CN109675149A - 一种医用注射器的自动对接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用注射器的自动对接装置。对接装置用于将注射泵与注射器自动连接，其中，注射器包括针筒本体、橡胶塞和活塞座；对接装置包括卡爪伸缩结构和实时位置侦测结构。实时位置侦测结构用于实时侦测注射泵与注射器活塞座的相对位置。卡爪伸缩结构用于注射泵与注射器活塞座进行连接，卡爪伸缩结构包括推杆盖、斜导座、滑动销和滑槽板、推杆座、以及顶板等部件。对接装置用于特定的注射器，实现特定注射器与注射泵自动对接，并且可以实时的侦测推杆与注射器的相对位置，同时可以驱动注射器活塞前进或后退运动。

Description

一种医用注射器的自动对接装置
技术领域
本发明涉及医用注射泵以及注射器，特别涉及一种医用注射器的自动对接装置。
背景技术
现有的注射泵与注射器的对接方式比较繁琐，往往需要注射器内的活塞座在特定的位置才可以装载到注射泵上，否则不能正常工作。并且设备不能侦测推杆与注射器的实时位置，不能侦测注射器活塞座是否夹持到位，对注射精度、吸药精度产生不利影响，增加用户(诸如医护工作者)的工作量。
因此，本领域迫切需要开发一种医用注射器的自动对接装置，所述装置可以使注射器与注射泵自动对接，又可以实时的侦测推杆与注射器的相对位置，同时可以驱动注射器活塞座前进或后退运动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医用注射器的自动对接装置，用于特定的注射器，实现特定注射器与注射泵自动对接，并且可以实时的侦测推杆与注射器的相对位置，同时可以驱动注射器活塞前进或后退运动。
本发明提供了一种医用注射器的自动对接装置，所述对接装置用于将注射泵与注射器自动连接，其中所述注射器包括针筒本体、橡胶塞和活塞座；所述对接装置包括卡爪伸缩结构和实时位置侦测结构。所述实时位置侦测结构用于实时侦测所述注射泵与所述注射器活塞座的相对位置。所述卡爪伸缩结构用于所述注射泵与所述注射器活塞座进行连接，并且所述卡爪伸缩结构在从近端至远端方向上包括以下部件：推杆盖；斜导座、滑动销和滑槽板；推杆座；以及顶板。
在另一优选例中，所述推杆盖具有一推杆盖本体以及推杆盖圆锥顶，其中，所述推杆盖圆锥顶的外表面与所述注射器的橡胶塞的内表面是适型的。
在另一优选例中，所述斜导座与所述顶板相连接，且所述斜导座上设有N个斜导面，所述斜导面设有斜导槽，其中所述斜导槽用于容纳滑动销并允许所述滑动销滑动，其中N为≥3的正整数。
在另一优选例中，所述滑动销包括滑动销柱和滑动销板，其中所述滑动销板设有可容纳于所述斜导槽之内并可在所述斜导槽内进行滑动的滑动块。
在另一优选例中，所述滑槽板上设有腰槽孔，所述腰槽孔用于容纳所述滑动销柱并允许所述滑动销柱在所述腰槽孔中滑动。
在另一优选例中，所述的顶板用于驱动所述斜导座在所述对接装置的轴向发生移动；其中，外推管静止，当所述顶板向近端滑动时，所述滑动销柱在径向上向内收拢；而当所述顶板向远端滑动时，所述滑动销柱在径向上向外突出。
在另一优选例中，所述推杆座用于容纳所述的斜导座和所述顶板。
在另一优选例中，所述顶板上设有导向槽，所述推杆座内表面设有导向筋，所述顶板与推杆座滑动配合，所述顶板导向槽可以沿着所述推杆座导向筋滑动，且推杆座与顶板实现旋转同步。
在另一优选例中，所述装置还包括外推管和内推杆，其中，所述内推杆位于所述外推管内部。
在另一优选例中，所述装置还包括活塞销，所述顶板上设有顶板腰槽，所述顶板与所述活塞销通过顶板腰槽间隙配合，所述活塞销与内推杆通过销孔过盈连接，实现内推杆与顶板轴向连动，且顶板可以绕内推杆轴旋转(优选旋转预定角度或一定角度)。
在另一优选例中，所述外推管上设有对称竖向腰槽，用于所述顶板前后移动；和/或，所述外推管上设有对称横向腰槽，用于所述推杆座的旋转。
在另一优选例中，所述推杆座上设有定位销孔，并装配有旋转定位销；
