用于进行激光切割和焊接的设备的制作方法

文档序号:2334755阅读:276来源:国知局

专利名称::用于进行激光切割和焊接的设备的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种用于对材料进行激光切割和焊接以便形成袋和其它组件的设备。
背景技术
:塑料袋通常由切割塑料板材制成。在许多情况下,使用激光切割塑料板材并将它们焊接在一起。特别是,(A激光器在焊接和切割塑料材料方面几乎是通用的。这种构型(10.6iim)中产生的激光能量被迅速吸收,因而使得该系统在这种应用场合是高效的。已公知的是可能通过改变激光器的焦点和停留时间的方式对热塑材料进行切割、标记或焊接。然而,使用前述激光切割并焊接塑料材料而形成袋和组件的做法也还存在一定问题。首先,一些现有技术的装置使得必须将膜板材定向在垂直平面中。这使得很难支承较大的板材,而且无法保证在实际操作过程中将板材与激光器之间的距离保持在为了不至于烧损或损伤将要焊接的接缝的各个部分而必需的紧密公差下。该垂直取向使得无法对端口或其它固定装置进行支承,所述端口或其它固定装置可能需要被附接到板材上。前述系统需要双激光源_在两块板材的任一侧上分别设置一个激光源。在其它系统中,需要复杂的分束器组件对热塑材料进行焊接和切割。其还需要使用两个空气喷嘴-在两块板材的每侧上设置一个空气喷嘴-以使该板材受力而形成为实现有效焊接所需的紧密接触。这种双空气喷嘴系统使制造工艺变得复杂,这是因为该系统使得难以保持两条激光束的焦点,从而实现一致的焊接或切割。双激光器系统还需要专用的光学器件才能防止一个激光器的激光束被联接回其它激光器内而损伤所述其它激光器。接下来,另一形成塑料袋的装置使用真空下压台(vacuumholddowntable)和单个激光器,所述激光器可围绕该台移动以便实施切割和焊接操作。其使用框架或滚筒使要焊接的板材伸展开来而形成紧密接触。该发明的缺点在于板材在伸展过程中存在扭曲的倾向,且可能导致最终的产品中出现皱褶,且该方法需要使用加热的滚筒和台板。更重要的是,这种框架化方法和设备限制了能够制成的袋或组件的尺寸,这是因为极大的板材无法被有效地拉伸,从而使得无法在整块板材范围内保持均匀的接触。在一些新的应用场合中,尤其是对于用于培养细胞的袋而言,需要制造较大的袋,这种袋的尺寸易于超过6X10英尺。透明膜(clearfilm)的激光切割存在的另一个问题是气化膜颗粒倾向于重新沉积到膜表面上。这样会导致膜的外表不美观,从而并不适于制造药用产品。其它现有技术的装置的主要限制在于它们限于二维或平面组件。但通常希望将热塑板材焊接在一起以便形成三维结构。为了实现这一目的,需要一种焊接方法和设备,该方法和设备具有较小的焊接区,要被焊接的板材可沿任何方向自由地移动通过所述焊接区,而不会受到固定框5架的任何限制。因此,需要提供一种系统,所述系统使得使用者可保持一致的焊接和切割以便简单地形成袋或组件。此外,需要提供一种系统,所述系统使得使用者可制造出较大的袋,该袋的尺寸易于超过6X10英尺。
发明内容本发明正是在考虑到上述技术背景的前提而完成的,且本发明的目的在于提供一种系统和方法,所提供的系统使得可对材料进行一致焊接或切割以便形成袋和其它组件。在本发明的一个优选实施例中,披露了一种形成塑料袋的方法。制造这种袋需要对两块塑料板材进行切割并将它们联接在一起。这包括1)在所述第一板材中切割出所述袋的轮廓;2)将所述第二板材放置在所述第一板材的顶部上并沿限定出的接缝将所述第一板材与所述第二板材焊接在一起以便形成所述袋;和3)切掉所述袋的轮廓以便形成成品袋。所述方法包括设置支承台板,所述支承台板具有切割轮廓、和处在所述切割轮廓中的位于所述支承台板的顶表面处的沟槽、以及处在所述沟槽中的穿过所述支承台板的多个穿孔。所述支承台板的下侧相对于所述顶表面被保持在更低的压力下,从而使得在所述切割操作过程中气化的任何膜都通过所述穿孔被排出,且因此不会沉积到切割膜上。