CN208621424U - 一种胶塞穿刺力试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种胶塞穿刺力试验机，包括承载平台和装针夹具，装针夹具可升降设置在承载平台的上方，其特征在于，胶塞穿刺力试验机还包括西林瓶换位机构，西林瓶换位机构可转动或滑动设置在承载平台上，西林瓶换位机构包括若干个固定西林瓶的定位凹陷部，在穿刺测试状态下，定位凹陷部的凹陷中心正对装针夹具的装针中心。西林瓶换位机构包括若干个定位凹陷部，通过其可转动或滑动设计，能够实现穿刺实验的连续作业；西林瓶换位机构的西林瓶定位夹持无需重复操作，节省了人力，缩减了实验时间。

Description

一种胶塞穿刺力试验机

技术领域

本实用新型涉及测试设备技术领域，尤其涉及一种胶塞穿刺力试验机。

背景技术

随着医药工业的迅速发展，胶塞产品质量在药品内在质量中的地位越来越重要，如何对胶塞所能承受的穿刺力进行测试成为各制药企业优先解决的关键问题之一，特别是近年来丁基胶塞的全面推广，给胶塞的穿刺力测试提出了新的要求。

CN204008276U中公开了一种医用针穿刺力测试装置，如图1所示，包括医用针穿刺力测试装置，包括装针夹具22、模拟皮肤夹具30、致动机构和测力机构，模拟皮肤夹具30上设置有模拟皮肤，医用针安装于装针夹具22上，装针夹具22安装在测力机构上，测力机构安装在装针底座20上，致动机构通过驱动装针底座20、测力机构和装针夹具22，驱动医用针32朝模拟皮肤移动，医用针刺模拟皮肤，测力机构测量医用针32受到的模拟皮肤的反作用力，以此可确定医用针32的穿刺力。

对于本领域技术人员来说，在对胶塞进行穿刺力测试时，可以将上述模拟皮肤夹具改装成西林瓶固定夹具，再将安装有胶塞的注水西林瓶置于西林瓶固定夹具上进行夹紧固定，这样就可利用上述装置对胶塞的穿刺力进行测试，但是一般在对胶塞进行穿刺力测试时，需采样多个胶塞，使用上述装置时存在以下缺陷：对每一个胶塞进行穿刺力测试的过程均包括松开西林瓶夹具、手动放入具有胶塞的西林瓶、调整夹具至夹紧状态、穿刺力测试四步骤，或者保持西林瓶位置不变，重复压塞和退塞，以更换胶塞，上述操作十分麻烦，而且无法保证一致的压塞效果，浪费了时间和人力。

因此，有必要对现有技术中的胶塞穿刺力试验机进行结构改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种胶塞穿刺力试验机，此胶塞穿刺力试验机可以对多个胶塞进行连续的穿刺力测试，缩减试验时间，节省人力。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种胶塞穿刺力试验机，包括承载平台和装针夹具，装针夹具可升降设置在承载平台的上方，其特征在于，胶塞穿刺力试验机还包括西林瓶换位机构，西林瓶换位机构可转动或滑动设置在承载平台上，西林瓶换位机构包括若干个固定西林瓶的定位凹陷部，在穿刺测试状态下，定位凹陷部的凹陷中心正对装针夹具的装针中心。

优选的技术方案为，西林瓶换位机构包括转盘、若干个固定块和第一驱动件，定位凹陷部设置在固定块的顶部，固定块呈环形阵列分布且固定在转盘的顶部盘面上，转盘的盘面中心通过第一驱动件与承载平台连接，第一驱动件用于驱动转盘绕转盘的中心轴旋转换位。

在进行穿刺实验时，多个安装有胶塞的西林瓶通过定位凹陷部固定在转盘上，当对一个西林瓶上的胶塞穿刺力测试完成后，转盘通过第一驱动件的驱动实现固定角度的转动，使得下一个西林瓶旋转换位至装针中心下，继续进行穿刺试验，通过西林瓶换位机构的转动完成连续的穿刺力试验。

