CN111167006B - 一种制备聚合物微针贴片的装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种制备聚合物微针贴片的装置。本申请的装置包括设于密封空间的空模具叠放工位、模具预处理工位、聚合物溶液分装工位、聚合物溶液抹匀工位、填充模具叠放工位、模具推进机构、可控温度处理箱，及贴膜和裁剪操作平台；模具预处理工位用于模具预处理；聚合物溶液分装工位用于分装聚合物；聚合物溶液抹匀工位用于将模具表面抹匀；模具推进机构用于驱动模具依序经过各工位；可控温度处理箱用于加热；贴膜和裁剪操作平台用于贴膜、脱模和裁剪。本申请的装置，将微针贴片制备所有工序整合到装置中，实现自动化生产；一方面，只需要内部小范围的高洁净度空间即可，减小成本；另一方面，能实现自动化生产，生产效率高，产品质量稳定性好。

Description

一种制备聚合物微针贴片的装置

技术领域

本申请涉及聚合物微针生产设备领域，特别是涉及一种制备聚合物微针贴片的装置。

背景技术

聚合物微针贴片是指在透皮给药的贴片表面具有高度一般为50μm-1000μm的聚合物微针阵列的贴片。聚合物微针贴片利用聚合物微针刺穿人体角质层，形成有利于药物输送的通道，从而促进药物的透皮吸收。

目前，聚合物微针贴片的制备都是在高洁净度的无尘间中手动完成所有工序，例如，在无尘空间中进行聚合物混合制备聚合物溶液，在无尘空间中进行模具预处理，在无尘空间中进行聚合物溶液分装、固化、贴膜、分切等。现有的聚合物微针贴片生产，大部分工序都是手动完成，因此导致工艺过程不稳定、生产效率不高等问题；并且，高洁净度的无尘空间投资巨大，以至于聚合物微针贴片生产成本高。

总的来说，现有的聚合物微针贴片生产工艺不稳定、产品质量稳定性差、效率低、成本高，是影响聚合物微针贴片大规模生产和广泛使用的重要因素。因此，亟需一种人工干预较少、生产稳定、效率较高，且生产成本较低的聚合物微针贴片生产方案，以满足日益增长的使用需求。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的制备聚合物微针贴片的装置。

本申请采用了以下技术方案：

本申请公开了一种制备聚合物微针贴片的装置，包括设置于密封空间的空模具叠放工位、模具预处理工位、聚合物溶液分装工位、聚合物溶液抹匀工位、填充模具叠放工位、模具推进机构、可控温度处理箱，以及贴膜和裁剪操作平台；空模具叠放工位包括由模具堆叠挡边板围成的用于放置空的聚合物微针模具的型腔，型腔的顶端开口用于批量放入空的聚合物微针模具，底端开口用于输出聚合物微针模具；模具预处理工位包括模具预处理喷嘴，用于对空的聚合物微针模具进行预处理；聚合物溶液分装工位包括聚合物溶液喷嘴，用于将聚合物溶液分装到聚合物微针模具内；聚合物溶液抹匀工位包括抹匀机构轴和抹匀刮板，抹匀刮板在驱动装置的驱动下沿抹匀机构轴移动，用于将聚合物微针模具表面的聚合物溶液抹匀、平整；填充模具叠放工位包括由模具堆叠挡边板围成的用于放置填充聚合物溶液并抹匀的聚合物微针模具的型腔；模具推进机构用于将空模具叠放工位的聚合物微针模具逐个推出，使聚合物微针模具依序经过模具预处理工位、聚合物溶液分装工位和聚合物溶液抹匀工位，最后将聚合物微针模具推送至填充模具叠放工位，使填充好的聚合物微针模具叠放在填充模具叠放工位的型腔中；可控温度处理箱用于对填充聚合物溶液并抹匀的聚合物微针模具进行加热，使聚合物溶液固化；贴膜和裁剪操作平台包括贴膜模块、脱模模块和裁剪模块；贴膜模块用于将单面具有粘性的支撑基板粘在经过可控温度处理箱处理的聚合物微针模具表面，使支撑基板与微针粘合；脱模模块利用支撑基板与微针的粘合，将微针从聚合物微针模具中脱出；裁剪模块用将粘合微针的支撑基板剪裁成所需尺寸的贴片。

