(57)【要約】キャニスタを吸入器アクチュエータデバイスに挿入するための装置であって、当該装置は、キャニスタがアクチュエータデバイスに対して移動する際にキャニスタとアクチュエータデバイスとの間の反力を測定するように構成された力センサを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャニスタを吸入器アクチュエータデバイスに挿入するための装置であって、
前記装置は、
吸入器アクチュエータデバイス支持部材を前記装置の第１端に備え、
キャニスタを、前記アクチュエータデバイスに対して移動せしめかつ前記アクチュエータデバイスの開口端に導入せしめるように構成された挿入デバイスを第２端に備え、
前記装置は、さらに、
前記キャニスタが前記アクチュエータデバイスに対して移動する際に前記キャニスタと前記アクチュエータデバイスとの間の反力を測定するように構成された力センサを備える、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記力センサから入力を受けかつ測定された反力をキャニスタ／アクチュエータデバイスの組合せに対する所定の反力限界と比較するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラは、信号を出力して、及び／又は、データを記録または出力して、所定の反力に一致したまたは所定の反力を超えたことを示すように構成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記コントローラは、複数の所定の反力限界を備え、そして、ユーザが前記複数の所定の反力限界から選択できるようにするセレクタを備える、請求項２または請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の反力限界の第１反力限界は、約２０Ｎであり、前記複数の反力限界の第２反力限界は、約３０Ｎである、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記コントローラは、所定の反力に達するまたは所定の反力を超えると、信号を出力して前記挿入デバイスの移動を防止するように構成されている、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記挿入デバイスは、前記キャニスタが所定の距離まで前記キャニスタ内へ移動されるように制御される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記所定の距離は、前記キャニスタの定量バルブのステムの遠位端が前記アクチュエータデバイスのステムブロックのステム受容チャネル内に位置されるようになっている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記力センサは、前記挿入デバイスと、移動力を前記キャニスタに適用するように構成された前記装置の一部分との間に位置されている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記力センサは、圧電式の力センサである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、測定された反力を前記所定の反力限界に関して連続的に処理し、かつ、前記挿入デバイスの移動を制御して測定された反力を前記反力限界未満に維持するように、構成されている、請求項２から請求項１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記挿入デバイスは、空圧駆動シリンダである、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記挿入デバイスは、前記キャニスタを前記アクチュエータデバイスに対して異なる速度で移動させることができる、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記挿入デバイスは、第１速度で作動して前記キャニスタを前記作動デバイスに向けて運び、そして、前記キャニスタのステムが前記作動デバイスのステム受容チャネル内を移動する際には第２速度で作動する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記キャニスタは、定量吸入器キャニスタであり、前記作動デバイスは、定量吸入器作動デバイスである、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
エアロゾル吸入器組立装置であって、
吸入器作動デバイスを支持するように構成された第１部と、
