專利名稱：夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及需要經(jīng)過加工、磨削等處理的細(xì)長(zhǎng)元件的制造。所述細(xì)長(zhǎng)元件可以包括皮下注射針頭以及其他小直徑的元件如手術(shù)用環(huán)鉆(trephine)或者套管針(trocar)。更具體地說，本發(fā)明涉及由胚體(blank)制造出皮下注射針頭和其他小直徑的元件。
背景技術(shù)：
通常，皮下注射針頭的切縫(lancing action)時(shí)，在構(gòu)成針刃的管坯(管子)(tubular blank或者tube)末端通過三個(gè)斜面(bevel)或者切削面(facet)、面(ground)來輔助完成，也稱為“開刃”。這三個(gè)面通常包括一個(gè)一級(jí)切削面和兩個(gè)二級(jí)切削面，這樣，在軸向觀察時(shí)，針刃具有三個(gè)清晰的交叉切割面(facet intersection)。在使用中，這些刻面之間的、每個(gè)刻面與針刃的曲面之間的角度的形狀，以及其他因素如針刃的直徑和厚度，都會(huì)影響病人的舒適水平。
盡管最近的50年中，全球民眾消耗的針刃的數(shù)量在連續(xù)增長(zhǎng)，但是在這段時(shí)間里，批量生產(chǎn)針刃的設(shè)備卻幾乎沒有發(fā)展，通常一套線型夾具(linearjig)支持使用多達(dá)1000根針管(tubu)。將針管夾在夾具的兩塊平板之間，使這些針管彼此相鄰，它們的縱軸平行。每根針管的一端都從夾具上伸出，方向與砂輪(grinding wheel)的軸正交。每根針管伸出的程度由下列因素決定如磨削操作的公差、需要去除的材料的總量、以及針管的材料和尺寸。
在磨削針刃時(shí)，夾具在砂輪的長(zhǎng)度范圍內(nèi)往返移動(dòng)，以將夾具所夾住的所有針管逐漸顯露給砂輪。首先在靠近所有針管的末端磨削出一級(jí)切削面，一般通過線型夾具在砂輪面上進(jìn)行12個(gè)往返移動(dòng)得到，在完成每個(gè)往返移動(dòng)后，讓夾具更加靠近砂輪。接著，以垂直于針管縱軸的方向讓夾住針管的兩塊板中的一塊平板相對(duì)于另一塊平板移動(dòng)，以均一地將所有的針管滾動(dòng)到預(yù)定的角度。這次僅僅橫過砂輪進(jìn)行2個(gè)往返移動(dòng)，就在每根針管的末端磨削出第一個(gè)二級(jí)切削面。接著，將這些針管圍繞其縱軸滾動(dòng)到預(yù)定的角度，再次通過2個(gè)往返移動(dòng)來磨削出另一個(gè)二級(jí)切削面，該二級(jí)切削面的形狀與所述第一個(gè)二級(jí)切削面相對(duì)應(yīng)。
通過這種方法制造針刃存在一些困難。線型夾具要依靠以下的實(shí)現(xiàn)相鄰針管的平行排列；夾板之間的針管的末端要以垂直于砂輪的縱軸方向從夾具上伸出；應(yīng)用到所有針管的夾緊壓力需要均一。精確的磨削還取決于在保持針管的與砂輪的磨削面垂直的同時(shí)滾動(dòng)針管。初始如果沒有對(duì)齊針管將導(dǎo)致相同批次和不同批次的針刃面之間的不一致；在磨削不同切削面時(shí)，這種不一致和誤差會(huì)擴(kuò)大。如果初始沒有對(duì)齊針管的話是難以檢測(cè)和補(bǔ)救的，修正廢損的針管和/或修正減少的或不足的針刃磨削質(zhì)量是非常費(fèi)時(shí)的。
在制造用于安全注射器的針頭時(shí)，要求在針管上加工出的切面或刃面與注射器的相關(guān)結(jié)構(gòu)配合，這種切面或刃面需要與一級(jí)切削面精確對(duì)齊。制造這種切面或刃面的現(xiàn)有技術(shù)是在磨削出切削面后使用另一種操作，重新調(diào)整針刃的方向以進(jìn)行其他的加工操作。這使得加工這些切面或刃面成為異常耗時(shí)的操作。這些操作會(huì)因?yàn)樾枰苊饨佑|針管的磨削端來確定已經(jīng)磨削的切削面的精確位置而變得復(fù)雜，因?yàn)楸苊饨佑|針管的磨削端對(duì)磨削面的邊緣的磨鈍有副作用。
使用線型夾具制造針刃的傳統(tǒng)方法導(dǎo)致砂輪的軸端部分比它的中心部分容易磨損，這是因?yàn)閵A具的水平往返移動(dòng)首先與砂輪的軸端相接觸。因此，存在一種趨勢(shì)即，砂輪從中間向砂輪的端部形成逐漸變細(xì)的輪廓，反過來，這意味著需要對(duì)砂輪進(jìn)行定期的調(diào)整，使其恢復(fù)到圓柱狀的外形。
此外，因?yàn)槟ハ髦饕谂R近砂輪的軸端的兩個(gè)區(qū)域上進(jìn)行，所以即使大量地使用冷卻劑，砂輪的溫度也將積聚在這些區(qū)域。在連續(xù)磨削時(shí)，這些“熱點(diǎn)”能夠?qū)е律拜喌倪@些區(qū)域更快地磨損以及變光滑——這可能是由于磨削面的針刃的強(qiáng)熱引起的，所以不得不對(duì)砂輪進(jìn)行調(diào)整，從而減少了砂輪的壽命。
