连续延伸，或者可以沿内壁的圆周在两个或多个不连续部分中径向延伸。在示例性实施例中，摩擦点可以包括设置在第一部件的内壁上的一个或多个装饰部件，例如凸起的字母等。
术语“力曲线图”指的是在组装过程期间检测到的力值的图形、轨迹或绘图。
术语“触发条件”指的是力曲线图中的一个或多个力特征，当测量或检测时，所述力特征用于设定或改变组装过程的一个或多个方面。示例性“触发条件”可以包括满足一个“触发力”、一组“触发力”或“触发力”和“触发滞后”两者。
术语“触发力”指的是当在力曲线图中测量或检测时满足至少部分触发条件的力值。
术语“触发滞后”或“不同触发力”直接或间接涉及当在测量或检测触发力值之前测量或检测力曲线时较早的力值满足部分触发条件。较早的力可以大于或小于触发力。在示例性实施例中，触发滞后直接涉及较早的力。在另一示例性实施例中，触发滞后涉及较早的力和触发力之间的力差值。
在示例性实施例中，如果较早的力大于触发力，那么在测量或检测的力从较早的力下降到触发力而不中途增大的情况下满足触发条件。在示例性实施例中，如果较早的力小于触发力，那么在测量或检测的力从较早的力增加到触发力而不中途下降的情况下满足触发条件。
术语“触发”指的是响应于触发条件的满足而在示例性实施例中产生的输出或指令。在示例性实施例中，触发一般可以表示已经满足触发条件。在一些示例性实施例中，触发可以包括或导致一个或多个指令的产生，所述指令用于控制驱动注射器插入过程的运动发生器，例如开始、停止、加速、减速运动发生器，等等。
II.示例性自动注射装置
下面将参照一些说明性实施例描述示例性实施例。尽管示例性实施例描述利用自动注射装置来注射一定剂量的液态物质，但是本领域普通技术人员应该明白，示例性实施例不限于说明性实施例并且示例性自动注射装置可以用于向患者注射任何合适的物质。此外，示例性自动注射装置的部件以及组装和使用示例性自动注射装置的方法不限于下述说明性实施例。
示例性自动注射装置的注射器可以包含一定剂量的TNFα抑制剂。在示例性实施例中，TNFα抑制剂可以是人TNFα抗体或其抗原结合部分。在示例性实施例中，人TNFα抗体或其抗原结合部分可以是阿达木单抗或戈利木单抗。
图1和2图示适于将一定剂量的物质（诸如液态药物）注射到患者体内的示例性自动注射装置10。图1图示覆盖外壳的近端和远端的帽被拆下的示例性自动注射装置10的立体图。图2图示图1的示例性自动注射装置10的立体图，其中利用近端和远端帽盖住外壳的近端和远端。
参照图1，自动注射装置10包括用于容纳容器（诸如容纳待注射到患者体内的一定剂量物质的注射器）的外壳12。尽管本领域普通技术人员将明白，外壳12可以具有能够容纳注射器或其它容器的任意尺寸、形状和配置，但是外壳12具有管状配置。尽管将参照安装在外壳12上的注射器描述示例性实施例，但是本领域普通技术人员将明白，自动注射装置10可以采用任意合适的容器（例如盒）来存储和分配物质。
示例性注射器优选可滑动地安装在外壳12中，如下面将详细描述的。当装置10处于非致动位置时，注射器被包覆和收缩外壳12中。当致动装置10时，联接到注射器的近端的针头从外壳12的近端20突出，以允许将物质从注射器注射到患者体内。如图所示，外壳12的近端20包括开口28，当致动装置10时注射器通过开口28突伸出来。
仍参照图1，外壳12的远端30包括被配置为致动启动机构的启动接合机构，例如启动按钮32。外壳12还容纳被配置为将注射器从外壳12中的包覆或收缩位置（在该位置针头不从外壳12突出）驱动到突出位置（在该位置针头从外壳12突出）的启动机构，例如一个或多个致动器。启动机构被配置为随后通过针头将物质从注射器排出到患者体内。
示例性自动注射装置10可以包括用于覆盖外壳12的近端20的可拆卸近端帽24（或针头帽），以防止在注射之前暴露针头。在说明性实施例中，近端帽24可以包括用于将近端帽24锁定和/或连接到外壳12直到患者准备好致动装置10的凸台26。或者，近端帽24可以包括螺纹螺栓部分，并且外壳12在开口28处的内表面可以包括螺纹。根据示例性实施例的教导，可以使用任意合适的配合机构。
示例性自动注射装置10可以包括可拆卸远端帽34，其被配置为覆盖启动按钮32以防止在注射之前暴露和意外接合启动按钮32。台阶29可以形成在外壳12的远端处，以接纳远端帽34。在示例性实施例中，远端帽34可以咬合方式联接到启动按钮32。在另一示例性实施例中，远端帽34可以包括用于将远端帽34锁定和/或连接到装置10的启动按钮32直到患者准备好致动装置10的凸台。在另一示例性实施例中，远端帽34可以包括螺纹螺栓部分，并且启动按钮32的表面可以包括螺纹。根据示例性实施例的教导，可以使用任意合适的配合机构。
外壳12和帽24、34可以包括有助于自动注射装置10的使用的图形、符号和/或数字。例如，外壳12可以包括在外表面上指向装置10的近端20的箭头125，以指示应该如何相对于患者抓握装置10（即使近端20位于注射位置上）。此外，近端帽24被标注以“1”以指示患者应该首先拆下装置的近端帽24，并且远端帽被标注以“2”以指示在准备注射时应该在拆下近端帽24之后拆下远端帽34。本领域普通技术人员将明白，自动注射装置10可以具有有助于患者用法说明的任意合适的图形、符号和/或数字，或者自动注射装置10可以省略这类图形、符号和/或数字。
外壳12可以包括显示窗口130，以允许患者观看容纳在外壳12中的注射器的内容物。窗口130可以是外壳12的侧壁中的开口，或者可以包括设置在外壳12中的透明材料或层，以允许观看装置10的内部。
外壳12可以由任意合适的手术材料形成，包括但不限于塑料和其它已知的材料。
图3和4（现有技术）是示例性自动注射装置10的部件的示意性剖视图。图3（现有技术）图示使用之前的示例性自动注射装置10的示意性剖视图。图4（现有技术）图示在注射操作阶段之后图3的示例性自动注射装置10的示意性剖视图。
如图3和4所示，注射器50或物质的其它合适容器被放置在装置10的外壳12的内部。示例性注射器50可以包括用于保存待注入患者体内的一定剂量的液态物质的中空筒形部分53。示例性筒形部分53基本为圆柱形状，尽管本领域普通技术人员将明白筒形部分53可以具有任意合适的形状或配置。密封件（图示为塞子54）将药剂密封在筒形部分53中。注射器50还可以包括连接到筒形部分53并与其流体连通的中空针头55，通过该中空针头55可以通过向塞子54施加压力来注射药剂。中空针头55从筒形部分53的近端53a延伸。筒形部分53的远端53b包括凸缘56或其它合适的机构，用于抵靠外壳12中的止动件123，以限制注射器50在外壳12中的移动，如下所述。本领域普通技术人员将明白，示例性实施例不限于说明性注射器50并且根据示例性实施例的教导可以使用用于容纳一定剂量的待注射物质的任意合适的容器。
图3和4所示的自动注射装置10可以包括用于选择性地将容纳在注射器50中的药剂注入患者体内的注射器致动部件70，图示为活塞。示例性活塞70可以包括具有与塞子54连接和/或流体连通的第一端71a的杆部分71，用于选择性地向塞子54施加压力以通过针头55排出药剂。活塞70可以包括有凸缘的第二端72。在示例性实施例中，活塞70可以包括比图3和4所示的部件更多或更少的部件。在示例性实施例中，装置10可以包括比图3和4所示的致动器更多或更少的致动器。
活塞70可以通过第一偏置机构朝向装置10的近端20向前偏置，图示的第一偏置机构为线圈弹簧88，其位于活塞70的有凸缘的第二端72的周围或上方。线圈弹簧88的近端88a可以抵靠活塞70的有凸缘的第二端72，以选择性地向活塞70施加压力并且朝向患者身体上的注射位置移动活塞70。或者，活塞70可以延伸通过弹簧88的中心。
如图3所示，在使用装置10之前，线圈弹簧88（或另一种合适的机构）可以在活塞70和外壳12之间被压缩，由此存储能量。可以通过诸如启动按钮32的任意合适的致动装置激发的触发器91可以保持活塞70和第一偏置机构88在激发启动按钮32之前处于收缩闩锁位置。触发器91可以闩锁活塞70的有凸缘的第二端72。当激发启动按钮32或其它致动装置时，触发器91可以释放活塞70的有凸缘的第二端72，允许线圈弹簧88朝向装置10的第一端推动活塞70。
第二偏置机构（图示为示例性线圈弹簧89）可以保持注射器在使用之前处于外壳12中的收缩位置，如图3所示。在收缩位置，针头55可以优选被整个包覆在外壳12中。示例性注射器线圈弹簧89可以位于筒形部分53的远端部分周围并且可以被置于形成在外壳12中的架子121上。线圈弹簧89的远端可以抵靠注射器50的有凸缘的远端56。第二偏置机构89的弹簧力可以推动注射器50的有凸缘的远端56远离外壳12的近端20，由此保持注射器50处于收缩位置直到被激发。还可以使用装置10的其它部件来相对于外壳12安置注射器50。
第一偏置机构88和第二偏置机构89可以具有适合用于偏置装置的一些部件的任意合适的配置和张力。例如，第一偏置机构88可以具有适于在被释放或激发时驱动活塞70和注射器50的任意合适的尺寸、形状、能量和特性。第二偏置机构89可以具有适于在致动第一偏置机构88之前收缩活塞70的任意合适的尺寸、形状、能量和特性。还可以使用帮助活塞70和/或注射器50的移动的其它合适的装置。
仍参照图3和4的说明性实施例，活塞70可以包括杆部分71和示例性径向可压缩扩张部分76，扩张部分76在杆部分71的近端和远端实心部分之间的活塞70中心处。在示例性实施例中，扩张部分76可以沿杆部分71的中心轴线对齐。在说明性实施例中，杆71可以被分裂和扩张，以形成一对突起弯头78，其环绕纵向狭缝或空隙并且限定径向可压缩扩张部分76。突起弯头78可以被预形成为模制活塞70的一部分，或者可以单独附接到活塞70上。突起弯头78可以被压缩，从而使得它们可以径向向内移动，致使杆71的该部分采用与杆71的其它部分类似的圆周。可压缩扩张部分76有助于注射器50的移动。
当激发装置320激发触发器91使其释放活塞70时，线圈弹簧88的弹簧力向前推进活塞70。激发装置320可以具有适于释放活塞70或激发装置10的任意合适的尺寸、形状、配置和位置。例如，激发装置320可以包括形成在外壳12的远端30处的启动按钮32，和/或可以包括另一合适的装置，诸如闩锁、扭转启动的开关和本领域中已知的其它装置。尽管说明性的激发装置320被放置为朝向装置10的远端30，但是本领域普通技术人员将明白，激发装置320可以位于装置10上的任意合适位置。
在第一操作阶段期间，活塞70向前推动注射器50，从而使得针头55的尖端从外壳12的近端20突出。第一线圈弹簧88提供的初始偏置力足以克服第二线圈弹簧89的偏置力，以允许注射器50抵抗第二线圈弹簧89的向后偏置力而移动。在第一操作阶段中，活塞70的由突起弯头78形成的扩张区域76可以靠着筒形部分53的有凸缘远端56，或者可以最初部分地进入筒形部分53并继而由于静摩擦力至少暂时停止。这防止活塞70在注射器的筒形部分53中前进。以此方式，通过有凸缘远端56的静摩擦或邻接，来自第一线圈弹簧88的全部偏置力被用于朝向装置10的近端20向前移动注射器50。
注射器50朝向装置10的近端20的向前运动持续抵抗线圈弹簧89的偏置力，直到筒形部分53的有凸缘远端56抵靠外壳12中的止动件123，由此形成止动机构56、123。本领域普通技术人员将明白，可以采用其它止动机构并且示例性实施例不限于该说明性止动机构。
第一操作阶段可以推动针头55的尖端通过装置10的近端20处的开口28，从而使得针头55可以刺穿患者的皮肤。在此阶段期间，注射器筒形部分53可以优选保持密封而不推动物质通过针头55。止动机构56、123导致的干涉可以保持针头55在随后的步骤期间处于从装置10的近端开口28延伸的选定位置。直到止动机构56、123使注射器50停止移动，活塞70的可压缩扩张部分76可以防止活塞70相对于筒形部分53的移动。止动机构56、123可以相对于开口的近端20位于任意合适的位置，以允许注射器50以任意合适的深度穿透进行注射。
第二操作阶段在外壳12的止动件123卡住凸缘部分56从而阻止筒形部分53的进一步移动之后开始。在此阶段期间，线圈弹簧88的持续的偏置力可以相对于外壳12持续推压活塞70，如图5所示。偏置力可以致使活塞70的弯头78径向向内压缩并且滑到筒形部分53内部。尽管部件123和56之间的干涉可以保持筒形部分53处于选定位置（露出针头55）并且弯头78处于收缩阶段，但是线圈弹簧88可以在筒形部分53中推压活塞70。在活塞70克服使得弯头78压缩并延伸到筒形部分53中的必要力之后，活塞70可以向塞子54施加压力，致使通过突出的针头55射出容纳在注射器50中的物质。由于使得针头55在第一操作阶段穿透患者的皮肤，因此容纳在注射器50的筒形部分53中的物质直接注射到患者身体的一部分中。
图5图示包括示例性注射器外壳子组件121和示例性启动机构子组件122的示例性自动注射装置10的立体图。在示例性实施例中，自动注射装置10可以包括两个联锁部件：容纳装置10的近端部件（例如，近端外壳部件12a、注射器筒53、线圈弹簧89、针头55和其它近端部件等）的注射器外壳子组件121以及容纳装置10的远端部件（例如，启动主体12b、具有从启动机构子组件122的近端122a处的开口228延伸出的增压器754’的注射器致动部件700’等）的启动机构子组件122。注射器外壳子组件121和启动机构子组件122可以通过任意合适的装置联接。在示例性实施例中，启动机构子组件122的近端122a可以被裁制和配置为插入注射器外壳子组件121的远端121b中。此外，在启动机构子组件122的近端122a处的一个或多个耳片127可以咬合到在注射器外壳组件122的远端121b的相应开口126中，以确保两个组件121、122以及容纳在其中的部件的对齐和联接。
图6图示图5的示例性自动注射装置的启动机构组件122的分解立体图。图7图示示例性注射器致动部件700’的立体图。启动机构子组件122可以包括具有中空内孔的启动主体12b（也被称作远端外壳部件），该中空内孔用于容纳偏置机构88和注射器致动部件700’的远端部分。启动主体12b可以包括在近端122a处的开口228，以在组装启动机构子组件122期间允许偏置机构88和注射器致动部件700’进入。启动主体12b可以具有在其外表面128上的一个或多个脊或凹槽，以识别它并有助于抓握装置10。启动主体12b可以包括在启动机构子组件122的近端处或附近的一个或多个耳片127，耳片127被配置为咬合在注射器外壳组件122的远端121b上的相应开口126中。启动主体12b还可以包括用于支撑弹簧88的远端的变窄的远端壁1234。启动主体12b还可以包括远端锚固帽12c，注射器致动部件700’的锚固部分789’可以被支撑在远端锚固帽12c上。
启动机构子组件122还可以包括注射器致动器，图示为注射器致动部件700’，其从启动主体12b的近端122b延伸，用于在第一操作阶段驱动注射器50在外壳12中向前，并且用于在第二操作阶段致动塞子54以排出注射器50的内容物。注射器致动部件700’的近端可以包括被构造为用于接合和驱动塞子54的增压器754’。在增压器754’的远端，一对弯头76可以设置有中心纵向狭缝或空隙。弯头76可以沿注射器致动部件700’的中心轴线对齐并且可以在增压器754’和注射器致动部件700’的实心杆部分70之间延伸。注射器致动部件700’可以包括在弯头78的远端的实心杆部分70处的指示器190。在操作装置10期间和完成注射之后，指示器190被配置为与外壳12上的窗口130对齐以指示至少部分完成注射。指示器190优选具有区别性颜色或设计以表示注射完成。
说明性注射器致动部件700’进一步包括阻挡凸缘720’，用于保持致动线圈弹簧88处于压缩位置直到致动。阻挡凸缘720’由优选当致动装置10时允许注射器致动部件700’在外壳12中可滑动且容易地移动的材料来制定、裁制和形成。从阻挡凸缘720’向远端延伸，注射器致动部件700’形成用于致动线圈弹簧88的基座788’。基座788’终止于触发器锚固部分789’。说明性基座788’可以包括被弹簧88缠绕的弹性臂788a’、788b’。触发器锚固部分789’可以包括从基座788’延伸并且被配置为选择性地接合启动主体12b的锚固帽12c的耳片式脚7891’。联接到启动主体12b的远端的启动按钮32被配置为保持触发器锚固部分789’收缩直到激发。当被激发时，启动按钮32释放触发器锚固部分789’，允许线圈弹簧88朝向装置10的近端20推进注射器致动部件700’。
在图6和7示出的收缩、锚固位置，触发器锚固部分789’与外壳12相互作用，这保持耳片式脚7891’抵抗线圈弹簧88的偏置力而处于闩锁位置，以维持注射器致动部件700’处于收缩位置。在此位置，凸缘720’使弹簧88收缩抵靠启动主体12b的远端壁1234。在锚固帽12c中的开口允许启动按钮32接近注射器致动部件700’的锚固部分789’。在收缩位置，注射器致动部件700’的增压器754’从启动主体12b的近端122a处的开口228延伸出。
当启动主体12b联接到相应的注射器致动机构121时，增压器754’延伸到容纳在其中的注射器的筒形部分中。增压器754’可以与容纳在装置10中的注射器50的塞子54一体形成、相同、相连接或连通，并且可以具有适于向塞子54施加压力的任意合适的尺寸、形状和配置。在一个实施例中，增压器754’具有与相应的注射器50的筒形部分53的形状相对应的剖面，从而充分密封筒形部分53，并且增压器754’被配置为在筒形部分53中可滑动地移动以向塞子54施加压力并且致动注射器50。
在图6和7的说明性实施例中，注射器致动部件700’构成用于锚固相应的注射器50、弹簧88和其它部件、将注射器50致动和移动到延伸位置、以及单独地排出注射器50的内容物的单个一体机构。
图8是示例性注射器外壳子组件121的分解立体图，其被配置为与图7的启动机构子组件122联接和相互作用。注射器外壳子组件121的部件被协同地配置为容纳包含待注射物质的注射器50并且辅助装置10在如上所述的两个不同操作阶段中的操作。注射器外壳子组件121包括被配置为可移动地保持注射器的注射器托架1000。图9图示示例性注射器托架1000的立体图。注射器外壳子组件121还包括护罩1110，其被配置为在针头55的注射使用之前、期间和之后保护性地覆盖针头55。注射器托架1000和护罩1110可以与位于其间的第二偏置构件89联接在一起。注射器托架1000、护罩1110和第二偏置构件89可以位于其近端被近端帽24覆盖的近端外壳部件12a的中空孔中。
近端外壳部件12a是注射器外壳12的一部分，其提供用于容纳注射器外壳子组件121的第二偏置机构89、注射器托架1000和护罩1110的中空结构构件。近端外壳部件12a可以是具有管状侧壁的管状构件，即可以具有剖面为大体圆形的大体圆柱形形状。近端外壳部件12a可以沿自动注射装置的纵向轴线从近端延伸到远端。近端外壳部件12a可以联接到在远端处或附近的启动主体12b，并且可以联接到在近端处或附近的近端帽24。近端外壳部件12a可以包括形成或设置在其侧壁中的一个或多个窗口130，以允许使用者观看位于近端外壳部件12a中的注射器50的内容物。
护罩1110是结构构件，当被展开时，在使用针头进行注射之前、期间和/或之后提供对针头的保护性覆盖。注射器外壳子组件121的部件被协同地配置为在注射期间相对于近端外壳部件12a将护罩1110保持在收缩位置，并且在注射期间或之后相对于近端外壳部件12a自动展开护罩1110。在示例性实施例中，护罩1110可以位于外壳12的近端20处或可以形成外壳12的近端20。护罩1110可以包括具有管状侧壁的主管状主体部分1116，即可以具有剖面为大体圆形的大体圆柱形形状。主管状主体部分1116可以沿自动注射装置的纵向轴线从近端延伸到远端。
主管状主体部分1116可以包括沿主体部分纵向延伸的一个或多个狭槽1118。在示例性实施例中，当注射器托架1000和/或护罩1110相对于彼此移动时，狭槽1118可以为注射器托架1000的凸起的轨边缘或耳片式脚1006提供纵向轨道。当护罩1110在其收缩期间朝向注射器托架1000移动时，注射器托架1000的耳片式脚1006可以沿狭槽1118朝向装置的近端前进。相反，当护罩1110在其展开期间远离注射器托架1000移动时，注射器托架的耳片式脚1006可以沿狭槽1118朝向装置的远端前进。
主管状主体部分1116的远端可以被配置为边缘，并且可以联接到彼此分隔开的一个或多个远端臂1114。在示例性实施例中，两个分隔开的远端臂1114联接到主管状主体部分1116的远端。远端臂1114可以采取任意合适的形状，包括但不限于，具有圆形剖面的大体圆柱形状、具有矩形或正方形剖面的大体延伸的长方体形状等。在示例性实施例中，远端臂1114可以大体彼此平行并且平行于装置的纵向轴线地延伸。在另一示例性实施例中，远端臂1114可以与装置的纵向轴线成一角度地延伸，从而使得它们相对于护罩1110上的附接点彼此偏离。
主管状主体部分1116的近端可以联接到近端管状部分1112。在示例性实施例中，在注射之后，近端管状部分1112可以覆盖针头55的一部分或全部。护罩1110的近端管状部分1112可以是具有管状侧壁的管状构件，即，可以具有剖面为大体圆形的大体圆柱形状。近端管状部分1112可以沿自动注射装置的纵向轴线从近端延伸到远端。近端管状部分1112的近端可以具有近端开口28。在操作装置10期间，近端开口28可以允许注射器针头55向外突出并且穿透注射位置。近端管状部分1112的远端可以联接到护罩1110的主管状主体部分1116的近端或可以从其延伸。
在示例性实施例中，护罩1110的近端管状部分1112可以具有小于主管状主体部分1116的剖面直径的剖面直径。在该示例性实施例中，台阶部分1113可以形成在近端管状部分1112的远端和主管状主体部分1116的近端之间的联接处。台阶部分1113可以形成对至少部分地位于护罩1110中的偏置构件89的向前止动。台阶部分1113约束偏置构件89并且防止偏置构件89朝向装置10的近端进一步向前移动。
注射器托架1000是包覆装置10中使用的注射器50的远端半部的结构构件。注射器托架1000可以被配置为在外壳12中保持和导引注射器50，以允许注射器50向前移动到注射位置。注射器50可以置于注射器托架1000中并且两者都可以被容纳在近端外壳部件12a中。在装置10的操作期间，注射器10和注射器托架1000在近端外壳部件12a中朝向近端向前移动。
在示例性实施例中，注射器托架1000静止在近端外壳部件12a中，并且注射器50选择性地且可控地在注射器托架1000中且相对于注射器托架1000滑动。在另一示例性实施例中，注射器托架1000可滑动地设置在近端外壳部件12a中，并且选择性地在外壳12中承载注射器50。注射器托架1000可以具有适于在近端外壳部件12a中承载和导引注射器50的任意合适的配置、形状和尺寸。注射器托架1000还被配置为与护罩1110协作，以便在注射期间和/或之后自动展开护罩1110。
注射器托架1000可以包括近端管状部分1002，其大体为管状并且具有管状侧壁，即具有剖面大体为圆形的大体圆柱形状。近端管状部分1002的侧壁可以可选择地包括一个或多个凸起结构，例如，纵向延伸轨1007。轨1007可以包括耳片式脚1006。当注射器托架1000与护罩1110被组装在一起时，耳片式脚1006可以装配在护罩1110的狭槽1118中，从而使得两个部件协作地形成注射器托架1000和护罩1110的联锁机构。在所组装的构造中，耳片式脚1006可以在狭槽1118中纵向前进，但是不能脱离狭槽1118。也就是说，护罩1110的狭槽1118的近端可以阻止托架1000的耳片式脚1006向前移动。同时，轨1007沿设置在护罩1110的主管状主体部分1116中的内部纵向凹槽装配，并且沿凹槽提供的轨道纵向移动。在示例性实施例中，凹槽可以设置在护罩1110的远端附近并且可以延伸约2mm的示例性长度。