并且所述旋转定位销穿过外推管横向腰槽，用于限制推杆座相对于外推管的轴向移动，且允许所述推杆座绕外推管轴旋转(优选旋转预定角度或一定角度)。
在另一优选例中，所述内推杆与顶板之间设有扭簧，用于卡爪伸缩结构的旋转复位缩回。
在另一优选例中，所述推杆座设有近端推杆座凸台，所述推杆座还设有三角槽。
在另一优选例中，所述活塞座上设有活塞座筋条，若滑动销处于伸出状态，在旋转注射器时，活塞座筋条与推杆座凸台接触，从而带动推杆座旋转，由于活塞销和所述三角槽的约束作用，使顶板向左运动，此时滑动销缩回，从而实现注射器从所述卡爪伸缩结构脱出。所述顶板具有特征顶板扭簧插孔，内推杆具有特征内推杆扭簧插孔，扭簧的两端分别放置于所述内推杆扭簧插孔内，当通过旋转注射器带动推杆座旋转使注射器脱出后，在扭簧的弹力作用下，活塞座复位。
在另一优选例中，所述实时位置侦测结构包括活塞顶针、磁铁、弹簧、和传感器组件。
在另一优选例中，在实时位置侦测结构中，在从近端至远端的方向上，活塞顶针，磁铁，弹簧依次设置于所述推杆座内；并且所述传感器组件设于所述内推杆近端。
在另一优选例中，所述推杆座上设有推杆座沉孔，所述活塞顶针、磁铁、弹簧位于所述推杆座内的特征推杆座沉孔内。
在另一优选例中，在内推杆在轴向上驱动推杆座前进时，所述活塞顶针与所述磁铁连动，所述活磁铁可以在推杆座沉孔内滑动，并可以通过弹簧复位，所述传感器组件与所述磁铁配合，用于实时输出推杆座与活塞座相对位置的相应信号。
在另一优选例中，所述推杆盖本体的远端设有圆弧槽，所述推杆座设有圆弧槽，当所述滑动销柱在所述滑动销滑动时，所述滑动销柱由所述推杆座圆弧槽和所述推杆盖圆弧槽包裹，从而实现所述滑动销在推杆盖和推杆座形成的圆弧槽内滑动。
在另一优选例中,N为3-36。
在另一优选例中,N为3、4、5、6、8、10、或12。
在另一优选例中，每个斜导面1801分别设有各自的斜导槽，并且各斜导槽的形状是相同的。
在另一优选例中，所述外推管长度小于内推杆的长度。
在另一优选例中，所述外推管的近端嵌入所述推杆座。
在另一优选例中，所述外推管与内推杆之间有滑动间隙。(所述滑动间隙用于延迟推动)。
在另一优选例中，所述传感器组件包括霍尔元件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。应理解，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施实例，本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施实例。
图1为配套本发明实例的一种注射器的分解立体图
图2为图1注射器的纵轴剖面图
图3为一种自动对接装置的分解立体图
图4为一种自动对接装置卡爪结构的分解立体图
图5为一种自动对接装置卡爪收回状态的纵向剖面图
图6为一种自动对接装置卡爪伸出状态的纵向剖面图
图7为一种自动对接装置的实时位置侦测结构的纵向剖面图
附图中各标记如下：
1针筒 2橡胶塞 3活塞座
4注射器 5滑槽板 6推杆座 7顶板 8扭簧 9外推管 10内推杆 11传感器组件 12磁铁 13活塞销 14弹簧 15旋转定位销 16活塞顶针 17滑动销 18斜导座19推杆盖 20滑动间隙
301活塞座法兰面 302活塞座筋条 303活塞座底部端面
501滑槽板腰槽
601推杆座台阶面 602推杆座圆弧槽 603推杆座凸台 604定位销孔
605推杆座沉孔 606、607推杆座三角槽 608推杆座导向筋
701顶板外圆柱面 702顶板内圆柱面 703顶板端面 704顶板扭簧插孔
705顶板导向槽 706顶板腰槽
901对称竖向腰槽 902对称横向腰槽
1001内推杆扭簧插孔
1101传感器
1701滑动销柱 1702滑动销板
1801斜导面 1802斜导槽
1901推杆盖圆弧槽
具体实施方式