通常，對(duì)于每批針管，要求線型夾具沿著砂輪的縱向進(jìn)行6次往返移動(dòng)以磨削出一級(jí)和二級(jí)切削面。線型夾具每次往返砂輪后，必須停止移動(dòng)，然后從相反的方向重新開始。線型夾具的大量往返移動(dòng)次數(shù)，以及這些往返移動(dòng)的停止/開始特性，導(dǎo)致這種加工方法相對(duì)低效。
上面的描述涉及制造皮下注射針頭的技術(shù)背景，這些描述僅僅為了增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的理解，不會(huì)限制本發(fā)明的范圍。
在本說明書中對(duì)任何先有技術(shù)的參考不是，也不應(yīng)該認(rèn)為是肯定或建議該先有技術(shù)構(gòu)成澳洲或全球公知常識(shí)的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在機(jī)械加工時(shí)用于支撐桿狀或線狀形式胚體的夾具，其特征在于，所述夾具具有可安裝到傳動(dòng)軸的主體，該主體能圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，該主體具有外部和內(nèi)部，所述外部和內(nèi)部彼此間能夠產(chǎn)生角位移，這兩部分具有一個(gè)同心、相對(duì)的面，所述相對(duì)的面構(gòu)成夾緊面，用于支撐一組胚體，使胚體的中心軸與所述旋轉(zhuǎn)軸充分平行，以及使胚體的至少一端沿軸向伸出所述主體外。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，所述夾緊面由所述旋轉(zhuǎn)軸周圍的一組工位所構(gòu)成，每組工位具有所述外部和內(nèi)部夾緊面的一個(gè)扇區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，在所述旋轉(zhuǎn)軸的周圍排列有一個(gè)或多個(gè)工位(station)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，每一工位的外夾緊面位于所述外部的內(nèi)表面上，每個(gè)工位的內(nèi)夾緊面由支撐件所確定，所述支撐件由所述內(nèi)部支撐，所述支撐件具有弓形的外表面，該弓形的外表面構(gòu)成所述內(nèi)夾緊面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，所述支撐件支撐在所述內(nèi)部之上并相對(duì)于所述外夾緊面進(jìn)行徑向運(yùn)動(dòng)，以將胚體夾緊在相對(duì)的夾緊面之間，在每個(gè)支撐件和所述內(nèi)部之間具有用于偏置所述內(nèi)夾緊面的偏置裝置，使所述內(nèi)夾緊面與外夾緊面緊密接合。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，所述驅(qū)動(dòng)裝置是一組彈簧；根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)替換優(yōu)選特征，所述驅(qū)動(dòng)裝置是水力驅(qū)動(dòng)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，可從所述夾具上移除所述支撐件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，由所述夾緊表面構(gòu)成的表面結(jié)合在一起形成圓柱狀，夾在所述夾緊面之間的胚體的軸可沿所述夾具的旋轉(zhuǎn)軸平行伸展。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)替換優(yōu)選特征，由所述夾緊表面構(gòu)成的表面結(jié)合在一起形成圓錐狀，夾在所述夾緊面之間的胚體的軸與相對(duì)于所述夾具的旋轉(zhuǎn)軸之間具有傾角。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)夾具不局限于用于將胚體磨削成皮下注射針頭，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)夾具能夠更廣的實(shí)用性，如為其他用途而加工胚體，例如手術(shù)柳葉刀、環(huán)鉆、套管針。此外，本發(fā)明能應(yīng)用到任何形式的細(xì)長(zhǎng)元件的制造，不需要將產(chǎn)品限制為醫(yī)學(xué)用途。使用所述夾具保持胚體時(shí)，能夠?qū)嵤┑募庸げ僮骺梢园ハ?、激光切割、水力切割和碾磨?br> 通過下面的描述以及一些具體的實(shí)施例，將能夠更加完全地理解本發(fā)明。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋夾具的分解示意圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的夾具的正面的立體圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的夾具的后面的立體圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例涉及國(guó)際申請(qǐng)PCT/AU2004/000090所公開的一個(gè)實(shí)施例的改進(jìn)。
