JP2018130886A - Medical tube twisting apparatus and medical tube twist method - Google Patents
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- B29C53/14—Twisting
Abstract
Description
本発明は、医療用チューブのひねり装置および医療用チューブひねり方法に関する。 The present invention relates to a medical tube twisting apparatus and a medical tube twisting method.
カテーテルなどの医療用チューブにおいて、内部に形成された独立管腔(ルーメン)を螺旋状に形成することが知られている。例えば、特許文献1には、鉗子類などの処置具を挿通する医療用チューブにおいて、処置具を内視鏡の視軸に対して一定の偏位角を与えて外側に開く角度にて術野に突出させる目的で、大径のチューブの内部に螺旋状に小径のチューブ(独立管腔)を設けたチューブ体が記載されている。
特許文献1においては、このチューブ体は、押出成形後、冷却途中のチューブ管を引取機によって回転させながら引き取ることによって製造される。
In a medical tube such as a catheter, it is known that an independent lumen (lumen) formed inside is formed in a spiral shape. For example,
In
しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題がある。
特許文献1に記載の技術によれば、押出成形直後の軟弱なチューブ管が、引き取り方向に斜交した回転軸を有する回転体で回転トルクを与えながら引き取られる。このため、未硬化の軟弱なチューブ管が、回転体と接触しつつ、ひねりが加えられる。
このため、特許文献1に記載の技術では、押出成形直後において軟弱なチューブ管が回転体によって周方向に外力を受け続けるため、外形状および外形の寸法精度がばらつきやすいという問題がある。さらに、このような外力を受けることによって、チューブ管が引き取り方向からずれやすくなる点でも、形状の安定性が低下する。チューブ管のずれが甚だしい場合には、チューブ管が脱線して、製造が中断されてしまう場合もある。
さらに、特許文献1に記載の技術では、回転体はチューブ管を引き取るローラーも兼ねているため、チューブ管における小径のチューブの一部のみを螺旋状に形成することは困難であるという問題もある。
However, the conventional techniques as described above have the following problems.
According to the technique described in
For this reason, the technique described in
Furthermore, in the technique described in
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、長手方向の少なくとも一部において螺旋状のルーメンが形成された医療用チューブの形状精度および寸法精度を向上することができる医療用チューブひねり装置および医療用チューブひねり方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can improve the shape accuracy and dimensional accuracy of a medical tube in which a spiral lumen is formed in at least a part of the longitudinal direction. An object of the present invention is to provide a tube twisting device and a medical tube twisting method.
上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様の医療用チューブひねり装置は、医療用チューブを部分的に加熱するヒーターと、前記医療用チューブの長手方向に延びる軸線回りに前記医療用チューブを回転することによって、前記ヒーターによって加熱された前記医療用チューブにひねり部を形成するひねり機構と、前記ひねり部を、前記ヒーターによって加熱が行われる加熱用領域の外部に移動するチューブ搬送機構と、を備える。 In order to solve the above-described problem, the medical tube twisting device according to the first aspect of the present invention includes a heater that partially heats the medical tube, and the medical device around an axis extending in a longitudinal direction of the medical tube. A twisting mechanism that forms a twisted portion in the medical tube heated by the heater by rotating the tube, and a tube transport that moves the twisted portion outside the heating region where the heater is heated A mechanism.
上記医療用チューブひねり装置においては、前記加熱用領域の前記外部において前記ひねり部を冷却する冷却部をさらに備え、前記チューブ搬送機構は、前記ひねり部を、前記加熱用領域から前記冷却部によって冷却が行われる冷却用領域に移動してもよい。 The medical tube twisting device further includes a cooling unit that cools the twisted part outside the heating area, and the tube transport mechanism cools the twisted part from the heating area by the cooling part. You may move to the area for cooling where is performed.
上記医療用チューブひねり装置においては、前記チューブ搬送機構は、前記医療用チューブの搬送方向を、前記軸線に沿う第1の方向および前記第1の方向と反対の第2の方向のいずれかに切り替えることができるように設けられ、前記加熱用領域と前記冷却用領域とは、前記医療用チューブの移動経路を含み、前記移動経路に沿う方向において隣り合って形成されていてもよい。 In the medical tube twisting device, the tube transport mechanism switches the transport direction of the medical tube between a first direction along the axis and a second direction opposite to the first direction. The heating area and the cooling area may be formed adjacent to each other in a direction along the movement path, including the movement path of the medical tube.
上記医療用チューブひねり装置においては、前記ヒーター、前記ひねり機構、前記チューブ搬送機構、および前記冷却部の動作を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記チューブ搬送機構によって前記医療用チューブを前記加熱用領域に前記医療用チューブの一部分を配置する第1の動作と、前記加熱用領域に配置された前記医療用チューブの前記一部分を、前記ヒーターによって加熱する第2の動作と、前記ひねり機構によって前記ひねり部を形成する第3の動作と、前記第3の動作において形成された前記ひねり部を、前記チューブ搬送機構によって前記第1の方向に移動して前記冷却用領域に配置する第4の動作と、前記冷却部によって前記冷却用領域に配置された前記ひねり部を硬化させる第5の動作と、前記チューブ搬送機構によって前記医療用チューブを前記第2の方向に移動することによって、前記第3の動作において前記冷却用領域に配置された前記ひねり部に対して前記第2の方向において隣り合う前記医療用チューブの後側領域を、前記加熱用領域に移動する第6の動作と、前記第1の動作の後、前記第2の動作から前記第6の動作をこの順に1回以上繰り返す第7の動作と、前記第1の動作の後または前記第7の動作の後、前記第2の動作から前記第5の動作をこの順に行う第8の動作と、を含む動作の制御が行えるように構成されてもよい。 The medical tube twisting apparatus further includes a control unit that controls operations of the heater, the twisting mechanism, the tube transporting mechanism, and the cooling unit, and the control unit is configured to perform the medical tube by the tube transporting mechanism. A first operation of disposing a part of the medical tube in the heating region, a second operation of heating the part of the medical tube disposed in the heating region by the heater, A third operation for forming the twist portion by the twist mechanism, and the twist portion formed in the third operation are moved in the first direction by the tube transport mechanism and arranged in the cooling region. 4th operation | movement, 5th operation | movement which hardens the said twist part arrange | positioned by the said cooling part in the said area | region for cooling, and the said tube carrying By moving the medical tube in the second direction by a mechanism, the medical tube adjacent in the second direction to the twist portion arranged in the cooling region in the third operation. A sixth operation that moves the rear region to the heating region, and a seventh operation that repeats the second operation to the sixth operation one or more times in this order after the first operation. And after the first operation or after the seventh operation, the second operation to the eighth operation for performing the fifth operation in this order can be controlled. Also good.
上記医療用チューブひねり装置においては、前記ひねり機構は、前記第1の方向における前記加熱用領域の外部において、前記医療用チューブを把持する第1の把持部と、前記第2の方向における前記加熱用領域の外部において、前記医療用チューブを把持する第2の把持部と、前記第1の把持部および前記第2の把持部を、前記軸線回りに相対回転する回転駆動部と、を備えてもよい。 In the medical tube twisting device, the twisting mechanism includes a first gripping part for gripping the medical tube and the heating in the second direction outside the heating region in the first direction. A second gripping part for gripping the medical tube, and a rotation driving part that relatively rotates the first gripping part and the second gripping part about the axis. Also good.
上記医療用チューブひねり装置においては、前記冷却部は、前記冷却用領域における前記医療用チューブに向かって、液体および気体の少なくとも一方からなる冷媒を吐出できるように構成されてもよい。 In the medical tube twisting device, the cooling unit may be configured to discharge a refrigerant composed of at least one of a liquid and a gas toward the medical tube in the cooling region.
本発明の第2の態様の医療用チューブひねり方法は、医療用チューブの一部分を加熱用領域に配置する第1の動作と、前記加熱用領域に配置された前記一部分を加熱する第2の動作と、前記一部分が加熱された状態で、前記一部分を間に挟む2箇所で、前記医療用チューブを把持した状態で、前記2箇所の把持位置において、前記医療用チューブの長手方向に延びる軸線回りにひねりを加えることによって、前記一部分にひねり部を形成する第3の動作と、前記ひねり部を前記加熱用領域の外部に移動する第4の動作と、前記加熱用領域の前記外部において、前記ひねり部を硬化させる第5の動作と、を含む。 The medical tube twisting method according to the second aspect of the present invention includes a first operation for arranging a part of the medical tube in the heating region and a second operation for heating the portion arranged in the heating region. And around the axis extending in the longitudinal direction of the medical tube at the two gripping positions in the state where the medical tube is gripped at two positions sandwiching the part between the two portions with the part heated. By adding a twist to the third portion, a third operation for forming a twist portion in the part, a fourth operation for moving the twist portion to the outside of the heating region, and the outside of the heating region, the A fifth operation for curing the twisted portion.
上記医療用チューブひねり方法においては、前記ひねり部が硬化した後、前記ひねり部に隣り合う領域を前記加熱用領域に移動する第6の動作をさらに含み、前記第6の動作を行った後、前記第2の動作から前記第6の動作をこの順に1回以上繰り返すか、または、前記第2の動作から前記第5の動作をこの順に行ってもよい。 The medical tube twisting method further includes a sixth operation of moving a region adjacent to the twisted portion to the heating region after the twisted portion is cured, and after performing the sixth operation, The second operation to the sixth operation may be repeated one or more times in this order, or the second operation to the fifth operation may be performed in this order.
本発明の医療用チューブひねり装置および医療用チューブひねり方法によれば、長手方向の少なくとも一部において螺旋状のルーメンが形成された医療用チューブの形状精度および寸法精度を向上することができる。 According to the medical tube twisting apparatus and the medical tube twisting method of the present invention, it is possible to improve the shape accuracy and dimensional accuracy of a medical tube in which a helical lumen is formed in at least a part of the longitudinal direction.
以下では、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置について説明する。
まず、本実施形態の医療用チューブひねり装置を用いて製造される医療用チューブの一例について説明する。
図1は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置によって製造された医療用チューブの一例を示す模式的な正面図である。図2は、図1におけるA−A断面図である。図3は、図1におけるB−B断面図である。
なお、各図面は模式図のため、形状および寸法は誇張されている(以下の図面も同じ)。
Below, the medical tube twist apparatus of embodiment of this invention is demonstrated.
First, an example of a medical tube manufactured using the medical tube twisting device of the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic front view showing an example of a medical tube manufactured by the medical tube twisting device according to the embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
In addition, since each drawing is a schematic diagram, the shape and dimension are exaggerated (the following drawings are also the same).
