王清艷　張平

摘 要：目前，胰島素筆式注射針的組裝在整個行業(yè)中普遍處于人工操作或半自動操作狀態(tài)，生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高。而且，人工檢測在成品中難免會出現(xiàn)毛刺、堵塞的針管、空針、缺少大帽、缺少小帽及缺少包裝紙等問題，難以滿足大批量生產(chǎn)和企業(yè)現(xiàn)代化管理的要求。為此，設(shè)計了一種胰島素筆式注射針自動化組裝機，以滿足市場的大量需求。胰島素筆試針自動組裝機包括上針座板塊、上針管板塊 、上針板塊、上膠板塊、烘干板塊 、檢堵和檢毛刺板塊、上硅油板塊 、上小帽板塊、上大帽板塊、包裝板塊等10部分，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)速度快、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，同時結(jié)合人機界面技術(shù)，實現(xiàn)了控制過程的智能化和控制參數(shù)的可視化。通過生產(chǎn)實際運行證明，該組裝機生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、價格低廉，生產(chǎn)效率與手工裝配相比大大提高。

關(guān)鍵詞：胰島素筆式注射針；自動化組裝；胰島素筆試針包裝

隨著社會經(jīng)濟條件的改善，糖尿病發(fā)病率逐年增高。目前，能有效抑制糖尿病主要還是胰島素，胰島素是一種蛋白質(zhì)，口服可被胃酸和腸道的蛋白酶破壞，所以目前只能用注射的方法，通常采用皮下注射。而胰島素筆式注射器由于注射計量準確，操作簡單，攜帶使用方便，而成為糖尿病患者常用注射工具。筆式胰島素注射器每次注射前都要更換新的針頭即筆試注射針，因此，胰島素筆試針具有極大的市場空間。然而，國內(nèi)在胰島素筆式針生產(chǎn)上，大部分還是靠人工或半自動檢測或組裝，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，而且人工檢測在成品中難免會出現(xiàn)毛刺、堵塞的針管、空針、缺少大帽、缺少小帽及缺少包裝紙等問題，使國內(nèi)廠家在國內(nèi)外市場上喪失競爭優(yōu)勢。為解決以上問題，筆者設(shè)計一種胰島素筆試針自動化組裝系統(tǒng)，現(xiàn)介紹如下：

1胰島素筆式針結(jié)構(gòu)設(shè)計

胰島素筆式針由針座，針管，小帽，大帽和包裝紙五部分構(gòu)成，針座和針管用UV或環(huán)氧樹脂膠水固定，為提高針尖穿刺力同時降低穿刺阻力，針管必須要涂上硅油。包裝紙上涂有膠水，通過熱吻合技術(shù)來對胰島素筆試針大帽進行密封，胰島素筆式針結(jié)構(gòu)，見圖1。

2 胰島素筆試針組裝機結(jié)構(gòu)和功能

2.1胰島素筆試針組裝機結(jié)構(gòu)

胰島素筆試針組裝機包括九部分結(jié)構(gòu)，機架上設(shè)有傳送帶，傳送帶沿物料輸送方向上依次包括有上針座板塊、上針管板塊、上針板塊、上膠、烘干板塊、檢堵和檢毛刺板塊、上硅油板塊、上小帽板塊、上大帽板塊、包裝板塊等10部分，胰島素筆試針組裝機結(jié)構(gòu)圖，見圖2。

2.2控制工作流程

控制工作流程圖，見圖2。

3 胰島素筆試針組裝機各部分功能及工作原理

（1）上針座板塊 通過刮料機構(gòu)（或震動盤）將胰島素筆試針針座刮起并水平排放到輸送平臺。

（2）上針管板塊 通過重量作用，將針管套在針座上。上針管機構(gòu)包括用于放置針管的置針部，傳送帶上方設(shè)有進針部，進針部由左右兩塊進針板貼合而成，進針板上垂直設(shè)有上大下小的錐形進針孔，置針部上設(shè)有用于放置針管的凹槽，置針部與上針管機構(gòu)之間活動連接，置針部包括水平放置針管的第一位置及傾斜使凹槽內(nèi)針管滑落至進針板的錐形進針孔內(nèi)的第二位置。

（3）上膠板塊 通過上膠盤上的浸膠裝置使針固定在針座上。上膠機構(gòu)包括支架與安裝在支架上的上膠盤，上膠盤通過電機帶動旋轉(zhuǎn)，上膠盤上設(shè)有浸膠裝置，浸膠裝置上設(shè)有浸膠槽，浸膠槽內(nèi)涂有膠水，上膠盤插入浸膠槽內(nèi)，上膠盤與傳送帶上的針座接觸配合。

