CN105031775B - 高压注射器活塞对接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压注射器活塞对接装置及方法，其包括：顶针、至少部分容纳顶针的顶针容纳部、与顶针容纳部固定连接的顶针连接块、与顶针连接块抵靠接触的外壳上端盖、与外壳上端盖相邻且在径向方向伸缩的若干个卡爪、可在圆周方向运动的销轴、具有一对槽道的外壳、位于外壳下方的外壳下端盖、套设在顶针上的顶针弹簧、设置在顶针下方的光断续器、与相应卡爪配合的若干个卡爪轴承、被外壳收容并固定的光断续器的芯部、以及固定设置在芯部下方的扭簧。本发明结构简单，安装方便，可实现针筒自动对接，便于操作，确保工作可靠性。

Description

高压注射器活塞对接装置及方法

技术领域

本发明涉及一种高压注射器活塞对接装置及方法。

背景技术

目前市场上大部分高压注射器产品在针筒安装固定后，针筒内的柱塞与高压注射注推杆上的活塞需人为旋转调整对齐，操作不便。更重要的是，当针筒拔出后，再次安装时，由于针筒柱塞不处于出厂位置，无法实现自动对接，此时对接更加困难，给护士操作带来很大不便。另外市场上还出现一款高压注射器产品，在插入针筒后，针筒可直接自动对接，但其对接装置结构非常复杂，而且安装方式也比较困难。

发明内容

鉴于上述情况，本发明目的是为了一种高压注射器活塞对接装置及方法，以实现针筒自动对接，便于操作。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高压注射器活塞对接装置，其包括：顶针、至少部分容纳顶针的顶针容纳部、与顶针容纳部固定连接的顶针连接块、与顶针连接块抵靠接触的外壳上端盖、与外壳上端盖相邻且在径向方向伸缩的若干个卡爪、可在圆周方向运动的销轴、具有一对槽道的外壳、位于外壳下方的外壳下端盖、套设在顶针上的顶针弹簧、设置在顶针下方的光断续器、与相应卡爪配合的若干个卡爪轴承、被外壳收容并固定的光断续器的芯部、以及固定设置在芯部下方的扭簧。

在上述技术方案的基础上，进一步包括如下技术方案：

所述顶针为三段式结构，顶部设有倒角，中部为一凸缘；底部为一细长杆并套设在顶针弹簧上。

所述顶针容纳部中心设有两级阶梯孔，第一级阶梯孔与顶针的顶部配合，第二级阶梯孔与顶针的凸缘配合，同时顶针容纳部两侧设有顶针容纳部肋板。

所述顶针连接块上设有三个定位销轴，上端面的两个定位销轴与针筒容纳部的定位销孔配合，下端面上的定位销与芯部上的定位销孔配合，顶针连接块中间设有两级阶梯孔，顶针连接块的第一级阶梯孔与顶针弹簧配合。

所述卡爪与卡爪轴承配合，且卡爪轴承放置于芯部的凹槽轨道中，卡爪沿外壳的上端凹槽做滑杆运动。

所述销轴在槽道内圆周运动，而槽道两侧面过轴心并且所成夹角在45度到55度之间。

所述扭簧为卷簧，或弹簧，且两端分别插入芯部和外壳下端盖中。

所述芯部由两级凸台组成，第一级凸台上设有收容光断续器的光断续器容纳槽，而第二级凸台上开有与卡爪轴承配合的凹槽轨道，同时第二级凸台下部沿着直径方向设有用于容纳销轴的一通孔。

其进一步包括针筒柱塞，而针筒柱塞内部设有容纳孔，并在其两侧对称设有90度凹槽、柱塞推注工作面、柱塞回拉工作面、和拉耳斜面。

在上述基础上，进一步包括如下方法：

将带有柱塞的针筒插入针筒座，中央控制器通过电机驱动处于零位的高压注射器活塞对接装置向前运动，寻找针筒柱塞；

在高压注射器活塞对接装置向前运动过程中，顶针接触柱塞容纳孔并开始压缩，同时卡爪开始在柱塞拉耳斜面的约束下，向内收缩，通过转动芯部给扭簧施加扭矩；

当卡爪伸出端底面越过柱塞回拉工作面时，由于卡爪不在受柱塞约束，在扭簧转矩作用下，卡爪会再次弹出；

当顶针下部完全遮住位于芯部的光断续器时，高压注射器活塞对接装置停止运动，至此对接工作完成。

优选地，在旋转针筒45度之前，由于柱塞凹槽设有空旋程，高压注射器活塞对接装置无反应，当针筒旋转45后继续旋转时，柱塞凹槽一侧工作面开始于顶针容纳部肋板接触，并带动顶针容纳部、顶针连接块及芯部一同旋转，此时卡爪开始缩回，当针筒旋转90度时，卡爪完全缩回，此时高压注射器活塞对接装置完全与针筒柱塞分离，针筒即可拔出。

