电动注射器的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其是涉及一种电动注射器。


背景技术：

2.在治疗各种牙科疾病的过程中，有时会需要使用到麻醉剂，牙科麻醉过程中需要用到注射器，麻醉的过程是医生将麻醉剂装入注射器中，再把注射器的针头刺进患者牙龈，然后通过推动注射器的活塞杆，将麻醉剂缓缓注入患者的牙龈中，起到麻醉作用。
3.现有注射器可分为手动注射器和电动注射器，但是现有的电动注射器无法直观地指示麻醉剂的余量，不利于医生的注射操作。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电动注射器，能够直接以可视图像的形式将当前麻醉剂余量显示出来，由此医生能够直观地明确麻醉剂余量，有利于医生的注射操作。
5.第一方面，本实用新型提供一种电动注射器，包括马达、活塞杆、光电传感器和数据处理单元；
6.所述马达的输出轴的第一端和第二端均伸出马达壳；
7.所述活塞杆与所述输出轴的第一端传动连接，以在所述输出轴转动时带动所述活塞杆在初始位置和伸出位置之间作往复运动；
8.所述光电传感器和所述数据处理单元电连接，所述光电传感器用于向所述输出轴的第二端射出光线，并在接收到光线的情况下向所述数据处理单元发送第一信号，在未接收到光线的情况下向所述数据处理单元发送第二信号；
9.所述数据处理单元用于根据所述第一信号和所述第二信号的变换次数计算所述输出轴的转动圈数，并由所述转动圈数得到所述活塞杆的当前位置，进而根据所述当前位置和所述伸出位置之间的距离得到当前麻醉剂余量，最终将所述当前麻醉剂余量转化为可视图像。
10.在可选的实施方式中，所述电动注射器还包括旋转件，所述旋转件连接于所述输出轴的第二端，且能够随所述输出轴转动，其中，所述旋转件的表面设有呈所述输出轴的周向依次交替分布的反光区域和吸光区域，在所述光电传感器射出的光线照射至所述反光区域的情况下，所述光电传感器能够发出所述第一信号，在所述光电传感器射出的光线照射至所述吸光区域的情况下，所述光电传感器能够发出所述第二信号。
11.在可选的实施方式中，所述旋转件呈板状，并与所述输出轴垂直；
12.所述旋转件朝向所述马达壳的表面有所述反光区域和所述吸光区域，所述光电传感器位于所述旋转件和所述马达壳之间；或，
13.所述旋转件背向所述马达壳的表面有所述反光区域和所述吸光区域，所述光电传感器位于所述旋转件远离所述马达壳的一侧。
14.在可选的实施方式中，所述输出轴的第二端的外周面有呈周向交替设置的反光区
域和吸光区域，在所述光电传感器射出的光线照射至所述反光区域的情况下，所述光电传感器能够发出所述第一信号，在所述光电传感器射出的光线照射至所述吸光区域的情况下，所述光电传感器能够发出所述第二信号。
15.在可选的实施方式中，所述电动注射器还包括传动件，所述传动件包括：
16.螺杆，与所述输出轴的第一端连接；
17.螺母，与所述螺杆螺纹配合，并与所述活塞杆连接；
18.限位结构，相对于所述马达壳固定，用于在所述螺杆随所述输出轴转动时，限制所述螺母的转动，进而使得所述螺母带动所述活塞杆作往复运动；
19.所述数据处理单元用于根据所述转动圈数和所述螺母的螺距之积得到所述当前位置。
20.在可选的实施方式中，所述限位结构包括连接件，所述连接件与所述马达壳连接，且所述连接件设有沿所述输出轴的轴向延伸的滑槽，所述螺杆可转动地设置于所述滑槽，所述螺母滑动配合于所述滑槽，以通过所述滑槽限制所述螺母的转动。
21.在可选的实施方式中，所述连接件设有与所述滑槽相连通的穿孔，所述活塞杆滑动配合于所述穿孔，所述活塞杆套设于所述螺杆外。
22.在可选的实施方式中，所述电动注射器还包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件和所述第二检测件分别对应于所述螺杆的两端的位置，且所述第一检测件相对于所述第二检测件远离所述马达壳，所述第一检测件和所述第二检测件均与所述数据处理单元电连接；