近端管状部分1002的近端可以联接到或可以延伸到近端锚固部分1003中。在示例性实施例中，近端锚固部分1003可以具有约12.60mm的示例性外径。注射器托架1000的近端锚固部分1003可以限制注射器50向远端、向后方向的移动。在示例性实施例中，近端锚固部分1003的近端可以包括注射器托架联接件1004，其沿近端方向延伸越过近端锚固部分1003，以辅助注射器托架1000与偏置构件89的远端及护罩1110的远端的联接。
近端管状部分1002的远端可以联接到远端管状部分1005的近端部分，远端管状部分1005大体为管状并且具有管状侧壁，即具有剖面为大体圆形的大体圆柱形状。远端管状部分1005的远端可以联接到有凸缘的远端1062或可以延伸为形成有凸缘的远端1062，有凸缘的远端1062可以用作注射器50的挡板。有凸缘的远端1062可以从远端管状部分1005径向延伸，并且可以具有比远端管状部分1005大的剖面直径。
远端管状部分1005的侧壁可以包括允许使用者观看位于外壳12中的注射器50的内容物的一个或多个窗口1001。在一些示例性实施例中，窗口1001可以延伸到近端管状部分1002中。在其它示例性实施例中，窗口1001可以局限于近端管状部分1002或远端管状部分1005。
在示例性实施例中，远端管状部分1005的剖面直径可以小于近端管状部分1002的剖面直径。在此实施例中，台阶部分1064可以形成在近端管状部分1002的远端和远端管状部分1005的近端之间的联接处。台阶部分1064可以在管状部分的平面之间形成大体垂直的表面，或者可以形成与管状部分的平面成一角度的倾斜表面。
近端管状部分1002和远端管状部分1005之间的区域可以包括从管状部分径向延伸的中间凸缘1063。中间凸缘1063可以是径向连续的结构或者是径向不连续的结构，并且可以具有比管状部分大的剖面直径。中间凸缘1063可以被配置为与近端外壳部件12a的内部止动件或凸缘256接合，以限制注射器50沿近端、向前方向的移动。当致动注射器托架1000时，注射器托架1000朝向装置的近端移动直到注射器托架1000的中间凸缘1063紧靠近端外壳部件12a的内部止动件或凸缘256。这限制了注射器托架1000和注射器50沿近端、向前方向的进一步移动。
为了露出针头以进行注射，护罩1110抵抗偏置构件89的偏置力沿远端、向后方向收缩。当在注射期间使用注射器针头时，护罩1110可以朝向装置的远端被推压到或保持在收缩位置。在收缩期间，当护罩1110相对于注射器托架1000移动时，注射器托架1000的轨1007的耳片式脚1006沿护罩1110的狭槽1118以相对方式朝向装置的近端纵向移动。同时，注射器托架1000的轨1007沿护罩1110中的内槽以相对方式纵向延伸。当耳片式脚1006到达狭槽1118的近端时，护罩收缩过程完成并且护罩1110停止进一步移动。由于耳片式脚1006以锁定方式被装配到狭槽1118中，因此耳片式脚1006不脱离狭槽1118并且防止护罩1110的进一步向后或向远端运动。
在护罩1110的收缩位置，主管状主体部分1116的远端边缘或末端可以靠着设置在近端外壳部件12a的内表面上的止动件或凸缘256的近端侧。在示例性实施例中，在收缩位置，远端臂1114可以沿远端方向延伸超过注射器托架1000的中间凸缘1063。
为了在注射之前和/或之后覆盖针头，沿偏置构件89的偏置力在近端、向前方向上展开护罩1110。在展开位置，护罩1110在针头使用期间或之后保护性地覆盖注射器针头并且防止意外的针头刺伤。在展开期间，当护罩1110相对于注射器托架1000移动时，注射器托架1000的轨1007的耳片式脚1006沿护罩1110的狭槽1118以相对方式朝向装置的远端纵向移动。同时，注射器托架1000的轨1007沿护罩1110中的内槽以相对方式纵向延伸。当耳片式脚1006到达狭槽1118的远端时，护罩的展开过程完成并且护罩1110停止进一步移动。由于耳片式脚1006以锁定方式被装配到狭槽1118中，因此耳片式脚1006不脱离狭槽1118并且防止护罩1110的进一步向近端或向前运动。
在护罩1110已经展开之后，远端臂1114确保护罩1110不会由于沿远端方向施加到护罩的向后力而再次收缩。在示例性实施例中，示例性护罩1110的远端臂1114抵抗被称作“超越力”的最大力而抑制护罩收缩。在示例性实施例中，在展开期间，护罩1110在装置的近端外壳部件12a中扭转移动，从而使得护罩1110的远端臂1114的远端靠在外壳的内部止动件或凸缘256上。内部止动件或凸缘256由此阻止在已经展开护罩之后护罩1110进一步向远端或向后移动。该锁定机构确保在已经使用装置之后保护性地覆盖注射器针头，并且防止由护罩意外收缩导致的意外针头刺伤。示例性超越力可以在约80N至约200N的范围内，尽管超越力不限于该示例性范围。
如图8所示，偏置构件89在注射器托架1000的注射器托架联接件1004的近端和护罩1110的台阶部分1113之间延伸。在示例性实施例中，在使用之前，偏置构件89可以保持注射器50处于外壳12中的收缩位置。在另一示例性实施例中，保持注射器50的注射器托架1000可以锁定到外壳中的内部凸缘256。该相互作用可以在使用之前使注射器50保持在外壳中的收缩位置。在近端帽24的凸台26的帮助下，该相互作用能够在运送、撞击、掉落、振动等期间将注射器托架1000和注射器50锁定就位。
在收缩位置，针头55可以优选被整个包覆在外壳12中。示例性注射器线圈弹簧89可以被安置为围绕注射器50的筒形部分53的近端部分，并且可以被置于形成在外壳内部12中的架子上。线圈弹簧89的顶端可以紧靠注射器50的有凸缘的远端56。第二偏置机构89的弹簧力可以推压注射器50的有凸缘的远端56远离外壳12的近端20，由此保持注射器50处于收缩位置直到被激发。装置10的其它部件也可以相对于外壳12定位注射器50。
图10A和10B是彼此偏转90°角的剖视图，图示了组装好的自动注射装置，其中图5的注射器外壳子组件121和启动机构子组件122被联接在一起，从而使得注射器致动部件700’的增压器754’延伸到容纳在注射器外壳子组件121中的注射器50的筒形部分53中并且与注射器50的塞子连通。再次参照图7和10B，注射器致动部件700’在其近端700a’处包括用于向塞子54、具有可压缩扩张部分76（图示为活塞弯头78）的活塞杆部分70以及诸如用于将线圈弹簧88锚固到注射器致动组件700’的其它部件施加压力的增压端754’，如下所述。可压缩扩张部分76辅助相应的注射器50移动到突出位置并排出注射器50的内容物。或者，注射器致动部件700’可以包括用于移动和/或促进注射器50的致动的多个致动器。
如图10B所示，注射器致动部件700’的触发器锚固部分789’通过启动按钮32被锚固在外壳12的远端。当患者激发启动按钮32时，与启动按钮32连接的驱动臂32a向内压缩触发器锚固部分789’的耳片式脚7891’，由此减小活塞臂788a’、 788b’的耳片式脚之间的距离（活塞臂的宽度）。这释放注射器致动部件700’和弹簧88。
在示例性实施例中，在第一操作阶段期间，活塞70在弹簧88的弹簧力下前进并且进入注射器50的孔中。当活塞70进入注射器50的孔中时，活塞70的弯头78可以至少部分地向内径向压缩。在示例性实施例中，弯头78的径向向内压缩可以使活塞70沿纵向轴线伸长或延长。在示例性实施例中，活塞70的增压端754’可以最初与塞子54间隔开，并且活塞70可以在第一操作阶段期间朝向塞子54移动直到活塞70的压缩端754’开始与塞子54接触。
在第二操作阶段期间，活塞70的增压端754’推压塞子54。在此阶段，活塞70的弯头78对注射器的内壁施加摩擦力，这阻碍增压端754’抵抗塞子54向前移动。此外，注射器中的液态治疗物质制剂不可压缩的性质不利于增压端754’抵抗塞子54向前移动。结果，弯头78施加的摩擦力和注射器50内的液体的阻力的合力阻碍增压端754’抵抗塞子54进一步移动。当这些力的合力超过使注射器托架1000保持就位的力时，致使注射器50和注射器托架1000在弹簧88的力下朝向装置的近端向前移动。在注射器向前移动期间，第一线圈弹簧88提供的初始偏置力足以克服第二线圈弹簧89的偏置力，以允许注射器50抵抗第二线圈弹簧89的向后偏置力而移动。注射器50的向前移动使针头55的尖端从外壳12的近端20突出。
在该示例性实施例中，在第三操作阶段期间，当注射器托架1000在装置的外壳中完全伸展时，活塞70向注射器50的孔中进一步移动。在示例性实施例中，弯头78的径向向内压缩可以使活塞70沿纵向轴线伸长或延长。当活塞70向注射器50中移动时，活塞70的增压端754’向注射器50中推压塞子54并且使注射器50的内容物通过针头55从注射器射出。
在另一示例性实施例中，在弹簧88被释放之后，活塞70可以在弹簧88的弹簧力下前进并进入注射器50的孔中，并且当活塞进入注射器50的孔中时，活塞70的弯头78可以至少部分地径向向内压缩。在示例性实施例中，弯头78的径向向内压缩可以使活塞70沿纵向轴线伸长或延长。
在示例性实施例中，活塞70的增压端754’可以最初与塞子54间隔开，并且活塞70可以朝向塞子54移动直到活塞70的增压端754’开始与塞子54接触。活塞70的增压端754’可以随后推压塞子54。活塞70的弯头78对注射器的内壁施加摩擦力，该摩擦力阻碍增压端754’抵抗塞子54向前移动。此外，注射器中的液态治疗物质制剂不可压缩的性质不利于增压端754’抵抗塞子54向前移动。结果，弯头78施加的摩擦力和注射器50内的液体的阻力的合力阻碍增压端754’抵抗塞子54进一步移动。
当这些力的合力超过使注射器托架1000保持就位的力时，致使注射器50和注射器托架1000在弹簧88的力下朝向装置的近端向前移动。在注射器向前移动期间，第一线圈弹簧88提供的初始偏置力足以克服第二线圈弹簧89的偏置力，以允许注射器50抵抗第二线圈弹簧89的向后偏置力而移动。注射器50的向前移动使针头55的尖端从外壳12的近端20突出。在该示例性实施例中，当注射器托架1000在装置的外壳中完全伸展时，活塞70的弯头78可以更大程度地径向向内压缩，并且活塞可以向注射器50的孔中进一步移动。在示例性实施例中，弯头78的径向向内压缩可以使活塞70沿纵向轴线伸长或延长。当活塞70向注射器50中移动时，活塞70的增压端754’向注射器50中推压塞子54并且使注射器50的内容物通过针头55从注射器射出。
在另一示例性实施例中，在操作之前，注射器致动部件700’的可压缩扩张部分76（图示为弯头78）置于注射器50的有凸缘远端56上方，以允许可压缩扩张部分76在被释放的线圈弹簧88推压时向注射器筒形部分53施加压力，由此在致动时使注射器50在外壳12中向前移动。在该示例性实施例中，在第一操作阶段，活塞70的由突起弯头78形成的扩张区域76靠在筒形部分53的有凸缘远端56上。这防止活塞70在注射器筒形部分53中前进。
以此方式，来自第一线圈弹簧88的所有偏置力都用于朝向装置10的近端20向前移动注射器50和注射器托架1000。注射器50和注射器托架1000的朝向装置10的近端20的向前运动可以持续抵抗线圈弹簧88的偏置力直到筒形部分53的有凸缘远端56紧靠止动机构，诸如图10B示出的在近端外壳部件12a上的止动件256。本领域普通技术人员将明白，可以采用替代的止动机构并且示例性实施例不限于该说明性的止动机构。
第一操作阶段可以推进针头55的尖端通过装置10的近端20处的开口28，从而使得针头55可以刺穿患者的皮肤。在此阶段期间，注射器筒形部分53可以优选保持密封而不通过针头55排出物质。止动机构导致的干涉可以保持针头55在随后的步骤期间处于从装置10的近端开口28延伸的选定位置。直到止动机构使注射器50停止移动，活塞70的可压缩扩张部分76可以防止活塞70相对于筒形部分53的移动。止动机构可以相对于开口的近端20位于任意合适的位置，以允许注射器50以任意合适的深度穿透皮肤进行注射。
在该示例性实施例中，第二操作阶段在外壳12的止动机构卡住凸缘部分56从而阻止筒形部分53的进一步移动之后开始。在此阶段期间，线圈弹簧88的持续的偏置力可以持续向前移动注射器致动部件700’，致使可压缩扩张部分76向内径向压缩并且移动到注射器50的筒形部分53中。在示例性实施例中，弯头78的径向向内压缩可以使活塞70沿纵向轴线伸长。注射器致动部件700’在筒形部分53中的向前移动使增压件754’向塞子54施加压力，从而将注射器内容物排出到注射位置。由于使针头55在第一操作阶段穿透患者皮肤，因此包含在注射器50的筒形部分53中的物质直接注射到患者身体的一部分中。
同样如图10A和10B所示，远端帽34可以包括延伸通过启动按钮32并且在注射器致动部件700’的耳片式脚7891’之间的稳定突起340，以在激发之前稳定装置的部件。
在图10A示出的示例性实施例中，可拆卸刚性针罩1406联接到注射器50的近端，用于保护性地覆盖注射器针头55。刚性针罩1406覆盖和包含柔性针罩，柔性针罩保持注射器针头55在使用之前无菌。刚性针罩1406和柔性针罩一起用于防止由于露出针头而导致的意外的针头刺伤。在示例性实施例中，刚性针罩1406是具有大体圆柱形壁的中空管状构件，其具有剖面为大体圆形的内孔。圆柱形壁的剖面外径在刚性针罩1406的长度上可以基本恒定或者可以随着刚性针罩1406的长度改变。示例性刚性针罩1406可以由一种或多种刚性材料形成，包括但不限于聚丙烯。
在示例性实施例中，可拆卸柔性针罩（未示出）被设置在刚性针罩1406的孔中，以在注射器针头55和刚性针罩1406之间提供密封层。示例性柔性针罩可以由一种或多种弹性材料形成，包括但不限于橡胶。
在图10A和10B示出的注射器针头组件中，注射器针头55被柔性针罩和刚性针罩1406覆盖。刚性针罩1406继而被自动注射装置的近端可拆卸帽24覆盖。近端可拆卸帽24设置在自动注射装置中，用于覆盖自动注射装置的外壳的近端以防止在注射之前露出针头。
图11是组装好的自动注射装置10’的剖视图。自动注射装置10’的说明性实施例包括两个配合的近端外壳部件12a和远端外壳部件12b。近端外壳部件12a和远端外壳部件12b配合形成完整的外壳。如图所示，形成外壳的近端的近端外壳部件12a接纳远端外壳部件12b的近端。
可拆卸近端刚性针罩1406联接到注射器50’的近端，用于保护性地覆盖注射器针头（未示出）。
在说明性实施例中，协作的突起312和凹槽313或多个协作的突起312和凹槽313辅助近端外壳部件12a和远端外壳部件12b的配合。或者可以采用其它合适的配合机构。架子29形成在远端外壳组件12b的外表面上，以形成可拆卸远端帽34的止动件。
如图所示，启动按钮32’可以是覆盖在远端外壳部件12b的远端的帽。说明性的启动按钮32’相对于远端外壳部件12b滑动以致动注射器致动器，诸如活塞70。说明性的启动按钮32’可释放地挡住活塞70’的弹性锚固壁172。当被按下时，启动按钮32’释放弹性锚固壁172以允许第一偏置机构（图示为弹簧88’）朝向装置10’的近端推进活塞70’。
在图11的实施例中，活塞70’进一步包括位于可压缩扩张部分78’和活塞杆71’的远端之间的凸缘72’。第一偏置机构88’被置于外壳的内部远端和凸缘72’之间以朝向外壳的近端偏置活塞70。当启动按钮34’释放锚固臂172时，线圈弹簧88’或其它合适的偏置机构朝向装置10的近端20推进活塞70’。
活塞70’进一步包括形成在活塞杆71的在凸缘72’和可压缩扩张部分（图示为弹性弯头78’）之间的中间部分处的指示器190。指示器190可以指示患者装置10’何时完全或基本完全射出注射器50中的药剂。在说明性实施例中，指示器190形成在活塞杆71’的在可压缩扩张中心部分76和凸缘72’之间的部分上。在操作期间，当活塞杆71移动时，指示器190朝向外壳中窗口130前进并且在药剂从注射器中排空时与窗口130对齐。优选与待注射物质具有不同颜色和图案的指示器190填充整个窗口130，以指示已经射出了药剂。可以使用任意合适的指示器。
图11的注射器50’可以包括辅助注射器在外壳12’中的受控移动的突起或其它合适的部件。例如，参照图11，注射器50’包括套管157，套管157形成用于紧靠形成在外壳12’的内表面上的第一突起168的近端侧的近端突起158，以便限制注射器50’在外壳12’中沿远端方向的移动。套管157还可以形成凸缘159，凸缘159可以紧靠第一突起168的远端侧以限制注射期间注射器50’沿近端方向的移动。
在图12的实施例中，第二偏置机构（图示为线圈弹簧89’）被安置为围绕注射器50’的近端部分。形成在外壳12’的近端内表面处的架子169接纳线圈弹簧89’的近端。注射器套管157的近端突起158或其它合适的安置机构接纳线圈弹簧89’的远端。如上所述，第二偏置机构89’在外壳12’中将注射器50’偏置在收缩位置直到激发装置10。
图12图示沿容纳示例性注射器1400的自动注射装置的外壳1300的纵向轴线L截取的剖视图。自动注射装置的外壳1300大体沿近端1302和远端1304之间的纵向轴线L延伸。外壳1300包括用于容纳注射器1400和其它相关部件的中空内孔1306，例如，注射器针头、覆盖注射器针头的柔性针罩、覆盖注射器针头和柔性针罩的刚性针罩1406等。
外壳1300的近端1302包括或装配有可拆卸近端帽1308。近端帽1308在近端1310和远端1312之间大体沿纵向轴线L延伸。近端帽1308包括用于容纳刚性针罩1406的部分或整个长度的中空内孔1314。在示例性实施例中，近端帽1308的中空内孔1314还可以容纳注射器主体1400的近端部分。
注射器1400在近端1402和远端1404之间大体沿纵向轴线L延伸。注射器1400的近端1402联接到可以被可拆卸刚性针罩1406覆盖的注射器针头。在一些示例性实施例中，注射器针头可以被可拆卸柔性针罩覆盖，柔性针罩继而被刚性针罩1406覆盖。刚性针罩1406在闭合的近端1408和紧靠注射器1400的近端1402的开口远端1410之间大体沿纵向轴线延伸。刚性针罩1406的示例性长度范围在约5mm至约30mm，但是不限于此范围。在示例性实施例中，注射器1400可以容纳在自动注射装置的外壳1300中，从而使得刚性针罩1406部分地或整个位于近端帽1308中。
在示例性实施例中，近端帽1308的内孔1314包括摩擦点1316，例如，局部收缩部或突起，其形成抵抗刚性针罩1406插入近端帽1308的孔1314中的摩擦阻力增加区域。在示例性实施例中，摩擦点1316可以被安置为相比近端帽1308的近端1310更靠近近端帽1308的远端1312。在示例性实施例中，摩擦点1316可以被安置为与近端帽1308的近端1310和远端1312大体等距。
在示例性组装过程期间，在其近端1402处装配有刚性针罩1406的注射器1400被插入自动注射装置的外壳1300中，使得注射器和刚性针罩的近端朝向外壳1300的近端1302移动。
在示例性组装过程期间，在近端处装配有刚性针罩1406的注射器1400被插入在近端处装配有近端帽1308的外壳1300中。在示例性实施例中使用的力曲线构成当在注射器插入过程期间装配有刚性针罩1406的注射器1400插入近端帽1308时抵抗注射器1400和/或刚性针罩1406上的一个或多个不同结构或装饰特征经过摩擦点1316而由摩擦点1316施加的阻力的曲线图。在示例性实施例中，示例性自动注射装置的近端帽可以包括在除图12所示以外的不同位置处的摩擦点。在示例性实施例中，示例性自动注射装置的近端帽可以包括位于刚性针罩1406的内壁上的单个位置或多个不同位置处的两个或更多个摩擦点。在一些示例性实施例中，摩擦点1316可以位于外壳1300自身的内壁上。
在示例性实施例中，刚性针罩1406沿其长度具有特征剖面外径。在示例性实施例中，刚性针罩1406的外表面可以包括一个或多个摩擦点，例如，在刚性针罩1406的剖面外径中的一个或多个局部增大部。在示例性实施例中，直径的局部增大可以由从刚性针罩1406的外表面突起的一个或多个结构或装饰特征形成。在注射器插入过程期间，直径增大的刚性针罩1406的部分可以导致力曲线中的特征力峰值，因为那些部分经过近端帽1308中的摩擦点1316的进入受到比具有较小直径的刚性针罩1406部分进入时更大的摩擦力的阻碍。
在示例性实施例中，刚性针罩1406的外表面可以包括剖面外径的一个或多个局部减小部。在示例性实施例中，直径的局部减小可以由设置在刚性针罩1406的外表面上的一个或多个结构凹痕或凹陷形成。在注射器插入过程期间，直径减小的刚性针罩1406的部分可以导致力曲线中的特征力谷值，因为那些部分经过近端帽1308中的摩擦点1316的进入受到比具有较大直径的刚性针罩1406部分进入时小的摩擦力的阻碍。
III.注射器外壳子组件的示例性组装
在组装自动注射装置的示例性自动化方法中，可以独立于图6所示的启动机构子组件122的组装，执行图8所示的注射器外壳子组件121的组装。然后可以将组装好的注射器外壳子组件121组装到组装好的启动机构子组件122，以形成自动注射装置。
可以快速高效的方式执行组装注射器外壳子组件121的示例性自动化组装过程。可以组装注射器外壳子组件121的示例性时间段的范围可以在约1秒至约30秒，但不限于此示例性范围。
在组装注射器外壳子组件121的示例性自动化方法中，注射器托架1000可以通过组装系统保持就位，该组装系统将近端外壳部件12a的远端部分安置在注射器托架1000上。偏置构件89和台阶式护罩1110可以位于近端外壳部件12a的近端部分中。在组装过程期间，台阶式护罩1110可以插入近端外壳部件12a中，并且迫使台阶式护罩1110的远端臂1114向内，以便将台阶式护罩1110联接到注射器托架1000。朝向注射器托架1000将台阶式护罩1110插入近端外壳部件12a中可以使注射器托架1000的耳片式脚1006装配在护罩1110的狭槽1118中，从而使得两个部件协作地形成注射器托架1000和护罩1110的联锁机构。在组装的配置中，耳片式脚1006可以在狭槽1118中纵向前进，但是不能脱离狭槽1118。这是因为托架1000的耳片式脚1006的向前移动会在护罩1110的狭槽1118的近端处停止。同时，轨1007沿设置在护罩1110的主管状主体部分1116中的内部纵向凹槽装配，并且沿凹槽提供的轨道纵向移动。
组装过程可以自动检测和监控所施加的抵抗护罩1110插入注射器托架1000中的摩擦力。检测到的力可以用于反馈机构，以控制或改变组装过程的一个或多个方面。该力反馈机构允许组装系统自动可靠地确定护罩1110插入的结束点，以便与注射器托架1000组装在一起。也就是说，为了组装注射器外壳子组件121，护罩1110并未在固定的预定距离内插入。相反，基于过程期间检测到的一个或多个力来控制组装过程，并且所述力用作反馈以加速、减速、开始和/或停止护罩1110的插入，以便与注射器托架1000组装在一起。这使得示例性组装过程适应注射器外壳子组件的部件的变化，并且由此实现可靠地组装任意组部件。反之，利用机械凸轮的常规组装过程以固定的预定距离插入一个或多个部件，以将它们与一个或多个其它部件组装在一起。不受益于来自力测量值的反馈的固定预定插入距离的使用阻止常规过程适应部件的可变性，并且可能导致注射器外壳子组件的不适当组装。
在一个例子中，当确定一个或多个检测到的力值大体等于一个或多个预定力值时，示例性组装系统可以确定护罩1110被完全插入并且与注射器托架1000组装在一起，并且可以终止组装过程。可选择地或额外地，当确定一个或多个检测到的力值大体等于一个或多个预定力值时，组装系统可以确定护罩1110接近完全插入注射器托架1000，并且可以减速组装过程。