エアロゾルキャニスタを支持するように構成された第２部と、を備え、
前記装置は、前記エアロゾルキャニスタを、前記吸入器作動デバイス内にある組立位置内へ移動させるように構成されており、
前記エアロゾルキャニスタが移動される際、前記作動デバイスと前記キャニスタとの間の反力が測定される、ことを特徴とする装置。
【請求項１７】
キャニスタをキャニスタ作動デバイス内に挿入する方法であって、
キャニスタをキャニスタ作動デバイスの開口端内へ移動せしめ、同時に、前記キャニスタと前記キャニスタ作動デバイスとの間の反力を測定するステップを備える、ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
測定された反力を、キャニスタ／アクチュエータデバイスの組合せに対する所定の反力限界と比較するステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、信号を出力して、及び／又は、データを記録または出力して、所定の反力に一致したまたは所定の反力を超えたことを示すように構成されている、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記コントローラは、所定の反力に達するまたは所定の反力を超えると、信号を出力して前記キャニスタの移動を防止するように構成されている、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記所定の反力に達するまたは前記所定の反力を超えると、前記キャニスタが自動的に取り除かれる、ことを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
反力が、前記キャニスタの作動力及び／又はアクチュエータ／デバイスの組合せに対する所定の反力限界に達する、または、前記キャニスタの作動力及び／又はアクチュエータ／デバイスの組合せに対する所定の反力限界を超えると、前記アクチュエータが自動的に取り除かれる、ことを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記コントローラは、測定された反力を前記所定の反力限界に関して連続的に処理し、かつ、前記キャニスタの移動を制御して測定された反力を反力限界未満に維持するように構成されている、請求項１８または請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
図６を参照してここに実質的に記載された装置。
【請求項２５】
ここに実質的に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定量吸入器を組み立てるための装置および方法に関する。特に、本発明は、（薬剤が充填されている）エアロゾルキャニスタを組み立てて吸入デバイスにすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
定量吸入器（ＭＤＩｓ）は、薬剤を、患者による吸入を通じて肺内に投与するために、患者に一般的に用いられている。ＭＤＩｓが用いられる典型的な状況は、喘息の治療である。
【０００３】
ＭＤＩｓは、一般的に２つの構成部品を備える：アクチュエータデバイスとエアロゾルキャニスタである。
【０００４】
アクチュエータは、薬剤を受ける患者の口に挿入されうるノズルを有する手持ちのデバイスの形式である。薬剤は、プロペラントと特定の薬剤または製剤とを含んだエアロゾルキャニスタから送達される。プロペラントは、デバイスの作動の際に薬をキャニスタから吐出させるように機能する。
【０００５】
装置の作動は、一般的に、バルブを開けて１用量の薬剤をアクチュエータ内にそして患者による吸入のためにノズルを通るように放出するキャニスタの端にあるステムの圧迫によって達成される。
【０００６】
ＭＤＩデバイスに関連する製造公差は厳しい。例えば、作動バルブの信頼できる動作を確実にするために、キャニスタの移動および整列は、バルブへの損傷、及び／又は、加圧されたキャニスタからの薬剤の意図しない作動を防止するように慎重に制御されなければならない。典型的には、定量バルブのステムの３ｍｍ以上の押下げにより、装置が作動することとなる。
【０００７】
また、キャニスタのステムが挿入され位置されるアクチュエータのチャネルは、ステムの周りにきっちりと位置されて、薬剤が漏れて、キャニスタ本体に引き返す、また、アクチュエータから離れるのを防止する。このバルブステム／アクチュエータチャネルの嵌合いは、ステムをアクチュエータに挿入するための“押す”力を必要とする。押す力が、組立ステップの間に大きすぎると、ステムが押し下がり、１用量の薬剤を加圧されたキャニスタから作動させることとなる。
