JP3633984B2 - 針−縫合糸アセンブリングおよびパッケージング自動装置および自動プロセス - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、概略的には縫合糸が装備された外科用針、即ち、一端に取り付けられた所定の長さの縫合糸ストランドを有する外科用針の生産機械に関し、より特定的には、縫合糸が装備された外科用針を自動的にアセンブルしてそれらをユニークな構造の系統立てられたパッケージ内に包装する高速の針−縫合糸アセンブリ、パッケージ装置および自動パッケージ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、外科医および医療人により使用される縫合糸が装備された針は、米国特許第3,611,551号、第3,980,177号、および第4,922,904号等に記載されているように、マニュアルと半自動的な処理とにより生産されている。例えば、米国特許第3,611,551号に記載のように、外科用針の縫合糸を受ける開口部内に縫合糸の先端を正確に位置付けてそのスウェージング(以下着糸ともいう)を達成するために、オペレータによるマニュアルな介在が要求される。
【0003】
不特定の長さの縫合糸の資材が、切断され外科用針のスエージ端部内に位置付ける前に、ボビン、またはキングまたは被駆動糸巻きに巻回され、供給される。米国特許第3,980,177号においては、縫合糸の資材は糸巻きから供給され、均一な長さのストランドが順次切断される回転引っ張りラック上で取り上げられる。こうして、縫合糸の長さがラックの寸法によって決定され、回りに巻回されている縫合糸の資材の切断のためのラックを準備するためにマニュアルによる介在が要求される。さらに、異なる長さの縫合糸のストランドが必要になる度にラックを変更するためにマニュアルによる介在が要求される。
【0004】
米国特許第4,922,904号においては、縫合糸の資材はボビンに巻回されて供給され、外科用針の縫合糸受け端部内に挿入する前に各種のガイド手段を介して供給される。この中の一つの実施例においては、外科用針をスエージする前に外科用針の縫合糸受け開口内に引き込まれた縫合糸を整列させるために精巧なテレビジョンモニタ手段が要求される。同実施例においては、切断する前にボビンから巻きを戻した縫合糸の資材の長さを決定するためにロータリエンコーダ装置が用いられている。別の実施例においては、不特定な長さの縫合糸の資材を針にスエージした後に、切断前に針−縫合糸アセンブリがさらに供給されて所定長さの縫合糸ストランドを得ている。こうして、均一な長さの縫合糸の資材を得るために、毎回注意深い操作と正確な制御が必要となり、これらの仕事を達成するプロセスは遅くて非効率的である。
【0005】
さらに、現在では、縫合糸が取り付けられた針を縫合糸パッケージまたはモールドされたプラスチックトレイに導入することは実質的にマニュアル手法により行われている。この場合、針は手動によりトレイ内に配置されて適当な針−グリッピング構造によりクランプ状に係合され、その後その取り付けられた縫合糸はトレイの境界内で巻回されまたは位置付けられる。その後、その満たされたトレイに適切なカバーが重ねられて固定され、得られた縫合糸のパッケージは殺菌またはさらにオーバラッピングするために適切な設備に運ばれる。
【0006】
縫合糸をトレイの中に巻回する上記の本質的にマニュアルで比較的基本的なプロセスは、また特にトレイの操作中にトレイの周辺チャネルの中に縫合糸を配置することは、極めて時間がかかり、カバーをトレイ内に基本的に個々にまたは1ピース毎のモードでマニュアル的に適用することに関係して、高度の大量生産に対する障害となり、多数の外科用針と装着された縫合糸を含む大量の縫合糸パッケージを提供しようとする場合に経済的に不利な効果をもたらす。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許に記載の装置の限界に鑑み、完全自動化され外科用針に取付けられた縫合糸の資材の均一な長さを有する外科用針を自動的に提供可能な針−縫合糸アセンブリおよびパッキング装置を提供することが望まれる。
さらに、外科用針に取付けられた縫合糸を有する外科用針の自動化された高速パッケージを可能にする針−縫合糸アセンブリおよびパッキング装置を提供することが望まれる。
さらに、コンピュータ制御されて、異なる寸法の縫合糸が対応する寸法の外科用針にスエージされる場合にスエージツーリングダイスに対する自動的調整が可能な、自動高速針通しおよびスエージ装置および自動高速パッケージ装置を提供することが特に望まれる。
【0008】
したがって、この発明の目的は、縫合糸が装備された外科用針をユニークな構造のパッケージ内で生産しパッケージし、制御システムコンピュータの制御のもとに動作可能な縫合糸が装備された外科用針をパッケージする、自動的針−縫合糸アセンブリおよびパッケージ装置を提供することである。
この発明の他の目的はオペレータを仮想的に如何なるマニュアル操作にもさらすことのない廉価な自動針−縫合糸アセンブリおよびパッケージ機械を提供することである。
【0009】
この発明のさらに他の目的は、複数の処理ステーションに割り当てるための外科用針を自動的に把持する複数の多軸グリッパを有する回転可能スエージダイアルを包含しており、その処理ステーションは、正確に方向付けられた外科用針をそれぞれコンベアから多軸グリッパに運ぶためのローディングステーションと、縫合糸の資材の不特定な長さのストランドを自動的に引き込み、そのストランドを切断し、その不特定な長さのストランドの自由端を針の縫合糸受け端部に挿入し、縫合糸のストランドを外科用針にスエージするスエージステーションと、針−縫合糸の結合の最小かつn回の破壊的引っ張り試験を自動的に行う引っ張り試験ステーションと、縫合糸が装備され、引っ張り試験をされた針がそのパッケージングのために自動的パッケージステーションに転送される針−縫合糸を搭載してパッケージするステーションとを含んでいる自動的針−縫合糸アセンブリおよびパッケージ機械を提供することである。
【0010】
この発明のさらに他の目的は、各々が割り当て用のパッケージトレイを複数のワークステーションに支持するための複数のツールネストを有する回転可能縫合糸巻回用およびパッケージング用のダイアルを包含し、その複数のワークステーションは、空のパッケージトレイをツールネストの支持構造上に搭載するパッケージ搭載ステーションと、空のパッケージトレイの存在を検出するパッケージ検出ステーションと、縫合糸が装備された針が回転スエージダイアルからパッケージに転送される針−縫合糸を搭載してパッケージするステーションと、縫合糸が装備された針の存在または非存在がチェックされる針チェックステーションと、各外科用針にぶら下がる縫合糸が集められて束にされパッケージトレイの周辺に配置された周辺チャネルの回りに巻回される巻回ステーションと、カバーがパッケージに取り付けられるカバー搭載ステーションと、そして最後に、完成したパッケージが機械から除去され、またはパッケージが無効になると排除されるパッケージ除去ステーションとを含む自動的針−縫合糸アセンブリおよびパッケージ機械を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明の上記の目的および他の諸目的は、縫合糸受け開口をその中に有する外科用針に縫合糸を取付け、パッケージトレイ内にこれをパッケージする自動機械により達成され、この自動機械は、複数の針をソートし後続するワークステーションへの自動的なフィードのために各針を方向付ける手段を含む第1のワークステーションと、不特定の長さの縫合糸の資材を切断して一定の長さの縫合糸ストランドにする手段と自動的に針をスエージングして縫合糸受け開口を縫合糸の自由端の回りで閉じて縫合糸をそこに確保して針と縫合糸とのアセンブリを形成する手段とを含む第2のワークステーションと、第2のワークステーションと同期してパッケージトレイに少なくとも一つの針−縫合糸アセンブリを順次受け取る手段と自動的に縫合糸をパッケージトレイに巻回する手段とを含む針パッケージングステーションと、第1のワークステーションから供給された個々の方向付けられた針を順次受け取り該針を第1のワークステーションから第2のワークステーションに転送してそこに針−縫合糸アセンブリを形成する第1の割り当て手段であって、その第1の割り当て手段は第2のワークステーションから針パッケージングステーションに針−縫合糸アセンブリを順次割り当てるものとを具備し、それによりソートされない針および不特定の長さの縫合糸資材は自動的に複数の方向付けられた針および縫合糸のアセンブリに形成されてパッケージ内に配置され、それからの順序正しい除去を可能にする。
【0012】
【実施例】
この発明のさらなる便宜および利点は、この発明の好ましい実施例を特定して示している、添付の図面を参照した以下の詳細な説明の考察から明らかとなろう。
一般的に、図1に示す手術針糸通し/スエージ装置と、手術針/縫合糸パッケージ装置の概略の平面図に示すように、平行的な動作が、回転式スエージダイアル150の周りに位置された4つの異なるワークステーションで同時に行われ、手術針に装着された縫合糸を有する手術針の高度の生産性を確保する。加えて、縫合糸巻き付け/包装タレット500の周りに位置している8つの異なるワークステーションで、平行した動作が同時に行われ、縫合糸が装備された手術針が、ユニークな構造の小型のパッケージに自動的に貯蔵される。図2は、縫合糸のストランドをスエージングにより取り付ける為の縫合糸を受ける開口部7すなわち縫合糸受入口(縫合糸受取口)と弓状のブレード部分8を有する典型的な手術針9を示す。
【0013】
図1に示す本発明の自動手術針糸通し/スエージ装置は、回転式スエージダイアル150の周囲に位置する4つのワークステーションを有し、回転式スエージダイアル150は、連続的に使用され、手術針/縫合糸アセンブリを形成する。これらのワークステーションは、正確な方向に向けられた手術針を区分けして、一本一本別にして、回転式スエージダイアル150に装着された複数の後退可能な(多軸の)グリッパーに運搬する手術針区分ステーション100を有する。回転式スエージダイアル150は、図1の矢印Aに示すように連続的に、反時計方向に回転して、各々の手術針を自動スエージステーション200に配置して、自動スエージステーション200では、縫合糸材料を手術針に挿入して、切断し、自動的に手術針の方向にスエージする。次に、回転式スエージダイアル150は、更に回転して、縫合糸が装備された手術針を自動引っ張りテストステーション300に配置させる。この自動引っ張りテストステーション300では、各々の縫合糸が装備された手術針が、引っ張りテストを受けて、最小限かつ、または破壊レベルの引っ張りテスト要件に合致していることを確かめる。その次に、回転式スエージダイアル150は、引っ張りテストを受けた縫合糸が装備された手術針を、排出ステーション600に配置して、この排出ステーション600では、縫合糸が装備された手術針が、回転式縫合糸巻き付け/包装タレット500のユニークな構造のパッケージトレイに渡されて、縫合糸が装備された手術針の包装を自動的に行う。これ以降、排出ステーション600を、パッケージに対する手術針/縫合糸のロードステーションと呼ぶことになる。
【0014】
一般的に、図1に示した本発明の自動包装ステーションは、回転式縫合糸巻き着け/包装タレット500の周囲に位置する8つのワークステーションを有しており、このタレット500は、連続して使用され、手術針の包装を完成させる。これらのステーションは、空のパッケージを、包装ダイアルの上に配置されたツールネストの支持プレートに連続的に送るパッケージロードステーションと、空のパッケージの存在をチェックする為の光学的パッケージ探査ステーション450と、パッケージに対する手術針/縫合糸負荷ステーション600と、手術針の無いことを探査する光学的手術針チェックステーション475と、縫合糸が装備された手術針の垂れ下がった縫合糸を集めて、パッケージの中に巻き入れる縫合糸巻き着けステーション550と、光学的手動検査ステーション625と、ペーパーカバーをパッケージに着けるペーパー挿入ステーション650と、完成されたパッケージを更に処理する為に、装置から取り外し、もし検査中に、そのパッケージが不良だと分かったら、廃棄されるパッケージ取り外しステーション700とを有している。
【0015】
本発明の手術針/縫合糸アセンブリと包装装置によって成されるすべてのプロセスは、図1に示す様に、制御システムのコンピューター99の制御の元に行われる。あるいは、制御システムは、複数のプログラム可能なロジックコントロラー又はその他の適する制御装置によって実施することが出来る。
【0016】
まず最初に、制御システム99は、自動手術針/縫合糸アセンブリと包装装置に使用される様々な装置の電源をオンする。この時点で、オペレーターは、処理すべき一群の手術針の大きさに対応した、スエージアセンブリの為の金型をセットしてもよい。加えて、それぞれのアセンブリの為にその他の必要な調整と設定を行っても良く、例えば、手術針区分けステーション100のアデプトロボットアセンブリ、又は、自動引っ張りテストステーション300のロードセルの手術針支持ブレードを起動させてもよい。同様に、パワーオンディスプレの一部として、オペレータは、診断及びトラブルシュートの目的で、通常の完全自動モードで装置を操作するか、単一のステップモードで操作するか選択することが出来る。
【0017】
図3から6は、本発明の自動手術針/縫合糸アセンブリと包装装置10を示すブロック図である。例えば、手術針区分け装置100では、手術針は、最初にステップ11で振動ボールに載せられ、ステップ12で自動的に区分けされ、ステップ13の半透明なインデクスコンベヤに直線的に送られ、ステップ14の視覚追跡システムによってその方向と位置に関して評価され、ステップ15のロボット装置によって取り上げられ、ステップ16のロボット装置によって精密コンベヤーに送られ、最後に、ロードステーションに運搬され、そこで、手術針は、回転式スエージダイアル150に位置する多軸グリッパに送られ、その後、ステップ17に示すスエージステーション200に送られる。それぞれのステップを実行するために使われる装置の詳細な説明は、以下で行う。
【0018】
ステップ11から17に関して上記の手術針区分けプロセスと同時に、自動縫合糸切断/スエージプロセスが、ステップ19から30に関する図3から4に示すスエージステーション200に於て実施される。無限定の長さの縫合糸が、最大5000ヤードの材料を保持する様々なスプール構造で提供される。これは、図3のステップ19で示される。次に、ステップ20で、縫合糸材料は、以下で詳しく述べる引出しタワー装置の一部である分配アセンブリにロードされる。この分配アセンブリは、スプールから縫合糸材料を交互に引っ張るグリッパを有し、縫合糸の切断を可能にしている。より大きなスプールが使用されると、ステップ21に示すダンサを有した従動スプールフィードアセンブリに載せて、テンションをかけた時、材料が切れたり、折れたりしないことを確認することも出来る。
【0019】
材料が引っ張られている時、特別な措置または処理が必要である。例えば、以下に詳しく述べるように、縫合糸の先端にテンションをかけた縫合糸材料を加熱して、材料を固化して、手術針の縫合糸を受ける開口部の中に縫合糸を位置付けるのを容易にするような処理も望ましい。従って、オプションのステップ22に於て、熱が縫合糸材料の一部分に加えられる。図3のブロック図に於けるステップ23で、縫合糸は、サーボグリッパによって把握される。ステップ24で、縫合糸ストランドはタワの上に引っ張られて、手術針の縫合糸を受ける開口部の中に挿入されるように位置づけられスエージされる。
【0020】
手術針が上記のようにスエージステーションに割り付けられると、多軸グリッパは、図4のステップ26として示すスエージアセンブリの2つのスエージ金型の端部に形成されたスエージ金型開口部に、正確な方向でその手術針を位置せしめる。同時に、縫合糸ストランドは、キングスプールから引出しタワの単一の軸に沿って引き出され、その先端を手術針の縫合糸を受ける端部の中に挿入する為に記録する。次に、ステップ27で、引出しタワのグリッパーアセンブリは、縫合糸ストランドの先端を下部の筒ガイドの中に挿入して、縫合糸引出し軸と中心線を一致させた手術針の縫合糸を受ける開口部の中に正確に位置決めする。ステップ28で、多軸グリッパーは、スエージ金型開口部内に置かれた手術針の把握を解放する。ステップ29で、スエージシリンダが稼働し、自動的に縫合糸を手術針の方向にスエージし、無限定の長さの縫合糸ストランドを規定の長さに切断する。縫合糸が装備された手術針を保持しながら、多軸グリッパは、ステップ30に示す回転式スエージダイアルのステーションに後退して、ステップ31で引っ張りテストステーション300に割り付けられ、ステップ32の最小の引っ張りテスト又はステップ33の破壊引っ張りテストを行ってもよい。
