CN102639294A - 用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的方法和设备 - Google Patents

用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的方法和设备 Download PDF

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Abstract

一种用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的方法和研磨器装置，所述研磨器装置包括：条带，其以平行对准方式紧固多个导管针管，从而暴露所述针头的所述尖端；用于所述条带的固持构件组合件，其包括至少两个用于在其间夹持所述条带的固持板；研磨器轮组合件，其具有研磨轮，所述研磨轮具有邻近于所述固持构件组合件而定位的研磨表面；可移动台，其以可操作方式安装在所述研磨器装置上，所述可移动台经配置以沿着其移动所述固持构件组合件，用于改变由所述固持构件组合件支撑于所述条带中的所述针管的位置。

Description

用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于制作具有孔、狭槽和/或凹陷的针头的方法和设备。更特定来说，本发明涉及一种用于在导管针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的方法和设备。
背景技术
当今可用的针头安全装置在针头中接近其尖端处采用孔、狭槽和/或凹陷来防止护针器使针头尖端倾倒。在针头中接近其尖端处具有孔、狭槽和/或凹陷的目的是通常允许针头安全装置停留在所述孔、狭槽和/或凹陷中。因此，孔、狭槽和/或凹陷充当用于安全装置的止挡机构。这些安全装置通常用于导管和注射剂中。在针头上具有安全装置的目的是确保医疗护理工人在照顾患者时不会被针头尖端意外地刺伤或戳伤，这可能导致疾病的传播从而危及医疗护理工人的安全。
大体上，有许多方法可在针头中接近其尖端处钻制、切割或产生孔、狭槽和/或凹陷。举例来说，可通过钻孔机、激光束机、电子束机、穿孔机和类似物来制作孔。通过这些工艺制作针头涉及许多处理步骤和用以执行每一步骤的不同类型的机器。在制备高质量针头时，各工艺的准确性和精确可重复性变得更加关键。这些工艺要求在顺序处理步骤中将针头的主体从一件机器移动到另一机器。
大体上，切割工具围绕其自身的轴旋转，同时向前馈送进入正被钻制的材料中。当钻头到达正被钻制的管材料的另一侧时，钻头尖端突破而产生扩展到最终尺寸的孔的粗糙边缘，从而在孔周围留下退出毛口。退出毛口在导管组合件中是不可接受的，因为其会在结构中产生应力梯级和疲劳裂缝。其还会产生大量的热和推力，这需要来自钻制机的额外功率。此外，顺序移动步骤还会增加涉及的时间和人力，从而使得针头制造耗时且成本高。
通过常规钻制在针头中接近其尖端处产生孔的另一缺点是其影响准确且精确钻制的高标准要求，因为孔最后可能未对准。随着技术的出现，医疗针头的直径尺寸变得越来越小，例如达到大约小于一毫米或甚至更小，因此要求针头制造技术的精度增加。直径尺寸越小，具有孔的医疗针头制造起来就越复杂且成本越高。当制造小直径针头时，在针头主体中钻制孔时会难以处理。针头主体的直径如果很小，精度就必须非常高，这样才能确保在针头主体中形成的钻孔在中心位置。而且，针头直径减小，针头长度也会成比例地减小。在不损伤针头主体和伤害处理钻制操作的操作者的情况下，精确处理短的、极细的针头主体在量产环境中很难实现。
确保针头主体中的钻孔在中心位置所需要的精度提升了处理难度，从而影响针头的生产。在常规钻制工艺中，固持管的针管固持器造成处理难题，且所固持管的位置并非总是令人满意的。而且，要平稳、可靠且均匀地钻制注射器针尖，需要高超的人工技艺。因此，取决于校正量，随着钻制体积的广泛变化，钻制的结果变得不良且耗时，而且会产生尺寸不规则的注射器针头。在量产情况下，难以获得质量均匀的产品。
因此，一直需要一种能解决上述缺点的商业可行的用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的方法和设备，而且需要以具成本效益的方式高速量产。
发明内容
在本发明的一个方面中，提供一种用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的研磨器装置，所述研磨器装置包括：条带，其以平行对准方式紧固多个导管针管，从而暴露针头的尖端；用于所述条带的固持构件组合件，其包括至少两个用于在其间夹持所述条带的固持板；研磨器轮组合件，其具有研磨轮，所述研磨轮具有邻近于所述固持构件组合件而定位的研磨表面；可移动台，其以可操作方式安装在研磨器装置上，所述可移动台经配置以沿着其移动所述固持构件组合件，用于改变由所述固持构件组合件支撑于所述条带中的针管的位置。