优选的技术方案为，定位凹陷部包括导向段和配合段，导向段与配合段圆滑过渡，导向段呈倒锥台状，配合段内表面均匀分布有若干个用于固定西林瓶的柔性凸点。

导向段的倒锥台状设计可以使得放置和取出西林瓶更为方便，配合段内表面的凸点设计可以消除西林瓶瓶体和配合端的间隙对西林瓶定位的影响，使得胶塞的中心位置正对穿刺中心；

具体的，柔性凸点还可以为橡胶凸点。

优选的技术方案为，承载平台上设置有容纳槽，第一驱动件为步进电机，步进电机的机体固定在容纳槽中，步进电机的输出轴与转盘的底部盘面中心固定连接。

步进电机有较好的方位精度和运动的重复性，能够准确控制转盘的旋转，使得转盘进行准确的旋转换位，容纳槽使装置整体结构更加紧凑。

具体的，所述第一驱动件还可以为回转型气缸或回转型油缸。

优选的技术方案为，西林瓶换位机构包括直线导轨、承载底座、夹持组件和第二驱动件，夹持组件设置在承载底座上，直线导轨设置在承载底座和承载平台之间，承载底座与直线导轨滑动配合，承载底座通过第二驱动件与承载平台连接，第二驱动件用于驱动承载底座沿直线导轨的轴向进行直线滑动。

夹持组件可以在直线导轨上进行直线往复滑动，当对一个西林瓶上的胶塞穿刺力测试完成后，第二驱动件驱动夹持组件滑动一定直线位移，使得下一个西林瓶滑动换位至装针中心下，继续进行穿刺试验，通过西林瓶换位机构的滑动完成连续的穿刺力试验。

优选的技术方案为，夹持组件包括若干个夹紧块和挡板，若干个夹紧块包括依次设置的第一端部夹紧块、至少一个中间夹紧块、第二端部夹紧块，挡板位于第二端部夹紧块的一侧，第一端部夹紧块和挡板分别与承载底座固定连接，第二端部夹紧块和中间夹紧块通过滑槽与承载底座滑动配合，定位凹陷部位于相邻的夹紧块之间，挡板上穿设有与滑槽轴向一致的调节螺栓，调节螺栓的螺纹段端面用于与第二端部夹紧块相顶压。

在进行穿刺实验时，先将若干西林瓶放至定位凹陷部，通过旋转调节螺栓，推动夹紧块，实现若干个西林瓶的夹紧固定，与逐个对西林瓶进行夹紧相比，操作方便，节省了实验时间。

优选的技术方案为，相邻夹紧块的相对夹持面上设有V形槽，中间夹紧块的底端和第二端部夹紧块的底端设置有丁字形滑块，丁字形滑块与滑槽滑动配合。

V形槽能实现不同型号西林瓶的夹紧，丁字形滑块和滑槽的配合使得夹紧块可以相对于承载底座进行滑动，实现西林瓶的夹紧固定和松卸。

优选的技术方案为，丁字形滑块的侧面设置有导向孔，导向孔上穿设有导向杆，导向杆的两端与滑槽的端部固定连接，导向杆上穿设有若干压簧，压簧的两端分别顶压在两相邻丁字形滑块的侧面之间。

在旋松调节螺栓取出西林瓶时，由于压簧对丁字形滑块的顶压作用，夹紧块之间可以形成顶压间隙，方便操作人员取出西林瓶，导向杆能够限制压簧的径向运动，增强压簧的顶压效果。