図1に示すように、チューブ30(医療用チューブ)は、中心軸線Oに沿って第1端部E1から第2端部E2まで延びる長尺の樹脂チューブである。チューブ30は、例えば、医療用のカテーテルチューブ、内視鏡撮像ケーブル等のケーブル類のシースなどとして用いられる。
チューブ30の外周面30aは、外径が一定の円筒面によって構成される。ただし、外周面30aの外径は、後述する製造上の理由で、長手方向においてある程度バラツキを有していてもよい。例えば、外周面30aの外径は、長手方向において±2%程度の偏差が生じていてもよい。
As shown in FIG. 1, the tube 30 (medical tube) is a long resin tube that extends from the first end E1 to the second end E2 along the central axis O. The
The outer
チューブ30の材質としては、例えば、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性エラストマー(TPE、Thermoplastic Elastomer)が用いられてもよい。チューブ30に使用できる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリアミド(PA)樹脂などが挙げられる。チューブ30に使用できる熱可塑性エラストマーとしては、アミド系TPE(TPA)、ウレタン系TPE(TPU)などが挙げられる。
As the material of the
チューブ30の内部には、少なくとも1つの螺旋状のルーメンが形成されている。螺旋状のルーメンは、チューブ30の全長にわたって螺旋状に形成されていてもよいし、チューブ30の長手方向の一部のみが螺旋状であってもよい。
チューブ30は、シングルルーメンチューブでもよいし、マルチルーメンチューブでもよい。以下では、一例として、マルチルーメンチューブの場合の例で説明する。
At least one spiral lumen is formed inside the
The
図2にチューブ30の断面形状を示すように、チューブ30の外周面30aは、中心軸線Oを中心とする円形である。チューブ30の内部には、ガイドワイヤールーメン30b、第1ルーメン30c、および第2ルーメン20dが長手方向において貫通している。
As shown in the sectional shape of the
ガイドワイヤールーメン30bは、チューブ30における長手方向の位置によらず中心軸線Oに沿って真直に延びている。ガイドワイヤールーメン30bは、例えば、ガイドワイヤーなどが挿通可能な内径を備える。
The
図1に示すように、第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dは、チューブ30の長手方向において経路が変化している。第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dは、チューブ30の長手方向において、非ひねり部30A、ひねり部30B、および非ひねり部30Aを備える。
As shown in FIG. 1, the path of the
非ひねり部30Aは、第1端部E1から長さLAの範囲に形成されている。
図2に示すように、非ひねり部30Aにおいては、第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dは、いずれもガイドワイヤールーメン30bと外周面30aとの間にて、中心軸線Oに沿って真直に延びている。
第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dの中心軸線O回りの周方向の位置は、特に限定されない。図2に示す例では、第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dは、中心軸線Oに対する中心角が鋭角となるように周方向に隣り合って配置されている。ただし、第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dは、中心軸線Oに対する中心角が180°となる位置に配置されていてもよい。
As shown in FIG. 2, in the
The positions in the circumferential direction around the central axis O of the
図1に示すように、ひねり部30Bは、非ひねり部30Aにおける第1端部E1と反対側の端部から第2端部E2に向かう長さLBの範囲に形成されている。
ひねり部30Bにおいては、第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dは、中心軸線Oを中心としていずれも螺旋状に同方向に旋回している。第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dの延在方向に直交する断面における第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dの間隔は、旋回経路に沿って一定である。
特に図示しないが、非ひねり部30Aおよびひねり部30Bの境界における第1ルーメン30c(第2ルーメン30d)は、直線状から螺旋状に滑らかに変化している。このため、非ひねり部30Aおよびひねり部30Bの境界における第1ルーメン30c(第2ルーメン30d)の内周面は、段差、折れ部などが形成されることなく滑らかに連続している。
As shown in FIG. 1,
In the
Although not particularly illustrated, the
非ひねり部30Cは、ひねり部30Bの非ひねり部30Aと反対側の端部から第2端部E2までの長さLCの範囲に形成されている。
特に図示しないが、非ひねり部30Cにおいて、第1ルーメン30cおよび第2ルーメン30dは、いずれもガイドワイヤールーメン30bと外周面30aとの間にて、中心軸線Oに沿って真直に延びている。
ひねり部30Bおよび非ひねり部30Cの境界における第1ルーメン30c(第2ルーメン30d)は、螺旋状から直線状に滑らかに変化している。このため、ひねり部30Bおよび非ひねり部30Cの境界における第1ルーメン30c(第2ルーメン30d)の内周面は、段差、折れ部などが形成されることなく滑らかに連続している。
Although not particularly illustrated, in the
The
次に、チューブ30を製造する本実施形態の医療用チューブひねり装置の一例について説明する。
図4は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の構成例を示す模式的な正面図である。図5は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の制御に関連する構成のブロック図である。図6は、図4におけるD−D断面図(E−E断面図)である。図7は、図4におけるF−F断面図である。
Next, an example of the medical tube twisting device of the present embodiment for manufacturing the
FIG. 4 is a schematic front view showing a configuration example of the medical tube twisting device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of a configuration related to control of the medical tube twisting device according to the embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along the line DD (cross-sectional view taken along the line E-E) in FIG. 4. 7 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
図4に示すように、本実施形態のチューブひねり装置1(医療用チューブひねり装置)は、チューブ搬送機構6、ひねり機構3、ヒーター2、および冷却部7を備える。図5に示すように、チューブひねり装置1は、操作部9と、制御部8とをさらに備える。
チューブひねり装置1は、図2に示す加工用チューブ20(医療用チューブ)を部分的にひねることによって、チューブ30を製造することができる。さらに、チューブひねり装置1は、すでにひねり加工が施された医療用チューブに、さらに、ひねり加工を施こすことも可能である。このため、チューブひねり装置1は、加工用チューブ20における複数箇所に、ひねり加工を施すことが可能である。
As shown in FIG. 4, the tube twisting device 1 (medical tube twisting device) of this embodiment includes a
The
加工用チューブ20は、非ひねり部30Aにおけるチューブ30が中心軸線Oに沿って延ばされたのと同様な形状を有する。以下では、加工用チューブ20の中心軸線もチューブ30と同様、中心軸線Oで表す。
加工用チューブ20の材料は、チューブ30の材料と同様である。加工用チューブ20は、ひねり加工されない状態でも、医療用チューブとして使用可能である。
加工用チューブ20における外周面20aは、非ひねり部30Aにおけるチューブ30の外周面30aと同径の円筒面で構成される。
加工用チューブ20の内部には、非ひねり部30Aにおけるチューブ30のガイドワイヤールーメン30b、第1ルーメン30c、第2ルーメン30dに対応して、それぞれガイドワイヤールーメン20b、第1ルーメン20c、第2ルーメン20dを備える(図6参照)。
The
The material of the
The outer
Inside the
ガイドワイヤールーメン20bは、ガイドワイヤールーメン30bと同様、加工用チューブ20の中心軸線Oに沿って延びている。ガイドワイヤールーメン20bの内径は、非ひねり部30Aにおけるガイドワイヤールーメン30bの内径に等しい。
第1ルーメン20c(第2ルーメン20d)は、非ひねり部30Aにおけるチューブ30の第1ルーメン30c(第2ルーメン30d)と同様、中心軸線Oと平行な軸線に沿って真直に延びている。第1ルーメン20c(第2ルーメン20d)の内径は、非ひねり部30Aにおける第1ルーメン30c(第2ルーメン30d)の内径に等しい。
中心軸線Oに直交する断面におけるガイドワイヤールーメン20b、第1ルーメン20c、および第2ルーメン20dの相対位置関係は、非ひねり部30Aにおけるチューブ30のガイドワイヤールーメン30b、第1ルーメン30c、および第2ルーメン30dの相対位置関係と同様である。
The
The
The relative positional relationship between the
このような加工用チューブ20は、例えば、チューブ30を形成するための樹脂材料を押出成形するなどして、予め製造される。加工用チューブ20は、チューブひねり装置1によるひねり加工時にはすでに硬化済みである。加工用チューブ20を製造する押し出し成形機としては、マルチルーメンチューブを製造する周知の押し出し成形機が用いられてもよい。
加工用チューブ20における第1端部e1から第2端部e2までの長さは、ひねり加工後に、チューブ30の第1端部E1から第2端部E2までの長さになっていれば、チューブ30の長さと異なっていてもよい。本実施形態では後述するように、一例として、加工用チューブ20の長さの方が、チューブ30の長さよりも長くなっている。
Such a
If the length from the first end e1 to the second end e2 in the
図4に示すように、チューブひねり装置1は、装置内の軸線Cに沿って配置された加工用チューブ20をひねり加工する。後述するように、本実施形態では、チューブひねり装置1は、加工用チューブ20を軸線Cに沿う移動経路に沿って移動することによって、位置を変えてひねり加工することが可能である。チューブひねり装置1は、加工用チューブ20の第1端部e1の方から第2端部e2の方に向かって、加工用チューブ20の必要な領域にひねり加工を行う。
加工用チューブ20は、中心軸線Oがチューブひねり装置1における軸線Cと同軸となるように、チューブひねり装置1に配置される。加工用チューブ20は、チューブひねり装置1において、軸線C回りに回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 4, the
The
以下では、チューブひねり装置1において軸線Cに沿う方向における端部のうち、図示左側の端部を第1端部Ea、図示左側の端部を第2端部Ebと称する。軸線Cに沿って第2端部Ebから第1端部Eaに向かう方向を第1の方向f、第1の方向fと反対方向を第2の方向bと称する。
チューブひねり装置1においては、第1の方向fにおいて、ヒーター2、冷却部7、およびチューブ搬送機構6がこの順に配置されている。ひねり機構3は、ヒーター2を間に挟んで、第1端部Ea寄りの位置に配置された第1の装置部分と、第2端部Eb寄りの位置に配置された第2の装置部分と、に分かれている。ひねり機構3の第1の装置部分は、冷却部7とヒーター2との間に配置されている。
Hereinafter, among the end portions in the direction along the axis C in the
In the
チューブ搬送機構6は、加工用チューブ20を軸線Cに沿って進退させる装置部分である。チューブ搬送機構6は、クランパー6A、6Bと、クランパー駆動部6Cと、を備える。
クランパー6A、6Bは、軸線Cを挟んで互いに対向して配置されている。クランパー6A、6Bは、後述するクランパー駆動部6Cによって、対向方向において進退可能に支持されている。図6に示すように、クランパー6A、6Bは、軸線Cに向かって進出することによって加工用チューブ20を外周面20aにおいて把持することができる。クランパー6A、6Bは、加工用チューブ20の第1端部e1の近くを把持することが可能である。