本发明的另一方面涉及一种用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的方法，所述方法包括以下步骤：在条带中以平行对准方式定位多个针管；在包括至少两个固持板的固持构件组合件之间夹持所述条带；在研磨器装置的可移动台上安装所述固持构件组合件；邻近于所述固持构件组合件定位研磨轮组合件；将使所述针头尖端暴露的条带与所述研磨轮组合件的研磨表面接触；按照预定规范在导管针头中接近其尖端处研磨孔、狭槽和/或凹陷；以及取出、冲洗和干燥针管。
通过参考下文结合附图进行的详细描述，可最清楚地了解本发明的其它目的和优点。
附图说明
图1是可应用本发明的方法的研磨器装置的一个实施例的透视图；
图2是可应用本发明的方法的研磨器装置的一个实施例的正视图；
图3是根据本发明的优选实施例的含有彼此邻近而定位的多个针管的条带的正视图；
图4(a)和4(b)是根据本发明的优选实施例的针头固持构件组合件的透视图；
图5是根据本发明的优选实施例的针头固持组合件的侧视图；
图6是根据本发明的优选实施例的安装在研磨器装置的可移动台上的针头固持构件组合件的透视图；
图7是根据本发明的优选实施例的安装在研磨器装置的可移动台上的针头固持构件组合件的正视图；
图8是根据本发明的优选实施例的邻近于针头固持构件组合件而定位的研磨轮组合件的透视图；
图9是根据本发明的优选实施例的邻近于针头固持构件组合件而定位的研磨轮组合件的正视图；
图10是可应用本发明的方法的在操作模式中的研磨器装置的一个实施例的透视图；
图11和12是根据本发明的优选实施例的在研磨之前和之后的针管的视图。
元件符号列表
10        研磨器装置
12        针头固持构件组合件
14        可移动台
16        针头固持顶板
18        针头固持底板
20        针管
22        条带
24        台床
26        气压缸
28        研磨轮组合件
30        研磨表面
32        尖锐针头尖端
34        孔、狭槽和/或凹陷
36        角支撑块构件
38        轮轴
40        研磨轮
具体实施方式
参见附图，现在将描述本发明的优选实施例。在图中，类似标号表示类似部分。
参见图1，且如图2中特定清楚地说明，可移动台14形成用于固持构件组合件12的基底平台，固持构件组合件12包括针头固持顶板16和针头固持底板18。与多个导管针管20平行对准而紧固的条带22夹持于针头固持顶板16与针头固持底板18之间。可移动台14定位于台床24上。
可移动台14的底侧中具有凹槽(图中未图示)和形成于台床24的顶侧上的匹配肋部，使得可移动台14可在纵向方向上在台床24上自由滑动。一个或多个气压缸26连接到可移动台14和固持构件组合件12。提供限位开关，其检测何时可移动台14到达台床24的末端且进行动作，如图10中清楚地说明。限位开关的动作使气压缸26的操作停止，从而停止研磨操作。
邻近于研磨器装置10的可移动台14提供研磨轮组合件28，其包括具有研磨表面30的研磨轮40。研磨轮40经由研磨支撑件连接到驱动马达。如图示，研磨轮组合件28可包括金属芯(例如，不锈钢)，在其外部圆周凹座中具备磨料(例如，金刚石/粘合剂混合物)。或者，研磨轮40可具备任何磨料，例如碳化硅、金刚石、氧化铝等等以及其混合物。支撑部件和推进器优选由金属(例如，不锈钢)形成。研磨轮40经电子控制而形成正确且所需的深度，能在容纳于条带22中的针头的暴露尖端中按照规范轮廓产生孔、狭槽和/或凹陷34。在操作期间，研磨轮组合件28由马达驱动。为了在针头20中接近其尖端处产生孔、狭槽和/或凹陷34，优选的旋转速度大体上为约2850RPM。旋转速度可依据针管20的各种规范尺寸的使用而变化。
图3说明包括多个针管20的条带22。在条带22中，可以彼此邻近定位的平行均匀方式支撑针管20。针头条带22按照在接近针管20的尖端32处制作孔、狭槽和/或凹陷34所需的规范来促进精度。针管20以均匀方式容纳于条带22中，暴露出针头20的要制作孔、狭槽和/或凹陷34的尖锐尖端区32。在夹持于针头固持构件组合件12上之后支撑于针头条带22上的针管20刺出，从而在垂直方向上暴露针头20的尖端32。一旦支撑于针头条带22上的针头20被置于固持构件组合件12上的所需长度处，则将组合件12安装在研磨器装置10的可移动台14上。
如图4(a)、4(b)和5中所示，针头固持构件组合件12包括针头固持底板18和针头固持顶板16，其固持夹持于所述两个板16、18之间的容纳多个针管20的条带22。一个或多个气压缸26控制固持板16、18的移动和条带22在固持板16、18之间的夹持操作。气压缸26以已知的正常且规则方式起作用。气压缸26的空气压力由电子开关控制。在此描述中，固持构件组合件12展示至少四个气压缸26。然而，只要有效地执行夹持操作，便可存在更多或更少的气压缸26。