优选的技术方案为，直线导轨包括第一导轨本体和第一滑块，第一滑块与承载底座的底部固定连接，第一导轨本体与承载平台固定连接。

利用直线导轨实现承载底座相对于承载平台的直线滑动。

优选的技术方案为，第二驱动件为直线型气缸，直线型气缸的缸体与承载平台固定连接，直线型气缸的活塞杆与承载底座固定连接。

直线型气缸能够带动直线承载底座在直线滑轨上进行准确位移的直线滑动，使得夹持组件进行准确的滑动换位。

具体的，第二驱动件还可以为直线型油缸。

本实用新型的优点和有益效果在于：

第一、西林瓶换位机构包括若干个定位凹陷部，通过其可转动或滑动设计，能够实现穿刺实验的连续作业；

第二、西林瓶换位机构的西林瓶定位夹持无需重复操作，节省了人力，缩减了实验时间。

附图说明

图1是现有技术中医用针穿刺力测试装置的内部结构示意图；

图2是本实用新型胶塞穿刺力试验机实施例1的主视结构示意图；

图3是图2中胶塞穿刺力试验机中西林瓶换位机构可转动设置在承载平台上的剖视结构示意图；

图4是图3中西林瓶换位机构的俯视结构示意图；

图5是实施例2中胶塞穿刺力试验机转盘和固定块的剖视结构示意图；

图6实施例3中西林瓶换位机构可滑动设置在承载平台上的剖视结构示意图；

图7是实施例3中西林瓶换位机构的俯视结构示意图；

图8是图7中A的局部放大示意图。

图中：10、西林瓶；101、胶塞；11、承载平台；12、风琴罩；13、容纳槽；20、装针底座；21承载底座；211、滑槽；212、导向杆；2121、压簧；30、模拟皮肤夹具；31、西林瓶换位机构；311、转盘；312、固定块；3121、定位凹陷部；31211、导向段；31212、配合段；3122、柔性凸点；313、步进电机；3131、输出轴；3132、机体；32、医用针；33、调节螺栓；34、第一端部夹紧块；35、中间夹紧块；36、第二端部夹紧块；37、挡板；38、丁字形滑块；40、伺服电机；41、丝杠；42、气缸；421、活塞杆；422、缸体；43、轴承座；44、传动链轮；45、传动链；50、电阻应变式称重传感器；60、壳体；61、容腔；70、直线导轨；71、第一导轨本体；72、第一滑块；73、第二导轨本体；74、第二滑块；81、第一限位件；82、第二限位件；83、枢轴；91、标尺；92、尺寸框。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图2、3和图4所示，实施例1的胶塞穿刺力试验机，包括承载平台11和装针夹具22，装针夹具22可升降设置在承载平台11的上方，其特征在于，胶塞穿刺力试验机还包括西林瓶换位机构31，西林瓶换位机构31可转动或滑动设置在承载平台11上，西林瓶换位机构31包括若干个固定西林瓶的定位凹陷部3121，在穿刺测试状态下，定位凹陷部3121的凹陷中心正对装针夹具22的装针中心。

本实用新型还包括装针夹具22、致动机构和测力机构，医用针安装于装针夹具22上，装针夹具22安装在测力机构上，测力机构安装在装针底座20上，致动机构通过驱动装针底座20、测力机构和装针夹具22，驱动医用针32朝固定好的西林瓶10移动，医用针刺胶塞101，测力机构测量医用针受到的胶塞101的反作用力，以此可确定胶塞所能承受的穿刺力；

本实用新型还包括承载平台11，承载平台11上还设置有壳体60 和西林瓶换位机构31，壳体60具有容腔61，容腔61具有开口(图中未示出)，致动机构设置在容腔61内，致动机构包括驱动机构和传动机构，驱动机构为伺服电机40，传动机构包括丝杠41和螺母，丝杠41可转动地设置在容腔61内，丝杠41 垂直设置在承载平台11 上方，丝杠41一端由轴承座43支承于承载平台11，另一端设置有传动链轮44与传动链45连接，伺服电机40通过所述传动链45驱动丝杠41旋转，螺母与丝杠41螺纹配合，装针底座20与螺母连接，装针底座20位于容腔61之外，并位于承载平台11上方，装针夹具22与定位凹陷部3121位置相对，伺服电机40通过传动链45驱动丝杠41旋转，螺母在丝杠41上上下移动，螺母上下移动过程中，带动装针底座20升降，装针底座20 上方和下方分别设置有风琴罩12，风琴罩12一端与装针底座20连接，另一端与壳体60连接，风琴罩12将容腔61的开口封住，在装针底座20升降过程中，风琴罩12始终将容腔61的开口封住，既可以防止灰尘污染，还可以增强视觉效果，更加美观，为增强装针底座20升降过程中的稳定性，容腔61内设置有第二直线导轨，第二直线导轨包括第二导轨本体导轨73和第二滑块74，第二滑块74可滑动地设置于第二导轨73上，第二滑块74与螺母连接，装针底座20与第二滑块74连接，螺母通过第二滑块72驱动装针底座20 升降，可增强升降过程中的稳定性；

为限制装针底座20上下移动的范围，本实用新型还包括限位机构，限位机构包括连动件(图中未示出)、第一限位件81、第二限位件82和枢轴83，连动件安装于第二滑块74上，通过第二滑块74与所述装针底座20连接，连动件套装于枢轴83上，并可沿枢轴83上下滑动，第一限位件81、第二限位件82均套装在枢轴83上，并上下间隔设置；第一限位件81和第二限位件82通过限位螺栓固定在枢轴83上，利用第一限位件81和第二限位件82对装针夹具22上下限进行机械保护，防止装针夹具22超过行程，避免测力机构因过载损坏，延长医用针穿刺力测试装置的机械寿命，壳体60上设置有通槽(图中未示出)，方便调整第一限位件8和第二限位件83的位置，无需拆卸壳体60即可调整，使用方便，装针底座20上设置有测力机构，测力机构采用压力传感器中的电阻应变式称重传感器50，电阻应变式称重传感器50安装于装针底座20上，装针夹具22连接在电阻应变式称重传感器50连接，医用针刺胶塞时，胶塞对医用针的反作用力传递至电阻应变式称重传感器50，电阻应变式称重传感器50通过测量医用针受到的反作用力，即可确定胶塞的穿刺力大小；

