一種新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型一種新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置涉及一種醫(yī)療、食品等領(lǐng)域無菌接管用熔接裝置，其特征在于：移動座上安裝有一個固定夾具座和一個可動夾具座，所述固定夾具座上表面安裝有第一組夾具，所述可動夾具座上表面安裝有第二組夾具；所述兩夾具座中央上方設(shè)有一個激光切割器，所述激光切割器由激光控制裝置控制，可在兩夾具座對稱平面內(nèi)作水平移動；所述移動座上方安裝有一對相對放置的放電電極，所述放電電極由電極控制裝置控制；所述移動座、夾具座和激光切割器的運動由同一位移控制裝置控制。本實用新型的主要優(yōu)勢在于：a)“切割”過程采用無刀片形式，斷面平整，且“切割”過程中夾具端面與導(dǎo)管斷口錯開，避免了交叉感染的風(fēng)險；b)熔接時采用電極電弧補充加熱，降低熔接處附近的溫度梯度，進而降低殘余應(yīng)力并提高導(dǎo)管的熔接強度。
【專利說明】一種新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種應(yīng)用于塑料導(dǎo)管熔接的裝置，尤其涉及一種醫(yī)療、食品等領(lǐng)域無菌接管用熔接裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療領(lǐng)域、食品領(lǐng)域、戰(zhàn)地救護以及搶險救災(zāi)等要求嚴格的環(huán)境中進行塑料管道熔接時，必須確保避免外部細菌對管內(nèi)介質(zhì)造成污染，以充分滿足衛(wèi)生防護要求。此類導(dǎo)管熔接包含切割、滅菌和熔接等一系列動作，即使在傳統(tǒng)無菌室中操作也依然存在污染的可能。目前已有一種開放環(huán)境中仍然能夠?qū)崿F(xiàn)無菌狀態(tài)下安全便捷切割與熔接的技術(shù)，此類無菌熔接過程可簡要概括為:通過電加熱方式使無菌熔接片迅速升高溫度，在高溫?zé)o菌熔接片刀刃作用下，待連接導(dǎo)管的盲端被切斷，然后將尚處于熔融狀態(tài)的切斷口連接在一起，最終形成相互連接的一根導(dǎo)管。上述熔接過程最大的不足是需要采用耗材無菌熔接片，存在成本高且制造工藝繁瑣等問題。因此，從節(jié)約耗材成本等角度出發(fā)，研究開發(fā)無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接技術(shù)及裝備是該領(lǐng)域未來發(fā)展的主要方向。
[0003]專利(申請公布號:CN103140259A ;專利名稱:用于無菌連接軟管的方法和設(shè)備)公布了一種無菌連接軟管的方法和設(shè)備，該方法中，局部加熱后通過拉伸或/和剪切作用將待連接軟管分離，緊接著將仍處于熔融狀態(tài)的軟管斷口對接以實現(xiàn)無菌熔接過程。該專利所述方法采用的是無刀片熔接技術(shù)，徹底擺脫了熔接過程對耗材無菌熔接片的依賴。然而，該方法存在如下問題:(I) “切割”過程采用局部加熱后的拉伸或/和剪切作用，屬于高溫下的“撕斷”過程，該過程伴隨著高溫塑料熔體的流動變形，因而“撕斷”斷口會出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象，造成斷口不平整，影響后續(xù)熔接質(zhì)量；(2)上述“撕斷”過程中，夾具端面與導(dǎo)管斷口平齊，存在導(dǎo)管“撕斷”瞬間管內(nèi)介質(zhì)接觸夾具端面，進而導(dǎo)致交叉感染的風(fēng)險；(3)后續(xù)導(dǎo)管的熔接僅借助“撕斷”后斷面殘余的溫度，雖然可以滿足連接的要求，但會因接口附近管段溫度較低而造成殘余應(yīng)力大、連接強度低等缺陷?？梢?，為滿足要求日益提高的無菌熔接技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有熔接方法與設(shè)備依然存在許多問題亟待解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本實用新型提供一種新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:移動座上安裝有一個固定夾具座和一個可動夾具座，所述移動座和可動夾具座根據(jù)需要可沿三個坐標(biāo)方向的至少一個方向移動；固定夾具座上表面安裝有第一組夾具，可動夾具座上表面安裝有第二組夾具；所述兩夾具座中央上方設(shè)有一個激光切割器，所述激光切割器由激光控制裝置控制，可在兩夾具座對稱平面內(nèi)作水平移動；所述移動座上方安裝有一對相對放置的放電電極，所述放電電極由電極控制裝置控制；所述放電電極的軸線與所述激光切割器的水平移動軌跡線平行，且兩者在所述移動座上表面的投影相隔一定距離；所述移動座、夾具座和激光切割器的運動由同一位移控制裝置控制；所述激光切割器、激光控制裝置、放電電極、電極控制裝置以及位移控制裝置與所述移動座無連接關(guān)系，而由所述新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置底座上的適當(dāng)結(jié)構(gòu)加以固定。