在另一例子中，当确定检测到的力曲线的一部分大体匹配预定的力曲线时，组装系统可以确定护罩1110被完全插入并且与注射器托架1000组装在一起，并且可以终止组装过程。可选择地或额外地，当确定检测到的力曲线的一部分大体匹配预定的力曲线时，组装系统可以确定护罩1110接近完全插入注射器托架1000，并且可以减速组装过程。在示例性实施例中，可以通过在组装过程期间针对护罩1110插入所经过的增加的距离而检测和绘制力值来产生力曲线。
在示例性实施例中，可以用在组装过程中使用的一个或多个测压元件来检测力值，例如，Kistler Group公司制造的测压元件。在示例性实施例中，检测到的力可以显示在一个或多个可视显示界面上，例如Kistler Group公司制造的CoMo View®界面。
在示例性实施例中，在组装过程期间可以监控偏置机构89的压缩。
在示例性实施例中，在护罩1110被完全组装到注射器托架1000期间或之后，组装系统可以监控护罩1110的功能和展开。组装系统可以监控将护罩1110展开其完全展开距离的一定百分比所需要的力，以便确定在自动注射装置的操作期间是否将成功和可靠地展开护罩1110。在此测试阶段仅部分地展开护罩1110，以防止护罩110完全不可逆地锁定。在一些示例性实施例中，所监控的完全展开距离的百分比的范围可以从约50%至约98%。在一个示例性实施例中，所监控的完全展开距离的百分比为约95%。
如果展开护罩1110所需的力等于或小于一个或多个预定值，则示例性实施例可以确定将可靠地展开护罩1110，并且可以朝向注射器托架1000复位护罩1110以使护罩返回其未展开状态。在另一方面，如果展开护罩1110所需的力大于一个或多个预定力值，则示例性实施例可以确定护罩1110被错误地组装或存在缺陷。在此情形中，在一个例子中，可以丢弃该护罩1110。
图13A图示可以用于组装示例性注射器外壳子组件121的组装系统1350的示例性立体图。在图13A中，组装系统1350处于预组装状态，在该状态中，注射器外壳子组件121的部件准备好进行组装但还未被组装。示例性组装系统1350可以是ATS自动化公司的分公司sortimat生产的组装系统。
组装系统1350可以包括在组装过程期间沿竖直方向支撑和保持注射器外壳子组件121的一个或多个部件的组装托盘1352。在示例性实施例中，组装托盘1352被配置为具有用于容纳和支撑部件的中心凹陷部分1354的大体圆柱形部件。在示例性实施例中，组装托盘1352可以支撑近端外壳部件12a（在图13A中明显画出）和位于近端外壳部件12a的孔中的注射器托架1000的底部。在示例性实施例中，护罩1110可以位于近端外壳部件12a中注射器托架1000的上方，并且偏置构件89可以被布置在注射器托架1000和护罩1110之间。
组装系统1350可以包括用于支撑注射器外壳子组件121的一个或多个部件的侧部的抓握机构1356，从而使得方向在组装过程期间保持沿竖直方向。在示例性实施例中，抓握机构1356可以被配置为水平定向并且包括用于容纳一个或多个部件的中心孔的实心机构，使得中心孔的侧壁支撑部件的侧部。在示例性实施例中，抓握机构1356可以支撑护罩1110的侧部。
组装系统1350可以包括具有被配置为按压头1360的终端的机械构件1358。按压头1360被配置为接触并向下按压护罩1110的近端，以使护罩1110与近端外壳部件12a中的注射器托架1000联接。按压头1360可以包括一个或多个力和/或压力传感器（例如一个或多个压电测压元件）或与其联结，用于检测和监控组装期间受到的力和/或压力。在示例性实施例中，压电传感器包括石英晶体和两个钢环，其在受到机械力或张力时产生电荷。传感器产生的电荷可以与施加到传感器上的机械力直接成正比。在示例性实施例中，力传感器检测到的力可以是摩擦力，在组装期间该摩擦力抵抗护罩1110朝向注射器托架1000插入。示例性力传感器可以包括但不限于Kistler Group公司制造的直接式压电测压元件。
组装系统1350可以包括提供用于驱动机械构件1358的运动的一个或多个运动发生器（未画出）。示例性运动发生器可以包括但不限于沿竖向轴线在向上或向下方向上驱动机械构件1358的伺服电机。在示例性实施例中，运动发生器可以经由驱动系统（未画出）联接到机械构件1358。在一些实施例中，驱动系统可以被配置为蜗杆驱动。驱动系统可以经由法兰或其它联接器联接到机械构件1358。在示例性实施例中，驱动系统允许机械构件1358的按压头1360沿竖向轴线V进行在约0.1mm量级的巨大增加移动。在示例性实施例中，驱动系统允许机械构件1358的按压头1360沿竖向轴线V进行在约0.1mm量级的极小增加移动。
在示例性实施例中，组装系统1350可以包括一个或多个护罩臂组装机构1362，用于接触护罩1110的远端臂1114的侧面并且用于水平向内推动臂1114以使其容纳在近端外壳组件12a的中空孔中。在示例性实施例中，护罩臂组装机构1362可以被配置为一个或多个销，其围绕护罩1110间隔开并且朝向护罩1110的臂1114大体水平地延伸。当在组装期间被致动时，护罩臂组装机构1362可以朝向臂1114向内移动，与臂1114接触并且向内推动臂1114，从而使得臂1114可以容纳在近端外壳部件12a的孔中。组装系统1350还可以包括用于驱动护罩臂组装机构1362的致动器1364。
图13B图示可以用于组装示例性注射器外壳子组件121的另一组装系统1370的示例性立体图。在图13B中，组装系统1370处于组装之后的状态，在该状态中，注射器外壳子组件121的部件已经被组装。这通过其中组装有注射器托架1000、偏置构件89和护罩1110的近端外壳部件12a的中空孔示出。类似于图13A的组装系统1350，组装系统1370可以包括被配置为驱动终端被配置为按压头的机械构件1374以及一个或多个其它合适的部件的运动发生器1372。参照图13A描述图13A和13B之间共用的部件。
尽管示例性组装系统1350和1370被描述为朝向注射器托架1000插入护罩1110，但是当朝向护罩1110插入注射器托架1000时可以使用相同或不同的组装系统来保持护罩1110就位。
图13A和13B的组装系统1350和1370分别可以包括用于控制运动发生器的一个或多个控制参数的运动控制计算装置。运动控制计算装置可以被设置为与运动发生器一体或与运动发生器分离。可控地使用运动控制计算装置的运动发生器的示例性控制参数包括但不限于运动发生器的开始/停止、前进距离、前进剩余距离、速度、加速度、减速度、运动发生器的运动的不同阶段等。运动控制计算装置可以基于一个或多个控制因素设定或改变一个或多个控制参数，所述因素包括但不限于当在力曲线中检测到特定的力特征时产生的触发指令或信号（例如，当接收到触发器指令或信号时运动发生器可以停止）、在横跨护罩1110插入近端外壳部件12a所经过的预定距离之后产生的触发指令或信号（例如，在护罩1110经过预定距离插入近端外壳部件12a之后可以减小插入速度）、经过预定时间段产生的触发指令或信号（例如，在经过预定时间段之后可以减小护罩1110的插入速度），等等。
在示例性实施例中，组装过程可以被划分为一个或多个阶段，每个阶段具有一组相关的控制参数，并且可以通过运动控制计算装置基于给定时刻的组装过程的具体阶段设定和/或改变控制参数。
在示例性实施例中，运动控制计算装置可以被预编程，从而在组装插入过程期间以期望的方式控制运动发生器。使用者可以在组装过程之前或期间重写或改变运动控制计算装置的预编程。在另一示例性实施例中，可以不对运动控制计算装置进行预编程，并且在组装过程之前或期间使用者可以使用运动控制计算装置输入和控制运动发生器的程序。
组装系统1350和1370可以包括一个或多个触发产生计算装置，其可连接到力/压力传感器，用于测量组装过程期间施加的力和/或压力并且用于基于力/压力传感器的输出测量组装过程期间按压头的位移。触发产生计算装置可以执行一个或多个功能，包括但不限于，实时测量力/压力传感器所检测到的力、实时测量力/压力传感器所检测到的压力、实时测量力曲线是否满足一个或多个触发条件、当满足一个或多个触发条件时产生触发指令或信号、向运动控制计算装置发送触发指令或信号以控制运动发生器，等等。
在示例性实施例中，触发产生计算装置可以被预编程以识别力曲线中的在产生时满足触发条件的一个或多个特定力特征。使用者可以在组装过程之前或期间重写或改变触发产生计算装置的预编程。在另一示例性实施例中，可以不对触发产生计算装置进行预编程，并且在组装过程之前或期间使用者可以设定在产生时满足触发条件的一个或多个特定力特征。
图77图示示例性计算装置的框图，其可以在示例性实施例中用作运动控制计算装置和/或触发产生计算装置。下面结合图77描述示例性计算装置。
图14A和14B是图示组装用于自动注射装置的注射器外壳子组件的示例性方法。在组装期间，可以检测和监控按压头处受到的力。
在步骤1452，可以将注射器托架1000安置在近端外壳部件12a的中空孔中。在步骤1454，可以将偏置构件89安置在近端外壳部件12a的中空孔中位于注射器托架1000的上方。在步骤1456，可以将护罩1110安置在偏置机构89和注射器托架1000的上方，从而使得偏置构件89容纳在注射器托架1000和护罩1110之间。
在步骤1458，按压头可以以第一较高速度朝向注射器托架1000将护罩1110插入近端外壳部件12a的孔中。在步骤1460，在已经插入护罩1110预定距离后，可以确定组装过程接近完成并且可以减速按压头的移动。在步骤1462，按压头可以第二较低速度朝向注射器托架1000将护罩1110插入近端外壳部件12a的孔中。
在步骤1464，可以径向向内按压护罩1110的远端臂1114，以将其装配到近端外壳部件12a的孔中。
在步骤1466，示例性实施例可以确定偏置机构89是否存在并且与护罩1110的侧壁正确对齐。在一个例子中，不存在偏置机构89可以导致按压头受到的力降低到一个或多个预定阈值以下。在另一个例子中，如果偏置机构89未与护罩1110的侧壁正确地组装在一起，则按压头可能受到大于一个或多个预定阈值的力。如果在偏置机构89压缩期间受到的力小于一个或多个阈值，则示例性实施例可以确定不存在偏置机构89。如果在偏置机构89压缩期间受到的力大于一个或多个阈值，则示例性实施例还可以确定偏置机构89存在但是未正确组装。如果示例性实施例在步骤1468确定偏置构件89不存在或未正确组装，则可以终止组装过程并在步骤1470丢弃部件。否则，方法可以前进到步骤1472。
在步骤1472，示例性实施例可以确定护罩1110是否正确地联接到注射器托架1000。如果按压头受到的一个或多个力指示在预定插入距离范围内力曲线下降，则示例性实施例可以确定护罩1110正确地联接到注射器托架1000，表示注射器托架1000的耳片式脚1006已经咬合就位在护罩1110的狭槽1118中，从而使得两个部件协作地形成注射器托架1000和护罩1110的联锁机构。如果示例性实施例在步骤1474确定护罩1110未正确地联接到注射器托架1000，则可以终止组装过程并且在步骤1476丢弃部件。否则，方法可以前进到步骤1478。
在步骤1478，示例性实施例可以确定护罩插入的结束点，即，护罩1110已经插入注射器托架1000的适当位置。
然后，示例性实施例可以测试护罩1110的展开。在步骤1480，示例性实施例可以下指令使得，按压头停止朝向注射器托架1000移动，组装系统使护罩部分展开，以及按压头移动远离注射器托架1000。通过部分地展开护罩1110可以测试护罩1110的展开，从而使护罩1110移动远离注射器托架1000，同时注射器托架1000的耳片式脚1006仍联接到护罩1110的狭槽1118。在展开护罩1110期间，耳片式脚1006在狭槽1118中的前后可滑动允许护罩1110和注射器托架1000相对彼此移动但仍联接。
在步骤1482，示例性实施例可以确定是否成功地部分展开了护罩1110。如果按压头处受到的一个或多个力小于预定阈值，这表示由于按压头移动远离注射器托架1000按压头已经不与护罩1110接触，则示例性实施例可以确定护罩1110被成功地展开。如果示例性实施例在步骤1484确定护罩1110未被展开，则可以终止组装过程并且在步骤1486丢弃部件。否则，方法可以前进到步骤1488。
在步骤1488，示例性实施例可以指令按压头再次朝向注射器托架1000移动，以朝向注射器托架1000将展开的护罩插入到其未展开位置。在步骤1488期间，耳片式脚1006在狭槽1118中的可前后滑动性允许护罩1110和注射器托架1000保持联接。
在步骤1490，通过使护罩1110返回其未展开状态，可以完成组装过程。示例性实施例可以指令按压头停止朝向注射器托架1000移动并且返回其初始位置。在步骤1492，组装系统可以提供已经成功地正确组装注射器外壳子组件121的视觉和/或听觉指示。注射器外壳子组件121随后可以用于形成自动注射装置。
图15图示在组装注射器外壳子组件121期间按压头处受到的力的示例性力曲线图1570。力曲线图的y轴表示示例性力传感器在按压头处检测到的摩擦力（N）。力曲线图的x轴表示按压头朝向注射器托架（在曲线图上表示为从左向右移动）和/或远离注射器注射器托架（在曲线图上表示为从右向左移动）移动的距离（mm）。
力曲线图的第一部分1572示出当偏置机构89由于护罩1110的移动而被朝向注射器托架1000压缩时所受到的逐渐增大的力。在一些示例性实施例中，在第一部分1572中的示例性力的范围为在约97mm至约103mm的示例性插入距离下从约0N至约11N。
在按压头已经插入了预定距离（例如103mm）之后，可以减慢按压头朝向注射器托架的移动。示例性实施例可以检测到已经前进了预定距离并且可以指令按压头减速。力曲线图的第二部分1574示出当减小按压头的速度时所受到的力的快速减小。在一些示例性实施例中，在第二部分1574中的示例性力可以在约103mm至约104mm的示例性插入距离内从约11N下降到约-2N。
力曲线图的第三部分1576示出当径向向内压迫护罩1110的远端臂1114使其被容纳在近端外壳部件12a的孔中时受到的力增大。在一些示例性实施例中，在约106mm至约107mm的插入范围内，在第三部分1576中的示例性力的范围可以从约2.5N至约5N。
力曲线图的第四部分1578示出当朝向注射器托架1000进一步移动护罩1110时大体稳定的力（即，力不经历快速增大或减小）。在第四部分1578，示例性实施例可以确定偏置机构89是否存在以及是否正确地对齐在护罩1110的侧壁中。在示例性实施例中，如果按压头在约108mm至约111mm的插入距离内收到的力落在约0N至约0.6N的范围内，则运动控制计算装置可以确定组件中不存在偏置机构89，因为偏置机构89的存在和压缩将导致在力曲线图的第四部分1578中更大的力。如果示例性实施例确定力落在此禁止范围内，则可以指令按压头返回其初始位置，可以终止组装过程，并且可以丢弃部件。
力曲线图的第五部分1580示出当注射器托架1000的耳片式脚1006撞击并且抵抗护罩1110的远端时受到的力的快速增大。在一些示例性实施例中，在第五部分1580中的示例性力可以在约110mm至约112mm的插入距离内从约2N增加至约15N。
力曲线图的第六部分1582示出当注射器托架1000的耳片式脚1006咬合就位在护罩1110的狭槽1118中时所受到的力的快速减小。将耳片式脚1006可滑动地安置在狭槽1118中允许护罩1110和注射器托架1000之间的相对移动，这减小了抵抗按压头朝向注射器托架1000进一步移动所施加的摩擦力。在一些示例性实施例中，在第六部分1582中的示例性力可以在约112mm至约114mm的插入距离内从约15N降低至约0N。
在第六部分1582，示例性实施例可以确定组装过程期间检测到的一个或多个力值是否匹配表示已经达到或接近达到护罩1110的插入的结束点的触发条件。在示例性实施例中，触发条件可以被设定为出现在力曲线图的第六部分1582中的一个或多个力值，例如约6N。触发滞后可以被设定为小的力值，例如约2N。检测到或测量触发力和触发滞后的x轴范围可以被设定为在约112mm和约115mm之间。所述方法表示“自上”，这表示如果在112mm至约115mm之间的x轴范围内力从约8N下降至约6N，则满足触发条件。如果满足触发条件，则示例性实施例可以在已经完成组装过程时指令按压头返回其初始位置。
本领域普通技术人员将明白示例性力曲线1570可以具有与部件之间的相互作用相对应的更少或额外的特征。本领域普通技术人员将明白在图1570的示例性方法中使用的力和插入距离值是示例性的，并且可以使用任意合适的力和插入距离值来确定应该何时停止组装过程以及确定是否正确地组装部件。
图16图示在组装注射器外壳子组件121期间按压头处受到的力的另一示例性力曲线图1650。力曲线图的y轴表示示例性力传感器在按压头处检测到的摩擦力（N）。力曲线图的x轴表示按压头朝向注射器托架（在曲线图上表示为从左向右移动）和/或远离注射器注射器托架（在曲线图上表示为从右向左移动）移动的距离（mm）。图16的力曲线图1650由与图15的力曲线图1550不同的组装系统产生。
力曲线图的第一部分1652示出当偏置机构89由于护罩1110的移动而被朝向注射器托架1000压缩时所受到的逐渐增大的力。在一些示例性实施例中，在第一部分1652中的示例性力的范围为在约0mm至约20mm的示例性插入距离下从约0N至约3.5N。
在力曲线图的第一部分1652中，示例性实施例可以确定偏置机构89是否存在以及是否正确地对齐在护罩1110的侧壁中。在示例性实施例中，如果在约2mm至约18mm的插入距离内检测到的力超过8N，则示例性实施例可以确定未正确组装偏置机构89。在此情形中，可以指令按压头返回其初始位置，可以终止组装过程，并且可以丢弃部件。在示例性实施例中，如果检测到的力在约15mm和约17.5mm的插入距离内下降到约1.5N至约5.5N的范围以下，则示例性实施例可以确定不存在偏置机构89。在此情形中，可以指令按压头返回其初始位置，可以终止组装过程，并且可以丢弃部件。
力曲线图的第二部分1654示出当注射器托架1000的耳片式脚1006撞击并且抵抗护罩1110的远端时受到的力的快速增大。在一些示例性实施例中，在第二部分1654中的示例性力可以在约20mm至约22.5mm的插入距离内从约4N增加至约20N。
力曲线图的第三部分1656示出当注射器托架1000的耳片式脚1006咬合就位在护罩1110的狭槽1118中时所受到的力的快速减小。将耳片式脚1006可滑动地安置在狭槽1118中允许护罩1110和注射器托架1000之间的相对移动，这减小了抵抗按压头朝向注射器托架1000进一步移动所施加的摩擦力。在一些示例性实施例中，在第三部分1656中的示例性力可以在约22.5mm至约27mm的插入距离内从约20N降低至约0N。
示例性实施例可以确定在力曲线图的第二部分1654和第三部分1656期间检测到的一个或多个力值是否匹配表示已经正确组装护罩1110和注射器托架1000的触发条件。在示例性实施例中，如果检测到的力在约19.5mm至约24mm的插入距离内上升高于和下降低于约12N（同时不超过约25N），则示例性实施例可以确定这对应于力的峰值，力的峰值对应于注射器托架1000的耳片式脚1006和护罩1110的狭槽1118的合适联接。如果检测到的力未落在以上范围内，则这可以表示未正确地组装部件。在此情形中，可以指令按压头返回其初始位置，可以终止组装过程，并且可以丢弃部件。
在力曲线图的第二部分1654和第三部分1656中，示例性实施例可以确定组装过程期间检测到的一个或多个力值是否匹配表示已经达到护罩的插入结束点的触发条件。在示例性实施例中，触发条件可以被设定为出现在力曲线图的第三部分1656中的一个或多个力值，例如约12N。检测到或测量触发力的x轴范围可以被设定为在约20mm和约24mm之间。所述方法表示“自上”，这表示如果在20mm至约24mm之间的x轴范围内力为约12N并且有下降趋势，则满足触发条件。如果满足触发条件，则示例性实施例可以在已经完成组装过程时指令按压头返回其初始位置。
在示例性实施例中，如果在组装过程的任意时刻检测到的力超过约30N的最大阈值，则可以终止组装过程并且可以丢弃部件。
本领域普通技术人员将明白示例性力曲线1650可以具有与部件之间的相互作用相对应的更少或额外的特征。本领域普通技术人员将明白在图16的示例性方法中使用的力和插入距离值是示例性的，并且可以使用任意合适的力和插入距离值来确定应该何时停止组装过程以及确定是否正确地组装部件。
在示例性实施例中，如果在曲线图的第三部分1656满足触发条件，则可以通过部分展开护罩1110（例如约95%）来测试护罩1110的展开。在此测试阶段仅部分地展开护罩1110，以防止护罩110完全不可逆地锁定。组装系统可以通过致使按压头将整个注射器外壳子组件121向下按压到组装托盘中来部分地展开护罩1110。这使得注射器托架1000朝向护罩1112前进，由此压缩偏置机构89。近端外壳部件12a保持就位并且抬升按压头使其远离注射器托架1000，同时监控力传感器受到的力。这致使护罩1110被展开。
图17图示在展开护罩1110期间按压头处受到的力的示例性力曲线图1750。力曲线图的y轴表示示例性力传感器在按压头处检测到的摩擦力（N）。力曲线图的x轴表示按压头远离注射器注射器托架（在曲线图上表示为从右向左移动）移动的距离（mm）。在力曲线图1750中看见的振荡是按压头高速前进的结果。
力曲线图的第一部分1752显示很大的力，因为在护罩展开的初始阶段偏置机构89几乎被完全压缩，这引起对按压头施加大的摩擦力。在示例性实施例中，在一些示例性实施例中，在第一部分1752处的力的范围在约143mm至约140mm的插入距离内可以从约4N至约6N。力曲线图的第二部分1754显示较小的力，因为随着护罩1110的展开偏置机构89松弛。在示例性实施例中，第二部分1754处的力平均值的范围可以从约0.5N至约1.5N。
图18图示在展开护罩1110期间按压头处受到的力的示例性力曲线图1850。力曲线图的y轴表示示例性力传感器在按压头处检测到的摩擦力（N）。力曲线图的x轴表示按压头远离注射器注射器托架（在曲线图上表示为从右向左移动）移动的距离（mm）。
在一些示例性实施例中，当力曲线从右向左延伸时，如果检测到的力在约17mm至约16mm的插入距离范围内落在约0.1N至约2N之间，则示例性实施例可以确定已经成功地展开了护罩1110。如果检测到的力小于0.1N，则可以表示护罩1110和按压头之间已经不再接触，表示护罩展开失败。在另一方面，如果力大于2N，则这可以表示偏置机构89可能存在异常。
如果检测到的力不满足以上示例性范围，则由于护罩1110展开失败而可以丢弃注射器外壳子组件。在另一方面，如果检测到的力满足该范围，则示例性实施例可以确定将可靠地展开护罩1110并且可以利用按压头朝向注射器托架1000复位护罩1110，以使护罩1110返回其未展开状态。之后，注射器外壳子组件121准备好与其它部件组装在一起以形成自动注射装置。
尽管参照朝向注射器托架1000插入护罩1110来描述注射器外壳子组件的示例性组装，但是本领域普通技术人员应该理解，示例性实施例还可以用于朝向护罩1110插入注射器托架1000，和/或朝向彼此插入注射器托架1000和护罩1110以便组装注射器外壳子组件。
IV.启动机构子组件的示例性组装
在组装自动注射装置的示例性自动化方法中，可以独立于图8所示的注射器外壳子组件121的组装，执行图6所示的启动机构子组件122的组装。然后可以将组装的启动机构子组件122组装到组装的注射器外壳子组件121，以形成自动注射装置。可以组装启动机构子组件122的示例性时间段的范围可以从1秒至约30秒，但不限于此示例性范围。
