CN112454804A - 一种穿刺针超声区的生产设备以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿刺针超声区的生产设备以及制造方法，其技术方案要点是，穿刺针超声区的生产设备，包括基座，基座滑移有来回移动的滑台，滑台设有夹持穿刺针的夹嘴和驱动夹嘴正反旋转的第一电机；基座设有下模，夹嘴的出口位置设有下模，下模开设有供穿刺针插入并转动的定位槽，定位槽对准夹嘴的嘴口；基座设有上模，上模包括锥形的冲头，冲头的尖刺端指向定位槽的槽口；穿刺针的制造方法，将针管放置沿定位槽的端部滑入定位槽内，通过定位槽内的校准针的引导，针管的内端部滑入夹嘴固定；从针管的外端部开始，由带有缓冲块的冲头下压，利用锥形的冲头形成多反射面的超声区，主动增强超声波回声，降低穿刺风险。

Description

一种穿刺针超声区的生产设备以及制造方法

技术领域

本发明涉及一种穿刺针超声区的生产设备以及制造方法。

背景技术

近年来，借助于多普勒超声在临床上的广泛运用，其可视化的特点为临床诊疗带来了更直观的判断，超声也不再是超声科的专属武器，借助于超声的可视化可以开展对靶向位置进行无创口超声探查，以及开展低损伤高精度的穿刺，将不同类型的穿刺针或治疗针扎入指定位置，进行注射、取样或者置管等，例如麻醉科开展超声引导下的神经阻滞技术、介入科开展超声下的介入穿刺技术、疼痛科开展超声引导下的臭氧穿刺治疗技术，射频治疗技术；内科开展的超声引导下的活体检验穿刺技术，以及超声引导下的中心静脉穿刺技术等等，均需要由超声与穿刺针进行配合达到诊疗目的，且穿刺针在超声波波束内的回声强度直接决定操作者是否可以观察到穿刺针的实时位置，但不同类型的超声引导术穿刺对于穿刺针的长度、直径大小、穿刺深度、穿刺角度均有不同，故无法确保操作者在使用超声引导穿刺时，均能有效的接受到足够强的回声；如若无法准确观察到穿刺针尤其是针尖的位置，则极有可能造成穿刺针对血管、神经、组织、脏器等非目标部位造成损伤，严重者可对患者造成无法挽回的伤害。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种穿刺针超声区的生产设备，利用锥形的冲头形成多反射面的超声区，主动增强超声波回声，使得临床操作者可清晰、准确观察到穿刺针的实时行径路径，避免损伤非目标穿刺部位，降低穿刺风险。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种穿刺针超声区的生产设备，包括基座，基座滑移有来回移动的滑台，滑台设有夹持穿刺针的夹嘴和驱动夹嘴正反旋转的第一电机；基座设有下模，夹嘴的出口位置设有下模，下模开设有供穿刺针插入并转动的定位槽，定位槽对准夹嘴的嘴口；基座设有上模，上模包括锥形的冲头，冲头的尖刺端指向定位槽的槽口。

通过采用上述技术方案，夹嘴用于夹紧针管，然后通过滑台的移动来调节冲头和针管的位置，以实现针管长度方向可以逐个冲压显影区的目的，显影区为等腰的锥形凹槽，锥形凹槽具有三个反射面，其超声反射效果远超传统的螺纹形显影区。

第一电机控制针管正反旋转，使得针管表面在一个长度方向上冲压完毕后，可以旋转切换一个角度继续处冲压。

优选的，定位槽内设有至少两对用于夹持穿刺针针管的夹具。

通过采用上述技术方案，夹具的目的是为了减少针管被冲压是发生扭动弯曲，减少针管发生弯曲的报废率，可以大幅度提升针管冲压的成功率。

夹具至少两对，是为了通过两点的夹持，可以有效且稳定的夹持针管。

优选的，夹具至少夹持针管长度的3/4。

通过采用上述技术方案，针管的显影区集中在针尖，也就是说针管的冲压是为集中在一个端部位置，如果夹具夹持针管的另一端，就会造成夹具的夹持位置和冲压区域相离较远，那么冲压时候，冲头对相对夹具位置产生的扭矩较大，虽然这种扭矩对针管的影响较小，但是作为一个医疗器具，高精度的生产设备是保证针管精度的一个保证；故通过本方案中以将夹具夹持在离针管3/4的位置，可以进一步提升针管表面冲压后的精度，可以大幅度提升针管冲压的成功率。

