TW201013348A - Assembly process for producing an analysis system - Google Patents

Description

201013348 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關係於生產診斷分析系統的組裝程序，尤其， 有關於攜帶式血糖分析系統，其較佳具有反射光度量測單 元與一光學單元在該量測單元與量測點之間，其中該光學 單元係相對於電磁輻射源定位於支撐件上，該輻射源明確 說就是量測單元的光源，使得來自輻射源的電磁輻射可以 Φ 施加至量測點，其中該輻射源與該光學單元係被彼此永久 固定於相對位置。 【先前技術】 血糖分析系統通常以手持裝置的形式加以大量生產， 並且可替換測試手段，以使得糖尿病患者每日可自行決定 其血糖好幾次。爲了減緩於血液收集時的疼痛，已經開發 出目標爲降低所需樣品量的系統。在光度系統中，此傾向 β 需要在縮小結構空間中有更小之量測面積與更小之量測模 組。已知量測模組具有電子元件與光學機械元件，這些必 須彼此相對準確地對準，以完成想要的光學路徑。爲此目 的’ 一種作爲組裝各種元件的定位參考之所謂”經過標”係 被施加至支撐件上。此類型定位的問題爲於量測時，這些 元件的製造工具的公差整個衝擊光學攝像。此增加了組裝 偏移的影響’特別是安裝公差，這可能造成更高的檢視努 力或更高數量的不良品。 -5- 201013348 【發明內容】 根據本發明之目的爲進一步改良先前技藝的生產程序 ，並提供更符經濟效益及更精準的製程。 於申請專利範圍第1項中所主張的組裝步驟係被提出 以完成此目的。本發明之較佳實施例與進一步發展係由附 屬項加以推衍出。 本發明係根據於藉由在製程中之量測程序的模擬以完 成一精細調整的想法。因此，依據本發明提出，在定位時 ，輻射源被啓動及光學單元與輻射源之相對位置係爲定位 裝置所改變，直到來自輻射源的電磁輻射碰撞該量測點爲 止。以此方式，定位準確度只爲定位單元的效能所限制， 使得公差鏈可以相當地降低。 在量測點處的電磁輻射係較佳爲攝像系統所檢測爲一 光點及光學單元與輻射源間之相對位置係取決於影像參數 ，明確地說，所檢測光點的大小、位置及均勻性而加以改 變。這允許組裝週期時間可以以相當高的定位準確度加以 完成，並足夠地快以作大量生產。 於自動製造中之另一改良係被完成，其中該光學單元 係被定位裝置的處理裝置所移動於預定定位範圍內，其中 有至少兩及較佳爲三個平移自由度。 電磁輻射係較佳地爲光學單元的光學元件，更明確地 說，爲透鏡、光導或光圈所指向該量測點。在調整時的量 測程序的模擬可以被完成，其中量測點係爲一虛擬 (dummy)元件所界定，而不是用於樣品分析的分析測試元 201013348 件所界定。爲此目的，當光玻璃板被配放在該量測點及電 磁輻射被施加至其上時，如此之攝像配置係有利的。 製程的進一步簡化預見到量測單元的元件係附接至形 成該支撐件的電路板上，同時爲導電黏劑所電接觸。 爲了進一步縮短組裝週期時間，較佳地光學單元被機 械定位手段所粗調預定位。 另一較佳程序提供有較佳可以以UV光硬化的黏劑之 0 黏著點係被形成用於該光學單元，及該光學單元係被精細 定位並藉由硬化該黏著點而被永久結合至在末端位置的該 量測單元。 爲了能具有短週期時間的大量生產，較佳地，支撐件 係透過自動放置機在傳送程序中被傳送，以安裝該量測單 元與光學單元。 生產可以進一步藉由預先製造該光學單元爲射出成形 部件而加以簡化。 ® 爲了確保穩定組裝，較佳地，光學單元爲藉由一澆注 化合物，而在濕氣緊密方式下，被鑄造有該量測單元。 本發明係根據附圖所示之實施例，而在以下更詳細說 明。 【實施方式】 圖1顯示一用以自動製造攜帶式血糖量測器的光學模 組1 2的組裝站1 0。所完成之血糖量測器與呈測試帶或測 試條形式之分析消耗品一起形成分析系統，其可以爲使用 201013348 者本身所就地使用作血糖量測。在此程序中，血液樣品係 被施加至乾式化學測試元件或分析消耗品的測試欄上，並 以光學模組1 2之反射光度法評估。因此，測試欄界定一 樣品量測點，其上，該光學模組1 2應以最低之可能製造 公差加以準確定位對準。此一分析系統的細節將可以例如 由EP-A1 760469案得知，並在本案中作爲參考。 