由于上述技术方案的运用，本发明具有下列优点：

结构简单，安装方便，可实现针筒自动对接，便于操作，确保工作可靠性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的前半部的分解图。

图3为本发明的后半部的分解图。

图4为本发明的顶针容纳部的剖面图。

图5为本发明的顶针连接块的局部剖视图。

图6为本发明的针筒柱塞剖面图。

图7为本发明的针筒柱塞仰视图。

具体实施方式

实施例：如图1-7所示，本发明提供一种高压注射器活塞对接装置的具体实施例，其包括顶针1、至少部分容纳顶针1的顶针容纳部2、与顶针容纳部2固定连接的顶针连接块3、与顶针连接块3抵靠接触的外壳上端盖4、与外壳上端盖4相邻且在径向方向伸缩的若干个卡爪5、可在圆周方向运动的销轴6、具有一对槽道的外壳7、位于外壳7下方的外壳下端盖8、套设在顶针1上的顶针弹簧9、设置在顶针1下方的光断续器10、与相应卡爪5配合的若干个卡爪轴承11、被外壳7收容并固定的光断续器10的芯部12、以及固定设置在芯部12下方的扭簧13。

顶针1优选为三段式结构设计，顶部设有倒角；中部为一凸缘，具有定位与限位作用；底部用于套装顶针弹簧9，通过顶针1的压缩弹出运动，切断光断续器10的光信号，产生电信号。

顶针容纳部2中心设有两级阶梯孔，第一级阶梯孔与顶针1的顶部配合，第二级阶梯孔与顶针1的中部凸缘配合，起到定位与限位作用。顶针容纳部2两侧设有顶针容纳部肋板201，螺钉通孔202，定位销孔203。顶针容纳部肋板201与柱塞凹槽1402两端面配合。当旋转针筒活塞时，活塞凹槽1402端面与顶针容纳部肋板201配合，带动芯部12旋转。螺钉通孔202与顶针连接块3上的螺钉通孔302及芯部12上的螺钉孔配合，通过一个细长螺钉，将三者固定在一起。定位销孔203与顶针连接块3上端面上的定位销轴301配合，起到定位及传递力的作用。

顶针连接块3上设有三个定位销轴301，上端面的两个定位销轴301与针筒容纳部2的定位销孔203配合。下端面上的定位销与芯部12上的定位销孔配合。顶针连接块3一侧设有凸台305，对其下端的外壳上端盖4起限位作用，限制其轴向移动。顶针连接块3中间设有两级阶梯孔303。第一级阶梯孔与顶针弹簧9配合，起到对其定位作用。

外壳上端盖4中间有一通孔，与芯部12的上端部配合。

卡爪5与卡爪轴承11配合，卡爪轴承11放置于芯部12的凹槽轨道中，卡爪5可沿外壳7的上端凹槽做滑杆运动。卡爪5的伸出端上表面为一斜面，与底面的夹角在45度到75度间，优选60度。卡爪5的底面为工作面，在活塞回拉时，与针筒内的柱塞凸台配合，从而钩住柱塞，进行回拉。卡爪5优选4个，并对称布置。

外壳7的上端开有凹槽，优选4个，用于限位卡爪，使之可以伸出与缩回。在外壳7中上部开有两个槽道，与销轴6配合，起到轴向与周向的限位作用。槽道两侧面过轴心并且所成夹角在45度到55度之间。

外壳下端盖8用于封闭外壳下部，并固定扭簧13。

扭簧13可选卷簧，也可选弹簧，本例中选取弹簧。扭簧13上下有两个伸出端，分别插入芯部12和外壳下端盖8中。

顶针弹簧9一端连接顶针1中部凸缘下端面，一端固定于连接块3的中间阶梯孔303的第一阶级孔中。

光断续器10卡在芯部12的上端部上，其引出的线通过芯部12的偏心轴孔接出，然后通过外壳7或者外壳下端盖8上开的小孔接到活塞外部，最后连接到信号采集器上。引出线和开的小孔在图中未画出。

