專利名稱：機電步進微量自動注射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種將介質(zhì)輸入人體的裝置，特別涉及一種便攜式可用于糖尿病人的自動定時定量向人體輸送胰島素的或用于其他疾病的自動定時定量向人體輸送其他藥液的機電步進微量自動注射裝置。
本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是它包括有一殼體、在殼體內(nèi)固裝有由微處理器及外圍電路和輸入按鍵及LED/LCD指示面板組成的電控部件、儲液注射部件和電池，由按鍵輸入的控制信號輸出到微處理器并在指示面板LED/LCD顯示，它還包括有在殼體內(nèi)固裝的發(fā)條盒、由發(fā)條盒驅(qū)動的齒輪傳動機構(gòu)、由微處理器控制使齒輪傳動機構(gòu)微量進給的步進控制部件并進而推進與其連動的儲液注射部件定量輸出儲液以及由齒輪傳動機構(gòu)驅(qū)動在殼體面板顯示發(fā)條盒的發(fā)條機械儲能狀態(tài)、藥液進給狀態(tài)、儲液注射部件儲液狀態(tài)的機械指示部件。
本實用新型還可以采用如下技術(shù)措施儲液注射部件為直推式注射器。
所述步進控制部件包括有步進爪、外周帶有突出齒的步進輪及由微處理器控制的電磁鐵，步進爪的前后兩個爪對步進輪的突出齒以釋放使步進輪旋轉(zhuǎn)再由步進輪后續(xù)齒將步進爪復(fù)位的方式彼此相互嚙合。
齒輪傳動機構(gòu)包括有一相互嚙合的變速齒輪組和一直線推進機構(gòu)，直線推進機構(gòu)包括有一齒輪和與此齒輪嚙合的齒條；變速齒輪組的第一級齒輪的軸與發(fā)條盒驅(qū)動軸固連，變速齒輪組中的一級齒輪與直線推進機構(gòu)的齒輪相互嚙合。
直線推進機構(gòu)的齒條與直推式注射器的推進桿固連。
變速齒輪組的最后一級齒輪與步進輪嚙合。
機械指示部件包括有在殼體指示面板上表示藥液儲量的藥液指針，此藥液指針與直推式注射器的推進桿固連。
機械指示部件包括有在殼體指示面板上表示藥液進給狀態(tài)的藥液進給指示盤，此藥液進給指示盤的指針軸與步進輪的軸固連機械指示部件包括有在殼體指示面板上表示發(fā)條盒機械儲能狀態(tài)的發(fā)條機械儲能指示盤，此發(fā)條機械儲能指示盤的指針軸與變速齒輪組的第一級齒輪軸固連。
本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是因為應(yīng)用發(fā)條盒這種機械儲能原理，采用特殊的步進控制傳動機構(gòu)，具備機電結(jié)合的輸入與指示功能，系統(tǒng)由微處理器控制，運用電子技術(shù)與精密機械設(shè)計技術(shù)合理分擔(dān)各項功能，從而大大降低了成本，方便使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其特點是1.采用發(fā)條儲能作為儲液注射部件的動力源，具有轉(zhuǎn)矩大，儲能時間長，動作可靠。2.利用步進控制技術(shù)，精確保證每次進給量。3.采用機械指示方式，簡單直觀，檢測方便。4.選用先進的節(jié)電型PIC微處理器，降低電能消耗以適應(yīng)各種電池。整機功能安排合理，成本低廉，有利于向廣大工薪階層推廣應(yīng)用。
圖4是本實用新型的電氣控制原理圖。
如圖3所示，機械傳動機構(gòu)是由彼此嚙合總傳動比為1∶36的三個齒輪組成的齒輪組11，齒輪組11的最后一個齒輪與外周帶有突出齒的步進輪12相嚙合，而帶有前后兩個爪鉤的步進爪13與步進輪12的外周突出齒相互嚙合，步進爪13的爪柄由于被微處理器控制的電磁鐵14的有磁而吸附繞軸轉(zhuǎn)動，使步進輪12前進一步和隨后電磁鐵14的失磁同時向前轉(zhuǎn)動的步進輪的后一個齒則又使步進爪13復(fù)位的原理實現(xiàn)步進工作。而齒輪組11的中間一個齒輪與直線推進機構(gòu)的齒輪15嚙合，直線推進機構(gòu)齒輪15與直線推進機構(gòu)的齒條4嚙合，直線推進機構(gòu)的齒條4與直推式注射器3的注射推進桿固定連接。齒輪組11的總傳動比也可以為1∶45、1∶60等也就是可在1∶36-60范圍內(nèi)。
如圖4所示，本發(fā)明的電控部件包括有微處理器PIC16F86、電阻R1-R12、電容C1、C2、發(fā)光二極管LED1-8、按鈕開關(guān)SW1、SW2、3伏電池B、三極管BG、二極管D、4MHz晶體振蕩器OSC、其中R1、R2、R3分別為3.3K、27K、27K，R4-R11分別為180Ω，R12為500Ω，C1、C2分別為18P，電磁鐵14的繼電器線圈REL。由按鍵SW1、SW2輸入的信號通過微處理器PIC輸出到LED/LCD顯示屏6顯示，并控制繼電器線圈REL使電磁鐵14動作。
在使用本發(fā)明時是由人工上緊發(fā)條盒2的發(fā)條，發(fā)條盒2的主軸驅(qū)動齒輪組11的第一級齒輪，再通過齒輪組11的適當(dāng)傳動比，由齒輪組11的最后一級齒輪與步進輪12相互嚙合，由步進輪12控制傳動機構(gòu)步進工作。而齒輪組11的中間一個齒輪與直線推進機構(gòu)的齒輪15嚙合并進一步使與直線推進機構(gòu)齒輪15嚙合的直線推進機構(gòu)的齒條4作直線運動，并同時帶動直推式注射器3的注射推進桿作直線推進而將藥液注射進人體。每次藥液注射量由步進輪12的轉(zhuǎn)動進給量多少來決定。即由微處理器控制電磁鐵14的有磁的頻率即可控制了注射器的藥液注射量。另外，由齒輪組11第一級齒輪的主軸與發(fā)條機械儲能指示盤8的指針軸固定連接從而可顯示發(fā)條儲能情況，步進輪13的輪軸與藥液進給指示盤7的指針軸同軸以指示藥液進給狀態(tài)，直推式注射器3的注射推進桿與藥液量指示指針10固定連接指示直推式注射器3內(nèi)的藥液儲量情況，這樣以機械指示部件顯示了本實用新型的工作狀態(tài)。