【0021】
最小限の引っ張りテストの結果によって、縫合糸が装備された手術針は、回転式スエージダイアルによって排出ステーション400に割り付けられ、装着された針は、引っ張りテスト条件が満たされた場合(図4のステップ34aに示すように)、縫合糸巻き付け/包装タレット500に排出され、手術針が最小限の引っ張りテスト(図4のステップ34bに示すように)に合格しない場合には、引っ張りテストステーションに排出される。破壊引っ張りテストは、常に縫合糸が装備された手術針をそれ以上加工することが出来なくするので、その手術針は、自動的に図4のステップ35に示す引っ張りテストステーション400に排出する。
【0022】
図5に示すように、手術針/縫合糸アセンブリの加工は、回転式スエージダイアルで行われる一方、自動包装処理は、縫合糸巻き付け/包装タレットの周りで行われる。図5のステップ40に示すように、パッケージロードステーション400では、空のパッケージトレイは、回転式縫合糸巻き付けタレット500のツールネストに位置する。ステップ43では、空のパッケージトレイは、オプションのパッケージ探査ステーション450に割り付けられ、載架された空のパッケーッジがあるかどうかチェックする。次に、ステップ45では、空のパッケージトレイは、パッケージに対する手術針/縫合糸負荷ステーションに割り当てられる。以下で詳細に述べるように、空のパッケージトレイサポートは、エレベーターアセンブリとかん合可能で、エレベーターアセンブリは、連続して、パッケージトレイを記録して、ステップ51で示すように、回転式スエージダイアルから連続して手術針を受ける。図5のステップ55に示すように、最小限の引っ張りテストを通った縫合糸が装備された手術針は、パッケージに対する手術針/縫合糸ロードステーションに運搬されるが、このステーションでは、最高8つの縫合糸が装備された手術針が、パッケージに載せられる。図5のステップ58に示すように、縫合糸が装備された手術針を保持したパッケージトレイは、オプションの手術針検査ステーション475に割り当てられて、無くなった手術針がないか検査する。次の2、3のステップが、縫合糸巻き付けステーション550で実施され、このステーションでは、手術針から垂れている縫合糸ストランドが、最初、図6のステップ61に示すように真空アセンブリによって一束に集合させられる。そこで、縫合糸が装備された手術針を保持したパッケージトレイは、ステップ64で、ステップ67の巻き付け針との嵌合が容易になるように方向を決められるが、この巻き付け針は、集合された縫合糸の束を、パッケージトレイの周囲の溝に位置させる様に延展している。次に、ステップ70で、パッケージトレイは、回転して、集合した縫合糸の束は、周辺の溝の周りに巻き付けられる。最後に、ステップ73で、縫合糸が装備された手術針を保持しているパッケージトレイは、オープンのステーション625に割り当てられるが、このオープンのステーション625は、オプションの手動検査ステーションとすることが出来る。そのパッケージは、オープンのステーションに割り当てられると同時に、パッケージカバー(ふた)はステップ77に示すように把握装置にロードされて、ペーパー挿入ステーション650のパッケージトレイにくっつける。ステップ80で、このパッケージトレイは、把持装置がパッケージカバーをパッケージトレイに載せて、パッケージを完成するこのペーパ挿入ステーション650に割り当てる。最後に、図7のステップ83に示すように、完成されたパッケージは、パッケージ取り外しステーション700に割り当てられ、ここで、パッケージはステップ87に示すように、更に処理するために排出されるか、そのパッケージは欠陥であると判断された場合には、ステップ89に示すようにリジェクトビンに排出される。
【0023】
手術針区分けステーション
手術針区分けステーション100は、個々の正確な方向に向けられた手術針を区分けして、単一にして、連続的に、回転式スエージダイアルアセンブリ150によってこのステーションに割り付けられた4つの多軸グリッパの1つに次のような方法で運搬する。
【0024】
図8に示すように手術針区分けステーション100に於て、一定の大きさの方向が決まっていない手術針の一束は、最初、振動ボール101a、bの中に載せられて、自動的に区分けされ、単一化装置102a,bによって、直線的に2つの半透明の割付けコンベヤ105a,bに運搬され、視覚探査システム(図示せず)によって方向と位置に関して評価され、2つのロボット装置106a,bのいずれかによってつまみ上げられ、それぞれのロボット装置によって精密コンベヤ107の上に位置する個々の嵌合装置(ボード)108に運搬され、最後に、回転式スエージダイアルアセンブリに運搬され、この回転式スエージダイアルアセンブリで手術針は多軸グリッパに運搬され、後で詳述するが、スエージステーション200に次々に運搬される。手術針区分け装置100の詳細な説明は、併願の米国特許出願第181,600号(事件番号8920)で行われ、この中で使用されるロボット制御システムの詳細な説明は、併願の米国特許出願第181624号(事件番号8921)で行われているが、両方の出願ともこの発明と同じ譲受人に譲渡され、この明細書の中で参考に引用されている。
【0025】
回転式スエージダイアル/多軸グリッパ
図3のステップ17に示すように、手術針糸通し/スエージプロセス10の次のステップは、個々の正確な方向に置かれた手術針9を精密コンベヤボード108から多軸グリッパ155に載架することである。この時点で、精密コンベヤボード108は、コンベヤ107上では垂直位置となっており、図9に示すように正確な方向で手術針9を運搬している。図9に示すように、手術針9は、コンベヤボード108の嵌合あご111、112から多軸グリッパ155に送達され、この時、多軸グリッパ155は、精密コンベヤボード108とは反対側の手術針区分けステーション100に割り当てられる。
【0026】
図14(a)に示す多軸グリッパ155の前面図には、グリッパピンアセンブリ152が示されており、このグリッパピンアセンブリ152は、手術針9にかん合するべくグリッパピンアセンブリ152から垂直に延展するビン142、146、148から構成されている。一般的に、多軸グリッパに手術針を運搬するために、多軸グリッパは、以下の方法でスエージダイアルアセンブリ上のその後退位置から伸びて、グリッパピンアセンブリのピン146、148は、図9に示すように、精密コンベヤボード108上に位置する手術針9の曲面によって形成される平面に進入する。そこで、制御システム99は、ロードソレノイドあるいはそれに似た装置に命令を発生して、精密コンベヤボード108の嵌合あご111、112を開き、手術針9を解放すると、その手術針9は、多軸グリッパ155のピン146、148の間に着底する。精密コンベヤボード108から移載された後、多軸グリッパ155に位置した手術針9を有する多軸グリッパ155の前面図が図14(a)に示されている。移載後、制御システムのコンピュータによって制御されて、ピン142は、非嵌合位置から嵌合位置まで稼働して、それによって、手術針9を図14(b)に示した方向を定めた位置に嵌合する。多軸グリッパ155は、その伸長した位置から後退して、スエージダイアルアセンブリ150は、スエージステーション200に回転して、縫合糸を手術針9の方向に自動的にスエージする。
【0027】
図14(b)は、手術針の外側の孤状部分に沿って位置したピン142、144と、ピン146が手術針9の内側の孤状部分8のピンを支持している様子を示す。手術針9のバレル部分7は、図14(b)に示すようにグリッパ155のグリッパーピンアセンブリ152に位置している突出しているストッパ148にぴったりと密接している。ストッパ148の位置は、異なる大きさの手術針の嵌合に適するように調整することが出来る。好ましい実施例では、グリッパーピンアセンブリ152は異なる大きさの手術針に適合するように位置させたストッパ148を有する他のグリッパーピンアセンブリと交換することが出来る。図14(a),14(b)に於て、手術針9の縫合糸を受ける端部7が多軸グリッパ155のグリッパーピンアセンブリ152の下に伸びていることに注目して欲しい。これによって、手術針の縫合糸を受ける端部7を以下で述べるようにスエージアセンブリのスエージ金型の中に置くことが出来る。
【0028】
図14(a),14(b)に示す3個のピンの手術針嵌合構造によって、スエージダイアル150が回転している時、または多軸グリッパ155が後退しているか進展している時に排出されないようにしている。好ましい実施例に於て、ピン142には、スプリングが装架されていて、ガイド147の中を後退可能で、手術針が運搬されたとき、または自動的にスエージと引っ張りテストが行われた時、手術針の把握が解放される。ピン142の後退は、図に示すように適当なプッシュロッドかカム143でプランジャ149を押すことによって実施される。ピン142は、プッシュロッドまたはカム143を後退することによって図14(b)に示すように手術針嵌合位置に偏在させられる。
【0029】
図1に示すように、回転可能なスエージダイアルアセンブリ150は、4つの多軸グリッパーステーションを有しているが、このグリッパーステーションでは、同時に手術針の操作が行われる。図10の詳細図では、スエージダイアルアセンブリ150が、均等な間隔をとって配置された4つの多軸グリッパーステーション145a,145b,145c,145dを有しているスエージプレート110を包含している。スエージプレート110は、中央のハブ109に回転可能に取り付けられていて、制御システムコンピュータ99の制御下に回転するように操作が可能である。好適な実施例では、往復するキャリッジが、スエージダイアルアセンブリ150の各々の多軸グリッパーステーションに備えられている。例えば、図26に示すように、多軸グリッパーステーション145aは、往復するキャリッジ151aを有し、ステーション145bは往復するキャリッジ151bを有し、ステーション145cは、往復するキャリッジ151cを有し、ステーション145dは往復するキャリッジの1つ155は、図10のグリッパーマウント150cに結合しているように表示されている。
【0030】
前記したように、各々の往復するキャリッジ151a、151b,151c、151dとそれらに接合している多軸グリッパー155は、後退位置から伸長位置まで動くことが出来る。グリッパー155が、図11(a)に示す後退位置にある時、手術針9は、スエージダイアルが回転すると異なるステーションに運ばれる。グリッパー155が図11(b)に示すように伸長位置にある時は、手術針は、自動スエージステーションの様な稼働中のステーションのうちの1つにある。スエージステーションと自動引っ張りテストステーションは、両方とも、本発明と同じ譲受人に譲渡された併願中の米国特許出願番号第181,624号(事件番号8937)と第181,601号(事件番号8923)の中で詳しく述べている。
【0031】
縫合糸を挿入する為の多軸グリッパー155を伸長するプロセスについて述べる。図11(a)、11(b)に示すように、カムフォロワ165a、165b,165c、165dが、往復するキャリッジ151の一端部のカムスライド164に取り付けられていて、多軸グリッパ155は、他端のカムスライド164に結合されている。カムスライド164は、静止したガイド166、167の中をスライド可能で、カムフォロワ165が稼働した時、往復運動するようになる。図12(a)に示す好適な実施例では、カムフォロワ165は、回転可能なカムダイアルアセンブリ120のカムトラック内にぴったり合うローラである。カムダイアルアセンブリ120は、図12(a)では、多軸グリッパーステーション145a,145b,145c、145dに対応する4つのカムトラック160a,160b,160cと160dを有するカムダイアルプレート125から構成されるように図示されている。各々のカムフォロワー165が各々のステーションのそれぞれのカムトラックの中に、その中を動くように位置している。例えば、図13に示すように、カムフォロワ165aは、カムトラック160aの中に位置していて、カムフォロワ165cは、カムトラック160cの中に位置している。図13ではまた、カムダイアル125は、スエージダイアル110の上に位置していて、スエージダイアルと同軸に備えられている。カムダイアル125は、中心の軸199の周りを回転可能で、別の場所の回転式割当トランスミッション(図示せず)によって制御されていて、スエージダイアルプレート110から分離して回転することが出来る。
【0032】
図12(a)は、カムトラック160aの中の第一の後退位置にあるカムフォロワー156aを示している。この位置では、往復するキャリッジと、多軸グリッパー155が、上記の図11(a)に示すように各々の後退位置にある。各々のステーションの多軸グリッパ155を伸長するために、カムダイアルプレート125は、図12(a)の矢印で示すように、スエージダイアルプレート110に対して時計方向に回転して、例えば、45゜から55゜回転して、カムトラック160aのカムフォロワー165aを押して、図12(b)に示すようにダイアルの周辺部に向かって移動させる。その結果、カムスライド164と、往復するキャリッジ151aと多軸グリッパ155は、図11(b)で示し、上述したように伸長した位置に移動する。後退位置に戻るには、カムダイアルプレート125は、スエージダイアルプレート110に対して反時計回りに、約45゜から55゜回転して、各々のカムトラック160aのカムフォロワ165aを押して、後退位置に移動させる(図12(a))。その結果、カムスライド164と、往復するキャリッジ151aと、多軸グリッパー155は図11(a)に示し、上記のように後退位置に移動する。
【0033】
カムダイアルプレート125がスエージダイアル110に対して回転した時、各々の多軸グリッパー155は、そのカムトラックの中で伸長するか後退することを理解しておいて欲しい。従って、このシステムは、各々のステーションで行われるすべてのプロセスは、同時に起こり、多軸グリッパがその伸長位置にあって例えば、手術針をつまみ、手術針をスエージし、手術針の引っ張りテストを行う時に、大体、同じ時間の間、起こるように設計されている。システムのタイミングは、システムの制御下に操作され、その詳細な記述は、本発明と同じ譲受人に譲渡された併願の米国特許出願番号第181,607号(事件番号8927)になされている。
【0034】
多軸グリッパー155が後退した時、それによって嵌合した手術針は、異なったステーションに割り当てられ、更に処理される。手術針を別のステーションに割り当てるには、スエージダイアルプレート110とカムダイアルプレート125の両方が約90゜ともに回転して、次のステーションの各々の多軸グリッパーを位置させる。例えば、カムダイアルプレート125とスエージダイアルプレート110が、同時に、図1に於て、90゜反時計回りに回転すると、ステーション100の手術針を受け取ったグリッパ155は、ステーション200に対応した位置に割り当てられ、縫合糸にスエージする。同様に、スエージした後、カムダイアルプレート125とスエージダイアルプレート110は、同時に反時計方向に回転して、ステーション200の縫合糸が装備された手術針は、引っ張りテストステーション300に割り当てられ、引っ張りテストを受ける。スエージダイアルの周りの各々のステーションで同時に実施される操作は、生産効率を増大させ、好適な実施例では、1分当り約60の割合で、引っ張りテストを受けた手術針に関する出力を提供する。
【0035】
自動スエージステーション
上記のように、手術針糸通し/スエージ装置10の自動スエージステーション200は、無限定の長さの縫合糸を引っ張り、切断し、手術針の縫合糸を受ける端部の中に縫合糸を挿入してスエージする。
【0036】
図3のステップ19に於て、無限定の縫合糸が、分配アセンブリの一端部に載荷される。好適な実施例に於いては、分配アセンブリは、図16に示す引っ張りタワー220として具体化される。引っ張りタワー220は、左のサイドレール222と右のサイドレール224を有し、これらは両方とも適するマウントブロック225の上に設置されていて、引っ張りベッドを画定して、無限定の長さの縫合糸を、これらの間の引っ張り軸に沿って引っ張る。左のガイドロッド226と右のガイドロッド228は、左と右のサイドレール222、224に平行に位置していて、それらに適する方法で接続されている。第一のグリッパ手段または右のグリッパ232は、右のガイドロッド228に沿って上下に往復して、第二のグリッパ手段または左のグリッパ230は、左のガイドロッド226に沿って上下して往復する。それぞれのグリッパ230、232は、引っ張りタワー220の底に位置しているプーリ235を通ってスプールから送出された縫合糸をつかみ、その縫合糸をタワーの上端部に送る。右のグリッパ232は、右のグリッパキャリア233の上に設置されていて、右のガイドロッド228に沿って垂直に移動する。左のグリッパ230は、左のグリッパキャリア231に設置されていて、図16に示すように、左のガイドロッド226に沿って垂直に移動する。図15は、グリッパアームドライブ261を有するグリッパ232(230)を図示し、グリッパアームドライブ261は、空気圧によって操作され、一対のグリッパアーム265a,265bを相対する、縫合糸を把握する位置、または相互に離れるオープンの位置に駆動する。各々の後退可能なグリッパアームには、非金属のパッド226a,266bが備わっていて、把握位置に稼働された時、自由端の縫合糸255をつかむ。縫合糸の把握を解放するために、グリッパアーム265a,265bは、図15の矢印で示す方向に約180゜離れるように後退して、オープンの位置に移動する。オープンの位置で、グリッパアーム265a’,265b’が、左あるいは右のロッドに沿って往復するとき、別の垂直方向に移動するグリッパーの動きと干渉しない時、グリッパアームは、ストランドを規定の長さに切断するカッターアセンブリ280とも干渉しないが、このことは、以下で、図19を参照して述べる。グリッパとカッターアセンブリの後退可能な性質によって、単一の引っ張り軸操作が可能になる。
