专利名称：管接合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管接合装置，其能够对管进行无菌接合。更详细地说，涉及能够使切断或接合管时的切断用片的温度稳定的管接合装置。
背景技术：
当进行在输血系统中的采血袋和血液成分袋的管连接、以及进行持续的腹膜透析(CAPD)中的透析液袋与废液袋更换等时，有必要进行无菌的管连接。作为进行这种管无菌连接的装置的一种，例如有日本特开平6-78971号公报中所公开的装置。在该日本特开平6-78971号公报中所公开的装置包括第1夹具和第2夹具，该第1夹具和第2夹具将至少两根挠性管保持为平行状态；切断单元，该切断单元用于在该第1夹具和第2夹具之间切断上述挠性管；移动单元，该移动单元使上述第1夹具和上述第2夹具中的至少一方移动，使得由上述切断单元切断的挠性管要接合的端部相互紧密接触，上述切断单元包括用于熔融切断上述挠性管的切断用片、用于加热该切断用片的稳压源、切断用片温度检测单元、切断用片加热控制单元，上述切断用片加热控制单元具有输出根据上述切断用片温度检测单元的输出算出的脉冲宽度调制信号的脉冲宽度调制信号输出部，通过该脉冲宽度调制信号来控制切断用片的温度。
而且，在该装置中，在切断用片加热控制单元中，由根据切断用片温度检测单元的输出算得脉冲宽度调制信号输出进行切断用片的温度控制。即、通过根据切断用片温度检测单元的输出的反馈控制，来进行切断用片的温度控制。
另外，作为切断用片的温度控制的其他方法，例如，也有如日本特开昭59-64034号公报所公开的方法。该方法是参照切断用片开始升温时的温度，恒定电功率控制用于加热切断用片的电源，由此来进行切断用片的温度控制。
然而，在上述日本特开平6-78971号公报所公开的装置中，有可能会因切断用片温度检测单元相对于切断用片的接触状态而引起测温不稳定。另外，还有可能因长期使用，管中所含的可塑剂等附着在切断用片温度检测单元的表面上，因而切断用片温度检测单元无法正确测量切断用片的温度。而且还会因切断用片温度检测单元测温不稳定或不正确，因而造成无法稳定、正确地进行切断用片的温度控制。另外，如上所述，由于切断用片温度检测单元相对于切断用片的接触状态变化、而使测温不稳定，所以为了能够正确测温而在安装切断用片温度检测单元时进行调整作业，但却因此产生了该调整极为费时的问题。
另一方面，在日本特开昭59-64034号公报中公开的切断用片的温度控制方法中，由于只参照切断用片开始升温时的温度，所以当对切断用片供给一定电力时，切断用片的到达上升温度有可能产生偏差。即、无法稳定控制切断用片的温度。其原因为，由自上一次接合后所经过的时间的差异等带来朝向切断用片的热流通量的有无和方向不同。特别是，当连续地进行管的接合时，切断用片的到达上升温度容易产生偏差。
发明内容
本发明的目的在于，提供了一种管接合装置，该装置即使在连续进行管的接合时也能稳定且正确地进行切断用片的温度控制。
为了达到该目的，本发明的管接合装置用于无菌接合挠性管，其特征在于，包括第1夹具及第2夹具，该第1夹具及第2夹具至少保持两根挠性管；切断单元，该切断单元用于在该第1夹具和第2夹具之间切断上述挠性管；移动单元，该移动单元使上述第1夹具和上述第2夹具中的至少一方移动，使得由上述切断单元切断的挠性管的要接合的端部相互紧密接触，上述切断单元包括用于熔融切断上述挠性管的切断用片、保持上述切断用片的切断用片保持部、用于加热该切断用片保持部的加热单元、用于检测上述切断用片保持部的温度的温度检测单元、用于进行上述加热单元的控制的加热控制单元，上述加热控制单元根据上述温度检测单元的输出控制加热单元，使得上述切断用片保持部成为预定温度。
另外，本发明的其他实施方式的管接合装置，是用于无菌接合挠性管的管接合装置，其特征在于，包括第1夹具及第2夹具，该第1夹具及第2夹具至少将两根挠性管保持为平行状态；切断单元，该切断单元用于在该第1夹具和第2夹具之间切断上述挠性管；移动单元，该移动单元使上述第1夹具和上述第2夹具中至少一方移动，使得由上述切断单元切断的挠性管的要接合的端部相互紧密接触，上述切断单元包括用于熔融切断上述挠性管的切断用片、用于加热上述切断用片的切断用片加热单元、用于进行上述切断用片加热单元的控制的切断用片加热控制单元、保持上述切断用片的切断用片保持部、用于加热上述切断用片保持部的加热单元、用于检测上述切断用片保持部的温度的温度检测单元、用于进行上述加热单元的控制的加热控制单元，上述加热控制单元在切断用片加热单元加热上述切断用片之前，根据上述温度检测单元的输出来控制加热单元，使得上述切断用片保持部成为预定温度。