此外，壳体60上设置有标尺91，连动件上连接有与标尺91相配合的尺寸框92，尺寸框92随所述连动件运动而沿标尺91移动，以利用标尺91指示出装针夹具22所在的位置及医用针的移动距离，并且尺寸框92也能与第一限位件81和第二限位件82的螺栓配合以限制连动件的移动范围，进而限制装针夹具22及医用针的移动范围。

当西林瓶换位机构31可转动设置在承载平台11上时，本实用新型还包括转盘311、若干个固定块312和步进电机313，定位凹陷部3121设置在固定块312的顶部，固定块312呈环形阵列分布且固定在转盘311的顶部盘面上，转盘311的盘面中心通过步进电机313与承载平台11连接，步进电机313用于驱动转盘311绕转盘311的中心轴旋转换位，步进电机313的输出轴3131与承载平台转盘311的底部盘面中心固定连接，步进电机313的机体3132固定在容纳槽13中。

试验过程：在进行胶塞的穿刺试验时，先将取样好的多个安装有胶塞的西林瓶10置于定位凹陷部3121，西林瓶10在定位凹陷部的配合段31212和柔性凸点3122的作用下固定，驱动机构启动，伺服电机40通过传动链45驱动丝杠41旋转，螺母在丝杠41上上下移动，螺母上下移动过程中，带动装针底座20向固定好的西林瓶10移动，医用针刺胶塞101，测力机构测量医用针受到的胶塞101的反作用力，胶塞对医用针的反作用力传递至电阻应变式称重传感器50，电阻应变式称重传感器50通过测量医用针受到的反作用力，即可确定胶塞的穿刺力大小，此时，装针底座20在致动机构的作用下上升复位，完成一个穿刺工步；当装针底座20复位后，步进电机313启动，转盘311在步进电机313的输出轴3131的带动下旋转45度，与已进行穿刺试验的西林瓶10相邻的西林瓶开始进行穿刺试验，这样就能实现胶塞穿刺力的连续试验。

具体的，上述旋转角度可以依据实际固定块312的个数进行调整。

本实施例中，电阻应变式称重传感器50在医用针32受到胶塞反作用力时发生形变，以此测量反作用力大小，现有技术中的其他测力机构也可以使用。

实施例2

如图5所示，实施例2与实施例1的区别在于，实施例2中的定位凹陷部3121设置在转盘311中。

进一步的，固定块和转盘为一体成型制的。

实施例3

如图6、7和图8所示，实施例3与实施例1的区别在于，实施例3中的西林瓶换位机构可滑动设置在承载平台11上，其区别还在于，实施例3中的西林瓶换位机构包括直线导轨70、承载底座21、夹持组件和气缸42，夹持组件包括若干个夹紧块和挡板37，若干个夹紧块包括依次设置的第一端部夹紧块34、若干个中间夹紧块35、第二端部夹紧块36，挡板37位于第二端部夹紧块36的一侧，第一端部夹紧块34和挡板37分别与承载底座21固定连接，第二端部夹紧块36和中间夹紧块35通过滑槽211与承载底座21滑动配合，定位凹陷部3121位于相邻的夹紧块之间，挡板37上穿设有与滑槽211轴向一致的调节螺栓33，调节螺栓33的螺纹段端面用于与第二端部夹紧块36相顶压。

具体的，中间夹紧块35的底端和第二端部夹紧块36的底端设置有丁字形滑块38，丁字形滑块38与滑槽211滑动配合，丁字形滑块38的侧面设置有导向孔，导向孔上穿设有导向杆212，导向杆212的两端与滑槽211的端部固定连接，导向杆212上穿设有若干压簧2121，压簧2121的两端分别顶压在两相邻夹紧块的丁字形滑块38之间。