【0037】
上記のように、それぞれのグリッパキャリアとそのグリッパは、各々の左と右のロッドに沿って垂直に前進するように設計されている。図16に示すように、右のグリッパとグリッパキャリア233は、右のモータ取り付けブラケット239によって右のサイドレール224にスエージされた右のサーボモータ238によって駆動される。同様に、左のグリッパ230とグリッパキャリア231は、左のモータ取り付けブラケット237によって左のサイドレール222に着糸された左のサーボモータ236によって駆動される。好適な実施例では、左と右のサーボモーターは、制御システムのコンピューター99によってインターフェースが取られていて、制御されている。図16に示すように、右のサーボモータ238は、タイミングベルト243を駆動するが、このタイミングベルト243によって、右のロッド228に沿って右のグリッパキャリア233の垂直の位置決めが可能となり、一方、左のサーボモータ236はタイミングベルト241を駆動するが、タイミングベルト241によって、左のロッド226に沿った左のグリッパキャリア231の垂直の位置決めが可能となる。図15に示すように、タイミングベルト243は、グリッパキャリアの裏側に位置するタイミングベルトクランプ268によって各々のグリッパキャリア233にクランプされている。同様のタイミングベルト(図示せず)が、グリッパキャリア231に取り付けてあって、タイミングベルト241をクランプして、グリッパ230の垂直な動きを可能にしている。図16は、アイドルプーリ247、248と共に上部の左のプーリ245と下部の左のプーリ246に嵌合しているタイミングベルト241を示しているが、アイドルプーリ247、248は、テンショナーブロック241の一部分であって、テンショナーブロックはタイミングベルト241の張力を調整し、その結果、左のグリッパキャリア231の張力を調整している。同様に、図16は、アイドルプーリ253、254と共に上部の右側のプーリ251と、下部の左側のプーリ252と嵌合しているタイミングベルト243を示しているが、このアイドルプーリ253、254は、テンショナーブロック245の一部分で、テンショナーブロックは、タイミングベルト243の張力を調整し、その結果、右側のグリッパキャリア233の張力を調整する。
【0038】
図16は、左と右のロッド226、228に平行に位置した先端づけ切断キャリア180を示す。先端づけ切断キャリア180は、縫合糸の特定の場所に熱を加える先端づけアセンブリ290の支持を提供し、同時に、縫合糸を切断するカッターアセンブリ280の支持を提供する。好適な実施例では、先端づけ切断キャリア180の垂直な動きは、図17に示すクランクハンドホイール208で行われる。他の実施例では、縫合糸を切断する前に、先端づけ切断キャリア180を垂直に登録するためのコンピュータ制御サーボモータを形成することも出来る。
【0039】
図17で示すように、クランクハンドホイール208は、チェーン駆動スプロケット214を回転させるギアボックス213を稼働する。ギアボックス213は、ギアボックス設置ブラケット122に備えられ、ギアボックス設置ブラケット122は、フレーム要素299の上に設置されている。ケーブルチェーン215は、チェーン駆動スプロケット214と嵌合して、図17に示すように、先端づけ切断キャリアの動きを稼働させる。ケーブルチェーン215はまた、それぞれ上部テンショナープーリブラケット221と下部テンショナープーリブラケット223に回転可能に設置されたチェーンアイドラースプロケット218、219と嵌合している。テンショナープーリブラケット221、223の垂直な位置は、ケーブルチェーン215のたるみを変化させるように調整される。ケーブルチェーン215は、また、左のサイドレール222に適当に設置されたチェーンアイドラースプロケット227に嵌合している。図16に示すように、先端づけ切断キャリア180の背後211は、ケーブルチェーン215にクランプされる。
【0040】
グリッパ230、232のストロークと引っ張りタワーに沿った先端づけキャリア180の位置が、切断される材料の長さを表示する。例えば、図16に示すように、近接センサ273、274、275は、引っ張りタワー220に沿った異なった高さに垂直に位置せしめられ、切断すべき縫合糸の長さを前もって決めることが出来る。特に、近接センサ273、274、275は、ハンドクランプ208に制御されて先端づけカッターアセンブリ180の位置を感知して、制御システム99にグリッパ230、232の往復運動を変更するように指令する。図16に示すように、近接センサ270は、右側のサイドレール224に沿った位置にスエージされた、右側のグリッパ232が、引っ張りタワー220の上端部の希望する位置に達することを確認し、その結果、制御システム99に知らせる。同様に、近接センサー(図示せず)は、左側のサイドレール222に沿った希望の位置にスエージされており、左側のグリッパ230が、引っ張りタワー220の上端部の希望する位置に達したことを確認する。
【0041】
引っ張りタワーの長さまで、無限定の長さの縫合糸を供給するために、縫合糸255は最初、図18に示すように、手でひも穴256に通し、次に、縫合糸の厚みの突然の変化を感知するからみディテクタ257を通す。縫合糸255のからみを発見すると制御システム99を起動し、その次の動作で、切断された縫合糸255のストランドを廃棄する。加えて、縫合糸255は、緊張(ダンサ)アセンブリの中を通すが、この緊張アセンブリは、垂直に間隔を取って配置された複数の円錐から構成され、円錐の各々は横方向に配置され、図18に示すように縫合糸のストランドの張力を増減する。
【0042】
次に、縫合糸255は、プーリ235aと引っ張りタワー220の底に位置するプーリ235bを超えて前進し、先端づけ切断キャリア180の下部部分に設置されたプーリ212の周りを通るが、このプーリ212は、図16に示されるように引っ張りタワの中心近くに図示されている。下部糸通しプーリ235b,ガイドプーリ212、左側のグリッパ230、及び右側のグリッパ232は垂直に中心線が一致していて、カッターアセンブリ280は常に、以下で述べるように縫合糸のストランドを水平に切断する。
【0043】
制御システムコンピュータ99の制御下で、右のサーボモータ238は、右側のロッド228に沿って垂直に、リード(右側の)グリッパを駆動することが出来、無限定の長さの縫合糸ストランド255の先端を登録して、図16に示すように引っ張りタワー220の上端部に位置するスエージアセンブリ390の多軸グリッパ155によってかん合された正確に方向づけた手術針の縫合糸を受ける開口部7の中に位置づけられる。これを実施するには、リードグリッパのサーボモータが、長いストローク距離をリードグリッパを前進させるが、このストローク距離は、前記の縫合糸ストランドの希望する長さによって12インチから36インチまでの幅があり、好適な実施例では、16.1インチである。長いストロークによって、グリッパ232は、先端づけ切断キャリア180のすぐ上で、カッターアセンブリ280の下のホームポジションから、図16に示すスエージアセンブリ390の少し下の位置に移動する。
【0044】
長いストロークの間にリードグリッパ232の位置決めと同時に、例えば、サーボモータ236のような、他のサーボモータが、左側のロッド226に沿った、例えば、左側のグリッパ230のような底のグリッパを、図16に示すように、先端づけ切断キャリアより適切な距離で上で、カッターアセンブリ280の位置より下のホームに位置せしめる。リードグリッパは、長いストロークの間、ずっと縫合糸255を握っていて、底のグリッパは、オープンの位置にあって、握ってはいないことを理解して欲しい。サイクル毎にグリッパを変更することによって、縫合糸255を前進させるプロセスによって、グリッパをその元の位置に保持するリサイクルまたは帰還時間を必要なくしている。これによって、より早い機械スピードが達成され、従って、より高い生産効率が可能となる。
【0045】
縫合糸の先端づけされた端部258を、手術針9の縫合糸を受ける端部7の中に挿入するために、リードグリッパ232は、再び、約1.9インチの短いストロークで縫合糸を前進させ、その結果、先端づけされた端部258は、手術針9の縫合糸を受ける開口部7の中に正確に前進して、スエージ動作が、スエージアセンブリ390で行われる。
【0046】
縫合糸の先端づけをした端部258が、短いストロークの距離を前進すると、先端づけアセンブリ(以下で説明する)によって加熱された縫合糸255の一部分は、垂直に前進して、左のグリッパ230のホームポジションのすぐ上で、カッターアセンブリに近接した位置に達する。そこで、先端づけされた端部258を手術針に自動的にスエージ動作が起こると、左側のグリッパ230(下部グリッパ)は起動されて、先端づけされた部分278の位置かすぐ下の位置の縫合糸255を掴むが、その先端づけされた部分とは、図16に示すように先端づけアセンブリ290によって加熱された縫合糸であり、カッターアセンブリ280は、起動されて、縫合糸255の先端づけされた部分278を切断するので、その結果、左側のグリッパ230は、先端づけされた端部258を有する無限定の長さの縫合糸のストランド255を掴む。左側と底のグリッパ230の嵌合と同時に、上部すなわち右側のグリッパー232は無限定の長さの縫合糸255の把握を解放するように起動される。
【0047】
ヒータアセンブリ
長いストロークの距離を前進したすぐ後で、短いストローク距離を前進する前に、上部のグリッパは、一時的に、把握され、縫合糸255の一部分は加熱(先端づけ)される。張力を加えて縫合糸を加熱し、そのすぐ後に冷却すると、縫合糸255は固くなり、位置決めとその後の手術針の境界内で縫合糸の先端をスエージするのに役立つ。先端づけ切断キャリア180に設置された先端づけアセンブリ290の動作については以下で説明する。
【0048】
図28に示すように、先端づけアセンブリ290は、実質的に、熱変換機295を有するオーブンで、ヒータのへこみ296の中の空気を加熱する。パルス状の流入する空気が、熱変換機の入口297に与えられると、加熱された空気は、退出されて、加熱された空気がパルス状に、図16に示すように垂直な円筒形のへこみ291に加えられる。図28に示すように、加熱された空気は、規定の時間、水平なオリフィス294に強制的に与えられ、その結果、垂直なへこみ291を通して緊張状態に垂れ下がった縫合糸255の長さだけ加熱される。制御システムのコンピュータ99は、熱パルスの継続時間を制御して、その結果、縫合糸は、適するように加熱され、切断の動作の前に、冷却する十分な時間をとる。好ましくは、加熱された空気のパルスの温度は、垂直なへこみ291を通して垂れ下がったストランドの表面面積によって、所定の幅がある。好ましくは、先端づけアセンブリ290は、底のつまり左側のグリッパ230のすぐ下に位置せしめられる。上記したように、このことが必要である結果、縫合糸255が短いストロークの距離を前進する時、縫合糸255の先端づけされた部分278は、これに対する距離だけ前進して、カッターアセンブリ280によって切断される。これによって、底のグリッパ、例えば左側のグリッパは、次の縫合糸を引っ張り、挿入するサイクルのために新しい先端づけした端部258を有する縫合糸255を把握する。
【0049】
取り扱う縫合糸255のタイプによって、様々なその他の「先端づけ」のための技術が効果的であることを理解されたい。例えば、ビクリル(VICRYL)かビクリルの様な縫合糸材料を使用した時、ストランドに熱風をあてることに加えて、ストランドを緊張させると、ストランドの表面が溶けて、再び鋳られて固形化した先端を形成する。ビクリルの縫合糸の先端の直径を形成するために加熱され、溝を付けた金型に加えて、テンションを加える動作が使われるが、先端の直径を形成するための金型を使用する場合、ストランドの位置を精密に制御することが必要になり、サイクル毎に、先端が金型の溝に入ることを確認する必要がある。絹のようなワックスを染み込ませた縫合糸の場合、規定の位置だけにテンションを加えることによって、これらの場所の縫合糸のストランドに固化した部分を形成する。よりあわせた縫合糸を使用した先端づけの方法に、より紐にゼネラルエレクトリック社製の高濃度の溶剤を有するバイテル(VITEL)のような懸濁化した樹脂材料を加えて浸透させ、固化した先端を形成するために、縫合糸のストランド材料のテンションを保持しつつ熱風でその部分をすばやく乾かす方法もある。
【0050】
カッターアセンブリ
図26から27(b)は、カッターアセンブリ280を詳細に図示しており、図16に示すように先端づけ切断アセンブリ180に適当に設置されている。図26に示すように、カッターアセンブリは、オーバーセンターリンケージ282を包含していて、このリンケージ282は、その一端部に回転可能に接合されているリンクアーム283を有している。回転するロケータアーム285は、もう一方の端部のリンクアーム283に固定して接続されていて、図35では、実質的に横切るように図示されている。ロケータアーム285の他端は、静止しているガイドメカニズム286に回転可能に接続されている。この明細書に記述するすべての回転可能なリンケージは、簡単なピンによるリンケージで、このリンケージを稼働すると滞留モーメントが働いて、縫合糸のストランドを切断し、複雑なカムやスロットや摺動機構の必要性が無くなる。
【0051】
図27(a)に示すように、静止したガイド286が、縫合糸255の垂れ下がったストランドの引っ張り軸に対して垂直な平面に位置して、大体、ロケータアーム285の長さに等しいストランドから離れて位置している。加えて、オーバセンタリンケージ282と、ロケータアーム285と、切断ブレード289はすべて、縫合糸255のストランドの引っ張り軸に対して垂直な平面に存在している。
【0052】
後退可能なボールスライド288は、静止したガイド286の上に設置されていて、オーバセンタリンケージ282に結合して、図26の「A」の矢印で示される方向に、オーバセンタリンケージ282と切断ブレード289を、静止したガイド286に沿って、切断位置から図27(a)に示す後退位置に移動させる。ボールスライド288がオーバセンタリンケージ282を後退位置に移動させると、ロケータアーム285は、ストランド255から離れるように回転して、ブレード289は後退する。従って、カッターアセンブリ280が、ストランドを切断する前で、そのすぐ後に、後退位置にある時、ブレード289とロケータアーム285は、引っ張りタワー220に沿ったグリッパ232、230の往復運動と干渉することはなく、垂れ下がったストランド255と接触することもない。好適な実施例では、空気圧シリンダ281によって、図26に示すように、静止したガイド286に沿ったボールスライド288の往復運動を可能にしている。
【0053】
縫合糸255のストランドを切断した時、後退可能なボールスライド288は、図27(a)の「B」で示すストランド255の方向に往復して、オーバセンタリンケージ282と、切断ブレード289と、ロケータアーム285を、図27(b)に示す切断位置に運搬する。オーバセンタリンケージ282が切断位置に移動すると、リンクアーム283は、ボールスライド288の動きをロケータアーム285の回転運動に変換する。ロケータアーム285には、V形の支持ノッチ287が備わっていて、このノッチは、アームが回転して切断位置になった時、切断すべき縫合糸255のストランドと嵌合し、位置決めするように機能する。V形のノッチは、ストランドの2つの側でストランドを支持し、ストランドは、それらとは別の側から水平に切断されるように機能する。このために、特に、マルチフィラメントの縫合糸をきれいに破砕することなく切断することが可能である。このマルチフィラメントの縫合糸は、ストランドがテンションを掛けられて、はさみで切断したり、マルチフィラメントのストランドをスライスする時、正常に支持されない場合には端部が破砕する傾向がある。
