用于組裝自動注射裝置及其子組件的系統(tǒng)、裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明的示例性實施例提供組裝用于形成自動注射裝置的部件的自動組裝系統(tǒng)、裝置和方法。示例性組裝系統(tǒng)實時監(jiān)控組裝多個部件時受到的摩擦力。檢測到的力用于提供實時反饋以自動地控制組裝過程并且確定是否適當?shù)亟M裝了部件。
【專利說明】用于組裝自動注射裝置及其子組件的系統(tǒng)、裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請是2011年3月18提交的名稱為“用于組裝自動注射裝置的系統(tǒng)、裝置和方法”的美國臨時專利申請N0.61/454，097的非臨時申請并且要求其優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，該臨時申請的全部內(nèi)容通過引用明確地合并于此。
【背景技術(shù)】
[0002]自動注射裝置提供手動操作式注射器的替代，用于將治療劑輸送到患者體內(nèi)并且允許患者自己進行注射。自動注射裝置已經(jīng)用于在緊急情況下輸送藥物，例如注入腎上腺素以抵消嚴重過敏反應(yīng)的影響。自動注射裝置還被描述為用于在心臟病發(fā)作期間注入抗心律失常藥物和選擇性溶栓劑(參見例如美國專利N0.3，910, 260、N0.4，004, 577、N0.4，689，042、N0.4，755，169 和 N0.4，795，433)。在例如美國專利 N0.3，941，130、N0.4，261，358、N0.5，085，642、N0.5，092，843、N0.5，102，393、N0.5，267，963、N0.6，149,626、N0.6，270,479 和 N0.6，371,939 以及國際專利公報 N0.W0/2008/005315 中也描述了各種類型的自動注射裝置。
[0003]常規(guī)的自動注射裝置通常包括容納含有治療劑的注射器的外殼?？梢栽O(shè)置注射器致動部件(例如活塞)，以在注射期間壓縮并通過注射針頭射出治療劑。可以設(shè)置啟動機構(gòu)子組件，以使注射器在外殼中向前移動，從而使得注射針頭從外殼突出以便注射。啟動機構(gòu)子組件還可以啟動注射器致動部件，從而使得治療劑通過注射針頭射出。注射器外殼子組件可以被設(shè)置為在注射期間促進注射器在外殼中的移動并且在執(zhí)行注射之后保護注射針頭。
[0004]通常，常規(guī)的自動注射裝置由于未以最佳標準將啟動機構(gòu)子組件、注射器外殼子組件或整個注射器組件組裝到自動注射裝置的外殼中而產(chǎn)生故障。組裝自動注射裝置及其子組件的一些常規(guī)技術(shù)依賴于以固定的預定距離相對于一些其它部件驅(qū)動組件的一些部件的凸輪驅(qū)動機構(gòu)。然而，在組裝期間部件需要被驅(qū)動的最佳距離可能隨著一個或多個因素改變，所述因素包括但不限于形成部件的材料的可變性、形成部件的過程變化、部件的尺寸和形狀等。由于凸輪驅(qū)動機構(gòu)通常使用固定的距離來組裝部件，因此常規(guī)技術(shù)不能基于隨著所使用的具體部件而改變的因素來調(diào)整組裝過程。
[0005]因此，許多常規(guī)組裝技術(shù)不能將啟動機構(gòu)子組件、注射器外殼子組件或整個注射器組件適當、一致和可靠地組裝到自動注射裝置的外殼中。不成功或不合適的組裝不利地影響所組裝的裝置的適當操作和功能。例如，在注射器在組裝期間被過遠地插入裝置外殼中的常規(guī)自動注射裝置中，在使用時注射針頭可能插入患者體內(nèi)過深。相反，在注射器在組裝期間未被足夠遠地插入裝置外殼中的常規(guī)自動注射裝置中，在使用時注射針頭可能插入患者體內(nèi)不夠深。這樣，在自動注射裝置和它們的構(gòu)成子組件中非常不期望存在不合適的組裝。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]示例性實施例提供用于組裝自動注射裝置或自動注射裝置的部件或兩者的組裝系統(tǒng)、裝置和方法。示例性組裝系統(tǒng)實時地監(jiān)控組裝多個部件時受到的摩擦力。檢測到的力用于提供實時反饋以自動地控制組裝過程并且確定所述部件是否被適當?shù)亟M裝。
[0007]根據(jù)一個示例性實施例，提供一種組裝用于形成自動注射裝置的部件的子組件的方法。所述方法包括協(xié)作地將自動注射裝置的第一部件聯(lián)接到自動注射裝置的第二部件。所述方法還包括檢測抵抗第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接而施加的一個或多個力，并且在核實一個或多個檢測到的力滿足或不滿足一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)指令。所述方法進一步包括響應(yīng)于該觸發(fā)指令而自動控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接。
[0008]根據(jù)另一示例性實施例，提供一種用于組裝用于形成自動注射裝置的部件的子組件的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括用于將自動注射裝置的第一部件協(xié)作地聯(lián)接到自動注射裝置的第二部件的組裝臺。所述系統(tǒng)還包括配置為檢測抵抗第一部件到第二部件的協(xié)作組裝而施加的一個或多個力的力檢測機構(gòu)。所述系統(tǒng)進一步包括被編程為當核實一個或多個檢測到的力滿足或不滿足一個或多個預定力值時自動產(chǎn)生觸發(fā)指令的控制器。所述組裝臺被配置為響應(yīng)于觸發(fā)指令而自動控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接。
[0009]根據(jù)另一示例性實施例，提供一種組裝自動注射裝置的方法。所述方法包括將自動注射裝置的注射器組件插入自動注射裝置的外殼組件中，該注射器組件包括大于第二外徑的第一外徑，外殼組件的內(nèi)表面具有摩擦點。所述方法還包括檢測當注射器組件的第一外徑和第二外徑被插入經(jīng)過外殼組件中的摩擦點時產(chǎn)生的一個或多個力，并且在一個或多個檢測到的力匹配一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)指令。所述方法進一步包括響應(yīng)于觸發(fā)指令而控制注射器組件向外殼組件中的插入。
[0010]根據(jù)另一示例性實施例，提供一種用于組裝自動注射裝置的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括用于將注射器組件插入自動注射裝置的外殼組件中的插入機構(gòu)，注射器組件的外表面包括第一特征，外殼組件的內(nèi)表面具有摩擦點。所述系統(tǒng)還包括用于檢測當注射器組件上的第一特征經(jīng)過外殼組件中的摩擦點時產(chǎn)生的一個或多個力并且當一個或多個檢測到的力匹配一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)指令的力檢測機構(gòu)。插入機構(gòu)的方面響應(yīng)于觸發(fā)指令而具體化或改變。
[0011]根據(jù)另一示例性實施例，提供一種用于組裝自動注射裝置的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括用于將注射器組件插入自動注射裝置的外殼組件中的機械構(gòu)件，注射器組件的外表面包括第一特征，外殼組件的內(nèi)表面具有摩擦點。所述系統(tǒng)包括用于驅(qū)動機械構(gòu)件的運動發(fā)生器。所述系統(tǒng)還包括用于檢測當注射器組件上的第一特征經(jīng)過外殼組件中的摩擦點時產(chǎn)生的一個或多個力并且當一個或多個檢測到的力匹配一個或多個對應(yīng)的預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)指令的力檢測機構(gòu)。運動發(fā)生器的操作的方面響應(yīng)于觸發(fā)指令而具體化或改變。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]通過結(jié)合附圖閱讀以下描述， 將會更全面地理解示例性實施例的以上和其它目的、方面、特征和優(yōu)點，附圖中:
圖1圖示示例性自動注射裝置的立體圖，其中，從外殼拆下了覆蓋外殼的近端和遠端的帽。
[0013]圖2圖示圖1的示例性自動注射裝置的立體圖，其中，利用近端和遠端帽蓋住了外殼。
[0014]圖3 (現(xiàn)有技術(shù))圖示使用前的示例性自動注射裝置的示意性剖視圖。
[0015]圖4 (現(xiàn)有技術(shù))圖示在隨后的操作階段期間的圖3的示例性自動注射裝置的示意性剖視圖。
[0016]圖5圖示包括注射器外殼子組件和啟動機構(gòu)子組件的示例性自動注射裝置的立體圖。
[0017]圖6圖示圖5的示例性自動注射裝置的啟動機構(gòu)子組件的分解立體圖。
[0018]圖7圖示圖6的示例性啟動機構(gòu)子組件的注射器致動部件的立體圖。
[0019]圖8圖示圖5的示例性自動注射裝置的注射器外殼子組件的分解立體圖。
[0020]圖9圖示圖8的示例性注射器外殼子組件的注射器托架的立體圖。
[0021]圖1OA和IOB圖示彼此偏置90°角的已組裝的示例性自動注射裝置的剖視圖，其中，注射器外殼子組件和啟動機構(gòu)子組件聯(lián)接在一起。
[0022]圖11圖示已組裝的示例性自動注射裝置的剖視圖。
[0023]圖12圖示容納示例性注射器的示例性自動注射裝置的剖視圖。
[0024]圖13A圖示可用于組裝示例性注射器外殼子組件的組裝系統(tǒng)的示例性立體圖。
[0025]圖13B圖示可用于組裝示例性注射器外殼子組件的另一組裝系統(tǒng)的示例性立體圖。
[0026]圖14A和14B是圖示用于組裝自動注射裝置中使用的注射器外殼子組件的示例性方法的流程圖。
[0027]圖15圖示在組裝注射器外殼子組件期間按壓頭處受到的力的示例性力曲線圖。
[0028]圖16圖示在組裝注射器外殼子組件期間按壓頭處受到的力的另一示例性力曲線圖。
[0029]圖17圖示示例性力曲線圖，該圖示出了展開護罩期間按壓頭處受到的力。
[0030]圖18圖示另一示例性力曲線圖，該圖示出了展開護罩期間按壓頭處受到的力。
[0031]圖19A和19B圖示可用于組裝示例性啟動機構(gòu)子組件的組裝系統(tǒng)的示例性立體圖。
[0032]圖20A和20B圖示可用于組裝示例性啟動機構(gòu)子組件的另一組裝系統(tǒng)的示例性立體圖。
[0033]圖21A和21B是圖示用于組裝自動注射裝置中使用的啟動機構(gòu)子組件的示例性方法的流程圖。
[0034]圖22圖示組裝啟動機構(gòu)子組件期間在按壓頭處受到的力的示例性力曲線圖。
[0035]圖23圖示組裝啟動機構(gòu)子組件期間在按壓頭處受到的力的另一示例性力曲線圖。
[0036]圖24圖示組裝啟動機構(gòu)子組件期間執(zhí)行的示例性力檢測的圖表。
[0037]圖25A是組裝啟動機構(gòu)子組件期間的第一組裝狀態(tài)的示意圖，其中注射器致動部件的觸發(fā)器錨固部分撞擊并抵抗啟動主體中的內(nèi)圓柱管。
[0038]圖25B是從圖25A的視圖旋轉(zhuǎn)約90度的圖25A的第一組裝狀態(tài)的示意圖。
[0039]圖26A是組裝啟動機構(gòu)子組件期間的第二組裝狀態(tài)的示意圖，其中，觸發(fā)器錨固部分的耳片式腳穿過啟動主體的內(nèi)圓柱管的遠端。[0040]圖26B是從圖26A的視圖旋轉(zhuǎn)約90度的圖26A的第二組裝狀態(tài)的示意圖。
[0041]圖27圖示示例性剛性針罩的立體圖和與插入剛性針罩相關(guān)的特征力曲線圖，其中，剛性針罩的遠端精確或近似位于近端帽中的局部摩擦點處。
[0042]圖28圖示示例性剛性針罩的立體圖和與插入剛性針罩相關(guān)的特征力曲線圖，其中，剛性針罩的遠端朝向近端帽的近端位于超過近端帽中的局部摩擦點的位置。
[0043]圖29是圖示可在示例性實施例中用于將注射器插入自動注射裝置中的示例性插入系統(tǒng)的框圖。
[0044]圖30A是示例性插入系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0045]圖30B是圖30A的示例性插入系統(tǒng)的立體圖。
[0046]圖31是圖示用于將注射器插入自動注射裝置的外殼中的示例性方法的流程圖。
[0047]圖32圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0048]圖33圖示與驅(qū)動注射器進入與圖32相關(guān)的自動注射裝置的外殼的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面。
[0049]圖34圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0050]圖35圖示與驅(qū)動注射器進入與圖34相關(guān)的自動注射裝置的外殼的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面。
`[0051]圖36是圖示用于將注射器插入自動注射裝置的外殼中的另一示例性方法的流程圖。
[0052]圖37圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0053]圖38圖示與驅(qū)動注射器進入與圖37相關(guān)的自動注射裝置的外殼的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面。
[0054]圖39圖示一空圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0055]圖40圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0056]圖41圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0057]圖42圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0058]圖43圖示從剛性針罩到近端帽的端部具有不同距離的注射器的密度直方圖。
[0059]圖44圖示從剛性針罩到近端帽的端部具有不同距離的注射器的密度直方圖。
[0060]圖45圖示從剛性針罩到近端帽的端部具有不同距離的注射器的密度直方圖。
[0061]圖46圖示從剛性針罩到近端帽的端部具有不同距離的注射器的密度直方圖。
[0062]圖47圖示從剛性針罩到近端帽的端部具有不同距離的注射器的密度直方圖。
[0063]圖48圖示剛性針罩在近端帽內(nèi)的不同示例性方向。
[0064]圖49圖示一圖表，其示出對于第一類型(即類型I)的注射器的不同剛性針罩方向的力曲線。
[0065]圖50圖示一圖表，其示出對于第二類型(即類型2)的玻璃可預填充注射器的不同剛性針罩方向的力曲線。
[0066]圖51圖示一圖表，其示出對于第三類型(即類型3)的玻璃可預填充注射器的不同剛性針罩方向的力曲線。
[0067]圖52圖示在不同剛性針罩方向處具有不同插入力的類型I注射器的密度直方圖。
[0068]圖53圖示在不同剛性針罩方向處具有不同插入力的類型2注射器的密度直方圖。
[0069]圖54圖示在不同剛性針罩方向處具有不同插入力的類型3注射器的密度直方圖。
[0070]圖55圖示對于類型I注射器不同的剛性針罩方向?qū)Σ迦肓Φ挠绊懙膯我蛩胤讲罘治?one-way ANOVA)。
[0071]圖56圖示對于類型2注射器不同的剛性針罩方向?qū)Σ迦肓Φ挠绊懙膯我蛩胤讲罘治觥?br> [0072]圖57圖示對于類型3注射器不同的剛性針罩方向?qū)Σ迦肓Φ挠绊懙膯我蛩胤讲罘治觥?br> [0073]圖58圖示需要不同近端帽拆卸力的不同注射器的密度直方圖。
[0074]圖59圖示用于延長待測試的注射器的示例性延長環(huán)。
[0075]圖60圖示用于延長待測試的注射器的示例性橡膠孔圈。
[0076]圖61圖示用于延長待測試的注射器的示例性鋼環(huán)。
[0077]圖62圖示與驅(qū)動注射器進入自動注射裝置的外殼中的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面。
[0078]圖63圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0079]圖64圖示示例性剛性針罩和一圖表,該圖表示出將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0080]圖65圖示在剛性針罩和近端帽端部之間具有不同距離的不同注射器的密度直方圖。
[0081]圖66圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0082]圖67圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0083]圖68圖示與驅(qū)動注射器進入自動注射裝置的外殼中的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面。
[0084]圖69圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0085]圖70圖示在剛性針罩和近端帽的端部之間具有不同距離的不同注射器的密度直方圖。
[0086]圖71圖示與驅(qū)動注射器進入自動注射裝置的外殼中的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面。
[0087]圖72圖示一空圖表，其描繪在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0088]圖73圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0089]圖74圖示在剛性針罩和近端帽的端部之間具有不同距離的不同注射器的密度直方圖。
[0090]圖75圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0091]圖76圖示一圖表，其示出在將示例性剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間產(chǎn)生的特征力曲線。
[0092]圖77圖示可用于示例性組裝系統(tǒng)的示例性計算裝置的框圖。
【具體實施方式】
[0093]示例性實施例通過提供監(jiān)控組裝過程期間受到的力的組裝系統(tǒng)、裝置和方法以使組裝過程適應(yīng)被組裝的特定部件來消除組裝自動注射裝置的常規(guī)技術(shù)的缺點。這確保了對注射器外殼子組件、啟動機構(gòu)子組件或整個自動注射裝置的部件的適當、一致和可靠的組裝，不論組裝的部件中的材料和過程如何變化。
[0094]在組裝注射器外殼子組件的示例性自動組裝過程中，注射器支架可以通過組裝系統(tǒng)保持就位，使得近端外殼部件的遠端部分位于注射器托架上。偏置機構(gòu)和臺階式護罩可以位于近端外殼部件的近端部分中。在組裝過程期間，可以將臺階式護罩插入近端外殼部件中，從而使得偏置機構(gòu) 在注射器托架和護罩之間被壓縮。組裝過程可以自動檢測和監(jiān)控抵抗偏置機構(gòu)的壓縮而受到的力。檢測到的力可以用于反饋機構(gòu)，以自動控制或改變組裝過程的一個或多個方面。該力反饋機構(gòu)允許組裝系統(tǒng)自動且可靠地確定護罩插入的結(jié)束點。
[0095]也就是說，在示例性實施例中，并未以固定的預定距離插入護罩，以便組裝注射器外殼子組件。相反，基于過程期間檢測到的一個或多個力自動地控制示例性組裝過程，所述一個或多個力可以用作反饋，以加速、減速、開始和/或停止插入護罩以將其與注射器托架組裝在一起。這允許示例性組裝過程自動地適應(yīng)注射器外殼子組件中的部件的可變性，并且由此實現(xiàn)任意一組部件的可靠組裝。相反，利用機械凸輪的常規(guī)組裝過程以固定的預定距離插入一個或多個部件以將它們與一個或多個其它部件組裝在一起。不受益于來自力測量值的反饋的固定預定插入過程的使用阻止常規(guī)過程適應(yīng)部件的可變性，并且可能導致注射器外殼子組件的不適當組裝。
[0096]在組裝啟動機構(gòu)子組件的示例性自動過程中，啟動按鈕可以位于遠端帽和啟動主體之間。偏置機構(gòu)的遠端部分可以位于啟動主體的中空筒形部分中。注射器致動部件可以位于啟動主體的近端處。在自動組裝過程期間，可以通過組裝系統(tǒng)將注射器致動部件插入啟動主體的中空筒形部分中，致使偏置機構(gòu)壓縮。
[0097]自動組裝過程可以自動檢測和監(jiān)控抵抗偏置機構(gòu)的壓縮而受到的力。檢測到的力可以用于自動反饋機構(gòu)，以控制或改變組裝過程的一個或多個方面。該力反饋機構(gòu)允許組裝系統(tǒng)自動且可靠地確定注射器致動部件插入啟動主體的結(jié)束點。也就是說，在示例性實施例中，并未以固定的預定距離插入注射器致動部件，以便組裝啟動機構(gòu)子組件。相反，基于過程期間檢測到的一個或多個力自動地控制示例性組裝過程，所述一個或多個力可以用作反饋，以加速、減速、開始和/或停止注射器致動組件向啟動主體的插入。這允許示例性組裝過程可以自動地適應(yīng)注射器外殼子組件中的部件的可變性，并且由此實現(xiàn)任意一組部件的可靠組裝。相反，利用機械凸輪的常規(guī)組裝過程以固定的預定距離插入一個或多個部件以將它們與一個或多個其它部件組裝在一起。不受益于來自力測量值的反饋的固定預定插入過程的使用阻止常規(guī)過程適應(yīng)部件的可變性，并且可能導致注射器外殼子組件的不適當組裝。
[0098]在組裝自動注射裝置的示例性自動過程中，注射器組件可以受控的自動方式與外殼組件組裝在一起。外殼組件可以包括裝配有用于覆蓋注射針頭的裝置外殼。注射器組件可以包括聯(lián)接到注射器和啟動機構(gòu)子組件的注射器外殼子組件。注射器的近端可以聯(lián)接到被剛性針罩和柔性針罩(可選)覆蓋的注射針頭。在組裝期間，注射器組件朝向外殼組件移動和/或外殼組件朝向注射器組件移動，從而使得剛性針罩插入近端帽中達合適的插入深度。示例性實施例可以檢測組裝過程期間產(chǎn)生的一個或多個力值和/或力曲線，以便一致且可靠地將注射器組件插入外殼組件中一段期望的距離。在一個例子中，一個或多個力值或獨特力特征可以被檢測到并用于實時確定組裝何時完成或接近完成。 [0099]示例性實施例提供的自動注射裝置可以用于將任意類型的物質(zhì)注入患者體內(nèi)，包括但不限于液態(tài)治療劑，例如阿達木單抗(HUMIRA? )、高利單抗等。
[0100]1.示例性術(shù)語的定義
在此部分定義一些術(shù)語以幫助理解示例性實施例。
[0101]術(shù)語“自動注射裝置”、“自助注射器”和“自助注射筆”指的是使患者能夠自己注入一定劑量物質(zhì)(諸如液態(tài)藥物)的裝置，其中自動注射裝置因為包括啟動機構(gòu)子組件而與標準注射器不同，當接合啟動機構(gòu)子組件時所述裝置用于通過注射將物質(zhì)自動輸送給患者。在示例性實施例中，自動注射裝置可以佩戴在患者身體上。
[0102]示例性實施例的自動注射裝置，例如自助注射筆，可以包括本發(fā)明的“治療有效量”或“預防有效量”的抗體或抗體部分?！爸委熡行Я俊敝傅氖窃谀硠┝肯潞托枰臅r間段內(nèi)實現(xiàn)期望的治療結(jié)果的有效量?？贵w、抗體部分或其它TNFa抑制劑的治療有效量可根據(jù)諸如疾病狀態(tài)、年齡、性別和患者體重以及抗體、抗體部分或其它TNFa抑制劑可引發(fā)患者的期望響應(yīng)的能力等因素而改變。治療有效量還指治療的有利影響超過抗體、抗體部分或其它TNF a抑制劑的任何有毒或有害影響的量?！邦A防有效量”指的是在某劑量下和需要的時間段內(nèi)實現(xiàn)期望的預防結(jié)果的有效量。通常，因為預防劑量在疾病之前或早期階段使用到患者的體內(nèi)，所以預防有效量將比治療有效量小。
[0103]術(shù)語“物質(zhì)”指的是能夠采用示例性自動注射裝置以治療有效量注入患者體內(nèi)的任何類型的藥物、生物活性劑、生物物質(zhì)、化學物質(zhì)或生化物質(zhì)。示例性的物質(zhì)包括但不限于液態(tài)藥劑。這種藥劑可包括但不限于阿達木單抗(HUMIRA?)以及蛋白質(zhì)液體溶液，例如融合蛋白和酶。蛋白質(zhì)溶液的示例包括但不限于a脫氧核糖核酸酶(阿法鏈道酶)、重組TOGF(貝卡普勒明)、艾克提畏斯(阿替普酶)、a-L-艾杜糖醛酸酶(粘多糖-L-艾杜糖醛酸酶)、基因癬康(阿法賽特)、艾閏奈斯珀(阿法達貝泊汀)、貝卡普勒明濃縮物、貝塔色榮(重組干擾素β-lb)、內(nèi)毒桿菌毒素(a型肉毒桿菌)埃立特(拉布立酶)、左旋門冬酰胺酶(天門冬酰胺酶)、紅細胞生成素針劑(阿法依泊汀)、依那西普(TNF-α拮抗劑)、β半乳糖苷酶Α(重組人α-半乳糖苷酶A)、干復津(負荷α干擾素)、甘樂能(干擾素a _2a)、白細胞介素-1受體拮抗劑(阿那白滯素)、內(nèi)毒桿菌(B型內(nèi)毒毒素)、非格司亭的長效制劑(乙二醇化非格司亭)、紐密伽(奧普瑞白介素)、重組粒細胞集落刺激因子(非格司亭)、地尼白介素2 (白介素融合毒素)、聚乙二醇干擾素(聚乙二醇干擾素0-2&)、普留凈(阿地白介素)、(！脫氧核糖核酸酶(阿法鏈道酶)、利比(重組人干擾素β_1α)、重組PDGF (貝卡普勒明)、瑞替普酶(組織型纖維蛋白溶解酶原激活劑缺失變異體)、干擾素a-2a (基因重組a-2a干擾素)、替奈替普酶(組織纖溶酶原激活劑)以及栓素注射劑(重組人類活性蛋白C)、白介素(ILl)阻滯劑(列洛西普)、恩普來(羅米司亭)、美信羅(3.2甲氧基聚乙二醇促紅細胞生成素)、Cl-酯酶抑制劑(Cl酯酶抑制因子)、艾杜硫酶(艾杜硫酸酯)、α -葡萄糖苷酶重組人(α -葡萄糖苷酶制劑)、奧瑞希納(阿巴西普)、半乳糖硫酸酯酶(加硫酶)、凱望斯(帕利夫明)和干擾素Y-1b(慢性肉芽腫病治療藥干擾素Y _lb)。
[0104]溶液中的蛋白質(zhì)還可以是免疫球蛋白或它們的抗原結(jié)合片段，例如它們的抗體或抗原結(jié)合部分?？捎糜谑纠宰詣幼⑸溲b置的抗體的例子包括但不限于嵌合抗體、非人抗體、人抗體、人源化抗體以及單域抗體(dAbs)。在示例性實施例中，免疫球蛋白或它們的抗原結(jié)合片段是抗TNFa和/或抗IL-12抗體(例如，它可以是雙可變域免疫球蛋白(DVD)Ig?)?？捎糜谑纠詫嵤├姆椒ê统煞值拿庖咔虻鞍谆蛩鼈兊目乖Y(jié)合片段的其它例子包括但不限于1D4.7(抗-1L-12/IL-23抗體；雅培公司);2.5 (E)mgl (抗-1L-18;雅培公司)；13C5.5 (抗-1L-13抗體；雅培公司)；J695 (抗-1L-12;雅培公司)；阿飛莫單抗(Fab 2抗-TNF;雅培公司)；修美樂(阿達木單抗)；雅培公司)；坎帕斯(阿來佐單抗)；阿西莫單抗(抗原結(jié)合片段)；艾比特思(西妥昔單抗)；赫賽汀(曲妥珠單抗)；噴替酸英西單抗(噴英西單抗)；復發(fā)性前列腺癌造影劑(卡羅單抗噴地肽)；類克(英利息單抗)；禮萊(阿昔單抗)；美羅華(利妥昔單抗)；舒萊(巴利昔單抗)；阿斯利康(帕利珠單抗)；巰諾莫(諾非單抗)；索雷爾(奧瑪佐單抗)；賽尼哌(達利珠單抗)；澤娃靈(替伊莫單抗)；莫羅莫那_CD3(抗CD3單克隆抗體)；鼠源性抗腫瘤單克隆抗體(依決洛單抗)；麥羅塔(奧吉妥珠單抗)；高利單抗(戈利木單抗)；塞妥珠單抗(培瑟妥珠單抗)；依庫珠單抗(依庫麗單抗)；CNTO 1275 (優(yōu)特克單抗)；維克替比(帕尼單抗)；百克沙(托西莫單抗+131碘標記托西莫單抗)；以及安維汀(貝伐珠單抗)。