优选的，夹具结构包括两个铰接的弧形夹杆；

两个弧形夹杆的一端围绕成o形，且置于定位槽内；

两个弧形夹杆的另一端螺纹连接有同一个丝杆，且丝杆两端螺纹线旋向相反以实现两个弧形夹杆的夹紧和分离；

丝杆连接有驱动用的第二电机。

通过采用上述技术方案，弧形夹杆可以张开和夹紧，便于夹持针管；夹杆为弧形为了便于贴合针管的弧形外壁，提升夹持的稳定。

优选的，上模的表面安装有弹性的缓冲块，缓冲块正对定位槽槽口，且缓冲块的底端低于冲头。

通过采用上述技术方案，上模下压时，冲头对针管的冲压，会造成针管的偏动，最终导致针管出现冲压偏差；而本设计中上模的缓冲块有两个作用；第一，缓冲作用，减少上模和下模压合的撞击动能，这也是大部分冲压设备在采用缓冲块的原因；第二，防偏作用，本方案中缓冲块朝向定位槽的槽口，缓冲块将提前一步压合针管表面，使得针管被提前固定，之后冲头进一步下压，此时冲头对针管造成的偏动压力形象被高度削弱，原因就在于缓冲块的提前稳压效果，显然，这个缓冲块的提升稳定作用可以减少针管发生弯曲的报废率，可以大幅度提升针管冲压的成功率。

优选的，定位槽的横截面为缺口圆，缺口圆的圆心角为182-185度。

通过采用上述技术方案，采用圆心角为182-185度的缺口圆的目的，是为了防止冲压时，针管从定位槽的槽口翘出；可以减少针管发生弯曲的报废率，可以大幅度提升针管冲压的成功率。

优选的，滑台设有控制第一电机以60度一节点旋转的控制器。

通过采用上述技术方案，控制器的作用，是为了是针管外壁具有6条的显影区，可以进一步的提升显影效果。

优选的，夹嘴的嘴口内固定有一个供穿刺针套设的校准针，校准针置于嘴口的中心位置。

通过采用上述技术方案，校准针的作用有二：其一，供针管套设，使得针管可以顺畅和精准的滑入到夹嘴位置；其二，校准针对针管内部具有支撑作用，减少针管被冲压时发生的摆动，可以减少针管发生弯曲的报废率，可以大幅度提升针管冲压的成功率。