试验过程：在进行胶塞的穿刺试验时，西林瓶采用专用的压塞装置进行压塞（压塞作用力一致）先将取样好的多个安装有胶塞的西林瓶10置于定位凹陷部3121，再手动旋紧调节螺栓33，西林瓶10在夹紧块的V形槽作用下固定，驱动机构启动，伺服电机40通过传动链45驱动丝杠41旋转，螺母在丝杠41上上下移动，螺母上下移动过程中，带动装针底座20向固定好的西林瓶10移动，医用针刺胶塞101，测力机构测量医用针受到的胶塞101的反作用力，胶塞对医用针的反作用力传递至电阻应变式称重传感器50，电阻应变式称重传感器50通过测量医用针受到的反作用力，即可确定胶塞的穿刺力大小，此时，装针底座20在致动机构的作用下上升复位，完成一个穿刺工步；当装针底座20复位后，气缸42启动，气缸42的活塞杆421顶出，由于承载底座21与第一滑块71固定连接，故在气缸42的驱动下，承载底座21在直线导轨70上进行直线滑动完成西林瓶10的相对换位，与已进行穿刺试验的西林瓶10相邻的西林瓶开始进行穿刺试验，这样就实现了胶塞穿刺力的连续试验。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种胶塞穿刺力试验机，包括承载平台和装针夹具，装针夹具可升降设置在所述承载平台的上方，其特征在于，所述胶塞穿刺力试验机还包括西林瓶换位机构，所述西林瓶换位机构可转动或滑动设置在所述承载平台上，所述西林瓶换位机构包括若干个固定西林瓶的定位凹陷部，在穿刺测试状态下，所述定位凹陷部的凹陷中心正对所述装针夹具的装针中心。

2.根据权利要求1所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述西林瓶换位机构包括转盘、若干个固定块和第一驱动件，所述定位凹陷部设置在所述固定块的顶部，所述固定块呈环形阵列分布且固定在所述转盘的顶部盘面上，所述转盘的盘面中心通过所述第一驱动件与所述承载平台连接，所述第一驱动件用于驱动所述转盘绕所述转盘的中心轴旋转换位。

3.根据权利要求2所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述定位凹陷部包括导向段和配合段，所述导向段与配合段圆滑过渡，所述导向段呈倒锥台状，所述配合段内表面均匀分布有若干个用于固定西林瓶的柔性凸点。

4.根据权利要求2所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述承载平台上设置有容纳槽，所述第一驱动件为步进电机，所述步进电机的机体固定在所述容纳槽中，所述步进电机的输出轴与所述转盘的底部盘面中心固定连接。

5.根据权利要求1所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述西林瓶换位机构包括直线导轨、承载底座、夹持组件和第二驱动件，所述夹持组件设置在所述承载底座上，所述直线导轨设置在所述承载底座和所述承载平台之间，所述承载底座与所述直线导轨滑动配合，所述承载底座通过第二驱动件与所述承载平台连接，所述第二驱动件用于驱动所述承载底座沿所述直线导轨的轴向进行直线滑动。

6.根据权利要求5所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述夹持组件包括若干个夹紧块和挡板，所述若干个夹紧块包括依次设置的第一端部夹紧块、至少一个中间夹紧块、第二端部夹紧块，所述挡板位于所述第二端部夹紧块的一侧，所述第一端部夹紧块和所述挡板分别与所述承载底座固定连接，所述第二端部夹紧块和中间夹紧块通过滑槽与所述承载底座滑动配合，所述定位凹陷部位于相邻的夹紧块之间，所述挡板上穿设有与所述滑槽轴向一致的调节螺栓，所述调节螺栓的螺纹段端面用于与所述第二端部夹紧块相顶压。

7.根据权利要求6所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述相邻夹紧块的相对夹持面上设有V形槽，所述中间夹紧块的底端和第二端部夹紧块的底端设置有丁字形滑块，所述丁字形滑块与所述滑槽滑动配合。

8.根据权利要求7所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述丁字形滑块的侧面设置有导向孔，所述导向孔上穿设有导向杆，所述导向杆的两端与所述滑槽的端部固定连接，所述导向杆上穿设有若干压簧，所述压簧的两端分别顶压在两相邻丁字形滑块的侧面之间。

9.根据权利要求5所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述直线导轨包括第一导轨本体和第一滑块，所述第一滑块与所述承载底座的底部固定连接，所述第一导轨本体与所述承载平台固定连接。

10.根据权利要求5所述的胶塞穿刺力试验机，其特征在于，所述第二驱动件为气缸，所述气缸的缸体与所述承载平台固定连接，所述气缸的活塞杆与所述承载底座固定连接。