需要说明的是，本申请的装置能够自动将空的聚合物微针模具从空模具叠放工位推送至模具预处理工位，进行聚合物微针模具的预处理，然后再自动推送至聚合物溶液分装工位，进行聚合物溶液的填充，填充完成后自动推送至聚合物溶液抹匀工位，将表面的聚合物溶液抹匀，整理平整，然后自动推送到填充模具叠放工位；本申请的一种实现方式中，多个填充完成、且整理平整的聚合物微针模具叠放在填充模具叠放工位，到一定数量后，通过机械臂自动转移到可控温度处理箱进行聚合物固化，然后自动推送到贴膜和裁剪操作平台，进行支撑基板贴膜、脱模、剪裁等操作。本申请的装置将聚合物微针制备的各个工序整合到密封空间内，一方面可以实现自动化的生产聚合物微针；另一方面，将所有工序统一整合到密封空间内，相对于现有的高洁净度的无尘间，所需成本更低；此外，自动化生产的稳定性更好，效率高，且节省人力成本。

优选的，本申请的装置还包括设置于密封空间的包装工位，用于对剪裁好的聚合物微针贴片进行灭菌和包装。本申请的一种实现方式中，具体采用的是辐射灭菌，例如紫外辐射，直接在包装工位的正上方安装紫外灯进行灭菌，灭菌完成后，再进行包装。

需要说明的是，本申请的关键在于自动化的实现聚合物微针制备的各个工序，其中，空模具叠放工位主要是用于叠放空模具，并逐个释放空模具，以便于后续处理；模具预处理工位实际上就是采用机械臂实现现有的手工的模具预处理，例如等离子体处理等；聚合物溶液分装工位实际上就是将设定的填充量的聚合物溶液泵入模具中；聚合物溶液抹匀工位同样是利用机械臂移动抹匀刮板实现模具表面平整；模具推进机构则是为模具的移动提供动力，即带动模具移动依序经过各工位进行相应的操作和处理。至于包装工位，主要是用于对剪裁好的聚合物微针贴片进行包装，包括内包装和外包装，这个过程可以采用机械臂自动化实现；本申请的一种实现方式中，也可以在包装工位相应的侧壁上开设手孔，并安装可以隔离内外部空间的硅胶手套等，使得工作人员可以通过手套将手深入到包装工位的洁净空间内进行手工操作。

优选的，模具预处理工位还包括模具预处理装置，模具预处理装置的输出端与模具预处理喷嘴连通，用于对聚合物微针模具进行预处理。

需要说明的是，模具预处理装置就是一般的对聚合物微针模具进行预处理的装置，模具预处理喷嘴只是按照本申请的要求将模具预处理装置的输出端设置在指定位置，以便于实现本申请的自动化处理。

优选的，模具预处理装置为等离子体装置或火焰装置。

优选的，聚合物溶液分装工位还包括聚合物溶液存储容器，聚合物溶液存储容器的输出端与聚合物溶液喷嘴连通。

优选的，本申请的装置还包括聚合物溶液反应釜，聚合物溶液反应釜包括一个反应腔体，反应腔体的上部开设有投料口，并设置有伸入反应腔体的温度计；反应腔体的外壁上设置有恒温循环系统，用于确保反应腔体内部的温度，恒温循环系统的水或油由进水口进入，然后围绕反应釜外壁一圈后，由出水口流出，整个恒温循环系统由恒温水油泵提供动力；反应腔体内部设置有搅拌器，用于搅拌分散聚合物溶液；反应腔体的侧壁上开设有真空泵连接孔，通过真空泵对反应腔体内部进行抽真空；反应腔体的底部设置有下料口，下料口与聚合物溶液存储容器连通。