包括针头20的条带22配合在以顶部和底部橡胶表面覆盖元件覆盖的固持器空间内和之间，且固持于其间并通过角支撑块构件36的向前移动而夹持。定位有一对导引块和侧块，其通过针头固持构件组合件12来支撑条带22。角支撑块构件36控制由条带22支撑的管20朝向研磨轮40的研磨表面30延伸的位置的改变且因此控制延伸角度的改变。如图3中说明，设计条带22是为了可通过彼此邻近定位的平行方式支撑多个针管20。包括针头条带22的针头固持构件组合件12安装在研磨器装置10的可移动板14上。在研磨工艺期间，抵靠旋转的研磨轮40的研磨表面30而按压使针头尖端32暴露的条带22。
如图6和7中所示，安装在可移动板14上的包括条带22的固持构件组合件12在大体上垂直于使针头尖端32暴露的条带22的轴的方向上相对于研磨轮40移动。当在操作中时，研磨表面30围绕工具轴旋转且围绕主轴绕轨道运行。研磨轮组合件28经定位且紧固到固持构件组合件12，使得研磨表面30的主轴相对于固持构件组合件12实质上固定。当在操作中时，研磨表面30围绕轮轴旋转且围绕主轴旋转以在针头20中接近尖锐尖端32处切割孔、狭槽和/或凹陷34。
孔/狭槽34因此通过研磨轮40在针头尖端32中产生，且以将在针头尖端32中产生的孔、狭槽和/或凹陷34的准确轮廓来精饰。固持构件组合件12包括空间调整构件，用于使两个固持板16、18分离以形成可调整的预定距离，进而使得固持构件组合件12能够容纳具有不同直径的针管20。固持构件组合件12还包括空间调整器构件，用于确定布置于条带22中的针管20的位置与用于在针头20的尖端32中研磨孔、狭槽和/或凹陷34的预定值之间的改变。
如图8和9所示，研磨轮40在轮轴38的帮助下轴向连接到研磨器装置10。包括夹持于固持板16、18之间的使针头尖端32暴露的条带22的固持构件组合件12大体上垂直于条带22的轴而延伸。包括条带22的固持构件组合件12在研磨轮40的研磨表面30下调整。空间调整构件维持暴露于条带22中的针头尖端32与研磨轮40的研磨表面30的平面之间的间距。图8和9还展示研磨轮40在针头固持构件组合件12上的定位。操作者随后以电子方式调整固持构件组合件12的高度，使得研磨轮40在暴露的针头20尖端32中产生具有所需规范的孔、狭槽和/或凹陷34。固持构件组合件12包括用于夹持所述条带22的构件。
在高度固定之后，操作者启动研磨轮40且启动固持构件组合件12的可移动台14。固持构件组合件12开始朝向旋转的研磨轮40移动。在支撑于条带22中的针头20的暴露尖端32与研磨轮40接触时，其在针头的尖端32上产生具有所需轮廓规范的孔、狭槽和/或凹陷34。到固持构件组合件12到达可移动台的另一端时，其导致在支撑于条带22中的针头20上产生孔/狭槽34。
这种产生具有孔、狭槽和/或凹陷34的针头20的方法花费的时间不到约5分钟。取决于针管20的外径，可加载于针头条带22上的针头20的数目可少达约250，且数目变化到约1000个针管20的范围。
图11描绘符合用于制造导管针头的标准要求的不锈钢管20。具有尖锐尖端32的所描绘管20经绘制为穿过模具达指定内径和指定外径。此不锈钢管20按照规范轮廓而切割为适当长度。在从经切割管20的切割区段移除毛口之后，例行地冲洗且干燥经切割管20。
此针头20在研磨之前通常具有注射剂或导管所需的尺寸。为了此描述的说明性目的，针管20的规范尺寸是54.8mm长0.55mm厚。然而，本发明涵盖具有各种规范和尺寸的针管20的使用。
图12展示在按照预定规范在针头上接近其尖端32处研磨孔、狭槽和/或凹陷34之后的针管20。
如上所述的方法的优点在于，在针对一个针头20实际花费的时间范围中可产生超过约400个具有孔、狭槽和/或凹陷34的针管20，进而节省时间、人工和金钱。而且，本发明在工艺当中不需要熟练工人干预，进而实质上减少了人力要求。而且，通过实施上文揭示的设备和方法，可用显著提高的效率根据同一规范制造大量导管针头20。
本发明还解决了现有技术中论述的阻碍在针头20中产生孔、狭槽和/或凹陷34的研磨操作的自动化的先前难题，且确保在针头20中准确地自动研磨孔/狭槽34。
虽然已参考具体实例描述本发明，但所属领域的技术人员将了解，在不脱离如本发明中陈述的本发明的较广精神和范围的情况下，可以许多形式体现本发明。因此，所属领域的技术人员在阅读上述描述后即可明了所揭示的优选实施例的变型。因此，本发明包含由适用法律许可的在所附权利要求书中陈述的标的物的所有修改和等效物。而且，除非在本文另外指示或另外显然不符合上下文，否则本发明也涵盖在其所有可能变型中上述元件的任一组合。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，应当用说明性而不是限制性的方式看待说明书和附图，本发明存在于所附的权利要求书中。