而且，在上述管接合装置中，上述预定温度优选为50～80℃的范围内，最好是在60～℃的范围内。
另外，在上述管接合装置中，当在管接合后一定时间内不再进行下一次管接合时，上述加热控制单元最好是控制上述加热单元，使得上述切断用片保持部的温度低于上述预定温度。
此外，在上述管接合装置中，上述温度检测单元最好是具有热敏电阻、根据上述热敏电阻的输出信号来计测上述切断用片保持部的温度的温度读取电路。
另外，在本发明的其他实施方式所述的管接合装置中，上述切断用片加热控制单元最好是根据上述切断用片的电流和电压的大小来恒定电功率控制上述切断用片加热单元。
更具体地说，上述切断用片加热控制单元只要是基于根据上述切断用片的电流和电压的大小算出上述切断用片的消耗电量与预先设定的目标电量的偏差来脉冲宽度调制控制上述切断用片加热单元即可。
图1是表示实施方式的管接合装置的立体图。
图2是表示将实施方式的管接合装置收纳于外壳中的状态的立体图。
图3是表示实施方式的管接合装置的俯视图。
图4是用于说明第1夹具、第2夹具和切断单元的动作的图。
图5是表示第1和第2夹具的构造的立体图。
图6是用于说明第1夹具的动作的图。
图7是表示实施方式的管接合装置所使用切断单元的构造的图。
图8是用于说明切断单元的动作的图。
图9是表示实施方式的管接合装置的控制系统框图。
图10是表示切断用片加热控制单元的构造的框图。
图11是用于说明实施方式的管接合装置的动作的流程图。
图12同样是用于说明实施方式的管接合装置的动作的流程图。
图13同样是用于说明实施方式的管接合装置的动作的流程图。
图14是用于说明实施方式的管接合装置的动作的图。
图15同样是用于说明实施方式的管接合装置的动作的图。
图16同样是用于说明实施方式的管接合装置的动作的图。
图17同样是用于说明实施方式的管接合装置的动作的图。
图18是表示切断用片保持部的温度变化的时间图。
具体实施例方式
以下根据附图对将本发明的管接合装置具体化的优选实施方式进行详细说明。本实施方式的管接合装置最好是用于输血系统的采血袋和血液成分袋的管连接等连续进行管接合的场合。因此，该管接合装置的大致构造如第1图～第4图所示。其中，图1是表示管接合装置的立体图。图2是表示将管接合装置收纳于外壳中的状态的立体图。图3是表示管接合装置的俯视图。图4是用于说明第1夹具、第2夹具和切断单元的动作的图。
该管接合装置1具有第1夹具3及第2夹具2，该第1夹具3及第2夹具2至少将两根挠性管保持为平行状态。该管接合装置1还具有通过电动机的驱动而旋转的齿轮30、通过齿轮30的旋转驱动而旋转的齿轮31、通过齿轮31的旋转驱动而旋转的轴32、固定轴的两端并使其可旋转的框架9、用于防止第1夹具3的在原点位置处不稳的防止部件11、微动开关13、14、15、用于移动第1夹具3的驱动用臂18、用于移动第1夹具3的凸轮19、切断单元5、用于驱动切断单元5和第2夹具的凸轮17、将第2夹具2推压到第1夹具侧的推压部件33、限制第1夹具3的后退位置的限制部件25、用于防止第1夹具3的不稳的弹簧部件27、切断用片更换杆22、切断用片盒8、切断用片盒更换杆24、使用后切断用片收纳箱把持部件28、用于向收纳箱引导使用后切断用片的引导部件26、使用后切断用片收纳箱29、板50。
而且，该管接合装置1包括第1夹具移动机构，该第1夹具移动机构移动第1夹具3，使得由切断单元5切断的挠性管48、49的被接合的端部相互对接；切断单元驱动机构，该切断单元驱动机构用于向管侧(上方)移动切断单元5，在切断后再向从管离开的方向(下方)移动切断单元5；第2夹具移动机构，该第2夹具移动机构朝向相对于第1夹具3接近和远离的方向移动第2夹具2。切断单元驱动机构可相对于两根管的轴线垂直地向上方移动切断单元5，并在切断管之后朝向下方移动切断单元5，第1夹具移动机构可在切断管之后，使第1夹具3在水平状态下相对于两根管的轴线正交的方向(更具体地说，向后方)移动，第2夹具移动机构可使第2夹具2在水平状态下相对于两根管的轴线略微地平行移动，使得该第2夹具2靠近第1夹具侧。
因此，使用图5对第1和第2夹具3、2进行说明。图5是表示第1和第2夹具的构造的立体图。首先，对第1夹具进行说明。如图5所示，第1夹具3包括基座部3b、安装于该基座部3b上的可旋转的盖3a、在其上固定有基部3b的夹具固定台3c。而且，该夹具固定台3c固定于直线运动工作台上。直线运动工作台包括固定于夹具固定台3c的下表面上的移动台3d、设置于移动台3d的下部的导轨部件3n(参照第4图)。而且，借助该直线运动工作台，第1夹具3朝向与要接合的管48、49的轴线垂直的方向无歪斜地移动，换言之，通过移动使得切断的挠性管被接合的端部相互对接。由此，在管接合装置1中，第1夹具移动机构包括上述直线运动工作台、电动机、齿轮30、齿轮31、轴32、驱动用臂18、凸轮19。