クランパー6A、6Bの形状は、加工用チューブ20を把持できる形状であれば、限定されない。図6に示すクランパー6A、6Bの例では、外周面20aにそれぞれ3箇所で外接する把持溝6aを有している。把持溝6aにおいて、少なくとも外周面20aと接する部位は、加工用チューブ20を移動する間に加工用チューブ20との滑りを起こさない程度の摩擦力を発生する材料で構成されている。
クランパー6A、6Bは、軸線Cから離れる方向に退避することによって加工用チューブ20の把持を解除することができる。
さらに、クランパー6A、6Bは、後述するクランパー駆動部6Cによって、軸線Cに沿う方向に移動可能に支持されている。クランパー6A、6Bは、第1の方向fおよび第2の方向bのいずれにも移動可能である。
クランパー6A、6Bは、加工用チューブ20を把持した状態で、軸線Cに沿う搬送方向に移動することによって加工用チューブ20を搬送する。
The
The
The shape of the
The
Further, the
The
クランパー駆動部6Cは、クランパー6A、6Bを軸線Cに対して進退させることによって、加工用チューブ20に対して把持および把持解除動作を行えるように構成されている。さらに、クランパー駆動部6Cは、クランパー6A、6Bが加工用チューブ20を把持した状態でも、クランパー6A、6Bが加工用チューブ20を把持解除した状態でも、クランパー6A、6Bを軸線Cに沿って移動させることができる。
図5に示すように、クランパー駆動部6Cは、後述する制御部8と、通信可能に接続されている。クランパー駆動部6Cは、後述する制御部8からの制御信号に応じて、クランパー6A、6Bを駆動する。
例えば、クランパー駆動部6Cは、クランパー6A、6Bを軸線Cに対して進退させる第1のアクチュエータと、クランパー6A、6Bを軸線Cに沿って平行移動する移動ステージなどの第2のアクチュエータとを備える。
The
As shown in FIG. 5, the
For example, the
図4に示すひねり機構3は、加工用チューブ20の一部を固定した状態で、加工用チューブ20を軸線C回りに回転する装置部分である。ひねり機構3は、後述するように、ヒーター2によって加熱された加工用チューブ20の一部を固定した状態で、加工用チューブ20を軸線C回りに回転することによってひねり部を形成する。
ひねり機構3は、クランパー5A、5B(第1の把持部)、クランパー駆動部5C、把持ローラー4A、4B、4C(第2の把持部)、およびローラー駆動部4D(回転駆動部)を備える。ここで、クランパー5A、5B、およびクランパー駆動部5Cは、上述した第1の装置部分である。把持ローラー4A、4B、4C、およびローラー駆動部4Dは、上述した第2の装置部分である。
The
The
クランパー5A、5Bは、軸線Cに沿う方向における配置位置がクランパー6A、6Bと異なる点と、軸線Cに沿う方向の配置位置が固定されている点と、を除くと、クランパー6A、6Bと同様な構成を有する。以下、クランパー6A、6Bと異なる点を中心に説明する。
クランパー5A、5Bは、軸線Cに沿う方向において、後述する冷却部7とヒーター2と間に配置されている。クランパー5A、5Bは、クランパー6A、6Bと同様、軸線Cと同軸に配置された加工用チューブ20を把持したり、把持解除したりすることできるように構成されている。
The
The clampers 5 </ b> A and 5 </ b> B are disposed between the cooling
加工用チューブ20を把持できれば、クランパー5A、5Bの形状は特に限定されない。ただし、本実施形態では、一例として、クランパー5A、5Bは、クランパー6A、6Bと略同様の構成を備える。
クランパー5A、5Bは、軸線Cを挟んで互いに対向して配置されている。クランパー5A、5Bは、後述するクランパー駆動部5Cによって、対向方向において進退可能に支持されている。クランパー5A、5Bは、外周面20aにそれぞれ3箇所で外接する把持溝5aを有している。把持溝5aにおいて、少なくとも外周面20aと接する部位は、加工用チューブ20がひねり加工される間に、周方向において加工用チューブ20との滑りを起こさない程度の摩擦力を発生する材料で構成されている。
このため、クランパー5A、5Bは、加工用チューブ20を把持した状態で、把持位置における加工用チューブ20の軸線C回りの回転を阻止することができる。
クランパー5A、5Bは、軸線Cから離れる方向に退避することによって加工用チューブ20の把持を解除することができる。
The shape of the
The
For this reason, the
The
クランパー駆動部5Cは、クランパー5A、5Bを軸線Cに対して進退させることによって、加工用チューブ20に対して把持および把持解除動作を行えるように構成されている。
図5に示すように、クランパー駆動部5Cは、後述する制御部8と、通信可能に接続されている。クランパー駆動部5Cは、後述する制御部8からの制御信号に応じて、クランパー5A、5Bを駆動する。
例えば、クランパー駆動部5Cは、クランパー駆動部6Cと同様の第1のアクチュエータを備えている。
The
As shown in FIG. 5, the
For example, the
図7に示すように、把持ローラー4A、4B、4Cは、それぞれ、軸線Cに平行に配置されている。把持ローラー4A、4B、4Cは、それぞれ、軸線Cと直交する方向において進退移動可能に支持されている。本実施形態では、把持ローラー4A、4B、4Cは、軸線C回りの周方向において、円周を三等分する軸線に沿って、軸線Cに対して進退可能である。各把持ローラー4A、4B、4Cが軸線Cに向かって進出すると、各把持ローラー4A、4B、4Cによって、加工用チューブ20が軸線C上に把持される。
図7に示すように、把持ローラー4A、4B、4Cを第2端部Ebから第1端部Eaに向かって見る場合、各把持ローラー4A、4B、4Cは、それぞれローラー中心軸CA、CB、CCを中心として、図示時計回りに回転可能に支持されている。ローラー中心軸CA、CB、CCは、軸線Cに平行である。把持ローラー4A、4B、4Cのうち、少なくとも1つは、ローラー駆動部4Dによってローラー中心軸回りに回転駆動される。把持ローラー4A、4B、4Cのうち、複数のローラーが回転駆動される場合には、それぞれの回転は、互いに同期している。以下では、一例として、把持ローラー4A、4B、4Cのすべてがローラー駆動部4Dによって回転駆動される場合の例で説明する。
As shown in FIG. 7, the gripping
As shown in FIG. 7, when the
各把持ローラー4A、4B、4Cの表面4aは、各把持ローラー4A、4B、4Cによって、加工用チューブ20が把持された際に、加工用チューブ20の外周面20aと滑りが生じない程度の摩擦力が発生するように構成されている。
このため、各把持ローラー4A、4B、4Cが図示時計回りに回転すると、各把持ローラー4A、4B、4Cに把持された加工用チューブ20は、図示反時計回りに回転する。
The
For this reason, when each
ローラー駆動部4Dは、把持ローラー4A、4B、4Cを軸線Cに対して進退させることによって、加工用チューブ20に対して把持および把持解除動作を行えるように構成されている。さらに、ローラー駆動部4Dは、把持ローラー4A、4B、4Cがそれぞれのローラー中心軸CA、CB、CC回りに回転できるように、把持ローラー4A、4B、4Cに回転駆動力を伝達する。
図5に示すように、ローラー駆動部4Dは、後述する制御部8と、通信可能に接続されている。ローラー駆動部4Dは、後述する制御部8からの制御信号に応じて、把持ローラー4A、4B、4Cを駆動する。
例えば、ローラー駆動部4Dは、把持ローラー4A、4B、4Cを軸線Cに対して進退させる第3のアクチュエータと、把持ローラー4A、4B、4Cをそれぞれのローラー中心軸CA、CB、CC回りに回転するモータおよび回転伝達機構とを備える。
The
As illustrated in FIG. 5, the
For example, the
ヒーター2は、加工用チューブ20を、加工用チューブ20の長手方向において部分的に加熱する。ヒーター2は、クランパー5A、5Bと、把持ローラー4A、4B、4Cとの間における、軸線Cを囲む加熱用領域RHに熱エネルギーが供給されるように構成された加熱源である。
軸線Cに対する加熱用領域RHの径方向の大きさは、少なくとも加工用チューブ20を内部に挿通できる大きさである。
軸線Cに沿う加熱用領域RHの長さLTは、チューブ30に形成するひねり部30Bの最小長さ以下である。
加熱用領域RHにおける加工用チューブ20の温度は、ひねり加工が可能になる温度とする。ここで、ひねり加工が可能な温度とは、加工用チューブ20をひねる外力が加工用チューブ20に加えられることによって加工用チューブ20がひねられ、かつ加熱が停止されても加工用チューブ20の変形状態が略保たれる温度である。例えば、加熱用領域RHにおける温度は、加工用チューブ20の材料のガラス転移点以上、融点未満であってもよい。
The
The size of the heating region RH in the radial direction with respect to the axis C is a size that allows at least the
The length L T of the heating region R H along the axis C is less than the minimum length of the twisting
The temperature of the
ヒーター2の構成は、上述の加熱用領域RHが形成できれば、特に限定されない。
例えば、ヒーター2は、軸線Cを囲む円筒状あるいは螺旋状に形成された、1個以上発熱部によって構成されてもよい。例えば、ヒーター2は、軸線Cに対して、径方向あるいは軸方向において互いに離間して配置された複数個の発熱部によって構成されてもよい。
ヒーター2の具体例としては、例えば、ハロゲンヒーター、近赤外線ヒーター、電磁加熱ヒーター、抵抗発熱ヒーター、温風ヒーターなどが挙げられる。例えば、電磁加熱ヒーターの例としては、金属を電磁誘導加熱する電磁誘導加熱コイルなどの構成が挙げられる。電磁加熱ヒーターによれば、後述するように加工用チューブ20に金属製の芯金を挿入して加工を行う場合に、芯金を発熱させることができるため、加工用チューブ20を内部から加熱することができる。
ヒーター2は、1種類の加熱方式によるヒーターで構成されてもよいし、複数種類の加熱方式によるヒーターが組み合わされてもよい。
ヒーター2としては、上記のうちでは、特に、近赤外線ヒーターが好ましい。近赤外線ヒーターは、例えば、加工用チューブ20に複数の方向から近赤外線を照射することによって加工用チューブ20を内側に含む加熱スポットを形成することができる。このため、加工用チューブ20を効率的に加熱することができる。
近赤外線ヒーターから照射された近赤外線は、加工用チューブ20の内部にも浸透して吸収される。このため、近赤外線ヒーターは、加工用チューブ20の外表面および内部を加熱することができる。例えば、加工用チューブ20の外表面または内表面の熱伝導によって加熱が行われる場合に比べると、近赤外線ヒーターは、均一性が高くかつ効率的な加熱が可能である。
The configuration of the
For example, the
Specific examples of the
The
Of the above, the
Near-infrared rays irradiated from the near-infrared heater penetrate into the
図5に示すように、ヒーター2は、後述する制御部8と、通信可能に接続されている。ヒーター2は、後述する制御部8からの制御信号に応じて、加熱の開始および停止の動作と、加熱温度と、が制御される。
As shown in FIG. 5, the
冷却部7は、ヒーター2によって加熱された加工用チューブ20を冷却する装置部分である。冷却部7の構成は、加工用チューブ20の材料のガラス転移点未満の温度に、加工用チューブ20を冷却できれば、特に限定されない。
例えば、冷却部7は、加工用チューブ20に、加工用チューブ20の材料のガラス転移点未満の温度の冷媒を接触させる構成が用いられてもよい。このような冷却部7に用いる冷媒には、液体および気体の少なくとも一方が含まれてもよい。
The
For example, the
図4に示す冷却部7は、一例として、液体吐出ノズル7A、気体吐出ノズル7B、および液体排出部7Cを備える。
液体吐出ノズル7Aは、液体冷媒を、軸線C上に配置された加工用チューブ20に噴射する。液体冷媒は、図示略の液体冷媒供給部から配管を通して液体吐出ノズル7Aに供給される。
液体冷媒としては、例えば、水が用いられてもよい。液体冷媒は、液体流として吐出されてもよいし、液滴化された状態で吐出されてもよい。液滴化する場合、微粒化するため、液体冷媒とともに噴射用気体が混合されてもよい。
例えば、液体吐出ノズル7Aは、液体冷媒をエアなどの気体とともに霧状にして吐出するスプレイノズルが用いられてもよい。このような構成では、液体冷媒と混合される気体も冷媒としての機能を有する。
この場合、液体冷媒が霧状に吐出されるため、加工用チューブ20との接触によって気化が起こりやすくなる。液体冷媒の液滴が加工用チューブ20と接触して気化することによって、加工用チューブ20から気化熱を奪われるため、加工用チューブ20の冷却効率が向上する。
As an example, the
The
For example, water may be used as the liquid refrigerant. The liquid refrigerant may be discharged as a liquid flow or may be discharged in the form of droplets. When droplets are formed, in order to atomize, a jetting gas may be mixed together with the liquid refrigerant.