优选的，校准针刻有沿其长度方向延伸的刻槽，刻槽有六个且以相同圆心角的间距布置。

通过采用上述技术方案，刻槽是给冲头提供的让位空间，以便冲头的冲压更加顺畅，可以大幅度提升针管冲压的成功率。

本发明的第二目的是提供一种穿刺针的制造方法，

第一步，制备穿刺针的针芯

取不锈钢坯料，将其切割成棒料，然后将该棒料加热后，经过拉伸模具逐级拉伸，经冷却后，再经切断，形成所需长度和直径的针芯柱；

第二步，制备穿刺针的针管

取不锈钢薄片卷绕加工成管材，进行拉拔，将拉拔后的管材进行激光焊缝，然后再经切断，得到所需长度和直径的针管半成品；

以对针管半成品进行抛光处理，得到抛光后的针管；

利用穿刺针超声区的生产设备，将针管放置沿定位槽的端部滑入定位槽内，通过定位槽内的校准针的引导，针管的内端部滑入夹嘴固定；

然后，从针管的外端部开始，由带有缓冲块的冲头下压，每次下压后，针管在滑台带动下沿着针管的长度方向平移一个工位；

针管的长度方向打满N个锥形超声区后，冲头复位到初始位置；

之后，夹嘴旋转带动针管旋转60度，冲头移动一个工位冲牙以实现相邻两排的锥形超声区交错布置；

针管打满六排锥形超声区后停止冲压，针管端部进行切削形成带有锥形超声区的针头；

第三步，制备针芯座和针管座

利用注塑模具制备具有内螺纹孔的针芯座、具有内孔和外螺纹的针管座；

第四步，将针芯与针芯座粘结，针管与针管座粘结，针芯插入针管的内孔，针管座通过螺纹与针芯座连接，以完成组装。

通过采用上述技术方案，本方案中，针管的针尖位置也冲压有显影区，而且当针尖的被切削后，针尖的背面也会有被冲压形成的锥形凸起，锥形凸起也具有良好的显影功能，故针尖位置正反插入都具有良好的显影功能。

针管外壁形成6排显影区，相对于传统的4排显影区，具有更加良好的显影功能。

对于针管外壁形成6排显影区，相邻显影区交错布置，为了显影区的冲压提供了更多的空间，既能达到6排显影区的冲压，又可以避免针管因为显影区过密而造成的冲压破损。

综上所述，本发明具有以下有益效果：目前，市场上针对该问题，主要依靠对穿刺针前端进行螺纹使穿刺针前端在超声波束下具备一定的增强反射效果，以达到增强显影的效果；但因穿刺针加工工序复杂，且各种针形态各异，材质区别大，螺纹加工过程中对针管刚性、韧性、穿刺力、流速等精度要求高，稍有不慎就会造成产品品质不达标，造成临床使用过程中发生堵塞、断针、显影效果不佳等安全隐患。

因此，本方案的设备和制作方法提供一种可在不同穿刺角度、穿刺深度均能主动增强超声反射的穿刺针，通过该工艺方法制作出来的穿刺针，无论临床医生用于超声引导下的神经阻滞，还是活体检验穿刺，血管引导穿刺等，均能主动增强超声波回声，使得临床操作者可清晰、准确观察到穿刺针的实时行径路径，避免损伤非目标穿刺部位，降低穿刺风险。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是图2中的A部放大图；

图3是实施例1中定位槽在下模中的位置关系示意图；

图4是实施例1中夹具的结构示意图；

图5是实施例1中穿刺针的结构示意图。

图中：

1、基座；

21、滑台；22、夹嘴；23、第一电机；24、控制器；

31、上模；32、冲头；33、下模；34、定位槽；35、缓冲块；

4、夹具；41、弧形夹杆；42、丝杆；43、第二电机；

5、校准针；51、刻槽;

6、针管输送组件；7针管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1，如图1-图4所示，一种穿刺针超声区的生产设备，包括基座1，基座1设有两个滑轨，滑台21沿着滑轨来回滑移，基座1和滑台21之间安装有丝杆组件，且丝杆组件通过伺服电机驱动，故可以通过控制伺服电机来控制滑台21来回滑移的距离和频率。

滑台21一面设有夹嘴22，夹嘴22为一个卡盘；夹嘴22可以通过PLC 控制自动开闭；夹嘴22和第一电机23的电机轴连接，第一电机23为伺服电机，通过控制第一电机23的正反转可以控制夹嘴22的正反转。

因此，通过滑台21和第一电机23的配合，可以控制夹嘴22的正反转和来回移动的行程，当夹嘴22夹持有针管时，针管也就和夹嘴22同步运动。

滑台21安装有控制器24，控制器24控制第一电机23每次旋转60度的频率旋转。

基座1设有下模33，夹嘴22的出口位置设有下模33，下模33开设有供穿刺针插入并转动的定位槽34，定位槽34对准夹嘴22的嘴口；定位槽34的横截面为缺口圆，缺口圆的圆心角为182-185度，本实施例中圆心角为183度。

定位槽34内设有至少两对用于夹持穿刺针针管的夹具4。夹具4夹持针管长度的3/4。

夹具4结构包括两个铰接的弧形夹杆41；

两个弧形夹杆41的一端围绕成o形，且置于定位槽34内；两个弧形夹杆41的另一端螺纹连接有同一个丝杆42，且丝杆42两端螺纹线旋向相反以实现两个弧形夹杆41的夹紧和分离；丝杆42连接有驱动用的第二电机43，第二电机43是伺服电机；由于丝杆42两端的螺纹不同，第二电机43正转时，两个弧形夹杆41夹紧，第二电机43反转时，两个弧形夹杆41分离；