【0054】
カッターアセンブリ280の切断ブレード289は、往復するボールスライド288に対してわずかの角度をなしていて、ロケータアーム285の成す平面と平行な平面にある往復するボールスライド288に固定されている。好適な実施例では、空気圧シリンダ281による単一の動作によって、静止しているガイド286に沿って往復するボールスライド288が運動することを可能にしている。この結果、ロケータアーム285はその後退した位置(図27(a))から回転することが可能になり、V形ノッチ287は、ストランドの2つの側でストランド255を支持して、一方、ストランドの第三の側はブレード289の切断端の上にあり、この時、ブレード289は、引っ張り軸を横切る支持されたストランド255の方向に移動する。従って、ストランド255は、ロケータアーム285がブレード289の方向に回転して、図27(b)に示す切断位置に達すした後に、ロケータアーム285の滞留モーメントで切断される。ブレード289は、ストランドをスライスするが、この時、ストランドは、図27(a),27(b)に示す往復軸に対してブレードが角度を成した位置にあるため、ロケータアーム285によって静止した状態に保持される。好適な実施例では、スライスする比は、1:1であり、ブレード289は、往復軸に対して約45゜の角度をもって置かれ、その結果、ストランド255は、ブレード289が引っ張り軸を横切る距離に等しい量だけ切断される。
【0055】
スエージアセンブリ
スエージステーションで実施されるスエージ動作について記述する。図19(a)から図23は、多軸手術針グリッパ155と、縫合糸の挿入と手術針をスエージする動作の様々な段階のスエージと縫合糸中心設定の金型を示す。この動作と金型の相互の作用、手術針、縫合糸の挿入によって、最小の数の部品と簡単な動作によって挿入とスエージの機能が達成される。
【0056】
図16、17、18に示すスエージアセンブリ390に手術針を運搬した後、多軸グリッパ155は、上記の方法でスエージダイアルから放射状に進展して、手術針9の縫合糸を受ける端部7を、図19(a)と図19(b)の部分的な斜視図に示すように2つのスエージ金型361、369の端部に形成された漏斗状の金型の開口部に位置させる。これから説明するように、スエージ金型361は、固定されていて、スエージ金型369は、矢印で示すように、固定されたスエージ金型361の方向に横方向に可動でき、間に置かれた手術針の縫合糸を受ける端部をスエージする。手術針の縫合糸を受ける端部7の直径よりもわずかに大きい出口の直径を有する漏斗状の金型の開口部392が、図22、23に示されるように2つのスエージ金型361、363がお互いに接近して位置させられた時形成される。図29(a)、29(b)に示す好適な実施例では、スエージ金型361、369の各々の端部には、へこみが設けられていて、手術針9のスエージの結果生じる金属の変形が手術針の縫合糸を受ける端部7にバリや突起を生じることがない。スエージする手術針と縫合糸の大きさ(直径)によって、異なったスエージ金型のセットを用いることが出来ることに注目して欲しい。
【0057】
手術針9の縫合糸を受ける端部7を2つのスエージ金型361、369の端部に形成されたスエージ金型の開口部392に正確に位置させるには、可動式のスエージ金型369が一時的に離れる。図24に示したスエージアセンブリ390の図に於て、スエージ金型369は、空気圧シリンダ395によって固定されたスエージ金型361から離れ、シリンダロッド393に力を加え、スエージ金型操作レバー397がネジ394の周りを回転して、可動式スエージ金型368を固定されたスエージ金型361から規定の距離だけ引っ張って離すことが出来る。好適な実施例では、操作レバー397は、スプリングによってバイアスされていて、可動式のスエージ金型369は、空気圧シリンダ395が与える圧力が中断された時、スプリングの復帰力によって固定されたスエージ金型の方向に戻る。
【0058】
図20は、多軸グリッパ155によって提供された手術針9を受ける前の固定された位置の金型361と、間隔をとった位置の可動金型369を示す。縫合糸ガイドの漏斗状の半分362bを包含する縫合糸中心設定金型362は、スエージ金型361の下に位置していて、限度内を横方向に自由にスライド出来る。中心設定の金型362は、スエージ金型420の内部に形成されたへこみ361aに突き出たタング362aを有している。圧縮スプリング361cは、へこみ361aの背後の壁とタング362aに圧接しており、漏斗状の金型362は、へこみの壁361bによって拘束されるまで前方にスライドする。この位置で、漏斗状の金型362は、手術針の縫合糸を受ける端部によって画定される中心軸より前方にあり、手術針9の縫合糸を受ける端部7が、スエージの為の位置に置かれることを確認する床362cとして機能する。サイクルのこの段階で、部品は、縫合糸を挿入する位置にはなく、縫合糸を把握した縫合糸クランプ265aと固化した端部258は、滞留中である。漏斗状の半分363を包含した縫合糸中心設定金型368は、以下に述べる適当な固定手段でスエージ金型369に固定され、スエージ金型369と一緒に移動して図示するオープン位置になる。
【0059】
スエージ金型が離れている時、多軸グリッパ155は伸びてきて、図20、24に示すように開口部392内部の手術針9の縫合糸を受ける端部7の位置決めをする。手術針9の縫合糸を受ける開口部7の位置決めをした後、スエージ金型369と縫合糸中心設定金型368は、スプリング364(図24)の弾性スプリング力によって手術針9の方向に移動するが、この力は、金型369が縫合糸を受ける端部7を把握して、固定されたスエ ージ金型361に対面して正確に位置づけるのに十分な強度を有しており、この時、縫合糸を受ける開口部7のへこみを変形することはない。その結果、多軸グリッパ155の手術針保持ピン142は、上記のように、プランジャ149に働く下向きの外部力によって上にあげられ、その結果、手術針を解放し、手術針の位置は、スエージ金型361、369が把握することによって決められる。金型368、369の動きによって、縫合糸中心設定金型368の面368aが、縫合糸中心設定金型362の対応する面362cと接触する。この動きを形成する弾性力は、スプリング361cを圧縮するのに十分強く、漏斗状の金型362を左に移動させ、この状態では、タング362aはへこみの壁361bに接触していない。金型369,368の寸法は、この動きによって、2つの漏斗状の半分362bと363が形成され、手術針9の縫合糸を受ける端部7と同軸のなめらかな円錐形状を画定する。図21は、縫合糸を受ける端部7が、縫合糸を挿入する前にスエージ金型361,369によって把握されている状態を示す。漏斗状の半分362b,363によって形成された円錐形の漏斗状のガイドの出口の直径は、図22に示すように、縫合糸の先端づけした端部258の直径と等しいか大きく、手術針9の縫合糸を受ける端部7の直径より小さく、その結果、縫合糸のストランドの先端づけした端部258は、簡単に挿入することが出来る。
【0060】
図22は、挿入位置に垂直に移動された縫合糸グリッパ256aを示し、この縫合糸グリッパ256aによって固化した縫合糸端部258が漏斗362b,363に進入して、縫合糸を受けるへこみと同軸の手術針9の縫合糸を受けるへこみ7にガイドされる。一旦、ストランドが、上記のように手術針(ステップ28)の縫合糸を受ける端部7に挿入されると、縫合糸を受けるへこみに対する自動的なスエージが行われる。図24に示すスエージアセンブリ390の好適な実施例では、空気圧シリンダ365は、空気圧を供給してレバ397に接するカム375を駆動して可動スエージ金型369を固定されたスエージ金型の方向に突出させて、間に置かれた手術針の縫合糸を受ける端部のスエージを完了させる。空気圧は、制御システムのコンピュータ99の制御下で、ポート366,367を通してスエージシリンダ365に供給される。
【0061】
図23は、完了したスエージのストロークを示す。スエージ金型369は、スエージシリンダによって固定されたストップの方向に駆動されるが、このスエージシリンダは、手術針9の縫合糸を受ける端部7を変形するのに十分な力を発生する。変形が行われると縫合糸中心設定金型368は、さらに、漏斗状の金型362を押し込み、スプリング361cをさらに圧縮する。好適な実施例では、可動スエージ金型369が、この明細書に記述するスエージストップ機構によって自動的に停止する。
【0062】
図25に示すように、可動スエージ金型369と縫合糸中心設定金型368は、ショルダードポスト369aによって、相互に対応して機構的に保持されていて、その小さい方の直径は、金型369の対応する把持部分に軽く圧着されている。ワッシャーを有したキャップネジ369cは、金型369にそのポストを保持する。金型369の下のポスト369aの大きい直径は、漏斗状の金型368の軽く圧着した穴を通って伸びており、右のスエージ金型と漏斗状の金型はリンクして、スエージサイクルの間、共に横方向に移動する。ショルダードポスト369aの下部部分は、漏斗状の金型368と通って溝390bに伸展するが、この溝390bは、スエージアセンブリフレーム390aにフライス加工されたものである。スエージのストロークが実施されると、スエージシリンダは、この金型アセンブリをこれが溝390bの壁390cに突き当たってポスト390aの下部部分によって止められるまで左に駆動される。これによって、空気圧シリンダは止まり、図示した可動の右側の金型アセンブリのストロークは常に、機械のサイクルを繰り返す為に同一となる。
【0063】
別の実施例では、両方のスエージ金型361,369は、互いの方向に移動可能でスエ ージを実施する。さらに、可動金型の1つのスエージストローク距離を変化させる調整可能なスエージ停止機構が設けられていて、縫合糸を受ける開口部に加えられるスエージ圧力を制御して固定のスエージ金型の位置を微調整する必要がない。
【0064】
図24の平面図に示すように、手術針フェンスアセンブリ398が設けられていて、拘束を解いた手術針の端部37がスエージ金型の間に位置する時、手術針39が傾いたり中心を外れることがないようにしている。手術針フェンスアセンブリ398は、手術針フェンスプレート399から構成されていて、テーパを施したスエージ金型開口部392からの距離は、スエージする手術針の大きさによって調整可能である。
【0065】
好適な実施例では、手術針に与えられるスエージの圧縮の度合と構造体上の手術針による把握の強度は、固定された金型361を正確に位置づけることによって調整される。図24に示すように、サーボモータ345はタイミングベルト461を通してプーリ344を駆動するが、タイミングベルト461は、スエージ調整ネジ347を回転する。スエージ調整ネジ347のピッチはスライディングウェッジ348を少しの距離だけ動かすように選択される。スエージ金型361は、ウェッジ348に接する反対面に補足的なランプ角を有しており、スエージ金型361の位置をスライディングウェッジの動きに比例した正確な距離だけ前進したり後退させたりする。従って、スエージ調整ネジ347の回転とスライディングウェッジ348の動作によってスエージダイアル361の横断的な動きが発生して、固定された位置を調整する。例えば、より太い縫合糸が手術針にスエージされると、固定された金型361の位置は縫合糸引っ張り軸からさらに遠くに移動されてスエージ圧力が可動スエージ金型369によって加えられる時、希望する変形量を確保する。図24に示す好適な実施例では、制御システムのコンピュータ99は、適する信号を送信して自動的にサーボモータ345がスエージ調整ネジ347の位置を、その結果固定された金型361の位置を調整するように指示するが、これは、以下に説明するように自動的な引っ張りテストシステムで測定した値のような手術針/縫合糸の引っ張りテストの値に従って行われる。特に、適する制御信号が発生され、サーボモータ345にスエージ調節ネジの回転位置の調整するように指示するが、これは、引っ張りテストステーションで行われる引っ張りテストの記憶された統計的な結果に従って行われる。縫合糸が装備された手術針の自動化による引っ張りテストは、上流のスエージ金型が、手術針/縫合糸用ボンドにスエージし過ぎないように最適に位置せしめられ、その結果、切れる可能性を防止し、また手術針/縫合糸のボンドに対するスエージが少なすぎないようにして、抜ける可能性を防止するように最適に位置せしめられようにするのが好ましい。
【0066】
右側つまり上部のグリッパ232の短いストロークのすぐ後、左のグリッパ230は縫合糸のストランドを確保し、その縫合糸255は、上記の方法で、図4のステップ30に示すようにカッターアセンブリ280によって切断される。図16に示すように、カッターアセンブリ280は、左側のグリッパ230のすぐ上に位置せしめられ、無限定の長さの縫合糸のストランド255がスエージされたストランドを切断する時、把握される。従って、左のグリッパ230は、先端づけされた端部を有する縫合糸255の掴み、その左のグリッパ230はリードグリッパとなる。
【0067】
図16に示す好適な実施例では、真空空気流が発生され縫合糸255のストランドをナイロンスクリーン357の方向に引っ張るので、縫合糸材料の切断が簡単になる。無限定の長さの縫合糸255を切断した後、手術針にスエージされた縫合糸の終端は、大きな真空パイプ358に吸い込まれ、この真空パイプは、図16に示すように真空ホース359によって真空アセンブリ(図示せず)に接続されている。真空パイプ358で発生される真空は、縫合糸のストランドにゆるやかなテンションを加え、終端が機械に巻き込まれ機械に接触するのを防止している。しかし、このテンションは、縫合糸が装備された手術針がさらに下流のプロセスの為に割り当てられる時に、ストランドがパイプ275の外に引っ張られる程度にゆるやかとする。
【0068】
手術針をスエージした後、可動の金型369は、再び空気圧シリンダ365によって後退され、多軸グリッパ155のピン142は、上記の方法で縫合糸が装備された手術針に嵌合するように稼働する。続いて、多軸グリッパ155は、スエージダイアル150に沿った位置に後退し(ステップ30)、さらに処理する(ステップ31)ために引っ張りテストステーション300に割り当てる。
【0069】
サイクルは、スエージステーションで続行され、新しいリードグリッパは、縫合糸255を引っ張りタワ220の高さ方向に沿って垂直に引っ張り、手術針の中に挿入するために切断する次のストランドの位置決めをする。各々のサイクルでグリッパを交換することによって縫合糸255を前進させるプロセスによって、グリッパをその元の位置に保持するためのリサイクルすなわち帰還時間の必要性をなくす。
【0070】
自動引っ張りテストステーション
自動引っ張りテストステーション300に割り当てられた縫合糸が装備された手術針のスエージ用のボンドの強度のテストが、以下で詳細に述べるようにかつこの特許と同じ譲受人に譲渡され、この特許の中で引例として述べられている併願の特許出願番号第181,601号(事件番号8923)でさらに詳細に述べられているように実施される。縫合糸が装備された手術針の自動化された引っ張りテストは、縫合糸引っ張りテスト条件が満たされることが確認できることが望ましい。特に、以下で詳細に述べるように、図4のステップ32として示される最低限の引っ張りテストまたは、図4のステップ33に示す破壊引っ張りテストが、引っ張りテストステーション300で行われる。
【0071】
縫合糸が装備された手術針の自動化引っ張りテストを実施するための自動化引っ張りテストアセンブリ300が、図30から32(b)一般的に図示されている。自動化引っ張りテストアセンブリ300は、ロードセル335を設置するロードセル設置アセンブリ330から構成され、このロードセル335は、図30,31に示すように縫合糸が装備された手術針に割り当てられた多軸グリッパ155から縫合糸が装備された手術針9を受け取るように機能する。縫合糸解放アセンブリ315が設けられていて、縫合糸が装備された手術針を多軸グリッパ155の把握から解放する。引っ張りテストフェンスアセンブリ340が設けられていて、縫合糸が装備された手術針9が縫合糸が装備された手術針が解放された時に傾いたり、中心を外れることがないようにしている。後退可能なグリッパ325a,bを包含して、引っ張りテスト中に縫合糸255を把握しており、その後退可能なグリッパ325a,bは、おもりを掛けられたスライドブロックアセンブリ372に接続していて引っ張りテストを実施するようになっている縫合糸把握アセンブリ370が図30に示すように設置されている。これらのアセンブリの各々とその相互作用に関する詳細な記述は以下で詳細に説明する。
【0072】
