沿备料的长度形成多个切口以形成产品的系统和方法_4

文档序号:9699495阅读:来源:国知局
切口的数量。
[0050]控制窗304还包括可选择的按钮320,其使操作人员能停止或暂停工作或开始和停止切割过程。操作人员还可选择对每一切割工作指派一个标题,并将与所述切割工作相关联的数据存储于CPU 130上的特定文件夹中。
[0051 ]如先前所述,CPU 130提供针对电子控制器110、旋转马达和馈料马达组合件204的经编程的控制,以控制原料202沿X轴到切割组合件140中的移动。一旦备料202已经由馈料马达组合件204馈送到切割组合件中并夹紧,CPU 130就会指示旋转马达将备料202留在其当前的方位或将其旋转CPU130所规定的某一角度。一旦已经切割备料202,馈料马达组合件204就会将备料202沿X轴推进某一规定量,以将其定位用于下一次切割且夹紧备料202。接着旋转马达将旋转馈料马达组合件204且备料202将再次被切割。随后将重复这一过程,直到所有备料202都已按需要切割为止。
[0052]通过在每一切口间旋转备料202,切割组合件140可产生具有所得材料束314的经切割备料202,所述所得材料束314并非都沿微加工产品的长度对准相同方位。举例来说,备料202可自其最后一次切割时的角度转动90度,或其许多变化形式,例如自最后一次切割的角度转动比90度小5度或更多的角度(S卩85度),或者甚至在相对于最后一次切割角度的随机角度处切割。
[0053]所述实施例的另一特征是能够在切割前测量备料202,并使用所得测量结果导引切割的深度。如果假定备料202的直径为0.039英寸,且其需要产生厚度为约0.008英寸的所得材料束314,那么每次切割都需要为0.0155英寸深。如果成像系统确定备料202的直径只有0.032英寸而非0.039英寸,那么切割机将知道需要将每次切割的深度减小到0.012英寸,以留下0.008英寸的所需所得材料束314。然而,如上文所述,这对于两个刀片214从备料202的相对侧切割的实施例是不必要的,因为一旦刀片214之间的相对间隙确立(相对于两个刀片214或其它切割部件的切割点),所述间隙就精确地指定所得材料束314,而不管备料202的外径如何。尽管材料量或“切口深度”确实不同,但所得材料束314的宽度没有差别。
[0054]然而,在某些情况下,可能需要以“偏移切割(offsetcut)”模式操作刀片214,其中刀片214未对准相同平面且制造较深的切口。在此情况下,所述切口看起来为每一侧的独立切口(尽管同时切割)。由于每一所得材料束以及此类结构的柔性和稳定性都由切口末端距管的相对侧的距离决定,故深度将很重要。尽管此类结构可使用所述实施例制造,但其可能极不适用,因为此法将需要切割机在实行每次切割前对备料202成像并测量备料202,且在确定备料202具有错误直径的情况下,在运行中调整步进马达228,由此改变制造的切口的深度。
[0055]因此,目前的实施例依赖于在制造切口后仅测量一些切口而非每一切口的质量控制技术。这使得系统能够监视备料202的质量和系统的其它方面,而不需要改变系统在每次切割间操作的方式。举例来说,在备料202超出规格的情况下,不可能只在单一孤立点改变其直径。事实上,如果备料202在一点处超过规格,那么可能是沿材料的长度超出规格或在多个个别点处超出规格,将经由质量控制技术检测一个或多个所述点。备料202直径的较大变化可能使备料不符合某些应用的需要,因此,如果确定这一点,就可停止切割组合件140,且一旦检测到,就丢弃产品。
[0056]如所述,微切割机的主要目的是在圆柱形备料上制造切口对(但未必是相对的)以形成柔性且可扭转的产品,例如导线、导管和其它类似类型的装置,所有这些装置在本文中都称为“产品”。而此项技术中已知,通过用刀片在一件圆柱形备料(金属线和/或管材)的一侧制造单一切口,且随后旋转材料并用同一刀片在备料的相对侧上制造相对的切口,以此产生柔性且可扭转的导线和导管。当沿备料的全部或一部分长度执行这一工艺时,在许多位置中备料的直径减小,这样会增加所得产品的柔性,但由于产品保持相同的总体外径,致使所得产品能够保持其大部分可扭转能力。尽管按此方式切割的备料通常是圆柱形的,但因为切口是从相对侧或几乎相对侧朝向中间制造,故此举有助于想像备料具有第一侧和第二侧,即使实际上备料实质上呈圆形且只具有单一侧。