需要说明的是，聚合物溶液反应釜可以是独立的装置，但是为了方便使用，本申请将其整合到本申请的装置中；可以理解，聚合物溶液喷嘴也可以直接通过管道与聚合物溶液反应釜的下料口连通；但是，为了使聚合物溶液的制备单独出来，优选的设置至少一个聚合物溶液存储容器，聚合物溶液喷嘴与聚合物溶液存储容器连通，这样可以实现一边进行聚合物溶液的制备，一边进行聚合物溶液的分装操作。

优选的，抹匀刮板平行于聚合物微针模具的运动方向设置，抹匀机构轴垂直于聚合物微针模具的运动方向设置，抹匀刮板的驱动装置为交流电机、直流电机、步进电机或伺服电机。

需要说明的是，抹匀刮板和抹匀机构轴的设计只是本申请的一种实现方式中具体采用的方案，不排除还可以采用其他类似功能的设计。至于驱动装置的选择，本申请优选采用可达到匀速效果的交流电机、直流电机、步进电机或伺服电机。

优选的，模具推进机构包括推送块、推送块轨道、线性执行器、线性执行器安装板、推送机构推送方向轴和线性导轨；推送块活动安装于推送块轨道上，用于将聚合物微针模具沿推送块轨道运动；推送块轨道设置于空模具叠放工位、模具预处理工位、聚合物溶液分装工位、聚合物溶液抹匀工位和填充模具叠放工位的正下方，以便于聚合物微针模具移动到各工位；线性执行器的活动端与推送块连接，用于移动推送块，线性执行器整体安装于线性执行器安装板上；线性执行器安装板整体活动安装于线性导轨上；线性导轨与推送块轨道平行，线性执行器安装板整体沿线性导轨移动，从而带动推送块沿推送块轨道移动；推送机构推送方向轴与线性导轨平行，线性执行器安装板的侧边延伸出一个套筒结构，套筒结构活动套设于推送机构推送方向轴上。

需要说明的是，推送块、推送块轨道、线性执行器、线性执行器安装板、推送机构推送方向轴和线性导轨的设计只是本申请的一种实现方式中具体采用的方案，不排除还可以采用其他类似功能的设计；只要能够移动聚合物微针模具，使其依序经过各工位即可。

优选的，模具预处理喷嘴和聚合物溶液喷嘴共用一套垂直推送方向遍历轴和平行推送方向遍历轴；垂直推送方向遍历轴垂直于聚合物微针模具的运动方向，并平行设置于推送块轨道的正上方，垂直推送方向遍历轴活动端的两侧分别安装模具预处理喷嘴和聚合物溶液喷嘴；平行推送方向遍历轴平行设置于推送块轨道的侧上方，垂直推送方向遍历轴整体固定安装于平行推送方向遍历轴的活动端。

优选的，垂直推送方向遍历轴和平行推送方向遍历轴的活动端都由交流电机、直流电机、步进电机或伺服电机驱动。

本申请的有益效果在于：

本申请的聚合物微针贴片制备装置，将聚合物微针贴片制备方法的所有工序整合到一个装置中，实现自动化生产；一方面，本申请的装置只需要内部小范围的高洁净度空间即可，减小了成本；另一方面，本申请的装置能够实现自动化生产，不仅生产效率高，而且产品质量稳定性好。本申请的装置能够实现聚合物微针贴片的大规模批量生产，为聚合物微针贴片的大范围推广和应用奠定了基础。

附图说明

图1是本申请实施例中聚合物微针贴片制备装置的内部结构示意图；

图2是本申请实施例中聚合物微针贴片制备装置的主要组成结构的俯视图；

图3是本申请实施例中聚合物微针贴片制备装置的主动动作机构的结构示意图；

图4是本申请实施例中聚合物溶液反应釜的结构示意图；

图5是本申请实施例中聚合物微针贴片制备装置的工艺流程图。

具体实施方式

目前尚没有聚合物微针贴片的自动化生产设备，只能通过手工实现各个工序步骤；因此，本申请率先研发了专门用于聚合物微针贴片自动化生产的装置。采用本申请的装置，能够将空模具自动进行预处理和聚合物溶液填充，然后自动进行后续的固化、脱模、剪裁等工序，最后直接输出聚合物微针贴片产品。整个过程都可以自动化，提高生产效率的同时，减小了人工干扰，保障了产品的质量和稳定性。并且，本申请的装置，各个工序都在装置内部完成，只需要保障装置内部的高洁净度即可，相对于手工操作所需要的高洁净度空间，本申请的装置所需的内部高洁净度空间更小，降低了生产成本。