弧形夹杆41的内安装有橡胶片，橡胶片不易损坏针管，且橡胶片挤压发生形变后可以产生较大的摩擦力，该摩擦力可以有效的阻止针管自由旋转。

基座1设有上模31，上模31包括锥形的冲头32，冲头32的尖刺端指向定位槽34的槽口。

上模31的表面安装有弹性的缓冲块35，缓冲块35正对定位槽34槽口，且缓冲块35的底端低于冲头32。

嘴口内固定有一个供穿刺针套设的校准针5，校准针5置于嘴口的中心位置；校准针5刻有沿其长度方向延伸的刻槽51，刻槽51有六个且以相同圆心角的间距布置。

工作原理，通过针管输送组件6将针管对准定位槽34的一端口，然后通过推杆，将针管推入到定位槽34，针管通过定位槽34的校准针5滑入到夹嘴22的内，然后夹嘴22夹紧。

之后两个夹具4将针管夹紧，此时的通过定位槽34的槽壁对针管外壁支撑，在加上校准针5对针管内壁支撑，使得针管难以上下自由偏动；加上夹具4对针管外壁的夹持，之后冲头32下压；

冲头32压满一排锥形的显影区，然后夹嘴22旋转60度，冲头32再次重新冲下，此时，冲压位相对之前未旋转60度前，向针管7的长度方向偏移一个工位，按这个加工方式，冲压完成后，针管7的显影区如图5所示是交错布置。

实施例2，一种穿刺针的制造方法。

(1)制备穿刺针的针芯：

取不锈钢坯料，将其切割成棒料，然后将该棒料加热后，经过拉伸模具逐级拉伸，经冷却后，再经切断，形成所需长度和直径的针芯柱；

利用切削磨床对针芯柱的头部进行切削，形成具有穿刺刃面的针尖，进而得到具有针尖的针芯粗品；

将得到的针芯粗品置于磨料悬浮液中，并利用超声波使磨料悬浮液震荡，以对针芯进行抛光处理，得到抛光后的针芯；

(2)制备穿刺针的针管：

取不锈钢坯料，将其在260℃的温度条件下进行热挤压处理，以形成不锈钢厚板，然后将该不锈钢厚板经过水淬处理；

将经过水淬处理后的不锈钢厚板再经过冲压模具的多次热冲压，热冲压的温度为200℃，热冲压后形成不锈钢薄片，再将冲压后得到的不锈钢薄片卷绕加工成管材，再在管材中置入铜芯轴，利用铜芯轴对管材进行拉拔，拉拔温度为230℃，将拉拔后的管材进行激光焊缝，然后再经切断，得到所需长度和直径的针管半成品；

利用穿刺针超声区的生产设备，将针管放置沿定位槽的端部滑入定位槽内，通过定位槽内的校准针的引导，针管的内端部滑入夹嘴固定；

然后，从针管的外端部开始，由带有缓冲块的冲头下压，每次下压后，针管在滑台带动下沿着针管的长度方向平移一个工位；

针管的长度方向打满N个锥形超声区后，N个为整数，本实施例中N个为5，其他实施例中N个为2、3、4或6，之后冲头复位到初始位置；

之后，夹嘴旋转带动针管旋转60度，冲头移动一个工位冲牙以实现相邻两排的锥形超声区交错布置；

针管打满六排锥形超声区后停止冲压，针管端部进行切削形成带有锥形超声区的针头；

将经过切削加工后的针管半成品置于磨料悬浮液中，并利用超声波使磨料悬浮液震荡，以对针管半成品进行抛光处理，得到抛光后的针管；

(3)制备针芯座和针管座：

利用注塑模具制备具有内螺纹孔的针芯座、具有内孔和外螺纹的针管座；

(4)组装：

将针芯与针芯座粘结，针管与针管座粘结，针芯插入针管的内孔，针管座通过螺纹与针芯座连接，以完成组装。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种穿刺针超声区的生产设备，包括基座(1)，其特征是：基座(1)滑移有来回移动的滑台(21)，滑台(21)设有夹持穿刺针的夹嘴(22)和驱动夹嘴(22)正反旋转的第一电机(23)；