[0105]可用于示例性實施例的方法和成分的免疫球蛋白或它們的抗原結(jié)合片段的額外例子包括但不限于包括如下一種或多種蛋白質(zhì):D2E7輕鏈可變區(qū)域(SEQ ID NO:1)，D2E7重鏈可變區(qū)域(SEQ ID NO: 2，D2E7輕鏈可變區(qū)域CDR3 (SEQ ID NO: 3)，D2E7重鏈可變區(qū)域 CDR3 (SEQ ID NO:4), D2E& 輕鏈可變區(qū)域 CDR2 (SEQ ID NO: 5)，D2E7 重鏈可變區(qū)域 CDR2 (SEQ ID NO: 6)，D2E7 輕鏈可變區(qū)域 CDRl (SEQ ID NO: 7)，D2E7 重鏈可變區(qū)域 CDRl (SEQ ID NO: 8)，2SD4 輕鏈可變區(qū)域(SEQ ID NO: 9)，2SD4 重鏈可變區(qū)域(SEQID NO: 10)，2SD4 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 11), EP B12 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO:12)，VL10E4 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 13)，VL100A9 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 14)，VLL100D2 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 15)，VLL0F4 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 16), L0E5輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 17)，VLL0G7 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 18)，VLL0G9 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 19), VLLOHl 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 20)，VLL0H10 輕鏈可變CDR3 (SEQ ID NO: 21)，VL1B 7 輕鏈可變CDR3 (SEQ ID NO: 22)，VLlCl 輕鏈可變CDR3 (SEQID NO: 23)，VL0.1F4 輕鏈可變 CDR3 (SEQ ID NO: 24)，VL0.1H8 輕鏈可變 CDR3 (SEQ IDNO: 25)，11^7.4輕鏈可變0)1?3 (SEQ ID NO: 26)，2SD4 重鏈可變區(qū)域 CDR (SEQ ID NO:27) ,VHlBll 重鏈可變區(qū)域 CDR (SEQ ID NO: 28)，VH1D8 重鏈可變區(qū)域 CDR (SEQ ID NO:29)，VHlAll 重鏈可變區(qū)域 CDR (SEQ ID NO: 30)，VH1B12 重鏈可變區(qū)域 CDR (SEQ ID NO:31)，VH1E4 重鏈可變區(qū)域 CDR (SEQ ID NO: 32)，VH1F6 heavy chain variable region重鏈可變區(qū)域CDR (SEQ ID NO: 33)，3C-H2重鏈可變區(qū)域CDR (SEQ ID NO: 34)，以及VH1-D2.N 重鏈可變區(qū)域 CDR (SEQ ID NO: 35)。
[0106]術(shù)語“人腫瘤壞死因子-a ”(在此縮寫為hTNFa或簡寫為hTNF)指的是作為17kD分泌型以及26kD的膜結(jié)合型存在的人細胞因子，所述“人腫瘤壞死因子-a ”的生物活性形式由非共價鍵17kD分子的三聚物構(gòu)成。hTNFa的結(jié)構(gòu)在下列文獻中被進一步描述:例如，Pennica, D.等人(1984):724-729: Davis, J.M.等人(1987)Biochem.26:1322-1326;以及 Jones, E.Y.等人(1989) #atorg338:225-2280 術(shù)語人腫瘤壞死因子-α將包括可通過標準重組表達方法制備或商購(R & D系統(tǒng)，編目號N0.210-ΤΑ,明尼阿波利斯，MN)。TNFa也被稱作TNF。
[0107]術(shù)語“TNFa抑制劑”指的是干擾TNF a活性的藥劑。該術(shù)語還包括抗-TNF a人抗體(在此可互換地使用TNFa抗體)和在此描述的抗體部分以及美國專利N0.6，090, 382、6，258，562,6, 509，015,7, 223，394以及6，509，015中描述的那些抗體中的每個。在一個實施例中，本發(fā)明使用的TNFa抑制劑是抗-TNF a抗體或它們的片段，包括英夫利昔單抗(類克?，Johnson和Johnson;在美國專利N0.5，656，272中描述);CDP571 (人源化單克隆抗-TNF-a IgG4抗體)；CDP 870 (人源化單克隆抗-TNF-a抗體片段)；抗-TNFdAb(P印tech 公司);CNT0 148 (戈利木單抗；Centocor 公司，見 TO 02/12502 以及 U.S.7，521，206和U.S.7, 250, 165);以及阿達木單抗(HUMIRA?雅培公司，人抗-TNF mAb,在 US 6，090，382 中描述為 D2E7)。在美國專利 N0.6，593，458、6，498，237、6，451，983 和6，448，380中描述了可在本發(fā)明中使用的額外TNF抗體。在另一實施例中，TNFa抑制劑是TNF融合蛋白，例如益塞普(En`brel?，安進公司；在WO 91/03553和WO 09/406476中描述)。在另一實施例中，TNF a抑制劑是重組TNF結(jié)合蛋白質(zhì)(r_TBP_I)(雪蘭諾公司)。
[0108]在一個實施例中，術(shù)語“TNFa抑制劑”不包括英夫利昔單抗。在一個實施例中，術(shù)語“TNFa抑制劑”不包括阿達木單抗。在另一個實施例中，術(shù)語“TNFa抑制劑”不包括阿達木單抗和英夫利昔單抗。
[0109]在一個實施例中，術(shù)語“TNFa抑制劑”不包括益塞普，可選擇地不包括阿達木單抗、英夫利昔單抗以及阿達木單抗和英夫利昔單抗。
[0110]在一個實施例中，術(shù)語“TNFa抗體”不包括英夫利昔單抗。在一個實施例中，術(shù)語“TNFa抗體”不包括阿達木單抗。在另一個實施例中，術(shù)語“TNFa抗體”不包括阿達木單抗和英夫利昔單抗。
[0111]術(shù)語“療法”指的是治療療法以及對失調(diào)治療的預防或抑制方法，諸如TNFa有害的失調(diào)，例如風濕性關(guān)節(jié)炎。
[0112]術(shù)語“患者”指的是可以利用示例性自動注射裝置注射物質(zhì)的任意種類的動物、人或非人。
[0113]術(shù)語“預填充的注射器/裝置”和“可預填充的注射器/裝置”包括恰好在將物質(zhì)注入患者之前填充有物質(zhì)的注射器/裝置和在將物質(zhì)注入患者之前填充有物質(zhì)并且以此預填充形式存儲一段時間的注射器/裝置。
[0114]術(shù)語“啟動機構(gòu)”指的是當通過啟動接合機構(gòu)接合時將容納在自動注射裝置中的物質(zhì)自動輸送到患者體內(nèi)的機構(gòu)。啟動接合機構(gòu)可以是接合和觸發(fā)啟動機構(gòu)的任意類型的機構(gòu)，包括但不限于可以被患者推壓以觸發(fā)啟動機構(gòu)的啟動按鈕。
[0115]術(shù)語“遠端”指的是當用示例性自動注射裝置對著患者以便注射或模擬注射時，所述裝置的距離患者身體上的注射位置最遠的部分、末端或部件。
[0116]術(shù)語“近端”指的是當用示例性自動注射裝置對著患者以便注射或模擬注射時，所述裝置的距離患者身體上的注射位置最近的部分、末端或部件。
[0117]術(shù)語“摩擦點”指的是自動注射裝置的第一部件中或上的位置或區(qū)域，其用摩擦力抵抗第二部件的一個或多個結(jié)構(gòu)特征經(jīng)過摩擦點進入。在示例性實施例中，摩擦點可以包括局部地減小第一部件的中空內(nèi)孔的直徑的局部收縮部。在示例性實施例中，摩擦點可以包括從第一部件的內(nèi)壁向內(nèi)延伸到第一部件的孔或腔中的突起。突起可以沿內(nèi)部的整個圓周徑向連續(xù)延伸，或者可以沿內(nèi)壁的圓周在兩個或多個不連續(xù)部分中徑向延伸。在示例性實施例中，摩擦點可以包括設(shè)置在第一部件的內(nèi)壁上的一個或多個裝飾部件，例如凸起的字母等。
[0118]術(shù)語“力曲線圖”指的是在組裝過程期間檢測到的力值的圖形、軌跡或繪圖。
[0119]術(shù)語“觸發(fā)條件”指的是力曲線圖中的一個或多個力特征，當測量或檢測時，所述力特征用于設(shè)定或改變組裝過程的一個或多個方面。示例性“觸發(fā)條件”可以包括滿足一個“觸發(fā)力”、一組“觸 發(fā)力”或“觸發(fā)力”和“觸發(fā)滯后”兩者。
[0120]術(shù)語“觸發(fā)力”指的是當在力曲線圖中測量或檢測時滿足至少部分觸發(fā)條件的力值。
[0121]術(shù)語“觸發(fā)滯后”或“不同觸發(fā)力”直接或間接涉及當在測量或檢測觸發(fā)力值之前測量或檢測力曲線時較早的力值滿足部分觸發(fā)條件。較早的力可以大于或小于觸發(fā)力。在示例性實施例中，觸發(fā)滯后直接涉及較早的力。在另一示例性實施例中，觸發(fā)滯后涉及較早的力和觸發(fā)力之間的力差值。
[0122]在示例性實施例中，如果較早的力大于觸發(fā)力，那么在測量或檢測的力從較早的力下降到觸發(fā)力而不中途增大的情況下滿足觸發(fā)條件。在示例性實施例中，如果較早的力小于觸發(fā)力，那么在測量或檢測的力從較早的力增加到觸發(fā)力而不中途下降的情況下滿足觸發(fā)條件。
[0123]術(shù)語“觸發(fā)”指的是響應(yīng)于觸發(fā)條件的滿足而在示例性實施例中產(chǎn)生的輸出或指令。在示例性實施例中，觸發(fā)一般可以表示已經(jīng)滿足觸發(fā)條件。在一些示例性實施例中，觸發(fā)可以包括或?qū)е乱粋€或多個指令的產(chǎn)生，所述指令用于控制驅(qū)動注射器插入過程的運動發(fā)生器，例如開始、停止、加速、減速運動發(fā)生器，等等。
[0124]I1.示例性自動注射裝置
下面將參照一些說明性實施例描述示例性實施例。盡管示例性實施例描述利用自動注射裝置來注射一定劑量的液態(tài)物質(zhì)，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，示例性實施例不限于說明性實施例并且示例性自動注射裝置可以用于向患者注射任何合適的物質(zhì)。此外，示例性自動注射裝置的部件以及組裝和使用示例性自動注射裝置的方法不限于下述說明性實施例。
[0125]示例性自動注射裝置的注射器可以包含一定劑量的TNFa抑制劑。在示例性實施例中，TNFa抑制劑可以是人TNFa抗體或其抗原結(jié)合部分。在示例性實施例中，人TNF a抗體或其抗原結(jié)合部分可以是阿達木單抗或戈利木單抗。
[0126]圖1和2圖示適于將一定劑量的物質(zhì)(諸如液態(tài)藥物)注射到患者體內(nèi)的示例性自動注射裝置10。圖1圖示覆蓋外殼的近端和遠端的帽被拆下的示例性自動注射裝置10的立體圖。圖2圖示圖1的示例性自動注射裝置10的立體圖，其中利用近端和遠端帽蓋住外殼的近端和遠端。
[0127]參照圖1，自動注射裝置10包括用于容納容器(諸如容納待注射到患者體內(nèi)的一定劑量物質(zhì)的注射器)的外殼12。盡管本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，外殼12可以具有能夠容納注射器或其它容器的任意尺寸、形狀和配置，但是外殼12具有管狀配置。盡管將參照安裝在外殼12上的注射器描述示例性實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，自動注射裝置10可以采用任意合適的容器(例如盒)來存儲和分配物質(zhì)。
[0128]示例性注射器優(yōu)選可滑動地安裝在外殼12中，如下面將詳細描述的。當裝置10處于非致動位置時，注射器被包覆和收縮外殼12中。當致動裝置10時，聯(lián)接到注射器的近端的針頭從外殼12的近端20突出，以允許將物質(zhì)從注射器注射到患者體內(nèi)。如圖所示，外殼12的近端20包括開口 28，當致動裝置10時注射器通過開口 28突伸出來。
[0129]仍參照圖1，外殼12的遠端30包括被配置為致動啟動機構(gòu)的啟動接合機構(gòu)，例如啟動按鈕32。外殼12還容納被配置為將注射器從外殼12中的包覆或收縮位置(在該位置針頭不從外殼12突出)驅(qū)動到突出位置(在該位置針頭從外殼12突出)的啟動機構(gòu)，例如一個或多個致動器。啟動機構(gòu)被配置為隨后通過針頭將物質(zhì)從注射器排出到患者體內(nèi)。
[0130]示例性自動注射裝置10可以包括用于覆蓋外殼12的近端20的可拆卸近端帽24(或針頭帽)，以防止在注 射之前暴露針頭。在說明性實施例中，近端帽24可以包括用于將近端帽24鎖定和/或連接到外殼12直到患者準備好致動裝置10的凸臺26?；蛘撸嗣?4可以包括螺紋螺栓部分，并且外殼12在開口 28處的內(nèi)表面可以包括螺紋。根據(jù)示例性實施例的教導，可以使用任意合適的配合機構(gòu)。
[0131]示例性自動注射裝置10可以包括可拆卸遠端帽34，其被配置為覆蓋啟動按鈕32以防止在注射之前暴露和意外接合啟動按鈕32。臺階29可以形成在外殼12的遠端處，以接納遠端帽34。在示例性實施例中，遠端帽34可以咬合方式聯(lián)接到啟動按鈕32。在另一示例性實施例中，遠端帽34可以包括用于將遠端帽34鎖定和/或連接到裝置10的啟動按鈕32直到患者準備好致動裝置10的凸臺。在另一示例性實施例中，遠端帽34可以包括螺紋螺栓部分，并且啟動按鈕32的表面可以包括螺紋。根據(jù)示例性實施例的教導，可以使用任意合適的配合機構(gòu)。
[0132]外殼12和帽24、34可以包括有助于自動注射裝置10的使用的圖形、符號和/或數(shù)字。例如，外殼12可以包括在外表面上指向裝置10的近端20的箭頭125，以指示應(yīng)該如何相對于患者抓握裝置10 (即使近端20位于注射位置上)。此外，近端帽24被標注以“I”以指示患者應(yīng)該首先拆下裝置的近端帽24，并且遠端帽被標注以“2”以指示在準備注射時應(yīng)該在拆下近端帽24之后拆下遠端帽34。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，自動注射裝置10可以具有有助于患者用法說明的任意合適的圖形、符號和/或數(shù)字，或者自動注射裝置10可以省略這類圖形、符號和/或數(shù)字。
[0133]外殼12可以包括顯示窗口 130，以允許患者觀看容納在外殼12中的注射器的內(nèi)容物。窗口 130可以是外殼12的側(cè)壁中的開口，或者可以包括設(shè)置在外殼12中的透明材料或?qū)樱栽试S觀看裝置10的內(nèi)部。
[0134]外殼12可以由任意合適的手術(shù)材料形成，包括但不限于塑料和其它已知的材料。
[0135]圖3和4 (現(xiàn)有技術(shù))是示例性自動注射裝置10的部件的示意性剖視圖。圖3 (現(xiàn)有技術(shù))圖示使用之前的示例性自動注射裝置10的示意性剖視圖。圖4 (現(xiàn)有技術(shù))圖示在注射操作階段之后圖3的示例性自動注射裝置10的示意性剖視圖。
[0136]如圖3和4所示，注射器50或物質(zhì)的其它合適容器被放置在裝置10的外殼12的內(nèi)部。示例性注射器50可以包括用于保存待注入患者體內(nèi)的一定劑量的液態(tài)物質(zhì)的中空筒形部分53。示例性筒形部分53基本為圓柱形狀，盡管本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白筒形部分53可以具有任意合適的形狀或配置。密封件(圖示為塞子54)將藥劑密封在筒形部分53中。注射器50還可以包括連接到筒形部分53并與其流體連通的中空針頭55，通過該中空針頭55可以通過向塞子54施加壓力來注射藥劑。中空針頭55從筒形部分53的近端53a延伸。筒形部分53的遠端53b包括凸緣56或其它合適的機構(gòu)，用于抵靠外殼12中的止動件123，以限制注射器50在外殼12中的移動，如下所述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，示例性實施例不限于說明性注射器50并且根據(jù)示例性實施例的教導可以使用用于容納一定劑量的待注射物質(zhì)的任意合適的容器。
[0137]圖3和4所示的自動注射裝置10可以包括用于選擇性地將容納在注射器50中的藥劑注入患者體內(nèi)的注射器致動部件70，圖示為活塞。示例性活塞70可以包括具有與塞子54連接和/或流體連通的 第一端71a的桿部分71，用于選擇性地向塞子54施加壓力以通過針頭55排出藥劑?；钊?0可以包括有凸緣的第二端72。在示例性實施例中，活塞70可以包括比圖3和4所示的部件更多或更少的部件。在示例性實施例中，裝置10可以包括比圖3和4所示的致動器更多或更少的致動器。
[0138]活塞70可以通過第一偏置機構(gòu)朝向裝置10的近端20向前偏置，圖示的第一偏置機構(gòu)為線圈彈簧88，其位于活塞70的有凸緣的第二端72的周圍或上方。線圈彈簧88的近端88a可以抵靠活塞70的有凸緣的第二端72，以選擇性地向活塞70施加壓力并且朝向患者身體上的注射位置移動活塞70。或者，活塞70可以延伸通過彈簧88的中心。
[0139]如圖3所示，在使用裝置10之前，線圈彈簧88 (或另一種合適的機構(gòu))可以在活塞70和外殼12之間被壓縮，由此存儲能量。可以通過諸如啟動按鈕32的任意合適的致動裝置激發(fā)的觸發(fā)器91可以保持活塞70和第一偏置機構(gòu)88在激發(fā)啟動按鈕32之前處于收縮閂鎖位置。觸發(fā)器91可以閂鎖活塞70的有凸緣的第二端72。當激發(fā)啟動按鈕32或其它致動裝置時，觸發(fā)器91可以釋放活塞70的有凸緣的第二端72，允許線圈彈簧88朝向裝置10的第一端推動活塞70。
[0140]第二偏置機構(gòu)(圖示為示例性線圈彈簧89)可以保持注射器在使用之前處于外殼12中的收縮位置，如圖3所示。在收縮位置，針頭55可以優(yōu)選被整個包覆在外殼12中。示例性注射器線圈彈簧89可以位于筒形部分53的遠端部分周圍并且可以被置于形成在外殼12中的架子121上。線圈彈簧89的遠端可以抵靠注射器50的有凸緣的遠端56。第二偏置機構(gòu)89的彈簧力可以推動注射器50的有凸緣的遠端56遠離外殼12的近端20，由此保持注射器50處于收縮位置直到被激發(fā)。還可以使用裝置10的其它部件來相對于外殼12安置注射器50。
[0141]第一偏置機構(gòu)88和第二偏置機構(gòu)89可以具有適合用于偏置裝置的一些部件的任意合適的配置和張力。例如，第一偏置機構(gòu)88可以具有適于在被釋放或激發(fā)時驅(qū)動活塞70和注射器50的任意合適的尺寸、形狀、能量和特性。第二偏置機構(gòu)89可以具有適于在致動第一偏置機構(gòu)88之前收縮活塞70的任意合適的尺寸、形狀、能量和特性。還可以使用幫助活塞70和/或注射器50的移動的其它合適的裝置。
[0142]仍參照圖3和4的說明性實施例，活塞70可以包括桿部分71和示例性徑向可壓縮擴張部分76，擴張部分76在桿部分71的近端和遠端實心部分之間的活塞70中心處。在示例性實施例中，擴張部分76可以沿桿部分71的中心軸線對齊。在說明性實施例中，桿71可以被分裂和擴張，以形成一對突起彎頭78，其環(huán)繞縱向狹縫或空隙并且限定徑向可壓縮擴張部分76。突起彎頭78可以被預形成為模制活塞70的一部分，或者可以單獨附接到活塞70上。突起彎頭78可以被壓縮，從而使得它們可以徑向向內(nèi)移動，致使桿71的該部分采用與桿71的其它部分類似的圓周?？蓧嚎s擴張部分76有助于注射器50的移動。
[0143]當激發(fā)裝置320激發(fā)觸發(fā)器91使其釋放活塞70時，線圈彈簧88的彈簧力向前推進活塞70。激發(fā)裝置320可以具有適于釋放活塞70或激發(fā)裝置10的任意合適的尺寸、形狀、配置和位置。例如，激發(fā)裝置320可以包括形成在外殼12的遠端30處的啟動按鈕32，和/或可以包括另一合適的裝置，諸如閂鎖、扭轉(zhuǎn)啟動的開關(guān)和本領(lǐng)域中已知的其它裝置。盡管說明性的激發(fā)裝置320被放置為朝向裝置10的遠端30，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，激發(fā)裝置320可以位于裝置10上的任意合適位置。
[0144]在第一操作階段期間，活塞70向前推動注射器50，從而使得針頭55的尖端從外殼12的近端20突出。第一線圈彈簧88提供的初始偏置力足以克服第二線圈彈簧89的偏置力，以允許注射器50抵抗第二線圈彈簧89的向后偏置力而移動。在第一操作階段中，活塞70的由突起彎頭78形成的擴張區(qū)域76可以靠著筒形部分53的有凸緣遠端56，或者可以最初部分地進入筒形部分53并繼而由于靜摩擦力至少暫時停止。這防止活塞70在注射器的筒形部分53中前進。以此方式，通過有凸緣遠端56的靜摩擦或鄰接，來自第一線圈彈簧88的全部偏置力被用于朝向裝置10的近端20向前移動注射器50。
[0145] 注射器50朝向裝置10的近端20的向前運動持續(xù)抵抗線圈彈簧89的偏置力，直到筒形部分53的有凸緣遠端56抵靠外殼12中的止動件123，由此形成止動機構(gòu)56、123。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，可以采用其它止動機構(gòu)并且示例性實施例不限于該說明性止動機構(gòu)。
[0146]第一操作階段可以推動針頭55的尖端通過裝置10的近端20處的開口 28，從而使得針頭55可以刺穿患者的皮膚。在此階段期間，注射器筒形部分53可以優(yōu)選保持密封而不推動物質(zhì)通過針頭55。止動機構(gòu)56、123導致的干涉可以保持針頭55在隨后的步驟期間處于從裝置10的近端開口 28延伸的選定位置。直到止動機構(gòu)56、123使注射器50停止移動，活塞70的可壓縮擴張部分76可以防止活塞70相對于筒形部分53的移動。止動機構(gòu)56,123可以相對于開口的近端20位于任意合適的位置，以允許注射器50以任意合適的深度穿透進行注射。
[0147]第二操作階段在外殼12的止動件123卡住凸緣部分56從而阻止筒形部分53的進一步移動之后開始。在此階段期間，線圈彈簧88的持續(xù)的偏置力可以相對于外殼12持續(xù)推壓活塞70，如圖5所示。偏置力可以致使活塞70的彎頭78徑向向內(nèi)壓縮并且滑到筒形部分53內(nèi)部。盡管部件123和56之間的干涉可以保持筒形部分53處于選定位置(露出針頭55)并且彎頭78處于收縮階段，但是線圈彈簧88可以在筒形部分53中推壓活塞70。在活塞70克服使得彎頭78壓縮并延伸到筒形部分53中的必要力之后，活塞70可以向塞子54施加壓力，致使通過突出的針頭55射出容納在注射器50中的物質(zhì)。由于使得針頭55在第一操作階段穿透患者的皮膚，因此容納在注射器50的筒形部分53中的物質(zhì)直接注射到患者身體的一部分中。[0148]圖5圖示包括示例性注射器外殼子組件121和示例性啟動機構(gòu)子組件122的示例性自動注射裝置10的立體圖。在示例性實施例中，自動注射裝置10可以包括兩個聯(lián)鎖部件:容納裝置10的近端部件(例如，近端外殼部件12a、注射器筒53、線圈彈簧89、針頭55和其它近端部件等)的注射器外殼子組件121以及容納裝置10的遠端部件(例如，啟動主體12b、具有從啟動機構(gòu)子組件122的近端122a處的開口 228延伸出的增壓器754’的注射器致動部件700’等)的啟動機構(gòu)子組件122。注射器外殼子組件121和啟動機構(gòu)子組件122可以通過任意合適的裝置聯(lián)接。在示例性實施例中，啟動機構(gòu)子組件122的近端122a可以被裁制和配置為插入注射器外殼子組件121的遠端121b中。此外，在啟動機構(gòu)子組件122的近端122a處的一個或多個耳片127可以咬合到在注射器外殼組件122的遠端121b的相應(yīng)開口 126中，以確保兩個組件121、122以及容納在其中的部件的對齊和聯(lián)接。[0149]圖6圖示圖5的示例性自動注射裝置的啟動機構(gòu)組件122的分解立體圖。圖7圖示示例性注射器致動部件700’的立體圖。啟動機構(gòu)子組件122可以包括具有中空內(nèi)孔的啟動主體12b (也被稱作遠端外殼部件)，該中空內(nèi)孔用于容納偏置機構(gòu)88和注射器致動部件700’的遠端部分。啟動主體12b可以包括在近端122a處的開口 228，以在組裝啟動機構(gòu)子組件122期間允許偏置機構(gòu)88和注射器致動部件700’進入。啟動主體12b可以具有在其外表面128上的一個或多個脊或凹槽，以識別它并有助于抓握裝置10。啟動主體12b可以包括在啟動機構(gòu)子組件122的近端處或附近的一個或多個耳片127，耳片127被配置為咬合在注射器外殼組件122的遠端121b上的相應(yīng)開口 126中。啟動主體12b還可以包括用于支撐彈簧88的遠端的變窄的遠端壁1234。啟動主體12b還可以包括遠端錨固帽12c，注射器致動部件700’的錨固部分789’可以被支撐在遠端錨固帽12c上。
[0150]啟動機構(gòu)子組件122還可以包括注射器致動器，圖示為注射器致動部件700’，其從啟動主體12b的近端122b延伸，用于在第一操作階段驅(qū)動注射器50在外殼12中向前，并且用于在第二操作階段致動塞子54以排出注射器50的內(nèi)容物。注射器致動部件700’的近端可以包括被構(gòu)造為用于接合和驅(qū)動塞子54的增壓器754’。在增壓器754’的遠端，一對彎頭76可以設(shè)置有中心縱向狹縫或空隙。彎頭76可以沿注射器致動部件700’的中心軸線對齊并且可以在增壓器754’和注射器致動部件700’的實心桿部分70之間延伸。注射器致動部件700’可以包括在彎頭78的遠端的實心桿部分70處的指示器190。在操作裝置10期間和完成注射之后，指示器190被配置為與外殼12上的窗口 130對齊以指示至少部分完成注射。指示器190優(yōu)選具有區(qū)別性顏色或設(shè)計以表示注射完成。
[0151]說明性注射器致動部件700’進一步包括阻擋凸緣720’，用于保持致動線圈彈簧88處于壓縮位置直到致動。阻擋凸緣720’由優(yōu)選當致動裝置10時允許注射器致動部件700’在外殼12中可滑動且容易地移動的材料來制定、裁制和形成。從阻擋凸緣720’向遠端延伸，注射器致動部件700’形成用于致動線圈彈簧88的基座788’?；?88’終止于觸發(fā)器錨固部分789’。說明性基座788’可以包括被彈簧88纏繞的彈性臂788a’、788b’。觸發(fā)器錨固部分789’可以包括從基座788’延伸并且被配置為選擇性地接合啟動主體12b的錨固帽12c的耳片式腳7891’。聯(lián)接到啟動主體12b的遠端的啟動按鈕32被配置為保持觸發(fā)器錨固部分789’收縮直到激發(fā)。當被激發(fā)時，啟動按鈕32釋放觸發(fā)器錨固部分789’，允許線圈彈簧88朝向裝置10的近端20推進注射器致動部件700’。
[0152] 在圖6和7示出的收縮、錨固位置，觸發(fā)器錨固部分789’與外殼12相互作用，這保持耳片式腳7891’抵抗線圈彈簧88的偏置力而處于閂鎖位置，以維持注射器致動部件700’處于收縮位置。在此位置，凸緣720’使彈簧88收縮抵靠啟動主體12b的遠端壁1234。在錨固帽12c中的開口允許啟動按鈕32接近注射器致動部件700’的錨固部分789’。在收縮位置，注射器致動部件700’的增壓器754’從啟動主體12b的近端122a處的開口 228延伸出。
[0153]當啟動主體12b聯(lián)接到相應(yīng)的注射器致動機構(gòu)121時，增壓器754’延伸到容納在其中的注射器的筒形部分中。增壓器754’可以與容納在裝置10中的注射器50的塞子54一體形成、相同、相連接或連通，并且可以具有適于向塞子54施加壓力的任意合適的尺寸、形狀和配置。在一個實施例中，增壓器754’具有與相應(yīng)的注射器50的筒形部分53的形狀相對應(yīng)的剖面，從而充分密封筒形部分53，并且增壓器754’被配置為在筒形部分53中可滑動地移動以向塞子54施加壓力并且致動注射器50。
[0154]在圖6和7的說明性實施例中，注射器致動部件700’構(gòu)成用于錨固相應(yīng)的注射器50、彈簧88和其它部件、將注射器50致動和移動到延伸位置、以及單獨地排出注射器50的內(nèi)容物的單個一體機構(gòu)。
[0155]圖8是示例性注射器外殼子組件121的分解立體圖，其被配置為與圖7的啟動機構(gòu)子組件122聯(lián)接和相互作用。注射器外殼子組件121的部件被協(xié)同地配置為容納包含待注射物質(zhì)的注射器50并且輔助裝置10在如上所述的兩個不同操作階段中的操作。注射器外殼子組件121包括被配置為可移動地保持注射器的注射器托架1000。圖9圖示示例性注射器托架1000的立體圖。注射器外殼子組件121還包括護罩1110，其被配置為在針頭55的注射使用之前、期間和之后保護性地覆蓋針頭55。注射器托架1000和護罩1110可以與位于其間的第二偏置構(gòu)件89聯(lián)接在一起。注射器托架1000、護罩1110和第二偏置構(gòu)件89可以位于其近端被近端帽24覆蓋的近端外殼部件12a的中空孔中。
[0156]近端外殼部件12a是注射器外殼12的一部分,其提供用于容納注射器外殼子組件121的第二偏置機構(gòu)89、注射器托架1000和護罩1110的中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件。近端外殼部件12a可以是具有管狀側(cè)壁的管狀構(gòu)件，即可以具有剖面為大體圓形的大體圓柱形形狀。近端外殼部件12a可以沿自動注射裝置的縱向軸線從近端延伸到遠端。近端外殼部件12a可以聯(lián)接到在遠端處或附近的啟動主體12b，并且可以聯(lián)接到在近端處或附近的近端帽24。近端外殼部件12a可以包括形成或設(shè)置在其側(cè)壁中的一個或多個窗口 130，以允許使用者觀看位于近端外殼部件12a中的注射器50的內(nèi)容物。