23.在所述马达驱动所述活塞杆由所述初始位置向所述伸出位置移动的过程中，若所述第一检测件检测到所述螺母，则向所述数据处理单元发送伸出到位信号，所述数据处理单元用于在接收到所述伸出到位信号的情况下控制所述马达停止，以使所述活塞杆停于所述伸出位置；
24.在所述马达驱动所述活塞杆由所述伸出位置向所述初始位置移动的过程中，若所述第二检测件检测到所述螺母，则向所述数据处理单元发送回退到位信号，所述数据处理单元用于在接收到所述回退到位信号的情况下控制所述马达停止，以使所述活塞杆停于所述初始位置。
25.在可选的实施方式中，所述第一检测件为点触开关或霍尔传感器；
26.和/或，
27.所述第二检测件为点触开关或霍尔传感器。
28.在可选的实施方式中，所述数据处理单元包括：
29.控制器，用于接收所述第一信号和所述第二信号，并根据所述第一信号和所述第二信号的变换次数得到所述当前麻醉剂余量；
30.显示器，用于将所述当前麻醉剂余量以可视图像形式显示。
31.本实用新型实施例的电动注射器，在马达驱动活塞杆由初始位置逐渐向伸出位置移动时，活塞杆和极限位置的距离逐渐减小，相应麻醉剂余量也逐渐减少，由于光电传感器能够向输出轴的第二端射出光线，并在接收到光线的情况下向数据处理单元发送第一信号，在未接收到光线的情况下向数据处理单元发送第二信号，数据处理单元则能够根据第一信号和第二信号的变换次数计算输出轴的转动圈数，因此数据处理单元能够根据转动圈
数计算得到活塞杆的当前位置，进而根据当前位置和伸出位置之间的距离即可得到当前麻醉剂余量，并直接以可视图像的形式将当前麻醉剂余量显示出来，由此医生能够直观地明确麻醉剂余量，有利于医生的注射操作。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本实用新型实施例电动注射器的示意图；
34.图2为图1的爆炸视图；
35.图3为本实用新型实施例电动注射器的功能模块图；
36.图4为本实用新型实施例安装件、马达、旋转件和光电传感器的组合示意图；
37.图5为本实用新型实施例光电传感器的工作原理图。
38.图标：1-马达；10-马达壳；12-输出轴；14-联轴器；2-活塞杆；3-光电传感器；4-数据处理单元；40-控制器；42-显示器；5-安装件；6-传动件；60-螺杆；62-螺母；64-连接件；641-滑槽；643-穿孔；7-第一检测件；8-第二检测件；9-旋转件；90-反光区域；92-吸光区域。
具体实施方式
39.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
40.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
42.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
44.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设
置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
46.请参考图1至图3，本使用新型实施例提供了一种电动注射器，该电动注射器包括马达1、活塞杆2、光电传感器3和数据处理单元4；马达1的输出轴12的第一端和第二端均伸出马达壳10；活塞杆2与输出轴12的第一端传动连接，以在输出轴12转动时带动活塞杆2在初始位置和伸出位置之间作往复运动。光电传感器3和数据处理单元4电连接，光电传感器3用于向输出轴12的第二端射出光线，并在接收到光线的情况下向数据处理单元4发送第一信号，在未接收到光线的情况下向数据处理单元4发送第二信号。数据处理单元4用于根据第一信号和第二信号的变换次数计算输出轴12的转动圈数，并由转动圈数得到活塞杆2的当前位置，进而根据当前位置和伸出位置之间的距离得到当前麻醉剂余量，最终将当前麻醉剂余量转化为可视图像。