【０００８】
上述のとおり、これ、および、他の技術的な要求は、アクチュエータとキャニスタとの部分的組立体の幾何形状に関する厳しい公差によって達成される。
【０００９】
ＭＤＩデバイスを低コストで配送することができるようにするために、高速度の製造、充填、および梱包が要求され、しかも薬剤の不慮の放出及び／又は加圧されたキャニスタのバルブステムまたはアクチュエータへの損傷を回避するように各ステップが慎重に制御されなければならない。
【００１０】
さらに、発明者らは、アクチュエータの通路およびノズルへの薬剤のわずかな配送前の放出でさえもＭＤＩの閉塞をもたらしうることを確認した。これは、製造と使用との間のタイムラインが数ヶ月や数年であることがあり、かつ、薬剤が長期に渡って大気へさらされるとアクチュエータノズル内で硬化する傾向にあるからである。これは、アクチュエータノズルが清掃されないかぎり、製品を患者への配送後に使用できない状態にする。
【００１１】
製造工程の主要なステップは、充填されて加圧されたキャニスタをアクチュエータに挿入して、梱包および患者への配送の準備が整った状態にすることである。
【００１２】
キャニスタのアクチュエータ内への正確な整列および配置を達成することは、従来、上述した組立中の不慮の作動の問題を防止するスプリングクラッチ機構を用いてなされている。しかしながら、発明者らは、所望の正確性を達成可能であり、製造環境への薬剤の放出のリスクを回避し、しかも、同時に、極端に高い製造速度を実現可能である装置および方法を確立した。
【発明の概要】
【００１３】
ここで開示された発明の第１態様によれば、キャニスタを吸入器アクチュエータデバイスに挿入するための装置が提供され、前記装置は、吸入器アクチュエータデバイス支持部材を当該装置の第１端に備え、キャニスタをアクチュエータデバイスに対して移動せしめかつ前記アクチュエータデバイスの開口端に導入せしめるように構成された挿入デバイスを第２端に備え、前記装置は、キャニスタがアクチュエータデバイスに対して移動する際にキャニスタとアクチュエータデバイスとの間の反力を測定するように構成された力センサをさらに備える。
【００１４】
キャニスタのステムを、吸入デバイスの“ステムブロック”と称されるものに形成された対応するステム受容チャネル内に位置させることによって、キャニスタは、吸入始動デバイスに固定される。軽い圧入は、キャニスタステムの外壁をチャネルの内壁に固定してキャニスタをデバイス内に位置させかつ保持する。
【００１５】
アクチュエータステムブロック内に挿入されているキャニスタの押す力を同時に測定することは多数の利点を提供する。
【００１６】
例えば、反力または抵抗力は、キャニスタステムがチャネル内に押し入れられる際に発生され、そして、発明者らは、反力を測定することが、好適に、過度の挿入力を経験したキャニスタの特定を可能にし、そして、それらの自動的な取除きを可能にすることを、確立した。
【００１７】
キャニスタは、特定の始動力、即ち、ステムに適用されてステムを押し下げ、それによってバルブを作動させて１用量の薬剤を放出させるために必要な力、を有するように設計されている。反力が所定の力より大きければ、これは、組立てステップに問題があることを示すであろう。１つの原因は、バルブステムの頂部がステムブロック孔の外縁にぶつかることであり、そして、これは、バルブステムの即時の押下げおよび不慮の作動になる。追加でまたは代わりに、ステムの損傷があれば、それは、受容チャネル内でつかえることとなり、そして、キャニスタとアクチュエータとの相対移動は、ステムを押し下げせしめることとなり、再び不慮の作動になるであろう。
【００１８】
したがって、本発明は、また、アクチュエータとキャニスタとを組み立てる既存のステップの一部、即ち組立製品の品質制御ステップが実現される際に、追加のチェックの必要性なしに、損傷したまたは欠陥のあるキャニスタ（バルブの損傷またはステムの損傷）が特定されることを可能にする。
【００１９】
追加の利点は、薬剤の不慮の放出が回避されうることである。上述の通り、各キャニスタは、作動力を有している；作動力以上の力はステムを押し下げ、薬剤が不慮に放出される。組立ての間に、キャニスタがあまりにも速く及び／又はあまりにも大きな力で所定の場所へ強いられると、キャニスタは、不慮に始動されて、それによって薬剤を放出するかもしれない。この不慮の薬剤放出は、以下のことを含む多くの問題を提示する：
−薬剤が、硬化して、保管中にノズルを閉塞するかもしれない
−組立ての設備およびワークピースが、薬剤で汚染される
−工員の放出された薬剤への暴露
【００２０】
