[发明专利]一种旋合预灌封注射器的方法及装置

说明书

一种旋合预灌封注射器的方法，包括推杆载入输送器的输送工位内的针筒内，输送器驱动输送工位沿输送路径运动；对输送工位内的针筒进行预拧，所述预拧为以预设圈数转动针筒，所述预设圈数设定为小于推杆的螺纹全拧入针筒的胶塞需的圈数；检测预拧后的推杆的螺纹与针筒的胶塞的相对位置，计算达到目标深度所需要转动针筒的剩余圈数，按照计算得到的剩余圈数转动针筒，使推杆的螺纹在针筒的胶塞内达到目标深度，得到旋合完毕的推杆与针筒。装配过程中无需控制驱动扭矩，只需控制拧动针筒的圈数来达到所需深度，预拧吸收了推杆的螺纹与针筒的胶塞在咬合前的虚拧圈数，并通过视觉取像来确定细拧所需转动的实际圈数，运转速度和控制精度都大大提高。

技术领域

本发明涉及注射器装配技术领域，具体涉及一种旋合预灌封注射器的方法及装置。

背景技术

随着生物医药技术的发展以及医疗人员对药品的使用方便性、可靠性及安全性的要求日增，预灌封注射器的使用在全球范围都呈现快速增加的趋势，针对预灌封注射器的装配及包装的设备需求也随之增加。

预灌封注射器的基本结构如图1所示，主要部件包括了针筒(用以装载药液)，胶塞(用以密封药液)，推杆(用以驱动药液注射)，在胶塞的上端面注有螺纹孔，推杆下端则设置有螺纹，与胶塞的螺纹孔配合。生产流程包括了：精确灌装药液→封胶塞→检查→安装推杆→贴标签。而安装推杆的过程包括：先把推杆置入针筒，使推杆的螺纹端对着胶塞的螺纹孔，转动针管或推杆，使两者产生相对转动，从而使推杆拧进胶塞。一直以来存在一个工艺难题，因为推杆是需要拧到胶塞中的螺纹孔的底部的，如果推杆拧进不足，便会造成日后在运输过程中松脱，但如果推杆拧入底部后再过拧，便可能使胶塞与针管壁发生相对滑动，从而打破胶塞的密封性，以致影响到药品的保质期等。所以，控制到推杆刚好拧到胶塞底部而不过拧，是一个技术难题。现有技术中，一般处理的方式及所存在的问题如下：

(A)固定转动圈数：控制针管拧动一个固定圈数，从而使推杆刚好进入胶塞螺纹孔底部，比如说，螺纹有三圈，那便控制拧动三个圈等。但是，由于推杆与胶塞螺纹的相对位置是随机的，开始拧动时，两者的螺纹不一定便开始咬合，而这个虚拧的范围可能有0至1个圈，也是说，最终推杆与胶塞之间便可能会有最多一个圈的深度不到位。同时，由于推杆重量小，与胶塞开始接触时可能会发生跳动，从而加大虚拧的程度，最终推杆拧进深度不足的幅度会更大。而如果把固定转动的圈数增加，便意味着有部分情况可能推杆已经到达胶塞底部，但仍继续拧动，以致造成过拧，使胶塞与针管内壁便发生滑动。

(B)固定扭矩：控制拧动扭矩在一个较小值，使推杆到达胶塞底部时时，因扭矩小于以使胶塞与针管内壁发生打滑而拧杆自动停止。在这方法中，驱动扭矩必定要被控制在能够拧动推杆进入胶塞螺纹的最小扭矩，与及胶塞与针管壁间的抵抗扭矩之间，方能有效，但是由于这两个扭矩都很小，要把驱动扭矩设定在两者之间，并在整个拧进过程中保持恒定，并不容易，并且需要把拧动速度设置到很慢，而这样精细的控制，所需的硬件成本都会很高。

(C)预拧加上以离合方式限制扭矩细拧：中国专利申请号CN101898003A公开了一种螺纹旋紧注射器活塞的方法及设备，当中使用一个滚动装置把推杆预先拧进胶塞但不到达底部，然后再通过一个扭力限制装置作细拧，扭力限制装置通过一个压力传感器，感应着注射器拧动时所产生的扭矩，当压力达到一个上限时，控制离合机构使拧动针管的驱动接触面离开，从而停止拧杆。本方法克服了上述(A)及(B)的方法的问题，但结构十分复杂，造价高。同时，由于注射器及胶塞的制造公差，所需设定的限制扭矩常会因应物料批次变化而有变，寻找一个适用的限制扭矩较为困难。