气体喷射装置被设置成与激光器是同心的,以便有利于传送气化的材料。在所述支承台板中还设置有其它穿孔。这些穿孔还被连接至所述下侧上的低压装置并且在所述台板上保持住所述板材,从而使得它们在操作过程中不会移动。处在所述台板中的带穿孔的沟槽沿循着所述切割轮廓延伸。为了进行焊接,激光束被散焦,从而对所述塑料膜进行加热,但不会切穿该塑料膜。同心的气体喷射装置在所述焊接区中使所述两个塑料膜受力而被置于一起,从而使所述熔化的材料熔合在一起。所述气体喷射装置还迅速冷却所述焊接区,从而减少了任何扭曲或皱褶。由于所述膜在焊接操作过程中并未被切穿,因此需要沿所述焊接路径在所述支承台板中设置任何沟槽或穿孔。需要被设置在所述支承台板中的所述沟槽和穿孔可由用于制造袋的同一激光设备制成。这使得易于迅速生产出具有新图案的袋。所述设备还可用于附接通常被附接到所述袋组件上的端口和其它塑料配件。下文中所使用的术语激光器包括所有透镜、反射镜和完整的激光束传输系统中的其它部件。通过阅读以下说明书并结合附图将更易于理解本发明的这些和其它优点。其中图1示出了根据本发明的一个实施例的激光切割系统的一部分;图2是流程图,图中示出了如何根据本发明的一个实施例来使用图1所示的激光切割设备;图3示出了根据本发明的图1所示激光切割设备的透视图;图4示出了根据本发明的图l所示激光切割设备中的下压台板的平面图;图5示出了根据本发明的图2所示下压台板的剖视图;图6示出了利用根据本发明的图1所示激光切割设备制造出的袋,所述袋具有位于袋的上表面上的端口;图7A-图7D示出了与根据本发明的膜相连的端口固定装置(卡具);禾口图8示出了根据本发明的焊接三维结构。具体实施例方式下面结合附图对本发明的当前优选的实施例进行描述,在附图中使用相同的附图标记表示相似的部件。对优选实施例的描述仅是示例性的,且并不旨在限制本发明的范围。本发明的激光切割设备与以前的发明相比具有以下优点1)仅在作用于固定表面上的水平平面中使用了单个激光器;2)并不需要框架保持所述板处于紧密接触状态;3)并不需要任何可能造成污染的吸收材料;4)通常可应用于薄板材中使用的任何热塑材料;5)由于无需提供张紧框架而可用于极大的板;6)不会出现气化塑料的重新沉积;和7)可用于制造三维结构。图1示出了激光切割系统的一部分。激光切割系统100包括第一膜101、第二膜102、典型的支承台板103、熔化区104、激光器105、开口106、透镜107(聚焦透镜107)和喷嘴108。激光器105能够垂直移动以便调节其与膜101和102之间的距离,将通过来自激光器105的紧密聚焦(tightlyfocused)的射束对所述膜进行切割。在切割过程中,空气或另一种适当气体在高压下通过开口106被引入喷嘴108内。在高压下被引入的该高速空气或物质流将任何气化塑料推动通过切割塑料而进入切割轮廓沟槽(位于切割处下方)内且随后通过穿孔而进入排气压力通风系统内。该特征将气化塑料在切割膜上的沉积降至最低限度。接缝的焊接是通过来自激光器105的散焦射束实现的。激光能量从激光器105被传送出来并通过透镜707被聚焦到熔化区104上。空气或另一种适当气体在高压下通过开口106被引入喷嘴108内。在高压下被引入的高速空气或气体将会使熔化的膜102和102在熔化区104上被推到一起且还可迅速冷却焊接区域或熔化区104。在焊接路径中并未设置穿孔或沟槽,从而使得气体的高压空气可有效地产生局部高压。本发明的关键优点在于其提供了极小(<0.5英寸)的熔化区。该较小的熔化区的优点在于其使得不需要设置复杂的固定装置且使得可沿循三维结构必需的曲线和轮廓进行焊接。可使用适当的惰性气体如氦或氮来代替空气以便防止膜101或102产生炭化。支承台板103可被称作支承件103。尽管本发明仅使用了膜IOI和102来制造袋、容器或其它组件,但还可使用多个膜层来制造袋、容器或其它组件。第一膜101和第二膜102是在燃烧前就会熔化的热塑膜,如聚乙烯和聚偏二氟乙烯(PVDF)。