（4）烘干板塊 用于烘干針和針座上的膠水。烘干板塊通過市場UV烘干機，實現(xiàn)烘干快。

（5）針管檢測板塊 通過傳感器針管檢堵、無針、毛刺和歪針等。

①針管檢堵及有無針檢測 針管堵塞自動檢測機構(gòu)包括檢測套管，檢測套管中間設(shè)有通氣孔，檢測套管上端還設(shè)有出氣裝置，出氣裝置與檢測套管連接，傳送帶底部還設(shè)有每個針管傳感器，檢測有無針管及內(nèi)氣流。如果是廢品，立即剔除，并通知下面板塊，在工裝條該廢品位置不要下料。

②毛刺及歪針檢測 通過光纖傳感器檢測針管毛刺及上歪針，如果是廢品，立即剔除，并通知下面板塊，在工裝條該廢品位置不要下料。也可使用基恩士等傳感器，通過微處理，讓針管在計算機圖形逼真顯示，整合和集成各類相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對產(chǎn)品檢測的智能化，毛刺及歪針可視化檢測，見圖4。

（6）上硅油板塊 通過伸縮液壓桿實現(xiàn)垂直升降功能，夾緊部夾緊針管實現(xiàn)的上硅油處理。上硅油機構(gòu)包括浸油部，浸油部上還設(shè)有伸縮液壓桿，浸油部通過伸縮液壓桿實現(xiàn)垂直升降功能，浸油部前端設(shè)有夾緊部，所述的浸油部內(nèi)設(shè)有進油管，浸油部通過進油管通入硅油，夾緊部夾緊針管實現(xiàn)的上硅油處理。

（7）上小帽板塊 通過刮料機構(gòu)將小帽刮起并水平排放到輸送平臺。并用壓力壓緊小帽和針座，并檢測有沒有沒有上小帽，如果是沒有小帽，立即剔除，并通知下面板塊，在工裝條該廢品位置不要下料。

（8）上大帽板塊 通過刮料機構(gòu)將大帽刮起并水平排放到輸送平臺。通過刮料機構(gòu)將胰島素筆試針大帽刮起并水平排放到輸送平臺。并用壓力壓緊大帽和針座，并檢測有沒有沒有上大帽，如果是沒有大帽，立即剔除，并通知下面板塊，在工裝條該廢品位置不要下料。

（9）熱吻包裝板塊 通過包裝紙壓紋切割裝置以及包裝紙熱吻貼合裝置包裝胰島素筆試針。熱吻包裝機構(gòu)包括依次設(shè)置的進料輥筒、包裝紙壓紋切割裝置以及包裝紙熱吻貼合裝置，進料輥筒與包裝紙壓紋切割裝置之間通過若干輥筒連接。

包裝紙壓紋切割裝置包括刀具支架，刀具支架上設(shè)有刀具壓板，刀具壓板上設(shè)有若干按壓刀頭，刀具壓板上設(shè)有液壓桿，刀具壓板通過液壓桿按壓在包裝紙上切割出所需的輪廓，包裝紙熱吻貼合裝置包括熱壓板支架，熱壓板支架上設(shè)有可升降的熱壓板，熱壓板上設(shè)有與包裝紙上切割出輪廓適配的熱壓頭，熱壓板上設(shè)有伸縮桿，熱壓板通過伸縮桿實現(xiàn)升降按壓包裝紙上的輪廓的功能。并有安裝有胰島素筆試針有無包裝紙，如果是廢品，立即剔除。

4 優(yōu)點

（1）該系統(tǒng)具有自動檢測功能，能實現(xiàn)針管毛刺檢測、針管堵塞檢測、無針檢測、無小帽檢測、無大帽檢測以及包裝無貼紙檢測。

（2）具有友好的人機界面，可實時對設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備控制、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。

（3）胰島素筆式針組裝速度高（設(shè)計速度 12000/hour）、 調(diào)速范圍寬，以適應(yīng)不同尺寸（29G，30G，31G，32G） 工藝的產(chǎn)品。

參考文獻：

[1]王宇真，呂風(fēng)民.中國執(zhí)業(yè)藥師[J]胰島素筆芯、筆式注射器及筆式注射針產(chǎn)品標準問題初探，2009（3）：13-14.

[2] 羅從杰，楊小紅，廖菁. 研究探討提高大氣式家用燃氣灶具熱效率的方法[J]. 能源研究與管理. 2010（02）

本文系溫州市科技計劃項目（Y20150090）