JP2755433B2 - チューブカット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はチューブカット装置に関する。さらに詳しく
は、主として輸液セットや血液回路などにおいて用いら
れる可撓性チューブを、正確な寸法に切断することので
きるチューブカット装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、輸液セットや血液回路などの医療器具など
に合成樹脂などからなる可撓性チューブが用いられてい
る。

この可撓性チューブは、通常リールに巻回されてお
り、該リールより所定長さだけ引き出したのちに切断す
ることで所望の長さのチューブをうるようにしている。

このばあいに、正確な長さのチューブをうるために
は、チューブに生ずる弛みを常に一定に保つようにチュ
ーブにテンションをかけて引っ張った状態でリールより
引き出して、テンションがかかった状態でチューブの切
断を行なう必要がある。従来のチューブカット装置の説
明図を第５図に示す。

リール（31）に巻回されたチューブ（32）は第１プー
リ（33）、調整プーリ（34）および第２プーリ（35）を
経てチューブカット装置（Ｂ）まで延びている。チュー
ブ（32）の端部は、チューブ引出手段（37）内に設けら
れたチャックにより把持されており、該チューブ引出手
段（37）はサーボーモータなどの駆動手段の作用により
チューブの端部を把持した状態で作業台上を所定距離だ
け第５図において左の方向へ移動する。そして、チュー
ブ切断手段（38）よりもリール（31）側に配置されたチ
ューブ繰出生段（39）によりチューブ（32）を把持した
のちに、チューブ切断手段（38）内に設けられたカッタ
ー（図示せず）によりチューブの切断が行なわれる。こ
のばあいに、チューブ（32）に対しては調整プーリ（3
4）の自重によってテンションが付与される。なお、（4
0）はモータであり、チューブ（32）が引き出されて調
整リール（34）が所定の位置まで上昇した（第５図にお
いて２点鎖線で示される位置）ことを別途設置されたリ
ミットスイッチなどで検出し、この検出信号に基づいて
リール（31）を回転させる役割を果たすものである。調
整プーリ（34）がモータ（40）の回転とともに下降し、
所定の位置に達したとき、モータ（40）はやはりリミッ
トスイッチなどの信号により停止する。（36）は、リー
ル（31）、モータ（40）などが設置されているリール架
台である。

［発明が解決しようとする課題］ 以上説明した従来のチューブカット装置においては、
調整プーリ（34）の自重によってチューブ（32）にテン
ションを与えるようにしている。

しかし、チューブの伸び加減は、チューブの寸法（外
径、内径、肉厚）、材料、気温により異なるので、同一
の調整プーリを用いる以上同じテンションしか付与する
ことができず、正確な寸法のチューブをうることは困難
であった。

本発明は叙上の事情に鑑みてなされたものであり、チ
ューブの種類や気温の変化などに対応してテンションの
大きさを調整することができ、正確な長さのチューブを
うることのできるチューブカット装置を提供することを
目的とする。本発明の装置は、血液回路などのように多
品種少量生産が要求されるチューブ利用器具を自動生産
する際にとくに有益である。

［課題を解決するための手段］ 本発明のチューブカット装置は、 リールに巻回された可撓性チューブを引き出して所望
の長さに切断するチューブカット装置であって、 リールに巻回されたチューブをリールより所定長引き
出すチューブ引出手段と、 前記リールとチューブ引出手段のあいだに設けられて
おり、該チューブ引出手段がチューブ端部を把持できる
位置までチューブを繰り出すとともに、前記チューブ引
出手段によって引き出されたチューブをチューブ切断時
に把持するチューブ繰出手段と、 前記リールとチューブ繰出手段のあいだに設けられて
おり、前記チューブ引出手段により引き出されるチュー
ブに所望のテンションを付与するヒステリシスブレーキ
と、 前記チューブ繰出手段とチューブ引出手段のあいだに
設けられており、該チューブ引出手段により引き出さ
れ、前記ヒステリシスブレーキで所望のテンションが付
与された状態のチューブを所望の位置で切断するチュー
ブ切断手段 を有することを特徴としている。

［作 用］ 本発明のチューブカット装置は、チューブにテンショ
ンを付与する手段としてヒステリシスブレーキを採用し
ている。このヒステリシスブレーキは、励磁コイルを有
するステータ、第１回転子および第２回転子の３つの部
分構成されており、第１回転子の形成する磁場の作用に
よって、永久磁石を有する第２回転子の回転に制限が加
えられることを利用するものである。このヒステリシス
ブレーキを用いることにより、一定の力以上でチューブ
を引き出さないとチューブが移動しないようにチューブ
に抵抗を与えることができる。このチューブ移動に必要
な力はヒステリシスブレーキの励磁コイルに流れる励磁
電流の大きさを変えることにより変化させることができ
る。従ってチューブのサイズや材質に応じて予め必要な
テンションを把握しておけば、チューブに適したテンシ
ョンを常に付与することができる。このばあいに、温度
補正を加味することももちろん可能である。