図30、31に示すように、縫合糸が装備された手術針9は多軸グリッパ155によって保持され、上記の方法で図30に部分的に図示した回転式スエージダイアル150によって自動化引っ張りテストステーション300に割り当てられる。縫合糸が装備された手術針9をロードセル335に位置させるために、多軸グリッパは、スエージダイアル150から伸長して、その結果、手術針9の端部7は図31に示すようにロードセル335の対応する受けブレード336の上に位置する。
【0073】
図33は、ロードセル335を有したロードセル設置アセンブリ330の平面図を示す。好適な実施例では、ロードセル335は、その上に設置した4つの薄い手術針支持ブレード336a,b,c,dを有しており、様々な大きさの手術針の縫合糸を受ける端部7を支持していて、縫合糸255は、そこから垂れ下がっている。例えば、”1/0”と表示したロードセル手術針支持ブレード336aは、直径が約0.017+/−0.001インチのより大きな縫合糸を収納する。”2/0”と表示したロードセル手術針支持ブレード336bは、直径が0.014+/−0.001インチの縫合糸を収納する。”3/0”と表示したロードセル手術針支持ブレード336cは、直径が0.011+/−0.001インチの縫合糸を収納する。”4/0”と表示されたロードセル手術針支持ブレード336dは、好適な実施例では、直径が約0.009+/−0.001インチのより小さな縫合糸を収納する。現在、引っ張りテストを受けている一群の手術針によって、適当な手術針支持ブレード336a,b,c,dは、多軸グリッパから手術針を受け取るように位置される。ロードセル335の上部の中心に位置するノブ339は、手動で操作されて、ロードセルを回転させて、自動引っ張りテストを行う前に、正しいサイズの縫合糸を受けるブレードの位置決めをする。加えて、ロードセル335は、スライドハンドル338と、その結果、ロードセルプラッタ337を図33の矢印で示す縫合糸手術針の方向に、つまりそれから離れるように移動させることによって、横方向に位置決めする。
【0074】
多軸グリッパは最初、縫合糸が装備された手術針9の端部が、適当な手術針支持ブレード336(例えば、ブレード336b)によって支持されている。図34は、手術針9の縫合糸を受ける端部7を図示する前面断面図で、この場合、手術針9は、手術針支持ブレード336bに置かれていて、縫合糸のストランド225は、縫合糸を受けるガイド334の間に通されている。
【0075】
縫合糸が装備された手術針9の非破壊引っ張りテストは、次のように実施される。
これまでに記述したように多軸グリッパを位置決めした後、縫合糸把握アセンブリ370のグリッパアーム325a,bは、後退した位置から伸長して、図41に示すようにロードセル335の手術針支持ブレード336のすぐ下の縫合糸のストランド225を掴む。グリッパアクチュエータ372aは、図30に示すように、グリッパアーム325a,bを開いたり、閉じたりするために設置されており、制御システムのコンピュータ99に常駐する制御システムプログラムによって制御されており、この件は、この発明と同じ譲受人に譲渡された併願の特許出願番号第181,607号(事件番号8927)でさらに詳しく説明されている。図30、31は、スライドブロックアセンブリ372を示しており、このスライドブロックアセンブリ372は、下部のスライドブロック372dに接続しているスライドロッド372b,cから構成されている。スライドブロック372dは、スライドフィンガ372eを有しており、このスライドフィンガ372eに、それぞれの空気圧シリンダ374、379の空気圧シリンダピストンロッド374a,379aが、実施される引っ張りテストのタイプに従って、上向き及び下向きの力を加える。図31に示すように、ピストンロッド374aが、伸長した位置に示されていて、スラインドフィンガ372eを支持し、その結果、スライドアセンブリ372のスライドブロック372dを固定した垂直位置に保持する上向きの力を加えている。
【0076】
スライドブロック372dは、適当な大きさのカウンターウエイト376によって全体で2から5オンスの下向きの重みが反対方向に掛けられていて、この重みは、ケーブル373を通って、プーリ377の周りを通り、アタッチメントポイント372hを通って働く。このカウンターウエイト376はアタッチメントポイント372hのスライドブロック372dを上向きに引っ張るように働く。
【0077】
非破壊引っ張りテストを実施する為に、機構フレーム371の上に設置され、システムコンピュタ99によって制御される空気圧シリンダ374のピストンロッド374aは、図32(a)の破線で示したように、スライドフィンガ372eを支持している伸長した位置(図31)から、空気供給装置(図示せず)を逆向きにすることによって、図に示した位置に後退させる。ピストンロッド374aは後退して、図32(a)に示すように、スライドフィンガ372eに加えられた上向きの力を取り除き、その結果、スライドブロック373dの2から5オンスのカウンターバランスの重量を、矢印”A”の方向に、手術針9の縫合糸255のスエージ取り付け手段に加える。スライドロッド372b、cに懸下されたスライドブロック372dは、スライドマウント371に押し込められている摩擦の少ないボールブッシング372f,372gに設置されているので、このシステムの正確さが強化され、その結果、装置に最小限の機械的な引っ張り力が働く。
【0078】
図30に於て、サイドブロックマウント371が、手術針9から垂れ下がっている縫合糸255の軸に平行に位置しており、グリッパアーム325a,bの長さに対応した、縫合糸255からの距離に位置していることに注目して欲しい。
【0079】
スライドアセンブリ372が解放されると同時またはそのちょっと前に、縫合糸解放アセンブリ315は、起動して多軸グリッパ155が縫合糸が装備された手術針9の把握を解放することが出来るようにする。縫合糸が装備された手術針をグリッパ155の把握から解放することは、手術針が、ロードセル手術針支持ブレード336にしっかり位置決めされているか確認するために必要なことである。更に、正確な引っ張りテストを提供する為に、手術針は解放されて、その結果、好ましくない結果を生じる上向きの力は存在しなくなる。
【0080】
図30に示すように、手術針解放アセンブリ315は、手術針解放ソレノイド324から構成されており、このソレノイドは、稼働してプッシャ326を回転レバアーム327に伸展させる。回転レバアーム327はピン328の周りを回転して、端部329の多軸グリッパ155のプランジャ149を押す。図31に示すように、プランジャ149を押すことによって、ピン142はピンガイド147の中を後退して、縫合糸が装備された手術針9を解放する。多軸グリッパ155の動きのさらに詳細な説明は、上記の併願特許出願番号第181,599号(事件番号8937)に記述されている。
【0081】
縫合糸が装備された手術針9が、多軸グリッパ155が手術針の把握を解放した後に中心を外れたり、傾いたりすることを防止するために、手術針フェンスアセンブリ340が設けられている。図30に示すように、手術針フェンスアセンブリ340は、垂直なフェンスプレート342を有し、このフェンスプレートはグリッパ155と同一平面になり縫合糸が装備された手術針を垂直な位置に保持するように調整することが出来る。垂直なフェンスプレート342の横方向の位置決めの調整は図30に示すようにスライドハンドル343を適当な距離だけ動かすことによって達成される。好適な実施例では、垂直な手術針フェンスプレート342(図示せず)の面形状は、異なる大きさの手術針の形状に適合するように変更することが出来る。
【0082】
最小限の引っ張りテストのコンピュータ制御による解放は、短い間隔でおこなわれ、好ましくは、ミリ秒の範囲である。もしテストが成功すると、例えば、縫合糸が最小限の引っ張りテストの条件を満たすと、手術針は、多軸グリッパ155によって手術針解放ソレノイド324(図30)を止めることによって再び把握され、この手術針解放ソレノイド324は、プランジャ149にかけた力を解放する。縫合糸グリッパ325a,bはそのオープン位置に後退して、制御システムが制御するように、縫合糸255の把握を解放する。続いて、多軸グリッパ155は後退して、回転式スエージダイアルは、回転して縫合糸が装備された手術針をさらに処理するために下流に運搬する。
【0083】
縫合糸が最小限の引っ張りテストに失敗すると、例えば、縫合糸255が、制御による解放の結果、手術針から外れると、制御システムのコンピュータ99は、フラッグを出してその手術針39は引っ張りテストステーションで排出される。取れた縫合糸のストランド255は、真空アセンブリ(図示せず)の中に引き込まれて、その手術針9は、図31に一般的に示され、その詳細が図35に示された手術針ストリッパアセンブリ380によって排出される。図35に示すように、手術針ストリッパソレノイド382は、制御システムのコンピュータ99から出力された制御信号によって起動され、スライドブロック383に設置した手術針ストリッパブレード385を伸長させる。手術針ストリッパブレード385は、図30に示すように、手術針9の隣に位置している。従って、手術針が、多軸グリッパ155上で解放された状態にあり、最小限のテストが失敗すると、手術針ストリッパブレード385は、伸長して手術針をグリッパから取り除く。すると、手術針は落下して、引っ張りテストステーションに位置する適当な集合手段(図示せず)によって集められる。
【0084】
引っ張りテストを行うための次の縫合糸が装備された手術針を準備するために、スライドアセンブリ372と後退したグリッパアーム325a,bは、制御システムのコンピュータ99によって制御されて空気圧シリンダ374とピストンロッド374aによって加えられた適当な上向きの力によって、スライドマウントの上のロードされていない位置に押し戻される。この時、別のフラグが発信されて、制御システムのコンピュータに記憶され、特定の手術針9について行った引っ張りテストが成功して、その縫合糸が装備された手術針は、包装の為に下流に運搬可能であることを示す。
【0085】
図30から34に示す最小限の引っ張りテストと破壊引っ張りテストの好適な実施例では、ロードセル335と手術針支持ブレード336a,b,c,dは、圧電トランスデューサから構成され、この圧電トランスデューサは、縫合糸把握アセンブリによって手術針/縫合糸アセンブリ9に加えられた力を測定する。このトランスデューサロードセル335は、図30、33に示すような従来の手段で制御システムのコンピュータ99とインターフェースをとり、好適な実施例では、テクニクス(Techniques)が製造した1000グラムのトランスデューサ(モデル番号GS−1K)が用いられる。縫合糸9に加えられ、破壊引っ張りテスト中にロードセルトランスデューサ335によって測定される力が統計的な目的の為か、または新しい手術針の一群がスエージされるときに実施されるスエージ金型の設定ルーチンの間にリアルタイムでモニタするために記憶することが出来る。例えば、破壊引っ張りテストが通らずトランスデューサによって測定された力が規定の範囲の最低限だと判断された場合には、制御システムのコンピュータ99は、これを認識して、上流のスエージアセンブリ(図示せず)に適当な信号を送り、固定されたスエージ金型を可動のスエージ金型の方向に前進させ、その結果、その後のスエージはより強くなる。同様に、破壊引っ張りテストがパスすると、例えば、トランスデューサで測定される力が最低限より上で、かつ上限よりも下の場合には、金型の調整は行う必要がない。
【0086】
前に述べたように、自動化引っ張りテストアセンブリ300は、自動包装を行う前に割り当てられた縫合糸が装備された手術針毎に最小限の引っ張りテストを行うために使用される。縫合糸が装備された手術針の破壊テストは、割り当てられたN番目毎に行われる。破壊引っ張りテストを行う目的は正確な最大のスエージ引っ張りテスト値のために上流のスエージステーションにスエージ金型を設置するためである。これは、必要によって破壊テストであり、プログラム可能なテスト周期は、作動を制御するのに十分高いが、製品の無駄な消耗が大きくなり過ぎないように設定される。好適な実施例では、この周期は50番目毎であるが、75番目毎または100番目毎に設定することも出来る。
【0087】
破壊引っ張りテストの別の目的は、交換処理中に新しいスエージ金型のセットを設置するのに役立たせるためであって、この交換処理は、手術針区分け/スエージ装置(スエージ金型)を以前処理した一群と異なる大きさである場合に、新しい一群の手術針を処理するために準備する為に使用される。上記の非破壊引っ張りテストとは別に、引っ張りテスト装置は、スエージされた手術針の100%破壊テストのためにプログラムされ、この間、スエージアセンブリは作動して、縫合糸が装備された手術針を引っ張りテストステーションに送っている。上流のスエージアセンブリの金型調整システムは、各々のサイクルにおいて、トランスデューサロードセル335からの信号を受信して、すばやく正確なスエージ金型の調整を行う。
【0088】
破壊テスト引っ張り値は、システムのコンピュータ99に記録され、統計的なプロセスコントロール情報を計算するのに用いられ、この情報は、ディスプレのスクリーンを通して機械のオペレータに送られる。
【0089】
縫合糸が装備された手術針9の破壊引っ張りテストは、最小限の引っ張りテストに関して上記したように同様に行われる。しかし、根本的な相違は、手術針から縫合糸を引っ張り出すのに十分な固定された機械ストロークが、最小限の引っ張りテストの最小値である2から5オンスとは異なることである。
【0090】
図32(b)に示すように、空気圧シリンダ374とは反対側に位置する第二の空気圧シリンダ379のピストンロッド379aは、プログラムされて、図31に示す非可動位置から図32(b)に示す位置へのスライドフィンガ372eに対する固定ストロークを提供する。この結果、スライドフィンガ372eは破線で示す位置から実線で示す位置に垂直に移動することになる。さらに、スライドブロック372dに下向きの力が加わり、このスライドブロック372dは、スライドロッド372b,cによって、グリッパ325a,bと縫合糸255を有するスライドアセンブリ372を図32(b)に示すように”B”の矢印の方向に移動させる。シリンダ379に対する空気圧は、十分高く設定され、常に手術針9から縫合糸255を引き出す。このストロークは、静止しているブロック371の上部に突き当たっているスライドアセンブリ372の上部部分372jによって制限されている。
【0091】
破壊引っ張りテストを実施するのに必要な力は、上記のように圧電ロードセルトランスデューサによって測定される。もし、プロセスコントロールのアルゴリズム(図示せず)によって、トランスデューサのロードセルで測定した破壊引っ張りテストの力が、引っ張りテストの規定値の範囲より低い場合には、制御システムのコンピュータ90は適する制御信号を送り、縫合糸を、上流のスエージステーションの手術針にスエージする場合に加えるスエージ金型のストロークを増加させる。もしトランスデューサロードセルで測定した破壊引っ張りテストの力が、規定の範囲より高いと判断された場合は、制御システムのコンピュータ99は上流のスエージアセンブリに適する制御信号を送信し、固定されたスエージ金型を縫合糸から僅かに移動させて、縫合糸を手術針にスエージさせる時に加えるスエージ圧力を減じる。
【0092】
破壊引っ張りテストは、必然的に縫合糸255が手術針9から外れることになるので、手術針9は、再び、上記したように手術針ストリッパブレード385によって多軸グリッパ155の把握から外す。その次に、グリッパアーム325a,bがもとの位置に後退して、空気圧シリンダ374は、上向きの力を加えて、把握アセンブリ370とスライドブロックアセンブリ372を元の位置に復帰させて次の引っ張りテストの準備をする。
【0093】
自動包装装置
縫合糸の糸通し/スエージダイアル150に於ける手術針に縫合糸を装備するプロセスの間、回転式縫合糸巻き付け/包装タレット500で、同時に包装のプロセスが行われる。つまり、縫合糸巻き付け/包装タレット500は、図1に示す”B”の矢印の方向に対して前方に割り当てられるようになっているので、タレット500に位置する各々のツールネストは、続いて、その周囲に位置する多くのワークステーションに前進させられるようになっている。自動包装システムに関するさらに詳しい説明は、この特許と同じ譲受人に譲渡されこの特許の中で引用している併願の特許出願番号第181,626号(事件番号8925)にされている。
【0094】
回転式包装タレット500の前述の割当動作は、縫合糸の完璧な包装を行うために実施され、各々の動作は、プログラム制御の動作を通して相互に関連があり、各々のワークステーションでの滞留時間は、次のステップが、それに続くワークステーションで完了するために十分な時間がかけられるように計算される。このために、自動包装装置からのスムーズで連続的な製品の流れが可能で、高速度で効率的な製造サイクルが可能となる。
【0095】