下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例

本例的聚合物微针贴片制备装置，如图1至图3所示，包括包括设置于密封空间的空模具叠放工位1、模具预处理工位2、聚合物溶液分装工位3、聚合物溶液抹匀工位4、填充模具叠放工位5、模具推进机构6、可控温度处理箱7、贴膜和裁剪操作平台8，以及包装工位9。

其中，空模具叠放工位1包括由模具堆叠挡边板围成的用于放置空的聚合物微针模具的型腔，型腔的顶端开口用于批量放入空的聚合物微针模具，底端开口用于输出聚合物微针模具。

模具预处理工位2包括模具预处理喷嘴21，用于对空的聚合物微针模具进行预处理。本例的一种实现方式中，模具预处理工位2还包括模具预处理装置，模具预处理装置的输出端与模具预处理喷嘴21连通，用于对聚合物微针模具进行预处理。其中，模具预处理装置为等离子体装置或火焰装置。本例具体为等离子体装置。

聚合物溶液分装工位3包括聚合物溶液喷嘴31，用于将聚合物溶液分装到聚合物微针模具内。本例的一种实现方式中，聚合物溶液分装工位3还包括聚合物溶液存储容器，聚合物溶液存储容器的输出端与聚合物溶液喷嘴31连通。本例的改进方案中，还包括聚合物溶液反应釜100，如图4所示，聚合物溶液反应釜100包括一个反应腔体，反应腔体的上部开设有投料口102，并设置有伸入反应腔体的温度计101；反应腔体的外壁上设置有恒温循环系统，用于确保反应腔体内部的温度，恒温循环系统的水或油由进水口104进入，然后围绕反应釜外壁一圈后，由出水口103流出，整个恒温循环系统由恒温水油泵107提供动力；反应腔体内部设置有搅拌器105，用于搅拌分散聚合物溶液；反应腔体的侧壁上开设有真空泵连接孔，通过真空泵108对反应腔体内部进行抽真空；反应腔体的底部设置有下料口106，下料口106与聚合物溶液存储容器连通。

聚合物溶液抹匀工位4包括抹匀机构轴41和抹匀刮板42，抹匀刮板42在驱动装置的驱动下沿抹匀机构轴41移动，用于将聚合物微针模具表面的聚合物溶液抹匀、平整。本例的一种实现方式中，抹匀刮板42平行于聚合物微针模具的运动方向设置，抹匀机构轴41垂直于聚合物微针模具的运动方向设置，抹匀刮板42的驱动装置为交流电机、直流电机、步进电机或伺服电机。本例具体的驱动装置为伺服电机。

填充模具叠放工位5包括由模具堆叠挡边板围成的用于放置填充聚合物溶液并抹匀的聚合物微针模具的型腔。

模具推进机构6用于将空模具叠放工位1的聚合物微针模具逐个推出，使聚合物微针模具依序经过模具预处理工位2、聚合物溶液分装工位3和聚合物溶液抹匀工位4，最后将聚合物微针模具推送至填充模具叠放工位5，使填充好的聚合物微针模具叠放在填充模具叠放工位5的型腔中。本例的一种实现方式中，模具推进机构6，如图3所示，包括推送块61、推送块轨道62、线性执行器63、线性执行器安装板64、推送机构推送方向轴65和线性导轨66；推送块61活动安装于推送块轨道62上，用于将聚合物微针模具沿推送块轨道62运动；推送块轨道62设置于空模具叠放工位1、模具预处理工位2、聚合物溶液分装工位3、聚合物溶液抹匀工位4和填充模具叠放工位5的正下方，以便于聚合物微针模具移动到各工位；线性执行器63的活动端与推送块61连接，用于移动推送块61，线性执行器63整体安装于线性执行器安装板64上；线性执行器安装板64整体活动安装于线性导轨66上；线性导轨66与推送块轨道62平行，线性执行器安装板64整体沿线性导轨66移动，从而带动推送块61沿推送块轨道62移动；推送机构推送方向轴65与线性导轨66平行，线性执行器安装板64的侧边延伸出一个套筒结构，套筒结构活动套设于推送机构推送方向轴65上，用于稳定线性执行器安装板64，使线性执行器安装板64整体的运动更平稳。