第一膜101和第二膜102的尺寸可具有在0.5英寸至10英尺范围内或在0.5英寸至大于10英尺的英尺值范围内的任何长度且具有在0.5英寸至10英尺范围内或在0.5英寸至大于IO英尺的英尺值范围内的任何宽度。在本发明的另一实施例中,第一膜101和第二膜102可具有任何形状,例如矩形、多边形、四面体形、八边形、方形或所属领域技术人员已公知的任何形状。膜101和102可具有处于3-40毫英寸(密耳)范围的厚度。膜IOI和102优选具有12密耳的厚度。膜支承台板103执行多个功能1)台板103中的穿孔被用于施加真空以便紧固所述膜,从而使得其在切割或焊接操作过程中无法移动;2)台板103具有沟槽401,所述沟槽使得气化的塑料膜101可被迅速带走。这些真空沟槽401连同来自激光器105的切割尖端的气体射流一起,使所有气化材料受力进入真空系统或真空收集装置内,因此防止了在成品膜上出现任何的再沉积。3)在焊接操作过程中,当膜102经受来自喷嘴108的压力受控的空气射流时,台板103为膜102提供了刚性支承。4)台板103防止了在膜101与102的两块板材之间形成任何气穴。台板103具有位于每个切割轮廓409下方的沟槽401(图4),从而使得在切割操作过程中产生的气化塑料烟气会被扫去。支承台板的上板405由热塑材料如高密度聚丙烯制成。可通过相同的用于切割和焊接塑料膜的激光器105对该材料进行切割和钻孔。通过这种方式,可根据任何袋的几何形状迅速定制出适应的台板。不需要设置固定装置。根据台板103与要被制造的袋的相对尺寸,可在单个台板上制成多个袋。支承台板103的上板405或顶表面405应该由具有低导热性的材料如高密度聚丙烯制成。否则其将用作吸热装置并将能量吸离熔化区或焊接区104。这将防止形成坚固的接缝。上板405使用的材料还可被选择以便具有非粘性的性质,从而使得其在切割和焊接操作过程中不会粘到膜上。在优选实施例中,上板405将由丙烯酸材料或聚丙烯材料制成。图3示出了激光切割设备。可切割膜并将膜焊接在一起以便形成袋的台架机器人(gantryrobot)设备包括水平支承台板103和被安装在台架301上的激光器105,所述台架能够沿X、Y和Z方向移动。台架301还可被称作定位器。台架301使得激光器105能够被定位在任何位置处,这是因为台架301能够使激光器105和支承台板103相对于彼此移动。台架301的速度和运动轮廓受到典型的控制器303的控制,所述控制器被连接至台架301,其中控制器303在计算机程序的引导下运行。控制器303对激光器105发出以下指令打开和关闭以便发射激光能量、以任何所需速度进行移动、以及沿循直路径和弯曲路径的任意组合进行移动。激光器105可被打开或关闭以便有利于重新定位。尽管如图所示的台架301被连接至激光器105,但另一种可选方式是,该构件可被安装到支承台板103上以便在台板103与激光器105之间产生相对运动。在本发明的另一实施例中,控制器303是典型的计算机,所述计算机包括处于其处理器或存储器上的计算机程序,该程序控制台架301和激光器105的操作。在本发明的又一实施例中,控制器303是典型的多轴运动控制器,其中该多轴运动控制器执行该程序并且产生信号而将该信号提供给马达驱动装置以使系统的多个部件以定坐标的方式移动。控制器303还被连接至气体压力容器(未示出),所述气体压力容器释放气体或空气压力而通过激光器105的喷嘴108。控制器303控制气体压力容器、激光器105和台架301以使激光器105和支承台板103相对于彼此进行移动,从而在沟槽401(图4)处对第一膜101和第二膜102进行焊接。激光器105还可沿垂直(Z)轴移动以便改变焦点位置,从而从聚焦切割变为散焦焊接操作,或者从而对于不同厚度的膜都保持聚焦。可基于膜材料及其厚度计算或凭经验确定速度、激光强度和所需的聚焦长度。该速度、激光强度和所需的聚焦长度取决于膜的特性,例如要被焊接的膜的熔点、膜厚和所需的焊接宽度。图2示出了如何使用激光切割设备的流程图。