該第一實(shí)施例包括一種可用于制造用于皮下注射器的注射針頭(introduction needle)的針刃的夾具。根據(jù)該實(shí)施例的夾具與驅(qū)動(dòng)裝置一起使用，所用的這種類型的驅(qū)動(dòng)裝置在本申請(qǐng)日提交的專利申請(qǐng)中記載，該專利申請(qǐng)的名稱是“驅(qū)動(dòng)裝置”，這里參考了包含在該專利申請(qǐng)中的內(nèi)容。
所述夾具包括兩部分，即外部11和內(nèi)部13。這兩個(gè)部分能夠圍繞中心軸作相對(duì)旋轉(zhuǎn)。所述外部包括環(huán)形緣15。環(huán)形緣15由第一軛狀物支撐，該軛狀物包括三個(gè)在夾具中心相互連接的臂17。第一軛狀物的中心用于安裝到驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)軸。所述內(nèi)部包括第二軛狀物21。第二軛狀物21通常是三角狀。第一軛狀物通過轂組件23可旋轉(zhuǎn)地支撐第二軛狀物。
第二軛狀物21的每個(gè)面都支承夾緊板(clamping shoe)25，夾緊板25具有弓狀的外表面27，該外面27與環(huán)形緣15的內(nèi)表面相對(duì)，其中，環(huán)形緣15的內(nèi)表面和夾緊板25的外表面構(gòu)成夾緊表面。所述內(nèi)部的軛狀物的相應(yīng)面通過一對(duì)隔開的鎖定鍵29(插銷)來支承每塊夾緊板；插銷(pin)由第二軛狀物支撐以從相應(yīng)的面向內(nèi)或向外活動(dòng)。通過彈簧或者其他的偏置工具將每個(gè)插銷偏置到其最外端的位置，所述彈簧或偏置工具包裹在每個(gè)插銷的周圍。每個(gè)插銷的最外端形成接頭，該接頭可被夾緊板31的內(nèi)表面上的孔31所接納。逆著所述彈簧或偏置工具提供的偏置力，可軸向縮回插銷，從而收回與夾緊板的內(nèi)表面提供的孔相接合的插銷，這樣，可從夾具上移除夾緊板。
每個(gè)夾緊板還具有軸向開口，這些軸向開口可與驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)接頭的固定桿件(retaining peg member)接合。所述驅(qū)動(dòng)器與夾具關(guān)聯(lián)，它與所述內(nèi)部13正向嚙合，實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)部和夾緊板相對(duì)于所述外部輪緣的旋轉(zhuǎn)。
在使用中，夾具可從驅(qū)動(dòng)接頭上移除，可通過收回插銷29將夾緊板從夾具上移除。移除插銷時(shí)，可將針胚應(yīng)用到夾緊板的弓形外表面27并采用合適的粘膠將針胚保持在該位置。在針就位之后，可將夾緊板置于第二軛狀物21的支撐位置，將插銷與支撐件的內(nèi)表面嚙合以偏置支撐件，使支撐件與外部輪緣15夾緊嚙合，從而將針保持在適合位置。
在使用中，可采用合適的自動(dòng)設(shè)備將夾具安裝到驅(qū)動(dòng)接頭，或者從驅(qū)動(dòng)接頭卸下夾具，接著，該自動(dòng)設(shè)備能夠?qū)A具輸送到輸送站。在輸送站上，可移除支撐件以及將新裝載的夾緊板安裝到夾具，以重新裝到驅(qū)動(dòng)裝置上。
雖然上述的根據(jù)本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)夾具11特別地適合與磨削作為皮下注射針頭的針管，但是根據(jù)該實(shí)施例以及本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)夾具的用途不局限于此。根據(jù)該實(shí)施例以及本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)夾具可用于處理?xiàng)U件或者管狀的物件，以及能夠結(jié)合任何合適的磨削裝置來使用，或者結(jié)合使用任何形式的加工和磨削如激光切割、噴水切割或者碾磨的裝置來使用。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，采用液壓來驅(qū)動(dòng)第一實(shí)施例中的插銷19。為了實(shí)現(xiàn)這種方案，第二軛狀物21具有腔室(chamber)，所述腔室與主動(dòng)活塞相關(guān)聯(lián)，所述主動(dòng)活塞實(shí)際上形成所述軛狀物的外部，該主動(dòng)活塞能夠進(jìn)出所述腔室。每根插銷29的內(nèi)端是從動(dòng)活塞的形式，所述從動(dòng)活塞隨著主動(dòng)活塞的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。通過驅(qū)動(dòng)螺旋來移動(dòng)所述主動(dòng)活塞。所述驅(qū)動(dòng)螺旋由所述軛狀物支撐，它能夠向所述主動(dòng)活塞施加壓力。此外，每塊夾緊板的插銷的驅(qū)動(dòng)軸充分地平行于夾緊板的中心徑向軸。