本发明人通过广泛而深入的研究，首次开发了一种结构新颖独特的具有自动对接功能的对接装置。本发明的对接装置通过优化的结构，可以高效而准确地进行对接，并且便于在注射完成后进行脱卸操作。此外，通过设置特定的“实时位置侦测结构”等机构，可以实时的侦测推杆与注射器的相对位置，更准确地控制和驱动注射器活塞前进或后退运动。在此基础上完成了本发明。
本发明的主要优点包括：
(a)具有自动对接功能；
(b)具有卡爪伸缩结构，更加高效而准确地进行对接；
(c)便于在注射完成后进行脱卸操作；
(d)可以实时侦测推杆与注射器的相对位置。
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
术语
如本文所用，术语“实时位置侦测结构”、“推杆定位结构”可互换使用，指在本发明装置中用于实时侦测所述注射泵与所述注射器活塞座的相对位置，从而确定推杆位置的结构。
在本发明中，所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明提供了一种医用注射器的自动对接装置，下文提供具体的实施实例，应该理解，这些仅仅为读者提供本发明可能采取的一些实例，但不旨在限制本发明的范围。
下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本发明的一种实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实例，本领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本发明保护的范围。
注射器
参照图1-2，所示的注射器为配套本发明实施例的自动对接装置的医用注射器。所述注射器包括针筒本体1、橡胶塞2和活塞座3；所述活塞座设计有活塞座法兰面301，所述活塞座3上设有活塞座筋条302，用于在旋转注射器时，与所述自动对接装置配合，从而实现注射器从所述对借装置中脱出。
自动对接装置
参照图3所示自动对接装置的分解立体图，所述对接装置用于将注射泵与注射器自动连接，且所述对接装置包括卡爪伸缩结构和实时位置侦测结构。
所述实时位置侦测结构用于实时侦测所述注射泵与所述注射器活塞座3的相对位置；所述卡爪伸缩结构用于所述注射泵与所述注射器活塞座3进行连接。
所述卡爪伸缩结构在从近端至远端方向上包括以下部件：推杆盖19；斜导座18、滑动销17和滑槽板5；推杆座6；以及顶板7。所述实时位置侦测结构包括活塞顶针16、磁铁12、弹簧14、和传感器组件11。
所述自动对接装置还包括外推管9和内推杆10，其中，所述内推杆10位于所述外推管9的内部；所述自动对接装置还包括活塞销13，所述活塞销13与内推杆10通过销孔过盈连接，实现内推杆与顶板7轴向连动，且顶板7可以绕内推杆10轴旋转一定角度；所述自动对接装置还包括设置在内推杆10与顶板7之间的扭簧8，用于卡爪伸缩结构的旋转缩回。
所述自动对接装置还包括定位销15，用于限制推杆座6相对于外推管9的轴向移动，但允许所述推杆座6绕外推管9轴旋转一定角度。
自动对接装置操作
本发明的医用自动对接装置用于特定的注射器，所述注射器包括针筒本体1，橡胶塞2，活塞座3，所述特定注射器的活塞座设计有法兰面，电机驱动丝杠旋转，其丝杠螺母与内推杆连接，内推杆10作直线运动驱动推杆座前进，推杆座6前端的活塞顶针16将逐渐接近活塞座3，当活塞顶针16接触到活塞座3，逐渐被压入所述推杆座台阶面601，直至全部压进推杆座6内部。装置内安装传感器组件11，磁铁12与活塞顶针16连动，随着活塞顶针16被逐渐完全压进推杆座6内，磁铁12与传感器组件11的距离逐渐变小，传感器组件11与磁铁12配合，输出的相应信号单向逐渐变化，因此可以实时侦测推杆座6与注射器活塞座3的相对位置。可以据此信号，来控制电机前进或停止。
当推杆座6与活塞座3完全贴合，如果推杆继续前进，将推动活塞座3前进。
当内推杆10后退，外推管9先静止，内推杆10拉动顶板7向后运动，斜导座18随顶板7向后运动，滑动销17沿斜导座18的斜导面1801，慢慢向外伸出，卡住注射器活塞座3的法兰面，当顶板7与外推管9接触，滑动销17停止向外伸出，这时内推杆继续后退将拖动注射器活塞座3也向后运动。