本例的一种实现方式中，模具预处理喷嘴21和聚合物溶液喷嘴31共用一套垂直推送方向遍历轴22和平行推送方向遍历轴23；垂直推送方向遍历轴22垂直于聚合物微针模具的运动方向，并平行设置于推送块轨道62的正上方，垂直推送方向遍历轴22活动端的两侧分别安装模具预处理喷嘴21和聚合物溶液喷嘴31；平行推送方向遍历轴23平行设置于推送块轨道62的侧上方，垂直推送方向遍历轴22整体固定安装于平行推送方向遍历轴23的活动端。其中，垂直推送方向遍历轴22和平行推送方向遍历轴23的活动端都由交流电机、直流电机、步进电机或伺服电机驱动；本例具体由伺服电机驱动。

可控温度处理箱7用于对填充聚合物溶液并抹匀的聚合物微针模具进行加热，使聚合物溶液固化。贴膜和裁剪操作平台8包括贴膜模块、脱模模块和裁剪模块；贴膜模块用于将单面具有粘性的支撑基板粘在经过可控温度处理箱7处理的聚合物微针模具表面，使支撑基板与微针粘合；脱模模块利用支撑基板与微针的粘合，将微针从聚合物微针模具中脱出；裁剪模块用将粘合微针的支撑基板剪裁成所需尺寸的贴片。包装工位9用于对剪裁好的聚合物微针贴片进行包装。

本例的聚合物微针贴片制备装置，其工艺流程如图5所示，首先进行原料准备001，采用如图4所示的聚合物溶液反应釜对原料进行真空搅拌002；与此同时，进行模具准备003，即将空的聚合物微针模具放入空模具叠放工位1；然后，在模具推进机构6的驱动下，空的聚合物微针模具由空模具叠放工位1移动至模具预处理工位2，进行表面处理004；在模具推进机构6的驱动下，经过预处理的空的聚合物微针模具移动至聚合物溶液分装工位3，进行模具加料005，即进行空模具的填充；填充完成后，在模具推进机构6的驱动下，经过加料的聚合物微针模具移动至聚合物溶液抹匀工位4，进行表面抹匀006；表面抹匀后进行下料堆叠007，即在模具推进机构6的驱动下，表面抹匀的聚合物微针模具移动到填充模具叠放工位5，叠放在其型腔内；然后，在可控温度处理箱7内进行可控温度处理008，即对聚合物进行加热固化；固化后，聚合物微针模具在贴膜和裁剪操作平台8进行上表面贴膜009，即将支撑基板粘贴在固化后的聚合物微针表面；上表面贴膜后进行移除模具010，即脱模；对脱模获得的聚合物微针进行下表面贴膜011，模切成型012，最后进行成品检查013，对检查合格的成品进行包装，即获得最终的聚合物微针贴片产品。

本例的聚合物微针贴片制备装置中，聚合物溶液的制备是聚合物微针贴片的生产设备进行生产的第一步，聚合物溶液制备是在聚合物溶液反应釜100中进行，如图4所示，其包括一个反应腔体、温度计101、投料口102、出水口103、进水口104、搅拌器105、下料口106、恒温水油泵107、真空泵108。在制备聚合物溶液的反应釜中，聚合物与添加成分被搅拌器105搅拌均匀；在搅拌的过程中真空泵108保持聚合物溶液的反应釜为真空状态，将聚合物溶液中的气体抽取出来以确保用于制作微针的聚合物溶液中没有气泡；同时，热传导介质恒温箱内的介质，在恒温水油泵107的驱动下，通过热传导介质进口，即进水口104输入聚合物溶液的反应釜的夹层中，并从热传导介质出口，即出水口103流回热传导介质恒温箱。搅拌混合均匀后的混合物通过下料口106被输送到聚合物喷嘴31中或者输送到聚合物溶液存储容器。