所描述的本發(fā)明的實(shí)施例僅僅作為舉例說明，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變化。
在本說明書中，除非上下文要求，否則詞語(yǔ)“包括”及其變形體“包含”應(yīng)當(dāng)理解為包括一定的步驟或者整體，或者一組步驟或者整體，但是不排除其他的步驟或整體，或者其他組的步驟或整體。
權(quán)利要求
1.一種在機(jī)械加工時(shí)用于支撐桿狀或線狀形式胚體的夾具，其特征在于，所述夾具具有可安裝到傳動(dòng)軸的主體，該主體能圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，該主體具有外部和內(nèi)部，所述外部和內(nèi)部彼此間能夠產(chǎn)生角位移；該兩部分具有同心、相對(duì)的面，所述相對(duì)的面構(gòu)成夾緊面，用于支撐一組胚體，使胚體的中心軸與所述旋轉(zhuǎn)軸充分平行，以及使胚體的至少一端沿軸向伸出所述主體外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾緊面由所述旋轉(zhuǎn)軸周圍的一組工位所構(gòu)成，每組工位具有所述外部和內(nèi)部夾緊面的一個(gè)扇區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾具，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)軸的周圍排列有一個(gè)或多個(gè)工位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的夾具，其特征在于，每一工位的外夾緊面位于所述外部的內(nèi)表面上，每個(gè)工位的內(nèi)夾緊面由支撐件所確定，所述支撐件由所述內(nèi)部支撐，所述支撐件具有弓形的外表面，該弓形的外表面構(gòu)成所述內(nèi)夾緊面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾具，其特征在于，所述支撐件支撐在所述內(nèi)部之上并相對(duì)于所述外夾緊面進(jìn)行徑向運(yùn)動(dòng)，以將胚體夾緊在相對(duì)的夾緊面之間；在每個(gè)支撐件和所述內(nèi)部之間具有用于偏置所述內(nèi)夾緊面的驅(qū)動(dòng)裝置，使所述內(nèi)夾緊面與外夾緊面緊密接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的夾具，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包含一組彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的夾具，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包含水力驅(qū)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或7所述的夾具，其特征在于，所述支撐件可從所述夾具上被移除。
9.根據(jù)權(quán)利要求以上任意一項(xiàng)所述的夾具，其特征在于，由所述夾緊表面構(gòu)成的表面結(jié)合在一起形成圓柱狀，夾在所述夾緊面之間的胚體的軸可沿所述夾具的旋轉(zhuǎn)軸平行伸展。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的夾具，其特征在于，由所述夾緊表面構(gòu)成的表面結(jié)合在一起形成圓錐狀，夾在所述夾緊面之間的胚體的軸與相對(duì)于所述夾具的旋轉(zhuǎn)軸之間具有傾角。
11.一種在本說明書中充分公開的夾具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在機(jī)械加工時(shí)用于支撐桿狀或線狀形式胚體的夾具，所述夾具具有可安裝到傳動(dòng)軸的主體，該主體能圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，該主體具有外部(11)和內(nèi)部(13)，所述外部和內(nèi)部彼此間能夠產(chǎn)生角位移，這兩部分具有一個(gè)同心、相對(duì)的面，所述相對(duì)的面構(gòu)成夾緊面，用于支撐一組胚體，使胚體的中心軸與所述旋轉(zhuǎn)軸充分平行，以及使胚體的至少一端沿軸向伸出所述主體外。
文檔編號(hào)B24B41/06GK1997486SQ200580016012
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者菲利普·邦斯 申請(qǐng)人:伊斯特蘭德醫(yī)學(xué)系統(tǒng)有限公司