反力を測定し、それを既定のキャニスタに対する始動力と比較することによって、薬剤が放出されたか否かを確定することができる。さらに、不慮の放出／作動を積極的に防止するために、キャニスタの移動を制御することができる。そしてさらに、欠陥のあるキャニスタは、正確にかつ素早く特定されうる。
【００２１】
上記のような決定は、適切なコントローラ及び力測定デバイスを用いて達成されてよい。このようなデバイスは、例えば、力センサ（例えばロードセル）から入力を受けかつ測定された反力をキャニスタ／アクチュエータデバイスの組合せに対する所定の反力限界と比較するように構成されてよい。
【００２２】
コントローラまたはコンピュータは、信号を出力して、及び／又は、データを記録または出力して、所定の反力に一致したまたは所定の反力を超えたことを示すように構成されてよい。力を超えると、キャニスタは、ラインから取り除かれることとなる。これは、それによって、オペレータが警報されることを可能にし、かつ、欠陥のあるまたは組立てステージにて不慮に始動されたキャニスタの記録が蓄積されることを可能にする。
【００２３】
各キャニスタバルブの設計は、それ自身の標準作動力を有しており、そこで、コントローラは、異なるキャニスタ／アクチュエータの組合せに対応する複数の所定の反力限界を備えてよい。コントローラは、ユーザが複数の所定の反力限界から簡便に選択できるようにするメニューセレクタをさらに備えてよい。別の構成では、コントローラは、キャニスタのタイプを特定して自動的に適切な力パラメータを選択するように構成されてもよい。
【００２４】
例えば、前記複数の反力限界の第１反力限界は、約２０ニュートンでよく、前記複数の反力限界の第２反力限界は、約３０ニュートンでよい。
【００２５】
コントローラは、さらに、フィードバック制御構成を用いて、アクチュエータに対するキャニスタの移動を積極的に制御するように構成されてよい。したがって、コントローラは、所定の反力に達するまたは所定の反力を超えると、信号を出力して挿入デバイスの移動を防止するように構成されてよい。
【００２６】
キャニスタが基準位置から所定の最大変位まで移動することだけ認められるように装置が構成されてよい。こうして、キャニスタのステムの遠位端が、アクチュエータデバイスのステム受容チャネル内に位置されうる。
【００２７】
力センサは、キャニスタステムにそのステムブロックとの接触によって適用されている力を測定または決定することができる任意の適切なセンサでよい。これは、例えば、Kistler instrumente AGにより製造されたロードセルでよい。
【００２８】
好ましくは、力センサは、挿入デバイスと、移動力をキャニスタに適用するように構成された装置の一部分との間に位置されてよい。こうして、組立装置を通じて適用されている力は、センサを、移動構成と“一直線状”に置くことによって正確に決定されうる。
【００２９】
コントローラは、好ましくは、測定された反力を所定の反力限界に関して連続的に処理し、かつ、挿入デバイスの移動を制御して測定された反力を反力限界未満に維持するように、構成されてよい。
【００３０】
キャニスタをアクチュエータ内へ移動させる挿入デバイスは、任意の適切なデバイスでよいが、好ましくは、空圧駆動のシリンダでよい。コントローラは、（上述のように）シリンダ自身の制御構成とインターフェースして、シリンダの変位を、それによってアクチュエータに対するキャニスタの位置及び速度を制御するように構成されてよい。したがって、フィードバック制御が実現され、キャニスタステムに適用される力が制御されうる。
【００３１】
別の態様から見ると、エアロゾル吸入器組立装置が提供され、当該装置は、吸入器作動デバイスを支持するように構成された第１部と、エアロゾルキャニスタを支持するように構成された第２部とを備え、前記装置は、エアロゾルキャニスタを、吸入器作動デバイス内の組立位置内へ移動させるように構成されており、エアロゾルキャニスタが移動される際に、作動デバイスとキャニスタとの間の反力が測定される。
【００３２】
また別の態様から見ると、キャニスタをキャニスタ作動デバイスに挿入する方法が提供され、当該方法は、キャニスタをキャニスタ作動デバイスの開口端内へ移動せしめ、同時に、前記キャニスタと前記キャニスタ作動デバイスとの間の反力を測定するステップを備える。
【００３３】
本発明の特定の実施形態は、以下の図面を参照して単なる例示として記載される。
【００３４】
本発明は、様々な変形および代替の形式が可能であり、特定の実施形態は例示によって図面中に示され、以下で詳細に説明される。しかしながら、特定の実施形態の図面および詳細な説明は、本発明を、開示された特定の形式に限定することを意図していないと、理解されるべきである。それどころか、本発明は、添付のクレームによって規定された本発明の要旨および範囲に属する全ての変形、均等、および、代替をカバーする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、単純な定量吸入器の２つの従属備品を示す。