在组装启动机构子组件122的示例性自动化方法中，启动按钮32可以位于远端帽34和启动主体12b之间。偏置机构88的远端年部分可以位于启动主体12b的中空筒形部分中，并且注射器致动部件700’可以位于启动主体12b的近端处。在组装过程期间，可以通过自动组装系统将注射器致动部件700’插入启动主体12b的中空筒形部分中。将注射器致动部件700’插入启动主体12b可以致使注射器致动部件700’的臂788’被容纳在位于启动主体12b内的偏置机构88中。注射器致动部件700’的凸缘720’可以为偏置机构88提供止动机构，从而使得注射器致动部件700’的插入致使偏置机构88被压缩到启动主体12b的筒中。在示例性实施例中，可以在将注射器致动部件700’插入启动主体12b之前，将启动按钮32组装在远端帽34和启动主体12b之间（例如，通过朝向启动主体12b按压远端帽34并且使其咬合卡合就位）。在另一示例性实施例中，可以在将注射器致动部件700’插入启动主体12b之后，将启动按钮32组装在远端帽34和启动主体12b之间（例如，通过朝向启动主体12b按压远端帽34并且使其咬合或卡合就位）。
自动组装过程可以自动检测和监控由于将注射器致动部件700’按压到启动主体12b中而受到的力。检测到的力可以用于反馈机构，以控制和改变组装过程的一个或多个方面。此力反馈机构允许组装台自动且可靠地确定完成将注射器致动部件700’插入启动主体12b中，并且确定是否正确地组装子组件。就是说，为了组装启动机构子组件122，注射器致动部件700’未插入固定的预定距离。而是，基于在过程期间检测到一个或多个力来自动地控制示例性组装过程，所述一个或多个力可以用作反馈以加速、减速、开始和/或停止将注射器致动部件700’插入启动主体12b中。这使得示例性组装过程可以适应启动机构子组件122的部件的可变性，并且由此实现可靠地组装任意组部件。反之，利用机械凸轮的常规组装过程以固定的预定距离插入一个或多个部件，以将它们与一个或多个其它部件组装在一起。对不受益于来自力测量值的反馈的固定预定插入距离的使用阻止常规过程适应部件的可变性，并且可能导致启动机构子组件的不适当组装。
在一个例子中，当确定一个或多个检测到的力值大体等于一个或多个预定力值时，组装系统可以确定注射器致动部件700’完全插入启动主体12b，并且可以终止插入过程。可选择地或额外地，当确定一个或多个检测到的力值大体等于一个或多个预定力值时，组装系统可以确定注射器致动部件700’接近完全插入启动主体12b，并且可以减速插入过程。
在另一例子中，当确定检测到的力曲线的一部分大体匹配预定的力曲线时，组装系统可以确定注射器致动部件700’被完全插入启动主体12b，并且可以终止插入过程。可选择地或额外地，当确定检测到的力曲线的一部分大体匹配预定的力曲线时，组装系统可以确定注射器致动部件700’接近完全插入启动主体12b，并且可以减速插入过程。在示例性实施例中，可以通过在组装过程期间针对注射器致动部件700’前进所经过的增加的距离而检测和绘制的力值来产生。
在示例性实施例中，可以在一个或多个测压元件处检测力，例如，Kistler Group公司制造的测压元件。在示例性实施例中，检测到的力可以显示在一个或多个可视显示界面上，例如Kistler Group公司制造的CoMo View®界面。
在示例性实施例中，在组装过程期间可以监控偏置机构88的压缩。
图19A和19B示出了可用于组装示例性启动机构子组件122的组装系统1950的示例性立体图。图19B是图19A的示例性组装系统1950的放大图。示例性组装系统1950可以是ATS自动化公司的子公司sortimat生产的组装系统。
组装系统1950可包括组装托盘1952，用于在组装过程期间沿竖直方向支撑和保持启动机构子组件122的一个或多个部件。在示例性实施例中，组装托盘1952可构造成具有用于容纳和支撑一个或多个部件的底部的中心凹陷部分的大体圆柱形部件。在示例性实施例中，组装托盘1952可支撑启动主体12b的远端部分。
组装系统1950可包括抓握机构1954，用于支撑启动机构子组件122的一个或多个部件的侧部，从而使所述部件在组装过程期间保持在竖直方向上。在示例性实施例中，抓握机构1954可构造成沿水平方向定向并包括用于容纳部件的中心孔的实心机构。在示例性实施例中，抓握机构1954可支撑偏置机构88的侧部，从而使偏置机构88在组装过程期间沿竖直方向对齐。这使偏置机构88在组装过程期间的摇摆最小化，并确保偏置机构88与启动主体12b适当对齐。
组装系统1950可包括具有构造成按压头1958的终端的机械构件1956。按压头1958可构造成接触并向下按压注射器致动部件700'的近端以将注射器致动部件700'与启动主体12b相联接。按压头1958可包括一个或多个力和/或压力传感器或者与其相联，例如一个或多个压电测压元件，用于检测和监控在组装过程期间受到的力和/或压力。在示例性实施例中，压电传感器包括石英晶体和两个钢环，当受到机械力或应力时其产生电荷。传感器产生的电荷可直接与施加给传感器的机械力成正比。在示例性实施例中，力传感器检测到的力可以是在组装过程期间抵抗注射器致动部件700'朝向启动主体12b插入的摩擦力。示例性的力传感器可包括但不限于Kistler Group制造的直接压电测压元件。
组装系统1950可包括一个或多个运动发生器（未画出），其提供用于移动机械构件1956的运动。示例性的运动发生器可包括但不限于伺服电机，其沿竖线轴线在向上或向下方向上驱动机械构件1956。在示例性实施例中，运动发生器可经由传动系统（未画出）联接到机械构件1956。在一些实施例中，驱动系统可构造成蜗杆驱动。驱动系统可经由法兰或其他连接器联接到机械构件1956。在示例性实施例中，驱动系统允许按压头1958沿竖向轴线V进行在约1mm量级的巨大增加移动。在示例性实施例中，驱动系统允许按压头1958沿竖向轴线V进行在约0.1mm量级的极小增加移动。
图20A和20B图示可以用于组装示例性启动机构子组件122的另一组装系统2050的示例性立体图。图20A是侧视图并且图20B是示例性组装系统2050的正视图。示例性组装系统2050可以是ATS自动化公司的分公司sortimat生产的组装系统。
组装系统2050可以包括被配置为沿竖直方向保持远端帽34和启动按钮32的帽夹持件2052。组装系统2050可以包括在帽夹持件2052上方对齐并且被配置为支撑启动主体12b的远端部分的组装托盘2054。组装托盘2054可以包括联接到组装托盘2054的第一机械构件2056，其被配置为使组装托盘2054朝向帽夹持件2052滑动，以便将启动主体12b联接到启动按钮32和远端帽34。
组装系统2050可以包括终端被配置为按压头2060的第二机械构件2058。按压头2050被配置为接触并向下按压注射器致动部件700’的近端，以使注射器致动部件700’与启动主体12b联接。图20A和20B图示组装过程开始之前注射器致动部件700’的初始位置2062和组装过程之后的注射器致动部件700’的最终位置2064，在该位置注射器致动部件700’联接到启动主体12b。
按压头1360可以包括一个或多个力和/或压力传感器2066（例如一个或多个压电测压元件）或与其联结，用于检测和监控组装期间受到的力和/或压力。在示例性实施例中，压电传感器包括石英晶体和两个钢环，其在受到机械力或张力时产生电荷。传感器产生的电荷可以与施加到传感器上的机械力直接成正比。在示例性实施例中，力传感器2066检测到的力可以是摩擦力，在组装期间该摩擦力抵抗注射器致动部件700’朝向启动主体12b插入。示例性力传感器2066可以包括但不限于Kistler Group公司制造的直接式压电测压元件。
组装系统2050可以包括提供用于驱动第一机械构件2056和第二机械构件2058的运动的一个或多个运动发生器（未画出）。示例性运动发生器可以包括但不限于沿竖向轴线在向上或向下方向上驱动机械构件的伺服电机。在示例性实施例中，运动发生器可以经由驱动系统（未画出）联接到机械构件。在一些实施例中，驱动系统可以被配置为蜗杆驱动。驱动系统可以经由法兰或其它联接器联接到机械构件。在示例性实施例中，驱动系统允许机械构件沿竖向轴线V进行在约1mm量级的巨大增加移动。在示例性实施例中，驱动系统允许机械构件沿竖向轴线V进行在约0.1mm量级的极小增加移动。
尽管示例性组装系统2050被描述为朝向启动主体12b插入注射器致动部件700’，但是当朝向启动主体12b插入注射器致动部件700’时可以使用相同或不同的组装系统来保持注射器致动部件700’就位。
组装系统2050可以包括用于控制运动发生器的一个或多个控制参数的运动控制计算装置。运动控制计算装置可以被设置为与运动发生器一体或与运动发生器分离。可控地使用运动控制计算装置的运动发生器的示例性控制参数包括但不限于运动发生器的开始/停止、前进距离、前进剩余距离、速度、加速度、减速度、运动发生器的运动的不同阶段等。运动控制计算装置可以基于一个或多个控制因素设定或改变一个或多个控制参数，所述因素包括但不限于当在力曲线中检测到特定的力特征时产生的触发指令或信号（例如，当接收到触发器指令或信号时可以停止运动发生器）、在横跨注射器致动部件700’插入启动主体12b所经过的预定距离之后产生的触发指令或信号（例如，在注射器致动部件700’经过预定距离插入启动主体12b之后可以减小注射器致动部件700’插入速度）、经过预定时间段产生的触发指令或信号（例如，在经过预定时间段之后可以减小注射器致动部件700’的插入速度），等等。
在示例性实施例中，组装过程可以被划分为一个或多个阶段，每个阶段具有一组相关的控制参数，并且可以通过运动控制计算装置基于给定时刻的组装过程的具体阶段设定和/或改变控制参数。
在示例性实施例中，运动控制计算装置可以被预编程，从而在组装插入过程期间以期望的方式控制运动发生器。使用者可以在组装过程之前或期间重写或改变运动控制计算装置的预编程。在另一示例性实施例中，可以不对运动控制计算装置进行预编程，并且在组装过程之前或期间使用者可以使用运动控制计算装置输入和控制运动发生器的程序。
组装系统2050可以包括一个或多个触发产生计算装置，其可连接到力/压力传感器2066，用于测量组装过程期间施加的力和/或压力并且用于基于力/压力传感器2066的输出测量组装过程期间按压头2060的位移。触发产生计算装置可以执行一个或多个功能，包括但不限于，实时测量力/压力传感器2066所检测到的力、实时测量力/压力传感器2066所检测到的压力、实时测量力曲线是否满足一个或多个触发条件、当满足一个或多个触发条件时产生触发指令或信号、向运动控制计算装置发送触发指令或信号以控制运动发生器，等等。
在示例性实施例中，触发产生计算装置可以被预编程以识别力曲线中的在产生时满足触发条件的一个或多个特定力特征。使用者可以在组装过程之前或期间重写或改变触发产生计算装置的预编程。在另一示例性实施例中，可以不对触发产生计算装置进行预编程，并且在组装过程之前或期间使用者可以设定在产生时满足触发条件的一个或多个特定力特征。
图77图示示例性计算装置的框图，其可以在示例性实施例中用作运动控制计算装置和/或触发产生计算装置。下面结合图77描述示例性计算装置。
图21A和21B是图示组装用于自动注射装置的启动机构子组件122的示例性方法的流程图。在组装期间可以检测和监控按压头处受到的力。
在步骤2152，可以将注射器致动部件700’安置在启动主体12b的近端，从而使得注射器致动部件700’的中心轴线与启动主体12b的中心轴线对齐。在步骤2154，按压头可以以第一较高速度朝向启动主体12b插入注射器致动部件700’。在一个例子中，偏置机构88的缺席可以导致按压头处受到的力下降到一个或多个预定阈值以下。在另一个例子中，如果未正确地组装偏置机构88，从而使得机构88被挤压到注射器致动部件700’的远端臂788’以外，则按压头可能受到比一个或多个预定阈值大的力。如果偏置机构88的压缩期间受到的力小于一个或多个预定阈值，则示例性实施例可以确定不存在偏置机构88。如果偏置机构88的压缩期间受到的力大于一个或多个预定阈值，则示例性实施例可以确定未正确组装偏置机构88。如果在步骤2158确定不存在或未正确组装偏置机构88，则可以终止组装过程并且在步骤2160丢弃部件。否则，方法可以前进到步骤2162。
在步骤2162，在注射器致动部件700’已经插入了预定距离之后，可以确定组装过程接近完成并且可以减慢按压头的移动。在步骤2164，按压头可以以第二较低速度将注射器致动部件700’插入启动主体12b的主体中。
在步骤2166，示例性实施例可以确定注射器致动部件700’是否合适且可靠地联接到启动主体12b。如果按压头受到的一个或多个力指示在预定插入距离范围内力曲线下降，则示例性实施例可以确定注射器致动部件700’正确地联接到启动主体12b，表示注射器致动部件700’的触发器锚固部分789’已经咬合就位在启动主体12b的锚固帽12c上。如果示例性实施例在步骤2168确定注射器致动部件700’未合适地联接到启动主体12b，则可以终止组装过程并且在步骤2170丢弃部件。否则，方法可以前进到步骤2172。
在步骤2172，示例性实施例可以确定注射器致动部件700’插入启动主体的结束点，即，可以阻止进一步插入的点。当到达此结束点时，可以指令按压头停止朝向启动主体12b移动注射器致动部件700’并且移动远离子组件。
在步骤2174，当按压头移动远离子组件时，示例性实施例可以确定注射器致动部件700’是否变得脱离启动主体12b，这表示启动机构子组件组装失败。如果注射器致动部件700’牢固地联接到启动主体12b，按压头处受到的力会下降，因为没有部件在按压头返回其初始位置时按压按压头。在此情形中，如果检测到的力落在可接受的低范围内，则示例性实施例可以确定注射器致动部件700’牢固地联接到启动主体12b。在另一方面，如果注射器致动部件700’变得脱离启动主体12b，这按压头受到的力增大，因为，当注射器致动部件700’移动远离启动主体12b时（在偏置机构88的作用下），它在按压头返回其初始位置时按压按压头。在此情形中，在步骤2176，如果检测到的力高于可接受的低范围，则示例性实施例可以确定注射器致动部件700’已经脱离启动主体12b。在此情形中，示例性实施例可以在步骤2178丢弃子组件的部件。
在步骤2180，可以将启动按钮32安置在远端帽34和启动主体12b之间。可以朝向启动主体12b按压远端帽34，以用一个动作将远端帽34和启动按钮32联接到启动主体12b。
在步骤2182，示例性实施例可以结束组装过程。在步骤2184，组装系统可以提供已经成功地正确组装启动机构子组件122的视觉和/或听觉指示。启动机构子组件122随后可以用于形成自动注射装置。
图22和23图示在组装启动机构子组件122期间按压头处受到的力的示例性力曲线图2250、2350。力曲线图的y轴表示示例性力传感器在按压头处检测到的摩擦力（N）。力曲线图的x轴表示按压头朝向启动主体12b（在曲线图上表示为从左向右移动）和/或远离启动主体12b（在曲线图上表示为从右向左移动）移动的距离（mm）。
力曲线图的第一部分2252示出当偏置机构88由于注射器致动部件700’朝向启动主体12b移动而被压缩时受到的逐渐增大的力。在一些示例性实施例中，第一部分2252中的示例性力的范围在约129mm至约198mm的插入距离内可以从约4.8N至约14.5N。在力曲线图的第一部分2252处的振荡或随机尖峰是偏置机构88屈曲和压缩的结果。
在力曲线图的第一部分2252中，示例性实施例可以确定注射器致动部件700’是否合适且可靠地联接到启动主体12b。图22和23图示进行此确定的两种示例性方法。在图22的示例性方法中，如果在插入注射器致动部件700’期间按压头处受到的力落在预定力范围的一个或多个离散点处，则示例性实施例可以确定注射器致动部件700’正确且可靠地联接到启动主体12b。在约130mm的插入距离处进行的第一确定可以用于确定，如果当力轨迹从左向右前进时在该距离处的力的范围为从约3N至约9N，则弹簧存在且被正确地对齐。在约150mm的插入距离处进行的第二确定可以用于确定，如果当力轨迹从左向右前进时在该距离处的力的范围为从约6N至约12N，则弹簧存在且被正确地对齐。在约170mm的插入距离处进行的第三确定可以用于确定，如果当力轨迹从左向右前进时在该距离处的力的范围为从约9N至约15N，则弹簧存在且被正确地对齐。如果在第一、第二和第三确定中的任意一个处都未落在可接受的范围内，则子组件被当作次品，指令按压头返回其初始位置，终止组装过程，并且可以丢弃组件的部件。第一、第二和第三确定沿力曲线图的第一部分2252间隔开，以最佳地获得偏置机构88的渐进压缩。本领域普通技术人员将明白可以在力曲线图的任意合适点处执行第一、第二和第三确定，并且可以进行更多次或更少次确定。
在图23的示例性方法中，如果曲线图2350的第一部分2352中的力落在可接受的矩形范围内，则示例性实施例可以确定注射器致动部件700’正确且可靠地联接到启动主体12b。矩形的左手边在约130mm、4N和约130mm、7N之间延伸，其中力的轨迹从左向右前进；矩形的右手边在约170mm、10.5N和约170mm、14N之间延伸，其中力的轨迹从左向右前进；矩形的顶边在约130mm、7N和约170mm、14N之间延伸；并且矩形的底边在约130mm、4N和约170mm、10.5N之间延伸。如果按压头处受到的力低于矩形范围，则这可以表示不存在偏置构件88，因为偏置构件88的存在和压缩将导致在力曲线图的第一部分2352处的较大的力。在另一方面，如果在按压头处受到的力高于矩形范围，则这可以包括未相对于注射器致动部件700’和启动主体12b正确地对齐偏置机构88。在任一情形中，都可以指令按压头返回其初始位置，可以终止组装过程，并且可以丢弃组件的部件。
参照图22，力曲线图的第二部分2254示出当注射器致动部件700’的触发器锚固部分789’碰撞和抵抗启动按钮12b的中空孔内变窄或颈部区域时引起的按压头处受到的力的小但快速的增大。在一些示例性实施例中，在力曲线图的第二部分2254中的示例性力可以在约186mm至约188mm的插入距离内从约14.4N增大至约18.2N。如图25A和25B所示，在示例性实施例中，可以通过形成在启动主体12b的中空孔内的内圆柱管2550形成变窄或颈部部分。内圆柱管2550可以具有比启动主体12b的内径窄的内径。图25A是组装启动机构子组件122期间的第一组装状态的示意图，其中，注射器致动部件700’的触发器锚固部分789’碰撞并抵抗启动主体12b中的内圆柱管2550。图25B是图25A的第一组装状态从图25A的视图旋转约90度的示意图。
仍参照图22，力曲线图的第三部分2256示出当触发器锚固部分789’的耳片式脚7891’被向内挤压以装配在启动主体12b的内圆柱管2550中时引起的按压头处受到的力的小但是快速的减小。。在一些示例性实施例中，在力曲线图的第三部分2256中的示例性力可以在约188mm至约190mm的插入距离内从约18.2N减小至约16.3N。
在按压头已经被插入了预定距离（例如约195mm）之后，可以减慢按压头朝向注射器托架的移动。示例性实施例可以检测到按压头已经前进了预定距离，并且作为响应，可以指令按压头减速。力曲线图的第四部分2258示出当按压头的速度在按压头前进预定距离的情况下减慢时受到的力的快速减小。在一些示例性实施例中，在力曲线图的第四部分2258中的示例性力可以在约195mm至约196mm的示例性插入范围内从约19N减小至约6.8N。
力曲线图的第五部分2260示出当在启动主体12b的内圆柱管2550的远端处挤压触发器锚固部分789’的耳片式脚7891’时引起的按压头处受到的力的快速增大。在一些示例性实施例中，在力曲线图的第五部分2260中的示例性力范围在约202mm至约204mm的插入距离内可以为从约18.5N至约22N。图26A是组装启动机构子组件122期间的第二组装状态的示意图，其中触发器锚固部分789’的耳片式脚7891’穿过启动主体12b的内圆柱管2550的远端。图26B是图26A的第二组装状态从图26A的视图旋转约90度的示意图。
力曲线图的第六部分2262示出当触发器锚固部分789’的耳片式脚7891’咬合在内圆柱管2550的远端上并且静置在启动主体12b的远端之上时引起的按压头处受到的力的快速减小。在一些示例性实施例中，在力曲线图的第六部分2262中的示例性力范围在约204mm至约205mm的插入距离内可以为从约22N至约17N。
示例性实施例可以确定在组装过程期间检测到的一个或多个力是否匹配表示已经达到注射器致动部件700’的插入结束点的触发力条件。触发条件可以被设定为出现在力曲线图的第留部分中的一个或多个力值。在图22所示的示例性实施例中，触发力可以被设定年为约15N至约17N，并且检测到或测量触发力的x轴范围可以被设定为在约204mm和约205mm之间。在图23所示的示例性实施例中，触发力可以被设定年为约18N，并且检测到或测量触发力的x轴范围可以被设定为在约204mm和约206mm之间。所述方法表示“自上”，这表示如果在204mm至约206mm之间的x轴范围内力为约18N，则满足触发条件。如果在图22和23的力曲线图中满足触发条件，则示例性实施例可以在已经完成组装过程时指令按压头返回其初始位置。
当按压头返回其初始位置时，示例性实施例可以持续检测按压头受到的力，以便测试注射器致动部件700’是否脱离启动主体12b。从x轴的右侧向左侧延伸的力曲线图的第七部分2264示出按压头返回期间受到的力。在示例性实施例中，当力曲线图从右向左延伸时，如果在约200mm至约203mm的插入距离范围内检测到的力落在约-9N至约1N之间，则示例性实施例可以确定注射器致动部件700’已经脱离启动主体12b。然后可以对比检测到的力，以确定在约200mm至约203mm的插入距离范围内它们是否落在约-9N至约1N之间的范围的禁止范围内。
如果在力曲线图的第七部分2264中检测到的力落在上述禁止范围内，则这表示注射器致动部件700’已经脱离启动主体12b并且按压按压头进而引起高于正常的力。在此情形中，可以丢弃启动机构子组件122的部件。否则，如果在力曲线图的第七部分2264中检测到的力低于禁止范围，则这表示注射器致动部件700’被可靠地固定到启动主体12b。然后，启动机构子组件122准备好组装到其它部件以形成自动注射装置。
本领域普通技术人员将明白示例性力曲线2250和2350可以具有与部件之间的相互作用相对应的更少或额外的特征。本领域普通技术人员将明白在图22和23的示例性方法中使用的力和插入距离值是示例性的，并且可以使用任意合适的力和插入距离值来确定应该何时停止组装过程以及确定是否正确地组装部件。
图24图示在组装启动机构子组件122期间执行的示例性力的检测的图表。力曲线图的y轴表示示例性力传感器在按压头处检测到的摩擦力（N）。力曲线图的x轴表示按压头朝向启动主体12b（在曲线图上表示为从左向右移动）和/或远离启动主体12b（在曲线图上表示为从右向左移动）移动的距离（mm）。
在图24的示例性方法中，如果在插入注射器致动部件700’期间按压头受到的力在一个或多个离散点处落在示例性范围内，则示例性实施例可以确定注射器致动部件700’正确且可靠地联接到启动主体12b。在约88mm的插入距离处进行的第一确定2452可以用于确定，如果当力轨迹从左向右前进时在该距离处的力的范围为从约0N至约9N，则弹簧存在且被正确地对齐。在约115mm的插入距离处进行的第二确定2454可以用于确定，如果当力轨迹从左向右前进时在该距离处的力的范围为从约4N至约13N，则弹簧存在且被正确地对齐。在约132mm的插入距离处进行的第三确定2456可以用于确定，如果当力轨迹从左向右前进时在该距离处的力的范围为从约7N至约15N，则弹簧存在且被正确地对齐。
如果在第一、第二和第三确定中的任意一个处都未落在可接受的范围内，则子组件被当作次品，指令按压头返回其初始位置，终止组装过程，并且可以丢弃组件的部件。第一、第二和第三确定间隔开，以最佳地获得偏置机构88的渐进压缩。本领域普通技术人员将明白可以在力曲线图的任意合适点处执行第一、第二和第三确定，并且可以进行更多次或更少次确定。