而且，如图1和图3所示，在该管接合装置1中设置有弹簧部件27，用于连接第1夹具固定台3c的后方、和管接合装置1的框架，第1夹具3始终处于被向后方拉的状态，由此减少第1夹具3(准确地说是第1夹具固定台3c)的不稳。另外，如第1图和第3图所示，在第1夹具3的管安装位置(换言之，第1夹具3最向前伸出的状态的位置)上，用于防止第1夹具3不稳的防止部件11固定于框架9的侧面上。因此，在管安装位置，第1夹具3处于由弹簧部件27向后方拉的状态，即、向后方侧是稳定的状态，且通过不稳防止部件11的作用使其无法进一步向前方移动。因此，第1夹具3在管安装位置稳定。另外，如图1和图3所示，在管接合装置1中设置有限制部件25，其用于限制第1夹具3(准确地说是第1夹具固定台3c)向后方的最大移动位置。
接下来对第2夹具进行说明。如图5所示，第2夹具2包括基座部2b、安装于该基座部2b上可旋转的盖2a、固定有基座部2b的夹具固定台2c。而且，该夹具固定台2c固定于直线运动工作台上，直线运动工作台包括固定于夹具固定台2c的下表面上的移动台2d、设置于移动台2d的下部的导轨部件2n(参照第4图)。而且，借助该直线运动工作台，第2夹具2无歪斜地只向相对于接合的管48、49的轴线平行的方向，换言之、相对于第1夹具3接近和远离的方向无歪斜地移动第2夹具2。
另外，如第3图和第4图所示，在管接合装置1的框架9与夹具固定台2c之间设置有推压部件33，始终将第2夹具2(准确地说是第2夹具固定台2c)向第1夹具3侧推压。推压部件33优选使用弹簧部件。而且，该推压部件33应具有以下特点，即、通过第1和第2夹具3、2将两根挠性管48、49压扁从而对其进行把持时，推压部件33的推压力小于挠性管的反弹力，从而使把持挠性管时，第2夹具2朝向从第1夹具3离开若干的方向运动。由此，在本实施方式的管接合装置1中，第2夹具移动机构包括上述直线运动工作台、电动机、齿轮30、齿轮31、轴32、凸轮17、推压部件33。
而且，如图5所示，第1夹具3和第2夹具2将所保持的管保持为斜向压扁的状态。夹具3、2具有盖3a、2a，该盖3a、2a安装于基座部3b、2b上并可回旋转动，在基部3b、2b上具有两个平行设置的槽3f、3e和2f、2e，用于放置两个管。而且，在槽3f、3e和槽2f、2e对应的部分的基座部3b、2b的端面上设置有锯齿状的封闭部件3h、2h。而且，在盖3a、2a上设置有锯齿状的封闭部件3g、2g，该封闭部件3g、2g其形状与上述基部3b、2b的封闭部件3h、2h相对应。盖3a、2a的内表面呈平坦状。而且在盖3a、2a上分别具有回转凸轮，当关闭盖3a、2a时，该回转凸轮与基部3b、2b的辊接合。而且，当盖3a、2a关闭了时，两根管被基部3b的封闭部件3h与盖3a的封闭部件3g之间、基部2b的封闭部件2h与盖2a的封闭部件2g之间斜向压扁，从而以封闭状态被保持。另外，由于第1夹具3具有朝向第2夹具方向突出的突出部3i，第2夹具2具有收纳该突出部3i的凹部2i，所以若不封闭第1夹具3，第2夹具2便无法封闭。
而且，如图1所示，管接合装置1具有由电动机驱动旋转的齿轮30、由齿轮30驱动旋转的齿轮31，如图4所示，在齿轮31的轴32中固定有两个凸轮19、17，凸轮19、17与齿轮31一起旋转。而且，在凸轮19的右侧面上设置有如图6所示形状的第1夹具驱动用的凸轮槽19a。而且，设置有第1夹具移动用臂18，在该第1夹具移动用臂18的中央部具有在凸轮19的凸轮槽19a内滑动的从动件18a。另外，臂18的下端由支点18b支承于框架9上并可绕该支点18b转动，臂18的上端由设置于第1夹具3的夹具固定台3c上的支点18c支承并可绕该支点18b转动。由此，第1夹具3沿直线运动工作台的导轨部件3n，如图6所示那样，在凸轮19的旋转驱动下，如箭头所示那样，沿凸轮槽19a的形状，在水平状态下朝向与两根管的轴正交的方向后方移动。其中，图6是用于说明第1夹具的动作的图。
如图7所示，切断单元5包括以可更换切断用片的方式保持切断用片的切断用片保持部5a、设置于切断用片保持部5a的下方的臂部5c、设置于臂部5c的端部上的从动件5b、铰链部5d、向框架9上安装的安装部5e。而且上述切断单元5通过铰链部5d可相对于框架9可旋转。而且，如图7所示，在切断单元5的右侧面上固定有加热切断用片用的电气连接接头82。另外，在切断单元5的底面上埋入热敏电阻71，该热敏电阻71用于检测切断用片保持部5a的温度。图7是管接合装置所使用切断单元的说明图。此外，如图3所示，在切断单元5的上表面上安装有加热器70。该加热器70可对切断用片保持部5a进行预热。切断用片6最好使用具有折成对折状的金属板、形成于该金属板的内表面上的绝缘层、形成于该绝缘层内且不与上述金属板接触的电阻体、设置于该电阻体的两端部上的通电用接头。