【図２】図２は、アクチュエータの断面を示す。
【図３】図３は、アクチュエータの端図を示す。
【図４】図４は、バルブステムおよびステムブロックを詳細に示す。
【図５】図５は、“損傷した“バルブステムを示す。
【図６】図６は、組立機械の概略図である。
【図７】図７は、変位力ダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、定量吸入器の２つの従属部品を部分断面で示す。
【００３７】
定量吸入器１は、アクチュエータデバイス２とエアロゾルキャニスタ３の２つの基本的な従属部品からなる。
【００３８】
アクチュエータ２は、円筒状のキャニスタ３のステムを受ける円筒状の開口４を一端に有し、薬剤を吸入するユーザの口内に置かれることとなる出力ノズルマウスピース５を他端に有する。アクチュエータは、ステムブロック７に形成されたチャネル６によってキャニスタを始動させるように構成されている。チャネル６は、開口８が（以下で詳細に記載される通り）キャニスタのステムを受けることができるように整列されている。
【００３９】
チャネル６は、また、薬剤をチャネルから受けそれをノズル５内へ拡散する薬剤分散デフューザ９と流体連通している。
【００４０】
キャニスタ３は、プロペラントおよび薬剤を含む円筒状の本体と、突出しているバルブステム１０を有する定量バルブとを備える。このタイプのエアロゾル容器またはキャニスタは、当該分野で周知であり、詳細に記載されず、バルブステム１０の軸方向の移動または押下げにより、プロペラント内に取り込まれた１用量の薬剤が、バルブステムの端から吐出されることは省略される。
【００４１】
図２は、別のアクチュエータ２の断面を示し、同様の参照符号は同様の構成を示す。図２に示されるとおり（そして、図４により詳細に示される通り）、ステムブロック７は、バルブステムが係合するチャネル６の内面に突出部１１を備える。突出部１１は、バルブステムの下方への移動を防止するとともにキャニスタ本体とバルブステムの相対的な移動をもたらして作動をもたらす当接を提供する。
【００４２】
図３は、キャニスタを受ける一般的には円筒状の端から見たアクチュエータの端図である。ステムブロック７および突出部１１は、図３の端図で確認することができる。図３は、また、キャニスタを外周からいったんその位置で支持する付随的な支持リブ１２ａ、１２ｂ・・・を示す。
【００４３】
吸入器組立体は、患者への配送前に、バルブステムがチャネル内６に位置するように、充填されたキャニスタをアクチュエータ本体に挿入することによって達成される。バルブステムは、チャネル内をずっとのびて突出部１１に当接してよく、それにより、それは作動する準備ができている。即ち、ユーザがキャニスタの端（図１に示される上側部分）を押すことにより、バルブステムが突出部に抗して圧縮され、薬剤が放出される。
【００４４】
キャニスタバルブステムは、チャネル６の内面とバルブステム１０の外面との間の軽い圧入によってアクチュエータステムブロック内で固定されている。リブは、キャニスタに対して径方向の支持を提供し、追加的に、キャニスタを組立の間にアクチュエータに対して軸方向に整列させるのを補助する。重要なことに、キャニスタが以下で説明される通りアクチュエータに挿入される際に、バルブステムは、ステムブロックのチャネルと一直線状に整列されなければならない。
【００４５】
次に図４では、ステムブロック７およびバルブステム１０の拡大図が示される。図示の通り、チャネル６は、ステムのステムブロックへの挿入時にバルブステム１０の遠位端１３と当接するように構成された突出部１１を有する。
【００４６】
上記の通り、発明者らが特定し（かつ解決した）問題の一つは、キャニスタのアクチュエータへの組立が、キャニスタバルブの不慮の始動を生じさせうることである。これは、たくさんの理由によってもたらされうる。
【００４７】
キャニスタの不慮の始動の１つの理由は、バルブステムへの損傷である。図５は、バルブステム１０の拡げられた（拡張された）端の一例を示し、外側の直径ｄ１は、通常の直径ｄ２より大きい。バルブステムチャネル６は、（キャニスタをアクチュエータ内で固定するために必要な締り嵌めを提供するために）、既定のバルブステムの直径に略一致するように構成されているので、図５に示されるような何らかの損傷は、バルブステムの端１３を、ステムブロックの上面１４に当接せしめることとなる。これは、キャニスタの始動力を直ちに超える反力を生み、ステムが押し下がりかつ薬剤が組立プロセスの間に不慮に放出されるようにする。