在框201中,制造专用于特定的袋或组件的支承台板103。通过制造并随后借助典型方法沿循膜的轮廓或切割轮廓409进行加工的方式在支承台板103的上板405上制造沟槽401(图4),所述典型方式例如为使用钻具,所述膜例如为膜101。在沟槽401中制造出彼此隔开设定间隔距离的孔眼或排出端口403,以便将蒸气引导至上板405的下侧。在上板405的外部部分中设置了附加的孔眼或穿孔407以便在切割和焊接操作过程中紧固地下压膜101。此外,附加的孔眼或穿孔411位于上板405的内部部分中,其中孔眼411间隔紧密地被置于一起,其间的距离范围为约0.3-1.0,以便将切割膜101紧固到上部台板405上。穿孔411优选彼此隔开0.5英寸。沟槽401部分地延伸进入如图5所示的上板405内。该上板405由蜂窝状或多孔的中间板503支承。中间板503座置在箱501中,所述箱具有真空开口505,所述真空开口被连接至一个或多个真空源,所述真空源将冷凝颗粒从内孔411和外孔407连续地抽吸至收集装置。接下来,在框203中,第一膜101被置于支承台板103上面。使用者可以物理方式将膜101的板材从膜巻上取下来或拆开膜巻,并将该膜的板材置于支承台板103的顶部上。在本发明的另一实施例中,在膜101被置于支承台板103的顶部上之后,使用者可用典型的去褶痕装置将膜101弄平。此时,一个或多个真空源将空气从位于上板405上的内孔411和外孔407中抽吸出来以便将膜101紧固在支承台板103上。参见图2,在框205中,通过激光器105对膜101进行切割。激光器105使用激光束,所述激光束通过控制器303(图3)被引导到膜101上以便将透镜107聚焦在紧挨着位于沟槽401上方的切割轮廓409上,以便对膜101进行切割。透镜107被设定以便聚焦到尖锐的点上且以足以切穿膜101的设定速度移动,其中透镜107用于围绕切割轮廓409对膜101进行切割。为了进行切割,激光器105被聚焦以便达到适用于进行切割的设定条件。用于进行切割的激光斑尺寸小于用于进行焊接的激光斑尺寸。用于进行切割的典型激光斑尺寸优选具有小于0.010英寸的外径。当膜101被切割时,位于切割轮廓409上的膜的外部部分变为气化塑料,且其被向下抽吸而通过沟槽401和孔眼403而进入中间板503内。位于孔眼403的底部上的一个或多个真空源通过真空开口505将膜101的这些蒸气和冷凝颗粒抽吸至收集装置。在进行了切割工艺之后,借助于控制器303通过使激光器105沿Z轴上下移动的方式对激光器105进行散焦,而使其达到适用于进行焊接的焊接设定条件,例如使激光斑的外径达到约0.1英寸至0.3英寸,且端口603被焊接到膜101上。可选地,使用者可在制造袋时使用控制器303将端口固定装置或其它固定装置焊接到膜101上。端口固定装置或其它固定装置通常需要提供样品端口,并且需要将管道连接至袋。参见图6,图中所示的典型的细胞培养袋601具有多个表面端口603。这些端口603易于被附接到袋上,如图7A-图7D所示。图7A示出了位于台板的上板405中的凹部701。图7B示出了是如何首先将端口固定装置603或端口配件置于位于台板的上板405中的板开口701内的。端口固定装置603被支承于中间板503上。第一热塑膜101被置于端口固定装置603的顶部上(图7C)。参见图2,可选地通过控制器303将激光束透镜107的焦点切换至适用于进行切割的设定条件,且在焊接区104处围绕每个端口固定装置603形成了一个或多个焊接部位以便将所述端口固定装置紧固地附接到膜101上。如图所示,激光器105受到控制以便产生斜面703,所述斜面向着端口固定装置603的开口向下延伸。接下来,通过激光器105在膜101中切出膜开口705(图7D)。这一将端口固定装置603焊接到膜101上的可选焊接过程可在通过激光器105对膜101切割之前或之后实施。在框207中,从膜101中移除过多的膜。由使用者以手动方式沿着切割轮廓4099外部的外孔407或者沿着膜101的边缘移除该过多的膜。