一种新型无刀片式医用导管无菌熔接装置制造方法

一种新型无刀片式医用导管无菌熔接装置制造方法
【专利摘要】本实用新型一种新型无刀片式医用导管无菌熔接装置涉及一种医疗、食品等领域无菌接管用熔接装置，其特征在于：移动座上安装有一个固定夹具座和一个可动夹具座，所述固定夹具座上表面安装有第一组夹具，所述可动夹具座上表面安装有第二组夹具；所述两夹具座中央上方设有一个激光切割器，所述激光切割器由激光控制装置控制，可在两夹具座对称平面内作水平移动；所述移动座上方安装有一对相对放置的放电电极，所述放电电极由电极控制装置控制；所述移动座、夹具座和激光切割器的运动由同一位移控制装置控制。本实用新型的主要优势在于：a)“切割”过程采用无刀片形式，断面平整，且“切割”过程中夹具端面与导管断口错开，避免了交叉感染的风险；b)熔接时采用电极电弧补充加热，降低熔接处附近的温度梯度，进而降低残余应力并提高导管的熔接强度。
【专利说明】一种新型无刀片式医用导管无菌熔接装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于塑料导管熔接的装置，尤其涉及一种医疗、食品等领域无菌接管用熔接装置。

【背景技术】
[0002]在医疗领域、食品领域、战地救护以及抢险救灾等要求严格的环境中进行塑料管道熔接时，必须确保避免外部细菌对管内介质造成污染，以充分满足卫生防护要求。此类导管熔接包含切割、灭菌和熔接等一系列动作，即使在传统无菌室中操作也依然存在污染的可能。目前已有一种开放环境中仍然能够实现无菌状态下安全便捷切割与熔接的技术，此类无菌熔接过程可简要概括为:通过电加热方式使无菌熔接片迅速升高温度，在高温无菌熔接片刀刃作用下，待连接导管的盲端被切断，然后将尚处于熔融状态的切断口连接在一起，最终形成相互连接的一根导管。上述熔接过程最大的不足是需要采用耗材无菌熔接片，存在成本高且制造工艺繁琐等问题。因此，从节约耗材成本等角度出发，研究开发无刀片式医用导管无菌熔接技术及装备是该领域未来发展的主要方向。
[0003]专利(申请公布号:CN103140259A ;专利名称:用于无菌连接软管的方法和设备)公布了一种无菌连接软管的方法和设备，该方法中，局部加热后通过拉伸或/和剪切作用将待连接软管分离，紧接着将仍处于熔融状态的软管断口对接以实现无菌熔接过程。该专利所述方法采用的是无刀片熔接技术，彻底摆脱了熔接过程对耗材无菌熔接片的依赖。然而，该方法存在如下问题:(I) “切割”过程采用局部加热后的拉伸或/和剪切作用，属于高温下的“撕断”过程，该过程伴随着高温塑料熔体的流动变形，因而“撕断”断口会出现拉丝现象，造成断口不平整，影响后续熔接质量；(2)上述“撕断”过程中，夹具端面与导管断口平齐，存在导管“撕断”瞬间管内介质接触夹具端面，进而导致交叉感染的风险；(3)后续导管的熔接仅借助“撕断”后断面残余的温度，虽然可以满足连接的要求，但会因接口附近管段温度较低而造成残余应力大、连接强度低等缺陷。可见，为满足要求日益提高的无菌熔接技术的发展，现有熔接方法与设备依然存在许多问题亟待解决。


