CN103100118A - 纤维膜束端面电热烧结装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纤维膜束端面电热烧结装置，包括机架、输送机构、夹紧升降机构及加热机构，输送机构的第一伺服电机通过减速器与主动轴连接，装有多个托盘的传动链与主动链轮和被动链轮连接，夹紧升降机构的支承座安装在机架上，第二伺服电机安装在机架或支承座上，两直线导轨和丝杆安装在支承座上，丝杆与第二伺服电机连接，螺母安装在丝杆上并通过移动座与直线导轨连接，安装在移动座上的双头同步气缸与托架连接，加热机构的红外线加热板安装在支架上，支架安装在机架外侧的横梁上，两红外线加热板沿机架中心对称相对设置。本发明结构合理，通过红外热场使纤维膜端头被烧结而封闭，能提高封灌质量和生产效率。

Description

纤维膜束端面电热烧结装置

技术领域

本发明涉及一种纤维膜束端面电热烧结装置，属于血液净化制造技术领域。

背景技术

维血液透析器是将患者血液引入血液透析器中，利用半渗透膜两侧溶质浓度差，经渗透、扩散与超滤作用，达到清除代谢产物及毒性物质，纠正水、电解质平衡紊乱的目的。在血液透析器的制作过程中，先将制得的空心纤维膜捆扎、将空心纤维膜束两端切平后安装在筒体内，经拉膜、安装工艺封胶圈，对空心纤维丝膜束两端经两次注胶密封，再对空心纤维膜束两端切头后，将两端盖分别旋接在筒体的两端，最后经检漏和干燥后制成合格的血液透析器。

维血透析器的封灌工序均采用二次注胶工艺，故存在以上问题：1、对封头胶的配比精度要求极高，一旦因人为或设备原因出现配比误差，就会在纤维膜束内形成毒性残留物质，从而引发严重临床后果。2、封头胶均采用进口胶，不仅价格昂贵，使得透析器制造成本居高不下。3、二次注胶设备复杂，生产效率低下，不利于扩大生产规模和降低生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构合理，利用红外电热辐射使纤维膜端头被烧结而封闭，能提高封灌质量和生产效率的纤维膜束端面电热烧结装置

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种纤维膜束端面电热烧结装置，其特征在于：包括呈框架形的机架和安装在机架上用于输送内装有纤维膜筒体的输送机构、用于夹紧筒体两侧封胶圈并使筒体升降的夹紧升降机构以及用于封罐工序中对纤维膜端面进行烧结封闭的加热机构，

所述的输送机构包括第一伺服电机、主动链轮被动链轮以及传动链和托盘，第一伺服电机通过减速器与主动轴连接，主动轴安装在机架的一端，两主动链轮安装在主动轴上，被动轴安装在机架的另一端，两被动链轮安装在被动轴上，两传动链分别与各自主动链轮和被动链轮连接，且各传动链上均布有多个用于支承筒体的托盘，

所述的夹紧升降机构包括第二伺服电机、移动座、直线导轨、丝杆、双头同步气缸以及托架和支承座，支承座竖置安装在机架上并位于两传动链之间的下部，第二伺服电机安装在机架或支承座上，两直线导轨和丝杆安装在支承座上，丝杆与第二伺服电机的输出轴连接，螺母安装在丝杆上并与移动座固定连接，移动座安装在直线导轨上，双头同步气缸安装在移动座上，且双头同步气缸两侧的活塞杆与托架连接，托架上部具有对筒体两侧封胶圈夹紧的夹头，

所述的加热机构包括两个支架和两个红外线加热板，红外线加热板安装在支架上，支架安装在机架外侧的横梁上，两红外线加热板沿机架中心对称相对设置。

本发明输送机构采用第一伺服电机驱动传动链，通过托盘准确地将内装有纤维膜的筒体自动送至封罐工序的烧结起始工位，通过夹紧升降机构上的托架托在筒体，并通过双头同步气缸带动托架使其上部的夹头夹持住筒体两侧的封胶圈，使进入烧结起始工位的筒体具有一个相同的中心位置，准确对筒体进行定位，从而使纤维膜两端面保持与两红外线加热板间的相等间隙，使纤维膜两端面的烧结效果保持一致。本发明通过第二伺服电机带动托架以及双头同步气缸一起升降，托架夹紧筒体两侧的封胶圈使纤维膜两端面能以距两红外线辐射板相等的间隙匀速通过红外热场，红外电热辐射所产生的高温使纤维膜玻璃化后至膜孔收缩而封闭，并在上移过程中使纤维膜分解并碳化，经碳化后将使纤维膜孔封闭后变得更加牢固，从而替代血液透析器封灌工序中的第一次注胶工艺，能彻底排除因封头胶的配比误差而产生毒性残留的可能。本发明结构合理，不仅提高了封灌质量，而且采用伺服电机分别驱动传动链和托架，可实现自动化控制，大幅度提高了生产效率。本发明通过烧结代替注胶工艺，减少了封头胶的使用量，从而降低生产成本。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明纤维膜束端面电热烧结装置的结构示意图。