芯部12由两级凸台组成。第一级凸台上设有光断续器容纳槽，并且设有一个定位销孔，两个螺钉孔。第二级凸台上开有呈梅花形的凹槽轨道，与卡爪轴承11配合。沿着凸台轴心方向设有一偏心轴孔，用于引出光断续器上的信号线。在第二级凸台下部沿着直径方向设有一通孔，用于容纳销轴6。

如图6-7所示，其为与活塞对接装置配合的针筒柱塞14，针筒柱塞14内部设有容纳孔1401，并在其两侧对称设有90度凹槽1402，柱塞推注工作面1403、柱塞回拉工作面1404、和拉耳斜面1405，优选60度。

工作时，步骤如下：

将高压注射器活塞对接装置按上述配合关系进行组装；

当针筒插入针筒座时，会给中央控制器一个信号，然后驱动高压注射器活塞对接装置向前运动，寻找针筒柱塞；

顶针1的顶部与柱塞容纳孔1401的上端面接触，然后高压注射器活塞对接装置继续向前运动，顶针1受压，通过顶针弹簧9沿活塞对接装置的轴向方向开始缩回；

卡爪5伸出端的上表面开始与柱塞拉耳斜面1405接触，在活塞对接装置向前运动时，受柱塞拉耳斜面1405约束，卡爪5在伸出端上表面的作用下会向内缩回，并通过卡爪轴承11在芯部12第二级凸台上的凹槽轨道的作用下，带动芯部12旋转，此时扭簧13开始受力。在芯部12旋转时，由上述配合关系可知，针筒容纳部2、顶针连接块3及外壳上端盖4会跟着同步运动。当卡爪5完全缩回时，销轴6会从外壳7上槽道的一端周向运动到另一端。

在活塞对接装置向前运动过程中，当卡爪5伸出端的下底面越过柱塞回拉工作面1404时，由于不受任何约束，并且在扭簧13的作用下，芯部12会回转，卡爪轴承11在芯部凹槽轨道的作用下，会使从爪5的伸出端再次弹出。

在顶针1向前运动到一段距离后，其下端会完全切断光断续器，然后中央控制器会根据采集器采集到的数据控制活塞对接机构停止向前运动。

至此，对接过程完成，且顶针容纳部2的肋板201处于90度凹槽1402的中间部位。当针筒推注时，活塞对接装置的外壳上端盖4的上表面为工作面，与柱塞推注工作面1403配合，推着柱塞向前运动。当针筒吸药时，卡爪5伸出端的下表面为工作平面，与柱塞回拉工作面1404配合，钩住柱塞进行回拉。

在拆卸针筒时，需要旋转针筒90度。在选择45度之前，实际上此阶段是一个空旋程，活塞对接装置无任何变化。在旋转到45度时，90度凹槽1402的一端开始于顶针容纳部2的肋板201接触，在旋转余下的角度时，在肋板201的作用下，顶针容纳部2会随着柱塞一起旋转。由于顶针容纳部2与顶针连接块4及芯部12已通过定位销轴与细长螺钉连为一体，此时，芯部12也会随着柱塞一起旋转。

芯部12在旋转时，会驱动位于其凹槽轨道中的卡爪轴承运动，使芯部12在旋转过程中，卡爪缩回，当卡爪完全缩回时，柱塞与活塞对接装置在轴向方向上无任何限制关系，针筒即可拔出。

针筒拔出后，在扭簧13的作用下，芯部12会回转，卡爪轴承11在芯部凹槽轨道的作用下，会使卡爪5的伸出端再次弹出。

另一方面，在针筒拔出过程中，顶针1会回弹，从而顶针1下部会离开光断续器，光断续器感知这一动作并将信号传给采集卡，中央控制器根据采集卡的传来的信息，在针筒拔出后控制活塞对接装置回到初始位置即零位。