[0006]本實用新型所述新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置的工作原理如下:首先，第一待熔接導(dǎo)管與第二待熔接導(dǎo)管由緊密平齊放置的兩組夾具夾緊，此時兩根待熔接導(dǎo)管處于平行狀態(tài)，且被夾具夾緊的導(dǎo)管部分處于壓扁狀態(tài)而將管內(nèi)介質(zhì)擠出；接著第二組夾具在可動夾具座帶動下沿導(dǎo)管軸向移動一段微小的距離，從而兩待熔接導(dǎo)管在兩組夾具之間形成一段懸空壓扁段；隨后激光切割器沿垂直于導(dǎo)管軸線方向作水平移動，將兩根待熔接導(dǎo)管于懸空壓扁段中心位置切斷，形成由第一待熔接導(dǎo)管分離出的第一待熔接導(dǎo)管保留端與第一待熔接導(dǎo)管廢棄端以及由第二待熔接導(dǎo)管分離出的第二待熔接導(dǎo)管保留端與第二待熔接導(dǎo)管廢棄端；激光切割后，第二組夾具隨同可動夾具座沿垂直于導(dǎo)管軸線方向移動一段距離，移動后恰好使第一待熔接導(dǎo)管保留端和第二待熔接導(dǎo)管保留端同軸對齊；隨后固定夾具座和可動夾具座在移動座的帶動下整體先沿導(dǎo)管軸線方向移動一段距離，接著再整體沿移動座上表面的法向移動一段距離，移動后第一待熔接導(dǎo)管保留端和第二待熔接導(dǎo)管保留端之間的間隙恰好處于放電電極對的間隙中央；在電極控制裝置控制下，放電電極放電產(chǎn)生電弧束，電弧產(chǎn)生的高溫對待熔接導(dǎo)管周圍進行滅菌，并對待熔接導(dǎo)管進行加熱；最后，可動夾具座沿平行于導(dǎo)管軸線方向往回移動，使第一待熔接導(dǎo)管保留端和第二待熔接導(dǎo)管保留端相接觸，并施加一定壓力，從而實現(xiàn)兩導(dǎo)管的無菌熔接。上述所有動作過程結(jié)束后，所述新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置進行復(fù)位，準備下一次導(dǎo)管熔接動作程序。
[0007]本實用新型具有實質(zhì)新穎性，具體有以下優(yōu)點:(I) “切割”過程采用無刀片形式，消除了熔接裝置對耗材無菌熔接片的依賴；(2) “切割”后導(dǎo)管斷面平整，且“切割”過程中夾具端面與導(dǎo)管斷口錯開，避免了管內(nèi)介質(zhì)接觸夾具端面，進而導(dǎo)致交叉感染的風(fēng)險；(3)熔接時采用電極電弧補充加熱，降低熔接處附近的溫度梯度，進而降低殘余應(yīng)力并提高導(dǎo)管的熔接強度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1?圖3為本實用新型實施例中新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置的不同工作位置的概念圖，其中:
[0009]圖1是初始夾緊位置；
[0010]圖2是準備切割位置；
[0011]圖3是待熔接導(dǎo)管保留端對準位置；
[0012]圖4是電極放電加熱熔接示意圖。
[0013]圖中:10、第一待熔接導(dǎo)管；100、第一待熔接導(dǎo)管的懸空壓扁段；101、第一待熔接導(dǎo)管保留端；102、第一待熔接導(dǎo)管廢棄端；20、第二待熔接導(dǎo)管；200、第二待熔接導(dǎo)管的懸空壓扁段；201、第二待熔接導(dǎo)管保留端；202、第二待熔接導(dǎo)管廢棄端；30與40、第一組夾具；31與41、第二組夾具；50、固定夾具座；51、可動夾具座；52、移動座；53、位移控制裝置；60、激光切割器；61、激光控制裝置；70與71、放電電極對；72、電極控制裝置；73、電弧束

【具體實施方式】