For example, as the
In this case, since the liquid refrigerant is discharged in the form of a mist, vaporization easily occurs due to contact with the
気体吐出ノズル7Bは、気体冷媒を、軸線C上に配置された加工用チューブ20に噴射する。気体冷媒は、図示略の気体冷媒供給部から配管を通して気体吐出ノズル7Bに供給される。
気体冷媒としては、例えば、エアが用いられてもよい。気体冷媒は、加工用チューブ20との接触において、加工用チューブ20の表面に付着した液体冷媒の乾燥を促進するため、乾燥気体が用いられることがより好ましい。
図4は模式図のため、液体吐出ノズル7A、気体吐出ノズル7Bが、加工用チューブ20の図示上側のみに描かれている。しかし、液体吐出ノズル7A、気体吐出ノズル7Bは、加工用チューブ20の周方向における冷却に偏りが生じないように、適宜位置に適宜個数配置されてよい。例えば、液体吐出ノズル7A、気体吐出ノズル7Bは、軸線Cを囲むように複数設けられてもよい。
The
For example, air may be used as the gas refrigerant. The gas refrigerant is more preferably a dry gas in order to promote drying of the liquid refrigerant adhering to the surface of the
4 is a schematic diagram, the
液体排出部7Cは、液体吐出ノズル7Aから吐出された液体冷媒を回収する装置部分である。液体排出部7Cが、液体冷媒を貯留する貯留容器と、貯留容器から液体冷媒を排出するドレインとを備える。ドレインから排出される液体冷媒は、回収後再利用されてもよいし、排水処理されてもよい。
液体排出部7Cは、液体吐出ノズル7Aから吐出された液体冷媒が回収可能な位置に配置されている。液体排出部7Cは、少なくとも、軸線Cより上側に配置された液体吐出ノズル7Aに対向する位置に配置される。特に、本実施形態では、液体排出部7Cは、軸線Cを間に挟んで液体吐出ノズル7Aおよび気体吐出ノズル7Bと対向するように設けられている。このため、液体排出部7Cは、加工用チューブ20に付着し、気体吐出ノズル7Bからの気体冷媒が吹き付けられることによって加工用チューブ20から離脱した液体冷媒も回収できる。
The
The
液体吐出ノズル7Aから吐出される液体冷媒と、気体吐出ノズル7Bから吐出される気体冷媒とが、分布する領域は、冷却用領域RCを構成する。
軸線Cに対する冷却用領域RCの径方向の大きさは、少なくとも加工用チューブ20を内部に挿通できる大きさである。
軸線Cに沿う冷却用領域RCの長さは、チューブ搬送機構6によって加工用チューブ20が冷却用領域RCを通過する間に、加工用チューブ20が、加工用チューブ20の材料のガラス転移点未満に冷却されればよい。冷却用領域RCの長さは、加工用チューブ20の通過速度と、冷却部7における冷却性能と、に応じて、適宜の値に設定される。
A region where the liquid refrigerant discharged from the
The diameter direction of the cooling area R C with respect to the axis C is large enough to insert therein at least working
The length of the cooling area R C along the axis C, while the working
図5に示す操作部9は、操作者からの操作入力を制御部8に伝達する装置部分である。操作部9は、例えば、操作レバー、操作ボタン、スイッチ、キーボード、マウス、操作パネルなどの適宜の操作入力手段を備える。
操作部9は、後述する制御部8と、通信可能に接続されている。
An
The
図5に示すように、制御部8は、操作部9からの操作入力に基づいて、チューブひねり装置1の動作を制御する装置部分である。
制御部8は、操作部9、ヒーター2、冷却部7、ローラー駆動部4D、およびクランパー駆動部5C、6Cと、通信可能に接続されている。
制御部8は、制御モードとして、自動モードと、マニュアルモードと、を有している。
自動モードは、作業者が制御に必要な情報を入力した後、加工開始の操作入力が行われたら、制御部8がチューブひねり装置1の動作を自動的に制御する制御モードである。
マニュアルモードは、自動モードにおいて実行される後述の動作の一部または全部を作業者の操作入力に基づいて実行する制御モードである。
以下では、特に断らない限り、自動モードの動作について説明する。
制御部8における具体的な制御動作は、後述するチューブひねり装置1の動作説明の中で説明する。
制御部8は、本実施形態では、CPU、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などを備えるコンピュータを含んで構成されている。制御部8は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することによって、後述する制御を行う。
As shown in FIG. 5, the
The
The
The automatic mode is a control mode in which the
The manual mode is a control mode in which part or all of the below-described operations executed in the automatic mode are executed based on the operator's operation input.
Hereinafter, the operation in the automatic mode will be described unless otherwise specified.
A specific control operation in the
In the present embodiment, the
本実施形態の医療用チューブひねり方法について、チューブひねり装置1の動作とともに説明する。
図8は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり方法の一例を示すフローチャートである。図9は、ひねり部形成領域の一例を示す模式図である。図10〜図13は、本発明の実施形態の医療用チューブひねり装置の動作説明図である。
The medical tube twisting method of the present embodiment will be described together with the operation of the
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the medical tube twisting method according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a twisted portion forming region. 10 to 13 are operation explanatory views of the medical tube twisting device according to the embodiment of the present invention.
本実施形態の医療用チューブひねり方法においては、例えば、図8に示すステップS1〜S11が図8に示すフローに沿って行われてもよい。 In the medical tube twisting method of the present embodiment, for example, steps S1 to S11 shown in FIG. 8 may be performed along the flow shown in FIG.
ステップS1では、加工用チューブ20に芯金が挿入される。
まず、適宜の長さに切断された加工用チューブ20と、加工用チューブ20に挿入する芯金10(図4参照)とが準備される。
芯金10は、加工用チューブ20がひねり加工の妨げとなる程度に湾曲したり、搬送中に座屈したりすることがないように、加工用チューブ20を補強する線状部材である。芯金10は、加工用チューブ20よりも長い。本実施形態では、ひねり加工の間、加工用チューブ20を真直に保つため、芯金10も真直に延びている。
芯金10は、加工用チューブ20のガイドワイヤールーメン30bにおいて軸方向および周方向に摺動可能に嵌合できる形状に構成される。具体的には、ガイドワイヤールーメン30bの内径よりもわずかに小さい外径を有するワイヤーが用いられる。
芯金10の材料としては、加工用チューブ20の加熱温度に対する耐熱性を有する金属または樹脂材料が用いられる。例えば、芯金10の材料としては、ステンレス、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などが用いられてもよい。
In step S <b> 1, a core metal is inserted into the
First, a
The cored
The
As the material of the cored
芯金10は、ガイドワイヤールーメン30bを貫通するように挿通される。図4に示す例では、芯金10の両端部は、第1端部e1および第2端部e2からそれぞれ突出している。
以上で、ステップS1が終了する。
ただし、ステップS1は、例えば、予め芯金10がガイドワイヤールーメン20bに挿通された加工用チューブ20が準備されていれば省略することができる。
The
Thus, step S1 is completed.
However, step S1 can be omitted, for example, if the
ステップS1の後、ステップS2が行われる。
ステップS2では、加工用チューブ20がチューブひねり装置1にセットされる。
ステップS1において芯金10が挿入された加工用チューブ20は、図4に示すように、芯金10とともにチューブひねり装置1にセットされる。
チューブひねり装置1の初期状態では、クランパー6A、6B、クランパー5A、5B、および把持ローラー4A、4B、4Cをそれぞれ把持解除状態になっている。クランパー6A、6Bは、軸線Cに沿う方向の移動範囲において最も第2端部Eb寄りに位置している。
Step S2 is performed after step S1.
In step S <b> 2, the
The
In the initial state of the
作業者は、芯金10が挿通された加工用チューブ20を、第1端部e1の方から軸線Cに沿ってチューブひねり装置1内に挿入する。作業者は、加工用チューブ20の第1端部e1の近傍がクランパー6A、6Bの間に入るように加工用チューブ20を移動する。このとき、加工用チューブ20は、芯金10で補強されているため、自重によるたわみを除けば、略真直状態である。
この後、作業者は、操作部9を通して、クランパー6A、6B、クランパー5A、5B、および把持ローラー4A、4B、4Cをそれぞれ把持状態とする操作入力を行う。
操作部9を介した操作入力に応じて、制御部8は、クランパー6A、6B、クランパー5A、5B、および把持ローラー4A、4B、4Cによって、加工用チューブ20が把持されるように、クランパー駆動部6C、5C、ローラー駆動部4Dを制御する。
加工用チューブ20は、第1端部e1の近傍においてクランパー6A、6Bによって把持される。加工用チューブ20は、冷却部7とヒーター2との間においてクランパー5A、5Bによって把持される。加工用チューブ20は、把持ローラー4A、4B、4Cによって把持される。
この結果、加工用チューブ20は、中心軸線Oが軸線Cに同軸となるように、チューブひねり装置1にセットされる。
以上で、ステップS2が終了する。
The operator inserts the
Thereafter, the operator performs an operation input for bringing the
In response to an operation input via the
The
As a result, the
This is the end of step S2.
ステップS2の後、ステップS3が行われる。
ステップS3では、ひねり部30Bの加工回数Nが設定される。
チューブひねり装置1では、後述するように、加工用チューブ20は、加熱用領域RHに配置された部位においてひねり加工される。このため、ひねり部30Bの長さLBが加熱用領域RHの軸線Cに沿う長さLTより長い場合には、複数回のひねり加工が行われる。
例えば、図9には、加工回数Nが複数の場合における加工用チューブ20上の第nのひねり部形成領域Tn(ただし、n=1,…、N、以下同様)が図示されている。各第nのひねり部形成領域の中心軸線Oに沿う長さは、いずれもLTである。互いに隣り合う第kのひねり部形成領域と第k+1のひねり部形成領域と(ただし、k=1,…,N−1)は、幅LO(ただし、0≦LO<LT)の重なりを有する。
例えば、軸線Cに沿う方向における加熱用領域RHの温度分布などによっては、加熱用領域RHの範囲における適正にひねり加工された長さがLTよりも短くなる場合がある。このような場合に、幅LOの重なりが設けられていると、各第nのひねり部形成領域Tnの境界部においてひねり加工による形状が不安定な部位が、再度ひねり加工を受けることによって、適正な形状に修正される。さらに、幅LOの重なりが設けられていると、各第nのひねり部形成領域Tnの境界部における第1ルーメン20c、第2ルーメン20dの螺旋形状の変化がより滑らかになる。
例えば、幅LOは、加熱用領域RHの軸線Cに沿う長さLTの50%以上とされてもよい。
Step S3 is performed after step S2.