卡爪伸缩结构及操作
参照图3-6，所述医用注射器的自动对接装置头部有一个卡爪伸缩机构，所述卡爪伸缩结构包括推杆座6、顶板7、斜导座18、滑动销17、滑槽板5和推杆盖19。所述推杆盖19具有一推杆盖本体以及推杆盖圆锥顶，其中，所述推杆盖圆锥顶的外表面与所述注射器的橡胶塞2的内表面是适型的。
所述斜导座18与顶板7相连接，且所述斜导座18上设有对称斜导面1801，所述斜导面1801设有对称的斜导槽1802，其中所述斜导槽1802用于容纳滑动销17并允许所述滑动销17滑动，所述斜导面1801可以有N个，其中N为≥3的正整数，例如3,4,6等。
所述滑动销17包括滑动销柱1701和滑动销板1702，其中所述滑动销板1702设有可容纳于所述斜导槽之内并可在所述斜导槽内进行滑动的滑动块。所述滑槽板5上设有腰槽孔501，所述腰槽孔501用于容纳所述滑动销柱1701并允许所述滑动销柱1701在所述腰槽孔501中滑动。即用滑槽板5将滑动销17放置在所述斜导座的斜导槽1802内，结合滑槽板上的腰槽孔501使滑动销17可以沿斜导面1801左右滑动，滑动销柱1701被推杆座圆弧槽602和推杆盖圆弧槽1901包裹，推杆座6与推杆盖19连接固定。所述圆弧槽602和1901可以是能够通过推杆盖19、推杆座6与滑动销17的配合，使得所述滑动销17在推杆盖19和推杆座6形成的圆弧槽内滑动的各种形状，例如，如方形、椭圆形和菱形等。
若向右移动顶板7，滑动销17沿斜导座的斜导槽1802向左移动，同时滑动销柱1701沿着推杆座和推杆盖所形成的弧圆槽602、1901伸出。同理地，向左移动顶板7时，滑动销17沿斜导座的斜导槽1802向右移动，滑动销柱1701沿着推杆座和推杆盖所形成的圆弧槽602、1901缩回。
所述顶板7上设有导向槽705，所述推杆座6内表面设有导向筋608，所述顶板与推杆座滑动配合，在顶板7轴向运动期间，所述顶板导向槽705可以沿着所述推杆座导向筋608滑动。
所述内推杆10通过螺纹或法兰盘连接至滚珠丝杠螺母，电机驱动丝杠旋转，实现丝杠螺母驱动内推杆10左右移动。将外推管9套入内推杆10，外推管长度短于内推杆，通过同心配合将内推杆和外推管套入卡爪伸缩机构的中，形成推杆组件。外推管前端有对称竖向腰槽901和对称横向腰槽902，竖向腰槽用于推杆座6的左右移动，横向腰槽用于推杆座6的旋转。推杆座的定位销孔604装配旋转定位销15，并穿过外推管横向腰槽902，限制推杆座6相对于外推管9的轴向移动，但允许所述推杆座6绕外推管9轴旋转一定角度。当内推杆10向左移动时，内推杆通过活塞销13连接顶板7，带动顶板7向左移动，此时滑动销17缩回。当内推杆10向后移动时，内推杆10通过活塞销13带动顶板7向后移动，此时滑动销17伸出。
参照图5，在卡爪伸缩结构实现所述注射泵与所述注射器对接的过程中，内推杆10带动顶板7向左运动，同时所述顶板7带动斜导座18在推杆座6内向左运动，此时，滑动销17沿斜导座的斜导槽1802向右移动，滑动销柱1701缩回，滑动销柱1701被推杆座6的圆弧槽602和推杆盖圆弧槽1901包裹，活塞顶针16逐渐被活塞座3的活塞座底部端面303压进至推杆座6的端面601，推杆座6与推杆盖19固定连接，推杆盖19进入橡胶塞2，实现注射泵与注射器的对接。
参照图6，为了实现在卡爪伸出时，快速取出注射器4，推杆组件另外具有旋转缩回卡爪的机构。内推杆10与顶板7之间安装扭簧8，扭簧两端分别插入内推杆扭簧插孔1001和顶板扭簧插孔704，所述推杆座近端设有推杆座凸台603，在推杆座表面设有三角槽606、607。
当滑动销17伸出卡住活塞座3时，旋转活塞座3，活塞座筋条302带动推杆座凸台603，推杆座也将旋转运动，由于活塞销13和所述三角槽606的约束作用，使顶板7向左运动，此时滑动销17缩回，从而可以避开活塞座3，注射器可以脱出。
实时位置侦测结构及操作