接下来,在框209中,第二膜102被铺设于第一膜101的顶部上或者被直接置于第一膜的顶部上。使用者可以物理方式将膜的板材102从膜巻上取下来或拆开膜巻,并将该膜的板材置于切割膜101的顶部上。在本发明的另一实施例中,当膜102位于切割膜101的顶部上时,使用者可用典型的去褶痕装置弄平膜102。在框211中,使用者使用控制器303和机器人构架301向激光器105和透镜107发出现在实施散焦的指令,从而形成比切割过程中使用的激光斑更宽的激光斑,该激光斑的直径介于约1/6英寸至3/8英寸范围内,以便进行焊接,从而形成接缝。高速空气被引导离开喷嘴108,所述喷嘴与来自激光器105的射束是同心的。激光器105随后在台架301的作用下沿沟槽401,例如沿熔化区104(图l),而沿所需焊接路径进行移动。这将膜101和102的熔化材料推到一起以便形成坚固的焊接部位并且还对焊接区进行了迅速冷却以便防止出现燃烧和扭曲。激光器105知支承台板103相对于彼此移动以便对第一膜101和第二膜102进行焊接,从而产生由接缝形成的接缝轮廓。激光器105的移动速度是预先确定的以便产生所需接缝宽度和焊透率。在本发明的一个实施例中,激光器105以约l-5厘米/秒的速度移动。激光器105的激光能量可处在10-300W的范围内,激光器105的激光能量优选为至少25W。激光器105的移动速度受到控制以便产生所需接缝。这样做的优点是可形成弯曲的接缝,且接缝的形状不受限制。在本发明的另一实施例中,如果使用层压的膜101或102,则优选将类似的材料置于彼此上方以便可进行热焊接。被输送至空气喷嘴108的空气的压力可被调节以便优化工艺。直径为约0.325英寸的喷嘴108所实现的典型压力范围为5-20磅/平方英寸(psi)。空气射流将膜102推入膜101内而靠在支承台板103上。这种紧密接触导致产生了两个熔化层,所述熔化层熔合在一起并形成了焊接部位。空气还迅速地冷却熔化区域104(图l),防止了熔化材料流出所需接缝宽度。要被焊接的膜通过真空台507与来自喷嘴109的处于受控压力下的气体射流或空气射流的组合而在紧挨着处于激光器的熔化区104周围的位置处被保持处于紧密接触状态下,所述真空台用以移除可能存在于两个膜之间的任何气体,所述气体射流或空气射流被引导在熔化区域处以便将熔化层推到一起。迅速进行的快速冷却提供了坚固的焊接部,而不会出现热密封过程通常出现的任何褶痕或皱褶。激光器105使用的是点源激光束,所述点源激光束在控制器302(图3)的作用下移动,所述控制器对膜101与102进行缝焊以便形成袋,这需要对激光强度和激光器105的激光移动速度进行仔细地优化。由此形成的接缝是非常坚固的且将不会分层。边缘被切割达到一定精度,从而像得无需实施任何修整操作或生产后的操作。管道和其它组件随后被固定到袋上且被封装以便使用伽马辐射进行消毒。自动组装工艺将人员与袋的内表面的接触降至最低限度。所有操作都是在净室中实施的。台板103的设计扫去了在切割和焊接过程中产生的任何颗粒污染物。—旦在框211中完成了接缝操作,则在框213中通过机器人台架301使激光器105返回聚焦切割模式,且可重新追溯原来的路径以便对成品袋进行切割,例如沿切割轮廓409对经过修整的袋进行切割。由于激光器105的底座可沿X轴和Y轴移动,因此还可能形成任何直的、弯曲的或不规则的形状,且随后该工艺就结束了。接缝可以呈现出任何形状,包括复杂的曲线。该操作使得可在一次操作中高效地生产多个袋且还使得无需对最终的产品进行手动修整。本发明的方法的主要优点在于除了在焊接点处以外,两个膜101与102之间无需进行接触。由于膜就地被切割至适当尺寸,因此膜可沿任何取向被置于台板上。膜可自由地被重新定位。无需操纵精度固定装置,由此节省了时间并降低了复杂性。同样地,第二膜层仅被铺设于顶部上即可,而无需进行精确定位。该第二膜层同样可被重新定位以便移除皱褶。该方法可易于适用于不相似的材料,只要其热性质是相容的即可。