47.承上述，在马达1驱动活塞杆2由初始位置逐渐向伸出位置移动时，活塞杆2和极限位置的距离逐渐减小，相应麻醉剂余量也逐渐减少，由于光电传感器3能够向输出轴12的第二端射出光线，并在接收到光线的情况下向数据处理单元4发送第一信号，在未接收到光线的情况下向数据处理单元4发送第二信号，数据处理单元4则能够根据第一信号和第二信号的变换次数计算输出轴12的转动圈数，因此数据处理单元4能够根据转动圈数计算得到活塞杆2的当前位置，进而根据当前位置和伸出位置之间的距离即可得到当前麻醉剂余量，并直接以可视图像的形式将当前麻醉剂余量显示出来，由此医生能够直观地明确麻醉剂余量，有利于医生的注射操作。
48.另外，由于光的速度快，利用光传递来实现计数，传输速度快、效率高，而且计数精度也好。同时，光电传感器3的体积更小，安装更为方便，整体电动注射器的体积也可以更小，更加轻便。
49.通常而言，电动注射器有一筒体和安装件5，筒体有一注射出口，另一端则与安装件5相对固定设置，活塞杆2滑动配合于筒体内，活塞杆2的一端与输出轴12的第一端传动连接，活塞杆2的另一端与筒体的注射出口之间则用于储放麻醉剂。马达1则安装于安装件5上，由此能够驱动活塞杆2相对于筒体在初始位置和伸出位置之间移动，其中，在活塞杆2位于初始位置时，活塞杆2与注射出口的距离即为最大值，此时筒体内的麻醉剂的余量最大，在活塞杆2位于伸出位置时，活塞杆2与注射出口的距离几乎为零，此时筒体内几乎不存在麻醉剂，即麻醉剂余量几乎为零。
50.数据处理单元4包括控制器40和显示器42，控制器40可以是单片机，其用于接收第一信号和第二信号，并根据第一信号和第二信号的变换次数得到当前麻醉剂余量，并将当前麻醉剂余量发送至显示器42。显示器42则用于将当前麻醉剂余量以可视图像形式显示。其中，可视图像可以是数字形式或者柱形图，例如以百分比形式或进度条形式，即在活塞杆2位于初始位置时，显示器42显示为100％或满格进度条，在活塞杆2位于伸出位置时，显示器42显示为0％或空进度条。
51.输出轴12的第一端和活塞杆2的传动连接可以通过传动件6实现，该传动件6包括螺杆60、螺母62和限位结构。螺杆60与输出轴12的第一端通过联轴器14连接。螺母62与螺杆60螺纹配合，并与活塞杆2连接。限位结构相对于马达壳10固定，用于在螺杆60随输出轴12转动时，限制螺母62的转动，进而使得螺母62带动活塞杆2作往复运动。
52.其中，数据处理单元4用于根据转动圈数和螺母62的螺距之积计算得到活塞杆2的移动距离，进而得到活塞杆2的当前位置。
53.可选的，限位结构包括连接件64，连接件64与安装件5连接，由此实现连接件64与马达壳10的间接性连接，且连接件64设有沿输出轴12的轴向延伸的滑槽641，螺杆60可转动地设置于滑槽641，螺母62滑动配合于滑槽641，以通过滑槽641限制螺母62的转动。
54.由此，在马达1的输出轴12转动以驱动螺杆60转动时，由于滑槽641限制了螺母62的转动，且螺母62与滑槽641滑动配合，因此螺母62和螺杆60会发生相对转动，进而产生螺旋传动功能，将螺杆60的旋转运动转化为螺母62的直线运动，使得螺母62沿着滑槽641移动，由于滑槽641的延伸方向沿输出轴12的轴向，因此也使得螺母62带动活塞杆2沿输出轴12的轴向移动，进而能够实现活塞杆2在初始位置和伸出位置之间的往复移动。
55.连接件64设有与滑槽641相连通的穿孔643，活塞杆2滑动配合于穿孔643，并套设于螺杆60外，从而有一定的导向作用，进而更好地保证活塞杆2移动的稳定性。当然，也可以是在连接件64上设置一凹槽，活塞杆2滑动配合于该凹槽，也能够起到一定的导向作用。
56.为了准确控制马达1驱动活塞杆2在初始位置和伸出位置停止，因此电动注射器还包括第一检测件7和第二检测件8，第一检测件7和第二检测件8设置于连接件64上，且分别对应于螺杆60的两端的位置，且第一检测件7相对于第二检测件8远离马达壳10，第一检测件7和第二检测件8均与数据处理单元4电连接，即第一检测件7和第二检测件8均与控制器40电连接。