[0157]護罩1110是結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當被展開時，在使用針頭進行注射之前、期間和/或之后提供對針頭的保護性覆蓋。注射器外殼子組件121的部件被協(xié)同地配置為在注射期間相對于近端外殼部件12a將護罩1110保持在收縮位置，并且在注射期間或之后相對于近端外殼部件12a自動展開護罩1110。在示例性實施例中，護罩1110可以位于外殼12的近端20處或可以形成外殼12的近端20。護罩1110可以包括具有管狀側(cè)壁的主管狀主體部分1116，即可以具有剖面為大體圓形的大體圓柱形形狀。主管狀主體部分1116可以沿自動注射裝置的縱向軸線從近端延伸到遠端。
[0158]主管狀主體部分1116可以包括沿主體部分縱向延伸的一個或多個狹槽1118。在示例性實施例中，當注射器托架1000和/或護罩1110相對于彼此移動時，狹槽1118可以為注射器托架1000的凸起的軌邊緣或耳片式腳1006提供縱向軌道。當護罩1110在其收縮期間朝向注射器托架1000移動時，注射器托架1000的耳片式腳1006可以沿狹槽1118朝向裝置的近端前進。相反，當護罩1110在其展開期間遠離注射器托架1000移動時，注射器托架的耳片式腳1006可以沿狹槽1118朝向裝置的遠端前進。
[0159]主管狀主體部分1116的遠端可以被配置為邊緣，并且可以聯(lián)接到彼此分隔開的一個或多個遠端臂1114。在示例性實施例中，兩個分隔開的遠端臂1114聯(lián)接到主管狀主體部分1116的遠端。遠端臂1114可以采取任意合適的形狀，包括但不限于，具有圓形剖面的大體圓柱形狀、具有矩形或正方形剖面的大體延伸的長方體形狀等。在示例性實施例中，遠端臂1114可以大體彼此平行并且平行于裝置的縱向軸線地延伸。在另一示例性實施例中，遠端臂1114可以與裝置的縱向軸線成一角度地延伸，從而使得它們相對于護罩1110上的附接點彼此偏離。
[0160]主管狀主體部分1116的近端可以聯(lián)接到近端管狀部分1112。在示例性實施例中，在注射之后，近端管狀部分1112可以覆蓋針頭55的一部分或全部。護罩1110的近端管狀部分1112可以是具有管狀側(cè)壁的管狀構(gòu)件，即，可以具有剖面為大體圓形的大體圓柱形狀。近端管狀部分1112可以沿自動注射裝置的縱向軸線從近端延伸到遠端。近端管狀部分1112的近端可以具有近端開口 28。在操作裝置10期間，近端開口 28可以允許注射器針頭55向外突出并且穿透注射位置。近端管狀部分1112的遠端可以聯(lián)接到護罩1110的主管狀主體部分1116的近端或可`以從其延伸。
[0161]在示例性實施例中，護罩1110的近端管狀部分1112可以具有小于主管狀主體部分1116的剖面直徑的剖面直徑。在該示例性實施例中，臺階部分1113可以形成在近端管狀部分1112的遠端和主管狀主體部分1116的近端之間的聯(lián)接處。臺階部分1113可以形成對至少部分地位于護罩1110中的偏置構(gòu)件89的向前止動。臺階部分1113約束偏置構(gòu)件89并且防止偏置構(gòu)件89朝向裝置10的近端進一步向前移動。
[0162]注射器托架1000是包覆裝置10中使用的注射器50的遠端半部的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。注射器托架1000可以被配置為在外殼12中保持和導引注射器50，以允許注射器50向前移動到注射位置。注射器50可以置于注射器托架1000中并且兩者都可以被容納在近端外殼部件12a中。在裝置10的操作期間，注射器10和注射器托架1000在近端外殼部件12a中朝向近端向前移動。
[0163]在示例性實施例中，注射器托架1000靜止在近端外殼部件12a中，并且注射器50選擇性地且可控地在注射器托架1000中且相對于注射器托架1000滑動。在另一示例性實施例中，注射器托架1000可滑動地設(shè)置在近端外殼部件12a中，并且選擇性地在外殼12中承載注射器50。注射器托架1000可以具有適于在近端外殼部件12a中承載和導引注射器50的任意合適的配置、形狀和尺寸。注射器托架1000還被配置為與護罩1110協(xié)作，以便在注射期間和/或之后自動展開護罩1110。
[0164]注射器托架1000可以包括近端管狀部分1002，其大體為管狀并且具有管狀側(cè)壁，即具有剖面大體為圓形的大體圓柱形狀。近端管狀部分1002的側(cè)壁可以可選擇地包括一個或多個凸起結(jié)構(gòu)，例如，縱向延伸軌1007。軌1007可以包括耳片式腳1006。當注射器托架1000與護罩1110被組裝在一起時，耳片式腳1006可以裝配在護罩1110的狹槽1118中，從而使得兩個部件協(xié)作地形成注射器托架1000和護罩1110的聯(lián)鎖機構(gòu)。在所組裝的構(gòu)造中，耳片式腳1006可以在狹槽1118中縱向前進，但是不能脫離狹槽1118。也就是說，護罩1110的狹槽1118的近端可以阻止托架1000的耳片式腳1006向前移動。同時，軌1007沿設(shè)置在護罩1110的主管狀主體部分1116中的內(nèi)部縱向凹槽裝配，并且沿凹槽提供的軌道縱向移動。在示例性實施例中，凹槽可以設(shè)置在護罩1110的遠端附近并且可以延伸約2mm的不例性長度。
[0165]近端管狀部分1002的近端可以聯(lián)接到或可以延伸到近端錨固部分1003中。在示例性實施例中，近端錨固部分1003可以具有約12.60mm的示例性外徑。注射器托架1000的近端錨固部分1003可以限制注射器50向遠端、向后方向的移動。在示例性實施例中，近端錨固部分1003的近端可以包括注射器托架聯(lián)接件1004，其沿近端方向延伸越過近端錨固部分1003，以輔助注射 器托架1000與偏置構(gòu)件89的遠端及護罩1110的遠端的聯(lián)接。
[0166]近端管狀部分1002的遠端可以聯(lián)接到遠端管狀部分1005的近端部分，遠端管狀部分1005大體為管狀并且具有管狀側(cè)壁，即具有剖面為大體圓形的大體圓柱形狀。遠端管狀部分1005的遠端可以聯(lián)接到有凸緣的遠端1062或可以延伸為形成有凸緣的遠端1062，有凸緣的遠端1062可以用作注射器50的擋板。有凸緣的遠端1062可以從遠端管狀部分1005徑向延伸，并且可以具有比遠端管狀部分1005大的剖面直徑。
[0167]遠端管狀部分1005的側(cè)壁可以包括允許使用者觀看位于外殼12中的注射器50的內(nèi)容物的一個或多個窗口 1001。在一些示例性實施例中，窗口 1001可以延伸到近端管狀部分1002中。在其它示例性實施例中，窗口 1001可以局限于近端管狀部分1002或遠端管狀部分1005。
[0168]在示例性實施例中，遠端管狀部分1005的剖面直徑可以小于近端管狀部分1002的剖面直徑。在此實施例中，臺階部分1064可以形成在近端管狀部分1002的遠端和遠端管狀部分1005的近端之間的聯(lián)接處。臺階部分1064可以在管狀部分的平面之間形成大體垂直的表面，或者可以形成與管狀部分的平面成一角度的傾斜表面。
[0169]近端管狀部分1002和遠端管狀部分1005之間的區(qū)域可以包括從管狀部分徑向延伸的中間凸緣1063。中間凸緣1063可以是徑向連續(xù)的結(jié)構(gòu)或者是徑向不連續(xù)的結(jié)構(gòu)，并且可以具有比管狀部分大的剖面直徑。中間凸緣1063可以被配置為與近端外殼部件12a的內(nèi)部止動件或凸緣256接合，以限制注射器50沿近端、向前方向的移動。當致動注射器托架1000時，注射器托架1000朝向裝置的近端移動直到注射器托架1000的中間凸緣1063緊靠近端外殼部件12a的內(nèi)部止動件或凸緣256。這限制了注射器托架1000和注射器50沿近端、向前方向的進一步移動。
[0170]為了露出針頭以進行注射，護罩1110抵抗偏置構(gòu)件89的偏置力沿遠端、向后方向收縮。當在注射期間使用注射器針頭時，護罩1110可以朝向裝置的遠端被推壓到或保持在收縮位置。在收縮期間，當護罩1110相對于注射器托架1000移動時，注射器托架1000的軌1007的耳片式腳1006沿護罩1110的狹槽1118以相對方式朝向裝置的近端縱向移動。同時，注射器托架1000的軌1007沿護罩1110中的內(nèi)槽以相對方式縱向延伸。當耳片式腳1006到達狹槽1118的近端時，護罩收縮過程完成并且護罩1110停止進一步移動。由于耳片式腳1006以鎖定方式被裝配到狹槽1118中，因此耳片式腳1006不脫離狹槽1118并且防止護罩1110的進一步向后或向遠端運動。
[0171]在護罩1110的收縮位置，主管狀主體部分1116的遠端邊緣或末端可以靠著設(shè)置在近端外殼部件12a的內(nèi)表面上的止動件或凸緣256的近端側(cè)。在示例性實施例中,在收縮位置，遠端臂1114可以沿遠端方向延伸超過注射器托架1000的中間凸緣1063。
[0172]為了在注射之前和/或之后覆蓋針頭，沿偏置構(gòu)件89的偏置力在近端、向前方向上展開護罩1110。在展開位置，護罩1110在針頭使用期間或之后保護性地覆蓋注射器針頭并且防止意外的針頭刺傷。在展開期間，當護罩1110相對于注射器托架1000移動時，注射器托架1000的軌1007的耳片式腳1006沿護罩1110的狹槽1118以相對方式朝向裝置的遠端縱向移動。同時，注射器托架1000的軌1007沿護罩1110中的內(nèi)槽以相對方式縱向延伸。當耳片式腳1006到達狹槽1118的遠端時，護罩的展開過程完成并且護罩1110停止進一步移動。由于耳片式腳1006以鎖定方式被裝配到狹槽1118中，因此耳片式腳1006不脫離狹槽1118并且防止護罩1110的進一步向近端或向前運動。
[0173]在護罩1110已經(jīng)展開之后，遠端臂1114確保護罩1110不會由于沿遠端方向施加到護罩的向后力而再次收縮。在示例性實施例中，示例性護罩1110的遠端臂1114抵抗被稱作“超越力”的最大力而抑制護罩收縮。在示例性實施例中，在展開期間，護罩1110在裝置的近端外殼部件12a中扭轉(zhuǎn)移動，從而使得護罩1110的遠端臂1114的遠端靠在外殼的內(nèi)部止動件或凸緣256上 。內(nèi)部止動件或凸緣256由此阻止在已經(jīng)展開護罩之后護罩1110進一步向遠端或向后移動。該鎖定機構(gòu)確保在已經(jīng)使用裝置之后保護性地覆蓋注射器針頭，并且防止由護罩意外收縮導致的意外針頭刺傷。示例性超越力可以在約80N至約200N的范圍內(nèi)，盡管超越力不限于該示例性范圍。
[0174]如圖8所示，偏置構(gòu)件89在注射器托架1000的注射器托架聯(lián)接件1004的近端和護罩1110的臺階部分1113之間延伸。在示例性實施例中，在使用之前，偏置構(gòu)件89可以保持注射器50處于外殼12中的收縮位置。在另一不例性實施例中，保持注射器50的注射器托架1000可以鎖定到外殼中的內(nèi)部凸緣256。該相互作用可以在使用之前使注射器50保持在外殼中的收縮位置。在近端帽24的凸臺26的幫助下，該相互作用能夠在運送、撞擊、掉落、振動等期間將注射器托架1000和注射器50鎖定就位。
[0175]在收縮位置，針頭55可以優(yōu)選被整個包覆在外殼12中。示例性注射器線圈彈簧89可以被安置為圍繞注射器50的筒形部分53的近端部分，并且可以被置于形成在外殼內(nèi)部12中的架子上。線圈彈簧89的頂端可以緊靠注射器50的有凸緣的遠端56。第二偏置機構(gòu)89的彈簧力可以推壓注射器50的有凸緣的遠端56遠離外殼12的近端20，由此保持注射器50處于收縮位置直到被激發(fā)。裝置10的其它部件也可以相對于外殼12定位注射器50。
[0176]圖1OA和IOB是彼此偏轉(zhuǎn)90°角的剖視圖，圖示了組裝好的自動注射裝置，其中圖5的注射器外殼子組件121和啟動機構(gòu)子組件122被聯(lián)接在一起，從而使得注射器致動部件700’的增壓器754’延伸到容納在注射器外殼子組件121中的注射器50的筒形部分53中并且與注射器50的塞子連通。再次參照圖7和10B，注射器致動部件700’在其近端700a’處包括用于向塞子54、具有可壓縮擴張部分76 (圖示為活塞彎頭78)的活塞桿部分70以及諸如用于將線圈彈簧88錨固到注射器致動組件700’的其它部件施加壓力的增壓端754’，如下所述?？蓧嚎s擴張部分76輔助相應(yīng)的注射器50移動到突出位置并排出注射器50的內(nèi)容物。或者，注射器致動部件700’可以包括用于移動和/或促進注射器50的致動的多個致動器。
[0177]如圖1OB所示，注射器致動部件700’的觸發(fā)器錨固部分789’通過啟動按鈕32被錨固在外殼12的遠端。當患者激發(fā)啟動按鈕32時，與啟動按鈕32連接的驅(qū)動臂32a向內(nèi)壓縮觸發(fā)器錨固部分789’的耳片式腳7891’，由此減小活塞臂788a’、788b’的耳片式腳之間的距離(活塞臂的寬度)。這釋放注射器致動部件700’和彈簧88。
[0178]在示例性實施例中，在第一操作階段期間，活塞70在彈簧88的彈簧力下前進并且進入注射器50的孔中。當活塞70進入注射器50的孔中時，活塞70的彎頭78可以至少部分地向內(nèi)徑向壓縮。在示例性實施例中，彎頭78的徑向向內(nèi)壓縮可以使活塞70沿縱向軸線伸長或延長。在示例性實施例中，活塞70的增壓端754’可以最初與塞子54間隔開，并且活塞70可以在第一操作階段期間朝向塞子54移動直到活塞70的壓縮端754’開始與塞子54接觸。
[0179]在第二操作階段期間，活塞70的增壓端754’推壓塞子54。在此階段，活塞70的彎頭78對注射器的內(nèi)壁施加摩擦力，這阻礙增壓端754’抵抗塞子54向前移動。此外，注射器中的液態(tài)治療物質(zhì)制劑不可壓縮的性質(zhì)不利于增壓端754’抵抗塞子54向前移動。結(jié)果，彎頭78施加的摩擦力和注射器50內(nèi)的液體的阻力的合力阻礙增壓端754’抵抗塞子54進一步移動。當這些力的合力超過使注射器托架1000保持就位的力時，致使注射器50和注射器托架1000在彈簧88的力下朝向裝置的近端向前移動。在注射器向前移動期間，第一線圈彈簧88提供的初始偏置力足以克服第二線圈彈簧89的偏置力，以允許注射器50抵抗第二線圈彈簧89的向后 偏置力而移動。注射器50的向前移動使針頭55的尖端從外殼12的近端20突出。
[0180]在該示例性實施例中，在第三操作階段期間，當注射器托架1000在裝置的外殼中完全伸展時，活塞70向注射器50的孔中進一步移動。在示例性實施例中，彎頭78的徑向向內(nèi)壓縮可以使活塞70沿縱向軸線伸長或延長。當活塞70向注射器50中移動時，活塞70的增壓端754’向注射器50中推壓塞子54并且使注射器50的內(nèi)容物通過針頭55從注射器射出。
[0181]在另一示例性實施例中，在彈簧88被釋放之后，活塞70可以在彈簧88的彈簧力下前進并進入注射器50的孔中，并且當活塞進入注射器50的孔中時，活塞70的彎頭78可以至少部分地徑向向內(nèi)壓縮。在示例性實施例中，彎頭78的徑向向內(nèi)壓縮可以使活塞70沿縱向軸線伸長或延長。
[0182]在示例性實施例中，活塞70的增壓端754’可以最初與塞子54間隔開，并且活塞70可以朝向塞子54移動直到活塞70的增壓端754’開始與塞子54接觸。活塞70的增壓端754’可以隨后推壓塞子54。活塞70的彎頭78對注射器的內(nèi)壁施加摩擦力，該摩擦力阻礙增壓端754’抵抗塞子54向前移動。此外，注射器中的液態(tài)治療物質(zhì)制劑不可壓縮的性質(zhì)不利于增壓端754’抵抗塞子54向前移動。結(jié)果，彎頭78施加的摩擦力和注射器50內(nèi)的液體的阻力的合力阻礙增壓端754’抵抗塞子54進一步移動。
[0183]當這些力的合力超過使注射器托架1000保持就位的力時，致使注射器50和注射器托架1000在彈簧88的力下朝向裝置的近端向前移動。在注射器向前移動期間，第一線圈彈簧88提供的初始偏置力足以克服第二線圈彈簧89的偏置力，以允許注射器50抵抗第二線圈彈簧89的向后偏置力而移動。注射器50的向前移動使針頭55的尖端從外殼12的近端20突出。在該示例性實施例中，當注射器托架1000在裝置的外殼中完全伸展時，活塞70的彎頭78可以更大程度地徑向向內(nèi)壓縮，并且活塞可以向注射器50的孔中進一步移動。在示例性實施例中，彎頭78的徑向向內(nèi)壓縮可以使活塞70沿縱向軸線伸長或延長。當活塞70向注射器50中移動時，活塞70的增壓端754’向注射器50中推壓塞子54并且使注射器50的內(nèi)容物通過針頭55從注射器射出。 [0184]在另一示例性實施例中，在操作之前，注射器致動部件700’的可壓縮擴張部分76(圖示為彎頭78)置于注射器50的有凸緣遠端56上方，以允許可壓縮擴張部分76在被釋放的線圈彈簧88推壓時向注射器筒形部分53施加壓力，由此在致動時使注射器50在外殼12中向前移動。在該示例性實施例中，在第一操作階段，活塞70的由突起彎頭78形成的擴張區(qū)域76靠在筒形部分53的有凸緣遠端56上。這防止活塞70在注射器筒形部分53中
、產(chǎn).、rr.目U進。
[0185]以此方式，來自第一線圈彈簧88的所有偏置力都用于朝向裝置10的近端20向前移動注射器50和注射器托架1000。注射器50和注射器托架1000的朝向裝置10的近端20的向前運動可以持續(xù)抵抗線圈彈簧88的偏置力直到筒形部分53的有凸緣遠端56緊靠止動機構(gòu)，諸如圖1OB示出的在近端外殼部件12a上的止動件256。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，可以采用替代的止動機構(gòu)并且示例性實施例不限于該說明性的止動機構(gòu)。
[0186]第一操作階段可以推進針頭55的尖端通過裝置10的近端20處的開口 28，從而使得針頭55可以刺穿患者的皮膚。在此階段期間，注射器筒形部分53可以優(yōu)選保持密封而不通過針頭55排出物質(zhì)。止動機構(gòu)導致的干涉可以保持針頭55在隨后的步驟期間處于從裝置10的近端開口 28延伸的選定位置。直到止動機構(gòu)使注射器50停止移動，活塞70的可壓縮擴張部分76可以防止活塞70相對于筒形部分53的移動。止動機構(gòu)可以相對于開口的近端20位于任意合適的位置，以允許注射器50以任意合適的深度穿透皮膚進行注射。
[0187]在該示例性實施例中，第二操作階段在外殼12的止動機構(gòu)卡住凸緣部分56從而阻止筒形部分53的進一步移動之后開始。在此階段期間，線圈彈簧88的持續(xù)的偏置力可以持續(xù)向前移動注射器致動部件700’，致使可壓縮擴張部分76向內(nèi)徑向壓縮并且移動到注射器50的筒形部分53中。在示例性實施例中，彎頭78的徑向向內(nèi)壓縮可以使活塞70沿縱向軸線伸長。注射器致動部件700’在筒形部分53中的向前移動使增壓件754’向塞子54施加壓力，從而將注射器內(nèi)容物排出到注射位置。由于使針頭55在第一操作階段穿透患者皮膚，因此包含在注射器50的筒形部分53中的物質(zhì)直接注射到患者身體的一部分中。
[0188]同樣如圖1OA和IOB所示，遠端帽34可以包括延伸通過啟動按鈕32并且在注射器致動部件700’的耳片式腳7891’之間的穩(wěn)定突起340，以在激發(fā)之前穩(wěn)定裝置的部件。
[0189]在圖1OA示出的示例性實施例中，可拆卸剛性針罩1406聯(lián)接到注射器50的近端，用于保護性地覆蓋注射器針頭55。剛性針罩1406覆蓋和包含柔性針罩，柔性針罩保持注射器針頭55在使用之前無菌。剛性針罩1406和柔性針罩一起用于防止由于露出針頭而導致的意外的針頭刺傷。在示例性實施例中，剛性針罩1406是具有大體圓柱形壁的中空管狀構(gòu)件，其具有剖面為大體圓形的內(nèi)孔。圓柱形壁的剖面外徑在剛性針罩1406的長度上可以基本恒定或者可以隨著剛性針罩1406的長度改變。示例性剛性針罩1406可以由一種或多種剛性材料形成，包括但不限于聚丙烯。
[0190]在示例性實施例中，可拆卸柔性針罩(未示出)被設(shè)置在剛性針罩1406的孔中，以在注射器針頭55和剛性針罩1406之間提供密封層。示例性柔性針罩可以由一種或多種彈性材料形成，包括但不限于橡膠。
[0191]在圖1OA和IOB示出的注射器針頭組件中，注射器針頭55被柔性針罩和剛性針罩1406覆蓋。剛性針罩1406繼而被自動注射裝置的近端可拆卸帽24覆蓋。近端可拆卸帽24設(shè)置在自動注射裝置中，用于覆蓋自動注射裝置的外殼的近端以防止在注射之前露出針頭。
[0192]圖11是組裝好的自動注射裝置10’的剖視圖。自動注射裝置10’的說明性實施例包括兩個配合的近端外殼部件12a和遠端外殼部件12b。近端外殼部件12a和遠端外殼部件12b配合形成完整的外殼。如圖所示，形成外殼的近端的近端外殼部件12a接納遠端外殼部件12b的近端。
[0193]可拆卸近端剛性針罩1406聯(lián)接到注射器50’的近端，用于保護性地覆蓋注射器針頭(未示出)。
[0194]在說明性實施例中，協(xié)作的突起312和凹槽313或多個協(xié)作的突起312和凹槽313輔助近端外殼部件12a和遠端外殼部件12b的配合?；蛘呖梢圆捎闷渌线m的配合機構(gòu)。架子29形成在遠端外殼組件12b的外表面上，以形成可拆卸遠端帽34的止動件。
[0195]如圖所示，啟動按鈕32’可以是覆蓋在遠端外殼部件12b的遠端的帽。說明性的啟動按鈕32’相對于遠端外殼部件12b滑動以致動注射器致動器，諸如活塞70。說明性的啟動按鈕32’可釋放地擋住活塞70’的彈性錨固壁172。當被按下時，啟動按鈕32’釋放彈性錨固壁172以允許第一偏置機構(gòu)(圖示為彈簧88’)朝向裝置10’的近端推進活塞70’。
[0196]在圖11的實施例中，活塞70’進一步包括位于可壓縮擴張部分78’和活塞桿71’的遠端之間的凸緣72’。第一偏置機構(gòu)88’被置于外殼的內(nèi)部遠端和凸緣72’之間以朝向外殼的近端偏置活塞70。當啟動按鈕34’釋放錨固臂172時，線圈彈簧88’或其它合適的偏置機構(gòu)朝向裝置10的近端20推進活塞70’。
[0197]活塞70’進一步包括形成在活塞桿71的在凸緣72’和可壓縮擴張部分(圖示為彈性彎頭78’)之間的中間部分處的指示器190。指示器190可以指示患者裝置10’何時完全或基本完全射出注射器50中的藥劑。在說明性實施例中，指示器190形成在活塞桿71’的在可壓縮擴張中心部分76和凸緣72’之間的部分上。在操作期間，當活塞桿71移動時，指示器190朝向外殼中窗口 130前進并且在藥劑從注射器中排空時與窗口 130對齊。優(yōu)選與待注射物質(zhì)具有不同顏色和圖案的指示器190填充整個窗口 130，以指示已經(jīng)射出了藥劑?？梢允褂萌我夂线m的指示器。
[0198]圖11的注射器50’可以包括輔助注射器在外殼12’中的受控移動的突起或其它合適的部件。例如，參照圖11，注射器50’包括套管157，套管157形成用于緊靠形成在外殼12’的內(nèi)表面上的第一突起168的近端側(cè)的近端突起158，以便限制注射器50’在外殼12’中沿遠端方向的移動。套管157還可以形成凸緣159，凸緣159可以緊靠第一突起168的遠端側(cè)以限制注射期間注射器50’沿近端方向的移動。
[0199]在圖12的實施例中，第二偏置機構(gòu)(圖示為線圈彈簧89’)被安置為圍繞注射器50’的近端部分。形成在外殼12’的近端內(nèi)表面處的架子169接納線圈彈簧89’的近端。注射器套管157的近端突起158或其它合適的安置機構(gòu)接納線圈彈簧89’的遠端。如上所述，第二偏置機構(gòu)89’在外殼12’中將注射器50’偏置在收縮位置直到激發(fā)裝置10。
[0200]圖12圖示沿容納示例性注射器1400的自動注射裝置的外殼1300的縱向軸線L截取的剖視圖。自動注射裝置的外殼1300大體沿近端1302和遠端1304之間的縱向軸線L延伸。外殼1300包括用于容納注射器1400和其它相關(guān)部件的中空內(nèi)孔1306，例如，注射器針頭、覆蓋注射器針頭的柔性針罩、覆蓋注射器針頭和柔性針罩的剛性針罩1406等。
[0201]外殼1300的近端1302包括或裝配有可拆卸近端帽1308。近端帽1308在近端1310和遠端1312之間大體沿縱向軸線L延伸。近端帽1308包括用于容納剛性針罩1406的部分或整個長度的中空內(nèi)孔1314。在示例性實施例中，近端帽1308的中空內(nèi)孔1314還可以容納注射器主體1400的近端部分。
[0202]注射器1400在近端1402和遠端1404之間大體沿縱向軸線L延伸。注射器1400的近端1402聯(lián)接到可以被可拆卸剛性針罩1406覆蓋的注射器針頭。在一些示例性實施例中,注射器針頭可以被可拆卸柔性針罩覆蓋,柔性針罩繼而被剛性針罩1406覆蓋。剛性針罩1406在閉合的近端1408和緊靠注射器1400的近端1402的開口遠端1410之間大體沿縱向軸線延伸。剛性針罩1406的示例性長度范圍在約5mm至約30mm，但是不限于此范圍。在示例性實施例中，注射器1400可以容納在自動注射裝置的外殼1300中，從而使得剛性針罩1406部分地或整個位于`近端帽1308中。
[0203]在示例性實施例中，近端帽1308的內(nèi)孔1314包括摩擦點1316，例如，局部收縮部或突起，其形成抵抗剛性針罩1406插入近端帽1308的孔1314中的摩擦阻力增加區(qū)域。在示例性實施例中，摩擦點1316可以被安置為相比近端帽1308的近端1310更靠近近端帽1308的遠端1312。在示例性實施例中，摩擦點1316可以被安置為與近端帽1308的近端1310和遠端1312大體等距。
[0204]在示例性組裝過程期間，在其近端1402處裝配有剛性針罩1406的注射器1400被插入自動注射裝置的外殼1300中，使得注射器和剛性針罩的近端朝向外殼1300的近端1302移動。
[0205]在示例性組裝過程期間，在近端處裝配有剛性針罩1406的注射器1400被插入在近端處裝配有近端帽1308的外殼1300中。在示例性實施例中使用的力曲線構(gòu)成當在注射器插入過程期間裝配有剛性針罩1406的注射器1400插入近端帽1308時抵抗注射器1400和/或剛性針罩1406上的一個或多個不同結(jié)構(gòu)或裝飾特征經(jīng)過摩擦點1316而由摩擦點1316施加的阻力的曲線圖。在示例性實施例中，示例性自動注射裝置的近端帽可以包括在除圖12所示以外的不同位置處的摩擦點。在示例性實施例中，示例性自動注射裝置的近端帽可以包括位于剛性針罩1406的內(nèi)壁上的單個位置或多個不同位置處的兩個或更多個摩擦點。在一些不例性實施例中，摩擦點1316可以位于外殼1300自身的內(nèi)壁上。
[0206]在示例性實施例中，剛性針罩1406沿其長度具有特征剖面外徑。在示例性實施例中，剛性針罩1406的外表面可以包括一個或多個摩擦點，例如，在剛性針罩1406的剖面外徑中的一個或多個局部增大部。在示例性實施例中，直徑的局部增大可以由從剛性針罩1406的外表面突起的一個或多個結(jié)構(gòu)或裝飾特征形成。在注射器插入過程期間，直徑增大的剛性針罩1406的部分可以導致力曲線中的特征力峰值，因為那些部分經(jīng)過近端帽1308中的摩擦點1316的進入受到比具有較小直徑的剛性針罩1406部分進入時更大的摩擦力的阻礙。
[0207]在示例性實施例中，剛性針罩1406的外表面可以包括剖面外徑的一個或多個局部減小部。在示例性實施例中，直徑的局部減小可以由設(shè)置在剛性針罩1406的外表面上的一個或多個結(jié)構(gòu)凹痕或凹陷形成。在注射器插入過程期間，直徑減小的剛性針罩1406的部分可以導致力曲線中的特征力谷值，因為那些部分經(jīng)過近端帽1308中的摩擦點1316的進入受到比具有較大直徑的剛性針罩1406部分進入時小的摩擦力的阻礙。
[0208]II1.注射器外殼子組件的示例性組裝
在組裝自動注射裝置的示例性自動化方法中，可以獨立于圖6所示的啟動機構(gòu)子組件122的組裝，執(zhí)行圖8所示的注射器外殼子組件121的組裝。然后可以將組裝好的注射器外殼子組件121組裝到組裝好的啟動機構(gòu)子組件122，以形成自動注射裝置。
[0209]可以快速高效的方式執(zhí)行組裝注射器外殼子組件121的示例性自動化組裝過程?？梢越M裝注射器外殼子組件121的示例性時間段的范圍可以在約I秒至約30秒，但不限于此示例性范圍。
[0210]在組裝注射器外殼子組件121的示例性自動化方法中，注射器托架1000可以通過組裝系統(tǒng)保持就位，該組裝系統(tǒng)將近端外殼部件12a的遠端部分安置在注射器托架1000上。偏置構(gòu)件89和臺階式護罩1110可以位于近端外殼部件12a的近端部分中。在組裝過程期間，臺階式護罩1110可以插入近端外殼部件12a中，并且迫使臺階式護罩1110的遠端臂1114向內(nèi)，以 便將臺階式護罩1110聯(lián)接到注射器托架1000。朝向注射器托架1000將臺階式護罩1110插入近端外殼部件12a中可以使注射器托架1000的耳片式腳1006裝配在護罩1110的狹槽1118中，從而使得兩個部件協(xié)作地形成注射器托架1000和護罩1110的聯(lián)鎖機構(gòu)。在組裝的配置中，耳片式腳1006可以在狹槽1118中縱向前進，但是不能脫離狹槽1118。這是因為托架1000的耳片式腳1006的向前移動會在護罩1110的狹槽1118的近端處停止。同時，軌1007沿設(shè)置在護罩1110的主管狀主體部分1116中的內(nèi)部縱向凹槽裝配，并且沿凹槽提供的軌道縱向移動。