縫合糸巻き付け/包装ダイアル
図36,37に示すように、回転式縫合糸巻き付け/包装タレット500は、円形のディスク形のダイアル514から構成されていて、この円形のディスク形ダイアルは、回転式包装タレット500の上部表面518の上に均等に間隔をとって円形の配置をされた複数のツールネスト516を有しており、各々のツールネストは、その周辺部から外側に放射状に伸展している。
【0096】
一般的に、図36に示すように、8つのツールネスト516が設けられていて、それぞれは、ダイアル514の周囲に45゜の間隔をとって配置されている。図37から39に詳細に示すように、各々のツールネスト516は、回転式ダイアル500のディスク形ダイアル514の上部表面518に固定されたハウジング520から構成され、ディスク要素514の周辺部524から外側に放射状に突出している部分522を有しており、ディスク要素は、平らな底面を有し射出成形されたプラスチックのトレイを支持する働きがあり、このプラスチックトレイは、以下で述べるように、手術針とそれに取り付けた縫合糸を包含する縫合糸の包装を形成するのに使われる。
【0097】
図37から図39(a)に示すように、各々のツールネスト516は、適当なファスナーによって、タレット500のダイアル514の周辺の外側リムつまり端部524に近接する上部タレット表面518に固定されたハウジングつまりブロック520を有している。各々のハウジング520は、水平に放射状に伸展している中央のボア526を包含しており、このボア526は、回転可能に軸支されているベアリング529a,529b上に支持されたシャフト528を有していて、このシャフトは、適する駆動源(以下で述べるように)に接続されている。ハウジング520の放射状方向に内側端部532に設置されたカムローラ530はカムプレートダイアル533に接するようになっているが、このカムプレートダイアル533はタレット500が回転している間、以下でもっと詳しく述べるようにな目的のためにダイアル表面518上を延展している。ハウジング520の放射状方向に外側の端部534には、縫合糸の包装を形成するための構成要素を支持する構造が備わっていて、この縫合糸の包装は、一般的に平らな射出成形されたトレイ420から構成されていて、その中に、例えば、図60に示すように、複数の手術針とそれに取り付けた縫合糸を保持する。図61に示すように応用したトレイ420カバーを有することもでき、これはこの特許出願(代理人事件番号ETH−849と確認されている)の譲受人に同様に譲渡されたタイトルが、「マルチストランドの縫合糸包装とカバーのかみ合わせ」である併願の特許出願に開示されているが、これに関する開示は、この特許でも引用されている。
【0098】
初めに、プラスチックの縫合糸トレイ420を設置するハウジング520の放射状に外部に伸びた構造は、一般的に長方形で丸い角をしていて垂直に延展したプレート要素536を包含しており、その外部の周辺部表面538は、カムの表面を形成して以下で述べるように縫合糸を巻き付ける目的を有し、プレート要素536は、一緒に回転する為に、シャフト528の放射状方向に外側の端部に取り付けられている。プレート540は、カムプレート要素536の前面の表面に設置されていて、このプレート540は、放射状に外側に面した垂直方向の支持表面またはプラットフォーム542を有しており、突出したガイドピン544を有しており、その上に、射出成形したプラスチックのトレイ420の位置決めをし設置するが、このプラスチックのトレイには、手術針とそれに取り付けた縫合糸が提供されるようになっている。縫合糸トレイ420を支持するカムプレート要素536とプレート540は相互に結合していて、相対的に回転しないようになっていて、両者は、ブロックまたはハウジング520を通して延展しているシャフト528の縦方向の水平な軸528aの周りを一緒に回転可能となっている。しかし、トレイ420を設置するプレート540は、共同するスライドガイド546によってカムプレート要素536に対して直線的に取り外し可能で、この共同するスライドガイド546は、これらの要素の間に位置している。これらのスライドガイド546は、図39(b)の拡大部分図で詳細に開示されていて、これらのスライドガイドは、対になるガイドレール546a,546bとして図示されており、一組の手術針の連続してトレイ420に挿入するのが容易になるが、このトレイ420は、ツールネスト516のプレート540の支持表面542から延展しているガイドピン544に設置されている。
【0099】
カムプレート要素536、例えば、そのカム表面538と支持プレート540の外側形状は、実質的に縫合糸トレイの外側形状に一致しているが、外側の直径は、後者よりも大きい。
【0100】
(1)一般的に、回転式縫合糸巻き付け/包装タレット500の周りに位置する連続したワークステーションの第一は、パッケージロードステーション400である。図5のステップ40に示すように、空の縫合糸トレイ420が、ツールネスト516上のプレート540の放射状に外側に面したプラットフォームつまり支持表面542に位置しており、ガイドピン544によってその上に保持されているが、そのガイドピン544はトレイ420の位置決め穴を通して伸びていて、回転ダイアル514の回転水平面に対して一般的に垂直な方向に置かれている。トレイ420を送る装置または機構(図示せず)の適するグリッパが空のトレイを連続したプレート540に供給して、その上にトレイ420を位置づけるために設けられている。グリッパは、スタックやトレイのような適する供給源から個々のトレイ420を確保して、ツールネスト516の連続して前方に割出したプラットフォーム540の各々に位置づける。また、グリッパ機構が無い場合には、トレイ420は、随意で、プラットフォーム540のガイドピン544の上に手動で位置づけられ、その結果、各々のトレイ420の背後の表面は平らで、表面が接している状態で支持表面つまりプラットフォームに接し、その支持表面にしっかりと設置される。
【0101】
つまり、パッケージロードワークステーション400で、プレート540上の支持表面つまりプラットフォーム542は、空の射出成形されたプラスチックトレイ420を受取り、回転ダイアル514によってトレイ分配機構と中心が一致するように割り当てられ、このトレイ分配機構に於て1個のトレイがトレイのスタックから把握されたり取り離されたりして、プラットフォーム542を中心が一致するように回転してプラットフォーム上を前進させられ、トレイの穴が、プラットフォーム542から突出しているガイドピン544に位置するようにする。その後、トレイ分配機構が後退して、その次のトレイを受け取る位置に着き、この次のトレイによって第一のトレイが回転ダイアル514によって次のワークステーションに割り当てられた時、それ以降のトレイが、回転ダイアル514に位置しているツールネスト516の次のプラットフォームに設置されることを可能にする。この時、プラットフォーム542を有する垂直に延展するプレート540と、プレート540が配置されたカムプレート536は、図37から39(b)に示すように、それらの端部が垂直に伸長するような方法で配置される。また、希望する場合には、トレイをプラットフォーム542に位置決めするこの操作は、手動で実施され、その結果、前述の操作構造が必要なくなる。
【0102】
空のトレイ420を支持プラットフォーム542に位置決めした分配機構が後退すると、回転ダイアル514は、割り当てられ、回転して、図36の”A”の矢印の方向に回転して前進させられる。
【0103】
(2)回転式縫合糸巻き付け/包装タレット500の周りに位置していて、オプションである連続するワークステーションの第二は、パッケージ探査ステーション450である。図40と41に示すように、パッケージまたはトレイ420の探査ワークステーション450は、適するセンサ551を有しているが、このセンサ551は、静止したブラケット構造552のアームに設けられていて、トレイ420が実際に、支持表面つまりプラットフォーム542に位置決めされており、トレイ420の穴を通して放射状に外側に伸びているガイドピン544によってその上に保持されていることを確認する。これは、図5のステップ43に示されている。特に、センサー551は、トレイ420が存在するかどうかに関する包装装置のための制御システム99とインターフェースが取られておりこの情報を提供するようになっていて、その情報に反応する包装装置によって、それに続く包装のステップが実施することを可能にする。
【0104】
つまり、この特別なワークステーションは、本質的にオプションで、回転ダイアル514の前面に位置したセンサ551を有していて、センサと中心線を一致させて割り当てられたトレイを設置する回転式タレットの上のプラットフォーム542において、センサは、トレイ420の存在と支持サポート542のガイドピン544の上の適当な支持を確認することが出来る。センサによって判断が装置の操作と駆動の構成要素(図示せず)に送信されると、割当てする回転ダイアル514は、その支持プラットフォーム542上のトレイを図5のステップ45に示すように、次のワークステーションに前進させる状態になる。
【0105】
包装ステーションへの針及び縫合糸の装填
(3)図36に示した矢印Aの方向に角度の割り出しが行われる第3のワークステーション600は、図36に示すように、回転式スエージダイアル150の多軸グリッパ155を利用して、特定の数の外科用針と取り付けられた縫合糸とを縫合用トレイ420に挿入する。この縫合用トレイ420は、縫合糸巻き付け/包装タレット(包装ダイアル)500により、多軸グリッパ155と対向した関係で割り出しされている。針は多軸グリッパ155から、適当なクランプ機構上に配置されるように供給される。該クランプ機構は、図面中の図60に示すような、中央部の底面の表面部にモールドされた持ち上がった部品等の、縫合用(包装)トレイ420と一体化された統合部分を構成する。より詳細な説明は、本発明と同一の譲受人に譲渡された係属中の米国特許出願第181,598号(事件番号8922)中でなされ、その内容はここで参照することにより本発明中に組み入れられる。
【0106】
一般に、板540と、ガイドピン544上の縫合用トレイ420に搭載されたその支持台とは、垂直方向に増加するように、例えば上方に間をおいて段階的に、摺動ガイド546の要素546a及び546b間、ひいてはカムプレート部材536と板540との間、の相対的変位に沿って割り出しが行われ、適当な数の針を多軸グリッパ155により縫合用トレイ420中の意図した配列位置に配置するのを確実にする。この針を供給する動作は、縫合用トレイの支持台542をその上に有する板540とカムプレート部材536との間での、プログラムにより制御された垂直方向に増加する変位を介して、それらの間で発生する相対的な摺動運動により容易となる。
【0107】
ワークステーション(包装ステーション)600へ針及び縫合糸を装填する際には、回転式据込みダイアル150の各多軸グリッパ155は、図面中の図60に示したように、縫合用トレイ420の中心部に形成された針クランプ機構に針を配置し留める。
【0108】
図42に示すように、空の縫合用トレイ420が主な縫合糸巻き付け/包装タレット(回転タレット)500のツールネスト516上に予め装着されている。該ツールネスト516には、8本の縫合糸が装備された針を空の縫合用トレイ420が受け入れることができるように段階的に増量しながら調節することのできるトレイ支持台516を有する板540を含む。一方、説明中の好ましい実施例につき、ここでは8本の針を供給できるように調整した縮小サイズの組織体に関する発明を説明したが、本発明では、1本あるいはその他の本数の針を用いた場合にも同等の効率で使用することができることを理解すべきである。
【0109】
図43乃至図44(b)に図示した空の縫合用トレイ420の表面には、8本の縫合糸が装備された外科用の針を順次配置して収容するためのクランプ機構を形成する、トレイの隆起部分の間の複数の溝がみられる。第一の縫合糸が装備された針を空の縫合用トレイ420に装填するために、図42に示すように、ツールネスト516をワークステーション600に対して割り出しする。それと同時に、以下に詳細に説明するように、回転スエージダイアル150が多軸グリッパ155をワークステーション600に対して割り出しする。次に、多軸グリッパ155を空の縫合用トレイ420の方向に伸ばし、縫合用トレイの底面表面に突出した部分419間に形成した8対の組の針受けノッチ419の第1の対418内に載置する。図44(b)に示すように、好ましい実施例においては、対とした各ノッチは、連続的に番号を付し、ほぼ0.25インチ(6.35mm)の間隔で設けられる。図43に示すように、装填された第一の針9は8番目の位置にある。図42及び図43乃至図44(b)に示すように、ツールネスト516の集合、従って空の縫合用トレイ420は、多軸グリッパ155の向きに対して縦方向からわずかに反時計向きに傾いており、湾曲した縫合糸が装備された針が、パッケージに形成されたノッチ内に正確に配置される。この傾きは、縦方向から約10゜乃至20゜であり、好ましくは16゜である。この傾きは、カム530とワークステーション600におけるカムダイアル板533上の角度を有する即ち傾斜の付いたカム面との間の接触により影響を受ける。この傾斜によるオフセットの結果、針はそれぞれ他の針に対してわずかにずれており、そこから垂れ下がっている縫合糸が互いに絡み合わないようになる。次に、制御系のコンピュータ制御により、ソレノイド455が押圧棒460を付勢し、多軸グリッパ155のプランジャを押圧し、上述の方法で把持していた縫合糸が装備された針9を解放する。
【0110】
図42及び図43乃至図44(b)並びに図45及び図46(a)に示したように、ワークステーション600にパッケージ持ち上げアセンブリ430が配置され、該パッケージ持ち上げアセンブリ430は空の縫合用トレイ420を指定して一時に1本ずつ8本のそれぞれの縫合糸が装備された針を受け入れる。
【0111】
図示したように、ツールネスト516には固定した本体機構520が含まれ、該本体機構520は回転シャフト528を含み、該回転シャフト528では、台状即ち支持表面542及び前述した機構を保持するパッケージトレイが装着される。大部分のタレットステーションでは、図36に示したようにこの場合は8個であるが、特に図37及び図39(a)に示すように、ツールネスト516を回転しない垂直位置に正確に維持することが必要となる。このように特に垂直向きに保つのは、集合したワークステーションの間に伸張した円形の静止したカムダイアル板533が、ダイアル514に装着されたツールネストのそれぞれに対して、カムローラ530bの長さ方向の中心線にまたがるように回転シャフト528上に装着されたカムローラ530a及び530bの形の2個のカムフォロワ530に接触しているからである。
【0112】
針挿入ワークステーションでの針の挿入に先立って、縫合用トレイ420を反時計方向に好ましくは16゜の角度で傾いた方向に回転するよう調整して、該縫合用トレイ420の針置き機構中で正しい列と向きに針を置く。このことは、図45及び図46(a)に示すように、基本的には次のような機能シーケンスに従ってツールネスト回転機構を動作させることにより達成される。
【0113】
図45はワークステーション(梱包ステーション)600に針と縫合糸とを装填する状態を示す立面図であり、割り出しタレット514を示す。該割り出しタレット514上にはツールネスト516が装着され、該ツールネスト516はトレイ保持板540から成り、該トレイ保持板540はトレイ支持表面即ちトレイ支持台542を含む。回転シャフト528は適宜なベアリング(即ち529a及び529b)内に装着され、必要な場合にはツールネスト516の容器520内で自由に回転できる。
【0114】
第一のワークステーションで上部にトレイを搭載し、針の供給を受けるように調整した特殊なツールネスト516が針と縫合糸の負荷を矢印Aの方向にパッケージワークステーションに挿入した時に、該ツールネスト516は傾け機構535に入り込む。2個のカムフォロワ530は、以下カムローラ530a及び530bと表記するが、図の左側の破線で示すように、静止カムダイアル板533の上面に沿って回転し、図46(a)の実線で示した位置に停止している割り出し機構535中に入り込む。
【0115】
通常はカムダイアル板533の上面と共面関係にある上面543を有する挿入子から成り、該カムダイアル板533中に形成した切り抜き部545を介して伸張しているトラック片541の最上部の位置は、静止カムダイアル板533の下側の対となる下部の表面545a及び545bに対して担持するように接触している肩部543a及び543bにより規定される。通常は、トラック片541は、適当なスプリング支持部材549に対して支持されている圧縮スプリングにより付勢され切り抜き部545中の上方にバイアスされている。この位置で、トラック片541の上面543は、カムダイアル板533の上面と同一面内にある。
