CN105880302A - 一种金属管表面热处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种金属管表面热处理设备，属于医疗器械材料热处理设备领域。包括设备机架，设置在机架内用于支撑金属管的机体结构、设置于机体结构一侧用于给金属管加热的发热体结构、以及电连接所述机体结构和发热体结构用于控制机体结构和发热体结构相对运动的控制模块。本发明提供了一种金属管表面热处理设备，该设备通过支撑金属管的机体结构夹紧金属管，边侧的发热体结构与机体结构发生相对运动对机体结构上的金属管进行拉伸式加热，保证了金属管在拉伸过程中的无菌操作，在不改变金属管物理特性的条件下金属管表面的拉痕得到水滴化光滑处理，结构简单同时满足了医疗器械对细金属管的精细化要求。

Description

一种金属管表面热处理设备
技术领域
本发明涉及医疗器械材料热处理设备领域，具体是一种金属管表面热处理设备。
背景技术
采用拉伸方法生产细小金属管的过程中会出现细微的拉痕，并且细小金属管大都用在医疗手术中，细微拉痕会导致人体内部组织的不良反应，对此需要对细小金属管表面进行水滴化处理。现在的热处理技术，无法对细管金属拉伸表面的细微拉痕进行修复处理，如：1、用加热丝辐射，速度慢，热传递效能慢，易导致细微金属管发生晶项组织结构发生变化，改变了细管的物理特性，使其韧性降低；2、采用侵泡方式加热，细管的表面水滴化结构和洁净度是难以满足手术等级的要求；3、单纯采用风热辐射方式加热，这种方式虽然避免了以上两种方法带来的弊端，但因拉伸的拉纹处于压缩状态，当热处理填补拉纹凹坑时，会出现填补过剩造成细微鼓包的情况。因此以上几种传统热处理方式都难以满足医用细小金属管的表面热处理方式的精细化要求。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，传统热处理方式难以满足医用细小金属管的表面热处理方式的精细化要求的问题，提出了一种金属管表面热处理设备，目的在于通过该设备提供一结合拉力和风式的热处理环境对细小金属管进行热处理，细小金属管在拉伸状态下的拉痕在风式热辐射的加热方式下，快速将热量带到金属管上，并迅速带走部分热量，在保持拉力的状态下，拉痕会有效的被热处理水滴化，使得金属管表面保持洁净光滑，满足医疗手术特定的使用环境。
为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：
一种金属管表面热处理设备，包括设备机架，设置在机架内用于支撑金属管的机体结构、设置于机体结构一侧用于给金属管加热的发热体结构、以及电连接所述机体结构和发热体结构用于控制机体结构和发热体结构相对运动的控制模块。
优选的，所述设备机架的前面板包括用于置换金属管的安全门，用于放置控制模块的一电控箱的一侧壁，以及电连接控制模块的操作面板；所述设备机架的底面四周还设置有用于支撑设备机架的脚轮脚杯。
优选的，所述机体结构包括用于支撑机体结构部件的一水平工作台和一固定于水平台并垂直于工作台的安装板，在所述安装板上平行于工作台面设置若干横向导轨和一横向驱动气缸，用于驱动分别与若干横向导轨固定连接的一拉杆主体通过横向驱动气缸做横向往复运动；所述拉杆主体上固定有用于夹紧金属管的夹紧机构，所述夹紧机构包括设置在拉杆主体上下两端用于固定金属管的上拉力导向部件和下拉力导向部件，用于夹紧金属管分别设置在上拉力导向部件顶部的上拉力夹头，以及设置在下拉力导向部件底部的下拉力夹头。
优选的，所述夹紧机构还包括固定在拉杆主体顶部的一拉力步进电机，所述拉力步进电机底部连接减速机再连接一拉力驱动丝杠；所述拉杆主体匹配上拉力导向部件和下拉力导向部件之间固定一纵向导轨，所述上拉力导向部件的一侧活动连接所述纵向导轨，所述上拉力导向部件的另一侧固定连接所述拉力驱动丝杠，用于通过拉力驱动丝杠的竖直旋转运动带动上拉力导向部件做上下运动。