57.在马达1驱动活塞杆2由初始位置向伸出位置移动的过程中，若第一检测件7检测到螺母62，则向数据处理单元4的控制器40发送伸出到位信号，数据处理单元4的控制器40则用于在接收到伸出到位信号的情况下控制马达1停止，以使活塞杆2停于伸出位置。
58.在马达1驱动活塞杆2由伸出位置向初始位置移动的过程中，若第二检测件8检测到螺母62，则向数据处理单元4的控制器40发送回退到位信号，数据处理单元4的控制器40则用于在接收到回退到位信号的情况下控制马达1停止，以使活塞杆2停于初始位置。
59.对于第一检测件7和第二检测件8的种类本实施例中并不进行限制，例如可以是第一检测件7和第二检测件8均可以为点触开关，从而在螺母62碰到第一检测件7时，说明此时活塞杆2移动至伸出位置，在螺母62碰到第二检测件8时，说明此时活塞杆2移动至初始位置，而且，点触开关具有更强的抗干扰能力，能够耐腐蚀，寿命更长。当然，第一检测件7和第二检测件8还可以是接近开关，例如霍尔传感器，光电传感器等。
60.在本实施例中，电动注射器还包括旋转件9，旋转件9连接于输出轴12的第二端，且能够随输出轴12转动，其中，旋转件9的表面设有呈输出轴12的周向依次交替分布的反光区域90和吸光区域92，在光电传感器3射出的光线照射至反光区域90的情况下，反光区域90能够反射光线，从而光电传感器3能够接收到光线，以此发出第一信号，在光电传感器3射出的光线照射至吸光区域92的情况下，吸光区域92能够吸收光线，从而光电传感器3无法接收到光线，以此能够发出第二信号。其中，反光区域90可以直接镜面抛光形成，吸光区域92则可
以是涂覆吸光材料。
61.进一步的，请参考图4和图5，旋转件9呈板状，并与输出轴12垂直，从而降低马达1的负载，降低功耗。旋转件9朝向马达壳10的表面有反光区域90和吸光区域92，光电传感器3设置于安装件5，且位于旋转件9和马达壳10之间。
62.可以理解的是，吸光区域92和反光区域90的具体数量可以不做具体限制，只要两者数量相等即可，而对于存在多个吸光区域92的实施例中，各吸光区域92的面积以及各反光区域90之间的面积也不做具体限定，当旋转件9随着输出轴12的转动而转动时，输出轴12每旋转一圈就会发生多次持续时间不等、间隔时间不等的光反射，单片机就会收到来自光电传感器3的多次时间不等，且交替出现的第一信号和第二信号，当第一信号和第二信号呈周期出现时，每一个周期即表明输出轴12和旋转件9旋转一圈所用的时间。
63.当然，也可以是旋转件9背向马达壳10的表面有反光区域90和吸光区域92，光电传感器3设置于安装件5，且位于旋转件9远离马达壳10的一侧。
64.另外，还可以是将旋转件9做成圆板状，旋转件9的外周侧面设置呈周向交替分布的吸光区域92和反光区域90。
65.而在另一个实施例中，还可以是输出轴12的第二端的外周面有呈周向交替设置的反光区域90和吸光区域92，在光电传感器3射出的光线照射至反光区域90的情况下，光电传感器3能够发出第一信号，在光电传感器3射出的光线照射至吸光区域92的情况下，光电传感器3能够发出第二信号。
66.需要说明的是，上述举例是以反射式光电传感器3来实现输出轴12转动圈数的计数，可以理解的是，在一些实施例中，还可以是利用对射式光电传感器3来实现，例如，可以是在旋转板上设置多个通孔，将光电触感器的发射端和接收端分别设置于旋转板的两侧，由此当旋转板旋转至通孔的两端分别与发射端和接收端对应时，发射端射出的光线能够被接收端接收，由此光电传感器3向控制器40发出第一信号，否则发出第二信号。
67.综上，本实用新型实施例的电动注射器，能够直接以可视图像的形式将当前麻醉剂余量显示出来，由此医生能够直观地明确麻醉剂余量，有利于医生的注射操作。
68.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。