【0116】
変位カム要素551はカムローラ530a,530bの上方の持ち上げられた位置に通常位置し、カムローラ530a,530bを割り出し機構535のワークステーション中に回転させることができるようにし、傾け機構が、図示の如く、休止即ち停止位置に部品からなんらの妨害も受けることなく動作できるようにする。
【0117】
適切に針を挿入するためにツールネスト516を回転即ち傾けるため、適宜なネジ555により、カムダイアル板533上に装着された板機構557に取り付けられた機構551の空気シリンダ553は、ピストン装置559のシリンダ棒559aを介してカム要素551を下方に変位せしめる。この下降運動は、(図示しない)適当な摺動装置により導かれる。変位するカム要素551の底部カム表面551aはカムローラ530bに対して下向きの力を及ぼし、該カムローラ530bは今度はトラック片541に、スプリング547を押圧しながら、カムダイアル板533に設けられた切り抜き545内で、下向きの力を及ぼし、それによりシャフト528をツールネスト516の容器520内で軸528aの回りに反時計方向に回転させる。この下降運動は、変位するカム要素551の上面部551bが、カムローラ530bの下降変位に等しい量だけ上方に変位した他のカムローラ530aに接触するまで続けられ、図45に示すように、システムは行程の最後に達して空気シリンダ553がその位置に維持される。この運動により、カムローラ530a及び530bが固定されたシャフト528の反時計方向、好ましくは16゜の傾き角の回転運動、更には、支持表面542及びシャフト528の反対側の端部に装着されたトレイの回転運動が惹起される。
【0118】
針の挿入動作が終了した後、この一連の動作は反転して、空気シリンダが圧縮空気を受けてカム要素551を上昇させる。その結果、スプリング547によりトラック片541が上方にバイアスされ、その上面543がカムローラ530bに押圧され、シャフト528が時計方向に回転される。この動作は、肩部543a、543bがカムダイアル板533の底部で静止表面545a、545bに接触し、それによりこの回転運動が止められるまで継続する。このシャフト528の時計方向の回転により、カムローラ530aが、それがこの時点でカムダイアル平面533の上面と同一面内にあるトラック片541の上面543に接触するまで下降運動する。ここで、1個の適当なスイッチ、例えば(図示しない)近接スイッチによりこの配列の全て機械部品を図45の元々の位置に戻し、ダイアル514が次の動作サイクルのためにツールネストを割り出す。図46(a)は、道具カムダイアル板533上を右方向に回転するカムローラ530a,530b及びこのワークステーションから変位したシャフト528のダッシュを付した線の表現を表す。
【0119】
この局面では、製品の回転による傾いた位置付けをもたらす機構、本出願においては、カムローラ530a及び530bに接触する変位するカム要素551上のカム表面551a,551b間の平行なオフセット距離による10゜ないし30゜、好ましくは16゜内での角度を介するような、軸528の回転および支持板536及び台542によりその上に装着されたパッケージあるいはトレイの傾きを提供する。
【0120】
図46(b)に上述の実施例に類似しているが、傾いた配列の個々の構成部品が一体のモジュール型のユニットに結びついている、その他の実施例の構成を示す。
【0121】
持ち上げアセンブリ430のシャフト446は、図43に示すように、上述の如く、多軸グリッパ155からの8本の針を順次受け入れるために、本質的には垂直方向に、しかしわずかに(約11゜)傾けて0.25インチ(6.35mm)だけ板540を持ち上げる。本実施例においては、引っ張り試験ステーション300からほぼ60本/分の割合で縫合糸が装備された針を供給するスエージダイアル150の回転は、縫合用トレイ420を最大の生産割合まで装着する板540の垂直方向の増加に同期している。例えば、空の縫合用トレイ420中に、上述の如く「8」と番号のつけられた組み合わされたノッチに第一の縫合糸が装備された針9を挿入した後、持ち上げ器シャフト446が板540を垂直方向に0.25インチ(6.35mm)だけ持ち上げ、次の縫合糸が装備された針9を「7」と番号のつけられた対のノッチ418に配置する。ツールネスト板540の位置が合わされると同時に、回転スエージダイアル150が第二の縫合糸が装備された針を握持している次の多軸グリッパ155を割り出し、縫合用トレイ420の第二の位置(ノッチ「7」)に次の針を挿入する。この行程が8回行われ、8本の縫合糸が装備された外科用針を含む縮小サイズのオーガナイザパッケージを満たす。該パッケージに第8番目の針が挿入された後に、持ち上げ器アセンブリ430は、ニューマテックエアシリンダ(空気シリンダ)(図示せず)のような従来からの手段を用いて持ち上げ器シャフト446を元に戻す。かくして、8本の縫合糸が装備された針を装備した縫合用トレイ420はツールネスト516中の初期位置にあり、引き続くワークステーションでの更なる取り扱いに備えている。
【0122】
必要な数の、例えば8本の、針を縫合用トレイ420中に置いたとき、針をトレイ止め動作に移すための多軸グリッパ155と回転ダイアル514とは次のワークステーションに割り出しし、一方、次のトレイを先行した縫合用トレイ420と同様に針と取り付けられた縫合糸とを順に備えることができるように、針を分配するユニットの前に割り出して配置しても良い。
【0123】
針検出ステーション
(4)回転縫合糸巻き取り及び包装ダイアルの付近に置かれた連続するワークステーションの第4の選択肢は、針検出ワークステーション475であり、多軸グリッパ155により上述のようにして縫合用トレイ420に導入された針と縫合糸の存在の有無と位置の適正さを検証するために備えられたものである。図47に示すように、静止梁ユニット561からなる針検出器ユニット560は、その前に割り出され針を満たした縫合用トレイ420を装着した台542に対向して位置するように調整され、台542の向きに軸方向に進んで、容器564上にその上を動けるように搭載され制御システム99と連結された複数のセンサ562が、先行するワークステーション600で多軸グリッパ155により適正な数の外科用針が縫合用トレイ420の適当なアレイ中に導入され留められたかを確かめることができるようにする。針センサ562が制御系99に対して縫合用トレイ420中に外科用針が必要な数留められていることを検証すると同時に、センサ562及び容器564は台542上の縫合用トレイ420から離れて引っ込み、縫合糸巻及び包装タレット500がツールネスト516を次のワークステーションのために前方に割り出しするのを可能にする。
【0124】
縫合糸巻き取りステーション
(5)縫合糸巻き取りワークステーション550は、それに対して縫合用トレイ420を割り出すように調整するのであるが、縫合糸巻き取り装置570を備え、該縫合糸巻き取り装置570により、針から外側に垂れ下がり縫合用トレイ420から下側に垂れ下がっている縫合糸を縫合用トレイ420の範囲に巻き込む、また、特に、図60に示し、かつ図48(a),48(b),49(a)及び49(b)に示す周辺チャンネルを備えている。下側に緩やかに垂れ下がっている各針から伸びた縫合糸は、以下に説明するように、このワークステーションで縫合用トレイ420を支持しているツールネスト516の下側に置かれた静止真空装置又はユニット572により張力を掛けられるように置かれており、それにより縫合糸は張力を掛けられ引き締まった織糸に束ねられる。その操作手順は、巻き取り装置570の動作の局面に向けられた図48(a)乃至図49(a)に関して以下に詳細により拡張して説明する。
【0125】
このワークステーションで台542上の針と縫合糸を満たした縫合用トレイ420を搭載したツールネストのカム板部材536は、装置570の針配列576上に置かれたカムフォロワ部品574によりカム表面538に沿って接触するように調整される。装置570は縫合用トレイ420の周辺チャンネルへ縫合糸を導き巻き取るために用いられる。針配列576には、空気の作用で付勢できて縫合用トレイ420に近づき又は離れる運動のために長さ方向に往復運動できる中央ピストン580を有する静止シリンダ578が含まれる。カムフォロワ部品574は、図48(a)乃至図49(a)及び図49(b)の動作説明に関して示しまた説明したように、関節式に連結されたローラ574a及び574bを有し、該ローラ574a及び574bはカム板部材536の周辺カム面538に接触し、縫合用トレイ420を装着する支持板540と共に、板536,540及び縫合用トレイ420の面に対して垂直に伸びた水平方向の中心軸528aの回りを軸528がコンピュータ制御されて回転することにより回転し、縫合用トレイ420の周辺チャンネル中に縫合糸を巻き取るのを容易にする。
【0126】
図60に示した縫合用トレイ420の構成を更に特別に説明すると、それは上述の如く本質的に針と縫合糸とを含んだ縫合用トレイであって、取り付けられたカバーと結びついて、上述の継続中の特許出願(整理番号ETH−849)の多織糸縫合糸パッケージの部品の構成要素である。その基本的な構造上の特徴を述べると、縫合用トレイ420は、丸められた角582中に伸びた一般に方形形状の平坦な基部580を有している。基部580の回りに伸びて直立した壁584があり、その内側に空間をおいて平行にもう1枚の直立した壁586があり、その両者間に周辺チャンネル機構588を形成している。内側の壁586から外側にチャンネル機構588上に伸びて複数の隣接して配列された本質的に弾性的な保持指590があり、該保持指590は片側が支持されてその内壁の上端からチャンネル機構588上の道程の大部分まで伸び、該チャンネルから縫合糸が持ち上がるのを防止している。該チャンネルの長手に沿って保持指590の列中に形成された空隙592が、それは縫合用トレイ420の2個の矩形辺間の接合点若しくは角に近接しているのが好ましいが、図60に示すように、チャンネル機構588から各縫合糸の端部が出るのを可能にしている。
【0127】
内壁586内の縫合用トレイ420の基部580の中央領域には、縫合糸針をそこに把持するのを可能にする複数の空間を隔てて離れた空隙を提供する統合機構が含まれ、該統合機構により、上に明快に図面に示し詳細に説明したように、縫合用トレイ420中に縫合糸針を「留め」、かつ各針にそれぞれ関係する縫合糸の一端をそこに取り付け、即ちスエージする。
【0128】
縫合糸を縫合用トレイ420中に巻き取るための針配列576の部品の機能を図48(a)乃至図49(a)に関し更に拡張して詳細に説明する。図48(a乃至図49(a)は、真空ユニット572、縫合糸束をピンと張り張力を掛けるためにそれと共に動作することのできる旋回できるレバー、及び軸528aの回りをシャフト528が回転することによりその支持台542により縫合糸トレイ420が回転されるときに、巻き取り動作中チャンネル中に縫合糸を供給するために、縫合糸用トレイ420の弾性指590と協働する針配列576を更に特別に示している。
【0129】
図50及び51に示したように、巻き取りステーションに隣接し、針配列576上に伸張して、トレイ弾性装置601が配置され、該トレイ弾性装置601は、静止表面に固定されたその上向き脚604を有するL型針602と、回転ダイアル514及びその上のダイアルカム板533上に水平方向に伸張し、容器520中に伸びているシャフト528の内側端部と適当な駆動配列608を介して動作できるように接続されている頂部606とを備えている。シャフト610が、静止梁602の脚604を通って伸張し、縫合糸巻き取り動作の開始時に制御手段99により空気又は電気により縫合用トレイ420の方向に軸方向に変位し、外向きの縫合用トレイ420の表面に接触している拘束板612が少なくともその中心部と動作的にかみ合うようになり、縫合用トレイ22が縫合糸巻き取りシーケンス中に台542上で装着位置から外側に排出されてしまわないようにし、縫合糸が、束ねた縫合糸の織糸に加わる張力によりそれぞれの針から引き抜かれてしまわないようにする。拘束板612と縫合用トレイ420の相互のかみ合い及びシャフト528に対して付加された回転により、拘束配列の梁602の脚部材604のシャフト610がシャフト528の回転と共に回転させられる。巻き取り処理が完了すると同時に、制御システム99は、拘束板612を縫合用トレイ420からはなして動作できない位置に移動させ、図51の矢印Aの方向に回転ダイアル514が進むことによって、ツールネスト516上で更に他のワークステーションに縫合用トレイ420を割り出しする事ができるようにする。
【0130】
図48(a)に示すように、回転ダイアル514は、台542に取り付けられた縫合用トレイ420と共に縫合糸巻き取りワークステーションにちょうど割り出された。この位置で、縫合糸の束、本実施例では縫合用トレイに留められた外科用針の1本にそれぞれ取り付けられた8本の縫合糸の束が、縫合用トレイから下方に垂れ下がり、内部にV状部分573を持ち、そこは真空とされ縫合糸に張力を及ぼしてそれらを集めて伸ばし束ねられた織糸とする真空集め装置572中にはいる。真空は、排気ポート573aから吸引された真空により作られ、該排気ポート573aは適当な排気口573bを介してこの「V」型に空気流を作り出す。縫合糸束を集めることは図6のステップ61に示されている。同時に、図48(a)乃至図49(a)に示したように、台542及びカム板部材536を支持している縫合用トレイ全体が、図50及び図51に構成を示すように、プログラマブルサーボモータ613によるシャフト528の動作に応じて矢印B方向に軸528aの周りを回るようにされている。
【0131】
図48(a)に示すように、縫合糸巻き取りステーションに縫合用トレイを移動させたタレットの割り出しが完了し、この動きは縫合糸巻き取り機能の準備で休止した。
【0132】
図36に示すようにタレット500の縫合糸巻き取りワークステーションには、パッケージを回転させ縫合糸巻き取り動作を完成させるための機構が含まれる。これは、図52乃至図54及び図50に示すように、モータ化した駆動機構により成し遂げられる。図50に示したように、主回転ダイアル514はその上にツールネスト516を有し該ツールネスト516には容器520中の適当なベアリング529a,529b中に搭載されたシャフト528を含む。
【0133】
巻き取り機械が次の縫合糸巻き取りサイクルに対して割り出される時、ツールネスト516は、図52に示すように、矢印Cで示される回転ステーション680に移動する。カムローラ530a及び530bは静止カムダイアル板533に設けられた空隙682を横切り、駆動ローラー690に形成された対向する並行表面686,688により形成され、その後者は、カムダイアル板533に設けられた切り抜きにより生成される空隙682に部分的に伸張する。溝684の低い表面は、通常は、ローラー530a及び530bをその中央にあることを可能にするカムダイアル板533の上面と実質的に同一平面上にあり、軸方向に配列されている。この中央に置く動作は、縫合糸巻き取りワークステーションのダイアル514の休止位置で生じ、そこでシャフト528の長さ方向の中心線528aが駆動ローラ690の中心線と一致する。駆動ローラ690は、駆動ローラ694からローラ690,694を作用的に相互に接続するように駆動ローラ690の方に伸張するタイミングベルト692を駆動するサーボモータ613により回転することができるように適当なベアリングに搭載されている。
【0134】
図48(a)に示すように、縫合糸巻き取りステーションで巻き取りサイクルが始まると、サーボモータ613は駆動モータ694を駆動し、ついで駆動モータ694がタイミングベルト692を介して駆動ローラ690を駆動する。巻き取り動作の終了時には、駆動ローラ690は停止して水平方向の方位を溝684により仮定されるようにし、該溝に対向する表面はカムダイアル板533の上面と同一面で同じ空間に広がっている。次に、ダイアル514が矢印Dの方向に割り出しし、カムローラ530a及び530bを駆動ローラ690の溝684から道具カム板533の上面に進めて、それにより回転に対して安定な垂直方向のトレイの向きに支持板とトレイを固着する。(図示しない)近接スイッチのような適当なスイッチが、ダイアル514を前方に割り出しする前に駆動ローラ690が水平方向の溝の向きにあることを確実にし、それにより部品に損傷を与える可能性のある部品間の機械的干渉を防止する。ローラ690と694は適当なスプロケット車であって良いし、タイミングベルト692はスプロケットベルト又は鎖であって良い。
【0135】