而且，如图7和图8所示，凸轮17在左侧面上具有驱动切断单元用的凸轮槽17a。而且，切断单元5的从动件5b位于凸轮17的凸轮槽17a内，沿凸轮槽的形状在凸轮槽17a内滑动。由此，如图8所示，切断单元5在凸轮17的旋转驱动下，沿凸轮槽17a的形状，换言之朝向与两根管的轴线正交且垂直的方向上下移动。
此外，如图4所示，凸轮17在中央部具有驱动第2夹具2用的凸轮槽17c。凸轮槽17c具有左侧面17f和右侧面17e，由左侧面17f和右侧面17e控制第2夹具2的位置。在第2夹具固定台2c上有朝向下方延伸的突出部，在其前端设有从动件20。该从动件20在驱动第2夹具2用的凸轮槽17c内滑动。而且，如图7所示，在从动件20与凸轮槽17c的侧面之间形成有若干间隙。而且，由于第2夹具固定台2c始终被推压部件33推压着，因此在通常状态下，从动件20与凸轮槽17c的左侧面17f相抵接，在从动件20与凸轮槽17c的右侧面17e之间形成有若干间隙。
然而，当第1和第2夹具3、2保持两根管时，如上所述，由于两个夹具3、2分别封闭保持两根管成压扁状，所以会产生因管封闭引起的反作用力。而且，由于推压部件33选用的是作用力小于因上述管的封闭引起的反弹力的部件，所以如图4所示，在夹具3、2保持管的状态下，从动件20与凸轮槽17c的右侧面17e抵接，从动件20与凸轮槽17c的左侧面17f之间产生若干间隙。然而，由上述切断机构5切断管之后，由于因管的封闭所引起的反弹力消失，所以会恢复通常的状态，从动件20与凸轮槽17c的左侧面17f抵接，从动件20与凸轮槽17c的右侧面17e之间产生若干间隙。如此，在推压部件33的作用和管的反弹力的作用下，从动件20所抵接的凸轮槽的滑动面随着时间经过而产生变化。
而且，如图4所示，在左侧面17f上形成有凹部17d。当从动件20通过该凹部17d部分时，由于是已经由切断单元5切断了管之后，因此从动件20为沿凸轮槽17的左侧面17f滑动的状态，由此，从动件20进入凹部17部分。因此，由凹部17d的深度使得第2夹具2朝向第1夹具3方向移动。由此，能够更加切实地进行管的接合。
而且，在凸轮槽17c的右侧面17e上也设有凹部17g。该凹部17g用于清扫夹具3、2的内表面。通过设置该凹部17g，将第2夹具2推压至弹簧部件33侧，由此能够朝向从第1夹具3离开的方向移动第2夹具2，直到从动件20抵接凹部17g为止。由此在第1夹具3与第2夹具2之间产生间隙。可使用清扫部件例如棉棒，对所形成的间隙内进行清扫，在该棉棒中含有酒精等可溶解某程度切断的管的形成材料的溶剂。
如图4所示，该凹部17g设置于与左侧面17f的凹部17d(进行第2夹具2的横向靠近的部分)大致相对的位置上。在朝向第2夹具固定台2c的下方延伸的突出部上设置有从动件20，当该从动件20进入凹部17d部分时，是在管切断之后，处于相互接合了目的管的状态，在该状态下，第2夹具2停止。另外，第1夹具3也已经停止，且第1夹具3位于与第2夹具2错开的位置上。具体而言，如图1所示，第1夹具3自第2夹具后退，第1夹具3位于与第2夹具2错开的位置上。由此，在该状态下，第2夹具2的前端部的内表面露出若干，此外，第1夹具3的后端部的内表面也露出若干。由此，露出的第2夹具2的内表面和第1夹具3易于清扫。
用图9对管接合装置1的控制系统进行说明。其中，图9是表示管接合装置的控制系统的框图。管接合装置1的控制系统包括开关电源部40、电路部41、用于控制各种促动器的动作的控制电路。在开关电源部40中具有DC24V电源40a，用于进行各种促动器驱动等；DC5V电源40b，用作控制用电源。在电路部41中具有面板控制电路60、电动机驱动电路61、蜂鸣器响动电路62、传感器输入电路63、室温读取传感器64、切断用片温调用PWM控制输出部65、切断用片保持部用温度读取电路66、加热器PWM控制输出部67、统括控制这些电路的动作的CPU部44。而且，CPU部44起到切断用片加热控制单元68和加热器加热控制单元69的作用。
在这里，面板控制电路60是用于控制面板50的显示动作的电路，所述面板50具有电源开关灯51等。电动机驱动电路61是用于控制电动机42的驱动动作的电路。蜂鸣器响动电路62是用于控制蜂鸣器43的响动动作的电路。传感器输入电路63是用于检测微动开关13、14、15、72、73、74的ON/OFF状态的电路。切断用片温调用PWM控制输出部65是输出PWM控制信号的电路，所述PWM控制信号用于进行切断用片6的加热控制。切断用片保持部用温度读取电路66是用于测量切断用片保持部5a的温度的电路，测量时根据来自在切断单元5中设置的热敏电阻71的信号进行计测。加热器PWM控制输出部67是输出PWM控制信号的电路，该PWM控制信号用于进行在切断单元5中所设的加热器70的加热控制。