In step S3, the number of times N of processing of the
In the
For example, FIG. 9 shows an nth twist portion forming region T n (where n = 1,..., N, and so on) on the
For example, some such as the temperature distribution of the heating region R H in the direction along the axis C, there is a case where a length that is properly twist processing in the range of the heating region R H is shorter than L T. In such a case, if an overlap of the
For example, the width L O may be 50% or more of the length L T along the axis C of the heating region R H.
各第nのひねり部形成領域Tnは、全体として、チューブ30におけるひねり部30Bに対応するひねり部領域TBを構成する。ひねり部領域TBは、チューブ30におけるひねり部30Bに対応する領域である。
ひねり部領域TBと第1端部e1との間は、チューブ30における非ひねり部30Aに対応する領域である。ひねり部領域TBと第2端部e2との間は、チューブ30における非ひねり部30Cに対応する領域である。これらの領域では、ひねり加工が行われないため、以下では、加工用チューブ20においても、非ひねり部30A、30Cと称する。
加工用チューブ20における非ひねり部30A、30Cの中心軸線Oに沿う長さはチューブ30と同様、LA、LBである。
これに対して、ひねり部領域TBの中心軸線Oに沿う長さLB’は、ひねり加工後に、ひねり部30Bの長さLBに一致する長さである。このような長さLB’は、例えば、長さLB、加工用チューブ20の材料、ひねり加工のひねり量、ひねり部の外径などに応じて、予め決められている。
本実施形態では、ひねり部30Bの外径が、非ひねり部30A、30Cの外径と略一致するようにひねり加工が行われる場合の例で説明する。この場合には、LB’はLBよりも長くする必要がある。
Twist portion formation region T n of each of the n as a whole, constitute a twist region T B corresponding to the
Between the twisting area T B and the first end e1 is a region corresponding to the
The lengths along the central axis O of the
In contrast, the length L B 'is along the central axis O of the torsion region T B, after twisting process, is the length that matches the length L B of the twisting
In the present embodiment, an example in which twisting is performed so that the outer diameter of the
加工回数Nは、例えば、操作部9を介した作業者の操作入力によって、制御部8に設定されてもよい。
加工回数Nは、例えば、作業者によって操作部9に入力される加工用チューブ20の長さLB’等の情報と、制御部8に予め記憶された長さLT、LOの情報とに基づいて、制御部8によって算出されてもよい。
加工回数Nが設定されたら、ステップS3が終了する。
The processing number N may be set in the
The number of times of processing N is, for example, information such as the length L B ′ of the
When the number of times of machining N is set, step S3 is finished.
ステップS3の後、ステップS4が行われる。
ステップS4は、作業者が、操作部9を介してひねり加工の開始する操作入力を行うことによって開始される。操作入力が行われると、制御部8は、ひねり加工を開始するための初期化動作を開始する。
例えば、制御部8は、ひねり加工の実行回数を制御するカウンタnを0に設定する。
初期化動作が完了すると、ステップS4が終了する。
Step S4 is performed after step S3.
Step S <b> 4 is started when the operator performs an operation input for starting twist processing via the
For example, the
When the initialization operation is completed, step S4 ends.
ステップS4の後、ステップS5が行われる。
ステップS5では、制御部8がカウンタnを更新する(n=n+1)。
ステップS5の後、制御部8の制御によって、チューブひねり装置1がステップS6〜S10の動作を行う。
Step S5 is performed after step S4.
In step S5, the
After step S5, the
ステップS6では、加工用チューブ20における第nのひねり部形成領域Tnが加熱用領域RHに配置される。
具体的には、制御部8は、クランパー5A、5Bおよび把持ローラー4A、4B、4Cのいずれかが把持状態になっている場合、把持状態を把持解除状態にする制御を行う。例えば、クランパー5A、5Bおよび把持ローラー4A、4B、4Cが把持状態になっている場合には、クランパー駆動部5C、ローラー駆動部4Dに制御信号を送出して、クランパー5A、5Bと、把持ローラー4A、4B、4Cと、をそれぞれ把持解除状態にする制御を行う。これにより、クランパー駆動部5C、ローラー駆動部4Dによって、クランパー5A、5Bと、把持ローラー4A、4B、4Cと、がそれぞれ把持解除状態とされる。
In step S6, the n-th twist portion forming region T n in the
Specifically, when any of the
把持解除状態が形成された後、制御部8は、クランパー駆動部6Cに制御信号を送出して、第nのひねり部形成領域Tnが加熱用領域RHに含まれる位置に加工用チューブ20を移動する制御を行う。これにより、クランパー駆動部6Cによって、第nのひねり部形成領域Tnが加熱用領域RHに含まれる位置に、加工用チューブ20が移動される(図4参照)。
加工用チューブ20の移動方向および移動量は、ステップS5における第nのひねり部形成領域Tnの位置の情報に基づいて、制御部8によって求められる。
After grasping release state is formed, the
Movement direction and the movement amount of the
この後、制御部8は、クランパー駆動部5C、ローラー駆動部4Dに制御信号を送出して、クランパー5A、5Bと、把持ローラー4A、4B、4Cと、をそれぞれ把持状態にする制御を行う。これにより、クランパー駆動部5C、ローラー駆動部4Dによって、クランパー5A、5Bと、把持ローラー4A、4B、4Cと、がそれぞれ把持状態とされる。
以上でステップS6が終了する。
Thereafter, the
Step S6 is complete | finished above.
ステップS6には、チューブ搬送機構6によって加工用チューブ20を移動し、加熱用領域RHに加工用チューブ20の一部分(第nのひねり部形成領域Tn)を配置する第1の動作が含まれる。
Step S6 includes a first operation in which the
ステップS6の後、ステップS7が行われる。
ステップS7では、第nのひねり部形成領域Tnの加工用チューブ20が加熱される。
具体的には、制御部8は、ヒーター2に加熱を開始する制御信号を送出して、ヒーター2の加熱制御を行う。ヒーター2は、加熱用領域RHにおける加工用チューブ20の温度をひねり加工可能な温度に保つ。
ここで、加熱用領域RHにおける加工用チューブ20の温度は、適宜の温度センサによって計測されてもよい。ただし、ヒーター2の加熱温度、加熱時間などの加熱条件と、加工用チューブ20の温度との対応関係が予め知られている場合には、加工用チューブ20の温度の計測は省略されてもよい。
Step S7 is performed after step S6.
In step S7, the
Specifically, the
Here, the temperature of the
ステップS7では、後述するステップS8におけるひねり加工に支障がなくなるタイミングで、ヒーター2による加熱が停止される。これにより、ステップS7が終了する。
ステップS7は、後述するステップS8におけるひねり加工に支障がなければ、ステップS8の開始前に終了されてもよい。例えば、ステップS7における加熱が終了されても、後述するステップS8におけるひねり加工が終了するまで、加工用チューブ20の温度がひねり加工可能な温度になっている場合、ステップS7は、ステップS8の開始前に終了されてもよい。
ステップS7は、後述のステップS8においてひねり加工が終了するまで、継続されてもよい。この場合、加工用チューブ20の温度は、加熱停止後の温度低下の余裕を見込んだ温度に設定しなくてもよい。このため、ステップS7における加工用チューブ20の温度がひねり加工可能な温度範囲のうち、より低温側の温度に設定されることが可能である。
In step S7, heating by the
Step S7 may be ended before the start of step S8 if there is no problem with the twisting process in step S8 described later. For example, even if the heating in step S7 is finished, if the temperature of the
Step S7 may be continued until the twist processing is finished in step S8 described later. In this case, the temperature of the
ステップS7には、加熱用領域RHに配置された加工用チューブ20の一部分をヒーター2によって加熱する第2の動作が含まれる。
Step S7 includes a second operation in which a portion of the
ステップS7において、加工用チューブ20がひねり加工可能な温度になると、ステップS8が行われる。
ステップS8では、第nのひねり部形成領域Tnに第nのひねり部tnが形成される。
具体的には、制御部8は、ローラー駆動部4Dに制御信号を送出して、把持ローラー4A、4B、4Cを所定量回転する制御を行う。図10に示すように、ローラー駆動部4Dは、把持ローラー4A、4B、4Cをそれぞれのローラー中心軸CA、CB、CC回りの同方向に所定量回転させる。これにより、把持ローラー4A、4B、4Cに把持された加工用チューブ20が、把持ローラー4A、4B、4Cの回転方向と反対方向に回転する。加工用チューブ20は、把持ローラー4A、4B、4Cの把持中心である軸線Cを中心として回転する。加工用チューブ20において、軸線Cと同軸となるガイドワイヤールーメン20bには、芯金10が周方向に摺動可能に挿通されている。このため、加工用チューブ20は、芯金10の表面を滑って周方向に回転する。
所定量の回転が終了したら、把持ローラー4A、4B、4Cは、回転が停止された状態で、加工用チューブ20を把持し続ける。
この結果、クランパー5A、5Bによる第1の把持位置と、把持ローラー4A、4B、4Cによる第2の把持位置と、の間の加工用チューブ20に軸線C回りのひねりが加えられる。第1の把持位置と第2の把持位置との間の加工用チューブ20は、内部の第1ルーメン20c、第2ルーメン20dが螺旋を描くように変形される。
このため、第nのひねり部形成領域Tnには、第nのひねり部tnが形成される。
In step S7, when the
In step S8, twisting portion t n of the n is formed in the twist portion formation region T n of the n.
Specifically, the
When the predetermined amount of rotation is completed, the gripping
As a result, a twist about the axis C is applied to the
Thus, the twist portion formation region T n of the n, twisting portion t n of the n is formed.
特に、加熱用領域RHに位置する加工用チューブ20がガラス転移点以上に加熱されていると、加工用チューブ20はひねりの外力が解除されても変形が変形前の状態に戻らないように非弾性的に変形する。
加熱用領域RHと第1の把持位置との間、および加熱用領域RHと第2の把持位置との間では、加工用チューブ20の変形は弾性的である。この場合、ひねりの外力が解除されると加工用チューブ20の変形は変形前の状態に戻る。
加熱用領域RHの両端部では、両端部における温度降下と、加熱用領域RHの外部に位置する加工用チューブ20への熱伝導によって進む放熱と、の影響を受ける。このため、加熱用領域RHの両端部における加工用チューブ20の温度は、加熱用領域RHの中央部の温度よりも低温になる。
このため、加熱用領域RHの両端部における加工用チューブ20の変形は、ひねり加工の外力が解除されると、ある程度は、変形前の状態に戻ろうとする傾向がある。
このため、第nのひねり部tnにおける第1ルーメン20c、第2ルーメン20dの螺旋形状は、第nのひねり部形成領域Tnの両端部を除くと、ひねり量に応じて一定の螺旋形状になっている。
ただし、第nのひねり部形成領域Tnにおける第2端部e2寄りの端部における螺旋形状の変化は、後述するように第n+1のひねり部形成領域Tnのひねり加工時に修正される。
In particular, when the
The deformation of the
The opposite ends of the heating region R H, undergoes a temperature drop in the end portions, the heat radiation and proceeding by heat conduction to the working
For this reason, the deformation of the
Therefore, the
However, the change in helical shape at the second end e2 side of the end portion in the twist portion formation region T n of the n is modified during twisting processing of the (n + 1) of the twist portion formation region T n as described later.