[0211]組裝過程可以自動檢測和監(jiān)控所施加的抵抗護罩1110插入注射器托架1000中的摩擦力。檢測到的力可以用于反饋機構(gòu)，以控制或改變組裝過程的一個或多個方面。該力反饋機構(gòu)允許組裝系統(tǒng)自動可靠地確定護罩1110插入的結(jié)束點，以便與注射器托架1000組裝在一起。也就是說，為了組裝注射器外殼子組件121，護罩1110并未在固定的預定距離內(nèi)插入。相反，基于過程期間檢測到的一個或多個力來控制組裝過程，并且所述力用作反饋以加速、減速、開始和/或停止護罩1110的插入，以便與注射器托架1000組裝在一起。這使得示例性組裝過程適應(yīng)注射器外殼子組件的部件的變化，并且由此實現(xiàn)可靠地組裝任意組部件。反之，利用機械凸輪的常規(guī)組裝過程以固定的預定距離插入一個或多個部件，以將它們與一個或多個其它部件組裝在一起。不受益于來自力測量值的反饋的固定預定插入距離的使用阻止常規(guī)過程適應(yīng)部件的可變性，并且可能導致注射器外殼子組件的不適當組裝。[0212]在一個例子中，當確定一個或多個檢測到的力值大體等于一個或多個預定力值時，示例性組裝系統(tǒng)可以確定護罩1110被完全插入并且與注射器托架1000組裝在一起，并且可以終止組裝過程。可選擇地或額外地，當確定一個或多個檢測到的力值大體等于一個或多個預定力值時，組裝系統(tǒng)可以確定護罩1110接近完全插入注射器托架1000，并且可以減速組裝過程。
[0213]在另一例子中，當確定檢測到的力曲線的一部分大體匹配預定的力曲線時，組裝系統(tǒng)可以確定護罩1110被完全插入并且與注射器托架1000組裝在一起，并且可以終止組裝過程?？蛇x擇地或額外地，當確定檢測到的力曲線的一部分大體匹配預定的力曲線時，組裝系統(tǒng)可以確定護罩1110接近完全插入注射器托架1000，并且可以減速組裝過程。在示例性實施例中，可以通過在組裝過程期間針對護罩1110插入所經(jīng)過的增加的距離而檢測和繪制力值來產(chǎn)生力曲線。
[0214]在示例性實施例中，可以用在組裝過程中使用的一個或多個測壓元件來檢測力值，例如，Kistler Group公司制造的測壓元件。在示例性實施例中，檢測到的力可以顯示在一個或多個可視顯示界面上，例如Kistler Group公司制造的CoMo View?界面。
[0215]在示例性實施例中，在組裝過程期間可以監(jiān)控偏置機構(gòu)89的壓縮。
[0216]在示例性實施例中，在護罩1110被完全組裝到注射器托架1000期間或之后，組裝系統(tǒng)可以監(jiān)控護罩1110的功能和展開。組裝系統(tǒng)可以監(jiān)控將護罩1110展開其完全展開距離的一定百分比所需要的力，以便確定在自動注射裝置的操作期間是否將成功和可靠地展開護罩1110。在此測試階段僅部分地展開護罩1110，以防止護罩110完全不可逆地鎖定。在一些示例性實施例中，所監(jiān)控的完全展開距離的百分比的范圍可以從約50%至約98%。在一個示例性實施例中，所監(jiān)控的完全展開距離的百分比為約95%。
[0217]如果展開護罩1110所需的力等于或小于一個或多個預定值，則示例性實施例可以確定將可靠地展開護罩1110，并且可以朝向注射器托架1000復位護罩1110以使護罩返回其未展開狀態(tài)。在另一方面，如果展開護罩1110所需的力大于一個或多個預定力值，則示例性實施例可以確定護罩1110被錯誤地組裝或存在缺陷。在此情形中，在一個例子中，可以丟棄該護罩1110。
[0218]圖13A圖示可以用于組裝示例性注射器外殼子組件121的組裝系統(tǒng)1350的示例性立體圖。在圖13A中，組裝系統(tǒng)1350處于預組裝狀態(tài)，在該狀態(tài)中，注射器外殼子組件121的部件準備好進行組裝但還未被組裝。示例性組裝系統(tǒng)1350可以是ATS自動化公司的分公司sortimat生產(chǎn)的組裝系統(tǒng)。
[0219]組裝系統(tǒng)1350可以包括在組裝過程期間沿豎直方向支撐和保持注射器外殼子組件121的一個或多個部件的組裝托盤1352。在示例性實施例中，組裝托盤1352被配置為具有用于容納和支撐部件的中心凹陷部分1354的大體圓柱形部件。在示例性實施例中，組裝托盤1352可以支撐近端外殼部件12a (在圖13A中明顯畫出)和位于近端外殼部件12a的孔中的注射器托架1000的底部。 在示例性實施例中，護罩1110可以位于近端外殼部件12a中注射器托架1000的上方,并且偏置構(gòu)件89可以被布置在注射器托架1000和護罩1110之間。
[0220]組裝系統(tǒng)1350可以包括用于支撐注射器外殼子組件121的一個或多個部件的側(cè)部的抓握機構(gòu)1356，從而使得方向在組裝過程期間保持沿豎直方向。在示例性實施例中，抓握機構(gòu)1356可以被配置為水平定向并且包括用于容納一個或多個部件的中心孔的實心機構(gòu)，使得中心孔的側(cè)壁支撐部件的側(cè)部。在示例性實施例中，抓握機構(gòu)1356可以支撐護罩1110的側(cè)部。
[0221]組裝系統(tǒng)1350可以包括具有被配置為按壓頭1360的終端的機械構(gòu)件1358。按壓頭1360被配置為接觸并向下按壓護罩1110的近端，以使護罩1110與近端外殼部件12a中的注射器托架1000聯(lián)接。按壓頭1360可以包括一個或多個力和/或壓力傳感器(例如一個或多個壓電測壓元件)或與其聯(lián)結(jié)，用于檢測和監(jiān)控組裝期間受到的力和/或壓力。在示例性實施例中，壓電傳感器包括石英晶體和兩個鋼環(huán)，其在受到機械力或張力時產(chǎn)生電荷。傳感器產(chǎn)生的電荷可以與施加到傳感器上的機械力直接成正比。在示例性實施例中，力傳感器檢測到的力可以是摩擦力，在組裝期間該摩擦力抵抗護罩1110朝向注射器托架1000插入。示例性力傳感器可以包括但不限于Kistler Group公司制造的直接式壓電測壓元件。
[0222]組裝系統(tǒng)1350可以包括提供用于驅(qū)動機械構(gòu)件1358的運動的一個或多個運動發(fā)生器(未畫出)。示例性運動發(fā)生器可以包括但不限于沿豎向軸線在向上或向下方向上驅(qū)動機械構(gòu)件1358的伺服電機。在示例性實施例中，運動發(fā)生器可以經(jīng)由驅(qū)動系統(tǒng)(未畫出)聯(lián)接到機械構(gòu)件1358。在一些實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)可以被配置為蝸桿驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)可以經(jīng)由法蘭或其它聯(lián)接器聯(lián)接到機械構(gòu)件1358。在示例性實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)允許機械構(gòu)件1358的按壓頭1360沿豎向軸線V進行在約0.1mm量級的巨大增加移動。在示例性實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)允許機械構(gòu)件1358的按壓頭1360沿豎向軸線V進行在約0.1mm量級的極小增加移動。
[0223]在示例性實施例中，組裝系統(tǒng)1350可以包括一個或多個護罩臂組裝機構(gòu)1362，用于接觸護罩1110的遠端臂1114的側(cè)面并且用于水平向內(nèi)推動臂1114以使其容納在近端外殼組件12a的中空孔中。在示例性實施例中，護罩臂組裝機構(gòu)1362可以被配置為一個或多個銷，其圍繞護罩1110間隔開并且朝向護罩1110的臂1114大體水平地延伸。當在組裝期間被致動時，護罩臂組 裝機構(gòu)1362可以朝向臂1114向內(nèi)移動，與臂1114接觸并且向內(nèi)推動臂1114，從而使得臂1114可以容納在近端外殼部件12a的孔中。組裝系統(tǒng)1350還可以包括用于驅(qū)動護罩臂組裝機構(gòu)1362的致動器1364。
[0224]圖13B圖示可以用于組裝示例性注射器外殼子組件121的另一組裝系統(tǒng)1370的示例性立體圖。在圖13B中，組裝系統(tǒng)1370處于組裝之后的狀態(tài)，在該狀態(tài)中，注射器外殼子組件121的部件已經(jīng)被組裝。這通過其中組裝有注射器托架1000、偏置構(gòu)件89和護罩1110的近端外殼部件12a的中空孔示出。類似于圖13A的組裝系統(tǒng)1350，組裝系統(tǒng)1370可以包括被配置為驅(qū)動終端被配置為按壓頭的機械構(gòu)件1374以及一個或多個其它合適的部件的運動發(fā)生器1372。參照圖13A描述圖13A和13B之間共用的部件。
[0225]盡管示例性組裝系統(tǒng)1350和1370被描述為朝向注射器托架1000插入護罩1110，但是當朝向護罩1110插入注射器托架1000時可以使用相同或不同的組裝系統(tǒng)來保持護罩1110就位。
[0226]圖13A和13B的組裝系統(tǒng)1350和1370分別可以包括用于控制運動發(fā)生器的一個或多個控制參數(shù)的運動控制計算裝置。運動控制計算裝置可以被設(shè)置為與運動發(fā)生器一體或與運動發(fā)生器分離。可控地使用運動控制計算裝置的運動發(fā)生器的示例性控制參數(shù)包括但不限于運動發(fā)生器的開始/停止、前進距離、前進剩余距離、速度、加速度、減速度、運動發(fā)生器的運動的不同階段等。運動控制計算裝置可以基于一個或多個控制因素設(shè)定或改變一個或多個控制參數(shù)，所述因素包括但不限于當在力曲線中檢測到特定的力特征時產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，當接收到觸發(fā)器指令或信號時運動發(fā)生器可以停止)、在橫跨護罩1110插入近端外殼部件12a所經(jīng)過的預定距離之后產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，在護罩1110經(jīng)過預定距離插入近端外殼部件12a之后可以減小插入速度)、經(jīng)過預定時間段產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，在經(jīng)過預定時間段之后可以減小護罩1110的插入速度)，等等。
[0227]在示例性實施例中，組裝過程可以被劃分為一個或多個階段，每個階段具有一組相關(guān)的控制參數(shù)，并且可以通過運動控制計算裝置基于給定時刻的組裝過程的具體階段設(shè)定和/或改變控制參數(shù)。
[0228]在示例性實施例中，運動控制計算裝置可以被預編程，從而在組裝插入過程期間以期望的方式控制運動發(fā)生器。使用者可以在組裝過程之前或期間重寫或改變運動控制計算裝置的預編程。在另一示例性實施例中，可以不對運動控制計算裝置進行預編程，并且在組裝過程之前或期間使用者可以使用運動控制計算裝置輸入和控制運動發(fā)生器的程序。
[0229]組裝系統(tǒng)1350和1370可以包括一個或多個觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置，其可連接到力/壓力傳感器，用于測量組裝過程期間施加的力和/或壓力并且用于基于力/壓力傳感器的輸出測量組裝過程期間按壓頭的位移。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以執(zhí)行一個或多個功能，包括但不限于，實時測量力/壓力傳感器所檢測到的力、實時測量力/壓力傳感器所檢測到的壓力、實時測量力曲線是否滿足一個或多個觸發(fā)條件、當滿足一個或多個觸發(fā)條件時產(chǎn)生觸發(fā)指令或信號、向運動控制計算裝置發(fā)送觸發(fā)指令或信號以控制運動發(fā)生器，等等。
[0230]在示例性實施例中，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以被預編程以識別力曲線中的在產(chǎn)生時滿足觸發(fā)條件的一個或多個特定力特征。使用者可以在組裝過程之前或期間重寫或改變觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置的預編 程。在另一示例性實施例中，可以不對觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置進行預編程，并且在組裝過程之前或期間使用者可以設(shè)定在產(chǎn)生時滿足觸發(fā)條件的一個或多個特定力特征。
[0231]圖77圖示示例性計算裝置的框圖，其可以在示例性實施例中用作運動控制計算裝置和/或觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置。下面結(jié)合圖77描述示例性計算裝置。
[0232]圖14A和14B是圖示組裝用于自動注射裝置的注射器外殼子組件的示例性方法。在組裝期間，可以檢測和監(jiān)控按壓頭處受到的力。
[0233]在步驟1452，可以將注射器托架1000安置在近端外殼部件12a的中空孔中。在步驟1454，可以將偏置構(gòu)件89安置在近端外殼部件12a的中空孔中位于注射器托架1000的上方。在步驟1456，可以將護罩1110安置在偏置機構(gòu)89和注射器托架1000的上方，從而使得偏置構(gòu)件89容納在注射器托架1000和護罩1110之間。
[0234]在步驟1458，按壓頭可以以第一較高速度朝向注射器托架1000將護罩1110插入近端外殼部件12a的孔中。在步驟1460，在已經(jīng)插入護罩1110預定距離后，可以確定組裝過程接近完成并且可以減速按壓頭的移動。在步驟1462，按壓頭可以第二較低速度朝向注射器托架1000將護罩1110插入近端外殼部件12a的孔中。
[0235]在步驟1464，可以徑向向內(nèi)按壓護罩1110的遠端臂1114，以將其裝配到近端外殼部件12a的孔中。
[0236]在步驟1466，示例性實施例可以確定偏置機構(gòu)89是否存在并且與護罩1110的側(cè)壁正確對齊。在一個例子中，不存在偏置機構(gòu)89可以導致按壓頭受到的力降低到一個或多個預定閾值以下。在另一個例子中，如果偏置機構(gòu)89未與護罩1110的側(cè)壁正確地組裝在一起，則按壓頭可能受到大于一個或多個預定閾值的力。如果在偏置機構(gòu)89壓縮期間受到的力小于一個或多個閾值，則示例性實施例可以確定不存在偏置機構(gòu)89。如果在偏置機構(gòu)89壓縮期間受到的力大于一個或多個閾值，則示例性實施例還可以確定偏置機構(gòu)89存在但是未正確組裝。如果示例性實施例在步驟1468確定偏置構(gòu)件89不存在或未正確組裝，則可以終止組裝過程并在步驟1470丟棄部件。否則，方法可以前進到步驟1472。
[0237]在步驟1472，示例性實施例可以確定護罩1110是否正確地聯(lián)接到注射器托架1000。如果按壓頭受到的一個或多個力指示在預定插入距離范圍內(nèi)力曲線下降，則示例性實施例可以確定護罩1110正確地聯(lián)接到注射器托架1000，表示注射器托架1000的耳片式腳1006已經(jīng)咬合就位在護罩1110的狹槽1118中，從而使得兩個部件協(xié)作地形成注射器托架1000和護罩1110的聯(lián)鎖機構(gòu)。如果示例性實施例在步驟1474確定護罩1110未正確地聯(lián)接到注射器托架1000，則可以終止組裝過程并且在步驟1476丟棄部件。否則，方法可以前進到步驟1478。
[0238]在步驟1478，示例性實施例可以確定護罩插入的結(jié)束點，即，護罩1110已經(jīng)插入注射器托架1000的適當位置。
[0239]然后，示例性實施例可以測試護罩1110的展開。在步驟1480，示例性實施例可以下指令使得，按壓頭停止朝向注射器托架1000移動，組裝系統(tǒng)使護罩部分展開，以及按壓頭移動遠離注射器托架1000。通過部分地展開護罩1110可以測試護罩1110的展開，從而使護罩1110移動遠離注射器托架1000，同時注射器托架1000的耳片式腳1006仍聯(lián)接到護罩Ilio的狹槽1118。在展開護罩1110期間，耳片式腳1006在狹槽1118中的前后可滑動允許護罩1110和注射器托架1000相對彼此移動但仍聯(lián)接。
`[0240]在步驟1482，示例性實施例可以確定是否成功地部分展開了護罩1110。如果按壓頭處受到的一個或多個力小于預定閾值，這表示由于按壓頭移動遠離注射器托架1000按壓頭已經(jīng)不與護罩1110接觸，則示例性實施例可以確定護罩1110被成功地展開。如果示例性實施例在步驟1484確定護罩1110未被展開，則可以終止組裝過程并且在步驟1486丟棄部件。否則，方法可以前進到步驟1488。
[0241]在步驟1488，示例性實施例可以指令按壓頭再次朝向注射器托架1000移動，以朝向注射器托架1000將展開的護罩插入到其未展開位置。在步驟1488期間，耳片式腳1006在狹槽1118中的可前后滑動性允許護罩1110和注射器托架1000保持聯(lián)接。
[0242]在步驟1490，通過使護罩1110返回其未展開狀態(tài)，可以完成組裝過程。示例性實施例可以指令按壓頭停止朝向注射器托架1000移動并且返回其初始位置。在步驟1492，組裝系統(tǒng)可以提供已經(jīng)成功地正確組裝注射器外殼子組件121的視覺和/或聽覺指示。注射器外殼子組件121隨后可以用于形成自動注射裝置。
[0243]圖15圖示在組裝注射器外殼子組件121期間按壓頭處受到的力的示例性力曲線圖1570。力曲線圖的y軸表示示例性力傳感器在按壓頭處檢測到的摩擦力(N)。力曲線圖的X軸表示按壓頭朝向注射器托架(在曲線圖上表示為從左向右移動)和/或遠離注射器注射器托架(在曲線圖上表示為從右向左移動)移動的距離(mm)。
[0244]力曲線圖的第一部分1572示出當偏置機構(gòu)89由于護罩1110的移動而被朝向注射器托架1000壓縮時所受到的逐漸增大的力。在一些示例性實施例中，在第一部分1572中的示例性力的范圍為在約97mm至約103mm的示例性插入距離下從約ON至約11N。
[0245]在按壓頭已經(jīng)插入了預定距離(例如103mm)之后，可以減慢按壓頭朝向注射器托架的移動。示例性實施例可以檢測到已經(jīng)前進了預定距離并且可以指令按壓頭減速。力曲線圖的第二部分1574示出當減小按壓頭的速度時所受到的力的快速減小。在一些示例性實施例中，在第二部分1574中的示例性力可以在約103mm至約104mm的示例性插入距離內(nèi)從約IlN下降到約-2N。
[0246]力曲線圖的第三部分1576示出當徑向向內(nèi)壓迫護罩1110的遠端臂1114使其被容納在近端外殼部件12a的孔中時受到的力增大。在一些示例性實施例中，在約106mm至約107mm的插入范圍內(nèi)，在第三部分1576中的示例性力的范圍可以從約2.5N至約5N。
[0247]力曲線圖的第四部分1578示出當朝向注射器托架1000進一步移動護罩1110時大體穩(wěn)定的力(即，力不經(jīng)歷快速增大或減小)。在第四部分1578，示例性實施例可以確定偏置機構(gòu)89是否存在以及是否正確地對齊在護罩1110的側(cè)壁中。在示例性實施例中，如果按壓頭在約108mm至約Illmm的插入距離內(nèi)收到的力落在約ON至約0.6N的范圍內(nèi)，則運動控制計算裝置可以確定組件中不存在偏置機構(gòu)89，因為偏置機構(gòu)89的存在和壓縮將導致在力曲線圖的第四部分1578中更大的力。如果示例性實施例確定力落在此禁止范圍內(nèi)，則可以指令按壓頭返回其初始位置，可以終止組裝過程，并且可以丟棄部件。
[0248]力曲線圖的第五部分1580示出當注射器托架1000的耳片式腳1006撞擊并且抵抗護罩1110的遠端時受到的力的快速增大。在一些示例性實施例中，在第五部分1580中的示例性力可以在約IlOmm至約112mm的插入距離內(nèi)從約2N增加至約15N。
[0249]力曲線圖的第六部分1582示出當注射器托架1000的耳片式腳1006咬合就位在護罩1110的狹槽1118中時 所受到的力的快速減小。將耳片式腳1006可滑動地安置在狹槽1118中允許護罩1110和注射器托架1000之間的相對移動，這減小了抵抗按壓頭朝向注射器托架1000進一步移動所施加的摩擦力。在一些示例性實施例中，在第六部分1582中的示例性力可以在約112mm至約114mm的插入距離內(nèi)從約15N降低至約0N。
[0250]在第六部分1582，示例性實施例可以確定組裝過程期間檢測到的一個或多個力值是否匹配表示已經(jīng)達到或接近達到護罩1110的插入的結(jié)束點的觸發(fā)條件。在示例性實施例中，觸發(fā)條件可以被設(shè)定為出現(xiàn)在力曲線圖的第六部分1582中的一個或多個力值，例如約6N。觸發(fā)滯后可以被設(shè)定為小的力值，例如約2N。檢測到或測量觸發(fā)力和觸發(fā)滯后的X軸范圍可以被設(shè)定為在約112mm和約115mm之間。所述方法表示“自上”，這表示如果在112mm至約115mm之間的x軸范圍內(nèi)力從約8N下降至約6N,則滿足觸發(fā)條件。如果滿足觸發(fā)條件，則示例性實施例可以在已經(jīng)完成組裝過程時指令按壓頭返回其初始位置。
[0251]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白示例性力曲線1570可以具有與部件之間的相互作用相對應(yīng)的更少或額外的特征。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白在圖1570的示例性方法中使用的力和插入距離值是示例性的，并且可以使用任意合適的力和插入距離值來確定應(yīng)該何時停止組裝過程以及確定是否正確地組裝部件。
[0252]圖16圖示在組裝注射器外殼子組件121期間按壓頭處受到的力的另一示例性力曲線圖1650。力曲線圖的y軸表示示例性力傳感器在按壓頭處檢測到的摩擦力(N)。力曲線圖的X軸表示按壓頭朝向注射器托架(在曲線圖上表示為從左向右移動)和/或遠離注射器注射器托架(在曲線圖上表示為從右向左移動)移動的距離(mm)。圖16的力曲線圖1650由與圖15的力曲線圖1550不同的組裝系統(tǒng)產(chǎn)生。
[0253]力曲線圖的第一部分1652示出當偏置機構(gòu)89由于護罩1110的移動而被朝向注射器托架1000壓縮時所受到的逐漸增大的力。在一些示例性實施例中，在第一部分1652中的示例性力的范圍為在約Omm至約20mm的示例性插入距離下從約ON至約3.5N。
[0254]在力曲線圖的第一部分1652中，示例性實施例可以確定偏置機構(gòu)89是否存在以及是否正確地對齊在護罩1110的側(cè)壁中。在示例性實施例中，如果在約2mm至約18mm的插入距離內(nèi)檢測到的力超過8N，則示例性實施例可以確定未正確組裝偏置機構(gòu)89。在此情形中，可以指令按壓頭返回其初始位置，可以終止組裝過程，并且可以丟棄部件。在示例性實施例中，如果檢測到的力在約15mm和約17.5mm的插入距離內(nèi)下降到約1.5N至約5.5N的范圍以下，則示例性實施例可以確定不存在偏置機構(gòu)89。在此情形中，可以指令按壓頭返回其初始位置，可以終止組裝過程，并且可以丟棄部件。
[0255]力曲線圖的第二部分1654示出當注射器托架1000的耳片式腳1006撞擊并且抵抗護罩1110的遠端時受到的力的快速增大。在一些示例性實施例中，在第二部分1654中的示例性力可以在約20mm至約22.5mm的插入距離內(nèi)從約4N增加至約20N。
[0256]力曲線圖的第三部分1656示出當注射器托架1000的耳片式腳1006咬合就位在護罩1110的狹槽1118中時所受到的力的快速減小。將耳片式腳1006可滑動地安置在狹槽1118中允許護罩1110和注射器托架1000之間的相對移動，這減小了抵抗按壓頭朝向注射器托架1000進一步移動所施加的摩擦力。在一些示例性實施例中，在第三部分1656中的示例性力可以在約22.5mm至約27mm的插入距離內(nèi)從約20N降低至約0N。
[0257]示例性實施例可以確定在力曲線圖的第二部分1654和第三部分1656期間檢測到的一個或多個力值是否匹配表示已經(jīng)正確組裝護罩1110和注射器托架1000的觸發(fā)條件。在示例性實施例中，如果檢測到的力在約19.5mm至約24mm的插入距離內(nèi)上升高于和下降低于約12N (同時不超過約25N)，則示例性實施例可以確定這對應(yīng)于力的峰值，力的峰值對應(yīng)于注射器托架1000的耳片式腳1006和護罩1110的狹槽1118的合適聯(lián)接。如果檢測到的力未落在以上范圍內(nèi)，則這可以表示未正確地組裝部件。在此情形中，可以指令按壓頭返回其初始位置，可以終止組裝過程，并且可以丟棄部件。
[0258]在力曲線圖的第二部分1654和第三部分1656中，示例性實施例可以確定組裝過程期間檢測到的一個或多個力值是否匹配表示已經(jīng)達到護罩的插入結(jié)束點的觸發(fā)條件。在示例性實施例中，觸發(fā)條件可以被設(shè)定為出現(xiàn)在力曲線圖的第三部分1656中的一個或多個力值，例如約12N。檢測到或測量觸發(fā)力的X軸范圍可以被設(shè)定為在約20mm和約24mm之間。所述方法表示“自上”，這表示如果在20mm至約24mm之間的X軸范圍內(nèi)力為約12N并且有下降趨勢，則滿足觸發(fā)條件。如果滿足觸發(fā)條件，則示例性實施例可以在已經(jīng)完成組裝過程時指令按壓頭返回其初始位置。
[0259]在示例性實施例中，如果在組裝過程的任意時刻檢測到的力超過約30N的最大閾值，則可以終止組裝過程并且可以丟棄部件。
[0260]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白示例性力曲線1650可以具有與部件之間的相互作用相對應(yīng)的更少或額外的特征。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白在圖16的示例性方法中使用的力和插入距離值是示例性的，并且可以使用任意合適的力和插入距離值來確定應(yīng)該何時停止組裝過程以及確定是否正確地組裝部件。
[0261] 在示例性實施例中，如果在曲線圖的第三部分1656滿足觸發(fā)條件，則可以通過部分展開護罩1110 (例如約95%)來測試護罩1110的展開。在此測試階段僅部分地展開護罩1110，以防止護罩110完全不可逆地鎖定。組裝系統(tǒng)可以通過致使按壓頭將整個注射器外殼子組件121向下按壓到組裝托盤中來部分地展開護罩1110。這使得注射器托架1000朝向護罩1112前進，由此壓縮偏置機構(gòu)89。近端外殼部件12a保持就位并且抬升按壓頭使其遠離注射器托架1000，同時監(jiān)控力傳感器受到的力。這致使護罩1110被展開。
[0262]圖17圖示在展開護罩1110期間按壓頭處受到的力的示例性力曲線圖1750。力曲線圖的y軸表示示例性力傳感器在按壓頭處檢測到的摩擦力(N)。力曲線圖的X軸表示按壓頭遠離注射器注射器托架(在曲線圖上表示為從右向左移動)移動的距離(mm)。在力曲線圖1750中看見的振蕩是按壓頭高速前進的結(jié)果。
[0263]力曲線圖的第一部分1752顯示很大的力，因為在護罩展開的初始階段偏置機構(gòu)89幾乎被完全壓縮，這引起對按壓頭施加大的摩擦力。在示例性實施例中，在一些示例性實施例中，在第一部分1752處的力的范圍在約143mm至約140mm的插入距離內(nèi)可以從約4N至約6N。力曲線圖的第二部分1754顯示較小的力，因為隨著護罩1110的展開偏置機構(gòu)89松弛。在示例性實施例中，第二部分1754處的力平均值的范圍可以從約0.5N至約1.5N。
[0264]圖18圖示在展開護罩1110期間按壓頭處受到的力的示例性力曲線圖1850。力曲線圖的y軸表示示例性力傳感器在按壓頭處檢測到的摩擦力(N)。力曲線圖的X軸表示按壓頭遠離注射器注射器托架(在曲線圖上表示為從右向左移動)移動的距離(mm)。
[0265]在一些示例性實施例中，當力曲線從右向左延伸時，如果檢測到的力在約17mm至約16mm的插入距離范圍內(nèi)落在約0.1N至約2N之間，則示例性實施例可以確定已經(jīng)成功地展開了護罩1110。如果檢測到的力小于0.1N，則可以表示護罩1110和按壓頭之間已經(jīng)不再接觸，表示護罩展開失敗。在另一方面，如果力大于2N，則這可以表示偏置機構(gòu)89可能存在異常。
[0266]如果檢測到的力不滿足以上示例性范圍，則由于護罩1110展開失敗而可以丟棄注射器外殼子組件。在另一方面，如果檢測到的力滿足該范圍，則示例性實施例可以確定將可靠地展開護罩1110并且可以利用按壓頭朝向注射器托架1000復位護罩1110，以使護罩Ilio返回其未展開狀態(tài)。之后，注射器外殼子組件121準備好與其它部件組裝在一起以形成自動注射裝置。
[0267]盡管參照朝向注射器托架1000插入護罩1110來描述注射器外殼子組件的示例性組裝，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，示例性實施例還可以用于朝向護罩1110插入注射器托架1000，和/或朝向彼此插入注射器托架1000和護罩1110以便組裝注射器外殼子組件。