优选的，所述下拉力夹头通过一螺钉固定在所述工作台的一螺栓上，所述螺栓上固定一拉力传感器，用于检测螺栓通过螺钉传递下拉力夹头拉紧金属管的用力大小。
优选的，所述发热体结构包括用于散发热量的发热体主体以及用于将发热体主体相对金属管做上下往复运动的发热体传送机构；所述发热体主体包括用于将发热体主体固定到发热体传送机构上，同时向安装板内侧吹风的冷却汇流排；所述冷却汇流排通过连接若干隔热板将一发热柱固定在隔热板的另一侧。
优选的，所述发热体传送机构包括固定在安装板边侧的一侧板，所述侧板的顶部固定一底部带有发热体驱动丝杆的发热体步进电机，以及用于支撑发热体主体在侧板上进行上下运动的一发热体导向导轨；所述发热体主体通过发热体导向导轨滑动连接所述发热体驱动丝杆，用于通过发热体步进电机驱动发热体驱动丝杆进而带动发热体主体进行上下运动。
优选的，所述发热柱为空心发热柱，所述发热柱的表层设置有若干连通外界和发热柱空心体的气体管道，用于加大热量散发的面积加快热量散发的速度；在所述发热柱顶面的若干所述气体管道内置入若干发热管，用于加大热量传导的范围。
优选的，所述发热柱的底面设置一电连接控制模块的热电偶，用于获取发热柱的表面温度发送给控制模块。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种金属管表面热处理设备，该设备通过支撑金属管的机体结构夹紧金属管，边侧的发热体结构与机体结构发生相对运动对机体结构上的金属管进行拉伸式加热，保证了金属管在拉伸过程中的无菌操作，在不改变金属管物理特性的条件下金属管表面的拉痕得到水滴化光滑处理，结构简单同时满足了医疗器械对细金属管的精细化要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的金属管表面热处理设备的设备机架示意图；
图2为本发明实施例提供的机体结构和发热体结构结合示意图；
图3为本发明实施例提供的金属管表面热处理设备的发热体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的金属管表面热处理设备的发热柱示意图；
图中标识说明：1、安全门，2、操作面板，3、电控箱，4、设备机架，5、脚轮脚杯，6、拉力步进电机，7、上拉力夹头，8、上拉力导向部件，9、横向导轨，10、拉力驱动丝杠，11、横向驱动气缸，12、纵向导轨，13、拉杆主体，14、下拉力导向部件，15、下拉力夹头，16、拉力传感器，17、发热体主体，18、发热体驱动丝杆19、发热体导向导轨，20、发热体步进电机，21、安装板，22、冷却汇流排，23、隔热板a，24、隔热板b，25、隔热板c，26、热电偶，27、发热柱，28、气体管道，29、发热管。
具体实施方式
以下将结合附图1至附图4和实施例对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。
本发明提供了一种金属管表面热处理设备，包括设备机架，设置在机架内用于支撑金属管的机体结构、设置于机体结构一侧用于给金属管加热的发热体结构、以及电连接所述机体结构和发热体结构用于控制机体结构和发热体结构相对运动的控制模块。
如附图1所示，所述设备机架的前面板包括用于置换金属管的安全门1，用于放置控制模块的一电控箱3的一侧壁，以及电连接控制模块的操作面板2；所述设备机架的底面四周还设置有用于支撑设备机架的脚轮脚杯5。