Claims (11)

1.一种用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的研磨器装置，其特征在于，所述研磨器装置包括：
条带，其以平行对准方式紧固多个导管针管，从而暴露所述针头的所述尖端；
用于所述条带的固持构件组合件，其包括至少两个用于在其间夹持所述条带的固持板；
研磨器轮组合件，其具有研磨轮，所述研磨轮具有邻近于所述固持构件组合件而定位的研磨表面；
可移动台，其以可操作方式安装在所述研磨器装置上，所述可移动台经配置以沿着其移动所述固持构件组合件，用于改变由所述固持构件组合件支撑于所述条带中的所述针管的位置。
2.根据权利要求1所述的研磨器装置，其特征在于，所述固持构件组合件包括支撑角块构件，用于改变由所述条带支撑的所述管朝向所述研磨器轮的研磨表面延伸的位置且因延伸角度。
3.根据权利要求1所述的研磨器装置，其特征在于，所述固持构件组合件包括空间调整构件，用于使所述两个固持板分离可调整的预定距离，以进而使得所述固持构件组合件能够容纳不同直径的针管。
4.根据权利要求1所述的研磨器装置，其特征在于，所述固持构件组合件包括空间调整器构件，用于确定布置于所述条带中的所述针管的所述位置与用于在所述针头的所述尖端中研磨孔、狭槽和/或凹陷的预定值之间的改变。
5.根据权利要求1所述的研磨器装置，其特征在于，所述固持构件组合件包括用于夹持所述条带的构件。
6.根据权利要求1所述的研磨器装置，其特征在于，所述固持构件组合件包括至少一个气压缸。
7.根据权利要求1所述的研磨器装置，其特征在于，所述固持构件组合件的与所述条带接触的部分具备摩擦阻力橡胶表面覆盖元件。
8.根据权利要求1所述的研磨器装置，其特征在于，所述固持构件组合件包括用于在其间紧固所述条带的针头固持顶板和针头固持底板。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的研磨器装置，其特征在于，其进一步包括研磨控制构件，用于控制上文提到的所述构件的操作序列。
10.一种用于在针头中接近其尖端处制作孔、狭槽和/或凹陷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在条带中以平行对准方式定位多个针管；
在包括至少两个固持板的固持构件组合件之间夹持所述条带；
在研磨器装置的可移动台上安装所述固持构件组合件；
邻近于所述固持构件组合件定位研磨轮组合件；
将使所述针头尖端暴露的所述条带与所述研磨轮组合件的研磨表面接触；
按照预定规范在针头中接近其尖端处研磨孔、狭槽和/或凹陷；以及提取、冲洗和干燥所述针管。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述条带夹持于所述固持构件组合件之间以使得针尖尖端在针管的未暴露地夹持于所述固持板之间的其余部分所投影的垂直区域内大体上暴露。
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