由于整个制袋操作可在不移动任何板材的情况下完成,因此无需设置复杂的对齐装置。由于在袋完工之前,膜并未受到操纵,因此该工艺非常适于自动操作。减少对膜的操纵将褶痕、开裂、污染和其它损伤降至最低限度。图8表明了生产三维容器的这种能力。激光器105的角度"T"也可被调节。下压台板801是三维结构,该三维结构具有位于两个相邻表面803和805上的带排放端口403的沟槽401和穿孔407(图4)。这使得能够构造出复杂的三维结构,例如具有多边形或圆形剖面的袋或者容器。本发明的方法和设备主要涉及制造应用于药物领域和细胞培养领域的塑料袋。这种袋通常由两个膜制成,所述两个膜被缝合在一起以便形成袋。袋的上壁、下壁或侧壁中可设有用于进行取样、填充等的端口。该方法首先涉及制备台板103,在所述台板中蚀刻出了袋的切割轮廓。在本发明的优选实施例中,这是通过稍后用于进行膜切割和焊接操作的同一激光器105完成的。使用同一激光器105减少了操作的数量且还使得无需使台板103对齐。台板103还具有穿孔以便用作紧固或"下压"装置。膜巻被定位以使得可拆开膜巻并将膜平铺于台板103上。旨在被置于顶表面上的一个或多个端口固定装置603(图6)被倒置地放在位于台板的上板405中的板凹部701内。旨在成为顶表面的膜101首先被铺设在台板的上板405上,并且借助于真空开口505施加真空台507以便将其下压展平而不会产生皱褶。通过使用该真空台507,膜101和102被保持在平的状态下,而不会出现任何隆起。参见图5,中间板503座置在箱501中,该箱具有真空开口505,在所述真空开口处,可选的真空台507或真空板被附接到真空开口505上,以便抽出介于膜101与102之间的所有空气。真空台507用于将膜101和102保持就位且用于从喷嘴108中移除蒸气或气体且用于移除冷凝的颗粒,而使它们不会污染膜101和102的切割线或熔化区104。最少需要10英寸的H20才能将膜101和102保持在适当位置处,因此真空台507的鼓风机必须被制成一定尺寸才能使足够量的空气移动,以便保持该真空水平,所述真空水平取决于台的尺寸和开口区域的量。板503和箱501形成了用于台板103(图1)的歧管。要被切割或焊接的膜101置靠在顶板405上。为了进行切割,激光束被引导到膜101上,该膜紧接着位于沟槽401上方。当膜101被切割时,气化塑料被向下抽吸而穿过沟槽401和孔眼403并进入中间板503(图5)内。真空台507的真空源通过真空开口505将这些蒸气和冷凝颗粒抽吸至收集装置。这些孔眼407可被设置在需要下压膜101的任何位置处,如图4所示。由于不需要布置均匀分布的孔,因此减少了下压膜101所需的真空。本发明提供了一种用于对材料进行激光切割和焊接以使得使用者可由所述材料制成形成袋和组件的设备。使用者能够使用所述设备简单地保持材料的一致焊接和切割以便形成袋或组件。该设备使得使用者能够引导与激光束同心的空气以便在两种或多种材料11之间形成紧密结合,并且能够对介于材料之间的焊接区进行冷却以便防止在形成袋的过程中出现燃烧和扭曲,所述袋的尺寸可超过6英尺X10英尺。因此,本发明为使用者提供了一种简单的方法来切割和焊接两个或更多个膜从而形成袋、组件或任何三维结构。尽管上文已经结合特定实施例对本发明进行了描述,但所属领域技术人员易于对本发明作出多种变型和改变,而不会偏离本发明的精神和由以下权利要求书限定出的范围。权利要求一种形成塑料容器的方法,所述方法包括设置支承台板,所述支承台板具有切割轮廓和处在所述切割轮廓中的位于所述支承台板的顶表面处的沟槽、以及被连接至所述沟槽的多个排放端口,其中多个隔开的穿孔被设置在所述支承台板的所述顶表面中,其中所述沟槽被构造以便限定出切割轮廓;将第一膜定位在所述支承台板的所述顶表面上;设置激光器以便沿所述支承台板的所述顶表面的所述切割轮廓对所述第一膜进行切割;在所述第一膜的顶部上面设置第二膜;将所述多个排放端口和所述多个隔开的穿孔连接至真空源以便将所述第一膜紧固到所述支承台板上;在所述沟槽处将与来自所述激光器的射束同心的气体射流引导到所述第二膜上以便在焊接过程中保持所述第二膜与所述第一膜在接缝处接触,从而对所述第一膜和所述第二膜进行焊接;使所述激光器和所述支承台板相对于彼此移动以便沿接缝轮廓对所述第一膜和所述第二膜进行焊接;并且设置所述激光器以便沿所述切割轮廓对所述第一膜和所述第二膜进行切割,从而提供经过修整的袋。