如附图2所示，所述机体结构包括用于支撑机体结构部件的一水平工作台和一固定于水平台并垂直于工作台的安装板21，在所述安装板21上平行于工作台面设置若干横向导轨9和一横向驱动气缸11，用于驱动分别与若干横向导轨9固定连接的一拉杆主体13通过横向驱动气缸11做横向往复运动；所述拉杆主体13上固定有用于夹紧金属管的夹紧机构，所述夹紧机构包括设置在拉杆主体13上下两端用于固定金属管的上拉力导向部件8和下拉力导向部件14，用于夹紧金属管分别设置在上拉力导向部件8顶部的上拉力夹头7，以及设置在下拉力导向部件14底部的下拉力夹头15。
优选的，所述夹紧机构还包括固定在拉杆主体13顶部的一拉力步进电机6，所述拉力步进电机6底部连接减速机再连接一拉力驱动丝杠10；所述拉杆主体13匹配上拉力导向部件8和下拉力导向部件14之间固定一纵向导轨12，所述上拉力导向部件8的一侧活动连接所述纵向导轨12，所述上拉力导向部件8的另一侧固定连接所述拉力驱动丝杠10，用于通过拉力驱动丝杠10的竖直旋转运动带动上拉力导向部件8做上下运动。
优选的，所述下拉力夹头15通过一螺钉固定在所述工作台的一螺栓上，所述螺栓上固定一拉力传感器16，用于检测螺栓通过螺钉传递下拉力夹头15拉紧金属管的用力大小。
优选的，所述发热体结构包括用于散发热量的发热体主体17以及用于将发热体主体17相对金属管做上下往复运动的发热体传送机构；所述发热体主体17包括用于将发热体主体17固定到发热体传送机构上，同时向安装板21内侧吹风的冷却汇流排22；所述冷却汇流排22通过连接若干隔热板将一发热柱27固定在隔热板的另一侧。
优选的，所述发热体传送机构包括固定在安装板21边侧的一侧板，所述侧板的顶部固定一底部带有发热体驱动丝杆18的发热体步进电机20，以及用于支撑发热体主体17在侧板上进行上下运动的一发热体导向导轨19；所述发热体主体17通过发热体导向导轨19滑动连接所述发热体驱动丝杆18，用于通过发热体步进电机20驱动发热体驱动丝杆18进而带动发热体主体17进行上下运动。
如附图3和附图4所示，所述发热柱27为空心发热柱，所述发热柱27的表层设置有若干连通外界和发热柱27空心体的气体管道28，用于加大热量散发的面积加快热量散发的速度；在所述发热柱27顶面的若干所述气体管道28内置入若干发热管29，用于加大热量传导的范围。
优选的，所述发热柱27的底面设置一电连接控制模块的热电偶26，用于获取发热柱27的表面温度发送给控制模块。
设备工作原理：人工将细金属管穿过上拉力导向部件8和下拉力导向部件14，并将细金属管用上拉力夹头7和下拉力夹头15夹紧，然后点击操作面板2的触摸屏界面使拉力步进电机6旋转驱动拉力驱动丝杠10，通过纵向导轨12的导向将细金属管拉伸处于预拉紧状态。手动将安全门1关闭，按启动横向驱动气缸11的按钮推动拉杆主体13整体通过横向导轨9为导向，左移至加热区间。拉杆主体13移动到位置后，程序按设定的拉力对金属管施加拉力，当拉力传感器16检测已达到设定速度，电机即可保持该位置，当拉力传感器16的数值变小，拉力步进电机6再启动并施加拉力，直到运行暂停或结束。左侧发热体主体17会在金属管未左移前先行位移到底端设定位置，待金属管拉力恒定在150N，发热柱27恒定发热350摄氏度，通过气管的气体进入冷却汇流排22后通过铜管铜接头连接发热体主体17的气体管道28位置处，并持续吹风使热度保持在平均300度，由热电偶26感应反馈直到发热体恒定在350摄氏度。发热体主体17在发热步进电机20、发热体导向导轨19、发热体驱动丝杆18的驱动和导向下以10mm/s的速度向上给金属管加热并进行热处理，到达设定最高处即向下运行，往返四次完成对金属管的表面进行水滴化表面热处理。发热体结构组件的隔热板23a、24b、25c是隔热板，冷却汇流排22和发热柱27连接铜管，充分阻断了热量传给设备其他结构。