ステップS8において、ひねり加工は、実質的に把持ローラー4A、4B、4Cの回転停止とともに終了する。しかし、加工用チューブ20の変形状態を安定させるため、把持ローラー4A、4B、4Cの回転停止後、一定時間が経過するまでは、把持ローラー4A、4B、4Cによる把持状態を維持することがより好ましい。この場合、ひねり加工には、把持ローラー4A、4B、4Cによって加工用チューブ20を一定時間把持することが含まれる。
以上で、ステップS8が終了する。
In step S8, the twisting process is substantially terminated with the rotation of the
Above, step S8 is complete | finished.
ステップS8には、ひねり機構3によって第nのひねり部tn(ひねり部)を形成する第3の動作が含まれる。
ステップS7をステップS8の間に終了する場合、ステップS7は、ステップS8における把持ローラー4A、4B、4Cの回転停止後、速やかに加工用チューブ20の温度がひねり加工可能な温度未満に低下するように、終了することが好ましい。この場合、自然放熱による加工用チューブ20の硬化が始まるため、ひねり加工による変形状態を迅速に固定することができる。
ステップS8において、把持ローラー4A、4B、4Cの回転停止後、把持状態を一定時間維持する場合、加工用チューブ20の温度は、一定時間の間にひねり加工可能な温度未満に低下することがより好ましい。
Step S8 includes a third operation in which the
When step S7 is ended during step S8, step S7 is such that the temperature of the
In step S8, when the gripping state is maintained for a certain period of time after rotation of the
ステップS8の後に、ステップS9、S10が行われる。
ステップS9では、第nのひねり部tnが加熱用領域RHの外部に移動される。ここで、加熱用領域RHの外部とは、加熱用領域RHよりも低温の外部である。
チューブひねり装置1においては、特に第nのひねり部tnが、冷却部7における冷却用領域RCを通るように移動される。このため、本実施形態では、ステップS9における移動動作は、第1の移動動作と、第2の移動動作と、に分けられる。
第1の移動動作では、第nのひねり部tnにおける第1端部Ea寄りの端部が加熱用領域RHから冷却用領域RCにおける第2端部Eb寄りの端部の位置まで移動される。
第2の移動動作では、第nのひねり部tnが第1の方向fにおいて冷却用領域RCを横切るように移動される。
ステップS9では、ヒーター2によって加熱された第nのひねり部tnが、加熱用領域RHから、加熱用領域RHよりも低温の外部に移動するため、第nのひねり部tnの冷却が進むことによって、第nのひねり部tnが硬化される。このため、ステップS9においては、第nのひねり部tnが硬化されるステップS10が並行して行われることになる。
Steps S9 and S10 are performed after step S8.
In step S9, twisting portion t n of the n is moved to the outside of the heating region R H. Here, the external heating region R H, which is cold outside than the heating area R H.
In the
In the first movement operation, the end portion near the first end portion Ea in the n- th twist portion t n moves from the heating region RH to the position of the end portion near the second end portion Eb in the cooling region RC . Is done.
In the second travel operation, twisting portion t n of the n-th is moved across the cooling area R C in the first direction f.
In step S9, twisting portion t n of the n which has been heated by the
ステップS10では、ステップS9における第1の移動動作、第2の移動動作に対応して、第1の硬化、第2の硬化が行われる。
第1の硬化では、第1の移動動作が行われる間に、第nのひねり部tnから放熱が進むため、第nのひねり部tnの硬化が進む。
第2の硬化では、第2の移動動作が行われる間に、後述する冷却部7による冷却によって、第nのひねり部tnの硬化が進む。
In step S10, the first curing and the second curing are performed corresponding to the first moving operation and the second moving operation in step S9.
In the first curing, since the heat radiation proceeds from the n-th twist portion t n while the first movement operation is performed, the curing of the n-th twist portion t n proceeds.
In the second curing, while the second moving operation is performed, the n-th twisted portion t n is cured by cooling by the
このように、ステップS9には、第nのひねり部tnを加熱用領域RHの外部に移動する動作(本実施形態の医療用チューブひねり方法における第4の動作)が含まれる。
ステップS10には、加熱用領域RH外部において、第nのひねり部tnを硬化させる動作(本実施形態の医療用チューブひねり方法における第5の動作)が含まれる。
特に、チューブひねり装置1においては、第nのひねり部tnを、チューブ搬送機構6によって第1の方向fに移動して冷却用領域RCに配置する動作(チューブひねり装置における第4の動作)が行われる。さらに、チューブひねり装置1においては、冷却部7によって冷却用領域RCに配置された第nのひねり部tnを硬化させる動作(チューブひねり装置における第5の動作)が含まれる。
Thus, step S9 includes an operation of moving the n-th twist portion t n to the outside of the heating region RH (a fourth operation in the medical tube twisting method of the present embodiment).
Step S10 includes an operation of curing the n-th twist portion t n outside the heating region RH (a fifth operation in the medical tube twisting method of the present embodiment).
In particular, in the
以下、ステップS9、S10の具体的な動作について説明する。
制御部8においては、第nのひねり部tnの移動制御は、第nのひねり部形成領域Tnの位置情報に基づいて行われる。以下では、第nのひねり部tnの代わりに第nのひねり部形成領域Tnを用いて説明する。
制御部8は、チューブ搬送機構6のクランパー駆動部6Cに制御信号を送出して、第1の移動動作、第2の移動動作を行う制御を行う。
これにより、クランパー駆動部6Cによって、第1の移動動作が行われるため、加工用チューブ20の第nのひねり部形成領域Tnの第1の方向fにおける端部は、冷却用領域RCの第2端部Eb寄りの端部まで移動される。
制御部8は、第1の移動動作が終了するまでに、冷却部7に制御信号を送出して、液体吐出ノズル7Aからは液体冷媒7aを、気体吐出ノズル7Bからは気体冷媒7bを吐出させる制御を行う。これにより、冷却部7によって、軸線Cに向かって液体冷媒7aおよび気体冷媒7bが吐出される(図11参照)。液体吐出ノズル7A、気体吐出ノズル7Bに対向する軸線Cの周囲には、それぞれ液体冷媒7a、気体冷媒7bが存在する冷却用領域RCが形成される。
Hereinafter, specific operations in steps S9 and S10 will be described.
In the
The
Thereby, since the first movement operation is performed by the
The
第1の移動動作に続いて、クランパー駆動部6Cによって第2の移動動作を行われるため、第nのひねり部形成領域Tnは、第1の方向fにおいて、冷却用領域RCを通過するように移動する。図11には、第nのひねり部形成領域Tn全体が冷却用領域RCの内部に配置されている状態を示す。
第2の移動動作に伴って、第nのひねり部形成領域Tnにおける加工用チューブ20は、液体冷媒7a、気体冷媒7bに順次接触する。これにより、第nのひねり部形成領域Tnにおける加工用チューブ20は、初めに液体冷媒7aによって、次に気体冷媒7bによって、それぞれ冷却される。特に、気体冷媒7bは、気体冷媒7b自体の温度による冷却効果と、加工用チューブ20の表面に付着する液体冷媒7aを気化させて気化熱を奪う冷却効果とを備える。さらに、気体冷媒7bは、加工用チューブ20の表面に付着する液体冷媒7aの気化を促進することで、加工用チューブ20の表面を乾燥させる作用も備える。
このようにして、冷却用領域RCにおいて加工用チューブ20の冷却が進むため、第nのひねり部形成領域Tnに形成された第nのひねり部tnが硬化する。第nのひねり部tnの形状は安定化する。
Since the second movement operation is performed by the
With the second moving operation, the
In this manner, the cooling of the
制御部8は、第nのひねり部形成領域Tnが冷却用領域RCを通過した後、第2の移動動作を停止する制御を行う。これにより、第nのひねり部形成領域Tnが冷却用領域RCよりも第1端部Ea寄りに移動した状態で、加工用チューブ20が停止する。
以上で、ステップS9、S10が終了する。
Thus, steps S9 and S10 are completed.
ステップS9、S10の後、ステップS11が行われる。
ステップS11では、カウンタnの値が加工回数N以上かどうか判定される。
具体的には、制御部8がカウンタnの値を加工回数Nと比較して判定が行われる。
カウンタnが加工回数N未満であれば、ステップS5に移行する。これにより、上記と同様にして、ステップS5〜S11が繰り返される。
カウンタnが加工回数N未満であれば、制御部8は、チューブひねり装置1による加工用チューブ20の加工を終了する。これにより、チューブ30が製造される。
Step S11 is performed after step S9 and S10.
In step S11, it is determined whether the value of the counter n is greater than or equal to the number of times of machining N.
Specifically, the
If the counter n is less than the processing number N, the process proceeds to step S5. Thereby, steps S5 to S11 are repeated in the same manner as described above.
If the counter n is less than the processing number N, the
ここで、ステップS11からステップS5に移行した場合の動作について、簡単に説明する。
ステップS5では、カウンタがn=n+1に更新される。以下、移行前の状態と分かりやすく対比するため、n+1をそのまま用いる。
ステップS6では、すでにステップS10において、ひねり機構3が把持解除状態になっているため、ただちに加工用チューブ20が移動される。
具体的には、制御部8は、クランパー駆動部6Cに制御信号を送出して、第n+1のひねり部形成領域Tn+1が加熱用領域RHに含まれる位置に加工用チューブ20を移動する制御を行う。これにより、クランパー駆動部6Cによって、第n+1のひねり部形成領域Tn+1が加熱用領域RHに含まれる位置に、加工用チューブ20が第2の方向bに移動される(図12参照)。このとき、本実施形態では、第nのひねり部形成領域Tnの第2端部Eb寄りの端部が幅LOだけ、加熱用領域RHに進入する。
加工用チューブ20の移動量は、第n+1のひねり部形成領域Tn+1のステップS11における位置の情報に基づいて、制御部8によって求められる。
この後、制御部8は、上述のようにして、ひねり機構3を把持状態にする制御を行う。これにより、クランパー駆動部5C、ローラー駆動部4Dによって、クランパー5A、5Bと、把持ローラー4A、4B、4Cと、がそれぞれ把持状態とされる。
Here, the operation when the process proceeds from step S11 to step S5 will be briefly described.
In step S5, the counter is updated to n = n + 1. Hereinafter, n + 1 is used as it is for easy comparison with the state before the transition.