不於圖1中之組裝站10包含一輸送帶14，用以傳輸 工件支撐18，其中光學模組12係組裝在該工件支撐18上 _ 。輸送帶通過一定位裝置20，其具有於X-Y平面移動的 運動方式。用以拾取元件並將之以三維方式定位的處理頭 22係配置於其上，該處理頭22額外移動於Z方向。兩黏 劑施加裝置24、26係被安置於該輸送帶上的入口側。一 攝像系統28係被定位在該處理頭22的定位區上，其藉由 一控制裝置30完成該處理頭22的移動之攝像導引控制。 在此時，以毛玻璃板32形式之虛擬元件形成一影像面作 爲一量測點，其對應於當分析物被使用時，一測試欄的指 〇 定位置（樣品量測點）。再者，提供UV照射單元3 4以硬化 該黏著點。 虛擬元件32允許在通常安排有測試元件的平面中建 立一光點。爲此目的，架構爲薄平散射體的虛擬元件可以 由毛玻璃或半透明玻璃板構成。同時，也可能用薄陶瓷板 或塗色（例如印刷或氣相沈積）玻璃或塑膠板，或有霧狀或印 色箔片的玻璃或塑膠板也有可能。取決於所用之材料，構 成散射的層應具有0.001至0.5mm的厚度。如果使用塗色 -8 - 201013348 作爲散射體，則典型彩色厚度應爲約0.01 mm。 如於圖2所示，光學模組12包含一支撐電路板36,其 頭區係爲背板38所強化並具有一有電插頭接點的插頭端40 。三個發光二極體可以接觸電路板36作爲光源42，及一光 二極體可以接觸作爲光反射量測單元46的光接收器44。一 方面，這可以藉由導電區48在黏著程序中完成，另一方面 ，可以藉由分開連接線5 0在所謂”打線製程”中完成。 • 光學模組12包含一光學單元52，作爲額外元件，其 係決定在量測單元46與量測點32間之光學路徑。光學單 元52具有射出成形外殼54,其內有爲兩元件射出成形技 術所模製之透鏡56。透鏡56將光源42的光聚焦至量測點 32上，而用於反射光的光圈58係被放置於檢測器44前。 因此，被架構爲透鏡、光圈、及外殻組合的光學單元阻礙 光學串音直接進入檢測通道中。 定位銷60與黏著點62係被提供用於光學單元52的 馨 連接，同時，彈性屏64防止外來光的穿透。 爲了製造光學模組12，工件支撐18係在同步組裝程 序中被輸送經過組裝站10。在此程序中，導電接觸黏劑係 首先被施加裝置26所印在導電區48上，以穩固地黏著至 LED42與光二極體44。第二施加裝置24被用以施加用於 光學單元52的黏著點62。該光學單元隨後爲處理頭22所 放置並爲定位銷60所粗調預定位在過大電路板孔64中。 爲了隨後的細調定位，光源42係被啓動或激勵，使 得取決於光學單元52之現行位置，光點出現在玻璃板32 -9- 201013348 上。光點的位置、大小及均勻性係爲在改變位置時爲攝像 器2 8所檢測並在控制裝置3 0中，與用於目標位置的預設 信號圖案相比。在此程序中，光學單元52的位置主要在 X-Y面中改變於約5微米半徑的公差圓內，在其間，也有 可能在其垂直的Z方向中作公差補償。然後，在對準端位 置中，黏著點62係爲UV光源34所硬化，以將量測單元 46與光學單元52的相互相對位置作永久式固定。另外， 也可以施加澆注化合物作密封用。在完成光學模組1 2由 站1〇離開之前，所得調整可以依序爲攝像系統28、30所 檢查。 在分析器的後續製程中，光學模組12係被插入位於 儀器外殼（未示出）中之主電路板中。其可以藉由定位銷60 的自由端所連接，該定位鎖係爲所謂熱塡縫所永久固定。 這確保相對於一測試元件的界定位置，其係位在光學模組 12前的樣品量測點，與先前的玻璃板32有相同的距離。 【圖式簡單說明】 圖1爲血糖量測儀器之光學模組的組裝站的俯視圖。 圖2爲光學模組的元件透視圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 :組裝站 1 2 :光學模組 1 4 ··輸送帶 -10- 201013348 1 8 :工件支撐 20 :定位裝置 22 :處理頭 2 4 :黏劑施加裝置 26 :黏劑施加裝置 2 8 ·攝像系統 3 0 :控制裝置 瘳 3 2 ·毛玻璃板 34 : UV照射單元 3 6 :支撐電路板 3 8 :背板 4 0 :插頭端 42 :光源 44 :光接收器 46 :反射量測單元 β 48 :導電區 5〇 :連接線 52 :光學單元 5 4 :射出成形單元 56 :透鏡 58 :光圈 60 :定位銷 62 :黏著點 6 4 :彈性屏 -11