【００４８】
アクチュエータ内のステムブロックへの対応する損傷がキャニスタの不慮の始動をもたらすかもしれないことが、認められるであろう。
【００４９】
図４に戻り、バルブステム１０の遠位端１３がステムブロックと一直線状に整列するようにキャニスタをまず距離Ａに沿って移動せしめることによって、キャニスタは組み立てられる。次に、キャニスタが距離Ｂに沿って移動されて、バルブステムをステムブロック内でスライドさせる。さらなる不慮の始動が起こりうるのはここである。
【００５０】
ステムがブロック内へ移動する際、バルブステムの外面１５はステムブロックの内面１６に係合する。反力が、（動的および静的の双方の）摩擦によって、キャニスタの移動をもたらすように適用されている力に抗して発生される。
【００５１】
一例として、この反力が既定のキャニスタの作動力を超えると、不慮の始動は起こりうる。一例として、３Ｍ社によって製造されるキャニスタの定量バルブは、３０ニュートンの作動力を有する。
【００５２】
不慮の作動が起こると、１用量の薬剤１７がチャネル内へ排出されることとなる。ユーザによる吸入がないとき、それはチャネル内に残って、チャネルを閉塞せしめる。
【００５３】
いずれの場合でも、問題となるアクチュエータまたはキャニスタは、ライン上の制御システムによって自動的に破棄されなければならない。
【００５４】
したがって、キャニスタとアクチュエータとが組み立てられる際に発生されている反力の測定は、欠陥のあるキャニスタまたは欠陥のあるアクチュエータを特定するためだけでなく、上述のようなアクチュエータの閉塞をもたらしうるだろう不慮の作動が起こったかどうかを決定するためにも用いられうる。
【００５５】
組立装置および方法は、組立機械の一般的な構成および従属部品を示す概略図である図６を参照して以下で記載される。
【００５６】
組立機械は、アクチュエータ支持部１８と、反対側のキャニスタ支持部１９とを備える。ステムブロック２１が当該機械の長手方向の軸線２２と一直線状に整列されるようにアクチュエータ２０を支持するように、アクチュエータ支持部は構成されている。アクチュエータが、異なる方法の範囲内で支持されてよいことが、認められるであろう。アクチュエータ支持の重要な特徴は、それが、ステムブロックを軸線２２と一直線状に整列させることである。
【００５７】
キャニスタ支持部１９は、キャニスタを支持および保持し、さらにリニアアクチュエータ２３に連結されるように構成されている。キャニスタ支持部１９は、また、キャニスタのバルブステム１０が軸線２２と一直線状に整列され、キャニスタのアクチュエータに対する移動がステムブロック２１とバルブステム１０の整列を維持するように、構成されている。
【００５８】
キャニスタ支持部１９は、空圧駆動のリニアアクチュエータ２３に対向する側で接続されており、該リニアアクチュエータは、作動されると、キャニスタ支持部１９を機械の軸線２２に沿って方向２４に移動せしめる。したがって、キャニスタは、アクチュエータに挿入されうる。
【００５９】
Kistlerのロードセルの形式の力センサ２５は、空圧リニアアクチュエータ２３とキャニスタ支持部１９との間に位置されている。（例えば、損傷したバルブステムのステムブロック２１に対する当接によって）機械の軸線に沿って発生された反力は、負荷がセンサ２５に適用されるようにする。ロードセンサは、出力信号をセンサから制御ライン２７に沿って受ける制御構成２６が備えられている。
【００６０】
制御構成２６は、様々なキャニスタとアクチュエータの組合せの始動力に一致する複数の所定の反力限界を備える。オペレータは、インターフェース２８を介してコントローラとインターフェースでき、現在のキャニスタとアクチュエータの組合せに対しての正しい反力限界を選択することができる。
【００６１】
コントローラは、空圧リニアアクチュエータ２３用の制御構成３０と通信するフィードバック制御ライン２９を付随的に備えてよい。制御構成３０は、キャニスタ支持部を、新しいキャニスタとアクチュエータが機械上に置かれうる載置位置と、キャニスタがアクチュエータ内へ移動されバルブステムが少なくとも部分的にステムブロック２１のチャネル内に移動される組立位置との間で往復移動せしめるように構成されている。
【００６２】
反力が、例えば既定のキャニスタに対しての許容値未満の作動力のような、所定の限界未満のままであるのを確実にするために、制御ライン２９は、コントローラ２６がリニアアクチュエータの移動を付随的に制御できるようにする。
【００６３】
図６、および、変位力ダイアグラムである図７を参照して、機械の動作が以下で記載される。
【００６４】