In step S6, since the
Specifically, the
The amount of movement of the
Thereafter, the
2回目以降のステップS6は、チューブ搬送機構6によって加工用チューブ20を第2の方向bに移動することによって、第3の動作において冷却用領域RCに配置された第nのひねり部に対して第2の方向bにおいて隣り合う第n+1のひねり部形成領域(後側領域)を加熱用領域RHに移動する第6の動作を含んでいる。
In step S6 after the second time, the
ステップS7では、第n+1のひねり部形成領域Tn+1の加工用チューブ20が上述したようにして加熱および加熱停止される。
ステップS7において、加工用チューブ20がひねり加工可能な温度になると、ステップS8が行われる。
ステップS8では、上述したように、制御部8は、ローラー駆動部4Dに制御信号を送出して、把持ローラー4A、4B、4Cを所定量回転する制御を行う。これにより、図13に示すように、クランパー5A、5Bによる第1の把持位置と、把持ローラー4A、4B、4Cによる第2の把持位置との間の加工用チューブ20に軸線C回りのひねりが加えられる。この結果、第n+1のひねり部形成領域Tn+1には、第n+1のひねり部tn+1が形成される。
このとき、第nのひねり部形成領域Tnも第1の把持位置よりも第2端部Eb寄りの部分がひねられて変形する。ただし、第2端部Eb寄りの幅LOの領域以外の変形は弾性的であるため、ひねり加工による変形が残るのは、第n+1のひねり部形成領域Tn+1の範囲である。第nのひねり部形成領域Tnにおける第2端部Eb寄りの端部は、最初のひねり加工による変形が不十分であっても、再度のひねり加工を受けることで、第nのひねり部形成領域Tnの中央部と同様の螺旋形状が形成される。
In step S7, the
In step S7, when the
In step S8, as described above, the
At this time, twisting portion formation region T n The second end Eb portion closer than the first gripping position of the n is to be deformed twisted. However, since the deformation other than the region of the width L O close to the second end portion Eb is elastic, the deformation due to the twist processing remains in the range of the ( n + 1) th twist portion forming region T n + 1 . The end near the second end Eb in the n-th twist portion formation region T n is subjected to another twist processing even if the deformation due to the first twist processing is insufficient, thereby forming the n-th twist portion. similar helical shape and the central portion of the region T n are formed.
ステップS9、S10では、第n+1のひねり部形成領域Tn+1が移動および硬化の対象となる以外は、上述と同様な動作が行われる。
このようにステップS5〜S10が必要な回数だけ繰り返されることによって、加工用チューブ20の長さLB’の範囲が順次ひねり加工される。
In steps S9 and S10, operations similar to those described above are performed except that the ( n + 1) -th twist portion formation region T n + 1 is to be moved and cured.
In this way, steps S5 to S10 are repeated as many times as necessary, whereby the range of the length L B ′ of the
このようなステップS5〜S11の繰り返しは、第1の動作の後、第2の動作から第6の動作をこの順に1回以上繰り返す第7の動作を含んでいる。
本実施形態のチューブひねり装置1によれば、制御部8によって、N=1の場合は第1の動作の後に、N≧2の場合は第7の動作の後に、第2の動作から第5の動作をこの順に行う第8の動作の制御が行われる。マニュアルモードの場合には、作業者の操作入力によって、同様の第8の動作が行われる。
Such repetition of steps S5 to S11 includes a seventh operation in which the second operation to the sixth operation are repeated one or more times in this order after the first operation.
According to the
加工用チューブ20におけるすべてのひねり加工が終了したら、チューブひねり装置1から加工用チューブ20が取り外され、芯金10が除去される。
これにより、図1に示すようなひねり部30Bを有するチューブ30が製造される。
When all the twisting processes in the
Thereby, the
以上、チューブ30において、ひねり部30Bが1つの領域に形成される場合の例で説明した。しかし、チューブひねり装置1によれば、複数箇所にひねり部を有する医療用チューブも上記と略同様にして製造される。この場合、制御部8には、複数のひねり部を形成するためすべてのひねり部形成領域の位置情報が予め入力されるようにする。さらに、加工回数Nは、ひねり部ごとに、ひねり部の長さに応じて設定される。制御部8は、1つのひねり部に対して、上述したフローに基づいてひねり部を形成する制御を行う。制御部8は、1つのひねり部が形成されたら、ステップS3以降のフローを他のひねり部ごとに繰り返す。
In the above, in the
次に、チューブ30の作用について説明する。
チューブ30は、被検体の内部に挿入される場合、挿入経路に応じて湾曲する。チューブ30のような可撓性のチューブが湾曲すると、曲げの中立軸よりも曲げ内側(以下、内側領域)ではチューブが圧縮されるため、内部の管路の経路が短縮する。これに対して、曲げの中立軸よりも曲げ外側(以下、外側領域)ではチューブが伸長されるため、内部の管路の経路が伸長する。このため、チューブ30の内部に軸線Cに平行な管路が形成されていると、内側領域を通るか、外側領域を通るかに応じて、チューブ30の湾曲時の経路長が変化する。例えば、このような湾曲管路に処置具の操作ワイヤーなどが挿通される場合、経路長が変化するために処置具の操作に狂いが生じるという問題がある。
これに対して、本実施形態のチューブ30では、第1ルーメン30c、第2ルーメン30dは、ひねり部30Bにおいて螺旋状に延びている。このため、ひねり部30Bが湾曲すると、第1ルーメン30c、第2ルーメン30dは、内側領域と外側領域とをそれぞれほぼ半々の割合で通過する。この結果、第1ルーメン30c、第2ルーメン30dの経路長の変化は全体として略キャンセルされるため、例えば、処置具の操作の狂いなどが抑制される。
Next, the operation of the
When the
On the other hand, in the
このようなチューブ30のひねり部30Bは、チューブひねり装置1を用いた本実施形態の医療用チューブひねり方法によって形成されることによって、形状精度および寸法精度が向上される。
本実施形態では、ひねり加工中の加工用チューブ20は、加熱用領域RHの外部における第1の把持位置および第2の把持位置などで把持される。このため、ひねり加工中の第1の把持位置および第2の把持位置において加工用チューブ20が塑性変形することはない。さらに、ひねり加工の回転駆動力は、第2の把持位置によって加えられるため、回転駆動による外力が、第2の把持位置で加工用チューブ20の塑性変形を起こすこともない。
このように、本実施形態では、ひねり加工中にひねり部形成領域に接触する部材が存在しない。この結果、軟化した状態のひねり部形成領域が非接触状態に保たれるため、ひねり加工による外形の形状精度および寸法精度が向上する。
さらに、チューブひねり装置1では、加工用チューブ20のひねり部形成領域が第1の把持位置および第2の把持位置の間で軸線Cと同軸に支持された状態で行われる。このため、把持ローラー4A、4B、4Cによってひねり力が加えられても、加工用チューブ20が軸線Cからずれることがないため、加工中の脱線が防止できる。
さらに、本実施形態では、加工用チューブ20は、芯金10が挿通されているため、加熱時および非加熱時のいずれにおいても、芯金10によって、略真直状態が保たれる。このため、加工用チューブ20の湾曲による、製造誤差などが抑制される。
Such a
In the present embodiment, the
Thus, in this embodiment, there is no member that contacts the twisted portion forming region during the twisting process. As a result, the twisted portion forming region in the softened state is maintained in a non-contact state, so that the shape accuracy and dimensional accuracy of the outer shape by twisting are improved.
Further, in the
Furthermore, in this embodiment, since the cored
ここで、本実施形態の医療用チューブひねり方法によって製造されたチューブ30の実施例を、比較例と対比して説明する。
実施例のチューブ30は、外径3.34mm、長さ2200mmの加工用チューブ20を用いて製造された。加工用チューブ20の材料は、ナイロン系エラストマー(ガラス転移点:353K)が用いられた。ガイドワイヤールーメン30b、第1ルーメン30c、第2ルーメン30dの内径は、それぞれ、1.00mm、0.70mm、0.70mmとされた。加工用チューブ20は、押し出し成形機によって、製造された。
チューブ30において、ひねり部30Bの形成範囲は、LB=2000(mm)とされた。ひねり部30Bにおけるひねりピッチの目標値は、283mm/roundとされた。非ひねり部30A、30Cの長さは、それぞれ、LA=100(mm)、LC=100(mm)とされた。
チューブひねり装置1において、加熱用領域RHの長さおよび第nのひねり部形成領域Tnの長さは、それぞれ、LT=300(mm)とされた。実施例のひねり加工において、加工回数Nは、40回とされた。加熱用領域RHにおける加工用チューブ20の温度は、373Kに設定された。冷却部7においては、液体冷媒としては、10℃の水、気体冷媒としては、20℃の空気が用いられた。
Here, the Example of the
The
In the
In the
比較例のチューブは、特許文献1に開示されたような従来のひねり装置によって製造された。すなわち、加工用チューブ20と同形状の加工用チューブが押し出し成形され、この加工用チューブが硬化する前に、斜交ローラーによってひねりが加えられた。ひねりが加えられたチューブは冷却されて硬化された。
比較例のチューブは、実施例の加工用チューブ20と同じ材料で製造された。
比較例のチューブにおける非ひねり部のチューブの外径、ひねり部の位置、長さの目標値は、上記実施例と同様とされた。ただし、ひねりピッチの目標値は、後述するように多少異なる。
The tube of the comparative example was manufactured by a conventional twisting device as disclosed in
The tube of the comparative example was manufactured with the same material as the
The outer diameter of the non-twisted tube, the position of the twisted portion, and the target value of the length of the tube of the comparative example were the same as those in the above example. However, the target value of the twist pitch is slightly different as will be described later.
実施例、比較例の評価としては、ひねり加工後の各チューブのひねりピッチ、ひねり部における外径が測定された。測定は、各チューブのひねり部において、長手方向に離間した3箇所で行われた。下記[表1]、[表2]に評価結果を示す。 As evaluation of an Example and a comparative example, the twist diameter of each tube after a twist process and the outer diameter in a twist part were measured. The measurement was performed at three locations spaced apart in the longitudinal direction at the twist portion of each tube. The evaluation results are shown in the following [Table 1] and [Table 2].
[表1]に示すように、実施例のチューブ30のひねりピッチは、目標値283mm/roundに対して、平均値が282.7mm/roundとなった。目標値に対する誤差は−0.1%であった。実施例のチューブ30のひねりピッチの測定値の標準偏差は0.58mm/round、変動係数は0.0020であった。ここで、変動係数は、目標値が異なる比較例の測定値との比較が行えるように算出した。
これに対して、比較例のチューブのひねりピッチは、目標値300mm/roundに対して、平均値が303.3mm/roundとなった。目標値に対する誤差は+1.1%であった。目標値に対する平均値の誤差は、比較例の方が実施例よりも大きな値になった。比較例のチューブのひねりピッチの測定値の標準偏差は2.89mm/round、変動係数は0.0095であった。
実施例の測定値のバラツキは、標準偏差で見ても変動係数で見ても、比較例に比べて格段に小さかった。
As shown in [Table 1], the average value of the twist pitch of the
In contrast, the twist pitch of the tube of the comparative example was 303.3 mm / round with respect to the target value of 300 mm / round. The error relative to the target value was + 1.1%. The average value error with respect to the target value was larger in the comparative example than in the example. The standard deviation of the measured value of the twist pitch of the tube of the comparative example was 2.89 mm / round, and the coefficient of variation was 0.0095.
The variation in the measured values of the examples was much smaller than that of the comparative example, both in terms of standard deviation and in terms of coefficient of variation.
[表2]に示すように、実施例のチューブ30のひねり部の外径は、目標値3.35mmに対して、平均値が3.343mmとなり、目標値に近い値であった。実施例のチューブ30のひねり部の外径の測定値の標準偏差は0.006mm、変動係数は0.0017であった。比較例のチューブのひねり部の外径の測定値の標準偏差は0.015mm、変動係数は0.0045であった。
実施例の測定値のバラツキは、標準偏差で見ても変動係数で見ても、比較例に比べて格段に小さかった。
As shown in [Table 2], the outer diameter of the twist portion of the
The variation in the measured values of the examples was much smaller than that of the comparative example, both in terms of standard deviation and in terms of coefficient of variation.