在一些示例性实施例中，示例性实施例通过确定在约169mm至约185mm的插入距离范围内检测到的力是否匹配约10N至约26N的特定范围来确定注射器致动部件700’是否已经联接到启动主体12b。如果检测到的力落在该特定范围内，则这表示已经正确地组装启动机构子组件122。否则确定未正确组装启动机构子组件122，并且丢弃子组件的部件。
示例性实施例可以确定组装过程期间检测到的一个或多个力值是否匹配表示已经达到注射器致动部件700’的插入结束点的触发条件2458。在图24所示的示例性实施例中，触发力可以被设定年为约22N，并且检测到或测量触发力的x轴范围可以被设定为在约165mm和约178mm之间。所述方法表示“自下”，这表示如果在165mm至约178mm之间的x轴范围内力为约18N，则满足触发条件。如果在图24的力曲线图中满足触发条件，则示例性实施例可以在已经完成组装过程时指令按压头返回其初始位置。
尽管参照朝向启动主体12b插入注射器致动部件700’来描述启动机构子组件的示例性组装，但是本领域普通技术人员应该理解，示例性实施例还可以用于朝向注射器致动部件700’插入启动主体12b，和/或朝向彼此插入注射器致动部件700’和启动主体12b以便组装启动机构子组件。
V.注射器与自动注射装置的外壳的示例性组装
在组装自动注射装置的示例性方法中，可以以受控的自动化方式将注射器组件组装到外壳组件。外壳组件可以包括装配有用于覆盖注射针头的近端帽的装置外壳。注射器组件可以包括联接到注射器和启动机构子组件的注射器外壳子组件。注射器的近端可以联接到被刚性针罩覆盖并且可选择地被柔性针罩覆盖的注射针头上。在组装期间，注射器组件朝向外壳组件移动和/或外壳组件朝向注射器组件移动，从而使得刚性针罩以合适的插入深度插入近端帽。
图27图示示例性刚性针罩1500的立体图和与刚性针罩1500插入近端帽相关的特征力曲线图1550，其中刚性针罩1500的远端1504精确地或大致设置在针头的局部摩擦点处。特征力曲线图1550与刚性针罩1500向近端帽中的插入相关。在图1550中，y轴表示注射器插入期间摩擦点所施加的力（N），并且x轴表示刚性针罩1500的近端1502经过近端帽中的摩擦点的位移。力曲线图1550跟踪当刚性针罩1500被朝向近端帽的近端点插入而经过摩擦点时近端帽中的摩擦点抵抗刚性针罩1500的外表面上的不同结构或装饰特征而施加的力。
示例性实施例中可使用的示例性刚性针罩不限于图27所示的刚性针罩1500，并且可以被配置为其它合适的尺寸、形状和配置。例如，其它示例性刚性针罩可以包括比图27所示的那些更多或更少的结构或装饰特征。本领域普通技术人员将明白，特征力曲线将基于相关的刚性针罩的特定尺寸、形状和配置以及相关的近端帽的特定尺寸、形状和配置而改变。
刚性针罩1500的外表面可以包括从外表面突起的特征1505。刚性针罩1500在刚性针罩1500的近端1502和特征1505的近端1508之间延伸的长度可以与力曲线图1550中相对低但上升的力1552相关，该力1552在刚性针罩经过近端帽中的摩擦点时产生。特征1505可以与力曲线图1550中的“第一特征峰” 1554相关，其在特征1505经过近端帽中摩擦点时产生。本领域普通技术人员将明白，在力曲线的开始和第一特征峰1554之间可以出现一个或多个中间峰。
刚性针罩1500的外表面可以包括从外表面突起的特征1506，例如刚性针罩1500的制造商的logo（图27所示的“BD Logo”）。特征1506可以大体沿近端1508和远端1510之间的纵向轴线L延伸。在示例性实施例中，特征1506可以具有约6mm的长度，并且可以沿纵向轴线L从距离刚性针罩1500的近端1502约12mm延伸到距离刚性针罩1500的近端1502约18mm。特征1506的远端1510处或附近的脊可以与力曲线图1550中的“第二特征峰” 1556相关，第二特征峰 1556在脊经过近端帽中摩擦点时产生。本领域普通技术人员将明白，在力曲线的第一特征峰1554和第二特征峰1556之间可以出现一个或多个中间峰。
在示例性实施例中，当注射器靠近自动注射装置外壳中的期望插入点时，特征1506的远端1510处或附近的脊经过近端帽中的摩擦点。在此示例性实施例中，在对应于特征1506的远端1510位置的x轴范围内，力曲线图1550中出现的第二特征峰1556可以表示注射器插入过程未完成但是接近完成。第二特征峰1556的出现可以用于减慢、停止或控制驱动注射器进入自动注射装置的外壳中的运动发生器。
在示例性实施例中，检测到全部或部分第二特征峰1556可以用于驱动运动发生器，从而使得在检测到第二特征峰之后注射器插入外壳中一段更远的预定距离。在示例性实施例中，在最终期望配置中，刚性针罩1500的远端1504位于近端帽的摩擦点处或附近。在此实施例中，更远的预定距离可以被设定为特征1506的远端1510处或附近的脊与刚性针罩1500的远端1504之间的距离，以便实现期望的最终配置。
刚性针罩1500的外表面可以包括在外表面中形成凹陷的特征1512，例如将刚性针罩1500牢固地匹配到容纳在刚性针罩中的柔性针罩的窗口（图27中示出的“窗口”）。特征1512可以大体沿纵向轴线L从近端1514延伸到远端1516。在示例性实施例中，特征1512可以具有约3mm的长度，并且可以沿纵向轴线L从距离刚性针罩1500的近端1502约20mm延伸到距离刚性针罩1500的近端1502约23mm。特征1512可以力曲线图1550中的“第一特征谷”1558相关，第一特征谷 1558在特征1512经过近端帽中摩擦点时产生。本领域普通技术人员将明白，在力曲线的开始和第一特征谷1558之间可以出现一个或多个中间谷或凹陷。
在示例性实施例中，当注射器接近期望插入深度时，特征1512经过近端帽中的摩擦点。在此示例性实施例中，在对应于特征1512位置的x轴范围内，力曲线图1550中出现的第一特征谷1558可以表示注射器插入过程未完成但是接近完成。第一特征谷1558的出现可以用于减慢、停止或控制驱动注射器进入自动注射装置的外壳中的运动发生器。
在示例性实施例中，检测到全部或部分第一特征谷1558可以用于驱动运动发生器，从而使得注射器插入外壳中一段更远的预定距离。在示例性实施例中，在最终期望配置中，刚性针罩1500的远端1504位于近端帽的摩擦点处或附近。在此实施例中，更远的预定距离可以被设定为近似等于特征1512与刚性针罩1500的远端1504之间距离，以便实现期望的最终配置。
刚性针罩1500的外表面可以包括在其远端1504处或附近的突起部分1518。刚性针罩1500的远端1504可以由此与力曲线图1550中的“第三特征峰” 1560相关，其在远端1504经过近端帽中摩擦点时产生。本领域普通技术人员将明白，在力曲线的第二特征峰1556和第三特征峰1560之间可以出现一个或多个中间峰。
在示例性实施例中，当注射器接近期望插入深度时，刚性针罩1500的远端1504经过近端帽中的摩擦点。在此示例性实施例中，在对应于刚性针罩1500的远端1504位置的x轴范围内，力曲线图1550中出现的第三特征峰1560可以表示注射器插入过程完成或接近完成。第三特征峰1560的出现可以用于减慢、停止或控制驱动注射器进入自动注射装置的外壳中的运动发生器。
在示例性实施例中，在最终期望配置中，刚性针罩1500的远端1504位于近端帽的摩擦点处或附近。在此实施例中，在检测到全部或部分第三特征峰1560时可以立即停止运动发生器，因为第三特征峰表示已经实现最终期望配置。
在注射器插入过程期间，示例性实施例可以用于检测或测量力曲线中的一个或多个独特力特征，以确定注射器插入过程完成或接近完成的点。因此，示例性实施例可以利用对一个或多个独特力特征的检测来控制注射器插入过程。可用于示例性实施例的示例性力特征包括但不限于部分或整个第一特征峰、部分或整个第二特征峰、部分或整个第一特征谷、部分或整个第三特征峰、部分或整个第四特征峰、上述力特征中的两个或多个的结合，等等。
示例性实施例可以使用任意合适的技术来检测力曲线图中的任意独特力特征。在示例性实施例中，可以检测和分析注射器插入过程期间产生的力以确定它们是否满足触发条件。触发条件可以具体为一个或多个预定触发力值和一个或多个预定触发滞后值。如果注射器插入过程期间产生的力满足触发条件，则可以产生触发指令或信号以控制注射器插入过程的方面。
图28图示示例性刚性针罩1500的立体图以及与刚性针罩1500的插入相关的特征力曲线图1550，其中，刚性针罩1500的远端1504被安置为朝向近端帽的近端超过近端帽中的自身摩擦点。
在图28示出的示例性实施例中，在近端帽中的刚性针罩的组装配置中，刚性针罩1500的远端1504可以朝向近端帽的近端已经前进超过近端帽中的摩擦点。在注射器插入过程期间，在刚性针罩1500的整个长度已经经过近端帽中的摩擦点之后，注射器主体（未示出）开始经过近端帽中的摩擦点。注射器主体可以与力曲线图1550中的“第四特征峰”1562相关，第四特征峰1562在注射器主体开始经过近端帽的摩擦点时产生。本领域普通技术人员将明白，在力曲线图的第三特征峰1560和第四特征峰1562之间可以出现一个或多个中间峰。
在示例性实施例中，不期望刚性针罩朝向近端帽的近端插入超过近端帽中的摩擦点（如图28所示）。在此情形中，检测到全部或部分第四特征峰值1562可以用于确定注射器插入过程已经失败以及注射器已经插入外壳中过远。在示例性实施例中，当检测到失败，可以丢弃注射器和外壳组件。在另一示例性实施例中，在检测到失败时，可以重新开始或调整插入过程以实现注射器在外壳中插入期望的插入深度。
图29是图示示例性注射器插入系统1600的框图，示例性注射器插入系统1600可以用于示例性实施例以通过将注射器1602插入自动注射装置的外壳1604中来组装自动注射装置。插入系统1600包括一个或多个运动发生器1606，其用于经由一个或多个机械构件1630的运动，朝向外壳1604的近端驱动注射器1602和/或在一些示例性实施例中朝向注射器1602的远端驱动外壳1604。
插入系统1600可以包括用于可释放地固定外壳1604的工件夹持件1626和用于可释放地固定注射器1602的注射器夹持件1628。插入系统1600可以包括用于支撑插入系统1600的一个或多个部件（例如工件夹持件1626、注射器夹持件1628、运动发生器1606、机械构件1630等）的平台1632。
插入系统1600可以包括用于控制运动发生器1606的一个或多个控制参数的运动控制计算装置1608。运动控制计算装置1608可以被设置为与运动发生器1606一体或与运动发生器1606分离。可控地使用运动控制计算装置1608的运动发生器1606的示例性控制参数包括但不限于运动发生器的开始/停止次数、前进距离、前进剩余距离、速度、加速度、减速度、运动发生器的运动的不同阶段等。运动控制计算装置1608可以基于一个或多个控制因素设定或改变一个或多个控制参数，所述因素包括但不限于当在力曲线中检测到特定的力特征时产生的触发指令或信号（例如，当接收到触发器指令或信号时可以停止运动发生器）、在横跨注射器插入外壳所经过的预定距离之后产生的触发指令或信号（例如，在注射器经过预定距离插入外壳之后可以减小插入速度）、经过预定时间段产生的触发指令或信号（例如，在经过预定时间段之后可以减小插入速度），等等。
在示例性实施例中，注射器插入过程可以被划分为一个或多个阶段，每个阶段具有一组相关的控制参数，并且可以通过运动控制计算装置1608基于给定时刻的插入过程的具体阶段设定和/或改变控制参数。
在示例性实施例中，运动控制计算装置1700可以被预编程，从而在注射器插入过程期间以期望的方式控制运动发生器1606。使用者可以在注射器插入过程之前或期间重写或改变运动控制计算装置1700的预编程。在另一示例性实施例中，可以不对运动控制计算装置1608进行预编程，并且在注射器插入过程之前或期间使用者可以使用运动控制计算装置1608输入和控制运动发生器1606的程序。
运动控制计算装置1608可以包括一个或多个输入装置1610，例如触摸屏显示器、键盘等，以允许使用者输入或改变用于控制运动发生器1606的一个或多个控制参数。运动控制计算装置1608可以包括一个或多个输出装置1612，例如显示装置、打印机等，以输出用于运动发生器1606的一个或多个控制参数值或与注射器插入过程相关的任何其它信息。在示例性实施例中，输入装置1610和输出装置1612可以被设置为一个一体的装置，从而使得使用者可以在同一装置上观看或改变与运动发生器1606相关的任何参数。在另一示例性实施例中，输入装置1610和输出装置1612可以被设置为分离的装置。
运动控制计算装置1608可以包括一个或多个通信端口1614，例如网络装置端口，用于接收来自插入系统1600中的其它装置的指令、数据和/或触发指令或信号。例如，运动控制计算装置1608可以使用通信端口1614来接收触发产生计算装置1618基于注射器插入过程的力曲线产生的触发指令或信号。示例性触发指令或信号可以指令运动控制计算装置1608以特定方式控制运动发生器1606，所述特定方式包括但不限于，开始、停止、加速、减速、移动预定的固定距离、移动预定的固定时间段，等等。
在运动控制计算装置1608被设置为与运动发生器1606分离的示例性实施例中，通信端口1614可以用于将来自运动控制计算装置1608的指令、数据和/或触发指令无线地或经由电线或电缆发送到运动发生器1606。
在示例性实施例中，运动控制计算装置1608可以被编程，从而使得，响应于用于改变运动发生器1606的运动的一方面的触发指令或信号，运动控制计算装置1608立即实施对运动发生器1606的改变。例如，响应于停止运动发生器1606的运动的触发指令或信号，运动控制计算装置1608可以自动地立即停止运动发生器1608的运动。
在另一示例性实施例中，运动控制计算装置1608可以被编程，从而使得，响应于用于改变运动发生器1606的运动的一方面的触发指令或信号，运动控制计算装置1608在接收到触发指令或信号后预定的固定时间延迟之后或注射器已经前进预定的固定距离之后，实施对运动发生器1606的改变。例如，响应于停止运动发生器1606的运动的触发指令或信号，运动控制计算装置1608可以在接收到触发指令或信号后注射器已经前进预定的固定距离之后或预定的固定时间延迟之后停止于运动发生器1606的运动。
示例性运动控制计算装置1608可以包括但不限于可从Bosch Rexroth AG公司获得的装配有触摸屏的Rexroth IndraControl VCP25计算机系统。
图77图示示例性计算装置的框图，该计算装置可以在示例性实施例中用作运动控制计算装置1608来控制运动发生器1606。下面结合图77描述示例性计算装置。
插入系统1600可以包括一个或多个力和/或压力传感器1616，用于实时检测和监控注射器插入过程期间近端帽中的摩擦点施加的力和/或压力。在示例性实施例中，力传感器1616包括采用压电传感器来检测和监控力曲线的一个或多个压电测压元件。在示例性实施例中，压电传感器可以包括石英晶体和两个钢环，其在受到机械力或张力时产生电荷。传感器产生的电荷可以与施加到传感器上的机械力直接成正比。在示例性实施例中，力传感器1616检测到的力可以是摩擦力，在注射器插入期间自动注射装置的近端帽中的摩擦点利用该摩擦力抵抗在注射器和/或刚性针罩上的不同结构特征的插入。示例性力传感器1616可以包括但不限于Kistler Group公司制造的直接式压电测压元件。
插入系统1600可以包括一个或多个触发产生计算装置1618，其可连接到力/压力传感器1616，用于测量注射器插入过程期间施加的力和/或压力并且用于基于力/压力传感器1616的输出测量注射器插入过程期间注射器的位移。触发产生计算装置1618可以执行一个或多个功能，包括但不限于，实时测量力/压力传感器1616所检测到的力、实时测量力/压力传感器1616所检测到的压力、实时测量力曲线是否满足一个或多个触发条件、当满足一个或多个触发条件时产生触发指令或信号、向运动控制计算装置1608发送触发指令或信号以控制运动发生器1606，等等。
在示例性实施例中，触发产生计算装置1618可以被预编程以识别力曲线中的在产生时满足触发条件的一个或多个特定力特征。使用者可以在注射器插入过程之前或期间重写或改变触发产生计算装置1618的预编程。在另一示例性实施例中，可以不对触发产生计算装置1618进行预编程，并且在组装过程之前或期间使用者可以设定在产生时满足触发条件的一个或多个特定力特征。触发产生计算装置1618可以包括一个或多个输入装置1620，例如触摸屏显示装置、键盘等，以允许使用者输入或改变一个或多个触发条件的具体内容。
触发产生计算装置1618可以包括一个或多个通信端口1624，例如，一个或多个网络装置端口，用于接收来自力传感器1616的指令和/或数据。触发产生计算装置1618可以经由有线或无线网络连接到力传感器1616，所述有线或无线网络包括但不限于TCP/IP协议组、以太网和其它网络格式和协议。触发产生计算装置1618可以使用通信端口1624接收来自力传感器1616的编码为电信号（例如电压信号）的数据和/或指令。从力传感器1616接收的数据和/或指令可以被触发产生计算装置1618使用，以实时测量和监控相关力值并且追踪注射器插入过程的力曲线。触发产生计算装置1618可以监控力曲线以检测与触发条件相关的一个或多个独特力特征。当满足或检测到触发条件或者当满足或检测到一些其它条件时，触发产生计算装置1618可以产生触发指令或信号。触发产生计算装置1618可以使用通信端口1624来将触发指令或信号发送到运动控制计算装置1608以控制运动发生器1606的运动的一个方面。触发指令或信号可以用于加速、减速、开始、停止或控制注射器插入过程期间运动发生器1606的运动，以便使注射器插入自动注射装置的外壳中期望的深度。
触发产生计算装置1618可以包括一个或多个输出装置1622，例如显示装置、打印机等，用于输出一个或多个触发条件的具体内容、检测到触发条件或与注射器插入过程相关的任何其它信息。在示例性实施例中，触发产生计算装置1618可以输出与注射器插入过程相关的原始数据，例如，产生的与插入距离和时间相关的力。在示例性实施例中，触发产生计算装置1618可以确定和输出与注射器插入过程相关的经处理且格式化的数据，例如，在注射器插入过程期间实时显示力曲线图、注射器插入过程的其它图像等。触发产生计算装置1618可以输出注射器插入过程期间从力传感器1616接收到的实时数据或存储在存储装置中的非实时数据。
当注射器插入过程完成时，触发产生计算装置1618可以使用输出装置1622来指示注射器插入过程是否成功（即注射器以期望深度插入外壳中）或注射器插入过程是否不成功（即注射器插入外壳中过远或不够远）。提供在输出装置1622上的指示还可以指示其它信息，包括但不限于，注射器在外壳中的实际插入深度、期望插入深度、期望和实际插入深度之差、注射器类型、刚性针罩类型、自动注射装置外壳的类型等。所述指示可以允许使用者确定所组装的自动注射装置是否适合患者使用，例如当注射器插入刚好或接近期望插入距离时。所述指示还可以允许使用者确定所组装的自动注射装置在被患者使用之前是否需要进行重新调整或者是否废弃所组装的装置，例如当注射器的插入深度明显大于或明显小于期望插入深度。
在示例性实施例中，输入装置1620和输出装置1622可以被设置为一个一体的装置，从而使得使用者可以在同一装置上观看或改变与触发条件相关的任何参数。在另一示例性实施例中，输入装置1620和输出装置1622可以被设置为分离的装置。
示例性触发产生计算装置1618可以包括但不限于Kistler Grou公司制造的控制监控器CoMo View®。
图77图示示例性计算装置的框图，该计算装置可以在示例性实施例中用作触发产生计算装置1618。下面结合图77描述示例性计算装置。
图30A是示例性插入系统1600的示意图，并且图30B是图30A的示例性插入系统1600的立体图。插入系统1600可以包括一个或多个计算装置1700，其可以作为运动控制计算装置和/或作为触发产生计算装置运行。
插入系统1600可以包括用于沿竖向轴线V在竖直方向上支撑自动注射装置的外壳1604的外壳平台1634，以及用于在注射器插入外壳期间沿竖直方向将外壳1604可释放地固定在外壳平台1634上的工件夹持件1626。在示例性实施例中，工件夹持件1626可以包括可释放的注射器夹持件1628，其在注射器插入自动注射装置的外壳1604期间沿竖向轴线V在竖直方向上可释放地固定注射器。注射器夹持件1628可以相对于插入系统1600的竖向轴线V大体垂直地延伸。
插入系统1600可以包括提供用于执行注射器插入过程的运动的一个或多个运动发生器1606。示例性运动发生器1606可以包括但不限于沿竖向轴线V在向上或向下方向上驱动机械构件1630的伺服电机。运动发生器1606可以直接地或通过一个或多个其它机械构件联接到水平机械构件1630。机械构件1630的终端1642可以沿竖向轴线V通过运动发生器1606的运动而向上和/或向下移动。
运动发生器1606可以经由驱动系统1636联接到机械构件1630。在一些实施例中，驱动系统1636可以被配置为蜗杆驱动。驱动系统1636可以经由法兰或其它联接器联接到机械构件1630。驱动系统1636可以包括一个或多个竖直导引构件1638、1640，以沿竖向轴线V导引水平构件1630并且防止水平构件1630相对于竖向轴线V沿水平或切线方向移动。在示例性实施例中，驱动系统1636允许机械构件1630的终端1642沿竖向轴线V进行在约1mm量级的巨大增加移动。在示例性实施例中，驱动系统1636允许机械构件1630的终端1642沿竖向轴线V进行在约0.1mm量级的极小增加移动。
机械构件1630的终端1642可以联接到将终端1642与按压头1617间隔开的间隔构件1615。可以朝向注射器向下驱动按压头1617，从而使得注射器插入自动注射装置的外壳中。力和/或压力传感器161，例如一个或多个压电测压元件，可以被设置用于检测和测量注射器插入过程期间产生的力和/或压力。在图30A所示的示例性实施例中，力传感器1616被设置在间隔构件1615和按压头1617之间。本领域普通技术人员将明白可以将力传感器1616设置在任意其它合适的位置处。
在示例性实施例中，设置有力传感器1616的机械构件1630的终端1642可以最初与注射器的远端分隔开并被位于其竖直上方。在注射器插入过程中的“接近阶段”期间，可以通过运动发生器1606沿竖向轴线V朝向平台1632方向竖直向下驱动机械构件1630，从而使得力传感器1616最初与注射器的远端接触，随后竖直向下驱动注射器至自动注射装置的外壳1604中。
如上所述，在一些示例性实施例中，机械构件1630的终端1642可以联接到工件夹持件1626和/或注射器夹持件1628，以便朝向注射器驱动自动注射装置的外壳和/或朝向自动注射装置的外壳驱动注射器。在这些示例性实施例中，力传感器1616可以保持静止，但是可以与注射器的远端和/或外壳接触，以便在朝向注射器驱动自动注射装置的外壳时记录注射器插入过程期间施加的力和/或压力。
在其它示例性实施例中，运动发生器1606可以驱动力传感器1616和工件夹持件1626两者以朝向彼此移动，以便将注射器夹持件1628夹持的注射器驱动到工件夹持件1626夹持的外壳1604中。
图31是图示用于将注射器插入自动注射装置的外壳中的示例性方法1900的流程图。在步骤1902，可以在插入系统中设置注射器和自动注射装置的外壳。在示例性实施例中，可以将外壳设置在插入系统的工件夹持件中。在示例性实施例中，可以向上或向下移动插入系统的机械构件以将注射器驱动到外壳中。机械构件的终端可以设置有力和/或压力传感器。在示例性实施例中，机械构件的终端可以最初与注射器的远端分隔开。