接下来，使用图10对如图9所示的切断用片加热控制单元68进行详细说明。其中，图10是表示切断用片加热控制单元的构造的框图。切断用片6最好包括折弯成对折状的金属板、形成于该金属板的内表面上的绝缘层、形成于该绝缘层内且不与上述金属板接触的电阻体、设置于该电阻体的两端部上的通电用接头。而且，由于电阻体通过通电发热，所以电阻体的发热传导于金属板，从而使切断用片整体通过通电发热。而且随着电阻体通电发热，其阻值也变化。由此，若单单使用稳压电源，则在仅调整向切断用片的电力供给时无法对切断用片进行充分的温度控制。因此，在本实施方式的管接合装置1中具有切断用片加热控制单元68。
该切断用片加热控制单元68通过恒定功率控制将切断用片6加热成恒定温度(切断管开始温度，约320℃)。因此，由于不必检测切断用片6的温度，所以不需要切断用片温度检测单元。因此不需要进行安装切断用片温度检测单元时的调整作业，管接合装置的生产效率得以提高。而且如图10所示，在切断用片加热控制单元68中包括用于计测加于切断用片6上的电压的大小的切断用片电压读取电路80、用于计测流到切断用片6上的电流大小的切断用片电流读取电路81。由此，在切断用片加热控制单元68中，能够根据由切断用片电压读取电路80输出的现在的切断用片电压、和切断用片电流读取从电路81输出的现在的切断用片电流算出现在的切断用片电力，从所算出的电力和目标电力的偏差能够算出用于进行切断用片6的加热控制的脉冲宽度调制(PWM)信号。而且，算出的PWM信号被从切断用片温调用PWM控制输出部65输出，根据其PWM信号控制稳压直流电源40a，进行切断用片6的加热控制。
接下来，使用如第11图～第13图所示的流程图对具有上述构造的管接合装置1的动作进行说明。首先，最初，如图11所示的流程图那样，推压在图9的面板50上所设置的电源开关51(S1)。由此，通过CPU部44来判断管接合装置1是否有异常(具体而言，是看内部连接器是否脱开、加热器等是否断线、内部稳压电源是否有不良等)(S2)。若没有异常时(S2YES)则开始切断用片保持部5a的调温(S3)。具体而言，通过加热器70来加热切断用片保持部5a，根据来自热敏电阻71的输出信号由加热器加热控制单元69进行温度控制，使得切断用片保持部5a成为预定温度。其中，预定温度优选设置为50～80℃左右，最好是60～70℃左右。一方面，若切断用片保持部5a的加热温度低，则切断用片6的升温时间长，另一方面，若切断用片保持部5a的加热温度过高，则会对接近的部件有影响，且万一操作者碰到则会有烫伤的危险性。而且，通过将预定温度设定于上述温度范围内，在缩短切断用片6的升温时间的同时能够稳定且正确第进行切断用片6的温度控制。其中，在本实施方式中，设定为65℃。另一方面，若管接合装置1出现异常(S2NO)则蜂鸣器响动(S14)。
接下来，按压设在图9的板50上的夹具复位开关53(S4)。由此，由CPU部44来判断第1和第2夹具是否打开着(S5)、第1和第2夹具是否位于原点(S6)、切断用片更换杆是否位于原点(S7)。其中，由于管接合装置1所使用的夹具如上所述，第1夹具3具有朝向第2夹具方向突出的突出部3i，第2夹具2具有收纳该突出部3i的凹部2i，所以第2夹具2被构成为若不关闭第1夹具3则其无法关闭的构造。因此，当第1和第2夹具3、2处于打开状态时，该状态由第2夹具2封闭时接触的杆16和由该杆16被接通/断开的微动开关13检测到。
具体而言，当第2夹具2处于打开状态时，微动开关13处于断开状态，当第2夹具2封闭时微动开关13与杆16接触，杆16动作、将微动开关13置于接通状态，该微动开关13的接通/断开信号经由传感器输入电路63输入到CPU部44中。通过由微动开关73、74来对设在各凸轮的圆周上的槽进行检测，可以判断第1和第2夹具3、2是否位于原点。由微动开关14可检测出切断用片更换杆22是否位于原点。当杆22位于原点时，微动开关14处于接通状态，当杆22没有位于原点时，微动开关14处于断开状态，该微动开关14的接通/断开信号经由传感器电路63输入到CPU部44。
然后，当S5～S7的判断都为“是”的时候，使得电动机动作，从而使得第1和第2夹具3、2回归到原点(S8)。另一方面，当S5～S7中的任意1个的判断为“否”时，蜂鸣器响动(S15)、异常灯点亮(S16)，进行手动解除(S17)、通过按下复位开关(S18)能够熄灭异常灯(S19)。