图2是本发明夹紧升降机构在烧结起始工位原点时的结构示意图。

图3是本发明夹紧升降机构在烧结起始工位顶点时的结构示意图。

其中：1—被动轴，2—被动链轮，3—托盘，4—传动链，5—机架，6—支架，7—红外线加热板，8—筒体，8-1—封胶圈，9—主动链轮，10—主动轴，11—减速器，12—第一伺服电机，13—第二伺服电机，14—支承座，15—螺母，16—移动座，17—双头同步气缸，18—托架，18-1—夹头，19—丝杆，20—聚四氟乙烯垫片，21—上轴承座，22—直线导轨，23—下轴承座。

具体实施方式

见图1-2所示，本发明的纤维膜束端面电热烧结装置，包括机架5和安装在机架5上用于输送内装有纤维膜筒体8的输送机构、安装在机架5上用于夹紧筒体两侧封胶圈并使筒体升降的夹紧升降机构以及安装在机架5上在封罐工序中对纤维膜端面进行烧结封闭的加热机构。

见图1所示，本发明的输送机构包括第一伺服电机12、主动链轮9、被动链轮2以及传动链4和托盘3，第一伺服电机12通过减速器11与主动轴10连接，主动轴10安装在机架5的一端，两主动链轮9安装在主动轴10上，被动轴1安装在机架5的另一端，两被动链轮2安装在被动轴1上，两传动链4分别与各自主动链轮9和被动链轮2连接，且各传动链4上均布有多个用于支承筒体8的托架18，本发明通过第一伺服电机12作为驱动执行机构，通过PLC发出定长脉冲信号控制第一伺服电机12驱动两传动链4带动筒体8向前移动，通过托盘3将每只筒体8准确送至封罐工序的烧结起始工位。见图1所示，本发明的托盘3为弧形，托盘3位于机架5的两侧，托盘3的底部略高于机架5的工作台面。

见图2、3所示，本发明的夹紧升降机构包括第二伺服电机13、移动座16、直线导轨22、丝杆19、双头同步气缸17以及托架18和支承座14，支承座14竖置安装在机架5上并位于两传动链4之间的下部，本发明的工作台面中部具有空腔，支承座可设置在工作面下部或穿出工作台面，第二伺服电机13安装在机架5或支承座14上，两直线导轨22和丝杆19安装在支承座14上，丝杆19的两侧分别通过轴承安装在上轴承座21和下轴承座23上，上轴承座21和下轴承座23安装在支承座14上，丝杆19与第二伺服电机13的输出轴连接，螺母15安装在丝杆19上并与移动座16固定连接，移动座16安装在直线导轨22上，通过第二伺服电机13作为驱动执行机构，直线导轨22以及丝杆19和螺母15构成的滚珠丝杆19作为轨迹控制机构，在PLC发出的脉冲信号驱动下，带动夹紧在托架18上的筒体8，至下而上使筒体8匀速通过热场，然后以自动回原点方式快速下降至烧结起始原点。

见图2、3所示，本发明双头同步气缸17安装在移动座16上，双头同步气缸17随移动座16上下运动，双头同步气缸17两侧的活塞杆与托架18连接，可采用紧固件连接或焊接，托架18上部具有对筒体8两侧封胶圈8-1夹紧的夹头18-1，通过双头同步气缸17使两活塞杆内移而夹紧筒体8两侧的密胶圈8-1，将筒体8定位于机架5的中心位置，纤维膜两端面能等间隙通过两红外线辐射板形成的经外热场。本发明的托架18设置在两传动链4的外侧，且两托架18之间的距离大于两托盘3之间的距离，将送入封罐工序的烧结起始工位处的筒体8通过托架18夹紧后进入红外热场。本发明夹头18-1的内侧面连接有聚四氟乙烯垫片20，或夹头18-1上具有聚四氟乙烯涂层，通过聚四氟乙烯垫片20或聚四氟乙烯涂层以隔绝夹头18-1上的高温，防止封胶圈8-1与夹头18-1的粘连现象。