本例的聚合物微针贴片制备装置中，空模具叠放工位1、模具预处理工位2、聚合物溶液分装工位3、聚合物溶液抹匀工位4、填充模具叠放工位5依次排列。模具推进机构6是生产设备的主动动作机构，其结构如图3所示。

在生产中，本例的聚合物微针贴片的制备装置将堆叠的微针贴片模具从空模具叠放工位1自动送入到模具预处理工位2，将预处理后的模具从预处理工位2自动送入聚合物溶液分装工位3，将分配聚合物的模具从聚合物溶液分装工位3自动送入聚合物溶液抹匀工位4完成制针工序，将抹匀聚合物的模具从聚合物溶液抹匀工位4自动送入处理后模具的填充模具叠放工位5。以上动作通过模具推进机构6作为执行机构完成。填充模具叠放工位5的模具被移至可控温度处理箱7进行控温处理。处理后的模具在设备提供的高洁净度空间内进行后续的聚合物微针贴膜、模切成型和成品检查，得到微针贴片成品，即贴膜和裁剪操作平台8进行贴膜、脱模、剪裁和检查。

包装工位9也是在设备提供的洁净空间内，该工位的侧壁，即外包围的材料可以为有机玻璃等透明性好的材料；本例的一种改进方案中，在外包围材料上，开设手孔，并在手孔处安装可以隔离内外部空间的硅胶手套，使得工作人员可以通过手套将手深入到洁净空间内进行操作。包装工位9用于对剪裁好的聚合物微针贴片进行灭菌和包装。本例具体采用的是紫外辐射灭菌。

空模具叠放工位1和填充模具叠放工位5都由能容纳聚合物微针模具的外形轮廓的挡边板构成，挡边与挡边之间存在的空隙可以为取放模具提供操作空间，且为多个聚合物微针模具提供堆叠空间。

在模具预处理工位2处，模具预处理喷嘴21对聚合物微针模具表面进行遍历式均匀预处理，预处理的方式包括但不仅限于使用等离子处理、火焰处理等等，本例为等离子体处理。在聚合物溶液分装工位3内将经过搅拌混合的聚合物溶液通过聚合物溶液喷嘴31遍历式分配到聚合物微针模具。

模具预处理喷嘴21和聚合物溶液喷嘴31共用一套垂直推送方向遍历轴22和平行推送方向遍历轴23。遍历的方式为垂直推送方向遍历轴22来回运动，在垂直推送方向遍历轴22运动到终点时，平行推送方向遍历轴23向指定方向移动一个位置，这样循环直到动作完全遍历；垂直推送方向遍历轴22和平行推送方向遍历轴23的运动方式可以相互调换。

在聚合物溶液抹匀工位4内，通过抹匀机构轴41带动抹匀刮板42将分配到模具表面的聚合物溶液在模具内抹匀。其由交流电机、直流电机、步进电机或伺服电机带动，本例具体采用伺服电机带动。抹匀机构轴的运动方式为来回运动。

本例的装置，保障主要动作得到执行的关键机构为模具推进机构6，其零件推送块轨道62为聚合物微针模具提供了位置用于模具放置和定位，推送块61推送模具在工位之间移动；推送块61安装在两个线性执行器63上，并连接到线性执行器安装板64上，线性执行器安装板64可被推送机构推送方向轴65推动在线性导轨66来回滑动，推送块61可被两个线性执行器63推动而上下运动，通过对机构推送方向轴65和线性执行器63进行运动控制，可以完成推送块61顶出、前移、缩回、后退的循环，在这样的循环作用下聚合物微针模具将逐次进入各个工位，具体如下：