在步骤1904，在注射器插入过程的“接近阶段”中，附接有力传感器的机械构件朝向注射器的远端移动。在示例性实施例中，机械构件的接近速度可以基本恒定。在另一示例性实施例中，机械构件的接近速度在接近阶段可以变化。示例性接近速度的范围可以从约30000mm/分至约35000mm/分，但不限于此示例性范围。在示例性实施例中，示例性接近速度可以为约33000mm/分。在接近阶段，示例性加速度或减速度的范围可以从约5000 mm/s2至约10000 mm/s2，但不限于此示例性范围。在示例性实施例中，示例性加速度/减速度为约7000 mm/s2。
在步骤1906，当力传感器与注射器的远端接触时，接近阶段终止。在示例性实施例中，力传感器可以基于增加的力或开始检测到力来检测到接触。在此情形中，力传感器检测到的力可以用于触发运动发生器，以结束运动的接近阶段。在另一示例性实施例中，其中力传感器最初与注射器的远端分隔开预定距离，在机械构件前进了预定距离之后，运动发生器可以被触发以结束运动的接近阶段。在另一示例性实施例中，当机械构件已经前进了对应于预定距离的一段时间间隔时（其中，时间段等于预定距离除以接近阶段的平均速度），运动发生器可以被触发以接触运动的接近阶段。
在步骤1908，在注射器插入过程的“插入阶段”，力传感器的尖端连同运动发生器将注射器驱动到自动注射装置的外壳中。机械构件以及力传感器的一些示例性接近速度的范围可以从约3500mm/分至约10000mm/分，但不限于此示例性范围。其它示例性接近速度的范围可以从约5000mm/分至约7500mm/分，但不限于此示例性范围。示例性插入速度可以低于示例性接近速度，以便当在插入阶段期间检测到触发条件时允许更准确地停止运动发生器，从而使得注射器停止在期望的插入深度处。在插入阶段，机械构件以及力传感器的示例性加速度/减速度的范围可以从约75000 mm/s2至约85000 mm/s2，但不限于此示例性范围。示例性加速度/减速度可以为约80000 mm/s2。示例性插入加速度/减速度可以高于示例性接近加速度/减速度，以便当在插入阶段检测到触发条件时允许运动发生器快速或立即停止。在示例性实施例中，机械构件以及力传感器从接近阶段中的较高速度平稳地减慢到运动的插入阶段中的较低速度而不停止。
在步骤1910，当终止触发条件被满足时，例如当在注射器插入过程期间在注射器的期望插入深度范围内检测到构成终止触发条件的预定触发力和预定触发滞后时，插入阶段结束。基于该类型注射器和自动注射装置的特征力曲线选定触发力、触发延迟和插入深度范围的值，从而使得检测到触发条件表示注射器接近期望插入深度或刚好或近似在期望插入深度处。
在示例性实施例中，在步骤1912，如果满足表示注射器刚好或近似在期望插入深度处的终止触发条件，则运动发生器可以被触发以立即停止机械构件的进一步移动。在此情形中，注射器可以立即停止移动或者由于触发指令或信号到达或影响运动发生器的延迟而可以进一步移动较短距离，例如从约0.1至约0.3mm。
在另一示例性实施例中，在步骤1914，如果满足表示注射器靠近但未处于期望插入深度的触发条件，则在满足触发条件之后运动发生器可以继续移动机械构件更远的预定距离，例如从约1mm至约5mm。这允许注射器继续向外壳中移动，直到它接近期望插入深度处。可以基于所使用该类型的注射器和外壳的特征力曲线来确定所述预定距离。例如，在特征力曲线中，可以当注射器与期望插入距离分隔预定距离时满足触发条件。在此情形中，在满足触发条件之后，运动发生器可以操作移动机械构件预定距离。在步骤1916，在将注射器移动到外壳中的预定插入深度之后，停止运动发生器的运动并且完成注射器插入过程。
在步骤1918，当注射器插入过程完成时，可以在输出装置（例如显示装置）上向使用者提供关于注射器插入过程是否已经成功（即注射器以期望深度插入外壳中）或注射器插入过程是否不成功（即注射器插入外壳中过远或不够远）的指示。所述指示还可以指示其它信息，包括但不限于，注射器在外壳中的实际插入深度、期望插入深度、期望和实际插入深度之差、注射器类型、刚性针罩类型、自动注射装置外壳的类型等。所述指示可以允许使用者确定所组装的自动注射装置是否适合患者使用，例如当注射器插入刚好或接近期望插入距离时。所述指示还可以允许使用者确定所组装的自动注射装置在被患者使用之前是否需要进行重新调整或者是否废弃所组装的装置，例如当注射器的插入深度明显大于或明显小于期望插入深度。
图32和33图示对应于图31所示的示例性方法1900的注射器插入方法，其中选定触发条件，使得检测到触发条件表示注射器刚好或接近处于期望插入深度或距离期望插入深度特定距离。
图32图示用户界面和示出具有约25mm的示例性长度的刚性针罩的特征力曲线2000的图表，该力曲线2000在刚性针罩插入自动注射装置的外壳中时产生。图的y轴表示当刚性针罩上或中的不同结构或装饰特征经过自动注射装置的近端帽中的摩擦点时示例性力传感器所检测到的摩擦力（N）。图的x轴表示刚性针罩的近端朝向近端帽的近端插入经过摩擦点的位移。
当刚性针罩上的第一特征经过近端帽中的摩擦点时，出现第一特征峰2002（例如约24N）。第一特征峰出现在约10mm至约15mm之间的x轴范围内。随后当刚性针罩上的第二特征经过近端帽中的摩擦点时，出现第二特征峰2004（例如约23N）。第二特征峰出现在约18mm至约19mm之间的x轴范围内。随后当刚性针罩的远端经过近端帽中的摩擦点时，出现第三特征峰2006（例如约24N）。第三特征峰出现在约22mm至约25mm之间的x轴范围内。
图33图示与将注射器驱动到自动注射装置中的运动发生器相关的用户界面2100。用户界面2100显示并允许使用者输入终止触发条件的具体内容。示例性终止触发条件的具体内容可以指定触发力2102、触发滞后2104和检测到或测量到触发力和触发滞后的x轴范围2106的值。在此示例性实施例中，第二特征峰2004在其特征x轴范围内的向上倾斜部分的出现被用作触发条件，以表示注射器刚好或接近处于期望插入深度处或距离期望插入深度一段特定距离。
在示例性实施例中，触发力被设定为出现在第二特征峰的向上斜面上的力值，例如约21N。触发滞后被设定为较低的力值，例如约10N。检测到或测量到触发力和触发滞后的x轴范围被设定为在约18mm至约25mm之间。方法2108表示“自下”，这表示如果力在约18mm至约25mm的x轴范围内从约11N上升至约21N，则满足触发条件。
在图32和33所示的示例性实施例中，在插入阶段期间，当力在约18mm至约25mm的x轴范围内从约11N（触发力值减去触发滞后值）上升至约21N（触发力值），则检测到触发条件。此力特征对应于与第二特征经过近端帽中的摩擦点相关的第二特征峰2004的一部分。
在示例性实施例中，在期望的组装装置中，刚性针罩的第二特征位于近端帽的摩擦点处。在此示例性实施例中，检测到全部或部分第二特征峰2004作为触发条件可以表示注射器刚好或近似处于期望插入深度。在此示例性实施例中，当检测到触发条件时，可以立刻停止运动发生器并且完成注射插入过程。然而，在示例性实施例中，由于触发指令的产生和运动发生器的停止之间的延迟，注射器可以继续向外壳中进一步移动一段短距离，例如约0.1mm至约0.5mm。
在另一示例性实施例中，在期望的组装装置中，刚性针罩的第二特征位于朝向近端帽的近端更向内处。在此示例性实施例中检测到全部或部分第二特征峰2004作为触发条件可以表示注射器距离期望插入深度一段特定距离。在此示例性实施例中，当检测到触发条件时，运动发生器可以继续向自动注射装置的外壳中移动注射器一段特定距离或一段特定时间段（取决于插入速度）。该距离可以是刚性针罩的第二特征必须前进的额外距离，以经过近端帽中的摩擦点到达其最终期望位。示例性距离的范围可以从约1mm至约10mm，但是不限于此示例性实施例。运动发生器随后停止并且完成注射器插入过程。
图34和35图示图示对应于图31所示的示例性方法的注射器插入方法，其中选定触发力、触发滞后和插入深度范围的值，使得检测到触发力和触发滞后表示注射器刚好或接近处于期望插入深度或距离期望插入深度特定距离。
图34图示用户界面和示出具有约26mm的示例性长度的刚性针罩的特征力曲线2200的图表，该力曲线2000在刚性针罩插入自动注射装置的外壳中时产生。图的y轴表示当刚性针罩上的不同结构经过近端帽中的摩擦点时力传感器所检测到的力（N）。图的x轴表示刚性针罩的近端插入经过近端帽中摩擦点的位移。
当刚性针罩上的第一特征经过近端帽中的摩擦点时，出现第一特征峰2202（例如约23N）。第一特征峰出现在约12mm至约14mm之间的x轴范围内。随后当刚性针罩上的第二特征经过近端帽中的摩擦点时，出现第二特征峰2204（例如约20N）。第二特征峰出现在约18mm至约20mm之间的x轴范围内。随后当刚性针罩的远端经过近端帽中的摩擦点时，出现第三特征峰2206（例如约24N）。第三特征峰出现在约20mm至约23mm之间的x轴范围内。随后当注射器主体开始经过近端帽中的摩擦点时，出现第四特征峰2208（例如约30N以上）。第四特征峰出现在约25mm至约30mm之间的x轴范围内
图35图示与将注射器驱动到自动注射装置中的运动发生器相关的用户界面2300。用户界面2300显示并且可以用于输入触发条件的具体内容。示例性触发条件的具体内容指定触发力2302、触发滞后2304和检测到触发的x轴范围2306的值。在此示例性实施例中，第三特征峰在其特征x轴范围内的向上倾斜部分的出现被用作触发条件，以表示注射器刚好或接近处于期望插入深度处或距离期望插入深度一段特定距离。
在示例性实施例中，触发力被设定为出现在第三特征峰的向上斜面上的力值，例如约15N。触发滞后被设定为较低的力值，例如约1N。检测到触发力和触发滞后的x轴范围被设定为在约20mm至约23mm之间。方法2308表示“自下”，这表示如果力在约20mm至约23mm的x轴范围内从约14N上升至约15N，则满足触发条件。
在图34和35所示的示例性实施例中，在插入阶段期间，当力在约20mm至约23mm的x轴范围内从约14N（触发力值减去触发滞后值）上升至约15N（触发力值），则检测到触发条件。检测到触发条件对应于刚性针罩的远端经过近端帽中的摩擦点。
在示例性实施例中，在期望的组装装置中，刚性针罩的远端位于近端帽的摩擦点处。在此示例性实施例中，检测到全部或部分第三特征峰2006作为触发条件可以表示注射器刚好或近似处于期望插入深度。在此示例性实施例中，当检测到触发条件时，可以立刻停止运动发生器并且完成注射插入过程。然而，在示例性实施例中，由于触发指令的产生和运动发生器的停止之间的延迟，注射器可以继续向外壳中进一步移动一段短距离，例如约0.1mm至约0.5mm。
在另一示例性实施例中，在期望的组装装置中，刚性针罩的远端位于朝向近端帽的近端更向内处。在此示例性实施例中检测到全部或部分第三特征峰2006作为触发条件可以表示注射器距离期望插入深度一段特定距离。在此示例性实施例中，当检测到触发条件时，运动发生器可以继续向自动注射装置的外壳中移动注射器一段特定距离或一段特定时间段（取决于插入速度）。该距离可以是刚性针罩的远端必须前进的额外距离，以经过近端帽中的摩擦点到达其最终期望位。示例性距离的范围可以从约1mm至约10mm，但是不限于此示例性实施例。运动发生器随后停止并且完成注射器插入过程。
图36是图示用于将注射器插入自动注射装置的外壳中的示例性方法2400的流程图。在步骤2402，可以在插入系统中设置注射器和自动注射装置的外壳。在示例性实施例中，可以将外壳设置在插入系统的工件夹持件中。在示例性实施例中，可以向上或向下移动插入系统的机械构件的终端以将注射器驱动到外壳中。机械构件的终端可以设置有力和/或压力传感器。在示例性实施例中，设置有力传感器的机械构件的终端可以最初与注射器的远端分隔开。
在步骤2404，在注射器插入过程的“接近阶段”中，设置有力传感器的机械构件朝向注射器的远端移动。在示例性实施例中，接近阶段期间的接近速度可以基本恒定。在另一示例性实施例中，接近阶段期间的接近速度可以变化。运动发生器的示例性接近速度的范围可以从约30000mm/分至约35000mm/分，但不限于此示例性范围。示例性接近速度为约33000mm/分。在接近阶段，运动发生器的示例性加速度或减速度的范围从约5000 mm/s2至约10000 mm/s2，但不限于此示例性范围。示例性加速度/减速度为约7000 mm/s2。
在步骤2406，当力传感器与注射器的远端接触时，接近阶段结束。在示例性实施例中，力传感器可以基于增加的力或检测到力来检测到接触。在此情形中，力传感器检测到的力可以用于触发运动发生器，以结束运动的接近阶段。在另一示例性实施例中，其中机械构件最初与注射器的远端分隔开预定距离，在机械构件前进了预定距离之后，运动发生器可以被触发以结束运动的接近阶段。在另一示例性实施例中，当机械构件已经前进了对应于预定距离的一段时间间隔时（其中，时间段等于预定距离除以接近阶段的平均速度），运动发生器可以被触发以接触运动的接近阶段。
在示例性方法2400中，“插入阶段”可以被划分为较早的“快速插入阶段”和较晚的“缓慢插入阶段”，从而使得在较慢插入阶段检测到触发条件。这通过在缓慢插入阶段期间以较慢速度操作，减小了停止运动发生器所需的距离，因此获得更精确的停止距离。这允许在第三特征峰附近使用较低的触发力，这表示注射器插入过程接近完成。对在注射器远端处产生的此触发力的选定降低了可能由刚性针罩的长度变化导致的插入深度的可变性。例如，如果触发条件被选定为第二特征峰，则这可能潜在引入由刚性针罩长度的可变性导致的插入深度的可变性。
在步骤2408，在注射器插入过程的较早快速插入阶段，联接到机械构件的力传感器将注射器驱动到自动注射装置的外壳中。运动发生器的示例性快速插入速度的范围可以从约5000mm/分至约10000mm/分，但不限于此示例性范围。示例性快速插入速度为约7000mm/分。示例性快速插入速度可以低于示例性接近速度，以便当检测到触发条件时允许准确地停止运动发生器，这确保注射器停止在期望的插入深度处。在快速插入阶段，运动发生器的示例性加速度/减速度的范围可以从约10000 mm/s2至约50000 mm/s2，但不限于此示例性范围。示例性加速度/减速度可以为约30000 mm/s2。示例性快速插入加速度/减速度可以高于示例性接近加速度/减速度，以便当检测到触发条件时允许运动发生器快速或立即停止。在示例性实施例中，运动发生器可以从接近阶段中的较高速度平稳地减慢到运动的较早快速插入阶段中的较低速度而不停止。
在步骤2410，在运动发生器已经将注射器在外壳中移动了特定距离之后，快速插入阶段结束。可以选定所述距离，使得它短于注射器为达到期望插入深度而在外壳中必须移动的总距离。所述距离的范围可以从约5mm至约20mm，但是不限于此示例性范围。在示例性实施例中，所述距离为约15mm。
在步骤2412，在注射器插入过程的较晚较慢插入阶段，联接到机械构件的力传感器将注射器驱动到自动注射装置的外壳中。运动发生器的示例性缓慢插入速度的范围可以从约500mm/分至约1500mm/分，但不限于此示例性范围。示例性缓慢插入速度为约1000mm/分。示例性缓慢插入速度可以低于示例性快速插入速度，以便当检测到触发条件时允许准确地停止运动发生器，这确保注射器停止在期望的插入深度处。在缓慢插入阶段，运动发生器的示例性加速度/减速度的范围可以从约60000 mm/s2至约100000 mm/s2，但不限于此示例性范围。示例性加速度/减速度可以为约80000 mm/s2。示例性缓慢插入加速度/减速度可以高于示例性快速插入加速度/减速度，以便当检测到触发时允许运动发生器快速或立即停止。在示例性实施例中，运动发生器可以从快速插入阶段中的较高速度平稳地减慢到运动的缓慢插入阶段中的较低速度而不停止。
在步骤2414，当在注射器的期望插入深度范围内检测到构成触发条件的预定触发力和预定触发滞后时，较慢插入阶段结束。可以选定触发力、触发延迟和插入深度范围的值，使得检测到触发条件表示注射器接近期望插入深度或刚好或近似在期望插入深度处。
在示例性实施例中，在步骤2416，如果当注射器刚好或近似在期望插入深度处时产生触发，则运动发生器可以被触发以立即停止移动。在此情形中，在满足触发条件之后，注射器可以立即停止移动或者由于触发指令或信号到达或影响运动发生器的延迟而可以进一步移动较短距离，例如从约0.1至约0.3mm。
在另一示例性实施例中，在步骤2418，如果当注射器靠近但未处于期望插入深时产生触发，则即使在满足触发条件之后运动发生器也可以将注射器继续移动到外壳中一段更远的预定距离，例如从约1mm至约10mm。这允许注射器继续移动，直到它接近期望插入深度处。可以基于所使用该类型的注射器和外壳的特征力曲线来确定所述预定距离。例如，在特征力曲线中，可以当注射器与期望插入距离分隔预定距离时产生触发。在此情形中，在满足触发条件之后，运动发生器可以操作直到注射器已经向外壳中前进了一段更远的预定距离。在步骤2420，停止运动发生器的运动并且完成注射器插入过程。
在步骤2422，当注射器插入过程完成时，可以在输出装置（例如显示装置）上提供关于注射器插入过程是否已经成功（即注射器以期望深度插入外壳中）或注射器插入过程是否不成功（即注射器插入外壳中过远或不够远）的指示。所述指示还可以指示其它信息，包括但不限于，注射器在外壳中的实际插入深度、期望插入深度、期望和实际插入深度之差、注射器类型、刚性针罩类型、自动注射装置外壳的类型等。所述指示可以允许使用者确定所组装的自动注射装置是否适合患者使用，例如当注射器插入刚好或接近期望插入距离时。所述指示还可以允许使用者确定所组装的自动注射装置在被患者使用之前是否需要进行重新调整或者是否废弃所组装的装置，例如当注射器的插入深度明显大于或明显小于期望插入深度。
图37和38图示对应于图36所示的示例性方法2400的示例性注射器插入力曲线，其中选定触发条件，使得检测到触发条件表示注射器刚好或接近处于期望插入深度或距离期望插入深度特定距离。
图37图示用户界面和示出在刚性针罩插入自动注射装置的外壳期间具有约25mm的示例性长度的刚性针罩的特征力曲线2500的图表。图的y轴表示当刚性针罩上或中的不同结构特征经过近端帽中的摩擦点时力传感器所检测到的力（N）。图的x轴表示刚性针罩的近端朝向近端帽的近端插入经过摩擦点的位移。
当刚性针罩上的第一特征经过近端帽中的摩擦点时，出现第一特征峰2502（例如约17N）。第一特征峰出现在约11mm至约14mm之间的x轴范围内。随后当刚性针罩上的第二特征经过近端帽中的摩擦点时，出现第二特征峰2504（例如约22N）。第二特征峰出现在约18mm至约20mm之间的x轴范围内。随后当刚性针罩的远端经过近端帽中的摩擦点时，出现第三特征峰2506（例如约26N）。第三特征峰出现在约21mm至约25mm之间的x轴范围内。
图38图示与将注射器驱动到自动注射装置中的运动发生器相关的用户界面2600。用户界面2600显示并允许使用者输入触发条件的具体内容。示例性触发条件的具体内容可以指定触发力2602、触发滞后2604和检测到触发力和触发滞后的x轴范围2606的输入值。在此示例性实施例中，第三特征峰2506在其特征x轴范围内的稍后向下倾斜部分的出现被用作触发条件，以表示注射器刚好或接近处于期望插入深度处或距离期望插入深度一段特定距离。
在示例性实施例中，触发力2602被设定为出现在第三特征峰2506的最终向下斜面上的较低力值，例如约1N，并且触发滞后2604被设定为1N。检测到触发的x轴范围2606被设定为在约21mm至约25mm之间。方法2608表示“自上”，这表示如果力在约21mm至约25mm的x轴范围内从约2N下降至约1N，则满足触发条件。
在图37和38所示的示例性实施例中，在缓慢插入阶段期间，当力在约21mm至约25mm的x轴范围内从约2N（触发滞后值减去触发力值）下降至约1N（触发力值），则检测到触发条件。检测到触发条件对应于刚性针罩的远端经过近端帽中的摩擦点。
在示例性实施例中，在期望的组装装置中，刚性针罩的远端位于近端帽的摩擦点处。在此示例性实施例中，检测到全部或部分第三特征峰2506作为触发条件可以表示注射器刚好或近似处于期望插入深度。在此示例性实施例中，当检测到触发条件时，可以立刻停止运动发生器并且完成注射插入过程。然而，在示例性实施例中，由于触发指令的产生和运动发生器的停止之间的延迟，注射器可以继续向外壳中进一步移动一段短距离，例如约0.1mm至约0.5mm。
在另一示例性实施例中，在期望的组装装置中，刚性针罩的远端位于朝向近端帽的近端更向内处。在此示例性实施例中检测到全部或部分第三特征峰2506作为触发条件可以表示注射器距离期望插入深度一段特定距离。在此示例性实施例中，当检测到触发条件时，运动发生器可以继续向自动注射装置的外壳中移动注射器一段特定距离或一段特定时间段（取决于插入速度）。该距离可以是刚性针罩的远端必须前进的额外距离，以经过近端帽中的收缩部分到达其最终期望位。示例性距离的范围可以从约1mm至约10mm，但是不限于此示例性实施例。运动发生器随后停止并且完成注射器插入过程。
VI.示例性计算装置
示例性实施例可以包括运动控制计算装置，用于在组装过程期间控制运动发生器的一个或多个控制参数。示例性运动控制计算装置可以包括一个或多个输入装置，例如触摸屏显示器、键盘等，以允许使用者输入或改变用于控制运动发生器的一个或多个控制参数。运动控制计算装置可以包括一个或多个输出装置，例如显示装置、打印机等，以输出用于运动发生器的一个或多个控制参数值或与组装过程相关的任何其它信息。在示例性实施例中，输入装置和输出装置可以被设置为一个一体的装置，从而使得使用者可以在同一装置上观看或改变与运动发生器相关的任何参数。在另一示例性实施例中，输入装置和输出装置可以被设置为分离的装置。
运动控制计算装置可以包括一个或多个通信端口，例如网络装置端口，用于接收来自组装系统中的其它装置的指令、数据和/或触发指令或信号。例如，运动控制计算装置可以使用通信端口来接收触发产生计算装置基于组装过程期间产生的力曲线产生的触发指令或信号。示例性触发指令或信号可以指令运动控制计算装置以特定方式控制运动发生器，所述特定方式包括但不限于，开始、停止、加速、减速、移动预定的固定距离、移动预定的固定时间段，等等。
在运动控制计算装置被设置为与运动发生器分离的示例性实施例中，通信端口可以用于将来自运动控制计算装置的指令、数据和/或触发指令无线地或经由电线或电缆发送到运动发生器。
在示例性实施例中，运动控制计算装置可以被编程，从而使得，响应于用于改变运动发生器的运动的一方面的触发指令或信号，运动控制计算装置立即实施对运动发生器的改变。例如，响应于停止运动发生器的运动的触发指令或信号，运动控制计算装置可以自动地立即停止运动发生器的运动。在另一示例性实施例中，运动控制计算装置可以被编程，从而使得，响应于用于改变运动发生器的运动的一方面的触发指令或信号，运动控制计算装置在接收到触发指令或信号后预定的固定时间延迟之后或按压头已经前进预定的固定距离之后，实施对运动发生器的改变。例如，响应于停止运动发生器的运动的触发指令或信号，运动控制计算装置可以在接收到触发指令或信号后按压头已经前进预定的固定距离之后或预定的固定时间延迟之后停止于运动发生器的运动。
示例性运动控制计算装置可以包括但不限于可从Bosch Rexroth AG公司获得的装配有触摸屏的Rexroth IndraControl VCP25计算机系统。
示例性实施例可以设置触发产生计算装置，用于测量组装过程期间施加的力和/或压力以及用于基于力/压力传感器的输出测量组装过程期间按压头的位移。触发产生计算装置可以包括一个或多个输入装置，例如触摸屏显示装置、键盘等，以允许使用者输入或改变一个或多个触发条件的具体内容。触发产生计算装置可以包括一个或多个通信端口，例如，一个或多个网络装置端口，用于接收来自力传感器的指令和/或数据。触发产生计算装置可以经由有线或无线网络连接到力传感器，所述有线或无线网络包括但不限于TCP/IP协议组、以太网和其它网络格式和协议。触发产生计算装置可以使用通信端口接收来自力传感器的编码为电信号（例如电压信号）的数据和/或指令。