接下来，第1和第2夹具3、2到达原点之后，将两根挠性管48、49安装于第1和第2夹具3、2中(S9)。如图5所示，该状态下的第1和第2夹具3、2两者都是打开状态，且设于两者中的狭缝3e和2e和3f、2f成为互相相对的状态。然后，将使用中的管49安装于前侧的狭缝3f、2f中，将连接的未使用的管48安装于里侧的狭缝3e、2e中。
然后，如上述那样，关闭第1和第2夹具3、2之后，向夹具侧推压切断用片更换杆22，从而更换切断用片(S10)。通过向夹具侧推压片更换杆22，从切断用片盒8内取出切断用片，新切断用片对安装于切断用片保持部5a中的待机切断用片进行推压，待机切断用片推压安装于切断用片保持部5a中的使用过的切断用片，这样，使得待机切断用片安装于使用位置中的同时，使使用过的切断用片收纳于收纳箱29内(S11)。在切断用片更换结束之后，确认切断用片保持部5a的温度是否为设定温度(S12)。其中，若切断用片保持部5a的温度不是设定温度(S12否)，则成为待机状态直至达到设定温度(如图18所示期间t1)。
另一方面，在切断用片保持部5a的温度为设定温度(S12是)时，则管接合装置1成为准备接合状态(如图18所示的期间t2)。此时，若按下板50的开始开关52(S13)，则会转移到图12的流程图的②，由图9的CPU部44来判断第1和第2夹具3、2是否关闭(S30)、切断用片是否更换完毕(S31)、第1和第2夹具3、2是否位于原点(S32)、切断用片更换杆22是否位于原点(S33)。
在此，第1和第2夹具3、2是否关闭是通过在第2夹具2关闭时，接触的杆16、和被该杆16接通/断开的微动开关13来检测。具体而言，当第2夹具2成为打开状态时，微动开关13成为断开状态，当第2夹具2成为关闭状态时，其与杆16接触，杆16运动、使得微动开关13成为接通状态。该微动开关13的接通/断开信号经由传感器输入电路63输入到CPU部44。另外，至于切断用片是否更换完毕可通过以下过程检测，即、朝向夹具方向推压切断用片更换杆22、进行切断用片更换作业，由于更换杆22使微动开关15成为接通一次，所以可通过来自微动开关15的接通信号来判断上述是否更换完毕。微动开关15的接通/断开信号经由传感器输入电路63向CPU部44输入。另外，第1和第2夹具3、2是否位于原点可通过如上述那样用微动开关73、74来检测。
于是，若S30～S33中的任意1项判断为“否”，则蜂鸣器会响动(S45)，且进程会返回图11的③。另一方面，当S30～S33全部判断为“是”时，动作中灯47点亮(S34)。接下来，通过室温读取传感器64来测量室温，将其读入到切断用片加热控制单元中(S35)。这样，在切断用片加热控制单元68中，根据所读入的室温来计算切断用片6的升温时间(S36)。然后，停止切断用片保持部5a的温调(S37)并开始加热切断用片6(S38)。在切断用片6开始加热后，通过切断用片加热控制单元68来读入切断用片电流和切断用片电压(S39)、计算加热切断用片6所必需的恒定电功率(S40)。而且，根据该计算结果来输出来自切断用片温调用PWM控制输出部65的PWM信号，根据该PWM信号来控制稳压直流电源40a，从而对切断用片6进行加热。
接下来，计算切断用片6的电阻值(S41)，判断电阻值是否位于预定值以内(S42)、电阻值的变化有无异常(S43)。由此是为了以电形式来判断切断用片6有否异常。而且，若电阻值不在预定值以内(S42否)、或电阻值的变化有异常(S43否)，则蜂鸣器会响动(S46)并停止切断用片6的加热(S47)，切断用片异常灯点亮(S48)，在按下复位开关后(S49)转移到图11的流程图⑤。另一方面，若电阻值位于预定值以内(S42是)，且电阻值变化没有异常(S43是)，则继续加热切断用片6。
而且，为了防止切断用片6的过度加热，要判断切断用片6的升温时间是否结束(S44)，若未结束(S44否)则反复进行上述处理。而且，若升温时间结束(S44是)，则由于预计为切断用片6的温度达到预定温度(约320℃)，所以转移到图13的流程图④，电动机42动作(S60)，由此，齿轮30、齿轮31、凸轮19、17旋转、切断单元5(切断用片6)上升(S61)、切断管(S62)，第1夹具3后退(S63)，切断单元5(切断用片6)下降(S64)，第2夹具2朝向第1夹具3侧横向靠近(S65)。