此外，儲液注射部件除了可采用上述直推式注射器3以外還可應(yīng)用蠕動泵、脈沖管道泵和螺旋泵等其他形式作為儲液注射部件的泵體結(jié)構(gòu)。齒輪傳動機構(gòu)的齒輪組11也可采用2-10級齒輪傳動系統(tǒng)，并且也可直接用齒輪傳動機構(gòu)的其他齒輪軸輸出驅(qū)動力。步進控制部件也可采用棘輪機構(gòu)、馬氏機構(gòu)或擒縱機構(gòu)等。藥液量指示指針10也可采用旋轉(zhuǎn)指針式結(jié)構(gòu)。另外，也可由齒輪組11的最后一級齒輪軸與進給指示盤7的指針軸固連以指示藥液進給狀態(tài)；也可以齒條4與藥液量指示指針10固定連接指示直推式注射器3內(nèi)的藥液儲量情況。
權(quán)利要求1.一種機電步進微量自動注射裝置，它包括有一殼體、在殼體內(nèi)固裝有由微處理器及外圍電路和輸入按鍵及LED/LCD指示面板組成的電控部件、儲液注射部件和電池，由按鍵輸入的控制信號輸出到微處理器并在指示面板LED/LCD顯示，其特征在于還包括有在殼體內(nèi)固裝的發(fā)條盒、由發(fā)條盒驅(qū)動的齒輪傳動機構(gòu)、由微處理器控制使齒輪傳動機構(gòu)微量進給的步進控制部件并進而推進與其連動定量輸出儲液的儲液注射部件以及由齒輪傳動機構(gòu)驅(qū)動在殼體面板顯示發(fā)條盒的發(fā)條機械儲能狀態(tài)、藥液進給狀態(tài)、儲液注射部件儲液狀態(tài)的機械指示部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機電步進微量自動注射裝置，其特征在于儲液注射部件為直推式注射器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機電步進微量自動注射裝置，其特征在于所述步進控制部件包括有步進爪、外周帶有突出齒的步進輪及由微處理器控制的電磁鐵，步進爪的前后兩個爪對步進輪的突出齒以釋放使步進輪旋轉(zhuǎn)再由步進輪后續(xù)齒將步進爪復(fù)位的方式彼此相互嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機電步進微量自動注射裝置，其特征在于齒輪傳動機構(gòu)包括有一相互嚙合的變速齒輪組和一直線推進機構(gòu)，直線推進機構(gòu)包括有一齒輪和與此齒輪嚙合的齒條變速齒輪組的第一級齒輪的軸與發(fā)條盒驅(qū)動軸固連，變速齒輪組中的一級齒輪與直線推進機構(gòu)的齒輪相互嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的機電步進微量自動注射裝置，其特征在于直線推進機構(gòu)的齒條與直推式注射器的推進桿固連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的機電步進微量自動注射裝置，其特征在于變速齒輪組的最后一級齒輪與步進輪嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機電步進微量自動注射裝置，其特征在于機械指示部件包括有在殼體指示面板上表示藥液儲量的藥液指針，此藥液指針與直推式注射器的推進桿固連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的機電步進微量自動注射裝置，其特征在于機械指示部件包括有在殼體指示面板上表示藥液進給狀態(tài)的藥液進給指示盤，此藥液進給指示盤的指針軸與步進輪的軸固連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的機電步進微量自動注射裝置，其特征在于機械指示部件包括有在殼體指示面板上表示發(fā)條盒機械儲能狀態(tài)的發(fā)條機械儲能指示盤，此發(fā)條機械儲能指示盤的指針軸與變速齒輪組的第一級齒輪軸固連。
專利摘要本實用新型涉及一種用于疾病治療的機電步進微量自動注射裝置。包括有一殼體、在殼體內(nèi)固裝的由微處理器及外圍電路和輸入按鍵及LED/LCD指示面板組成的電控部件、儲液注射部件和電池，它還包括有發(fā)條盒、由發(fā)條盒驅(qū)動的齒輪傳動部件、由微處理器控制使齒輪傳動部件微量進給的步進控制部件和機械指示部件。由于采用了發(fā)條盒作為儲液注射部件的能源，具有轉(zhuǎn)矩大，儲能時間長，動作可靠和特殊的步進控制傳動機構(gòu)保證每次進給量，以及選用先進的節(jié)電型PIC微處理器，降低電能消耗以適應(yīng)各種電池使整機功能安排合理，運用電子技術(shù)與精密機械設(shè)計技術(shù)合理分擔(dān)各項功能，成本低廉，并且采用機械指示，簡單直觀，檢測方便有利于推廣應(yīng)用。
文檔編號A61M5/00GK2579434SQ0228862
公開日2003年10月15日 申請日期2002年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者馮筠蓀, 林隆正, 曹盛明 申請人:馮筠蓀, 林隆正, 李博