［実施例］ つぎに図面に基づき本発明のチューブカット装置を説
明する。

第１図は本発明のチューブカット装置の一実施例の概
略立面図、第２図は第１図に示されるチューブカット装
置およびリール架台の概略説明図である。

第２図において（１）は軟質塩化ビニル樹脂、ポリエ
チレン、シリコーンゴムなどの軟質の合成樹脂からなる
可撓性チューブ（２）が巻回されたリールである。該リ
ール（１）は付設したモータ（10）により回転される。
チューブ（２）は第１プーリ（３）、調整プーリ
（４）、第２プーリ（５）を経てチューブカット装置
（Ａ）へと延びている。（６）はリール架台であり、該
架台（６）上にリール（１）、モータ（10）などが設置
されている。

チューブ（２）の端部は、後述するヒステリシスブレ
ーキ（10）、チューブ繰出手段（９）およびチューブ切
断手段（８）を経由してチューブ引出手段（７）まで延
びており、該チューブ引出手段（７）内に設けられた把
持手段である第１チャックにより把持されている。

調整プーリ（４）はチューブ（２）にテンションを付
与するのが目的ではなく、チューブ引出速度とリール回
転速度との差を調整するために用いられる。すなわち、
チューブ（２）が順次引き出されて切断されていき、調
整プーリ（４）が所定の位置まで上昇すると、別途設け
られたリミットスイッチなどによって調整プーリ（４）
の上昇が検知される。その後、この検知信号によってモ
ータ（９）が回転し、これに連動してリール（１）も回
転し、チューブ（２）を調整プーリ（４）側へ送り出
す。そして、一定長さのチューブ（２）が送り出されて
調整プーリ（４）が所定の位置まで下降すると、今度は
下部に別途設けられたリミットスイッチなどによってこ
の調整プーリ（４）の下降が検知される。この検知信号
を受けてモータ（９）は回転を停止する。以上の工程を
くり返すことにより、常に一定範囲の長さのチューブが
引き出されうる状態に保たれる。

つぎに、本発明のチューブカット装置について第１図
に基づき詳細に説明する。

第１図に示されるチューブカット装置（Ａ）は、チュ
ーブ引出手段（７）、チューブ切断手段（８）、チュー
ブ繰出手段（９）およびヒステリシスブレーキ（11）か
ら構成されている。以下、各構成要素について説明す
る。

チューブ引出手段（７）は、前述したリール（１）に
巻回されたチューブ（２）を予め設定した長さだけリー
ル（１）より引き出す手段である。該チューブ引出手段
（７）は、チューブ（２）端部を把持する把持手段であ
る第１チャック（12）、サーボモータなどの走行用モー
タおよび移動装置を有しており、走行用モータの駆動に
より作業台（20）上を第１〜２図において左右に移動す
る。必要な移動距離はサーボモータのパルス数を適当に
選ぶことにより決めることができる。

チューブ切断手段（８）は、リールより行き出された
チューブを所定の位置で切断する手段であり、本実施例
においてはカッター（13）が採用されている。該カッタ
ー（13）はカッター駆動用シリンダー（14）の作用によ
って、第２図において上下方向に移動させられ、下へ移
動するときにチューブの切断が行なわれる。（21）はチ
ューブを正確な位置に繰り出すための薄肉円筒状のチュ
ーブガイドである。

リール（１）とチューブ切断手段（８）のあいだに
は、把持手段である第２チャック（15）を有するチュー
ブ繰出手段（９）が設けられている。第２チャック（1
5）の前後にはチューブ（２）のガイドの役割を果たす
ガイドローラ（16）が設置されている。第２チャック
（15）およびガイドローラ（16）は、繰出用シリンダー
（17）によって第２図において左右に移動させられる。
チューブ繰出手段（９）は、チューブ切断時にチューブ
（２）を把持するとともにチューブ切断後に原点に復帰
したチューブ引出手段の方へチューブを繰り出す役割を
果たす部分である。この繰り出されたチューブの端部は
チューブ引出手段（７）の第１チャック（12）により把
持される。

チューブ切断手段（８）と第２プーリ（５）のあいだ
にはヒステリシスブレーキ（11）が設けられている。こ
のヒステリシスブレーキ（11）は、前述のごとくチュー
ブ（２）の移動に対して所定の抵抗を付与するもの、す
なわち一定以上の力でないとチューブを引き出せないよ
うにチューブに抵抗を加えるものである。

かかるヒステリシスブレーキ（11）の説明図を第３〜
４図に示す。

チューブ（２）は、チューブ受プーリ（18）の溝内に
はまるように配置されており、該チューブ（２）は押え
ローラ（19）によって前記溝に押圧されている。そし
て、チューブ表面とプーリ（18）の溝面のあいだに働く
摩擦力によって、チューブが移動するとプーリ（18）が
回転するようになっている。チューブ受プーリ（18）
は、前述した第２回転子に接続されており、一定の回転
力が加えられたときにのみ回転するようになっている。