具体而言，首先，通过使凸轮17朝向箭头所示方向旋转，切断单元5的从动件5b在凸轮槽17a内滑动。自当初图8所示的凸轮槽的原点O与从动件5b接触的状态成为图8所示的凸轮槽17a的点A与从动件5b接触。而且，在自图8所示的凸轮槽17a的点A与从动件5b接触的状态到成为凸轮槽17a的点B与从动件5b接触状态的期间中，切断单元5平稳地上升，在此期间，切断两根挠性管。使用图14和图15进行说明则为，两根管48、49由第1夹具3和第2夹具2保持，形成位于第1夹具3和第2夹具2之间的管部分48a、49a，切断单元的切断用片6位于其下方。而且，如上所述，通过凸轮17的旋转，切断单元5(切断用片6)上升，如图15所示，在位于两根管的第1夹具3和第2夹具2之间的管部分48a、49a处将两者熔融切断。
然后，在从图8所示的凸轮槽17a的点B与从动件5b接触的状态到变成凸轮槽17a的点C与从动件5b接触的状态的期间中，如图8所示，切断用片6维持上升的状态，充分溶解管48a、49a被切断的端部。然后，在从图8所示的凸轮槽17a的点C与从动件5b接触的状态到变成凸轮槽17a的点E与从动件5b接触状态的期间中，切断用片6平稳地下降。另外，如图6所示，通过凸轮19朝向箭头所示方向旋转，在用于移动第1夹具3的壁18上所设置的从动件18a在凸轮槽19a内滑动。从当初图6所示的凸轮槽的原点O与从动件18a接触的状态变成为如图6所示的凸轮槽19a的点F与从动件18a接触。即，从动件18a到达凸轮槽19a的点F比切断单元5的从动件5b到达凸轮槽17a的点B要早一些。
然后，如图6所示，在从凸轮槽19a的点F与从动件18a接触的状态到变成凸轮槽19a的点G与从动件18a接触的状态的期间中，第1夹具3缓慢后退，成为如图16所示的状态，接合的管部分49a和48a成为隔着切断用片6相面对的状态。该状态在从凸轮槽19a的点G与从动件18a接触的状态到变成凸轮槽17a的点C与从动件5b接触的状态的期间中一直被维持着。而且，第1夹具3的位置在从点G与从动件18a接触的状态到变成为凸轮槽19a的点H与从动件18a接触的状态的期间中一直维持如图16所示的状态。其中，如上述那样，在从如图8所示的凸轮槽17a的点C与从动件5b接触的状态到成为凸轮槽17a的点E与从动件5b接触状态的期间中，切断单元5平稳地下降。要接合的管部分48a、49a相抵接。
而且，切断用片6的下降结束了的状态，换言之、在凸轮槽17a的点E成为与从动件5b接触的状态的大致同时，如图4所示，第2夹具2朝向第1夹具3侧横向靠近。具体而言，如图4所示，在从凸轮槽17c的左侧面17d的点M与用于驱动第2夹具2的从动件20接触的状态到成为左侧面的点L与从动件20接触的状态的期间中，第2夹具2缓慢地向第1夹具3侧移动，并在从凸轮槽17c的凹部17d的点L与从动件20接触的状态到成为凹部17d的点K与从动件20接触的状态之期间中，第2夹具2维持朝向第1夹具3侧横向靠近的状态。由于通过该横向靠近，管部分48a、49a两者切实地紧密接合，因此这样做可使两者接合效果更加理想。然后，在自凸轮槽17c的凹部17d的点K与从动件20接触的状态到成为左侧面17f的点J与从动件20接触的状态的期间中，第2夹具2缓慢地朝向从第1夹具3侧离开的方向移动，在该状态中，电动机42停止动作。
因此，如图17所示，在停止的位置上，第1夹具3、和第2夹具2的位置与图16中所示的同样处于偏离的位置上。然后，如图13的流程图所示的那样，停止加热切断用片6(S66)、动作灯熄灭(S67)、蜂鸣器响动(S68)。然后，再开始切断用片保持部5a的温调(S69)。然后，如图17所示，打开第1夹具3和第2夹具2(S70)、取出管(S71)，由此结束管的接合作业。
在此，若不使用管接合装置1(例如，若在一定时间内没有ON/OFF信号输入传感器输入电路63等)(如图18所示的期间t4)，则切断用片保持部5a的温调成为待机状态。切断用片保持部5a成为50℃(如图18所示的期间t5)。由此，能够减少耗电。然后，若再次使用管接合装置1，则解除待机状态(如图18所示的期间t6)，控制温度变为65℃，从而进行通常的温调(如图18所示的期间t7)。由此，能够降低管接合装置1的耗电。另外，即使使用管接合装置1进行连续接合，也由于切断用片保持部5a保持在大致65℃(如图18所示的期间t3)，在开始加热切断用片6时，从切断用片保持部5a向切断用片6的热流通量始终恒定，所以能够稳定且准确地进行切断用片6的温度控制。
如上所述，若采用本实施方式的管接合装置1，则在由加热器70将切断用片保持部5a加热到约65℃之后，由于用恒定电功率控制对切断用片6的加热进行控制，所以不但缩短了切断用片6的升温时间，而且能够稳定且准确地进行切断用片6的温度控制。另外，由于不需检测切断用片6的温度，所以不需要有用于检测切断用片温度的切断用片温度检测单元。因此，不必进行安装切断用片温度检测单元时的调整作业，提高了生产效率。