このように、実施例のチューブ30のひねり部のピッチおよび外径の寸法精度は、比較例の寸法精度に比べて向上できた。この原因の一つとしては、本実施形態では、比較例の場合のように、軟化したチューブにローラーが接触することなくひねり加工が行われることが考えられる。
Thus, the dimensional accuracy of the pitch and the outer diameter of the twist portion of the
なお、上記実施形態の説明では、チューブひねり装置1の主要部の構成について説明した。チューブひねり装置1は、加工性を向上するため、必要に応じて適宜の装置部分が追加されてもよい。
例えば、加工中の加工用チューブ20を補助的に支持する支持ローラー、搬送ガイドなどの部材が追加されてもよい。
例えば、チューブ搬送機構6は、加工用チューブ20の第1端部e1の近傍以外の複数箇所を把持したり、搬送を保持したりする構成が追加されてもよい。
In the description of the above embodiment, the configuration of the main part of the
For example, members such as a support roller and a conveyance guide that support the
For example, the
上記実施形態の説明では、加工用チューブ20に芯金10が挿通された状態でひねり加工が行われる場合の例で説明した。しかし、芯金10を挿通しなくても、ひねり加工中に加工用チューブ20が略真直に保持される場合には、芯金10は省略されてもよい。
In the description of the above-described embodiment, an example has been described in which twist processing is performed in a state where the
上記実施形態の説明では、チューブひねり装置1の冷却部7が液体吐出ノズル7Aおよび気体吐出ノズル7Bを備える場合の例で説明した。
しかし、液体吐出ノズル7A、気体吐出ノズル7Bはいずれか一方のみでもよい。あるいは、液体冷媒と気体冷媒とが混合された混合冷媒を吐出する1種類の吐出ノズルが用いられてもよい。
さらに、加熱用領域RHの外部による自然放熱のみでも、ひねり部が迅速に硬化する場合には、冷却部7は省略されてもよい。
In the description of the above-described embodiment, an example in which the
However, only one of the
Furthermore, the
上記実施形態の説明では、ひねり機構3の一部およびチューブ搬送機構6にそれぞれ、クランパー5A、5B、6A、6Bが用いられる場合の例で説明した。しかし、これらのクランパーは、一方向に対向する一対の部材からなる構成には限定されない。例えば、これらのクランパーは、三つ爪チャックなどで構成されてもよい。
In the description of the above embodiment, an example in which the
上記実施形態の説明では、ひねり機構が第1の把持部、第2の把持部、および回転駆動部と、を備え、回転駆動部は第2の把持部を回転駆動する場合の例で説明した。しかし、回転駆動部は、第1の把持部および第2の把持部の間の医療用チューブがひねられるように、第1の把持部および第2の把持部を相対回転できればよい。例えば、上記実施形態において、ひねり加工中に、クランパー6A、6Bを把持解除状態にすれば、第1の把持部が回転することによって、ひねり加工に必要な相対回転が行われてもよい。
In the description of the above-described embodiment, the twisting mechanism includes the first gripping unit, the second gripping unit, and the rotation driving unit, and the rotation driving unit is described as an example in the case of rotationally driving the second gripping unit. . However, the rotation drive unit only needs to be able to relatively rotate the first gripping unit and the second gripping unit so that the medical tube between the first gripping unit and the second gripping unit is twisted. For example, in the above-described embodiment, if the
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
Further, the present invention is not limited by the above description, and is limited only by the appended claims.
1 チューブひねり装置(医療用チューブひねり装置)
2 ヒーター
3 ひねり機構
4A、4B、4C 把持ローラー(第2の把持部)
4D ローラー駆動部(回転駆動部)
5a 把持溝
5A、5B クランパー(第1の把持部)
5C、6C クランパー駆動部
6 チューブ搬送機構
6A、6B クランパー
7 冷却部
7a 液体冷媒
7b 気体冷媒
8 制御部
10 芯金
20 加工用チューブ(医療用チューブ)
20b、30b ガイドワイヤールーメン
20c、30c 第1ルーメン
20d、30d 第2ルーメン
30 チューブ(医療用チューブ)
30A、30C 非ひねり部
30B ひねり部
C 軸線
e1、E1、Ea 第1端部
e2、E2、Eb 第2端部
f 第1の方向
b 第2の方向
O 中心軸線
RC 冷却用領域
RH 加熱用領域
TB ひねり部領域
tn 第nのひねり部
Tn 第nのひねり部形成領域
1 Tube twist device (medical tube twist device)
2
4D roller drive (rotary drive)
5C, 6C
20b, 30b
30A, 30C
Claims (8)
前記医療用チューブの長手方向に延びる軸線回りに前記医療用チューブを回転することにより、前記ヒーターによって加熱された前記医療用チューブにひねり部を形成するひねり機構と、
前記ひねり部を、前記ヒーターによって加熱が行われる加熱用領域の外部に移動するチューブ搬送機構と、
を備える、医療用チューブひねり装置。 A heater that partially heats the medical tube;
A twist mechanism that forms a twist portion in the medical tube heated by the heater by rotating the medical tube around an axis extending in a longitudinal direction of the medical tube;
A tube transport mechanism for moving the twist portion to the outside of the heating area where heating is performed by the heater;
A medical tube twisting device comprising:
前記チューブ搬送機構は、前記ひねり部を、前記加熱用領域から前記冷却部によって冷却が行われる冷却用領域に移動する、
請求項1に記載の医療用チューブひねり装置。 A cooling part for cooling the twisted part outside the heating area;
The tube transport mechanism moves the twist portion from the heating region to a cooling region where cooling is performed by the cooling unit.
The medical tube twisting device according to claim 1.
前記医療用チューブの搬送方向を、前記軸線に沿う第1の方向および前記第1の方向と反対の第2の方向のいずれかに切り替えることができるように設けられ、
前記加熱用領域と前記冷却用領域とは、前記医療用チューブの移動経路を含み、前記移動経路に沿う方向において隣り合って形成されている、
請求項2に記載の医療用チューブひねり装置。 The tube transport mechanism is
Provided so that the transport direction of the medical tube can be switched to either a first direction along the axis and a second direction opposite to the first direction,
The heating region and the cooling region include a movement path of the medical tube, and are formed adjacent to each other in a direction along the movement path.
The medical tube twisting device according to claim 2.
前記制御部は、
前記チューブ搬送機構によって前記医療用チューブを移動し、前記加熱用領域に前記医療用チューブの一部分を配置する第1の動作と、
前記加熱用領域に配置された前記医療用チューブの前記一部分を、前記ヒーターによって加熱する第2の動作と、
前記ひねり機構によって前記ひねり部を形成する第3の動作と、
前記第3の動作において形成された前記ひねり部を、前記チューブ搬送機構によって前記第1の方向に移動して前記冷却用領域に配置する第4の動作と、
前記冷却部によって前記冷却用領域に配置された前記ひねり部を硬化させる第5の動作と、
前記チューブ搬送機構によって前記医療用チューブを前記第2の方向に移動することによって、前記第3の動作において前記冷却用領域に配置された前記ひねり部に対して前記第2の方向において隣り合う前記医療用チューブの後側領域を、前記加熱用領域に移動する第6の動作と、
前記第1の動作の後、前記第2の動作から前記第6の動作をこの順に1回以上繰り返す第7の動作と、
前記第1の動作の後または前記第7の動作の後、前記第2の動作から前記第5の動作をこの順に行う第8の動作と、
を含む動作の制御が行えるように構成されている、
請求項3に記載の医療用チューブひねり装置。 The heater, the twist mechanism, the tube transport mechanism, and a control unit for controlling the operation of the cooling unit,
The controller is
A first operation of moving the medical tube by the tube transport mechanism and disposing a portion of the medical tube in the heating region;
A second operation of heating the portion of the medical tube disposed in the heating region by the heater;
A third action of forming the twisted portion by the twisting mechanism;
A fourth operation in which the twisted portion formed in the third operation is moved in the first direction by the tube transport mechanism and arranged in the cooling region;
A fifth operation for curing the twisted portion disposed in the cooling region by the cooling unit;
By moving the medical tube in the second direction by the tube transport mechanism, the second portion is adjacent to the twist portion disposed in the cooling region in the third operation in the second direction. A sixth operation of moving the rear region of the medical tube to the heating region;
A seventh operation that repeats the second operation to the sixth operation one or more times in this order after the first operation;
After the first operation or after the seventh operation, an eighth operation that performs the second operation to the fifth operation in this order;
It is configured to be able to control operations including
The medical tube twisting device according to claim 3.
前記第1の方向における前記加熱用領域の外部において、前記医療用チューブを把持する第1の把持部と、
前記第2の方向における前記加熱用領域の外部において、前記医療用チューブを把持する第2の把持部と、
前記第1の把持部および前記第2の把持部を、前記軸線回りに相対回転する回転駆動部と、
を備える、請求項3または4に記載の医療用チューブひねり装置。 The twist mechanism is
A first gripping part for gripping the medical tube outside the heating area in the first direction;
A second gripping part for gripping the medical tube outside the heating area in the second direction;
A rotation drive unit that relatively rotates the first gripping part and the second gripping part around the axis;
A medical tube twisting device according to claim 3 or 4, comprising:
前記冷却用領域における前記医療用チューブに向かって、液体および気体の少なくとも一方からなる冷媒を吐出できるように構成されている、
請求項2〜5のいずれか1項に記載の医療用チューブひねり装置。 The cooling part is
It is configured so that a refrigerant composed of at least one of a liquid and a gas can be discharged toward the medical tube in the cooling region.
The medical tube twisting device according to any one of claims 2 to 5.
前記加熱用領域に配置された前記一部分を加熱する第2の動作と、
前記一部分が加熱された状態で、前記一部分を間に挟む2箇所で、前記医療用チューブを把持した状態で、前記2箇所の把持位置において、前記医療用チューブの長手方向に延びる軸線回りにひねりを加えることによって、前記一部分にひねり部を形成する第3の動作と、
前記ひねり部を前記加熱用領域の外部に移動する第4の動作と、
前記加熱用領域の前記外部において、前記ひねり部を硬化させる第5の動作と、
を含む、医療用チューブひねり方法。 A first action of placing a portion of the medical tube in the heating area;
A second operation for heating the portion disposed in the heating region;
Twist around an axis extending in the longitudinal direction of the medical tube at the two gripping positions in a state where the medical tube is gripped at two positions sandwiching the part between the heated portions. A third operation of forming a twisted portion in the portion by adding
A fourth operation of moving the twisted part to the outside of the heating area;
A fifth operation for curing the twisted portion outside the heating region;
Including a medical tube twisting method.
前記第6の動作を行った後、
前記第2の動作から前記第6の動作をこの順に1回以上繰り返すか、または、前記第2の動作から前記第5の動作をこの順に行う、
請求項7に記載の医療用チューブひねり方法。 And further comprising a sixth operation of moving a region adjacent to the twisted portion to the heating region after the twisted portion is cured,
After performing the sixth operation,
The sixth operation is repeated one or more times in this order from the second operation, or the fifth operation is performed in this order from the second operation.
The medical tube twisting method according to claim 7.
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