推送块61顶出，顶起在空模具叠放工位1的所有聚合物微针模具、填充模具叠放工位5的所有聚合物微针模具，和位于模具预处理工位2、聚合物溶液分装工位3、聚合物溶液抹匀工位4中的聚合物微针模具。推送块61前移，带动空模具叠放工位1的一块聚合物微针模具和位于模具预处理工位2、聚合物溶液分装工位3、聚合物溶液抹匀工位4中的聚合物微针模具同时向前运动到下一个工位，而填充模具叠放工位5的所有模具则被其型腔的挡边板挡住无法向前运动，此时该工位未前移时所有的模具将位于从聚合物溶液抹匀工位4移动过来的模具上方，完成堆叠。推送块61缩回，空模具叠放工位1和填充模具叠放工位5的所有模具下落，而位于模具预处理工位2、聚合物溶液分装工位3、聚合物溶液抹匀工位4中的模具则落入到推送块轨道62中。推送块61后退后，推送机构将回到推动动作未开始前的状态。

本例的聚合物微针贴片制备装置具有以下特点：

为聚合物微针贴片的批量自动化生产提供了一个小范围的洁净空间。

微针贴片的原料由具有真空控温搅拌功能的搅拌装置制备完成，搅拌装置可以安装在洁净空间内。

微针在模具上制成，模具的材料可由生物兼容性较好的降解或非降解聚合物高分子制成。

将堆叠的微针贴片模具从空模具叠放工位自动送入到模具预处理工位，将预处理后的模具从模具预处理工位自动送入聚合物溶液分装工位，将分配聚合物的模具从聚合物溶液分装工位自动送入聚合物溶液抹匀工位，将抹匀聚合物的模具从聚合物溶液抹匀工位自动送入处理后模具的填充模具叠放工位。以上动作都通过模具推送机构自动化完成，生产效率高，保障了产品的一致性和稳定性。

空模具叠放工位和填充模具叠放工位由能容纳模具外形轮廓的挡边构成，挡边与挡边之间存在的空隙可以为取放模具提供操作空间。

在模具预处理工位对模具表面进行遍历式均匀预处理，预处理的方式包括但不仅限于使用等离子处理、火焰处理等等。在聚合物溶液分装工位内将经过搅拌混合的聚合物溶液遍历式分配到模具。以上两个工序遍历预处理和遍历分配由二轴机械手在两个方向的运动完成。

在聚合物溶液抹匀工位内将分配到模具表面的聚合物溶液在模具内抹匀。

填充模具叠放工位的模具被移至可控温度处理箱进行控温处理。处理后的模具在设备提供的洁净空间内进行后续的聚合物微针贴膜、脱模、模切成型和成品检查，得到微针贴片成品。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (6)

1.一种制备聚合物微针贴片的装置，其特征在于：包括设置于密封空间的空模具叠放工位（1）、模具预处理工位（2）、聚合物溶液分装工位（3）、聚合物溶液抹匀工位（4）、填充模具叠放工位（5）、模具推进机构（6）、可控温度处理箱（7），以及贴膜和裁剪操作平台（8）；

所述空模具叠放工位（1）包括由模具堆叠挡边板围成的用于放置空的聚合物微针模具的型腔，型腔的顶端开口用于批量放入空的聚合物微针模具，底端开口用于输出聚合物微针模具；

所述模具预处理工位（2）包括模具预处理喷嘴（21），用于对空的聚合物微针模具进行预处理；所述模具预处理工位（2）还包括模具预处理装置，所述模具预处理装置的输出端与所述模具预处理喷嘴（21）连通，用于对聚合物微针模具进行预处理；所述模具预处理装置为等离子体装置或火焰装置；

所述聚合物溶液分装工位（3）包括聚合物溶液喷嘴（31），用于将聚合物溶液分装到聚合物微针模具内；

所述聚合物溶液抹匀工位（4）包括抹匀机构轴（41）和抹匀刮板（42），抹匀刮板（42）在驱动装置的驱动下沿抹匀机构轴（41）移动，用于将聚合物微针模具表面的聚合物溶液抹匀；

所述填充模具叠放工位（5）包括由模具堆叠挡边板围成的用于放置填充聚合物溶液并抹匀的聚合物微针模具的型腔；

所述模具推进机构（6）用于将空模具叠放工位（1）的聚合物微针模具逐个推出，并使聚合物微针模具依序经过模具预处理工位（2）、聚合物溶液分装工位（3）和聚合物溶液抹匀工位（4），最后将聚合物微针模具推送至填充模具叠放工位（5），使填充好的聚合物微针模具叠放在填充模具叠放工位（5）的型腔中；