从力传感器接收的数据和/或指令可以被触发产生计算装置使用，以实时测量和监控相关力值并且追踪组装过程的力曲线。触发产生计算装置可以监控力曲线以检测与触发条件相关的一个或多个独特力特征。当满足或检测到触发条件或者当满足或检测到一些其它条件时，触发产生计算装置可以产生触发指令或信号。触发产生计算装置可以使用通信端口来将触发指令或信号发送到运动控制计算装置以控制运动发生器的运动的一个方面。触发指令或信号可以用于加速、减速、开始、停止或控制组装过程期间运动发生器的运动。
触发产生计算装置可以包括一个或多个输出装置，例如显示装置、打印机等，用于输出一个或多个触发条件的具体内容、检测到触发条件或与组装过程相关的任何其它信息。在示例性实施例中，触发产生计算装置可以输出与组装过程相关的原始数据，例如，产生的与插入距离和时间相关的力。在示例性实施例中，触发产生计算装置可以确定和输出与组装过程相关的数据，例如，在组装过程期间实时显示力曲线图、组装过程的其它图像等。触发产生计算装置可以输出组装过程期间从力传感器接收到的实时数据或存储在存储装置中的非实时数据。
在示例性实施例中，输入装置和输出装置可以被设置为一个一体的装置，从而使得使用者可以在同一装置上观看或改变与触发条件相关的任何参数。在另一示例性实施例中，输入装置和输出装置可以被设置为分离的装置。
示例性触发产生计算装置可以包括但不限于Kistler Grou公司制造的控制监控器CoMo View®。
图77图示示例性计算装置1700的框图，该计算装置可以在示例性实施例中用作触发产生计算装置和/或用作运动控制计算装置。在示例性实施例中，运动控制计算装置和触发产生计算装置可以被设置为同一计算装置。在另一示例性实施例中，运动控制计算装置和触发产生计算装置可以被分别设置为分离的计算装置。
在示例性实施例中，运动控制计算装置和/或触发产生计算装置可以被设置为与组装系统一体形成。在另一示例性实施例中，运动控制计算装置和/或触发产生计算装置可以被设置为与组装系统分离。
计算装置1700包括一个或多个计算机可读介质，用于存储执行示例性实施例的一个或多个计算机可读指令或软件。计算机可读介质可以包括但不限于一种或多种类型的硬件存储器、非暂时性有形介质等。例如，包括在计算装置1700中的存储器1706可以存储用于执行示例性实施例的计算机可读指令或软件。计算装置1700可以包括处理器1702和一个或多个处理器1702’，用于执行存储在存储器1706中的计算机可读指令或软件以及用于控制系统硬件的其它程序。处理器1702和处理器1702’可以各自是单核处理器或多核（1704和1704’）处理器。
在计算装置1700中可以采用虚拟化技术，从而可以动态共享计算装置中的基础机构和资源。可以设置虚拟机1714以处理在多个处理器上运行的过程，从而使得该过程表现为仅使用一个计算资源而不是多个计算资源。一个处理器也可以使用多个虚拟机。
存储器1706可以包括计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、SRAM、EDO RAM等。存储器1706还可以包括其它类型的存储器或其结合。
使用者可以通过可以显示一个或多个用户界面1720或关于组装过程的任何其它信息的视觉显示装置1718（诸如计算机监控器）与计算装置1700相互作用。视觉显示装置1718还可以显示示例性实施例的其它方面或元件。计算装置1700可以包括其它I/O装置，诸如键盘或多点触摸界面1708以及定位装置1710（例如鼠标），用于接收来自使用者的输入。键盘1708和定位装置1710可以连接到视觉显示装置1718。计算装置1700可以包括其它合适的常规I/O外设。计算装置1700还可以包括存储装置1724，诸如硬盘驱动器、CD-ROM或其它计算机可读介质，用于存储数据以及执行示例性实施例的指令或软件。
计算装置1700可以包括网络接口1712，其被配置为经由一个或多个网络装置1722通过各种连接方式连接到一个或多个网络，例如，局域网（LAN）、广域网（WAN）或互联网，所述连接方式包括但不限于，标准电话线、LAN或WAN链路（例如，802.11、T1、T3、56kb、X.25）、宽带连接（例如，ISDN、帧中继、ATM）、无线连接、控制器区域网络（CAN）,或以上任何或全部的一些结合。网络接口1712可以包括内嵌式网络适配器、网络接口卡、PCMCIA网络卡、插件总线网络适配器、无线网络适配器、USB网络适配器、调制解调器或适于将计算装置1700连接到能够通信和执行本文描述的操作的任意类型的网络的任何其它装置。此外，计算装置1700可以是任何计算机系统，诸如工作站、台式计算机、服务器、笔记本电脑、掌上电脑或能够通信并且具有足够的处理器功率和存储器容量来执行本文所描述的操作的其它形式的计算或通讯装置。
计算装置1700可以运行任意合适的操作系统1716，诸如任意版本的Microsoft® Windows®操作系统、不同发布版本的Unix 和Linux操作系统、用于Macintosh计算机的任意版本的MacOS®、任何嵌入式操作系统、任何实时操作系统、任何开源操作系统、任何专有操作系统、用于移动计算装置的任意操作系统或能够在计算装置上运行并且执行本文描述的操作的任何其它操作系统。操作系统1716可以以本机模式或仿真模式运行。
VII.注射器与自动注射装置外壳的组装范例
下面的实验示例与组装注射器和自动注射装置的外壳的示例性系统、装置和方法相关。
A.第一组实验
A.（i）概要
测试示例性注射器插入系统以基于力曲线确定系统是否能够将预填充的注射器插入自动注射装置外壳中至合适的深度。利用示例性插入台根据力曲线控制插入过程，将三种示例性类型（第一类型，即类型1，第二类型，即类型2,以及第三类型，即类型3）的注射器插入自动注射器中至合适深度。
测试结果表示示例性注射器插入系统反复且可靠地将所有三个类型的注射器插入自动注射器中至合适的深度。确定了刚性针罩在近端帽中的角方向对注射器的插入不存在可观察的影响。在一些示例性实施例中使用约2N的触发力，结果是对于类型2注射器约7.89 mm (±0.09)的最佳插入深度，对于类型1注射器约8.06mm (±0.07)的最佳插入深度和对于类型3注射器约8.00mm (±0.03)的最佳插入深度。同样利用示例性插入台将长度超过（+2 mm,- 5 mm）约81.8mm(±1.3)的注射器长度规格的示例性注射器插入合适的深度，显示示例性注射器插入过程的鲁棒性取决于注射器的可变性、制造和处理的可变性以及材料的可变性。
A.（ii）实验方法和结果
表1和2分别概括了在测试将示例性注射器插入示例性自动注射装置外壳时使用的示例性仪器和装置部件。
表1：在测试将示例性注射器插入示例性自动注射装置外壳时使用的示例性仪器
描述 制造商
Sortimat组装原型机 Sortimat Technology GmbH & Co.
Zwick力测试器 Zwick
卡尺 VWR International, LLC
表2：在测试将示例性注射器插入示例性自动注射装置外壳时使用的示例性装置部件
项目
第一类型（即类型1）注射器
第二类型（即类型2）注射器
第三类型（即类型3）注射器
HUMIRA®自动注射器子组件
每个插入过程都产生力曲线图，该力曲线图显示在被设置在ComoView®控制监控器上的用户界面上并且被存储在计算机可读存储装置的合适计算机文件（例如电子表格文件）中或原始的.bin文件中。图39图示来自被设置在ComoView®控制监控器上的用户界面的空屏图片。在注射器插入过程期间产生的力曲线可以显示在图39所示的用户界面上，可以指定一个或多个触发条件，并且可以指示检测到触发条件。图40、41和42图示三个类型的测试注射器（类型1注射器、类型2注射器和类型3注射器）在注射器插入过程期间分别产生的力曲线图。
利用三个示例性触发条件，总计450个注射器（每个类型的注射器150个，在每个触发条件处50个注射器）被插入最佳深度，如表3所总结的。每个触发条件包括满足触发力（Y2）和满足由触发滞后（Y滞后）间接表示的较早力。
表3：在测试示例性注射器的插入时使用的三个示例性触发条件的总结
触发力 (Y2) 触发滞后(Y滞后)
0.5 N 2 N
2 N 5 N
5 N 5 N
在每种情形中，在注射器插入过程完成之后，从近端帽24（“帽1”）的近端测量刚性针罩的近端的插入深度。图43图示对于表3中总结的三种示例性触发条件达到不同示例性插入深度（mm，x轴）的测试的类型2注射器的数量（y轴）的直方图。图44图示对于表3中总结的三种示例性触发条件达到不同示例性插入深度（mm，x轴）的测试的类型1注射器的数量（y轴）的直方图。图45图示对于表3中总结的三种示例性触发条件达到不同示例性插入深度（mm，x轴）的测试的类型3注射器的数量（y轴）的直方图。
实验结果表明具有约2N的触发力和约5N的触发滞后的触发条件在实现一致的刚性针罩插入深度方面具有最佳的可重复性。实验结果还表明不同类型的注射器的插入深度存在一些差异。图46图示对于上述触发条件（2N的触发力和5N的触发滞后）达到不同示例性插入深度（mm，x轴）的测试的类型1、类型2和类型3的注射器的数量（y轴）的直方图。
在测试注射器的插入之后，非常轻地向后推压每个类型的注射器的刚性针罩，从而使得刚性针罩的远端静置在近端帽（“帽1”）中的摩擦点处或附近。该较小的调整包括推动刚性针罩约0.1mm的距离。这表示注射器插入过程是推动刚性针罩的远端经过近端帽中的摩擦点一段最小的距离，而刚性针罩的远端的期望静置点实质上是在摩擦点处。图47图示在此较小调整之后达到不同的示例性插入深度（mm，x轴）的测试的类型1、类型2和类型3的注射器的数量（y轴）的直方图。
A.（iii）对刚性针罩在近端帽中的不同角方向的评估
总计300个示例性注射器（每个类型的注射器100个，每个方向25个注射器）被测试，其中，刚性针罩相对于近端帽处于不同示例性角方向（约0º、45º、90º、10º）。图48图示测试的不同角方向。
示例性注射器插入系统插入所有300个注射器使其经过近端帽中的摩擦点，对于不同的测试角方向在力曲线图中未观察到明显差异。然而，由于与近端帽中的摩擦点接合的刚性针罩的锥形部分上的凸棱，45°方向对于类型1和类型3注射器产生锯齿形插入力曲线。类型2注射器的插入在所有四个方向产生锯齿形力曲线。图49-51图示类型1、类型2和类型3的注射器分别在四个示例性方向产生的示例性力曲线。
图52-54图示分别在四个示例性方向示出不同的示例性最大力值（x轴）的测试的类型1、类型2和类型3的注射器的数量的直方图。类型3注射器在用约44.60 N (± 2.9)的最大力插入期间受到最高的最大力，类型1注射器在用约34.08 N (± 2.8)的最大力插入期间受到中间最大力，并且类型2注射器在用约32.35 N (± 2.7)的最大力插入期间受到最低的最大力。对于测试的四个不同方向未观察到明显的力差异。类型2和类型3的注射器在0°方向受到的最大力，而类型1的注射器在90°方向受到最大力。
对于测试的类型1注射器，90°方向导致约34.08 N (± 2.8)的最高插入力，10°方向导致约34.03N (± 1.7)的对比力。在0°方向观察到0.5N的减小，并且在45°方向观察到2N的减小。对测试的类型1注射器的ANOVA分析显示不同的方向在45°方向和10°/ 45° / 90°方向之间产生显著的差异，如图55所示。
对于测试的类型2注射器，0°方向导致约32.35 N (± 2.7)的最高插入力。对于次测试的类型2注射器，在45°和90°方向观察到2N的减小，并且在10°方向观察到1N的减小。对测试的类型2注射器的ANOVA（方差分析）分析显示不同的方向在0°方向和10°/ 45° / 90°方向之间产生显著的差异，如图56所示。
对于测试的类型3注射器，0°方向导致约44.60 N (± 2.9)的最高插入力。在45°和90°方向观察到3N的减小，并且在10°方向观察到1N的减小。对测试的类型3注射器的ANOVA分析显示不同的方向在0°/10°方向和 45° / 90°方向之间产生显著的差异，如图57所示。
由于在方向之间未观察到明显的视觉差异，因此对所有四个方向进行评估，以确定从自动注射装置拆下近端帽所需的示例性力。测试了二十五个自动注射器子组件，以便获得每个类型的注射器的近端帽拆卸力，并且所有四个方向都出现在测试中。
图58图示对于三个类型的测试注射器抵抗不同近端帽拆卸力（N，x轴）的测试注射器的数量（y轴）的直方图。类型1注射器示出具有约11.2 N (± 4.08)的平均力的最高总拆卸力，类型3注射器示出具有约10.6N (± 1.50)的平均力的中间拆卸力，并且类型2注射器示出具有约5.6N (± 0.79)的平均力的最低拆卸力。
A.（iv）测试不同长度的注射器的插入
为了确保示例性注射器插入系统无论注射器长度为多少都能够准确地将刚性针罩和注射器插入特定的深度，对不同示例性长度的注射器进行测试。
在一种方法中，为了测试起见，将孔圈（橡胶O形环）附接到注射器的远端以增加一些测试注射器的长度。示例性橡胶孔圈具有约1.75、2.60和3.63mm的宽度。在另一种方法中，为了测试起见，将钢环安置在注射器的近端、刚性针罩的下方，以增加一些测试注射器的长度。示例性钢环具有约1.57、2.67和3.65 mm的宽度。表4总结了用于延长示例性注射器的示例性橡胶孔圈和钢环。
图59图示装配有用于测试注射器插入的刚性针罩、示例性橡胶孔圈和示例性钢环的示例性注射器。
图60图示安置在示例性注射器的远端以增加注射器的长度的示例性橡胶孔圈。
图61图示安置在示例性注射器的近端、刚性针罩的下方以增加注射器的长度的钢环。
表4：用于延长示例性注射器的示例性项目的总结
延长项目的类型 宽度 (mm)
橡胶孔圈 1.75
橡胶孔圈 2.60
橡胶孔圈 3.63
钢环 1.57
钢环 2.67
钢环 3.65
在另一中方法中，为了测试起见，切割刚性针罩的近端以减小一些测试注射器的长度，进而减小总的注射器插入距离。表5总结了用于加长示例性注射器的不同项目和对刚性针罩施加的切割。表5包括注射器在被延长/缩短之前和之后的长度，以及示例性注射器插入过程所实现的刚性针罩在近端帽中的插入深度。
表5：用于测试注射器的插入的示例性注射器长度的总结
注射器类型 原始长度 (mm) 注射器长度的调整类型 改变后的长度 (mm) 刚性针罩 (RNS) 在近端帽中的插入深度 (mm)
类型 2 81.58 1.75 mm 孔圈 83.33 7.89
类型3 81.71 1.75 mm孔圈 83.46 8.03
类型1 81.33 1.75 mm孔圈 83.08 7.88
类型2 81.56 2.60 mm孔圈 84.16 7.94
类型3 81.58 2.60 mm孔圈 84.18 7.91
类型1 81.52 2.60 mm孔圈 84.12 7.96
类型2 81.48 3.63 mm孔圈 85.11 5.69
类型3 81.61 3.63 mm孔圈 85.24 5.3
类型1 81.27 3.63 mm孔圈 84.9 5.48
类型 2 81.41 1.57 m 钢环 84.12 7.96
类型3 81.65 1.57 m钢环 82.72 8
类型1 81.14 1.57 m钢环 83.8 8.01
类型2 81.5 2.67 mm钢环 83.84 7.94
类型3 81.66 2.67 mm钢环 84.27 3.67
类型1 80.92 2.67 mm钢环 84.52 2.64
类型2 81.12 3.65 mm钢环 85.27 3.05
类型3 81.64 3.65 mm钢环 84.78 3.3
类型1 81.29 3.65 mm钢环 84.11 2.94
类型2 81.31 切割 RNS 80.54 8.56
类型3 81.58 切割RNS 80.69 8.67
类型1 81.31 切割RNS 80.48 8.47
类型2 81.33 切割RNS 79.79 8.28
类型3 81.6 切割RNS 80.15 8.74
类型1 81.04 切割RNS 79.74 8.73
类型2 81.28 切割RNS 77.07 13.71
类型3 81.56 切割RNS 78.75 11.19
类型1 81.2 切割RNS 78.21 10.82
实验结果显示除了长度大于约84mm的注射器之外所有测试注射器都被插入特定的插入深度。以这些大的长度，插入开始于正常起始点之前，这导致在刚性针罩经过近端帽中的摩擦点之后检测到触发条件。结果是，系统未记录触发条件并且继续向外壳中进一步插入注射器。总体测试结果显示当注射器符合供应商规格时示例性注射器插入系统能够适应注射器的可变性、制造和处理的可变性以及材料的可变性。
利用示例性注射器插入系统测试具有破损凸缘的注射器，并将其与不具有破损凸缘的对照注射器进行对比。通过示例性插入系统将具有破损凸缘的注射器插入至最佳插入深度，与对照注射器相比，破损的注射器的力曲线并未显示明显的差异。测试结果显示示例性插入系统的功能和性能并未受注射器中破损的凸缘影响。
利用示例性注射器插入系统测试通过注射器贴条保持在一起的破裂注射器，并将其与完整的对照注射器进行对比。通过示例性插入系统将破裂的注射器插入至最佳插入深度，与对照注射器相比，魄力的注射器的力曲线并未显示明显的差异。测试结果显示示例性插入系统的功能和性能并未受破裂的注射器影响。
B.第二组实验
B.（i）一步式插入阶段
在一组实验中，示例性注射器插入系统被配置为在两个阶段操作：较早的接近阶段和较晚的插入阶段。基于这两个阶段设定注射器插入过程的速度和加速度/减速度设定值。在一些示例性实施例中，接近阶段具有约20000mm/s2的加速度/减速度和约2200mm/分的速度，并且插入阶段具有约80000mm/s2的加速度/减速度和约7500mm/分的速度。在一些示例性实施例中，插入阶段具有约80000mm/s2的加速度/减速度和约3750mm/分的速度。
利用Kistler Group公司制造的ComoView®控制监控器来设定示例性触发条件。每个触发条件包括触发力（Y2）和触发滞后（Y滞后）。
图62图示用户界面，示出了根据“自下”方法的约21N的触发力设定值和约10N的触发滞后设定值。由于在此测试中插入速度快，因此触发条件被设定为与刚性针罩上的Becton Dickinson (BD)logo的远端的力峰值，如图63所示（BD顶部）。
图64图示示例性刚性针罩和相应的力曲线，其中，罩上不同的特征对应于力曲线中不同的特征。触发附加移动被设定为约4.0mm，即，在检测到触发条件之后运动发生器操作注射器移动额外4.0mm。此触发附加移动提供更准确的停止点。
在测试示例性注射器插入系统时随后利用特定参数进行以下步骤。在第一步骤，在将组件安置在注射器插入系统中之前，将注射器插入自动注射装置的外壳中。在第二步骤，将组件安置和联接到注射器插入系统。在第三步骤，执行接近阶段，其中，设置有力传感器的机械构件接近注射器的远端。在第四步骤，当力传感器到达注射器的远端时结束接近阶段。在第五步骤，执行插入阶段，其中使用具有力传感器的机械构件将注射器驱动到外壳中。在第六步骤，当检测到触发条件时结束插入阶段。在第七步骤，执行触发附加移动以在检测到触发条件之后使注射器向外壳中移动额外的4.0mm。在第八步骤，之后结束注射器插入过程，并且利用卡尺测量注射器在外壳中的插入深度。
将一百个注射器插入特定深度，以使刚性针罩的远端位于近端帽的摩擦点处。通过在力曲线中选定在最终特征峰之前的峰并且利用触发附加移动在触发条件之后进一步移动注射器一段距离，可以实现更准确的插入深度。测量每个样本的刚性针罩在近端帽中的插入深度并且识别力曲线中的参数。
图63图示在类型1注射器的注射器插入过程期间产生的示例性力曲线图。图66图示在类型2注射器的注射器插入过程期间产生的示例性力曲线图。图67图示在类型3注射器的注射器插入过程期间产生的示例性力曲线图。
图65图示基于上述注射器插入设定达到示例性插入深度（mm，x轴）的测试注射器的数量（y轴）的直方图。
表6总结了实验结果。
表6：示例性注射器插入系统达到的插入深度（mm）的总结
样本 # 注射器类型1 注射器类型2 注射器类型3 样本 # 注射器类型1 注射器类型2 注射器类型3
1 7.70 7.64 8.00 51 7.92 7.92 7.99
2 7.77 7.49 7.82 52 8.04 7.85 7.96
3 7.7 7.51 7.95 53 7.85 7.71 7.91
4 7.86 7.60 7.92 54 8.70 7.85 7.95
5 7.78 7.77 7.99 55 8.59 7.48 7.97
6 7.97 7.72 7.72 56 7.91 7.60 7.91
7 7.98 8.37 7.78 57 7.77 7.58 8.55
8 7.92 7.66 8.51 58 7.66 7.41 7.83
9 8.67 7.62 7.93 59 7.90 7.64 8.51
10 7.74 7.78 7.91 60 7.74 7.70 7.93
11 7.87 7.50 7.01 61 7.83 7.78 7.89
12 7.87 7.61 8.32 62 7.64 7.68 7.87
13 7.83 7.67 7.78 63 7.78 7.68 8.70
14 7.55 7.82 7.19 64 7.60 7.78 8.06
15 8.89 7.64 7.66 65 7.68 7.82 8.69
16 7.94 7.63 7.36 66 7.58 8.00 8.64
17 7.83 7.62 7.92 67 7.48 7.76 7.81
18 7.85 7.72 7.79 68 7.94 7.49 8.03
19 7.56 7.76 8.02 69 7.79 7.93 7.87
20 8.50 7.77 9.05 70 7.52 7.92 8.05
21 7.91 7.49 8.90 71 7.74 7.45 7.92
22 7.93 8.00 8.11 72 7.93 7.62 8.62
23 7.81 7.61 7.99 73 7.67 7.82 8.66
24 7.92 7.61 8.90 74 7.82 7.68 7.97
25 7.88 7.63 8.00 75 7.85 7.83 7.87
26 7.72 8.41 8.74 76 7.76 7.84 8.05
27 7.68 7.15 8.80 77 8.45 7.46 7.99
28 8.90 7.59 8.74 78 7.72 8.35 8.41
29 8.67 7.73 7.97 79 7.91 7.45 7.85
30 8.06 7.68 8.15 80 7.76 7.78 7.95
31 7.93 7.62 8.01 81 7.82 7.50 7.97
32 7.86 7.63 7.91 82 7.98 7.61 8.37
33 7.92 8.89 7.86 83 8.18 7.78 8.88
34 7.86 8.11 8.10 84 7.91 7.73 7.84
35 7.83 7.92 7.88 85 7.75 7.78 8.72
36 7.58 7.63 7.98 86 7.92 7.68 8.49
37 7.91 7.63 8.66 87 8.87 7.63 8.67
38 8.03 7.87 8.61 88 7.85 7.53 8.01
39 7.98 7.80 8.71 89 8.50 7.64 7.89
40 8.05 7.66 8.66 90 7.79 7.76 7.92
41 8.09 7.81 7.91 91 8.54 7.85 8.02
42 7.85 7.65 7.87 92 7.96 7.68 7.84