Claims (1)

1. 201013348 七、申請專利範面： 1. 一種生產診斷分析系統的組裝程序，該診斷分析系 統特別是一攜帶式血糖分析系統，其具有較佳反射光度量 測單元（46)及一光學單元（52)在該量測單元（46)與量測點 之間’該組裝程序包含： a) 將該光學單元（5 2)相對於電磁輻射源（42)，特別是 該量測單元（46)的光源，而定位在一支撐件（36)上，使得 來自該輻射源（42)的電磁輻射可以施加至該量測點， _ b) 將該輻射源（4 2)與該光學單元（52)彼此相對固定於 永久位置， 其特徵在於 c) 在該定位時，該輻射源（42)被啓動及該光學單元 (52)與該輻射源（42)的該相對位置係爲一定位裝置（2〇)所 改變’直到來自該輻射源（42)的電磁輻射碰撞該量測點爲 止。 2. 如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中在該 @ 量測點的該電磁輻射係以攝像系統（2 8)檢測爲光點，以及 ’在該光學單元（52)與輻射源（42)間之該相對位置係取決 於影像參數加以改變，該影像參數特別是爲該檢測光點的 大小、位置與均句性。 3. 如申請專利範圍第1或2項所述之組裝程序，其中 該光學單元（52)係爲處理裝置（22)以至少兩個較佳爲三個 平移自由度’移動於定位範圍內。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中該電 -12- 201013348 磁輻射係爲該光學單元（52)的光學元件（56、5 8)所導引， 特別是，爲透鏡、光導或光圈。 5 .如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中該量 測點係爲一虛擬元件（3 2)所界定，而不是用於該樣品分析 的分析測試元件所界定。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中一散 射體，特別是一毛玻璃或塗層玻璃板係被配置在該量測點 • 及電磁輻射係被施加至其上。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中該量 測單元（46)的該等元件（42、44)係被附接至形成該支撐件 (36)的電路板，藉以爲導電黏劑所電接觸。 8 .如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中該光 學單元（52)係爲機械定位手段（60)所粗調預定位。 9. 如申請專利範圍第1項述之組裝程序，其中可較佳 以UV光硬化的黏劑的黏著點（62)係被形成用於該光學單 ® 元（52) ’其中該光學單元（52)係被細調定位並藉由硬化該 等黏著點（62)而永久結合至在該端位置的該量測單元（46) 〇 10. 如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中該 支撐件（36)係透過自動放置機（10)被傳送於傳送程序中， 以安裝該量測單元（46)與光學單元（52)。 1 1 .如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中該 光學單元（5 2)係預製爲單一件之射出成型部。 12.如申請專利範圍第1項所述之組裝程序，其中該 -13- 201013348 光學單元（52)係藉由澆注化合物，而在防潮的方式下，被 鑄造有該量測單元（46)。

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