【发明内容】

[0004]为解决上述问题，本实用新型提供一种新型无刀片式医用导管无菌熔接装置。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:移动座上安装有一个固定夹具座和一个可动夹具座，所述移动座和可动夹具座根据需要可沿三个坐标方向的至少一个方向移动；固定夹具座上表面安装有第一组夹具，可动夹具座上表面安装有第二组夹具；所述两夹具座中央上方设有一个激光切割器，所述激光切割器由激光控制装置控制，可在两夹具座对称平面内作水平移动；所述移动座上方安装有一对相对放置的放电电极，所述放电电极由电极控制装置控制；所述放电电极的轴线与所述激光切割器的水平移动轨迹线平行，且两者在所述移动座上表面的投影相隔一定距离；所述移动座、夹具座和激光切割器的运动由同一位移控制装置控制；所述激光切割器、激光控制装置、放电电极、电极控制装置以及位移控制装置与所述移动座无连接关系，而由所述新型无刀片式医用导管无菌熔接装置底座上的适当结构加以固定。
[0006]本实用新型所述新型无刀片式医用导管无菌熔接装置的工作原理如下:首先，第一待熔接导管与第二待熔接导管由紧密平齐放置的两组夹具夹紧，此时两根待熔接导管处于平行状态，且被夹具夹紧的导管部分处于压扁状态而将管内介质挤出；接着第二组夹具在可动夹具座带动下沿导管轴向移动一段微小的距离，从而两待熔接导管在两组夹具之间形成一段悬空压扁段；随后激光切割器沿垂直于导管轴线方向作水平移动，将两根待熔接导管于悬空压扁段中心位置切断，形成由第一待熔接导管分离出的第一待熔接导管保留端与第一待熔接导管废弃端以及由第二待熔接导管分离出的第二待熔接导管保留端与第二待熔接导管废弃端；激光切割后，第二组夹具随同可动夹具座沿垂直于导管轴线方向移动一段距离，移动后恰好使第一待熔接导管保留端和第二待熔接导管保留端同轴对齐；随后固定夹具座和可动夹具座在移动座的带动下整体先沿导管轴线方向移动一段距离，接着再整体沿移动座上表面的法向移动一段距离，移动后第一待熔接导管保留端和第二待熔接导管保留端之间的间隙恰好处于放电电极对的间隙中央；在电极控制装置控制下，放电电极放电产生电弧束，电弧产生的高温对待熔接导管周围进行灭菌，并对待熔接导管进行加热；最后，可动夹具座沿平行于导管轴线方向往回移动，使第一待熔接导管保留端和第二待熔接导管保留端相接触，并施加一定压力，从而实现两导管的无菌熔接。上述所有动作过程结束后，所述新型无刀片式医用导管无菌熔接装置进行复位，准备下一次导管熔接动作程序。
[0007]本实用新型具有实质新颖性，具体有以下优点:(I) “切割”过程采用无刀片形式，消除了熔接装置对耗材无菌熔接片的依赖；(2) “切割”后导管断面平整，且“切割”过程中夹具端面与导管断口错开，避免了管内介质接触夹具端面，进而导致交叉感染的风险；(3)熔接时采用电极电弧补充加热，降低熔接处附近的温度梯度，进而降低残余应力并提高导管的熔接强度。

【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1?图3为本实用新型实施例中新型无刀片式医用导管无菌熔接装置的不同工作位置的概念图，其中:
[0009]图1是初始夹紧位置；
[0010]图2是准备切割位置；
[0011]图3是待熔接导管保留端对准位置；
[0012]图4是电极放电加热熔接示意图。
[0013]图中:10、第一待熔接导管；100、第一待熔接导管的悬空压扁段；101、第一待熔接导管保留端；102、第一待熔接导管废弃端；20、第二待熔接导管；200、第二待熔接导管的悬空压扁段；201、第二待熔接导管保留端；202、第二待熔接导管废弃端；30与40、第一组夹具；31与41、第二组夹具；50、固定夹具座；51、可动夹具座；52、移动座；53、位移控制装置；60、激光切割器；61、激光控制装置；70与71、放电电极对；72、电极控制装置；73、电弧束