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种金属管表面热处理设备，该设备通过支撑金属管的机体结构夹紧金属管，边侧的发热体结构与机体结构发生相对运动对机体结构上的金属管进行拉伸式加热，保证了金属管在拉伸过程中的无菌操作，在不改变金属管物理特性的条件下金属管表面的拉痕得到水滴化光滑处理，结构简单同时满足了医疗器械对细金属管的精细化要求。机体结构的中间采取导向组件，丝杠加电机恒定拉力控制系统提供恒定拉力；加热组件设计独特，由气缸驱动伸出缩回提供安全操作空间，操作简便。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种金属管表面热处理设备，其特征在于，包括设备机架，设置在机架内用于支撑金属管的机体结构、设置于机体结构一侧用于给金属管加热的发热体结构、以及电连接所述机体结构和发热体结构用于控制机体结构和发热体结构相对运动的控制模块。
2.如权利要求1所述的一种金属管表面热处理设备，其特征在于，所述设备机架的前面板包括用于置换金属管的安全门，用于放置控制模块的一电控箱的一侧壁，以及电连接控制模块的操作面板；所述设备机架的底面四周还设置有用于支撑设备机架的脚轮脚杯。
3.如权利要求1所述的一种金属管表面热处理设备，其特征在于，所述机体结构包括用于支撑机体结构部件的一水平工作台和一固定于水平台并垂直于工作台的安装板，在所述安装板上平行于工作台面设置若干横向导轨和一横向驱动气缸，用于驱动分别与若干横向导轨固定连接的一拉杆主体通过横向驱动气缸做横向往复运动；所述拉杆主体上固定有用于夹紧金属管的夹紧机构，所述夹紧机构包括设置在拉杆主体上下两端用于固定金属管的上拉力导向部件和下拉力导向部件，用于夹紧金属管分别设置在上拉力导向部件顶部的上拉力夹头，以及设置在下拉力导向部件底部的下拉力夹头。
4.如权利要求3所述的一种金属管表面热处理设备，其特征在于，所述夹紧机构还包括固定在拉杆主体顶部的一拉力步进电机，所述拉力步进电机底部连接减速机再连接一拉力驱动丝杠；所述拉杆主体匹配上拉力导向部件和下拉力导向部件之间固定一纵向导轨，所述上拉力导向部件的一侧活动连接所述纵向导轨，所述上拉力导向部件的另一侧固定连接所述拉力驱动丝杠，用于通过拉力驱动丝杠的竖直旋转运动带动上拉力导向部件做上下运动。
5.如权利要求4所述的一种金属管表面热处理设备，其特征在于，所述下拉力夹头通过一螺钉固定在所述工作台的一螺栓上，所述螺栓上固定一拉力传感器，用于检测螺栓通过螺钉传递下拉力夹头拉紧金属管的用力大小。
6.如权利要求3所述的一种金属管表面热处理设备，其特征在于，所述发热体结构包括用于散发热量的发热体主体以及用于将发热体主体相对金属管做上下往复运动的发热体传送机构；所述发热体主体包括用于将发热体主体固定到发热体传送机构上，同时向安装板内侧吹风的冷却汇流排；所述冷却汇流排通过连接若干隔热板将一发热柱固定在隔热板的另一侧。
7.如权利要求6所述的一种金属管表面热处理设备，其特征在于，所述发热体传送机构包括固定在安装板边侧的一侧板，所述侧板的顶部固定一底部带有发热体驱动丝杆的发热体步进电机，以及用于支撑发热体主体在侧板上进行上下运动的一发热体导向导轨；所述发热体主体通过发热体导向导轨滑动连接所述发热体驱动丝杆，用于通过发热体步进电机驱动发热体驱动丝杆进而带动发热体主体进行上下运动。
8.如权利要求6所述的一种金属管表面热处理设备，其特征在于，所述发热柱为空心发热柱，所述发热柱的表层设置有若干连通外界和发热柱空心体的气体管道，用于加大热量散发的面积加快热量散发的速度；在所述发热柱顶面的若干所述气体管道内置入若干发热管，用于加大热量传导的范围。
9.如权利要求8所述的一种金属管表面热处理设备，其特征在于，所述发热柱的底面设置一电连接控制模块的热电偶，用于获取发热柱的表面温度发送给控制模块。
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