参照图3-7，所述实时位置侦测结构也可叫作推杆定位结构。所述自动对接装置设有实时位置侦测结构，包活塞顶针16、磁铁12、弹簧14和传感器组件11(使用ALLEGRO型号A1389LLHLT-9-T的霍尔元件作为传感器1101)。所述推杆座6具有特征推杆座沉孔605，内装配活塞顶针16，磁铁12，弹簧14，活塞顶针16在磁铁12左方，弹簧14位于磁铁12右方，当推杆座6逐渐接近注射器活塞座3时，推杆座前端的活塞顶针16也逐渐接近活塞座，在弹簧14的作用下，活塞顶针16先接触活塞座3，再被部分压进推杆座6的推杆座台阶面601，直至全部压进推杆座6内部。所述活塞顶针16也可以通过弹簧14恢复原位。
在本实施例中，所述内推杆10上装配传感器组件11，使用霍尔元件为传感器组件11，磁铁12与活塞顶针16连动，随着活塞顶针16被逐渐完全压进推杆座6内，霍尔元件与磁铁12的距离也随着逐渐减小，同样地，当推杆座6逐渐远离活塞座3时，在弹簧14的作用下，霍尔元件与磁铁12的距离也随着逐渐增大，显然，可以通过霍尔元件输出的相应信号，实时侦测推杆座6与注射器活塞座3的相对位置。可以据此信号，来控制电机前进或停止。
在本申请提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，在阅读了本申请的上述公开内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种医用注射器的自动对接装置，其特征在于，所述对接装置用于将注射泵与注射器自动连接，其中所述注射器包括针筒本体(1)、橡胶塞(2)和活塞座(3)；所述对接装置包括卡爪伸缩结构和实时位置侦测结构。
2.如权利要求1所述的自动对接装置，其特征在于，所述实时位置侦测结构用于实时侦测所述注射泵与所述注射器活塞座(3)的相对位置。
3.如权利要求1所述的自动对接装置，其特征在于，所述卡爪伸缩结构用于所述注射泵与所述注射器活塞座(3)进行连接，并且所述卡爪伸缩结构在从近端至远端方向上包括以下部件：推杆盖(19)；斜导座(18)、滑动销(17)和滑槽板(5)；推杆座(6)；以及顶板(7)。
4.如权利要求3所述的自动对接装置，其特征在于，所述装置还包括外推管(9)和内推杆(10)，其中，所述内推杆(10)位于所述外推管(9)内部。
5.如权利要求4所述的自动对接装置，其特征在于，所述装置还包括活塞销(13)，所述顶板(7)上设有顶板腰槽(706)，所述顶板(7)与所述活塞销(13)通过顶板腰槽(706)间隙配合，所述活塞销(13)与内推杆(10)通过销孔过盈连接，实现内推杆与顶板(7)轴向连动，且顶板(7)可以绕内推杆(10)轴旋转。
6.如权利要求5所述的自动对接装置，其特征在于，所述外推管(9)上设有对称竖向腰槽(901)，用于所述顶板(7)前后移动；和/或
所述外推管(9)上设有对称横向腰槽(902)，用于所述推杆座(6)的旋转。
7.如权利要求6所述的自动对接装置，其特征在于，所述推杆座上设有定位销孔(604)，并装配有旋转定位销(15)；
并且所述旋转定位销(15)穿过外推管横向腰槽(902)，用于限制推杆座(6)相对于外推管的轴向移动，且允许所述推杆座(6)绕外推管(9)轴旋转。
8.如权利要求7所述的自动对接装置，其特征在于，所述内推杆(10)与顶板(7)之间设有扭簧(8)，用于卡爪伸缩结构的旋转复位缩回。
9.如权利要求1所述的自动对接装置，其特征在于，所述实时位置侦测结构包括活塞顶针(16)、磁铁(12)、弹簧(14)、和传感器组件(11)。
10.如权利要求9所述的自动对接装置，其特征在于，在实时位置侦测结构中，在从近端至远端的方向上，活塞顶针(16)，磁铁(12)，弹簧(14)依次设置于所述推杆座(6)内；并且所述传感器组件(11)设于所述内推杆(10)近端。
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