所述可控温度处理箱（7）用于对填充聚合物溶液并抹匀的聚合物微针模具进行加热，使聚合物溶液固化；

所述贴膜和裁剪操作平台（8）包括贴膜模块、脱模模块和裁剪模块；贴膜模块用于将单面具有粘性的支撑基板粘在经过可控温度处理箱（7）处理的聚合物微针模具表面，使支撑基板与微针粘合；脱模模块利用支撑基板与微针的粘合，将微针从聚合物微针模具中脱出；裁剪模块用将粘合微针的支撑基板剪裁成所需尺寸的贴片；

所述模具推进机构（6）包括推送块（61）、推送块轨道（62）、线性执行器（63）、线性执行器安装板（64）、推送机构推送方向轴（65）和线性导轨（66）；

所述推送块（61）活动安装于所述推送块轨道（62）上，用于将聚合物微针模具沿所述推送块轨道（62）运动；

所述推送块轨道（62）设置于空模具叠放工位（1）、模具预处理工位（2）、聚合物溶液分装工位（3）、聚合物溶液抹匀工位（4）和填充模具叠放工位（5）的正下方，以便于聚合物微针模具移动到各工位；

所述线性执行器（63）与所述推送块（61）连接，用于移动所述推送块（61），线性执行器（63）整体安装于所述线性执行器安装板（64）上；

所述线性执行器安装板（64）整体活动安装于所述线性导轨（66）上；

所述线性导轨（66）与所述推送块轨道（62）平行，线性执行器安装板（64）整体沿线性导轨（66）移动，从而带动推送块（61）沿推送块轨道（62）移动；

所述推送机构推送方向轴（65）与所述线性导轨（66）平行，所述线性执行器安装板（64）的侧边延伸出一个套筒结构，套筒结构活动套设于所述推送机构推送方向轴（65）上；

所述模具预处理喷嘴（21）和所述聚合物溶液喷嘴（31）共用一套垂直推送方向遍历轴（22）和平行推送方向遍历轴（23）；

所述垂直推送方向遍历轴（22）垂直于聚合物微针模具的运动方向，并平行设置于推送块轨道（62）的正上方，垂直推送方向遍历轴（22）活动端的两侧分别安装所述模具预处理喷嘴（21）和所述聚合物溶液喷嘴（31）；

所述平行推送方向遍历轴（23）平行设置于推送块轨道（62）的侧上方，所述垂直推送方向遍历轴（22）整体固定安装于平行推送方向遍历轴（23）的活动端。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括设置于密封空间的包装工位（9），用于对剪裁好的聚合物微针贴片进行灭菌和包装。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述聚合物溶液分装工位（3）还包括聚合物溶液存储容器，所述聚合物溶液存储容器的输出端与所述聚合物溶液喷嘴（31）连通。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：还包括聚合物溶液反应釜（100），所述聚合物溶液反应釜（100）包括一个反应腔体，反应腔体的上部开设有投料口（102），并设置有伸入反应腔体的温度计（101）；反应腔体的外壁上设置有恒温循环系统，用于确保反应釜内部的温度，恒温循环系统的水或油由进水口（104）进入，然后围绕反应釜外壁一圈后，由出水口（103）流出，整个恒温循环系统由恒温水油泵（107）提供动力；反应腔体内部设置有搅拌器（105），用于搅拌分散聚合物溶液；反应腔体的侧壁上开设有真空泵连接孔，通过真空泵（108）对反应腔体内部进行抽真空；反应腔体的底部设置有下料口（106），所述下料口（106）与所述聚合物溶液存储容器连通。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述抹匀刮板（42）平行于聚合物微针模具的运动方向设置，所述抹匀机构轴（41）垂直于聚合物微针模具的运动方向设置，所述抹匀刮板（42）的驱动装置为交流电机、直流电机、步进电机或伺服电机。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述垂直推送方向遍历轴（22）和平行推送方向遍历轴（23）的活动端都由交流电机、直流电机、步进电机或伺服电机驱动。

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