所述活塞对接方法的原理过程、实现方式如下：

将带有柱塞的针筒插入针筒座，中央控制器通过电机驱动处于零位的高压注射器活塞对接装置向前运动，寻找针筒柱塞。

在高压注射器活塞对接装置向前运动过程中，顶针接触柱塞容纳孔并开始压缩，同时卡爪开始在柱塞拉耳斜面的约束下，向内收缩，通过转动芯部给扭簧施加扭矩。

当卡爪伸出端底面越过柱塞回拉工作面时，由于卡爪不在受柱塞约束，在扭簧转矩作用下，卡爪会再次弹出。

当顶针下部完全遮住位于芯部的光断续器时，活塞对接装置停止运动。至此，对接工作完成。

当拔出针筒时，高压注射器活塞对接装置会与针筒柱塞分离，然后退回活塞对接装置初始位置。

分离具体过程：

在旋转针筒45度之前，由于柱塞凹槽设有空旋程，高压注射器活塞对接装置无反应。

当针筒旋转45后继续旋转时，柱塞凹槽一侧工作面开始与顶针容纳部肋板接触，并带动顶针容纳部、顶针连接块及芯部一同旋转，此时卡爪开始缩回，当针筒旋转90度时，卡爪完全缩回，此时高压注射器活塞对接装置完全与针筒柱塞分离，针筒即可拔出。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于其包括：顶针、至少部分容纳顶针的顶针容纳部、与顶针容纳部固定连接的顶针连接块、与顶针连接块抵靠接触的外壳上端盖、与外壳上端盖相邻且在径向方向伸缩的若干个卡爪、可在圆周方向运动的销轴、具有一对槽道的外壳、位于外壳下方的外壳下端盖、套设在顶针上的顶针弹簧、设置在顶针下方的光断续器、与相应卡爪配合的若干个卡爪轴承、被外壳收容并固定的光断续器的芯部、以及固定设置在芯部下方的扭簧。

2.根据权利要求1所述的一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于：所述顶针为三段式结构，顶部设有倒角，中部为一凸缘；底部为一细长杆并套设在顶针弹簧上。

3.根据权利要求1所述的一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于：所述顶针容纳部中心设有两级阶梯孔，第一级阶梯孔与顶针的顶部配合，第二级阶梯孔与顶针的凸缘配合，同时顶针容纳部两侧设有顶针容纳部肋板。

4.根据权利要求1所述的一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于：所述顶针连接块上设有三个定位销轴，上端面的两个定位销轴与顶针容纳部的定位销孔配合，下端面上的定位销与芯部上的定位销孔配合，顶针连接块中间设有两级阶梯孔，顶针连接块的第一级阶梯孔与顶针弹簧配合。

5.根据权利要求1所述的一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于：所述卡爪与卡爪轴承配合，且卡爪轴承放置于芯部的凹槽轨道中，卡爪沿外壳的上端凹槽做滑杆运动。

6.根据权利要求1所述的一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于：所述销轴在槽道内圆周运动，而槽道两侧面过轴心并且所成夹角在45度到55度之间。

7.根据权利要求1所述的一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于：所述扭簧两端分别插入芯部和外壳下端盖中。

8.根据权利要求1所述的一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于：所述芯部由两级凸台组成，第一级凸台上设有收容光断续器的光断续器容纳槽，而第二级凸台上开有与卡爪轴承配合的凹槽轨道，同时第二级凸台下部沿着直径方向设有用于容纳销轴的一通孔。

9.根据权利要求1所述的一种高压注射器活塞对接装置，其特征在于：其进一步包括针筒柱塞，而针筒柱塞内部设有容纳孔，并在其两侧对称设有90度凹槽、柱塞推注工作面、柱塞回拉工作面、和拉耳斜面。

10.一种具有权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述高压注射器活塞对接装置的方法，其特征在于其包括：

将带有柱塞的针筒插入针筒座，中央控制器通过电机驱动处于零位的高压注射器活塞对接装置向前运动，寻找针筒柱塞；

在高压注射器活塞对接装置向前运动过程中，顶针接触柱塞容纳孔并开始压缩，同时卡爪开始在柱塞拉耳斜面的约束下，向内收缩，通过转动芯部给扭簧施加扭矩；

当卡爪伸出端底面越过柱塞回拉工作面时，由于卡爪不在受柱塞约束，在扭簧转矩作用下，卡爪会再次弹出；

当顶针下部完全遮住位于芯部的光断续器时，高压注射器活塞对接装置停止运动，至此对接工作完成。