其中，上述实施方式只不过是一个例示，并不对本发明有任何限定，在不脱离其要旨的范围内可进行各种改良和变形。
如上所述，在本发明的管接合装置中，通过加热控制单元来控制加热单元，使得切断用片保持部获得预定温度。而且，通过在加热切断用片前将切断用片保持部保持为预定温度，在开始加热切断用片时，切断用片保持部的温度始终不变，即、从切断用片保持部向切断用片的热流通量恒定。由此，用切断用片加热控制单元能够稳定且准确地进行切断用片的温度控制。另外，由于切断用片保持部保持为预定温度，所以能够缩短切断用片的温度达到预定温度的时间。
另外，在本发明的管接合装置中，由于通过恒定电功率控制加热单元来进行切断用片的温度控制，所以不需要有用于检测切断用片温度的切断用片温度检测单元。因此，不必进行安装切断用片温度检测单元时的调整作业，提高了生产效率。
此外，在本发明的管接合装置中，由于在用切断用片加热单元加热切断用片之前，用加热控制单元将切断用片保持部的温度控制在50～80℃的范围内，所以不但缩短了切断用片的升温时间，而且能够稳定且准确地进行切断用片的温度控制。另外，由于切断用片保持部的温度不会过高，所以不会对与其接近的部件造成影响，而且也没有操作者万一接触而引起烫伤的危险性。
权利要求
1.一种管接合装置，用于无菌接合挠性管，其特征在于，包括第1夹具及第2夹具，该第1夹具及第2夹具至少保持两根挠性管；切断单元，该切断单元用于在该第1夹具和第2夹具之间切断上述挠性管；移动单元，该移动单元使上述第1夹具和上述第2夹具中的至少一方移动，使得由上述切断单元切断的挠性管的要接合的端部相互紧密接触，上述切断单元包括用于熔融切断上述挠性管的切断用片、保持上述切断用片的切断用片保持部、用于加热该切断用片保持部的加热单元、用于检测上述切断用片保持部的温度的温度检测单元、用于进行上述加热单元的控制的加热控制单元，上述加热控制单元根据上述温度检测单元的输出控制加热单元，使得上述切断用片保持部成为预定温度。
2.一种管接合装置，用于无菌接合挠性管，其特征在于，包括第1夹具及第2夹具，该第1夹具及第2夹具至少将两根挠性管保持为平行状态；切断单元，该切断单元用于在该第1夹具和第2夹具之间切断上述挠性管；移动单元，该移动单元使上述第1夹具和上述第2夹具中的至少一方移动，而使得由上述切断单元切断的挠性管的要接合的端部相互紧密接触，上述切断单元包括用于熔融切断上述挠性管的切断用片、用于加热上述切断用片的切断用片加热单元、用于控制上述切断用片加热单元的切断用片加热控制单元、用于保持上述切断用片的切断用片保持部、用于加热上述切断用片保持部的加热单元、用于检测上述切断用片保持部的温度的温度检测单元、用于控制上述加热单元的加热控制单元，上述加热控制单元在由切断用片加热单元加热上述切断用片之前，根据上述温度检测单元的输出来控制加热单元，使得上述切断用片保持部成为预定温度。
3.如权利要求1或2所述的管接合装置，其特征在于，上述预定温度在50～80℃的范围内。
4.如权利要求1或2所述的管接合装置，其特征在于，当在管接合后经过一定时间未进行下一次管接合时，上述加热控制单元控制上述加热单元，使得上述切断用片保持部的温度低于上述预定温度。
5.如权利要求1或2所述的管接合装置，其特征在于，上述温度检测单元具有热敏电阻、根据上述热敏电阻的输出信号来计测上述切断用片保持部的温度的温度读取电路。
6.如权利要求2所述的管接合装置，其特征在于，上述切断用片加热控制单元根据上述切断用片的电流和电压的大小来恒定电功率控制上述切断用片加热单元。
7.如权利要求2所述的管接合装置，其特征在于，上述切断用片加热控制单元根据上述切断用片的电流和电压的大小算出上述切断用片上的消耗电量与预先设定的目标电量的偏差，由此来脉冲宽度调整控制上述切断用片加热单元。
全文摘要
一种管接合装置，即使在连续进行管的接合时也能稳定且正确地进行切断用片的温度控制。在管接合装置(1)中设置有加热切断用片保持部(5a)的加热器(70)、检测切断用片保持部(5a)的温度的热敏电阻(71)、根据热敏电阻(71)的输出来控制加热器(70)的加热器加热控制单元(69)、通过恒定电功率控制来进行切断用片(6)的加热控制的切断用片加热控制单元(68)。而且，在通过切断用片加热控制单元(68)来加热切断用片(6)开始之前，通过加热器加热控制单元(69)来进行对加热器(70)的控制来进行温调，以使得切断用片保持部(5a)成为恒定温度(约65℃)。
文档编号B29C65/20GK1684821SQ03823299
公开日2005年10月19日 申请日期2003年9月17日 优先权日2002年11月1日
发明者佐野弘明, 永岛田优, 石田伸司 申请人:泰尔茂株式会社