[0057]图5A说明由环形刀片从第一侧且接着第二侧切割而产生的所得材料束,所得材料束也可经由利用所述实施例产生。图5B和5C说明只可经由利用所述实施例产生的所得材料束。图5A、5B和5C中展示实心备料202的横截面图。基于现有技术,当已切割实心备料202的第一侧和第二侧(如当前所揭示的,一次性切割两侧;或如此项技术中已知的,先切割第一侧且接着第二侧)时,将保留所得材料束510。此类所得材料束510在此项技术中称为辐射状切割材料束,因为其从圆周向中心点逐渐变细。现有技术通过将实心备料202朝着沿上文所述的Y轴推进来切割实心备料202。结果,环形刀片在备料202中心区域中的切割比其可在外部区域上的切割更深,始终产生辐射状切割材料束510。
[0058]尽管辐射状切割材料束510适用于某些用途,但从可扭转性和安全性观点看,其并不理想。辐射状切割材料束510的中心区域的厚度减小使得当产品扭曲时应力在所述区域积累,这可能导致产品破损。由于产品常用于血管内程序,故任何破损都是特别不合需要的。同样,如果产品的直径具有任何不规则性,而切割机无法感测所述不规则性,那么切割机将只基于其编程在产品中实行切割。因此,使用上文提供的实例,如果导线的直径为
0.039英寸,且需要产生中心区域厚度为约0.008英寸的所得材料束,那么每次切割都需要为0.0155英寸深。然而,如果导线的直径仅为0.032英寸,且切割机使用电磁感测而非实时成像,那么每一侧将仍切割0.0155英寸,留下0.001英寸的所得材料束,这在插入简单曲线中时也很可能导致破损。
[0059]目前揭示的切割机仍通过沿Υ轴和Ζ轴移动双刀片214操作,并且能够产生多种不同形状的所得材料束,包括图5Α的辐射状切割材料束,以及图5Β的直线切割材料束和图5C的凸形切割材料束。为产生直线切割材料束,将切割组合件沿Ζ轴移到备料202的上方并沿Υ轴调整,以使刀片或所使用的其它切割部件间的距离足以产生具有所需厚度的所得材料束,接着使切割组合件沿Ζ轴下落且横过备料202。因此,切割机能够制造出直线切割的所得材料束,类似于所得材料束520。直线切割的所得材料束520将因所得材料束的线性形状而实现较高且较为一致的柔性,同时保留至少与辐射状切割材料束相同的可扭转性,而不增加破损的可能性。
[0060]为调整刀片或切割部件之间的相对间隙距离(或所得材料束),可实行切割,测量所得材料束,并且可沿Υ轴进一步调整切割组合件,直到产生具有所需宽度的所得材料束为止。或者,可将已知宽度的参考备料放在刀片/切割部件之间,直到刀片/部件都接触参考备料为止。
[0061]如所述,辐射状切割材料束510或凸形切割材料束530可由本文中揭示的微切割机在实行每次切割时沿Υ轴向内和向外移动切割组合件来产生。还有可能通过同时改变元件组合,例如在实行切割时用旋转马达旋转备料202,或旋转备料202且同时沿Υ轴移动切割组合件,来制造多种其它类型的切口和所得材料束。举例来说,可通过将切割组合件留在设置的Υ轴位置,同时备料202通过旋转马达旋转,来实行螺旋形切割。由于这些类型的切割先前不可能出现,不同切割的优点尚未完全了解,但已经可以预期凸形切割材料束530将具有比直线切割材料束520或辐射状切割材料束510更好的柔性和可扭转特性。
[0062]如先前所述,成像系统400和处理器130所进行的自动反馈和控制过程可引起切割刀片变化或备料本身变化或缺陷的微小偏差。如上文所论述,所得材料束是关键尺寸,并且可能受甚至单一刀片变化(例如单一刀片齿过长)或备料整个长度中的直径变化的影响。当然,所有这些因素整合成且本身表现为所得材料束尺寸。所述实施例的精确测量和调整能力产生空前的精确度。在测量所得材料束,所得材料束关于定位的备料表面定中心,且两个切口彼此对准后,处理器130可进行调整以使所有参数对准以产生精确的所得材料束宽度。这一工艺可在制造开始时实施,如配置工艺、实行一次或多次切割、定期检查或实行每一次切割。在处理器130上运行的软件可用于验证微切割机的可重复性,可能减少切割工件时必需的测量次数,或使得不必连续测量。
[0063]如先前所述,所述实施例的微切割机能够微切割多种备料。传统的单刀片微切割机利用电磁感测备料相对于单一刀片的精确位置,由此需要使用具导电性的备料。这一条件排除了塑料管材备料或任何其它非导电性或导电性极低的材料(本文中称为“非导电性”,即使所述材料具有不足以被先前机器切割的某种相对较低的导电性)的使用。
[0064]如所论述,所述实施例的成像系统的高清晰度图像和测量能力以及切割组合件的精确定位比依赖于感测备料的表面更准确,因为备料本身可能具有缺陷或不一致的直径。因此,本文中揭示的微切割机准确得多,
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