最初に、キャニスタとアクチュエータのペアは、機械のそれらのそれぞれの支持部に挿入される。制御構成が始動され、空圧リニアアクチュエータは、キャニスタを軸線２２に沿って、図６および図７の双方に示される距離ｄ１、ｄ２、および、ｄ３を通って移動せしめる。
【００６５】
図７は、機械に沿った距離ｄ１、ｄ２、および、ｄ３に対する力（Ｎ）を示すグラフである。
ｄ１は、リニアアクチュエータの載置位置間の距離に対応し、
ｄ２は、キャニスタのアクチュエータ内への移動の距離に対応し；そして、
ｄ３は、ステムブロック内への移動の距離に対応する。
【００６６】
キャニスタの移動の間に、制御構成は、信号をロードセル２５から連続的に受けて、当該信号は、反力データへ変換され、当該反力データは、インターフェース２８を介してユーザによって選択された始動力設定値と連続的に比較される。
【００６７】
図７は、ロードセルによって測定された力が、キャニスタがアクチュエータ内の組立位置内へ移動される際にどのように変化するかを示す。
【００６８】
静的な力に打ち勝つことによってもたらされる小さな最初の上昇の後、キャニスタが第１距離ｄ１を通って移動する際、反力は小さい、というのもキャニスタの移動に対する抵抗がないからである。
【００６９】
距離ｄ２では、キャニスタショルダー３１が、図３に示されるリブに係合し、そして、キャニスタの外壁がリブに沿ってスライドする際の移動に対するわずかな抵抗ゆえに、力の小さな上昇が確認される。
【００７０】
３つの実施例が、以下で、図７のラインＮ１、Ｎ２、およびＮ３によって示された３つの異なるシナリオを示す。
【００７１】
ラインＮ１は、非欠陥のキャニスタ、即ち非損傷のバルブステムを有するキャニスタである。
バルブステムがステムブロックに入る際に、外面がブロックの内面にきつく係合して締り嵌めをもたらす。力の最初の増加が確認され、力は、それからわずかに減少し、そして、最終的に、キャニスタ支持部の移動が停止したときゼロにまで落ちる。この実施例では、キャニスタはアクチュエータに正確に挿入された。キャニスタ支持部は退避され、組み立てられたキャニスタとアクチュエータとは、梱包のために取り除かれうる。限界の反力を超えなかった。
【００７２】
ラインＮ２は、損傷したバルブステムに対する同グラフを示す。
バルブステムがステムブロックに近づく際に、損傷した端面（図４の符号１３）は、ステムブロックの端面１４に当接する。これは、ラインＮ２によって距離ｄ２で示されるように、反力の急で大きな増加をもたらす。ここで、反力は、図７で示される反力限界を超え、力センサ２５および制御構成２６によって検出される。ここで、オペレータは、力を超過してキャニスタが不慮に始動したかもしれないことを警報される。これは、聴覚的なまたは視覚的なアラームのような任意の適切なシグナルによるものでよい。コントローラは、追加で、欠陥があるキャニスタのアラートと併せて、キャニスタ支持部を退避せしめるように構成されてよい。
【００７３】
ラインＮ３は、代替のフィードバック制御構成を示す。
ラインＮ３は、バルブステムが、当該バルブステムの幾何形状においてわずかな欠陥を有する状況を表す。ここで、距離ｄ３では、バルブステムの損傷した外側部分がステムブロックの端に部分的に当接して係合する。このフィードバック構成では、力センサが、始動力限界に近づく反力の増加を検出する。コントローラは、空圧アクチュエータの移動を減速して、（ラインＮ３によって距離ｄ３に渡って示されるように）発生される反力を減少させるように構成されている。キャニスタ支持部の減速移動によって欠陥が偏向されるので、バルブステムはステム本体内でゆっくりとスライドする。
【００７４】
こうして、反力の連続的な監視は、コントローラが発生されている反力を積極的に制御することを可能にし、バルブの不慮の始動を防止し、そしてさらに、高度の注意を払って、即ち低い速度で、結果的に低い力で、組立体に挿入されたならば実際には品質試験を通過するかもしれないであろう欠陥のあるキャニスタが特定されるのを防止する。
【００７５】
（Kistlerにより製造されたセンサヘッドのような）センサヘッドの位置は、一般的には、それが、挿入ステップの間に、典型的には駆動アーム上に一列に取り付けられたキャニスタに付与されるような直接的な負荷を経験するように、構成されてよい。Kistlerのロードセルは、ロバスト性があると認識されている測定デバイスであるので、好ましくは使用されてよいが、同等品質の装置のサプライアーからのロードセルは、設計上交換可能であろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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