[0268]IV.啟動機構(gòu)子組件的示例性組裝
在組裝自動注射裝置的示例性自動化方法中，可以獨立于圖8所示的注射器外殼子組件121的組裝，執(zhí)行圖6所示的啟動機構(gòu)子組件122的組裝。然后可以將組裝的啟動機構(gòu)子組件122組裝到組裝的注射器外殼子組件121，以形成自動注射裝置。可以組裝啟動機構(gòu)子組件122的示例性時間段的范圍可以從I秒至約30秒，但不限于此示例性范圍。
[0269]在組裝啟動機構(gòu)子組件122的示例性自動化方法中，啟動按鈕32可以位于遠端帽34和啟動主體12b之間。偏置機構(gòu)88的遠端年部分可以位于啟動主體12b的中空筒形部分中，并且注射器致動部件700’可以位于啟動主體12b的近端處。在組裝過程期間，可以通過自動組裝系統(tǒng)將注射器致動部件700’插入啟動主體12b的中空筒形部分中。將注射器致動部件700’插入啟動主體12b可以致使注射器致動部件700’的臂788’被容納在位于啟動主體12b內(nèi)的偏置機構(gòu)88中。注射器致動部件700’的凸緣720’可以為偏置機構(gòu)88提供止動機構(gòu)，從而使得注射器致動部件700’的插入致使偏置機構(gòu)88被壓縮到啟動主體12b的筒中。在示例性實施例中，可以在將注射器致動部件700’插入啟動主體12b之前，將啟動按鈕32組裝在遠端帽34和啟動主體12b之間(例如，通過朝向啟動主體12b按壓遠端帽34并且使其咬合卡合就位)。在另一示例性實施例中，可以在將注射器致動部件700’插入啟動主體12b之后，將啟動按鈕32組裝在遠端帽34和啟動主體12b之間(例如，通過朝向啟動主體12b按壓遠端帽34并且使其咬合或卡合就位)。
[0270]自動組裝過程可以自動檢測和監(jiān)控由于將注射器致動部件700’按壓到啟動主體12b中而受到的力。檢測到的力可以用于反饋機構(gòu)，以控制和改變組裝過程的一個或多個方面。此力反饋機構(gòu)允許組裝臺自動且可靠地確定完成將注射器致動部件700’插入啟動主體12b中，并且確定是否正確地組裝子組件。就是說，為了組裝啟動機構(gòu)子組件122，注射器致動部件700’未插入固定的預定距離。而是，基于在過程期間檢測到一個或多個力來自動地控制示例性組裝過程，所述一個或多個力可以用作反饋以加速、減速、開始和/或停止將注射器致動部件700’插入啟動主體12b中。這使得示例性組裝過程可以適應(yīng)啟動機構(gòu)子組件122的部件的可變性，并且由此實現(xiàn)可靠地組裝任意組部件。反之，利用機械凸輪的常規(guī)組裝過程以固定的預定距離插入一個或多個部件，以將它們與一個或多個其它部件組裝在一起。對不受益于來自力測量值的反饋的固定預定插入距離的使用阻止常規(guī)過程適應(yīng)部件的可變性，并且可能導致啟動機構(gòu)子組件的不適當組裝。
[0271]在一個例子中，當確定一個或多個檢測到的力值大體等于一個或多個預定力值時，組裝系統(tǒng)可以確定注射器致動部件700’完全插入啟動主體12b，并且可以終止插入過程?？蛇x擇地或額外地，當確`定一個或多個檢測到的力值大體等于一個或多個預定力值時，組裝系統(tǒng)可以確定注射器致動部件700’接近完全插入啟動主體12b，并且可以減速插入過程。
[0272]在另一例子中，當確定檢測到的力曲線的一部分大體匹配預定的力曲線時，組裝系統(tǒng)可以確定注射器致動部件700’被完全插入啟動主體12b，并且可以終止插入過程?？蛇x擇地或額外地，當確定檢測到的力曲線的一部分大體匹配預定的力曲線時，組裝系統(tǒng)可以確定注射器致動部件700’接近完全插入啟動主體12b，并且可以減速插入過程。在示例性實施例中，可以通過在組裝過程期間針對注射器致動部件700’前進所經(jīng)過的增加的距離而檢測和繪制的力值來產(chǎn)生。
[0273]在示例性實施例中，可以在一個或多個測壓元件處檢測力，例如，Kistler Group公司制造的測壓元件。在示例性實施例中，檢測到的力可以顯示在一個或多個可視顯示界面上，例如Kistler Group公司制造的CoMo View?界面。
[0274]在示例性實施例中，在組裝過程期間可以監(jiān)控偏置機構(gòu)88的壓縮。
[0275]圖19A和19B示出了可用于組裝示例性啟動機構(gòu)子組件122的組裝系統(tǒng)1950的示例性立體圖。圖19B是圖19A的示例性組裝系統(tǒng)1950的放大圖。示例性組裝系統(tǒng)1950可以是ATS自動化公司的子公司sortimat生產(chǎn)的組裝系統(tǒng)。
[0276]組裝系統(tǒng)1950可包括組裝托盤1952，用于在組裝過程期間沿豎直方向支撐和保持啟動機構(gòu)子組件122的一個或多個部件。在示例性實施例中，組裝托盤1952可構(gòu)造成具有用于容納和支撐一個或多個部件的底部的中心凹陷部分的大體圓柱形部件。在示例性實施例中，組裝托盤1952可支撐啟動主體12b的遠端部分。
[0277]組裝系統(tǒng)1950可包括抓握機構(gòu)1954，用于支撐啟動機構(gòu)子組件122的一個或多個部件的側(cè)部，從而使所述部件在組裝過程期間保持在豎直方向上。在示例性實施例中，抓握機構(gòu)1954可構(gòu)造成沿水平方向定向并包括用于容納部件的中心孔的實心機構(gòu)。在示例性實施例中，抓握機構(gòu)1954可支撐偏置機構(gòu)88的側(cè)部，從而使偏置機構(gòu)88在組裝過程期間沿豎直方向?qū)R。這使偏置機構(gòu)88在組裝過程期間的搖擺最小化，并確保偏置機構(gòu)88與啟動主體12b適當對齊。
[0278]組裝系統(tǒng)1950可包括具有構(gòu)造成按壓頭1958的終端的機械構(gòu)件1956。按壓頭1958可構(gòu)造成接觸并向下按壓注射器致動部件700’的近端以將注射器致動部件700’與啟動主體12b相聯(lián)接。按壓頭1958可包括一個或多個力和/或壓力傳感器或者與其相聯(lián)，例如一個或多個壓電測壓元件，用于檢測和監(jiān)控在組裝過程期間受到的力和/或壓力。在示例性實施例中，壓電傳感器包括石英晶體和兩個鋼環(huán)，當受到機械力或應(yīng)力時其產(chǎn)生電荷。傳感器產(chǎn)生的電荷可直接與施加給傳感器的機械力成正比。在示例性實施例中，力傳感器檢測到的力可以是在組裝過程期間抵抗注射器致動部件700’朝向啟動主體12b插入的摩擦力。示例性的力傳感器可包括但不限于Kistler Group制造的直接壓電測壓元件。
[0279]組裝系統(tǒng)1950可包括一個或多個運動發(fā)生器(未畫出)，其提供用于移動機械構(gòu)件1956的運動。示例性的運動發(fā)生器可包括但不限于伺服電機，其沿豎線軸線在向上或向下方向上驅(qū)動機械構(gòu)件1956。在示例性實施例中，運動發(fā)生器可經(jīng)由傳動系統(tǒng)(未畫出)聯(lián)接到機械構(gòu)件1956。 在一些實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)可構(gòu)造成蝸桿驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)可經(jīng)由法蘭或其他連接器聯(lián)接到機械構(gòu)件1956。在示例性實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)允許按壓頭1958沿豎向軸線V進行在約Imm量級的巨大增加移動。在示例性實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)允許按壓頭1958沿豎向軸線V進行在約0.1mm量級的極小增加移動。
[0280]圖20A和20B圖示可以用于組裝示例性啟動機構(gòu)子組件122的另一組裝系統(tǒng)2050的示例性立體圖。圖20A是側(cè)視圖并且圖20B是示例性組裝系統(tǒng)2050的正視圖。示例性組裝系統(tǒng)2050可以是ATS自動化公司的分公司sortimat生產(chǎn)的組裝系統(tǒng)。
[0281]組裝系統(tǒng)2050可以包括被配置為沿豎直方向保持遠端帽34和啟動按鈕32的帽夾持件2052。組裝系統(tǒng)2050可以包括在帽夾持件2052上方對齊并且被配置為支撐啟動主體12b的遠端部分的組裝托盤2054。組裝托盤2054可以包括聯(lián)接到組裝托盤2054的第一機械構(gòu)件2056，其被配置為使組裝托盤2054朝向帽夾持件2052滑動，以便將啟動主體12b聯(lián)接到啟動按鈕32和遠端帽34。
[0282]組裝系統(tǒng)2050可以包括終端被配置為按壓頭2060的第二機械構(gòu)件2058。按壓頭2050被配置為接觸并向下按壓注射器致動部件700’的近端，以使注射器致動部件700’與啟動主體12b聯(lián)接。圖20A和20B圖示組裝過程開始之前注射器致動部件700’的初始位置2062和組裝過程之后的注射器致動部件700’的最終位置2064，在該位置注射器致動部件700’聯(lián)接到啟動主體12b。[0283]按壓頭1360可以包括一個或多個力和/或壓力傳感器2066 (例如一個或多個壓電測壓元件)或與其聯(lián)結(jié)，用于檢測和監(jiān)控組裝期間受到的力和/或壓力。在示例性實施例中，壓電傳感器包括石英晶體和兩個鋼環(huán)，其在受到機械力或張力時產(chǎn)生電荷。傳感器產(chǎn)生的電荷可以與施加到傳感器上的機械力直接成正比。在示例性實施例中，力傳感器2066檢測到的力可以是摩擦力，在組裝期間該摩擦力抵抗注射器致動部件700’朝向啟動主體12b插入。示例性力傳感器2066可以包括但不限于Kistler Group公司制造的直接式壓電測壓元件。
[0284]組裝系統(tǒng)2050可以包括提供用于驅(qū)動第一機械構(gòu)件2056和第二機械構(gòu)件2058的運動的一個或多個運動發(fā)生器(未畫出)。示例性運動發(fā)生器可以包括但不限于沿豎向軸線在向上或向下方向上驅(qū)動機械構(gòu)件的伺服電機。在示例性實施例中，運動發(fā)生器可以經(jīng)由驅(qū)動系統(tǒng)(未畫出)聯(lián)接到機械構(gòu)件。在一些實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)可以被配置為蝸桿驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)可以經(jīng)由法蘭或其它聯(lián)接器聯(lián)接到機械構(gòu)件。在示例性實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)允許機械構(gòu)件沿豎向軸線V進行在約1mm量級的巨大增加移動。在示例性實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)允許機械構(gòu)件沿豎向軸線V進行在約0.1mm量級的極小增加移動。
[0285]盡管示例性組裝系統(tǒng)2050被描述為朝向啟動主體12b插入注射器致動部件700’，但是當朝向啟動主體12b插入注射器致動部件700’時可以使用相同或不同的組裝系統(tǒng)來保持注射器致動部件700’就位。
[0286]組裝系統(tǒng)2050可以包括用于控制運動發(fā)生器的一個或多個控制參數(shù)的運動控制計算裝置。運動控制計算裝置可以被設(shè)置為與運動發(fā)生器一體或與運動發(fā)生器分離。可控地使用運動控制計算裝置的運動發(fā)生器的示例性控制參數(shù)包括但不限于運動發(fā)生器的開始/停止、前進距離、前進剩余距離、速度、加速度、減速度、運動發(fā)生器的運動的不同階段等。運動控制計算裝置可以基于一個或多個控制因素設(shè)定或改變一個或多個控制參數(shù)，所述因素包括但不限于當在力曲線中檢測到特定的力特征時產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，當接收到觸發(fā)器指令或信號時可以停止運動發(fā)生器)、在橫跨注射器致動部件700’插入啟動主體12b所經(jīng)過的預定距離之后產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，在注射器致動部件700’經(jīng)過預定距離插入啟動主體12b之后可以減小注射器致動部件700’插入速度)、經(jīng)過預定時間段產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，在經(jīng)過預定時間段之后可以減小注射器致動部件700’的插入速度)，等等。
[0287]在示例性實施例中，組裝過程可以被劃分為一個或多個階段，每個階段具有一組相關(guān)的控制參數(shù)，并且可以通過運動控制計算裝置基于給定時刻的組裝過程的具體階段設(shè)定和/或改變控制參數(shù)。
[0288]在示例性實施例中，運動控制計算裝置可以被預編程，從而在組裝插入過程期間以期望的方式控制運動發(fā)生器。使用者可以在組裝過程之前或期間重寫或改變運動控制計算裝置的預編程。在另一示例性實施例中，可以不對運動控制計算裝置進行預編程，并且在組裝過程之前或期間使用者可以使用運動控制計算裝置輸入和控制運動發(fā)生器的程序。
[0289]組裝系統(tǒng)2050可以包括一個或多個觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置，其可連接到力/壓力傳感器2066，用于測量組裝過程期間施加的力和/或壓力并且用于基于力/壓力傳感器2066的輸出測量組裝過程期間按壓頭2060的位移。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以執(zhí)行一個或多個功能，包括但不限于，實時測量力/壓力傳感器2066所檢測到的力、實時測量力/壓力傳感器2066所檢測到的壓力、實時測量力曲線是否滿足一個或多個觸發(fā)條件、當滿足一個或多個觸發(fā)條件時產(chǎn)生觸發(fā)指令或信號、向運動控制計算裝置發(fā)送觸發(fā)指令或信號以控制運動發(fā)生器，等等。
[0290]在示例性實施例中，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以被預編程以識別力曲線中的在產(chǎn)生時滿足觸發(fā)條件的一個或多個特定力特征。使用者可以在組裝過程之前或期間重寫或改變觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置的預編程。在另一示例性實施例中，可以不對觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置進行預編程，并且在組裝過程之前或期間使用者可以設(shè)定在產(chǎn)生時滿足觸發(fā)條件的一個或多個特定力特征。
[0291]圖77圖示示例性計算裝置的框圖，其可以在示例性實施例中用作運動控制計算裝置和/或觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置。下面結(jié)合圖77描述示例性計算裝置。
[0292]圖21A和21B是圖示組裝用于自動注射裝置的啟動機構(gòu)子組件122的示例性方法的流程圖。在組裝期間可以檢測和監(jiān)控按壓頭處受到的力。
[0293]在步驟2152，可以將注射器致動部件700’安置在啟動主體12b的近端，從而使得注射器致動部件700’的 中心軸線與啟動主體12b的中心軸線對齊。在步驟2154，按壓頭可以以第一較高速度朝向啟動主體12b插入注射器致動部件700’。在一個例子中，偏置機構(gòu)88的缺席可以導致按壓頭處受到的力下降到一個或多個預定閾值以下。在另一個例子中，如果未正確地組裝偏置機構(gòu)88，從而使得機構(gòu)88被擠壓到注射器致動部件700’的遠端臂788’以外，則按壓頭可能受到比一個或多個預定閾值大的力。如果偏置機構(gòu)88的壓縮期間受到的力小于一個或多個預定閾值，則示例性實施例可以確定不存在偏置機構(gòu)88。如果偏置機構(gòu)88的壓縮期間受到的力大于一個或多個預定閾值，則示例性實施例可以確定未正確組裝偏置機構(gòu)88。如果在步驟2158確定不存在或未正確組裝偏置機構(gòu)88，則可以終止組裝過程并且在步驟2160丟棄部件。否則，方法可以前進到步驟2162。
[0294]在步驟2162，在注射器致動部件700’已經(jīng)插入了預定距離之后，可以確定組裝過程接近完成并且可以減慢按壓頭的移動。在步驟2164，按壓頭可以以第二較低速度將注射器致動部件700’插入啟動主體12b的主體中。
[0295]在步驟2166，示例性實施例可以確定注射器致動部件700’是否合適且可靠地聯(lián)接到啟動主體12b。如果按壓頭受到的一個或多個力指示在預定插入距離范圍內(nèi)力曲線下降，則示例性實施例可以確定注射器致動部件700’正確地聯(lián)接到啟動主體12b，表示注射器致動部件700’的觸發(fā)器錨固部分789’已經(jīng)咬合就位在啟動主體12b的錨固帽12c上。如果示例性實施例在步驟2168確定注射器致動部件700’未合適地聯(lián)接到啟動主體12b，則可以終止組裝過程并且在步驟2170丟棄部件。否則，方法可以前進到步驟2172。
[0296]在步驟2172，示例性實施例可以確定注射器致動部件700’插入啟動主體的結(jié)束點，即，可以阻止進一步插入的點。當?shù)竭_此結(jié)束點時，可以指令按壓頭停止朝向啟動主體12b移動注射器致動部件700’并且移動遠離子組件。
[0297]在步驟2174，當按壓頭移動遠離子組件時，示例性實施例可以確定注射器致動部件700’是否變得脫離啟動主體12b，這表示啟動機構(gòu)子組件組裝失敗。如果注射器致動部件700’牢固地聯(lián)接到啟動主體12b，按壓頭處受到的力會下降，因為沒有部件在按壓頭返回其初始位置時按壓按壓頭。在此情形中，如果檢測到的力落在可接受的低范圍內(nèi)，則示例性實施例可以確定注射器致動部件700’牢固地聯(lián)接到啟動主體12b。在另一方面，如果注射器致動部件700’變得脫離啟動主體12b，這按壓頭受到的力增大，因為，當注射器致動部件700’移動遠離啟動主體12b時(在偏置機構(gòu)88的作用下)，它在按壓頭返回其初始位置時按壓按壓頭。在此情形中，在步驟2176，如果檢測到的力高于可接受的低范圍，則示例性實施例可以確定注射器致動部件700’已經(jīng)脫離啟動主體12b。在此情形中，示例性實施例可以在步驟2178丟棄子組件的部件。
[0298]在步驟2180，可以將啟動按鈕32安置在遠端帽34和啟動主體12b之間?？梢猿騿又黧w12b按壓遠端帽34，以用一個動作將遠端帽34和啟動按鈕32聯(lián)接到啟動主體12b。
[0299]在步驟2182，示例性實施例可以結(jié)束組裝過程。在步驟2184，組裝系統(tǒng)可以提供已經(jīng)成功地正確組裝啟動機構(gòu)子組件122的視覺和/或聽覺指示。啟動機構(gòu)子組件122隨后可以用于形成自動注射裝置。 [0300]圖22和23圖示在組裝啟動機構(gòu)子組件122期間按壓頭處受到的力的示例性力曲線圖2250、2350。力曲線圖的y軸表示示例性力傳感器在按壓頭處檢測到的摩擦力(N)。力曲線圖的X軸表示按壓頭朝向啟動主體12b (在曲線圖上表示為從左向右移動)和/或遠離啟動主體12b (在曲線圖上表示為從右向左移動)移動的距離(mm)。
[0301]力曲線圖的第一部分2252示出當偏置機構(gòu)88由于注射器致動部件700’朝向啟動主體12b移動而被壓縮時受到的逐漸增大的力。在一些示例性實施例中，第一部分2252中的示例性力的范圍在約129mm至約198mm的插入距離內(nèi)可以從約4.8N至約14.5N。在力曲線圖的第一部分2252處的振蕩或隨機尖峰是偏置機構(gòu)88屈曲和壓縮的結(jié)果。
[0302]在力曲線圖的第一部分2252中，示例性實施例可以確定注射器致動部件700’是否合適且可靠地聯(lián)接到啟動主體12b。圖22和23圖示進行此確定的兩種示例性方法。在圖22的示例性方法中，如果在插入注射器致動部件700’期間按壓頭處受到的力落在預定力范圍的一個或多個離散點處，則示例性實施例可以確定注射器致動部件700’正確且可靠地聯(lián)接到啟動主體12b。在約130mm的插入距離處進行的第一確定可以用于確定，如果當力軌跡從左向右前進時在該距離處的力的范圍為從約3N至約9N，則彈簧存在且被正確地對齊。在約150_的插入距離處進行的第二確定可以用于確定，如果當力軌跡從左向右前進時在該距離處的力的范圍為從約6N至約12N，則彈簧存在且被正確地對齊。在約170mm的插入距離處進行的第三確定可以用于確定，如果當力軌跡從左向右前進時在該距離處的力的范圍為從約9N至約15N，則彈簧存在且被正確地對齊。如果在第一、第二和第三確定中的任意一個處都未落在可接受的范圍內(nèi)，則子組件被當作次品，指令按壓頭返回其初始位置，終止組裝過程，并且可以丟棄組件的部件。第一、第二和第三確定沿力曲線圖的第一部分2252間隔開，以最佳地獲得偏置機構(gòu)88的漸進壓縮。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白可以在力曲線圖的任意合適點處執(zhí)行第一、第二和第三確定，并且可以進行更多次或更少次確定。
[0303]在圖23的示例性方法中，如果曲線圖2350的第一部分2352中的力落在可接受的矩形范圍內(nèi)，則示例性實施例可以確定注射器致動部件700’正確且可靠地聯(lián)接到啟動主體12b。矩形的左手邊在約130mm、4N和約130mm、7N之間延伸，其中力的軌跡從左向右前進；矩形的右手邊在約170mm、10.5N和約170mm、14N之間延伸，其中力的軌跡從左向右前進；矩形的頂邊在約130mm、7N和約170mm、14N之間延伸；并且矩形的底邊在約130mm、4N和約170mm、10.5N之間延伸。如果按壓頭處受到的力低于矩形范圍，則這可以表示不存在偏置構(gòu)件88，因為偏置構(gòu)件88的存在和壓縮將導致在力曲線圖的第一部分2352處的較大的力。在另一方面，如果在按壓頭處受到的力高于矩形范圍，則這可以包括未相對于注射器致動部件700’和啟動主體12b正確地對齊偏置機構(gòu)88。在任一情形中，都可以指令按壓頭返回其初始位置，可以終止組裝過程，并且可以丟棄組件的部件。
[0304]參照圖22，力曲線圖的第二部分2254示出當注射器致動部件700’的觸發(fā)器錨固部分789’碰撞和抵抗啟動按鈕12b的中空孔內(nèi)變窄或頸部區(qū)域時引起的按壓頭處受到的力的小但快速的增大。在一些示例性實施例中，在力曲線圖的第二部分2254中的示例性力可以在約186mm至約188mm的插入距離內(nèi)從約14.4N增大至約18.2N。如圖25A和25B所示，在示例性實施例中，可以通過形成在啟動主體12b的中空孔內(nèi)的內(nèi)圓柱管2550形成變窄或頸部部分。內(nèi)圓柱管2550可以具有比啟動主體12b的內(nèi)徑窄的內(nèi)徑。圖25A是組裝啟動機構(gòu)子組件122期間的第一組裝狀態(tài)的示意圖，其中，注射器致動部件700’的觸發(fā)器錨固部分789’碰撞并抵抗啟動主體12b中的內(nèi)圓柱管2550。圖25B是圖25A的第一組裝狀態(tài)從圖25A的視圖旋轉(zhuǎn)約90度的示意圖。
[0305]仍參照圖22，力曲線圖的第三部分2256示出當觸發(fā)器錨固部分789’的耳片式腳7891’被向內(nèi)擠壓以裝配在啟動主體12b的內(nèi)圓柱管2550中時引起的按壓頭處受到的力的小但是快速的減小。。在一些示例性實施例中，在力曲線圖的第三部分2256中的示例性力可以在約188mm至約190mm的插入距離內(nèi)從約18.2N減小至約16.3N。
[0306]在按壓頭已經(jīng)被插入了預定距離(例如約195mm)之后，可以減慢按壓頭朝向注射器托架的移動。示例性實施例可以檢測到按壓頭已經(jīng)前進了預定距離，并且作為響應(yīng)，可以指令按壓頭減速。力曲線圖的第四部分2258示出當按壓頭的速度在按壓頭前進預定距離的情況下減慢時受到 的力的快速減小。在一些示例性實施例中，在力曲線圖的第四部分2258中的示例性力可以在約195mm至約196mm的示例性插入范圍內(nèi)從約19N減小至約6.8N。
[0307]力曲線圖的第五部分2260示出當在啟動主體12b的內(nèi)圓柱管2550的遠端處擠壓觸發(fā)器錨固部分789’的耳片式腳7891’時引起的按壓頭處受到的力的快速增大。在一些示例性實施例中，在力曲線圖的第五部分2260中的示例性力范圍在約202mm至約204mm的插入距離內(nèi)可以為從約18.5N至約22N。圖26A是組裝啟動機構(gòu)子組件122期間的第二組裝狀態(tài)的示意圖，其中觸發(fā)器錨固部分789’的耳片式腳7891’穿過啟動主體12b的內(nèi)圓柱管2550的遠端。圖26B是圖26A的第二組裝狀態(tài)從圖26A的視圖旋轉(zhuǎn)約90度的示意圖。
[0308]力曲線圖的第六部分2262示出當觸發(fā)器錨固部分789’的耳片式腳7891’咬合在內(nèi)圓柱管2550的遠端上并且靜置在啟動主體12b的遠端之上時引起的按壓頭處受到的力的快速減小。在一些示例性實施例中，在力曲線圖的第六部分2262中的示例性力范圍在約204mm至約205mm的插入距離內(nèi)可以為從約22N至約17N。
[0309]示例性實施例可以確定在組裝過程期間檢測到的一個或多個力是否匹配表示已經(jīng)達到注射器致動部件700’的插入結(jié)束點的觸發(fā)力條件。觸發(fā)條件可以被設(shè)定為出現(xiàn)在力曲線圖的第留部分中的一個或多個力值。在圖22所示的示例性實施例中，觸發(fā)力可以被設(shè)定年為約15N至約17N，并且檢測到或測量觸發(fā)力的X軸范圍可以被設(shè)定為在約204mm和約205mm之間。在圖23所示的示例性實施例中，觸發(fā)力可以被設(shè)定年為約18N，并且檢測到或測量觸發(fā)力的X軸范圍可以被設(shè)定為在約204mm和約206mm之間。所述方法表示“自上”,這表示如果在204mm至約206mm之間的X軸范圍內(nèi)力為約18N，則滿足觸發(fā)條件。如果在圖22和23的力曲線圖中滿足觸發(fā)條件，則示例性實施例可以在已經(jīng)完成組裝過程時指令按壓頭返回其初始位置。
[0310]當按壓頭返回其初始位置時，示例性實施例可以持續(xù)檢測按壓頭受到的力，以便測試注射器致動部件700’是否脫離啟動主體12b。從X軸的右側(cè)向左側(cè)延伸的力曲線圖的第七部分2264示出按壓頭返回期間受到的力。在示例性實施例中，當力曲線圖從右向左延伸時，如果在約200mm至約203mm的插入距離范圍內(nèi)檢測到的力落在約_9N至約IN之間，則示例性實施例可以確定注射器致動部件700’已經(jīng)脫離啟動主體12b。然后可以對比檢測到的力，以確定在約200mm至約203mm的插入距離范圍內(nèi)它們是否落在約-9N至約IN之間的范圍的禁止范圍內(nèi)。
[0311]如果在力曲線圖的第七部分2264中檢測到的力落在上述禁止范圍內(nèi)，則這表示注射器致動部件700’已經(jīng)脫離啟動主體12b并且按壓按壓頭進而引起高于正常的力。在此情形中，可以丟棄啟動機構(gòu)子組件122的部件。否則，如果在力曲線圖的第七部分2264中檢測到的力低于禁止范圍，則這表示注射器致動部件700’被可靠地固定到啟動主體12b。然后，啟動機構(gòu)子組件122準備好組裝到其它部件以形成自動注射裝置。
[0312]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白示例性力曲線2250和2350可以具有與部件之間的相互作用相對應(yīng)的更少或額外的特征。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白在圖22和23的示例性方法中使用的力和插入距離值是示例性的，并且可以使用任意合適的力和插入距離值來確定應(yīng)該何時停止組裝過程以及確定是否正確地組裝部件。
[0313]圖24圖示在組裝啟動機構(gòu)子組件122期間執(zhí)行的示例性力的檢測的圖表。力曲線圖的y軸表示示例性力傳 感器在按壓頭處檢測到的摩擦力(N)。力曲線圖的X軸表示按壓頭朝向啟動主體12b (在曲線圖上表示為從左向右移動)和/或遠離啟動主體12b (在曲線圖上表示為從右向左移動)移動的距離(mm)。
[0314]在圖24的示例性方法中，如果在插入注射器致動部件700’期間按壓頭受到的力在一個或多個離散點處落在示例性范圍內(nèi)，則示例性實施例可以確定注射器致動部件700’正確且可靠地聯(lián)接到啟動主體12b。在約88mm的插入距離處進行的第一確定2452可以用于確定，如果當力軌跡從左向右前進時在該距離處的力的范圍為從約ON至約9N，則彈簧存在且被正確地對齊。在約115mm的插入距離處進行的第二確定2454可以用于確定,如果當力軌跡從左向右前進時在該距離處的力的范圍為從約4N至約13N，則彈簧存在且被正確地對齊。在約132mm的插入距離處進行的第三確定2456可以用于確定,如果當力軌跡從左向右前進時在該距離處的力的范圍為從約7N至約15N，則彈簧存在且被正確地對齊。