43 7.99 7.90 8.69 93 7.82 7.80 8.92
44 8.07 8.64 7.85 94 7.78 7.78 8.77
45 7.92 7.74 8.02 95 8.01 7.27 8.52
46 7.70 7.67 7.88 96 8.06 7.80 8.75
47 7.94 7.78 7.86 97 8.62 7.57 7.93
48 7.78 7.77 8.74 98 8.07 7.16 7.91
49 7.57 8.07 7.91 99 7.88 7.43 8.76
50 7.78 7.72 8.65 100 8.10 7.49 7.91
平均值 7.94 7.77 8.11 平均值 7.94 7.69 8.19
标准差 0.30 0.29 0.45 标准差 0.31 0.20 0.36
以7000mm/分的插入速度，类型1注射器的平均插入深度为约7.94 mm (±0.30)，类型2注射器的平均插入深度为约7.77 mm (±0.29)，以及类型3注射器的平均插入深度为约8.11mm (±0.45)。以3750mm/分的插入速度，类型1注射器的平均插入深度为约7.94 mm (±0.31)，类型2注射器的平均插入深度为约7.69 mm (±0.20)，以及类型3注射器的平均插入深度为约8.19mm (±0.36)。所有测试的刚性针罩都被插入经过近端帽中的摩擦点。插入深度的差异是由刚性针罩的可变性及运动发生器停止速度导致的。
在一组不同的测试中，触发条件设定值对于Y2从20N改变到15N，并且对于Y滞后从10N改变至1N，如图68的用户界面中示出的。新的设定值使得可以设定约6.0mm的开始深度并且对移动超过每个期望深度的触发条件的距离进行调整。对于不同的期望插入深度，改变运动发生器的设定值以在触发附加移动中检测到触发条件之后使注射器和刚性针罩进一步移动一段距离，如表7中所总结的。在此例子中，通过测量在组装的自动注射装置中从近端帽的近端到刚性针罩的近端来测量期望插入深度。此进一步距离被表示为“伺服设定区E”。
表7：期望插入深度和相应的运动发生器的设定值的总结
期望插入深度 (mm) 伺服设定区E (mm)
6.0 4.0
6.5 3.5
7.0 3.0
7.5 2.5
8.0 2.0
8.5 1.5
9.0 1.0
9.5 0.5
10.0 0.0
使用以0.5mm递增的在约6.0mm值约10.0mm范围内的期望插入深度。这提供了在标称深度以上的四个示例性设定点和在标称深度以下的四个示例性设定点。在每个0.5mm间隔处插入二十个类型1注射器。测量每个测试注射器的刚性针罩以及刚性针罩在近端帽中的插入深度。
插入超过7mm插入深度的测试注射器显示在注射器筒插入经过近端帽中的摩擦点时存在较大误差。由于注射器主体的玻璃是光滑的，可以沿远端方向迫使注射器向后退出摩擦点。
图69图示6.0mm的期望深度产生的力曲线。图69示出与注射器筒开始经过近端中的摩擦点相对于的高且尖锐的最终峰。刚好在最终峰之前的第三峰对应于刚性针罩的远端经过近端帽中的摩擦点。
刚性针罩的总长度不是影响达到的插入深度的可变性的重要因素。
对于约10mm的期望插入深度，二十个类型1注射器的平均实际插入深度为约9.93 mm (±0.13)。对于约9.5mm的期望插入深度，二十个类型1注射器的平均实际插入深度为约9.65 mm (±0.17)。对于约9.0mm的期望插入深度，二十个类型1注射器的平均实际插入深度为约9.13 mm (±0.18)。对于约8.5mm的期望插入深度，平均实际插入深度为约8.14 mm (±0.47)。对于约8.0mm的期望插入深度，平均实际插入深度为约7.78 mm (±0.22)。对于约7.5mm的期望插入深度，平均实际插入深度为约7.21 mm (±0.31)。对于约7.0mm的期望插入深度，平均实际插入深度为约7.21 mm (±0.15)。对于约6.5mm的期望插入深度，平均实际插入深度为约7.31 mm (±0.25)。对于约6.0mm的期望插入深度，平均实际插入深度为约6.17 mm (±0.63)。
图70图示，对于不同期望插入深度，针对所达到的实际插入深度（mm，x轴）的测试注射器的数量（y轴）。表8总结了图70所示的实验结果。
表8：期望和实际插入深度的总结
Figure 2012800239435100002DEST_PATH_IMAGE001
Figure 859524DEST_PATH_IMAGE002
Figure 2012800239435100002DEST_PATH_IMAGE003
Figure 88249DEST_PATH_IMAGE004
Figure DEST_PATH_IMAGE005
Figure 867986DEST_PATH_IMAGE006
B（ii）两步式插入阶段
在上述一步式插入阶段中用于插入的速度显示在从ComoView®控制监控器接收到触发指令或信号之后需要较长的时间来停止运动发生器。在一步式插入阶段，选定最终峰之前的峰曲线并且触发附加移动用于在检测到触发条件之后使注射器向外壳中进一步移动一段距离。
通过实验发现，如果注射器插入系统被配置为在三个阶段中操作，则可以完善注射器插入深度的准确性、可靠性和可重复性。在一组实验中：执行较早的接近阶段、中间快速插入阶段和较晚的缓慢插入阶段。基于这三个阶段设定注射器插入过程的速度和加速度/减速度的设定值。快速插入阶段在接近阶段之后开始并且以约30000 mm/s2的加速度/减速度和约7000 mm/分的速度完成约15mm的插入深度。然后，缓慢插入过程以80000 mm/s2的加速度/减速度和约1000 mm/分的速度继续完成要求的剩余距离。在缓慢插入阶段，利用较慢的插入速度显著减小停止运动发生器所需的距离，这使得更精确地停止注射器插入过程。所述插入方法被重新配置为具有三个步骤。较慢的速度提供在检测到触发条件之后约0.2mm时停止。
利用该提高的停止精确度，靠近最后一个力峰的末尾的较低力设定值可以用作触发条件。此触发条件对应于刚性针罩的远端经过近端帽中的摩擦点。这通过利用最后一个力峰的向下斜面上的小力提高了刚性针罩和注射器的深度定位的准确性。之前，在一步式插入阶段，触发条件被设定为最终峰之前的峰，这可能引入基于刚性针罩长度变化的不准确的深度定位。
利用此新的两阶段式插入设定，将总计六十个样本插入近端帽的摩擦点上方或下方。使用沿近端方向超过标称约1.0mm的下方深度设定值和沿远端方向小于标称约1.0mm的上方深度设定值。对于上面的标称设定值，ComoView®控制监控器需要不同的触发条件设定值。对于每个注射器类型（类型1、类型2、类型3），十个注射器被插入标称设定值上方，并且十个注射器被插入标称设定值下方。
图71图示用户界面，示出了触发力为约1N，触发滞后距离上方的示例性触发条件设定值为约1N，并且x轴的范围从约21mm至约25mm。
图72图示空的用户界面和图表，用于绘制注射器插入过程产生的力曲线。图72示出了图71所示的触发力条件设定值。
图73图示用户界面和在注射器插入过程期间示例性的类型1注射器产生的力曲线图。
表9总结了基于六十个测试注射器（每个类型的注射器二十个）两步式插入过程实现的最佳插入深度。
表9：示例性两步式插入过程所实现的最佳插入深度（mm）的总结
样本 # 注射器类型 1 注射器类型2 注射器类型e 3
1 7.80 7.83 7.94
2 8.04 7.79 8.11
3 8.15 7.73 8.00
4 8.06 8.10 7.95
5 8.13 7.88 8.04
6 7.96 7.77 8.04
7 8.05 7.83 8.08
8 8.12 8.00 8.02
9 8.09 7.94 8.00
10 7.82 7.75 8.03
11 7.96 7.86 8.02
12 8.14 7.71 8.15
13 8.09 8.16 8.09
14 7.98 7.93 7.99
15 8.13 7.97 7.93
16 8.19 7.90 7.96
17 8.01 7.80 7.98
18 7.79 7.91 7.94
19 8.14 7.81 7.97
20 8.00 7.72 8.03
平均值 8.0325 7.8695 8.0135
标准差 0.118981 0.122538 0.060199
类型1注射器的平均插入深度为约8.03 mm (±0.12)，类型2注射器的平均插入深度为约7.87 mm (±0.12)，以及类型3注射器的平均插入深度为约8.01 mm (±0.06)。两步式插入过程的插入深度的标准偏差优于之前测试的一步式插入过程约二至四倍。
图74图示对于一步式插入过程和两步式插入过程两者，针对所达到的插入深度（mm，x轴）的每种注射器类型的测试注射器的数量（y轴）。
为了确定两步式插入过程的准确性，评估在示例性触发力以上1.0mm的触发滞后和在示例性触发力以下1.0mm的触发滞后。对于标称下方的情形，使用1.0mm的触发附加移动。
图75图示将类型1注射器插入标称上方1.0mm处所产生的力曲线，并且图76图示将类型2注射器插入标称下方1.0mm处所产生的力曲线。示例性插入系统可以将测试注射器插入最佳插入深度。
表10总结利用示例性两步式插入过程插入的不同示例性注射器所达到的插入深度。
表10：利用示例性两步式插入过程达到的插入深度（mm）的总结
样本 # 注射器类型 1 注射器类型2 注射器类型3
1 9.81 8.99 9.63
2 9.76 9.55 9.76
3 9.78 9.55 8.1
4 9.65 9.68 9.53
5 9.73 8.95 9.62
6 9.62 9.71 9.76
7 9.65 9.66 8.12
8 9.6 7.89 9.54
9 9.8 9.72 9.55
10 9.75 9.65 10.3
平均值 9.715 9.335 9.391
标准差 0.077924 0.583138 0.711578
表11总结利用示例性两步式插入过程插入的不同注射器所达到的插入过程
表11：利用示例性两步插入过程达到的插入深度（mm）的总结
样本 # 注射器类型 1 注射器类型2 注射器类型3
1 7.3 7.66 7.46
2 7.41 7.66 7.37
3 7.44 7.83 7.49
4 7.28 7.81 7.27
5 7.47 7.67 7.44
6 7.34 7.73 7.42
7 7.33 7.71 7.37
8 7.28 7.76 7.28
9 7.26 7.83 7.31
10 7.36 7.65 7.12
平均值 7.347 7.731 7.353
标准差 0.072273 0.072641 0.111161
与一步式插入过程相比，利用两步式插入过程达到完善的插入深度。
VIII. 通过引用的合并
贯穿本申请引用的所有对比文件（包括专利和专利申请）的全部内容通过引用合并于此。这些对比文件中的合适的部件和方法可以选择性地用于本发明及其实施例。此外，在背景技术部分说明的部件和方法是本发明整体的一部分并且在本发明的范围内可以与本发明其它地方描述的部件和方法结合或取代它们。
IX. 等同描述
在描述示例性实施例时，为清楚起见而使用了特定术语。为了描述起见，每个特定术语意在至少包括以类似方式操作进而实现类似目的的所有技术和功能的等同体。此外，在特定示例性实施例包括多个系统元件或方法步骤的一些例子中，这些元件和步骤可以被单个元件或步骤替代。类似地，单个元件或步骤可以被用于相同目的的多个元件或步骤替代。此外，当本文具体描述示例性实施例中的各种性能的参数时，这些参数可以被调大或调小1/20、1/10、1/5、1/3、1/2等或者被调大或调小四舍五入近似值，除非另有说明。此外，尽管已经参照本发明的特定实施例示出和描述了示例性实施例，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以对本发明的形式和细节进行各种替换和改变。此外，其它方面、功能和优点也在本发明的范围内。
示例性流程图是为了例证目的而提供的并且是所述方法的非限制性例子。本领域普通技术人员应该理解，示例性方法可以包括比示例性流程图中所示更多或更少的步骤，并且可以按与图中所示不同的顺序执行示例性流程图中的步骤。

Claims (41)

1. 一种组装用于形成自动注射装置的部件的子组件的方法，所述方法包括：
协作地将自动注射装置的第一部件联接到自动注射装置的第二部件；
检测抵抗第一部件到第二部件的协作联接而施加的一个或多个力；
当核实一个或多个检测到的力满足或不满足一个或多个预定力值时产生触发指令；以及
响应于触发指令而自动控制第一部件到第二部件的协作联接。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，当在第一部件移动的第一预定距离内第一检测到的力匹配第一预定力范围时产生触发指令。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，当在第一部件移动的预定距离范围内多个检测到的力匹配预定力范围时产生触发指令。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，当一个或多个检测到的力匹配力曲线的预定特征时产生触发指令。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述力曲线的预定特征是峰。
6. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述力曲线的预定特征是谷。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述触发指令表示第一部件已经到达相对于第二部件的期望位置，并且其中，控制第一部件到第二部件的协作联接包括：
终止第一部件到第二部件的协作联接。
8. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
确定已经朝向第二部件驱动第一部件一段预定距离；以及
减慢第一部件朝向第二部件的移动速率。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中，当一个或多个检测到的力低于一个或多个预定力值时产生触发条件，表示位于第一部件和第二部件之间的偏置机构缺失，并且其中，控制第一部件到第二部件的协作联接包括：
终止第一部件到第二部件的协作联接；以及
丢弃第一部件和第二部件。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中，当一个或多个检测到的力高于一个或多个预定力值时产生触发条件，表示位于第一部件和第二部件之间的偏置机构与第一部件和第二部件未对齐，并且其中，控制第一部件到第二部件的协作联接包括：
终止第一部件到第二部件的协作联接；以及
丢弃第一部件、第二部件和偏置机构。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中，触发指令表示第一部件与第二部件不适当地组装在一起，并且其中，控制第一部件到第二部件的协作联接包括：
终止第一部件到第二部件的协作联接；以及
丢弃第一部件和第二部件。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中，触发指令表示第一部件与第二部件适当地组装在一起，并且其中，控制第一部件到第二部件的协作联接包括：
终止第一部件到第二部件的协作联接；以及
提供适当地组装了第一部件和第二部件的指示。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中，该子组件是注射器外壳子组件，该第一部件是可展开以保护注射针头的护罩，并且该第二部件是用于可移动地将注射器保持在自动注射装置中的注射器托架。
14. 根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
通过在将护罩协作地联接到注射器托架之后部分地展开护罩来测试护罩的展开；
检测部分展开护罩期间产生的一个或多个力；以及
基于部分展开护罩期间检测到的一个或多个力，自动确定是否成功地展开了护罩。
15. 根据权利要求1所述的方法，其中，该子组件是启动机构子组件，第一部件是活塞，并且第二部件是被配置为致动活塞的启动主体。
16. 根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
检测将活塞协作地联接到启动主体之后产生的一个或多个力；以及
基于将活塞组装到启动主体之后检测到的一个或多个力，测试活塞与启动主体的不期望的脱离。
17. 根据权利要求1所述的方法，其中，第一部件是注射器组件，并且第二部件是外壳组件，注射器组件包括其外表面上的一个或多个结构特征，外壳组件包括其内表面上的摩擦点，并且其中，当注射器组件的一个或多个结构特征被插入经过外壳组件的摩擦点时产生一个或多个检测到的力。
18. 根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
提供注射器组件，所述注射器组件包括：
用于保存治疗剂的注射器主体，该注射器主体具有近端和远端，
联接到注射器主体的近端的针头，以及
设置在针头上并且联接到注射器主体的近端以便保护性地覆盖针头的刚性针罩；
其中，所述一个或多个结构特征被设置在刚性针罩的外表面上。
19. 根据权利要求18所述的方法，进一步包括：
提供自动注射装置的外壳组件，该外壳组件包括：
在近端和远端之间延伸的外壳主体，该外壳主体包括用于容纳注射器组件的注射器主体的内孔，以及
联接到外壳主体的近端的针帽，该针帽包括用于容纳注射器组件的刚性针罩的内孔；
其中，所述外壳组件中的摩擦点被设置在针帽的内孔中。
20. 一种组装用于形成自动注射装置的部件的子组件的系统，所述系统包括：
用于将自动注射装置的第一部件协作地联接到自动注射装置的第二部件的组装台；
被配置为检测抵抗第一部件到第二部件的协作组装而施加的一个或多个力的力检测机构；以及
被编程为当核实一个或多个检测到的力满足或不满足一个或多个预定力值时自动产生触发指令的控制器；
其中，该组装台被配置为响应于触发指令而自动控制第一部件到第二部件的协作联接。
21. 根据权利要求20所述的系统，其中，该子组件是注射器外壳子组件，第一部件是可展开以保护注射针头的护罩，并且第二部件是用于可移动地将注射器保持在自动注射装置中的注射器托架。
22. 根据权利要求21所述的系统，其中，该组装站进一步被配置为通过在将护罩组装到注射器托架之后部分地展开护罩来测试护罩的展开，其中，力检测机构被进一步配置为检测部分展开护罩期间产生的一个或多个力，并且其中，控制器进一步被编程为基于部分展开护罩期间检测到的一个或多个力来确定是否成功地展开了护罩。
23. 根据权利要求20所述的系统，其中，该子组件是启动机构子组件，第一部件是活塞，并且第二部件是配置为致动活塞的启动主体。
24. 根据权利要求23所述的系统，其中，力检测机构被进一步配置为检测将活塞组装到启动主体之后产生的一个或多个力，并且其中，控制器被进一步编程为基于将活塞组装到启动主体之后检测到的一个或多个力测试活塞与启动主体的不期望的脱离。
25. 根据权利要求20所述的系统，其中，该第一部件是注射器组件，并且第二部件是外壳组件，注射器组件包括其外表面上的一个或多个结构特征，外壳组件包括其内表面上的摩擦点，并且其中，当注射器组件的一个或多个结构特征被插入经过外壳组件的摩擦点时产生一个或多个检测到的力。
26. 根据权利要求25所述的系统，其中，所述注射器组件包括：
用于保存治疗剂的注射器主体，该注射器主体具有近端和远端；
联接到注射器主体的近端的针头；以及
设置在针头上并且联接到注射器主体的近端以便保护性地覆盖针头的刚性针罩；
其中，一个或多个结构特征被设置在刚性针罩的外表面上。
27. 根据权利要求26所述的系统，所述外壳组件包括：
在近端和远端之间延伸的外壳主体，该外壳主体包括用于容纳注射器组件的注射器主体的内孔；以及
联接到外壳主体的近端的针帽，该针帽包括用于容纳注射器组件的刚性针罩的内孔；
其中，外壳组件中的摩擦点被设置在针帽的内孔中。
28. 根据权利要求20所述的系统，其中，所述触发指令表示第一部件已经到达相对于第二部件的期望位置，并且其中，组装台被配置为响应于触发指令而终止第一部件到第二部件的协作联接。
29. 根据权利要求20所述的系统，其中，所述控制器被进一步编程为确定已经朝向第二部件驱动第一部件一段预定距离，并且其中，组装台被进一步配置为当驱动第一部件一段预定距离时减慢第一部件朝向第二部件移动的速率。
30. 根据权利要求20所述的系统，其中，所述控制器被编程为当一个或多个检测到的力低于一个或多个预定力值时产生触发条件，表示位于第一部件和第二部件之间的偏置机构缺失，并且其中，所述组装台被进一步配置为响应于触发指令而终止第一部件到第二部件的协作联接并且丢弃第一部件和第二部件。
31. 根据权利要求20所述的系统，其中，所述控制器被编程为当一个或多个检测到的力高于一个或多个预定力值时产生触发条件，表示位于第一部件和第二部件之间的偏置机构与第一部件和第二部件未对齐，并且其中，组装台被进一步配置为响应于触发条件而终止第一部件到第二部件的协作联接并且丢弃第一部件、第二部件和偏置机构。
32. 根据权利要求20所述的系统，其中，所述控制器被编程为产生表示第一部件与第二部件未适当地组装在一起的触发指令，并且其中，组装台被进一步配置为响应于触发指令而终止第一部件到第二部件的协作联接并且丢弃第一部件和第二部件。
33. 根据权利要求20所述的系统，其中，所述控制器被编程为表示第一部件与第二部件适当地组装在一起的触发指令，并且其中，组装台被进一步配置为响应于触发指令而终止第一部件到第二部件的协作联接并且提供适当地组装了第一部件和第二部件的指示。
34. 一种组装自动注射装置的方法，所述方法包括：
将自动注射装置的注射器组件插入自动注射装置的外壳组件中，该注射器组件包括大于第二外径的第一外径，外壳组件的内表面具有摩擦点；
检测当注射器组件的第一外径和第二外径被插入经过外壳组件中的摩擦点时产生的一个或多个力；
当一个或多个检测到的力匹配一个或多个预定力值时产生触发指令；以及
响应于触发指令而控制注射器组件向外壳组件中的插入。
35. 根据权利要求34所述的方法，进一步包括：
提供注射器组件，所述注射器组件包括：
用于保存治疗剂的注射器主体，该注射器主体具有近端和远端，
联接到注射器主体的近端的针头，以及
设置在针头上并且联接到注射器主体的近端以便保护性地覆盖针头的刚性针罩。
36. 根据权利要求35所述的方法，其中，所述第一外径对应于从刚性针罩的外表面突起的第一特征。
37. 根据权利要求36所述的方法，其中，所述第一特征被设置在刚性针罩的远端、邻近注射器主体的近端。
38. 根据权利要求35所述的方法，其中，所述第一外径对应于从注射器主体的外表面突起的第一特征。
39. 根据权利要求38所述的方法，其中，所述第一特征被设置在注射器主体的近端。
40. 根据权利要求35所述的方法，进一步包括：
提供自动注射装置的外壳组件，该外壳组件包括：
在近端和远端之间延伸的外壳主体，该外壳主体包括用于容纳注射器组件的注射器主体的内孔，以及
联接到外壳主体的近端的针帽，该针帽包括用于容纳注射器组件的刚性针罩的内孔；
其中，外壳组件的摩擦点被设置在针帽的内孔中。
41. 根据权利要求34所述的方法，其中，产生触发指令包括：
使第一时刻产生的第一检测到的力值匹配第一预定力值；
使第二较晚时刻产生的第二检测到的力值匹配第二预定力值；以及
确定在注射器组件插入外壳组件的预定插入范围内检测到第一检测到的力值和第二检测到的力值。
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