チューブに付与するテンションの大きさ（換言すれ
ば、チューブ受プーリが回転を開始するときのプーリを
回転させる力の大きさ）は、ヒステリシスブレーキの励
磁コイルに流れる励磁電流の大きさを変えることにより
調節することができる。

次に、以上のような構成からなるチューブカット装置
（Ａ）を用いてチューブを切断する方法を順に説明す
る。

まず、前の工程で引き出されたチューブが切断され該
チューブが次工程へ移送されると、第２図において２点
鎖線の位置にあるチューブ引出手段（７）は原点（第１
図において実線で示される位置）に復帰する。このばあ
いに、チューブ（２）の端部はチューブ繰出手段（９）
の第２チャック（15）により把持されている。そして、
該チューブ繰出手段（９）は前記第２チャック（15）に
よってチューブ（２）を把持したまま第１〜２図におい
て左方へ移動し、チューブがチューブ引出手段（７）に
よってその端部が把持されることができる位置までくる
と、チューブの端部（前記第２チャックにより把持され
ている部分よりもさらに先端の方）は、こんどはチュー
ブ引出手段（７）内の第１チャック（12）により把持さ
れる。そののち、第２チャック（15）の把持は解放さ
れ、チューブ繰出手段（９）は第１図において右方へ移
動する（原点へ復帰する）。

チューブ端部を把持したチューブ引出手段（７）は、
サーボモータなどによって第１〜２図において左方へチ
ューブを把持したまま所定距離だけ移動する。この移動
距離は必要とするチューブ長さに応じて適宜設定すれば
よく、サーボモータを用いるときは極めて高精度に移動
距離を制御することができる。

ついで、原点に復帰しているチューブ繰出手段（９）
の第２チャック（15）によってチューブを把持し、その
後カッター（13）によって、所定のテンションが付与さ
れたチューブの切断を行なう。

以後は、切断されたチューブを次工程へと移動させ、
前記したごとくチューブ引出手段（７）を原点に復帰せ
しめて同様の工程がくり返される。

ヒステリシスブレーキ（10）は、前述したように、励
磁コイルに流れる励磁電流の大きさを変えることにより
チューブ（２）に与えるテンションを簡単に調整するこ
とができる。付与するテンションの大きさは、チューブ
の種類や気温などにより異なるが、たとえば内径4.7m
m、外径7mmの軟質塩化ビニル製（DOP85部）のチューブ
のばあい500g程度のテンションを付与するとチューブは
15/1000位延びる。この状態で切断を行なうと、切断後
のチューブはほぼ所定長さのチューブとなる。

［発明の効果］ 以上説明したごとく、本発明のチューブカット装置に
よれば、チューブの材質や気温などの諸条件に応じて最
適のテンションを簡単にチューブに付与することができ
るので正確な長さのチューブをうることができる。

本発明のチューブカット装置は、チューブ自動切断や
切断したチューブと混注具などのパーツの自動組立を行
なうばあいに、とくに多品種のものを少量生産するばあ
いに効果的であり、高精度の製品をうることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のチューブカット装置の一実施例の概略
立面図、第２図は第１図に示されるチューブカット装置
およびリール架台の概略説明図、第３〜４図は本発明の
チューブカット装置で用いるヒステリシスブレーキの原
理説明図、第５図は従来のチューブカット装置およびリ
ール架台の概略説明図である。 （図面の主要符号） （Ａ）：チューブカット装置 （１）：リール （２）：チューブ （７）：チューブ引出手段 （８）：チューブ切断手段 （９）：チューブ繰出手段 （11）：ヒステリシスブレーキ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リールに巻回された可撓性チューブを引き
   出して所望の長さに切断するチューブカット装置であっ
   て、 リールに巻回されたチューブをリールより所定長引き出
   すチューブ引出手段と、 前記リールとチューブ引出手段のあいだに設けられてお
   り、該チューブ引出手段がチューブ端部を把持できる位
   置までチューブを繰り出すとともに、前記チューブ引出
   手段によって引き出されたチューブをチューブ切断時に
   把持するチューブ繰出手段と、 前記リールとチューブ繰出手段のあいだに設けられてお
   り、前記チューブ引出手段により引き出されるチューブ
   に所望のテンションを付与するヒステリシスブレーキ
   と、 前記チューブ繰出手段とチューブ引出手段のあいだに設
   けられており、該チューブ引出手段により引き出され、
   前記ヒステリシスブレーキで所望のテンションが付与さ
   れた状態のチューブを所望の位置で切断するチューブ切
   断手段 を有することを特徴とするチューブカット装置。
2. 【請求項２】前記チューブ引出手段が、チューブ端部を
   把持するチャック、走行用モータおよび移動装置からな
   る請求項１記載のチューブカット装置。