[0315]如果在第一、第二和第三確定中的任意一個處都未落在可接受的范圍內(nèi)，則子組件被當作次品，指令按壓頭返回其初始位置，終止組裝過程，并且可以丟棄組件的部件。第一、第二和第三確定間隔開，以最佳地獲得偏置機構(gòu)88的漸進壓縮。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白可以在力曲線圖的任意合適點處執(zhí)行第一、第二和第三確定，并且可以進行更多次或更少次確定。
[0316]在一些示例性實施例中，示例性實施例通過確定在約169mm至約185mm的插入距離范圍內(nèi)檢測到的力是否匹配約ION至約26N的特定范圍來確定注射器致動部件700’是否已經(jīng)聯(lián)接到啟動主體12b。如果檢測到的力落在該特定范圍內(nèi)，則這表示已經(jīng)正確地組裝啟動機構(gòu)子組件122。否則確定未正確組裝啟動機構(gòu)子組件122，并且丟棄子組件的部件。
[0317]示例性實施例可以確定組裝過程期間檢測到的一個或多個力值是否匹配表示已經(jīng)達到注射器致動部件700’的插入結(jié)束點的觸發(fā)條件2458。在圖24所示的示例性實施例中，觸發(fā)力可以被設(shè)定年為約22N，并且檢測到或測量觸發(fā)力的X軸范圍可以被設(shè)定為在約165mm和約178mm之間。所述方法表示“自下”,這表示如果在165mm至約178mm之間的X軸范圍內(nèi)力為約18N，則滿足觸發(fā)條件。如果在圖24的力曲線圖中滿足觸發(fā)條件，則示例性實施例可以在已經(jīng)完成組裝過程時指令按壓頭返回其初始位置。
[0318]盡管參照朝向啟動主體12b插入注射器致動部件700’來描述啟動機構(gòu)子組件的示例性組裝，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，示例性實施例還可以用于朝向注射器致動部件700’插入啟動主體12b，和/或朝向彼此插入注射器致動部件700’和啟動主體12b以便組裝啟動機構(gòu)子組件。
[0319]V.注射器與自動注射裝置的外殼的示例性組裝
在組裝自動注射裝置的示例性方法中，可以以受控的自動化方式將注射器組件組裝到外殼組件。外殼組件可以包括裝配有用于覆蓋注射針頭的近端帽的裝置外殼。注射器組件可以包括聯(lián)接到注射器和啟動機構(gòu)子組件的注射器外殼子組件。注射器的近端可以聯(lián)接到被剛性針罩覆蓋并且可選擇地被柔性針罩覆蓋的注射針頭上。在組裝期間，注射器組件朝向外殼組件移動和/或外殼組件朝向注射器組件移動，從而使得剛性針罩以合適的插入深度插入近端帽。
[0320]圖27圖示示例性剛性針罩1500的立體圖和與剛性針罩1500插入近端帽相關(guān)的特征力曲線圖1550，其中剛性針罩1500的遠端1504精確地或大致設(shè)置在針頭的局部摩擦點處。特征力曲線圖1550與剛性針罩1500向近端帽中的插入相關(guān)。在圖1550中，y軸表示注射器插入期間摩擦`點所施加的力(N),并且X軸表示剛性針罩1500的近端1502經(jīng)過近端帽中的摩擦點的位移。力曲線圖1550跟蹤當剛性針罩1500被朝向近端帽的近端點插入而經(jīng)過摩擦點時近端帽中的摩擦點抵抗剛性針罩1500的外表面上的不同結(jié)構(gòu)或裝飾特征而施加的力。
[0321]示例性實施例中可使用的示例性剛性針罩不限于圖27所示的剛性針罩1500，并且可以被配置為其它合適的尺寸、形狀和配置。例如，其它示例性剛性針罩可以包括比圖27所示的那些更多或更少的結(jié)構(gòu)或裝飾特征。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，特征力曲線將基于相關(guān)的剛性針罩的特定尺寸、形狀和配置以及相關(guān)的近端帽的特定尺寸、形狀和配置而改變。
[0322]剛性針罩1500的外表面可以包括從外表面突起的特征1505。剛性針罩1500在剛性針罩1500的近端1502和特征1505的近端1508之間延伸的長度可以與力曲線圖1550中相對低但上升的力1552相關(guān)，該力1552在剛性針罩經(jīng)過近端帽中的摩擦點時產(chǎn)生。特征1505可以與力曲線圖1550中的“第一特征峰” 1554相關(guān)，其在特征1505經(jīng)過近端帽中摩擦點時產(chǎn)生。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，在力曲線的開始和第一特征峰1554之間可以出現(xiàn)一個或多個中間峰。
[0323]剛性針罩1500的外表面可以包括從外表面突起的特征1506，例如剛性針罩1500的制造商的logo (圖27所示的“BD Logo”)。特征1506可以大體沿近端1508和遠端1510之間的縱向軸線L延伸。在示例性實施例中，特征1506可以具有約6mm的長度，并且可以沿縱向軸線L從距離剛性針罩1500的近端1502約12mm延伸到距離剛性針罩1500的近端1502約18mm。特征1506的遠端1510處或附近的脊可以與力曲線圖1550中的“第二特征峰” 1556相關(guān)，第二特征峰1556在脊經(jīng)過近端帽中摩擦點時產(chǎn)生。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，在力曲線的第一特征峰1554和第二特征峰1556之間可以出現(xiàn)一個或多個中間峰。
[0324] 在示例性實施例中，當注射器靠近自動注射裝置外殼中的期望插入點時，特征1506的遠端1510處或附近的脊經(jīng)過近端帽中的摩擦點。在此示例性實施例中，在對應(yīng)于特征1506的遠端1510位置的X軸范圍內(nèi)，力曲線圖1550中出現(xiàn)的第二特征峰1556可以表示注射器插入過程未完成但是接近完成。第二特征峰1556的出現(xiàn)可以用于減慢、停止或控制驅(qū)動注射器進入自動注射裝置的外殼中的運動發(fā)生器。
[0325]在示例性實施例中，檢測到全部或部分第二特征峰1556可以用于驅(qū)動運動發(fā)生器，從而使得在檢測到第二特征峰之后注射器插入外殼中一段更遠的預定距離。在示例性實施例中，在最終期望配置中，剛性針罩1500的遠端1504位于近端帽的摩擦點處或附近。在此實施例中，更遠的預定距離可以被設(shè)定為特征1506的遠端1510處或附近的脊與剛性針罩1500的遠端1504之間的距離，以便實現(xiàn)期望的最終配置。
[0326]剛性針罩1500的外表面可以包括在外表面中形成凹陷的特征1512，例如將剛性針罩1500牢固地匹配到容納在剛性針罩中的柔性針罩的窗口(圖27中示出的“窗口 ”)。特征1512可以大體沿縱向軸線L從近端1514延伸到遠端1516。在示例性實施例中，特征1512可以具有約3mm的長度，并且可以沿縱向軸線L從距離剛性針罩1500的近端1502約20mm延伸到距離剛性針罩1500的近端1502約23mm。特征1512可以力曲線圖1550中的“第一特征谷” 1558相關(guān)，第一特征谷1558在特征1512經(jīng)過近端帽中摩擦點時產(chǎn)生。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，在力曲線的開始和第一特征谷1558之間可以出現(xiàn)一個或多個中間谷或凹陷。
[0327]在示例性實施例中，當注射器接近期望插入深度時，特征1512經(jīng)過近端帽中的摩擦點。在此示例性實施例中，在對應(yīng)于特征1512位置的X軸范圍內(nèi)，力曲線圖1550中出現(xiàn)的第一特征谷1558可以表示注射器插入過程未完成但是接近完成。第一特征谷1558的出現(xiàn)可以用于減慢、停止或控制驅(qū)動注射器進入自動注射裝置的外殼中的運動發(fā)生器。
[0328]在示例性實施例中，檢測到全部或部分第一特征谷1558可以用于驅(qū)動運動發(fā)生器，從而使得注射器插入外殼中一段更遠的預定距離。在示例性實施例中，在最終期望配置中，剛性針罩1500的遠端1504位于近端帽的摩擦點處或附近。在此實施例中，更遠的預定距離可以被設(shè)定為近似等于特征1512與剛性針罩1500的遠端1504之間距離，以便實現(xiàn)期望的最終配置。
[0329]剛性針罩1500的外表面可以包括在其遠端1504處或附近的突起部分1518。剛性針罩1500的遠端1504可以由此與力曲線圖1550中的“第三特征峰” 1560相關(guān)，其在遠端1504經(jīng)過近端帽中摩擦點時產(chǎn)生。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，在力曲線的第二特征峰1556和第三特征峰1560之間可以出現(xiàn)一個或多個中間峰。
[0330]在示例性實施例中，當注射器接近期望插入深度時，剛性針罩1500的遠端1504經(jīng)過近端帽中的摩擦點。在此示例性實施例中，在對應(yīng)于剛性針罩1500的遠端1504位置的X軸范圍內(nèi)，力曲線圖1550中出現(xiàn)的第三特征峰1560可以表示注射器插入過程完成或接近完成。第三特征峰1560的出現(xiàn)可以用于減慢、停止或控制驅(qū)動注射器進入自動注射裝置的外殼中的運動發(fā)生器。
[0331]在示例性實施例中，在最終期望配置中，剛性針罩1500的遠端1504位于近端帽的摩擦點處或附近。在此實施例中，在檢測到全部或部分第三特征峰1560時可以立即停止運動發(fā)生器，因為第三特征峰表示已經(jīng)實現(xiàn)最終期望配置。
[0332]在注射器插入過程期間，示例性實施例可以用于檢測或測量力曲線中的一個或多個獨特力特征，以確定注射器插入過程完成或接近完成的點。因此，示例性實施例可以利用對一個或多個獨特力特征的檢測來控制注射器插入過程?？捎糜谑纠詫嵤├氖纠粤μ卣靼ǖ幌抻诓糠只蛘麄€第一特征峰、部分或整個第二特征峰、部分或整個第一特征谷、部分或整個第三特征峰、部分或整個第四特征峰、上述力特征中的兩個或多個的結(jié)合，等等。
[0333]示例性實施例可以使用任意合適的技術(shù)來檢測力曲線圖中的任意獨特力特征。在示例性實施例中，可以檢測和分析注射器插入過程期間產(chǎn)生的力以確定它們是否滿足觸發(fā)條件。觸發(fā)條件可以具體為一個或多個預定觸發(fā)力值和一個或多個預定觸發(fā)滯后值。如果注射器插入過程期間產(chǎn)生的力滿足觸發(fā)條件，則可以產(chǎn)生觸發(fā)指令或信號以控制注射器插入過程的方面。
[0334]圖28圖示示例性剛性針罩1500的立體圖以及與剛性針罩1500的插入相關(guān)的特征力曲線圖1550，其中，剛性針罩1500的遠端1504被安置為朝向近端帽的近端超過近端帽中的自身摩擦點。
[0335]在圖28示出的示例性實施例中，在近端帽中的剛性針罩的組裝配置中，剛性針罩1500的遠端1504可以朝向近端帽的近端已經(jīng)前進超過近端帽中的摩擦點。在注射器插入過程期間，在剛性針罩1500的整個長度已經(jīng)經(jīng)過近端帽中的摩擦點之后，注射器主體(未示出)開始經(jīng)過近端帽中的摩擦點。注射器主體可以與力曲線圖1550中的“第四特征峰”1562相關(guān)，第四特征峰1562在注射器主體開始經(jīng)過近端帽的摩擦點時產(chǎn)生。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，在力曲線圖的第三特征峰1560和第四特征峰1562之間可以出現(xiàn)一個或多個中間峰。
[0336]在示例性實施例中，不期望剛性針罩朝向近端帽的近端插入超過近端帽中的摩擦點(如圖28所示)。在此情形中，檢測到全部或部分第四特征峰值1562可以用于確定注射器插入過程已經(jīng)失敗以及注射器已經(jīng)插入外殼中過遠。在示例性實施例中，當檢測到失敗，可以丟棄注射器和外殼組件。在另一示例性實施例中，在檢測到失敗時，可以重新開始或調(diào)整插入過程以實現(xiàn)注射器在外殼中插入期望的插入深度。
[0337]圖29是圖示示例性注射器插入系統(tǒng)1600的框圖，示例性注射器插入系統(tǒng)1600可以用于示例性實施例以通過將注射器1602插入自動注射裝置的外殼1604中來組裝自動注射裝置。插入系統(tǒng)1600包括一個或多個運動發(fā)生器1606，其用于經(jīng)由一個或多個機械構(gòu)件1630的運動,朝向外殼1604的近端驅(qū)動注射器1602和/或在一些不例性實施例中朝向注射器1602的遠端驅(qū)動外殼1604。
[0338]插入系統(tǒng)1600可以包括用于可釋放地固定外殼1604的工件夾持件1626和用于可釋放地固定注射器1602的注射器夾持件1628。插入系統(tǒng)1600可以包括用于支撐插入系統(tǒng)1600的一個或多個部件(例如工件夾持件1626、注射器夾持件1628、運動發(fā)生器1606、機械構(gòu)件1630等)的平臺1632。[0339]插入系統(tǒng)1600可以包括用于控制運動發(fā)生器1606的一個或多個控制參數(shù)的運動控制計算裝置1608。運動控制計算裝置1608可以被設(shè)置為與運動發(fā)生器1606 —體或與運動發(fā)生器1606分離?？煽氐厥褂眠\動控制計算裝置1608的運動發(fā)生器1606的示例性控制參數(shù)包括但不限于運動發(fā)生器的開始/停止次數(shù)、前進距離、前進剩余距離、速度、加速度、減速度、運動發(fā)生器的運動的不同階段等。運動控制計算裝置1608可以基于一個或多個控制因素設(shè)定或改變一個或多個控制參數(shù)，所述因素包括但不限于當在力曲線中檢測到特定的力特征時產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，當接收到觸發(fā)器指令或信號時可以停止運動發(fā)生器)、在橫跨注射器插入外殼所經(jīng)過的預定距離之后產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，在注射器經(jīng)過預定距離插入外殼之后可以減小插入速度)、經(jīng)過預定時間段產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號(例如，在經(jīng)過預定時間段之后可以減小插入速度)，等等。
[0340]在示例性實施例中，注射器插入過程可以被劃分為一個或多個階段，每個階段具有一組相關(guān)的控制參數(shù)，并且可以通過運動控制計算裝置1608基于給定時刻的插入過程的具體階段設(shè)定和/或改變控制參數(shù)。
[0341]在示例性實施例中，運動控制計算裝置1700可以被預編程，從而在注射器插入過程期間以期望的方式控制運動發(fā)生器1606。使用者可以在注射器插入過程之前或期間重寫或改變運動控制計算裝置1700的預編程。在另一示例性實施例中，可以不對運動控制計算裝置1608進行預編程，并且在注射器插入過程之前或期間使用者可以使用運動控制計算裝置1608輸入和控制運動發(fā)生器1606的程序。
[0342]運動控制計算裝置1608可以包括一個或多個輸入裝置1610，例如觸摸屏顯示器、鍵盤等，以允許使用者輸入或改變用于控制運動發(fā)生器1606的一個或多個控制參數(shù)。運動控制計算裝置1608可以包括一個或多個輸出裝置1612，例如顯示裝置、打印機等，以輸出用于運動發(fā)生器1606的一個或多個控制參數(shù)值或與注射器插入過程相關(guān)的任何其它信息。在示例性實施例中，輸入裝置1610和輸出裝置1612可以被設(shè)置為一個一體的裝置，從而使得使用者可以在 同一裝置上觀看或改變與運動發(fā)生器1606相關(guān)的任何參數(shù)。在另一示例性實施例中，輸入裝置1610和輸出裝置1612可以被設(shè)置為分離的裝置。
[0343]運動控制計算裝置1608可以包括一個或多個通信端口 1614，例如網(wǎng)絡(luò)裝置端口，用于接收來自插入系統(tǒng)1600中的其它裝置的指令、數(shù)據(jù)和/或觸發(fā)指令或信號。例如，運動控制計算裝置1608可以使用通信端口 1614來接收觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618基于注射器插入過程的力曲線產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號。示例性觸發(fā)指令或信號可以指令運動控制計算裝置1608以特定方式控制運動發(fā)生器1606，所述特定方式包括但不限于，開始、停止、加速、減速、移動預定的固定距離、移動預定的固定時間段，等等。
[0344]在運動控制計算裝置1608被設(shè)置為與運動發(fā)生器1606分離的示例性實施例中，通信端口 1614可以用于將來自運動控制計算裝置1608的指令、數(shù)據(jù)和/或觸發(fā)指令無線地或經(jīng)由電線或電纜發(fā)送到運動發(fā)生器1606。
[0345]在示例性實施例中，運動控制計算裝置1608可以被編程，從而使得，響應(yīng)于用于改變運動發(fā)生器1606的運動的一方面的觸發(fā)指令或信號，運動控制計算裝置1608立即實施對運動發(fā)生器1606的改變。例如，響應(yīng)于停止運動發(fā)生器1606的運動的觸發(fā)指令或信號，運動控制計算裝置1608可以自動地立即停止運動發(fā)生器1608的運動。
[0346]在另一示例性實施例中，運動控制計算裝置1608可以被編程，從而使得，響應(yīng)于用于改變運動發(fā)生器1606的運動的一方面的觸發(fā)指令或信號，運動控制計算裝置1608在接收到觸發(fā)指令或信號后預定的固定時間延遲之后或注射器已經(jīng)前進預定的固定距離之后，實施對運動發(fā)生器1606的改變。例如，響應(yīng)于停止運動發(fā)生器1606的運動的觸發(fā)指令或信號，運動控制計算裝置1608可以在接收到觸發(fā)指令或信號后注射器已經(jīng)前進預定的固定距離之后或預定的固定時間延遲之后停止于運動發(fā)生器1606的運動。
[0347]示例性運動控制計算裝置1608可以包括但不限于可從Bosch Rexroth AG公司獲得的裝配有觸摸屏的Rexroth IndraControl VCP25計算機系統(tǒng)。
[0348]圖77圖示示例性計算裝置的框圖，該計算裝置可以在示例性實施例中用作運動控制計算裝置1608來控制運動發(fā)生器1606。下面結(jié)合圖77描述示例性計算裝置。
[0349]插入系統(tǒng)1600可以包括一個或多個力和/或壓力傳感器1616,用于實時檢測和監(jiān)控注射器插入過程期間近端帽中的摩擦點施加的力和/或壓力。在示例性實施例中，力傳感器1616包括采用壓電傳感器來檢測和監(jiān)控力曲線的一個或多個壓電測壓元件。在示例性實施例中，壓電傳感器可以包括石英晶體和兩個鋼環(huán)，其在受到機械力或張力時產(chǎn)生電荷。傳感器產(chǎn)生的電荷可以與施加到傳感器上的機械力直接成正比。在示例性實施例中，力傳感器1616檢測到的力可以是摩擦力，在注射器插入期間自動注射裝置的近端帽中的摩擦點利用該摩擦力抵抗在注射器和/或剛性針罩上的不同結(jié)構(gòu)特征的插入。示例性力傳感器1616可以包括但不限于Kistler Group公司制造的直接式壓電測壓元件。
[0350]插入系統(tǒng)1600可以包括一個或多個觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618，其可連接到力/壓力傳感器1616，用于測量注射器插入過程期間施加的力和/或壓力并且用于基于力/壓力傳感器1616的輸出測量注射器插入過程期間注射器的位移。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以執(zhí)行一個或多個功能，包括但不限于，實時測量力/壓力傳感器1616所檢測到的力、實時測量力/壓力傳感器1616所檢測到的壓力、實時測量力曲線是否滿足一個或多個觸發(fā)條件、當滿足一個或多個觸發(fā)條件時產(chǎn) 生觸發(fā)指令或信號、向運動控制計算裝置1608發(fā)送觸發(fā)指令或信號以控制運動發(fā)生器1606，等等。
[0351]在示例性實施例中，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以被預編程以識別力曲線中的在產(chǎn)生時滿足觸發(fā)條件的一個或多個特定力特征。使用者可以在注射器插入過程之前或期間重寫或改變觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618的預編程。在另一示例性實施例中，可以不對觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618進行預編程，并且在組裝過程之前或期間使用者可以設(shè)定在產(chǎn)生時滿足觸發(fā)條件的一個或多個特定力特征。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以包括一個或多個輸入裝置1620，例如觸摸屏顯示裝置、鍵盤等，以允許使用者輸入或改變一個或多個觸發(fā)條件的具體內(nèi)容。
[0352]觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以包括一個或多個通信端口 1624，例如，一個或多個網(wǎng)絡(luò)裝置端口，用于接收來自力傳感器1616的指令和/或數(shù)據(jù)。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以經(jīng)由有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接到力傳感器1616，所述有線或無線網(wǎng)絡(luò)包括但不限于TCP/IP協(xié)議組、以太網(wǎng)和其它網(wǎng)絡(luò)格式和協(xié)議。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以使用通信端口 1624接收來自力傳感器1616的編碼為電信號(例如電壓信號)的數(shù)據(jù)和/或指令。從力傳感器1616接收的數(shù)據(jù)和/或指令可以被觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618使用，以實時測量和監(jiān)控相關(guān)力值并且追蹤注射器插入過程的力曲線。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以監(jiān)控力曲線以檢測與觸發(fā)條件相關(guān)的一個或多個獨特力特征。當滿足或檢測到觸發(fā)條件或者當滿足或檢測到一些其它條件時，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以產(chǎn)生觸發(fā)指令或信號。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以使用通信端口 1624來將觸發(fā)指令或信號發(fā)送到運動控制計算裝置1608以控制運動發(fā)生器1606的運動的一個方面。觸發(fā)指令或信號可以用于加速、減速、開始、停止或控制注射器插入過程期間運動發(fā)生器1606的運動，以便使注射器插入自動注射裝置的外殼中期望的深度。
[0353]觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以包括一個或多個輸出裝置1622，例如顯示裝置、打印機等，用于輸出一個或多個觸發(fā)條件的具體內(nèi)容、檢測到觸發(fā)條件或與注射器插入過程相關(guān)的任何其它信息。在示例性實施例中，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以輸出與注射器插入過程相關(guān)的原始數(shù)據(jù)，例如，產(chǎn)生的與插入距離和時間相關(guān)的力。在示例性實施例中，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以確定和輸出與注射器插入過程相關(guān)的經(jīng)處理且格式化的數(shù)據(jù)，例如，在注射器插入過程期間實時顯示力曲線圖、注射器插入過程的其它圖像等。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以輸出注射器插入過程期間從力傳感器1616接收到的實時數(shù)據(jù)或存儲在存儲裝置中的非實時數(shù)據(jù)。
[0354]當注射器插入過程完成時，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以使用輸出裝置1622來指示注射器插入過程是否成功(即注射器以期望深度插入外殼中)或注射器插入過程是否不成功(即注射器插入外殼中過遠或不夠遠)。提供在輸出裝置1622上的指示還可以指示其它信息，包括但不限于，注射器在外殼中的實際插入深度、期望插入深度、期望和實際插入深度之差、注射器類型、剛性針罩類型、自動注射裝置外殼的類型等。所述指示可以允許使用者確定所組裝的自動注射裝置是否適合患者使用，例如當注射器插入剛好或接近期望插入距離時。所述指示還可以允許使用者確定所組裝的自動注射裝置在被患者使用之前是否需要進行重新調(diào)整或者是否廢棄所組裝的裝置，例如當注射器的插入深度明顯大于或明顯小于期望插入深度。
[0355]在示例性實施例中，輸入裝置1620和輸出裝置1622可以被設(shè)置為一個一體的裝置，從而使得使用者可以在同一裝置上觀看或改變與觸發(fā)條件相關(guān)的任何參數(shù)。在另一示例性實施例中，輸入裝置16`20和輸出裝置1622可以被設(shè)置為分離的裝置。
[0356]示例性觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618可以包括但不限于Kistler Grou公司制造的控制監(jiān)控器 CoMo View?。
[0357]圖77圖示示例性計算裝置的框圖，該計算裝置可以在示例性實施例中用作觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置1618。下面結(jié)合圖77描述示例性計算裝置。
[0358]圖30A是示例性插入系統(tǒng)1600的示意圖，并且圖30B是圖30A的示例性插入系統(tǒng)1600的立體圖。插入系統(tǒng)1600可以包括一個或多個計算裝置1700，其可以作為運動控制
計算裝置和/或作為觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置運行。
[0359]插入系統(tǒng)1600可以包括用于沿豎向軸線V在豎直方向上支撐自動注射裝置的外殼1604的外殼平臺1634,以及用于在注射器插入外殼期間沿豎直方向?qū)⑼鈿?604可釋放地固定在外殼平臺1634上的工件夾持件1626。在示例性實施例中，工件夾持件1626可以包括可釋放的注射器夾持件1628，其在注射器插入自動注射裝置的外殼1604期間沿豎向軸線V在豎直方向上可釋放地固定注射器。注射器夾持件1628可以相對于插入系統(tǒng)1600的豎向軸線V大體垂直地延伸。
[0360]插入系統(tǒng)1600可以包括提供用于執(zhí)行注射器插入過程的運動的一個或多個運動發(fā)生器1606。示例性運動發(fā)生器1606可以包括但不限于沿豎向軸線V在向上或向下方向上驅(qū)動機械構(gòu)件1630的伺服電機。運動發(fā)生器1606可以直接地或通過一個或多個其它機械構(gòu)件聯(lián)接到水平機械構(gòu)件1630。機械構(gòu)件1630的終端1642可以沿豎向軸線V通過運動發(fā)生器1606的運動而向上和/或向下移動。
[0361]運動發(fā)生器1606可以經(jīng)由驅(qū)動系統(tǒng)1636聯(lián)接到機械構(gòu)件1630。在一些實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)1636可以被配置為蝸桿驅(qū)動。驅(qū)動系統(tǒng)1636可以經(jīng)由法蘭或其它聯(lián)接器聯(lián)接到機械構(gòu)件1630。驅(qū)動系統(tǒng)1636可以包括一個或多個豎直導引構(gòu)件1638、1640，以沿豎向軸線V導引水平構(gòu)件1630并且防止水平構(gòu)件1630相對于豎向軸線V沿水平或切線方向移動。在示例性實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)1636允許機械構(gòu)件1630的終端1642沿豎向軸線V進行在約Imm量級的巨大增加移動。在示例性實施例中，驅(qū)動系統(tǒng)1636允許機械構(gòu)件1630的終端1642沿豎向軸線V進行在約0.1mm量級的極小增加移動。