[0014]參照圖1?圖3，移動座52上安裝有一個固定夾具座50和一個可動夾具座51 ;所述可動夾具座51和所述移動座52在位移控制裝置53控制下根據(jù)需要可沿三個坐標(biāo)方向的至少一個方向移動；所述固定夾具座50上表面安裝有第一組夾具30、40 ;所述可動夾具座51上表面安裝有第二組夾具31、41 ;所述固定夾具座50和可動夾具座51中央上方設(shè)有一個激光切割器60，所述激光切割器60由激光控制裝置61控制，可在所述固定夾具座50和可動夾具座51對稱平面內(nèi)作水平移動(圖中y方向)；所述移動座52上方安裝有一對相對放置的放電電極對70、71，所述放電電極對70、71由電極控制裝置72控制；所述放電電極對70、71的軸線與所述激光切割器60的水平移動軌跡線平行，且兩者在所述移動座52上表面的投影相隔一段距離；所述激光切割器60、激光控制裝置61、放電電極對70與71、電極控制裝置72以及位移控制裝置53與所述移動座52無連接關(guān)系，而由所述新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置底座(未示出)上的適當(dāng)結(jié)構(gòu)固定。
[0015]本實用新型中，第一待熔接導(dǎo)管10和第二待熔接導(dǎo)管20由初始狀態(tài)下緊密平齊放置的第一組夾具30、40和第二組夾具31、41夾緊，如圖1所示。此時所述第一待熔接導(dǎo)管10和所述第二待熔接導(dǎo)管20處于平行狀態(tài)，且被夾緊部位的導(dǎo)管被壓扁，處于扁平狀的空管狀態(tài)；在位移控制裝置53的控制下，第二組夾具31、41連同可動夾具座51沿導(dǎo)管軸線向遠離固定夾具座50的方向(-X方向)移動一段微小的距離(I?3mm),從而第一待熔接導(dǎo)管10和第二待熔接導(dǎo)管20在兩組夾具間分別形成一段懸空壓扁段100和200，圖2所示。接著激光切割器60開啟，并在激光控制裝置61控制下沿垂直于導(dǎo)管軸線方向(y方向)運動，將兩根待熔接導(dǎo)管于懸空壓扁段100、200中心位置切斷，形成由第一待熔接導(dǎo)管10分離出的第一待熔接導(dǎo)管保留端101與第一待熔接導(dǎo)管廢棄端102以及由第二待熔接導(dǎo)管分離出的第二待熔接導(dǎo)管保留端201與第二待熔接導(dǎo)管廢棄端202。隨后，第二組夾具31、41隨同可動夾具座51沿垂直于導(dǎo)管軸線方向(_y方向)移動一段距離，移動后恰好使第一待熔接導(dǎo)管保留端101和第二待熔接導(dǎo)管保留端201同軸對齊。接著，受位移控制裝置53控制，固定夾具座50和可動夾具座51在移動座52的帶動下整體先沿導(dǎo)管軸線方向(-X方向)移動一段距離，接著再整體沿移動座52上表面的法向(z方向)移動一段距離，移動后第一待熔接導(dǎo)管保留端101和第二待熔接導(dǎo)管保留端201之間的間隙恰好處于放電電極對70、71的間隙中央，見圖4所示。在電極控制裝置72控制下，放電電極對70、71放電形成電弧束73，電弧產(chǎn)生的高溫對待熔接導(dǎo)管周圍進行滅菌，并對待熔接導(dǎo)管進行加熱；最后，可動夾具座51沿平行于導(dǎo)管軸線方向(X方向)往回移動，使第一待熔接導(dǎo)管保留端101和第二待熔接導(dǎo)管保留端201相接觸，并施加一定壓力，從而實現(xiàn)兩根導(dǎo)管的無菌熔接。上述所有動作過程結(jié)束后，所述新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置進行復(fù)位，準備下一次導(dǎo)管熔接動作程序。
[0016]以上所述實施例為本實用新型的最佳實施例，但并非用以限制本實用新型。在不背離本實用新型原理情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所屬的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置，其特征在于:移動座上安裝有一個固定夾具座和一個可動夾具座，所述固定夾具座上表面安裝有第一組夾具，所述可動夾具座上表面安裝有第二組夾具；所述兩夾具座中央上方設(shè)有一個激光切割器，所述激光切割器由激光控制裝置控制，可在兩夾具座對稱平面內(nèi)作水平移動；所述移動座上方安裝有一對相對放置的放電電極，所述放電電極由電極控制裝置控制；所述移動座、夾具座和激光切割器的運動由同一位移控制裝置控制；所述激光切割器、激光控制裝置、放電電極、電極控制裝置以及位移控制裝置與所述移動座無連接關(guān)系，而由所述新型無刀片式醫(yī)用導(dǎo)管無菌熔接裝置底座上的適當(dāng)結(jié)構(gòu)加以固定。
【文檔編號】B29C65/74GK203854209SQ201420207284
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】楊燦, 尹曉紅 申請人:浙江師范大學(xué)