2.根据权利要求1所述的方法,包括使所述激光器和所述支承台板相对于彼此移动以便对所述第一膜和所述第二膜进行切割从而形成容器的所述切割轮廓。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述激光器与所述支承台板之间的距离产生变化以便在聚焦切割与散焦焊接之间进行切换。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述支承台板包括凹部,且所述方法进一步包括将端口配件放置在所述凹部中并且在所述端口配件上方将所述第一膜定位在所述支承台板上,并且使所述激光器和所述支承台板相对于彼此移动以便将所述配件焊接到所述第一膜上。5.根据权利要求4所述的方法,包括控制所述激光器以便将所述端口配件焊接到所述第一膜上并且控制所述激光器以便对所述第一膜进行切割从而形成由所述端口配件焊接部围绕的开口。6.根据权利要求5所述的方法,包括控制所述激光器以使所述固定装置焊接部形成朝向所述开口向下延伸的斜面。7.根据权利要求1所述的方法,进一步包括使所述激光器和所述支承台板相对于彼此进行三维移动以便在所述沟槽处对所述第一膜和所述第二膜进行焊接。8.—种制造袋的方法,所述方法包括在支承台板上设置轮廓,其中所述轮廓包括沟槽和多个排放端口;在所述支承台板的内部部分中设置多个第一孔眼;将第一膜放置在所述支承台板上面,其中所述多个第一孔眼被构造以便将所述第一膜紧固到所述支承台板上;设置激光器以便沿所述支承台板上的所述轮廓对所述第一膜进行切割,其中所述第一膜的外部部分被构造以便在所述激光器的作用下产生气化并且被抽向所述沟槽和所述多个排放端口;移除所述第一膜的凹部;将第二膜放置在所述第一膜的顶部上;与将高速空气引导通过位于接缝上的所述激光器同心地对位于所述沟槽上的所述激光器进行散焦;使所述激光器沿接缝轮廓沿所需焊接路径进行移动,其中所述激光器被构造以便在位于所述沟槽上的焊接区中在所述第一膜与所述第二膜之间形成焊接部,且所述高速空气被设置以便对所述焊接区进行冷却;并且弓I导所述激光器以便沿所述轮廓进行切割从而形成袋。9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括,其中所述多个排放端口被设置在所述沟槽中且彼此之间具有设定间隔。10.根据权利要求8所述的方法,进一步包括在所述支承台板的外部部分中设置多个第二孔眼。11.根据权利要求io所述的方法,其中所述多个第二孔眼被构造以便将所述第一膜下压到所述支承台板上。12.根据权利要求8所述的方法,其中所述多个第一孔眼被间隔紧密地置于一起。13.根据权利要求12所述的方法,其中所述多个第一孔眼被间隔紧密地置于一起,隔开距离处在约0.3-1.0英寸范围内。14.根据权利要求8所述的方法,进一步包括设置多孔的中间板,所述中间板被构造以便支承所述支承台板。15.根据权利要求14所述的方法,其中所述中间板座置在箱中,所述箱具有真空开口,所述真空开口从所述多个第一孔眼和所述多个第二孔眼中连续地抽吸冷凝颗粒。16.根据权利要求15所述的方法,其中所述真空开口被连接至至少一个真空源。17.根据权利要求8所述的方法,进一步包括设置控制器,所述控制器被构造以便引导所述激光器从而沿所述支承台板上的所述轮廓对所述第一膜进行切割。18.根据权利要求8所述的方法,其中对所述激光器进行散焦的步骤包括控制器,所述控制器被构造以便向所述激光器发出散焦至更宽的激光斑的指令。19.根据权利要求18所述的方法,其中所述更宽的激光斑具有处在约1/6英寸至约3/8英寸范围内的直径。