[0362]機械構(gòu)件1630的終端1642可以聯(lián)接到將終端1642與按壓頭1617間隔開的間隔構(gòu)件1615。可以朝向注射器向下驅(qū)動按壓頭1617，從而使得注射器插入自動注射裝置的外殼中。力和/或壓力傳感器161，例如一個或多個壓電測壓元件，可以被設(shè)置用于檢測和測量注射器插入過程期間產(chǎn)生的力和/或壓力。在圖30A所示的示例性實施例中，力傳感器1616被設(shè)置在間隔構(gòu)件1615和按壓頭1617之間。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白可以將力傳感器1616設(shè)置在任意其它合適的位置處。
[0363]在示例性實施例中，設(shè)置有力傳感器1616的機械構(gòu)件1630的終端1642可以最初與注射器的遠端分隔開并被位于其豎直上方。在注射器插入過程中的“接近階段”期間，可以通過運動發(fā)生器1606沿豎向軸線V朝向平臺1632方向豎直向下驅(qū)動機械構(gòu)件1630，從而使得力傳感器1616最初與注射器的遠端接觸，隨后豎直向下驅(qū)動注射器至自動注射裝置的外殼1604中。
[0364]如上所述，在一些示例性實施例中，機械構(gòu)件1630的終端1642可以聯(lián)接到工件夾持件1626和/或注射器夾持 件1628,以便朝向注射器驅(qū)動自動注射裝置的外殼和/或朝向自動注射裝置的外殼驅(qū)動注射器。在這些示例性實施例中，力傳感器1616可以保持靜止，但是可以與注射器的遠端和/或外殼接觸，以便在朝向注射器驅(qū)動自動注射裝置的外殼時記錄注射器插入過程期間施加的力和/或壓力。
[0365]在其它示例性實施例中，運動發(fā)生器1606可以驅(qū)動力傳感器1616和工件夾持件1626兩者以朝向彼此移動，以便將注射器夾持件1628夾持的注射器驅(qū)動到工件夾持件1626夾持的外殼1604中。
[0366]圖31是圖示用于將注射器插入自動注射裝置的外殼中的示例性方法1900的流程圖。在步驟1902，可以在插入系統(tǒng)中設(shè)置注射器和自動注射裝置的外殼。在示例性實施例中，可以將外殼設(shè)置在插入系統(tǒng)的工件夾持件中。在示例性實施例中，可以向上或向下移動插入系統(tǒng)的機械構(gòu)件以將注射器驅(qū)動到外殼中。機械構(gòu)件的終端可以設(shè)置有力和/或壓力傳感器。在示例性實施例中，機械構(gòu)件的終端可以最初與注射器的遠端分隔開。
[0367]在步驟1904，在注射器插入過程的“接近階段”中，附接有力傳感器的機械構(gòu)件朝向注射器的遠端移動。在示例性實施例中，機械構(gòu)件的接近速度可以基本恒定。在另一示例性實施例中，機械構(gòu)件的接近速度在接近階段可以變化。示例性接近速度的范圍可以從約30000mm/分至約35000mm/分,但不限于此示例性范圍。在示例性實施例中，示例性接近速度可以為約33000mm/分。在接近階段，示例性加速度或減速度的范圍可以從約5000 mm/S2至約10000 mm/s2，但不限于此示例性范圍。在示例性實施例中，示例性加速度/減速度為約 7000 mm/s2。
[0368]在步驟1906，當力傳感器與注射器的遠端接觸時，接近階段終止。在示例性實施例中，力傳感器可以基于增加的力或開始檢測到力來檢測到接觸。在此情形中，力傳感器檢測到的力可以用于觸發(fā)運動發(fā)生器，以結(jié)束運動的接近階段。在另一示例性實施例中，其中力傳感器最初與注射器的遠端分隔開預定距離，在機械構(gòu)件前進了預定距離之后，運動發(fā)生器可以被觸發(fā)以結(jié)束運動的接近階段。在另一示例性實施例中，當機械構(gòu)件已經(jīng)前進了對應(yīng)于預定距離的一段時間間隔時(其中，時間段等于預定距離除以接近階段的平均速度)，運動發(fā)生器可以被觸發(fā)以接觸運動的接近階段。
[0369]在步驟1908，在注射器插入過程的“插入階段”，力傳感器的尖端連同運動發(fā)生器將注射器驅(qū)動到自動注射裝置的外殼中。機械構(gòu)件以及力傳感器的一些示例性接近速度的范圍可以從約3500mm/分至約1000Omm/分，但不限于此示例性范圍。其它示例性接近速度的范圍可以從約5000mm/分至約7500mm/分，但不限于此示例性范圍。示例性插入速度可以低于示例性接近速度，以便當在插入階段期間檢測到觸發(fā)條件時允許更準確地停止運動發(fā)生器，從而使得注射器停止在期望的插入深度處。在插入階段，機械構(gòu)件以及力傳感器的示例性加速度/減速度的范圍可以從約75000 mm/s2至約85000 mm/s2，但不限于此示例性范圍。示例性加速度/減速度可以為約80000 mm/s2。示例性插入加速度/減速度可以高于示例性接近加速度/減速度，以便當在插入階段檢測到觸發(fā)條件時允許運動發(fā)生器快速或立即停止。在示例性實施例中，機械構(gòu)件以及力傳感器從接近階段中的較高速度平穩(wěn)地減慢到運動的插入階段中的較低速度而不停止。
[0370]在步驟1910，當終止觸發(fā)條件被滿足時，例如當在注射器插入過程期間在注射器的期望插入深度范圍內(nèi)檢測到構(gòu)成終止觸發(fā)條件的預定觸發(fā)力和預定觸發(fā)滯后時，插入階段結(jié)束?；谠擃愋妥⑸淦?和自動注射裝置的特征力曲線選定觸發(fā)力、觸發(fā)延遲和插入深度范圍的值，從而使得檢測到觸發(fā)條件表示注射器接近期望插入深度或剛好或近似在期望插入深度處。
[0371]在示例性實施例中，在步驟1912，如果滿足表示注射器剛好或近似在期望插入深度處的終止觸發(fā)條件，則運動發(fā)生器可以被觸發(fā)以立即停止機械構(gòu)件的進一步移動。在此情形中，注射器可以立即停止移動或者由于觸發(fā)指令或信號到達或影響運動發(fā)生器的延遲而可以進一步移動較短距離，例如從約0.1至約0.3_。
[0372]在另一示例性實施例中，在步驟1914，如果滿足表示注射器靠近但未處于期望插入深度的觸發(fā)條件，則在滿足觸發(fā)條件之后運動發(fā)生器可以繼續(xù)移動機械構(gòu)件更遠的預定距離，例如從約Imm至約5_。這允許注射器繼續(xù)向外殼中移動，直到它接近期望插入深度處?？梢曰谒褂迷擃愋偷淖⑸淦骱屯鈿さ奶卣髁η€來確定所述預定距離。例如，在特征力曲線中，可以當注射器與期望插入距離分隔預定距離時滿足觸發(fā)條件。在此情形中，在滿足觸發(fā)條件之后，運動發(fā)生器可以操作移動機械構(gòu)件預定距離。在步驟1916，在將注射器移動到外殼中的預定插入深度之后，停止運動發(fā)生器的運動并且完成注射器插入過程。
[0373]在步驟1918，當注射器插入過程完成時，可以在輸出裝置(例如顯示裝置)上向使用者提供關(guān)于注射器插入過程是否已經(jīng)成功(即注射器以期望深度插入外殼中)或注射器插入過程是否不成功(即注射器插入外殼中過遠或不夠遠)的指示。所述指示還可以指示其它信息，包括但不限于，注射器在外殼中的實際插入深度、期望插入深度、期望和實際插入深度之差、注射器類型、剛性針罩類型、自動注射裝置外殼的類型等。所述指示可以允許使用者確定所組裝的自動注射裝置是否適合患者使用，例如當注射器插入剛好或接近期望插入距離時。所述指示還可以允許使用者確定所組裝的自動注射裝置在被患者使用之前是否需要進行重新調(diào)整或者是否廢棄所組裝的裝置，例如當注射器的插入深度明顯大于或明顯小于期望插入深度。
[0374]圖32和33圖示對應(yīng)于圖31所示的示例性方法1900的注射器插入方法，其中選定觸發(fā)條件，使得檢測到觸發(fā)條件表示注射器剛好或接近處于期望插入深度或距離期望插入深度特定距離。
[0375]圖32圖示用戶界面和示出具有約25mm的示例性長度的剛性針罩的特征力曲線2000的圖表，該力曲線2000在剛性針罩插入自動注射裝置的外殼中時產(chǎn)生。圖的y軸表示當剛性針罩上或中的不同結(jié)構(gòu)或裝飾特征經(jīng)過自動注射裝置的近端帽中的摩擦點時示例性力傳感器所檢測到的摩擦力(N)。圖的X軸表示剛性針罩的近端朝向近端帽的近端插入經(jīng)過摩擦點的位移。
[0376]當剛性針罩上的第一特征經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第一特征峰2002 (例如約24N)。第一特征峰出現(xiàn)在約IOmm至約15mm之間的x軸范圍內(nèi)。隨后當剛性針罩上的第二特征經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第二特征峰2004 (例如約23N)。第二特征峰出現(xiàn)在約18mm至約19mm之間的X軸范圍內(nèi)。隨后當剛性針罩的遠端經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第三特征峰2006 (例如約24N)。第三特征峰出現(xiàn)在約22mm至約25mm之間的x軸范圍內(nèi)。
[0377]圖33圖示與將注射器驅(qū)動到自動注射裝置中的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面2100。用戶界面2100顯示并允許使用者輸入終止觸發(fā)條件的具體內(nèi)容。示例性終止觸發(fā)條件的具體內(nèi)容可以指定觸發(fā)力2102、觸發(fā)滯后2104和檢測到或測量到觸發(fā)力和觸發(fā)滯后的X軸范圍2106的值。在此示例性實施例中，第二特征峰2004在其特征X軸范圍內(nèi)的向上傾斜部分的出現(xiàn)被用作觸發(fā)條件，以表示注射器剛好或接近處于期望插入深度處或距離期望插入深度一段特定距離。
[0378]在示例性實施例中，觸發(fā)力被設(shè)定為出現(xiàn)在第二特征峰的向上斜面上的力值，例如約21N。觸發(fā)滯后被設(shè)定為較低的力值，例如約10N。檢測到或測量到觸發(fā)力和觸發(fā)滯后的X軸范圍被設(shè)定為在約18mm至約25mm之間。方法2108表示“自下”，這表示如果力在約18mm至約25mm的x軸范圍內(nèi)從約IlN上升至約21N，則滿足觸發(fā)條件。
[0379]在圖32和33所示的示例性實施例中，在插入階段期間，當力在約18mm至約25mm的X軸范圍內(nèi)從約IlN (觸發(fā)力值減去觸發(fā)滯后值)上升至約21N (觸發(fā)力值)，則檢測到觸發(fā)條件。此力特征對應(yīng)于與第二特征經(jīng)過近端帽中的摩擦點相關(guān)的第二特征峰2004的一部分。
[0380]在示例性實施例中，在期望的組裝裝置中，剛性針罩的第二特征位于近端帽的摩擦點處。在此示例性實施例中，檢測到全部或部分第二特征峰2004作為觸發(fā)條件可以表示注射器剛好或近似處于期望插入深度。在此示例性實施例中，當檢測到觸發(fā)條件時，可以立刻停止運動發(fā)生器并且完成注射插入過程。然而，在示例性實施例中，由于觸發(fā)指令的產(chǎn)生和運動發(fā)生器的停止之間的延遲，注射器可以繼續(xù)向外殼中進一步移動一段短距離，例如約 0.1mm 至約 0.5mm。
[0381]在另一示例性實施例中，在期望的組裝裝置中，剛性針罩的第二特征位于朝向近端帽的近端更向內(nèi)處。在此示例性實施例中檢測到全部或部分第二特征峰2004作為觸發(fā)條件可以表示注射器距離期望插入深度一段特定距離。在此示例性實施例中，當檢測到觸發(fā)條件時，運動發(fā)生器可以繼續(xù)向自動注射裝置的外殼中移動注射器一段特定距離或一段特定時間段(取決于插入速度)。該距離可以是剛性針罩的第二特征必須前進的額外距離，以經(jīng)過近端帽中的摩擦點到達其最終期望位。示例性距離的范圍可以從約1mm至約10mm，但是不限于此示例性實施例。運動發(fā)生器隨后停止并且完成注射器插入過程。
[0382]圖34和35圖示圖示對應(yīng)于圖31所示的示例性方法的注射器插入方法，其中選定觸發(fā)力、觸發(fā)滯后和插入深度范圍的值，使得檢測到觸發(fā)力和觸發(fā)滯后表示注射器剛好或接近處于期望插入深度或距離期望插入深度特定距離。
[0383]圖34圖示用戶界面和示出具有約26mm的示例性長度的剛性針罩的特征力曲線2200的圖表，該力曲線2000在剛性針罩插入自動注射裝置的外殼中時產(chǎn)生。圖的y軸表示當剛性針罩上的不同結(jié)構(gòu)經(jīng)過近端帽中的摩擦點時力傳感器所檢測到的力(N)。圖的X軸表示剛性針罩的近端插入經(jīng)過近端帽中摩擦點的位移。
[0384]當剛性針罩上的第一特征經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第一特征峰2202 (例如約23N)。第一特征峰出現(xiàn)在約12mm至約14mm之間的x軸范圍內(nèi)。隨后當剛性針罩上的第二特征經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第二特征峰2204 (例如約20N)。第二特征峰出現(xiàn)在約18mm至約20mm之間的X軸范圍內(nèi)。隨后當剛性針罩的遠端經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第三特征峰2206(例如約24N)。第三特征峰出現(xiàn)在約20mm至約23mm之間的x軸范圍內(nèi)。隨后當注射器主體開始經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第四特征峰2208 (例如約30N以上)。第四特征峰出現(xiàn)在約25mm至約30mm之間的x軸范圍內(nèi)
圖35圖示與將注射器驅(qū)動到自動注射裝置中的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面2300。用戶界面2300顯示并且可以用于輸入觸發(fā)條件的具體內(nèi)容。示例性觸發(fā)條件的具體內(nèi)容指定觸發(fā)力2302、觸發(fā)滯后2304和檢測到觸發(fā)的x軸范圍2306的值。在此示例性實施例中，第三特征峰在其特征X軸范圍內(nèi)的向上傾斜部分的出現(xiàn)被用作觸發(fā)條件，以表示注射器剛好或接近處于期望插入深度處或距離期望插入深度一段特定距離。
[0385]在示例性實施例中，觸發(fā)力被設(shè)定為出現(xiàn)在第三特征峰的向上斜面上的力值，例如約15N。觸發(fā)滯后被設(shè)定為較低的力值,例如約IN。檢測到觸發(fā)力和觸發(fā)滯后的X軸范圍被設(shè)定為在約20mm至約23mm之間。方法2308表示“自下”，這表示如果力在約20mm至約23mm的x軸范圍內(nèi)從約14N上升至約15N，則滿足觸發(fā)條件。
[0386]在圖34和35所示的示例性實施例中，在插入階段期間，當力在約20mm至約23mm的X軸范圍內(nèi)從約14N (觸發(fā)力值減去觸發(fā)滯后值)上升至約15N (觸發(fā)力值)，則檢測到觸發(fā)條件。檢測到觸發(fā)條件對應(yīng)于剛性針罩的遠端經(jīng)過近端帽中的摩擦點。
[0387]在示例性實施例中，在期望的組裝裝置中，剛性針罩的遠端位于近端帽的摩擦點處。在此示例性實施例中，檢測到全部或部分第三特征峰2006作為觸發(fā)條件可以表示注射器剛好或近似處于期望插入深度。在此示例性實施例中，當檢測到觸發(fā)條件時，可以立刻停止運動發(fā)生器并且完成注射插入過程。然而，在示例性實施例中，由于觸發(fā)指令的產(chǎn)生和運動發(fā)生器的停止之間的延遲，注射器可以繼續(xù)向外殼中進一步移動一段短距離，例如約0.1mm 至約 0.5mm。
[0388]在另一示例性實施例中，在期望的組裝裝置中，剛性針罩的遠端位于朝向近端帽的近端更向內(nèi)處。在此示例性實施例中檢測到全部或部分第三特征峰2006作為觸發(fā)條件可以表示注射器距離期望插入深度一段特定距離。在此示例性實施例中，當檢測到觸發(fā)條件時，運動發(fā)生器可以繼續(xù)向自動注射裝置的外殼中移動注射器一段特定距離或一段特定時間段(取決于插入速度)。該距離可以是剛性針罩的遠端必須前進的額外距離，以經(jīng)過近端帽中的摩擦點到達其最終期望位。示例性距離的范圍可以從約Imm至約10mm，但是不限于此示例性實施例。運動發(fā)生器隨后停止并且完成注射器插入過程。
[0389]圖36是圖示用于將注射器插入自動注射裝置的外殼中的示例性方法2400的流程圖。在步驟2402，可以在插入系統(tǒng)中設(shè)置注射器和自動注射裝置的外殼。在示例性實施例中，可以將外殼設(shè)置在插入系統(tǒng)的工件夾持件中。在示例性實施例中，可以向上或向下移動插入系統(tǒng)的機械構(gòu)件的終端以將注射器驅(qū)動到外殼中。機械構(gòu)件的終端可以設(shè)置有力和/或壓力傳感器。在示例性實施例中，設(shè)置有力傳感器的機械構(gòu)件的終端可以最初與注射器的遠端分隔開。
[0390]在步驟2404，在注射器插入過程的“接近階段”中，設(shè)置有力傳感器的機械構(gòu)件朝向注射器的遠端移動。在示例性實施例中，接近階段期間的接近速度可以基本恒定。在另一示例性實施例中，接近階段期間的接近速度可以變化。運動發(fā)生器的示例性接近速度的范圍可以從約30000mm/分至約35000mm/分，但不限于此示例性范圍。示例性接近速度為約33000mm/分。在接近階段,運動發(fā)生器的示例性加速度或減速度的范圍從約5000 mm/s2至約10000 mm/s2，但不限于此示例性范圍。示例性加速度/減速度為約7000 mm/s2。
[0391]在步驟2406，當力傳感器與注射器的遠端接觸時，接近階段結(jié)束。在示例性實施例中，力傳感器可以基于增加的力或檢測到力來檢測到接觸。在此情形中，力傳感器檢測到的力可以用于觸發(fā)運動發(fā)生`器，以結(jié)束運動的接近階段。在另一示例性實施例中，其中機械構(gòu)件最初與注射器的遠端分隔開預定距離，在機械構(gòu)件前進了預定距離之后，運動發(fā)生器可以被觸發(fā)以結(jié)束運動的接近階段。在另一示例性實施例中，當機械構(gòu)件已經(jīng)前進了對應(yīng)于預定距離的一段時間間隔時(其中，時間段等于預定距離除以接近階段的平均速度)，運動發(fā)生器可以被觸發(fā)以接觸運動的接近階段。
[0392]在示例性方法2400中，“插入階段”可以被劃分為較早的“快速插入階段”和較晚的“緩慢插入階段”，從而使得在較慢插入階段檢測到觸發(fā)條件。這通過在緩慢插入階段期間以較慢速度操作，減小了停止運動發(fā)生器所需的距離，因此獲得更精確的停止距離。這允許在第三特征峰附近使用較低的觸發(fā)力，這表示注射器插入過程接近完成。對在注射器遠端處產(chǎn)生的此觸發(fā)力的選定降低了可能由剛性針罩的長度變化導致的插入深度的可變性。例如，如果觸發(fā)條件被選定為第二特征峰，則這可能潛在引入由剛性針罩長度的可變性導致的插入深度的可變性。
[0393]在步驟2408，在注射器插入過程的較早快速插入階段，聯(lián)接到機械構(gòu)件的力傳感器將注射器驅(qū)動到自動注射裝置的外殼中。運動發(fā)生器的示例性快速插入速度的范圍可以從約5000mm/分至約1000Omm/分，但不限于此示例性范圍。示例性快速插入速度為約7000mm/分。示例性快速插入速度可以低于示例性接近速度，以便當檢測到觸發(fā)條件時允許準確地停止運動發(fā)生器，這確保注射器停止在期望的插入深度處。在快速插入階段，運動發(fā)生器的示例性加速度/減速度的范圍可以從約10000 mm/s2至約50000 mm/s2，但不限于此示例性范圍。示例性加速度/減速度可以為約30000 mm/s2。示例性快速插入加速度/減速度可以高于示例性接近加速度/減速度，以便當檢測到觸發(fā)條件時允許運動發(fā)生器快速或立即停止。在示例性實施例中，運動發(fā)生器可以從接近階段中的較高速度平穩(wěn)地減慢到運動的較早快速插入階段中的較低速度而不停止。
[0394]在步驟2410，在運動發(fā)生器已經(jīng)將注射器在外殼中移動了特定距離之后，快速插入階段結(jié)束?？梢赃x定所述距離，使得它短于注射器為達到期望插入深度而在外殼中必須移動的總距離。所述距離的范圍可以從約5mm至約20mm，但是不限于此示例性范圍。在示例性實施例中，所述距離為約15mm。 [0395]在步驟2412，在注射器插入過程的較晚較慢插入階段，聯(lián)接到機械構(gòu)件的力傳感器將注射器驅(qū)動到自動注射裝置的外殼中。運動發(fā)生器的示例性緩慢插入速度的范圍可以從約500mm/分至約1500mm/分,但不限于此示例性范圍。示例性緩慢插入速度為約1000mm/分。示例性緩慢插入速度可以低于示例性快速插入速度，以便當檢測到觸發(fā)條件時允許準確地停止運動發(fā)生器，這確保注射器停止在期望的插入深度處。在緩慢插入階段，運動發(fā)生器的示例性加速度/減速度的范圍可以從約60000 mm/s2至約100000 mm/s2，但不限于此示例性范圍。示例性加速度/減速度可以為約80000 mm/s2。示例性緩慢插入加速度/減速度可以高于示例性快速插入加速度/減速度，以便當檢測到觸發(fā)時允許運動發(fā)生器快速或立即停止。在示例性實施例中，運動發(fā)生器可以從快速插入階段中的較高速度平穩(wěn)地減慢到運動的緩慢插入階段中的較低速度而不停止。
[0396]在步驟2414，當在注射器的期望插入深度范圍內(nèi)檢測到構(gòu)成觸發(fā)條件的預定觸發(fā)力和預定觸發(fā)滯后時，較慢插入階段結(jié)束?？梢赃x定觸發(fā)力、觸發(fā)延遲和插入深度范圍的值，使得檢測到觸發(fā)條件表示注射器接近期望插入深度或剛好或近似在期望插入深度處。
[0397]在示例性實施例中，在步驟2416，如果當注射器剛好或近似在期望插入深度處時產(chǎn)生觸發(fā)，則運動發(fā)生器可以被觸發(fā)以立即停止移動。在此情形中，在滿足觸發(fā)條件之后，注射器可以立即停止移動或者由于觸發(fā)指令或信號到達或影響運動發(fā)生器的延遲而可以進一步移動較短距離，例如從約0.1至約0.3mm。
[0398]在另一示例性實施例中，在步驟2418，如果當注射器靠近但未處于期望插入深時產(chǎn)生觸發(fā)，則即使在滿足觸發(fā)條件之后運動發(fā)生器也可以將注射器繼續(xù)移動到外殼中一段更遠的預定距離，例如從約Imm至約10mm。這允許注射器繼續(xù)移動，直到它接近期望插入深度處?？梢曰谒褂迷擃愋偷淖⑸淦骱屯鈿さ奶卣髁η€來確定所述預定距離。例如，在特征力曲線中，可以當注射器與期望插入距離分隔預定距離時產(chǎn)生觸發(fā)。在此情形中，在滿足觸發(fā)條件之后，運動發(fā)生器可以操作直到注射器已經(jīng)向外殼中前進了一段更遠的預定距離。在步驟2420，停止運動發(fā)生器的運動并且完成注射器插入過程。
[0399]在步驟2422，當注射器插入過程完成時，可以在輸出裝置(例如顯示裝置)上提供關(guān)于注射器插入過程是否已經(jīng)成功(即注射器以期望深度插入外殼中)或注射器插入過程是否不成功(即注射器插入外殼中過遠或不夠遠)的指示。所述指示還可以指示其它信息，包括但不限于，注射器在外殼中的實際插入深度、期望插入深度、期望和實際插入深度之差、注射器類型、剛性針罩類型、自動注射裝置外殼的類型等。所述指示可以允許使用者確定所組裝的自動注射裝置是否適合患者使用，例如當注射器插入剛好或接近期望插入距離時。所述指示還可以允許使用者確定所組裝的自動注射裝置在被患者使用之前是否需要進行重新調(diào)整或者是否廢棄所組裝的裝置，例如當注射器的插入深度明顯大于或明顯小于期望插入深度。
[0400]圖37和38圖示對應(yīng)于圖36所示的示例性方法2400的示例性注射器插入力曲線，其中選定觸發(fā)條件，使得檢測到觸發(fā)條件表示注射器剛好或接近處于期望插入深度或距離期望插入深度特定距離。
[0401]圖37圖示用戶界面和示出在剛性針罩插入自動注射裝置的外殼期間具有約25mm的示例性長度的剛性針罩的特征力曲線2500的圖表。圖的y軸表示當剛性針罩上或中的不同結(jié)構(gòu)特征經(jīng)過近端帽中的摩擦點時力傳感器所檢測到的力(N)。圖的X軸表示剛性針罩的近端朝向近端帽的近端插入經(jīng)過摩擦點的位移。
[0402]當剛性針罩上的第一特征經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第一特征峰2502 (例如約17N)。第一特征峰出現(xiàn)在約Ilmm至約14mm之間的x軸范圍內(nèi)。隨后當剛性針罩上的第二特征經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第二特征峰2504 (例如約22N)。第二特征峰出現(xiàn)在約18mm至約20mm之間的X軸范圍內(nèi)。隨后當剛性針罩的遠端經(jīng)過近端帽中的摩擦點時，出現(xiàn)第三特征峰2506 (例如約26N)。第三特征峰出現(xiàn)在約21mm至約25mm之間的x軸范圍內(nèi)。
[0403]圖38圖示與將注射器驅(qū)動到自動注射裝置中的運動發(fā)生器相關(guān)的用戶界面2600。用戶界面2600顯示并允許使用者輸入觸發(fā)條件的具體內(nèi)容。示例性觸發(fā)條件的具體內(nèi)容可以指定觸發(fā)力2602、觸發(fā)滯后2604和檢測到觸發(fā)力和觸發(fā)滯后的x軸范圍2606的輸入值。在此示例性實施例中，第三特征峰2506在其特征X軸范圍內(nèi)的稍后向下傾斜部分的出現(xiàn)被用作觸發(fā)條件，以表示注射器剛好或接近處于期望插入深度處或距離期望插入深度一段特定距離。
[0404]在示例性實施 例中，觸發(fā)力2602被設(shè)定為出現(xiàn)在第三特征峰2506的最終向下斜面上的較低力值，例如約IN，并且觸發(fā)滯后2604被設(shè)定為IN。檢測到觸發(fā)的X軸范圍2606被設(shè)定為在約21mm至約25mm之間。方法2608表示“自上”，這表示如果力在約21mm至約25mm的x軸范圍內(nèi)從約2N下降至約IN,則滿足觸發(fā)條件。
[0405]在圖37和38所示的示例性實施例中，在緩慢插入階段期間，當力在約21mm至約25mm的x軸范圍內(nèi)從約2N (觸發(fā)滯后值減去觸發(fā)力值)下降至約IN (觸發(fā)力值)，則檢測到觸發(fā)條件。檢測到觸發(fā)條件對應(yīng)于剛性針罩的遠端經(jīng)過近端帽中的摩擦點。
[0406]在示例性實施例中，在期望的組裝裝置中，剛性針罩的遠端位于近端帽的摩擦點處。在此示例性實施例中，檢測到全部或部分第三特征峰2506作為觸發(fā)條件可以表示注射器剛好或近似處于期望插入深度。在此示例性實施例中，當檢測到觸發(fā)條件時，可以立刻停止運動發(fā)生器并且完成注射插入過程。然而，在示例性實施例中，由于觸發(fā)指令的產(chǎn)生和運動發(fā)生器的停止之間的延遲，注射器可以繼續(xù)向外殼中進一步移動一段短距離，例如約0.1mm 至約 0.5mm。
[0407]在另一示例性實施例中，在期望的組裝裝置中，剛性針罩的遠端位于朝向近端帽的近端更向內(nèi)處。在此示例性實施例中檢測到全部或部分第三特征峰2506作為觸發(fā)條件可以表示注射器距離期望插入深度一段特定距離。在此示例性實施例中，當檢測到觸發(fā)條件時，運動發(fā)生器可以繼續(xù)向自動注射裝置的外殼中移動注射器一段特定距離或一段特定時間段(取決于插入速度)。該距離可以是剛性針罩的遠端必須前進的額外距離，以經(jīng)過近端帽中的收縮部分到達其最終期望位。示例性距離的范圍可以從約Imm至約10mm，但是不限于此示例性實施例。運動發(fā)生器隨后停止并且完成注射器插入過程。
[0408]V1.示例性計算裝置
示例性實施例可以包括運動控制計算裝置，用于在組裝過程期間控制運動發(fā)生器的一個或多個控制參數(shù)。示例性運動控制計算裝置可以包括一個或多個輸入裝置，例如觸摸屏顯示器、鍵盤等，以允許使用者輸入或改變用于控制運動發(fā)生器的一個或多個控制參數(shù)。運動控制計算裝置可以包括一個或多個輸出裝置，例如顯示裝置、打印機等，以輸出用于運動發(fā)生器的一個或多個控制參數(shù)值或與組裝過程相關(guān)的任何其它信息。在示例性實施例中，輸入裝置和輸出裝置可以被設(shè)置為一個一體的裝置，從而使得使用者可以在同一裝置上觀看或改變與運動發(fā)生器相關(guān)的任何參數(shù)。在另一示例性實施例中，輸入裝置和輸出裝置可以被設(shè)置為分離的裝置。
[0409]運動控制計算裝置可以包括一個或多個通信端口，例如網(wǎng)絡(luò)裝置端口，用于接收來自組裝系統(tǒng)中的其它裝置的指令、數(shù)據(jù)和/或觸發(fā)指令或信號。例如，運動控制計算裝置可以使用通信端口來接收觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置基于組裝過程期間產(chǎn)生的力曲線產(chǎn)生的觸發(fā)指令或信號。示例性觸發(fā)指令或信號可以指令運動控制計算裝置以特定方式控制運動發(fā)生器，所述特定方式包括但不限于，開始、停止、加速、減速、移動預定的固定距離、移動預定的固定時間段，等等。