见图1-3的示，本发明的加热机构包括两个支架6和两个红外线加热板7，红外线加热板7安装在支架6上，支架6安装在机架5外侧的横梁上，两红外线加热板7沿机架5中心对称相对设置，红外线加热板7为陶瓷红外线辐射板，当红外线辐射板通电工作时，在两红外线辐射板之间形成红外热场。

见图1、2所示，本发明工作时，通过第一伺服电机12驱动传动链4运动，将放置在托盘3上的筒体8传递至烧结起始工位，双头同步气缸17动作，连接在双头同步气缸17两端的托架18随活塞杆向内侧移动，通过托架18上部的夹头18-1夹紧筒体8两侧的封胶圈8-1，第二伺服电机13驱动丝杆19转动，通过螺母15带动移动座16沿直线导轨22向上移动，使移动座16带动双头同步气缸17及托架18向上移动，使装在筒体内的纤维膜两端面以距两红外线辐射板相等的间隙匀速通过红外热场，使纤维膜两端因充分烧结而被封闭。见图3所示，本发明在烧结起始工位在顶点时，使筒体8超过两红外线辐射板，可使纤维膜束两端的上下面均保持完全相同的烧结效果，当筒体8达到顶点后，自动回原点而快速下降至烧结起始原点，从而替代第一次注胶。

Claims (5)

1.一种纤维膜束端面电热烧结装置，其特征在于：包括呈框架形的机架（5）和安装在机架（5）上用于输送内装有纤维膜筒体的输送机构、用于夹紧筒体两侧封胶圈并使筒体升降的夹紧升降机构以及用于封罐工序中对纤维膜端面进行烧结封闭的加热机构，

所述的输送机构包括第一伺服电机（12）、主动链轮（9）、被动链轮（2）以及传动链（4）和托盘（3），第一伺服电机（12）通过减速器（11）与主动轴（10）连接，主动轴（10）安装在机架（5）的一端，两主动链轮（9）安装在主动轴（10）上，被动轴（1）安装在机架（5）的另一端，两被动链轮（2）安装在被动轴（1）上，两传动链（4）分别与各自主动链轮（9）和被动链轮（2）连接，且各传动链（4）上均布有多个用于支承筒体的托盘（3），

所述的夹紧升降机构包括第二伺服电机（13）、移动座（16）、直线导轨（22）、丝杆（19）、双头同步气缸（17）以及托架（18）和支承座（14），支承座（14）竖置安装在机架（5）上并位于两传动链（4）之间的下部，第二伺服电机（13）安装在机架（5）或支承座（14）上，两直线导轨（22）和丝杆（19）安装在支承座（14）上，丝杆（19）与第二伺服电机（13）的输出轴连接，螺母（15）安装在丝杆（19）上并与移动座（16）固定连接，移动座（16）安装在直线导轨（22）上，双头同步气缸（17）安装在移动座（16）上，且双头同步气缸（17）两侧的活塞杆与托架（18）连接，托架（18）上部具有对筒体两侧封胶圈夹紧的夹头（18-1），

所述的加热机构包括两个支架（6）和两个红外线加热板（7），红外线加热板（7）安装在支架（6）上，支架（6）安装在机架（5）外侧的横梁上，两红外线加热板（7）沿机架（5）中心对称相对设置。

2.根据权利要求1所述的纤维膜束端面电热烧结装置，其特征在于：所述丝杆（19）两侧分别通过轴承安装在上轴承座（21）和下轴承座（23）上，上轴承座（23）和下轴承座（23）安装在支承座（14）上。

3.根据权利要求1所述的纤维膜束端面电热烧结装置，其特征在于：所述的红外线加热板（7）为陶瓷红外线辐射板。

4.根据权利要求1所述的纤维膜束端面电热烧结装置，其特征在于：所述的托架（18）设置在两传动链（4）的外侧，且两托架（18）之间的距离大于两托盘（3）之间的距离。

5.根据权利要求1所述的纤维膜束端面电热烧结装置，其特征在于：所述的夹头（18-1）内侧面连接有聚四氟乙烯垫片（20），或夹头（18-1）上具有聚四氟乙烯涂层。

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