基座(1)设有下模(33)，夹嘴(22)的出口位置设有下模(33)，下模(33)开设有供穿刺针插入并转动的定位槽(34)，定位槽(34)对准夹嘴(22)的嘴口；

基座(1)设有上模(31)，上模(31)包括锥形的冲头(32)，冲头(32)的尖刺端指向定位槽(34)的槽口。

2.根据权利要求1所述的一种穿刺针超声区的生产设备，其特征是：定位槽(34)内设有至少两对用于夹持穿刺针针管的夹具(4)。

3.根据权利要求1或2 所述的一种穿刺针超声区的生产设备，其特征是：夹具(4)至少夹持针管长度的3/4。

4.根据权利要求3所述的一种穿刺针超声区的生产设备，其特征是：夹具(4)结构包括两个铰接的弧形夹杆(41)；

两个弧形夹杆(41)的一端围绕成o形，且置于定位槽(34)内；

两个弧形夹杆(41)的另一端螺纹连接有同一个丝杆(42)，且丝杆(42)两端螺纹线旋向相反以实现两个弧形夹杆(41)的夹紧和分离；

丝杆(42)连接有驱动用的第二电机(43)。

5.根据权利要求4所述的一种穿刺针超声区的生产设备，其特征是：上模(31)的表面安装有弹性的缓冲块(35)，缓冲块(35)正对定位槽(34)槽口，且缓冲块(35)的底端低于冲头(32)。

6.根据权利要求5所述的一种穿刺针超声区的生产设备，其特征是：定位槽(34)的横截面为缺口圆，缺口圆的圆心角为182-185度。

7.根据权利要求6所述的一种穿刺针超声区的生产设备，其特征是：滑台(21)设有控制第一电机以60度一节点旋转的控制器(24)。

8.根据权利要求7所述的一种穿刺针超声区的生产设备，其特征是：夹嘴(22)的嘴口内固定有一个供穿刺针套设的校准针(5)，校准针(5)置于嘴口的中心位置。

9.根据权利要求8所述的一种穿刺针超声区的生产设备，其特征是：校准针(5)刻有沿其长度方向延伸的刻槽(51)，刻槽(51)有六个且以相同圆心角的间距布置。

10.一种穿刺针的制造方法，其特征是：

第一步，制备穿刺针的针芯

取不锈钢坯料，将其切割成棒料，然后将该棒料加热后，经过拉伸模具逐级拉伸，经冷却后，再经切断，形成所需长度和直径的针芯柱；

第二步，制备穿刺针的针管

取不锈钢薄片卷绕加工成管材，进行拉拔，将拉拔后的管材进行激光焊缝，然后再经切断，得到所需长度和直径的针管半成品；

以对针管半成品进行抛光处理，得到抛光后的针管；

利用权利要求8穿刺针超声区的生产设备，将针管放置沿定位槽的端部滑入定位槽内，通过定位槽内的校准针的引导，针管的内端部滑入夹嘴固定；

然后，从针管的外端部开始，由带有缓冲块的冲头下压，每次下压后，针管在滑台带动下沿着针管的长度方向平移一个工位；

针管的长度方向打满N个锥形超声区后，冲头复位到初始位置；

之后，夹嘴旋转带动针管旋转60度，冲头移动一个工位冲牙以实现相邻两排的锥形超声区交错布置；

针管打满六排锥形超声区后停止冲压，针管端部进行切削形成带有锥形超声区的针头；

第三步，制备针芯座和针管座

利用注塑模具制备具有内螺纹孔的针芯座、具有内孔和外螺纹的针管座；

第四步，将针芯与针芯座粘结，针管与针管座粘结，针芯插入针管的内孔，针管座通过螺纹与针芯座连接，以完成组装。

Images