20.根据权利要求8所述的方法,其中被引导离开所述激光器的所述高速空气在处于5-20psi范围内的压力下被引导。21.根据权利要求8所述的方法,进一步包括用伽马辐射对所述袋进行消毒。22.—种用于形成容器的系统,所述系统包括支承台板,其中所述支承台板包括切割轮廓,所述切割轮廓具有沟槽和多个排放端口,其中所述支承台板具有内部部分,所述内部部分具有多个第一孔眼;第一膜被设置在所述支承台板上,其中所述多个第一孔眼被构造以便将所述第一膜紧固到所述支承台板上;被连接至台架的控制器,其中所述台架包括激光器,其中所述台架被设置在所述第一膜和所述支承台板上;所述激光器被构造以便沿所述支承台板上的所述切割轮廓对所述第一膜进行切割;第二膜被放置在所述第一膜的顶部上面而位于所述台架与所述第一膜之间;所述控制器被构造以便在接缝上对所述激光器进行散焦,所述激光器与被引导通过所述激光器到达接缝轮廓上的高速气体是同心的;禾口其中所述控制器被构造以使所述激光器沿所述接缝轮廓移动,其中所述激光器被构造以便在焊接区中在所述接缝轮廓处形成焊接部,且所述高速气体被设置以便对所述焊接区进行冷却。23.根据权利要求22所述的系统,其中所述支承台板由中间板支承。24.根据权利要求23所述的系统,其中所述中间板被构造以便座置在箱中,所述箱具有真空开口,其中所述真空开口被连接至至少一个真空源。25.根据权利要求22所述的系统,其中所述控制器被构造以使所述激光器散焦至直径范围为约0.1-0.3英寸的激光斑。26.根据权利要求25所述的系统,其中所述控制器被构造以使所述激光器聚焦透镜沿Z轴上下移动。27.根据权利要求22所述的系统,其中所述激光器被构造以便在所述激光器形成所述焊接部从而产生连续接缝的时候以受控速度移动。28.根据权利要求22所述的系统,其中所述高速气体被设置以便将所述第二膜推入所述第二膜内而靠在所述支承台板上。29.根据权利要求22所述的系统,其中所述高速气体是氦气。30.根据权利要求22所述的系统,其中所述高速气体是氮气。31.根据权利要求22所述的系统,其中所述第一膜和所述第二膜是热塑膜。32.根据权利要求31所述的系统,其中所述热塑膜选自包括聚乙烯和聚偏二氟乙烯的组群。33.根据权利要求22所述的系统,其中所述第一膜和所述第二膜具有任何形状,所述形状选自包括矩形、多边形、四面体形、八边形、方形或其它形状的组群。34.根据权利要求22所述的系统,其中所述第一膜和所述第二膜具有处于3-40密耳范围的厚度。35.根据权利要求34所述的系统,其中所述第一膜和所述第二膜具有约12密耳的厚度。全文摘要披露了一种形成塑料容器的方法。所述方法包括设置支承台板,所述支承台板具有切割轮廓和处在所述支承台板的顶表面中的沟槽轮廓、以及处在所述沟槽的底部中的多个排放端口,其中多个隔开的穿孔被设置在所述支承台板的顶表面中,其中所述沟槽被构造以便限定出切割轮廓;将第一膜定位在所述支承台板的所述顶表面上;设置激光器以便沿所述支承台板的顶表面的所述切割轮廓对所述第一膜进行切割;在所述第一膜的顶部上设置第二膜;将所述多个排放端口和所述多个隔开的穿孔连接至真空源以便将所述第一膜紧固到所述支承台板上;在所述沟槽处将与来自所述激光器的射束同心的气体射流引导到所述第二膜上以便在焊接过程中保持所述第二膜的板材与所述第一膜的板材的接触,从而对所述第一膜和所述第二膜进行焊接;使所述激光器和所述支承台板相对于彼此移动以便沿接缝轮廓对所述第一膜和所述第二膜进行焊接;并且设置所述激光器以便沿所述切割轮廓对所述第一膜和所述第二膜进行切割,从而提供经过修整的袋。文档编号B26D5/00GK101711196SQ200880022018公开日2010年5月19日申请日期2008年6月18日优先权日2007年6月26日发明者M·桑德斯,V·辛格申请人:通用电气医疗集团生物科学生物方法公司
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