[0410]在運動控制計算裝置被設(shè)置為與運動發(fā)生器分離的示例性實施例中，通信端口可以用于將來自運動控制計算裝置的指令、數(shù)據(jù)和/或觸發(fā)指令無線地或經(jīng)由電線或電纜發(fā)送到運動發(fā)生器。
[0411 ] 在示例性實施例中，運動控制計算裝置可以被編程，從而使得，響應(yīng)于用于改變運動發(fā)生器的運動的一方面的觸發(fā)指令或信號，運動控制計算裝置立即實施對運動發(fā)生器的改變。例如，響應(yīng)于停止運動發(fā)生器的運動的觸發(fā)指令或信號，運動控制計算裝置可以自動地立即停止運動發(fā)生器的運動。在另一示例性實施例中，運動控制計算裝置可以被編程，從而使得，響應(yīng)于用于改變運動發(fā)生器的運動的一方面的觸發(fā)指令或信號，運動控制計算裝置在接收到觸發(fā)指令或信號后預定的固定時間延遲之后或按壓頭已經(jīng)前進預定的固定距離之后，實施對運動發(fā)生器的改變。例如，響應(yīng)于停止運動發(fā)生器的運動的觸發(fā)指令或信號，運動控制計算裝置可以在接收到觸發(fā)指令或信號后按壓頭已經(jīng)前進預定的固定距離之后或預定的固定時間延遲之后停止于運動發(fā)生器的運動。
[0412]示例性運動控制計算裝置可以包括但不限于可從Bosch Rexroth AG公司獲得的裝配有觸摸屏的Rexroth IndraControl VCP25計算機系統(tǒng)。
[0413]示例性實施例可以設(shè)置觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置，用于測量組裝過程期間施加的力和/或壓力以及用于基于力/壓力傳感器的輸出測量組裝過程期間按壓頭的位移。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以包括一個或多個輸入裝置，例如觸摸屏顯示裝置、鍵盤等，以允許使用者輸入或改變一個或多個觸發(fā)條件的具體內(nèi)容。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以包括一個或多個通信端口，例如，一個或多個網(wǎng)絡(luò)裝置端口，用于接收來自力傳感器的指令和/或數(shù)據(jù)。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以經(jīng)由有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接到力傳感器，所述有線或無線網(wǎng)絡(luò)包括但不限于TCP/IP協(xié)議組、以太網(wǎng)和其它網(wǎng)絡(luò)格式和協(xié)議。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以使用通信端口接收來自力傳感器的編碼為電信號(例如電壓信號)的數(shù)據(jù)和/或指令。
[0414]從力傳感器接收的數(shù)據(jù)和/或指令可以被觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置使用，以實時測量和監(jiān)控相關(guān)力值并且追蹤組裝過程的力曲線。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以監(jiān)控力曲線以檢測與觸發(fā)條件相關(guān)的一個或多個獨特力特征。當滿足或檢測到觸發(fā)條件或者當滿足或檢測到一些其它條件時，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以產(chǎn)生觸發(fā)指令或信號。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以使用通信端口來將觸發(fā)指令或信號發(fā)送到運動控制計算裝置以控制運動發(fā)生器的運動的一個方面。觸發(fā)指令或信號可以用于加速、減速、開始、停止或控制組裝過程期間運動發(fā)生器的運動。
[0415]觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以包括一個或多個輸出裝置，例如顯示裝置、打印機等，用于輸出一個或多個觸發(fā)條件的具體內(nèi)容、檢測到觸發(fā)條件或與組裝過程相關(guān)的任何其它信息。在示例性實施例中，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以輸出與組裝過程相關(guān)的原始數(shù)據(jù)，例如，產(chǎn)生的與插入距離和時間相關(guān)的力。在示例性實施例中，觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以確定和輸出與組裝過程相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如，在組裝過程期間實時顯示力曲線圖、組裝過程的其它圖像等。觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以輸出組裝過程期間從力傳感器接收到的實時數(shù)據(jù)或存儲在存儲裝置中的非實時數(shù)據(jù)。
[0416]在示例性實施例中，輸入裝置和輸出裝置可以被設(shè)置為一個一體的裝置，從而使得使用者可以在同一裝置上觀看或改變與觸發(fā)條件相關(guān)的任何參數(shù)。在另一示例性實施例中，輸入裝置和輸出裝置可以被設(shè)置為分離的裝置。
[0417]示例性觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以包括但不限于Kistler Grou公司制造的控制監(jiān)控器 CoMo View?。
[0418]圖77圖示示例性計算裝置1700的框圖，該計算裝置可以在示例性實施例中用作觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置和/或用作運動控制計算裝置。在示例性實施例中，運動控制計算裝置和觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以被 設(shè)置為同一計算裝置。在另一示例性實施例中，運動控制計算裝置和觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以被分別設(shè)置為分離的計算裝置。
[0419]在示例性實施例中，運動控制計算裝置和/或觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以被設(shè)置為與組裝系統(tǒng)一體形成。在另一示例性實施例中，運動控制計算裝置和/或觸發(fā)產(chǎn)生計算裝置可以被設(shè)置為與組裝系統(tǒng)分離。
[0420]計算裝置1700包括一個或多個計算機可讀介質(zhì)，用于存儲執(zhí)行示例性實施例的一個或多個計算機可讀指令或軟件。計算機可讀介質(zhì)可以包括但不限于一種或多種類型的硬件存儲器、非暫時性有形介質(zhì)等。例如，包括在計算裝置1700中的存儲器1706可以存儲用于執(zhí)行示例性實施例的計算機可讀指令或軟件。計算裝置1700可以包括處理器1702和一個或多個處理器1702’，用于執(zhí)行存儲在存儲器1706中的計算機可讀指令或軟件以及用于控制系統(tǒng)硬件的其它程序。處理器1702和處理器1702’可以各自是單核處理器或多核(1704和1704’)處理器。
[0421]在計算裝置1700中可以采用虛擬化技術(shù)，從而可以動態(tài)共享計算裝置中的基礎(chǔ)機構(gòu)和資源。可以設(shè)置虛擬機1714以處理在多個處理器上運行的過程，從而使得該過程表現(xiàn)為僅使用一個計算資源而不是多個計算資源。一個處理器也可以使用多個虛擬機。
[0422]存儲器1706可以包括計算機系統(tǒng)存儲器或隨機存取存儲器，諸如DRAM、SRAM、ED0RAM等。存儲器1706還可以包括其它類型的存儲器或其結(jié)合。
[0423] 使用者可以通過可以顯示一個或多個用戶界面1720或關(guān)于組裝過程的任何其它信息的視覺顯示裝置1718 (諸如計算機監(jiān)控器)與計算裝置1700相互作用。視覺顯示裝置1718還可以顯示示例性實施例的其它方面或元件。計算裝置1700可以包括其它I/O裝置，諸如鍵盤或多點觸摸界面1708以及定位裝置1710(例如鼠標)，用于接收來自使用者的輸入。鍵盤1708和定位裝置1710可以連接到視覺顯示裝置1718。計算裝置1700可以包括其它合適的常規(guī)I/O外設(shè)。計算裝置1700還可以包括存儲裝置1724，諸如硬盤驅(qū)動器、CD-ROM或其它計算機可讀介質(zhì)，用于存儲數(shù)據(jù)以及執(zhí)行示例性實施例的指令或軟件。
[0424]計算裝置1700可以包括網(wǎng)絡(luò)接口 1712，其被配置為經(jīng)由一個或多個網(wǎng)絡(luò)裝置1722通過各種連接方式連接到一個或多個網(wǎng)絡(luò)，例如，局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)或互聯(lián)網(wǎng)，所述連接方式包括但不限于，標準電話線、LAN或WAN鏈路(例如，802.11、Tl、T3、56kb、X.25)、寬帶連接(例如，ISDN、幀中繼、ATM)、無線連接、控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)，或以上任何或全部的一些結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)接口 1712可以包括內(nèi)嵌式網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、PCMCIA網(wǎng)絡(luò)卡、插件總線網(wǎng)絡(luò)適配器、無線網(wǎng)絡(luò)適配器、USB網(wǎng)絡(luò)適配器、調(diào)制解調(diào)器或適于將計算裝置1700連接到能夠通信和執(zhí)行本文描述的操作的任意類型的網(wǎng)絡(luò)的任何其它裝置。此外，計算裝置1700可以是任何計算機系統(tǒng)，諸如工作站、臺式計算機、服務(wù)器、筆記本電腦、掌上電腦或能夠通信并且具有足夠的處理器功率和存儲器容量來執(zhí)行本文所描述的操作的其它形式的計算或通訊裝置。
[0425]計算裝置1700可以運行任意合適的操作系統(tǒng)1716，諸如任意版本的Microsoft?Windows?操作系統(tǒng)、不同發(fā)布版本的Unix和Linux操作系統(tǒng)、用于Macintosh計算機的任意版本的MacOS?、任何嵌入式操作系統(tǒng)、任何實時操作系統(tǒng)、任何開源操作系統(tǒng)、任何專有操作系統(tǒng)、用于移動計算裝置的任意操作系統(tǒng)或能夠在計算裝置上運行并且執(zhí)行本文描述的操作的任何其它操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)1716可以以本機模式或仿真模式運行。
[0426]VI1.注射器與自動注射裝置外殼的組裝范例
下面的實驗示例與組裝注射器和自動注射裝置的外殼的示例性系統(tǒng)、裝置和方法相關(guān)。
[0427]A.第一組實驗
A.(i)概要
測試示例性注射器插入系統(tǒng)以基于力曲線確定系統(tǒng)是否能夠?qū)㈩A填充的注射器插入自動注射裝置外殼中至合適的深度。利用示例性插入臺根據(jù)力曲線控制插入過程，將三種示例性類型(第一類型，即類型1，第二類型，即類型2，以及第三類型，即類型3)的注射器插入自動注射器中至合適深度。
[0428]測試結(jié)果表示示例性注射器插入系統(tǒng)反復且可靠地將所有三個類型的注射器插入自動注射器中至合適的深度。確定了剛性針罩在近端帽中的角方向?qū)ψ⑸淦鞯牟迦氩淮嬖诳捎^察的影響。在一些示例性實施例中使用約2N的觸發(fā)力，結(jié)果是對于類型2注射器約7.89 mm (±0.09)的最佳插入深度，對于類型I注射器約8.06mm (±0.07)的最佳插入深度和對于類型3注射器約8.0Omm (±0.03)的最佳插入深度。同樣利用示例性插入臺將長度超過(+2 mm, - 5 mm)約81.8mm(± 1.3)的注射器長度規(guī)格的示例性注射器插入合適的深度，顯示示例性注射器插入過程的魯棒性取決于注射器的可變性、制造和處理的可變性以及材料的可變性。
[0429]A.(ii)實驗方法和結(jié)果
表1和2分別概括了在測試將示例性注射器插入示例性自動注射裝置外殼時使用的示例性儀器和裝置部件。
[0430]表1:在測試將示例性注射器插入示例性自動注射裝置外殼時使用的示例性儀器
【權(quán)利要求】
1.一種組裝用于形成自動注射裝置的部件的子組件的方法，所述方法包括: 協(xié)作地將自動注射裝置的第一部件聯(lián)接到自動注射裝置的第二部件； 檢測抵抗第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接而施加的一個或多個力； 當核實一個或多個檢測到的力滿足或不滿足一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)指令；以及 響應(yīng)于觸發(fā)指令而自動控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當在第一部件移動的第一預定距離內(nèi)第一檢測到的力匹配第一預定力范圍時產(chǎn)生觸發(fā)指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當在第一部件移動的預定距離范圍內(nèi)多個檢測到的力匹配預定力范圍時產(chǎn)生觸發(fā)指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當一個或多個檢測到的力匹配力曲線的預定特征時產(chǎn)生觸發(fā)指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述力曲線的預定特征是峰。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述力曲線的預定特征是谷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述觸發(fā)指令表示第一部件已經(jīng)到達相對于第二部件的期望位置，并且其中，控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接包括:` 終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 確定已經(jīng)朝向第二部件驅(qū)動第一部件一段預定距離；以及 減慢第一部件朝向第二部件的移動速率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當一個或多個檢測到的力低于一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)條件，表示位于第一部件和第二部件之間的偏置機構(gòu)缺失，并且其中，控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接包括: 終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接；以及 丟棄第一部件和第二部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當一個或多個檢測到的力高于一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)條件，表示位于第一部件和第二部件之間的偏置機構(gòu)與第一部件和第二部件未對齊，并且其中，控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接包括: 終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接；以及 丟棄第一部件、第二部件和偏置機構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，觸發(fā)指令表示第一部件與第二部件不適當?shù)亟M裝在一起，并且其中，控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接包括: 終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接；以及 丟棄第一部件和第二部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，觸發(fā)指令表示第一部件與第二部件適當?shù)亟M裝在一起，并且其中，控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接包括: 終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接；以及 提供適當?shù)亟M裝了第一部件和第二部件的指示。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該子組件是注射器外殼子組件，該第一部件是可展開以保護注射針頭的護罩，并且該第二部件是用于可移動地將注射器保持在自動注射裝置中的注射器托架。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進一步包括: 通過在將護罩協(xié)作地聯(lián)接到注射器托架之后部分地展開護罩來測試護罩的展開； 檢測部分展開護罩期間產(chǎn)生的一個或多個力；以及 基于部分展開護罩期間檢測到的一個或多個力，自動確定是否成功地展開了護罩。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該子組件是啟動機構(gòu)子組件，第一部件是活塞，并且第二部件是被配置為致動活塞的啟動主體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進一步包括: 檢測將活塞協(xié)作地聯(lián)接到啟動主體之后產(chǎn)生的一個或多個力；以及基于將活塞組裝到啟動主體之后檢測到的一個或多個力，測試活塞與啟動主體的不期望的脫離。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一部件是注射器組件，并且第二部件是外殼組件，注射器組件包括其外表面上的一個或多個結(jié)構(gòu)特征，外殼組件包括其內(nèi)表面上的摩擦點，并且其中，當注射器組件的一個或多個結(jié)構(gòu)特征被插入經(jīng)過外殼組件的摩擦點時產(chǎn)生一個或多個檢測到的力。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括: 提供注射器組件，所述注 射器組件包括: 用于保存治療劑的注射器主體，該注射器主體具有近端和遠端， 聯(lián)接到注射器主體的近端的針頭，以及 設(shè)置在針頭上并且聯(lián)接到注射器主體的近端以便保護性地覆蓋針頭的剛性針罩； 其中，所述一個或多個結(jié)構(gòu)特征被設(shè)置在剛性針罩的外表面上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括: 提供自動注射裝置的外殼組件，該外殼組件包括: 在近端和遠端之間延伸的外殼主體，該外殼主體包括用于容納注射器組件的注射器主體的內(nèi)孔，以及 聯(lián)接到外殼主體的近端的針帽，該針帽包括用于容納注射器組件的剛性針罩的內(nèi)孔； 其中，所述外殼組件中的摩擦點被設(shè)置在針帽的內(nèi)孔中。
20.一種組裝用于形成自動注射裝置的部件的子組件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 用于將自動注射裝置的第一部件協(xié)作地聯(lián)接到自動注射裝置的第二部件的組裝臺； 被配置為檢測抵抗第一部件到第二部件的協(xié)作組裝而施加的一個或多個力的力檢測機構(gòu)；以及 被編程為當核實一個或多個檢測到的力滿足或不滿足一個或多個預定力值時自動產(chǎn)生觸發(fā)指令的控制器； 其中，該組裝臺被配置為響應(yīng)于觸發(fā)指令而自動控制第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，該子組件是注射器外殼子組件，第一部件是可展開以保護注射針頭的護罩，并且第二部件是用于可移動地將注射器保持在自動注射裝置中的注射器托架。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，該組裝站進一步被配置為通過在將護罩組裝到注射器托架之后部分地展開護罩來測試護罩的展開，其中，力檢測機構(gòu)被進一步配置為檢測部分展開護罩期間產(chǎn)生的一個或多個力，并且其中，控制器進一步被編程為基于部分展開護罩期間檢測到的一個或多個力來確定是否成功地展開了護罩。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，該子組件是啟動機構(gòu)子組件，第一部件是活塞，并且第二部件是配置為致動活塞的啟動主體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，力檢測機構(gòu)被進一步配置為檢測將活塞組裝到啟動主體之后產(chǎn)生的一個或多個力，并且其中，控制器被進一步編程為基于將活塞組裝到啟動主體之后檢測到的一個或多個力測試活塞與啟動主體的不期望的脫離。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，該第一部件是注射器組件，并且第二部件是外殼組件，注射器組件包括其外表面上的一個或多個結(jié)構(gòu)特征，外殼組件包括其內(nèi)表面上的摩擦點，并且其中，當注射器組件的一個或多個結(jié)構(gòu)特征被插入經(jīng)過外殼組件的摩擦點時產(chǎn)生一個或多個檢測到的力。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述注射器組件包括: 用于保存治療劑的注射器主體，該注射器主體具有近端和遠端； 聯(lián)接到注射器主體的近端的針頭；以及 設(shè)置在針頭上并且聯(lián)接到注射器主體的近端以便保護性地覆蓋針頭的剛性針罩； 其中，一個或多個結(jié)構(gòu)特征被設(shè)置在剛性針罩的外表面上。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，所述外殼組件包括:` 在近端和遠端之間延伸的外殼主體，該外殼主體包括用于容納注射器組件的注射器主體的內(nèi)孔；以及 聯(lián)接到外殼主體的近端的針帽，該針帽包括用于容納注射器組件的剛性針罩的內(nèi)孔； 其中，外殼組件中的摩擦點被設(shè)置在針帽的內(nèi)孔中。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述觸發(fā)指令表示第一部件已經(jīng)到達相對于第二部件的期望位置，并且其中，組裝臺被配置為響應(yīng)于觸發(fā)指令而終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被進一步編程為確定已經(jīng)朝向第二部件驅(qū)動第一部件一段預定距離，并且其中，組裝臺被進一步配置為當驅(qū)動第一部件一段預定距離時減慢第一部件朝向第二部件移動的速率。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被編程為當一個或多個檢測到的力低于一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)條件，表示位于第一部件和第二部件之間的偏置機構(gòu)缺失，并且其中，所述組裝臺被進一步配置為響應(yīng)于觸發(fā)指令而終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接并且丟棄第一部件和第二部件。
31.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被編程為當一個或多個檢測到的力高于一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)條件，表示位于第一部件和第二部件之間的偏置機構(gòu)與第一部件和第二部件未對齊，并且其中，組裝臺被進一步配置為響應(yīng)于觸發(fā)條件而終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接并且丟棄第一部件、第二部件和偏置機構(gòu)。
32.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被編程為產(chǎn)生表示第一部件與第二部件未適當?shù)亟M裝在一起的觸發(fā)指令，并且其中，組裝臺被進一步配置為響應(yīng)于觸發(fā)指令而終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接并且丟棄第一部件和第二部件。
33.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被編程為表示第一部件與第二部件適當?shù)亟M裝在一起的觸發(fā)指令，并且其中，組裝臺被進一步配置為響應(yīng)于觸發(fā)指令而終止第一部件到第二部件的協(xié)作聯(lián)接并且提供適當?shù)亟M裝了第一部件和第二部件的指示。
34.一種組裝自動注射裝置的方法，所述方法包括: 將自動注射裝置的注射器組件插入自動注射裝置的外殼組件中，該注射器組件包括大于第二外徑的第一外徑，外殼組件的內(nèi)表面具有摩擦點； 檢測當注射器組件的第一外徑和第二外徑被插入經(jīng)過外殼組件中的摩擦點時產(chǎn)生的一個或多個力； 當一個或多個檢測到的力匹配一個或多個預定力值時產(chǎn)生觸發(fā)指令；以及 響應(yīng)于觸發(fā)指令而控制注射器組件向外殼組件中的插入。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，進一步包括: 提供注射器組件，所述注射器組件包括: 用于保存治療劑的注射器主體，該注射器主體具有近端和遠端， 聯(lián)接到注射器主體的近端的針頭，以及 設(shè)置在針頭上并且聯(lián)接到注射器主體的近端以便保護性地覆蓋針頭的剛性針罩。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法,其中，所述第一外徑對應(yīng)于從剛性針罩的外表面突起的第一特征。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述第一特征被設(shè)置在剛性針罩的遠端、鄰近注射器主體的近端。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一外徑對應(yīng)于從注射器主體的外表面突起的第一特征。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，所述第一特征被設(shè)置在注射器主體的近端。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進一步包括: 提供自動注射裝置的外殼組件，該外殼組件包括: 在近端和遠端之間延伸的外殼主體，該外殼主體包括用于容納注射器組件的注射器主體的內(nèi)孔，以及 聯(lián)接到外殼主體的近端的針帽，該針帽包括用于容納注射器組件的剛性針罩的內(nèi)孔； 其中，外殼組件的摩擦點被設(shè)置在針帽的內(nèi)孔中。
41.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，產(chǎn)生觸發(fā)指令包括: 使第一時刻產(chǎn)生的第一檢測到的力值匹配第一預定力值； 使第二較晚時刻產(chǎn)生的第二檢測到的力值匹配第二預定力值；以及 確定在注射器組件插入外殼組件的預定插入范圍內(nèi)檢測到第一檢測到的力值和第二檢測到的力值。
【文檔編號】A61M5/34GK103608053SQ201280023943
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月18日
【發(fā)明者】W.P.塞琴斯基, K.E.霍華德 申請人:艾伯維公司