【具体实施方式】
[0014]参照图1?图3，移动座52上安装有一个固定夹具座50和一个可动夹具座51 ;所述可动夹具座51和所述移动座52在位移控制装置53控制下根据需要可沿三个坐标方向的至少一个方向移动；所述固定夹具座50上表面安装有第一组夹具30、40 ;所述可动夹具座51上表面安装有第二组夹具31、41 ;所述固定夹具座50和可动夹具座51中央上方设有一个激光切割器60，所述激光切割器60由激光控制装置61控制，可在所述固定夹具座50和可动夹具座51对称平面内作水平移动(图中y方向)；所述移动座52上方安装有一对相对放置的放电电极对70、71，所述放电电极对70、71由电极控制装置72控制；所述放电电极对70、71的轴线与所述激光切割器60的水平移动轨迹线平行，且两者在所述移动座52上表面的投影相隔一段距离；所述激光切割器60、激光控制装置61、放电电极对70与71、电极控制装置72以及位移控制装置53与所述移动座52无连接关系，而由所述新型无刀片式医用导管无菌熔接装置底座(未示出)上的适当结构固定。
[0015]本实用新型中，第一待熔接导管10和第二待熔接导管20由初始状态下紧密平齐放置的第一组夹具30、40和第二组夹具31、41夹紧，如图1所示。此时所述第一待熔接导管10和所述第二待熔接导管20处于平行状态，且被夹紧部位的导管被压扁，处于扁平状的空管状态；在位移控制装置53的控制下，第二组夹具31、41连同可动夹具座51沿导管轴线向远离固定夹具座50的方向(-X方向)移动一段微小的距离(I?3mm),从而第一待熔接导管10和第二待熔接导管20在两组夹具间分别形成一段悬空压扁段100和200，图2所示。接着激光切割器60开启，并在激光控制装置61控制下沿垂直于导管轴线方向(y方向)运动，将两根待熔接导管于悬空压扁段100、200中心位置切断，形成由第一待熔接导管10分离出的第一待熔接导管保留端101与第一待熔接导管废弃端102以及由第二待熔接导管分离出的第二待熔接导管保留端201与第二待熔接导管废弃端202。随后，第二组夹具31、41随同可动夹具座51沿垂直于导管轴线方向(_y方向)移动一段距离，移动后恰好使第一待熔接导管保留端101和第二待熔接导管保留端201同轴对齐。接着，受位移控制装置53控制，固定夹具座50和可动夹具座51在移动座52的带动下整体先沿导管轴线方向(-X方向)移动一段距离，接着再整体沿移动座52上表面的法向(z方向)移动一段距离，移动后第一待熔接导管保留端101和第二待熔接导管保留端201之间的间隙恰好处于放电电极对70、71的间隙中央，见图4所示。在电极控制装置72控制下，放电电极对70、71放电形成电弧束73，电弧产生的高温对待熔接导管周围进行灭菌，并对待熔接导管进行加热；最后，可动夹具座51沿平行于导管轴线方向(X方向)往回移动，使第一待熔接导管保留端101和第二待熔接导管保留端201相接触，并施加一定压力，从而实现两根导管的无菌熔接。上述所有动作过程结束后，所述新型无刀片式医用导管无菌熔接装置进行复位，准备下一次导管熔接动作程序。
[0016]以上所述实施例为本实用新型的最佳实施例，但并非用以限制本实用新型。在不背离本实用新型原理情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所属的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种新型无刀片式医用导管无菌熔接装置，其特征在于:移动座上安装有一个固定夹具座和一个可动夹具座，所述固定夹具座上表面安装有第一组夹具，所述可动夹具座上表面安装有第二组夹具；所述两夹具座中央上方设有一个激光切割器，所述激光切割器由激光控制装置控制，可在两夹具座对称平面内作水平移动；所述移动座上方安装有一对相对放置的放电电极，所述放电电极由电极控制装置控制；所述移动座、夹具座和激光切割器的运动由同一位移控制装置控制；所述激光切割器、激光控制装置、放电电极、电极控制装置以及位移控制装置与所述移动座无连接关系，而由所述新型无刀片式医用导管无菌熔接装置底座上的适当结构加以固定。
【文档编号】B29C65/74GK203854209SQ201420207284
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】杨灿, 尹晓红 申请人:浙江师范大学