それに固定されたツールネスト516と、有効に、支持台542及びその中心回転軸528aの回りに縫合用トレイ420のためのカム板536とを有するシャフト528を回転させるプログラム可能なサーボメータ613が矢印Bの方向に初期の反時計方向の回転を完了し、それにより図の平面を覗き込んだときに縫合糸トレイから観察者の方向へ突き出るピン575の回りを縫合糸の束が包む。この回転により縫合糸の束が部分的に真空集め装置572から引き出され、このことが縫合糸の束に所定の張力を加えて、縫合糸の束を真っ直ぐにし、個々の織糸あるいは縫合糸を並行にきつく絞った集団に直す。静止板に搭載された巻き取り針アセンブリ576が、それがタレットの割り出し中の時のシリンダ578中の引っ込んだ位置で示されている。
【0136】
図48(b)に巻き取り動作の引き続く段階が示され、そこでは縫合糸配置アーム577が付勢されて時計方向に回転し、ローラ577aが縫合糸の束を圧迫するようにし、それにより2個の機能を与える。
即ち、(a)縫合糸の束の長さがピン575及び真空装置572の間で増加し、付加された縫合糸の長さが真空装置から引き出され、縫合糸の束をより絞られたよりきついものとする。
(b)更に、それにより縫合糸の束が右の方向に変位し、指あるいは脚579a及び579bを有する巻き取り針579が針配列の現在の拡張した位置で縫合糸の束をまたぐことができ、縫合糸の束の織糸が締め付けられずまた針の脚579a,579bの外側に落ちることがないことの合理的な保証を持って(図の面に垂直に図方向の動きにおいて)トレイチャンネル588の床の上に下ろすことができる。
【0137】
図48(b)はまた、針ガイドローラ574a,574bがツールネストの周辺カム表面538に接触するまで空気シリンダ581の伸張により縫合用トレイ420方向に伸びた巻き取り針アセンブリ576を示している。このステップは図6のステップ67として示してある。空気シリンダ581は、巻き取りのために縫合用トレイ420が回転している間ローラ574a,574bに対して力を維持して、ローラ574a,574bが針ヘッド579及び摺動子583を振動させるときにスプリングとしての方法で動作する。摺動子583は静止摺動子ホルダ585内で振動する。
【0138】
図49(a)は、縫合糸の巻き取りを実行するために支持表面542上を縫合用トレイを回転させ始める状態を示す。空気シリンダは、摺動子583及びピボットピン587を介してローラ574a,574bに一定の力を及ぼす。ローラアセンブリに搭載された針579はこの動作により縫合糸トラックに対して90゜に維持される。図49(b)の拡大した円内の詳細図は、弾性的縫合糸保持トレイ指590の下に配置された後の縫合糸の束を開示している。この図はまた、針579が、縫合糸の束をトレイ指の下に導きその束を縫合用トレイ420の周辺チャンネル588に案内するときに、トレイ指の下をそれらを持ち上げあるいは下に下げながら漸次進行する様子を示している。この巻き取りが行われるときに、図6にステップ70で示したように、真空装置572は、縫合糸の束をそこから引き抜くときに一定の本質的には穏やかな張力を縫合糸の束に維持し、この動作は、真空装置から引き抜かれた縫合糸の束の終端が針579により周辺縫合糸トレイチャンネル588の弾性トレイ指590の下に完全に挿入されるまで継続する。この巻き取りサイクルの最終点において、縫合用トレイを搭載するツールネスト516は、図60に示すように、回転して縫合糸チャンネル窓即ち空隙592に針を配置し、そこで針579が縫合用トレイから上方に持ち上げられ空気シリンダが針アセンブリ、即ち後者を搭載したピストン棒を図48(a)に示した位置に引き込ませる。その中に留めた針とチャンネル588に巻かれた縫合糸とを有する縫合用トレイを搭載したツールネストの回転は、針の置き場が下方に伸びた針先と共に垂直になるまで反時計方向に継続する。回転円盤514は、そこで次のサイクルのために、要するに次のトレイを受け入れて巻き取るために割り出される。
【0139】
前述の縫合糸巻き取り動作のシーケンスの間、前述したように、拘束装置601が、断続的に縫合用トレイ420と接触して、縫合用トレイ420とその中の収納物を縫合用トレイ420が装着された支持台542から排出されるのを防止し、また、縫合糸が針から引き抜かれてしまうのを防止する。拘束装置601は、縫合糸巻き取り処理の完成と同時に縫合用トレイ420から引っ込み、回転タレット510が引き続いて前方割り出しのための回転をするのを可能とする。更に、その中に配置されたカムローラ(駆動部材)530aとカムフォロワ530は水平位置に戻り、カムフォロワ530は溝684を離れ、次のサイクルのためにダイアル510が割り出しするときに機械的な干渉を受けずにカム板533の頂部に再び入ることができる。
【0140】
(6)上述した図1の選択的ワークステーション625で、縫合用トレイ(パッケージトレイ)420及びその内容物が外部から目で見えるように曝されていて、縫合糸のどれかがチャンネルあるいはトレイの外部に伸びているか否か及び針がトレイ中に適当に留められそれぞれの縫合糸が取り付けられているか否かを観察者あるいはビデオカメラで確認するのに便利である。この選択的ステップは図6のステップ73に示されている。
【0141】
(7)カバーを設け、縫合用トレイ420を先行の選択的な検査のワークステーションからそれに対して割り出しするワークステーション650を図1に示すように取り付けるとき、図55乃至図57に示したように縫合用トレイ420にカバーを取り付けるために、及び図61に示したように縫合糸パッケージを作り出すためにプレス用ダイ機構を組み入れたカバー設置装置620が配置される。
カバーを縫合用トレイ(パッケージトレイ)に取り付ける行程は図6のステップ77及び80に示される。
【0142】
回転タレットの周辺に近接した適当な固定支持体上に本質的に装着される装置620には、ピボットによりそこに装着され、カバー供給ホッパアの底部の端部630あるいは投下装置632に面した垂直位置と、このワークステーションに割り出された台542上に装着されたトレイに面している水平位置との間の動きに対して水平ピボット軸628の回りに関節式に連結できるピボットアーム機構626を含む直立した枠組み624が含まれる。説明の目的のみに、図55にピボットアーム622の水平及び垂直位置を二方向矢印Cに沿って旋回できるものとして示した。カバープレスダイ623がピボットアーム626の外側端即ち自由端に、ホッパー632から引っ込んだときにカバーとかみ合い保持するための複数の抵抗力のある真空カップと共に装着される。
【0143】
その中にプレスダイ623を備えたピボットアーム機構626は、直立したときには、トレイカバーとかみ合いかつトレイカバーを引っ込めるよう調整されており、該トレイカバーはトレイの形状に一致した大きさをしており、ワークステーションに針と巻き付けられた縫合糸とが納められたトレイが存在するときは、その外側の自由端にプレスダイ623とその上に配置したカバーとを備えたピボットアーム622は、図55に示すように、支持台542上のトレイと共に水平方向の軸方向の直線上を揺動する。空気圧装置のような適当な付勢手段により、プレスダイ623を備えたアーム622が、カバーをトレイ上に配置するために台542上のトレイ方向に伸張してトレイと接触する。プレスダイ623には、図57に示すように、以下に説明するようにカバーをトレイに固定するための適当な表面構造が含まれる。
【0144】
トレイカバー651は、基本的には平板なカバーであり、板紙あるいは類似の材料に刻印でき、図61に示すように、プレスダイ623により縫合用トレイ420に締め付けるように設けることができる。トレイカバー651の外形は前述の如く縫合用トレイ420の外周の大きさとほぼ同一の広がりを有し、台542上に直立したガイドピン544と位置があった開口652をも有している。
【0145】
この結果、トレイカバー651に面したプレスダイ623の表面には、縫合用トレイ420上に重ねられたトレイカバー651の平坦表面にほぼ等しい第一の表面部638と、好ましくは表面638の回りの3側に設けられた3本の突出した柱634が含まれ、また図62に拡大したスケールで示すように、柱634は縫合用トレイ420の凹所654上に存するタブ653とかみ合い、それにより予め切り込まれたタブ653を3箇所の角に沿って変位させ、各凹所654中の下向きにV型に押圧されたラッチタブを形成し、その特定の位置の折り込まれたタブ656の離れた角で凹所654上に部分的に伸びる縫合用トレイ420の水平方向の壁構造658の下でかみ合い、それにより3カ所で縫合用トレイ420の上面とトレイカバー651とが協働的にかみ合ってラッチされる。
【0146】
同時に、プレスダイ623の表面638の第二の持ち上がったダイ表面部分660が、図60に示すように、縫合用トレイ420の適当な持ち上がった壁構造664により規定された表面領域662にかみ合う。ダイ表面部分660と壁構造664とはそこに沿って周辺の互いに協働する剪断エッジを形成し、部分668を領域662に従ってトレイカバー651から切り放す。第二のダイ表面部分660は、分離したカバー部分668を下方に縫合用トレイ420のその領域662中に押圧し、トレイカバー651の残りの構造部と切り放してそこに確保する。分離した部分668は、図60及び62に示すように壁664に形成された1個以上のリブ671により縫合用トレイ420内の凹所に永久的に保持され、縫合用トレイ420からトレイカバー651を順次取り外すと同時にトレイ中に残留する製品識別ラベルを形成する。
【0147】
(8)順次のワークステーションに対して縫合糸巻き付け/包装タレット(機械)500の回転ダイアル514の割り出しされた前方向の回転に応じて、図61に示すように、針と縫合糸から成り縫合用トレイ420と取り付けられたトレイカバー651とを含む縫合糸パッケージが台542上で、図58(a)乃至58(b)に示され図7のステップ83に示されるように、パッケージ取り除きユニット670と共に整列されている。図58(a)において、ピボットアーム構造673は水平及び垂直の動作位置の両者で示され、二方向の矢印Dに沿って旋回可能である。適当なグリッパ926がピボットアーム構造673に搭載されており、ピボットアーム構造673は静止フレーム674に軸支されており、カバー設置装置620の枠組み624に構造上やや類似している。これらのグリッパ926は水平方向に旋回可能であり、図58(a)に示すように、縫合糸パッケージとのかみ合いを把持するため空気圧で操作されるラム682の結果としてアーム673から外側に伸張する。ラム682とグリッパ926とはそこでその支持表面即ち台542及びそれに装着されたピンから縫合糸パッケージを引っ込めて動作する。
【0148】
完成したパッケージを取り外すに先立って、エラービットフラグに関するチェックがなされる。このエラービットフラグは非破壊縫合糸引っ張り検査中にセットされ、縫合糸引っ張り試験が失敗したかどうかによる。同様に、針検出ステーション475においては、パッケージが適正な量の針と縫合糸のアセンブリを含んでいないことを示す拒否ビットが設定されあるいは設定されない。従って、もし拒否されたパッケージを示して拒否ビットが設定されていると判定されると、制御装置99は取り外すパッケージのグリッパ(指)926にパッケージ上にその把手を解放し、図7のステップ89に示すように、当該パッケージを拒絶容器に落とすように指令する。
【0149】
そこで、締め付けた縫合糸パッケージと共にグリッパ926は、図58(a)及び58(b)並びに図7のステップ87に示したように、縫合糸パッケージを投下装置680に付勢する空気シリンダ682の上方への押圧動作を介して完成された多量の縫合糸パッケージを受け入れるためのホッパ即ち投下装置680の底部678の開口676と直線をなす垂直方向に上方に旋回するように調整される。投下装置の底部678には、保持縁684が含まれ、投下装置から縫合糸パッケージが下に落下するのを防止している。引き続いて、付勢ラム682とグリッパ926は空気圧でアーム機構673内に引きこもり、該アーム機構673はその水平位置に対して旋回して次の完成した縫合糸パッケージを受け入れる。この代わりに、この特別な基本的に選択的な支持表面から完成した縫合糸パッケージを取り除くための機構は、所望の場合には、除去でき、人手による縫合糸パッケージ除去操作に置き換えることができる。
【0150】
投下装置680から、縫合糸パッケージは、例えば滅菌処理、追加的二重包装等の追加的処理のための(図示しない)更に別の機構あるいは人手による搬送の中間の段階で除去してもよい。
【0151】
本発明はその好ましい実施例に付き特定的に示し説明してきたが、当業者による形及び詳細における前述の及び他の変更が本発明の精神と範囲から離れることなくなされうるが、これらは添付の特許請求の範囲のみにより制限されるべきである。
【0152】
次に本発明の実施態様について説明する。
A. 縫合糸受取口を有する外科手術用の針に縫合糸を付け、縫合糸を付けられた前記針をパッケージトレイの中で梱包する自動パッケージ装置であって、
後続のワークステーションへ自動的にフィードするために、複数の針をソートし、各針の方向付けをする手段を有する第1のワークステーションと、
不特定の長さの縫合糸材料を一定の長さに自動的にカットする手段と、前記縫合糸受取口を前記縫合糸の自由端を取り巻くようにして閉じて前記縫合糸を前記受取口に固定して前記針を自動的にスエージし、針−縫合糸アッセンブリを形成する手段を有する第2のワークステーションと、
前記第2のワークステーションに同期してパッケージトレイの中で前記針−縫合糸アッセンブリのうち、少なくとも1つを順次受け取る手段と、自動的に前記縫合糸を前記パッケージトレイに巻回する手段とを含む針パッケージステーションと、
前記第1のワークステーションから供給された個々の方向付けされた針を順次受け取って、この針の各々を針−縫合糸アッセンブリを形成するために前記第1のワークステーションから前記第2のワークステーションに転送するとともに、前記針−縫合糸アッセンブリを前記第2のワークステーションから前記第1の針パッケージステーションに割り当てる第1の割り当て手段とを具備し、
ソートされていない針と不特定の長さの縫合糸材料とから複数の方向付けられた針−縫合糸アッセンブリを形成し、これら針−縫合糸アッセンブリを整然と取り外すことが容易になるように、前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイ内に位置させた自動パッケージ装置。
1.実施態様Aに記載の自動パッケージ装置であって、前記ソートする第1の手段は、
(a)第1の搬送手段の上に所定の量の針をランダムに置く取り込み手段と、
(b)前記第1の搬送手段上に置かれた前記針の画像を得る第1の手段であって、この第1の手段は前記画像をディジタル信号に変換するディジタル手段を有する前記第1の手段と、
(c)前記第1の搬送手段上にランダムに置かれた針に関する位置と方向のデータを得るために前記ディジタルデータを処理するコンピュータ制御手段と、
(d)前記第1の搬送手段から前記ランダムに位置された針を除去し、その搬送のために第2の搬送手段の上に位置させる転送手段とを具備し、
前記転送手段は前記選択された針の各々をその各々の位置と方向データに基づいて捕捉する。
【0153】
2.実施態様Aに記載の自動パッケージ装置であって、前記第2のワークステーションは、
(a)少なくとも1つの縦方向のガイド部材を有し、このガイド部材に平行な引っ張り軸を規定する引っ張りフレームと、
(b)引っ張ってカットするために前記引っ張り軸へフレキシブルな不特定の長さの縫合糸ストランドを供給する手段と、
(c)前記不特定の長さの縫合糸ストランドをつかみ前記引っ張り軸に沿って引っ張る第1および第2のグリップ手段であって、前記第1のグリップ手段は前記少なくとも1つの縦方向のガイド部材上で往復運動をするようになっている前記第1および第2のグリップ手段と、
(d)前記第1の引っ張り手段が前記不特定の長さの縫合糸ストランドを前記カット手段を越えて所定の位置にある挿入領域まで引っ張っている間に、前記引っ張り軸に沿ってスタート位置と前記カット手段の位置とを往復運動をする前記第2の手段とを具備し、
前記不特定の長さの縫合ストランドは前記針の前記縫合糸受入口の中に挿入され前記第2のグリップ手段が前記スタート位置で前記不特定の長さの縫合糸ストランドをグリップした後、前記カット手段によって所定の長さにカットされる。
【0154】
3.実施態様Aまたは実施態様項1に記載の自動パッケージ装置であって、前記スエージする手段は、
(a)第1と第2のスエージダイ手段であって、前記第1のスエージダイ手段は端部を有し、スエージダイ開口の部分を規定しており、前記第2のスエージダイ手段は端部を有し前記スエージダイ開口の別の部分を規定し、前記第2のスエージダイ手段は前記第1の固定スエージダイ手段に向かったり離れたりする往復運動可能であり、前記第2のスエージダイ手段の前記端部は前記針の縫合糸受入口を受ける前記スエージダイ開口を形成するために前記第1のスエージダイ手段の前記端部の隣りに位置されている前記第1と第2のスエージダイ手段と、
(b)前記スエージダイ開口内の前記針を受け取るのに先行して前記第1のスエージダイ手段から水平方向に離れるように前記第2のスエージダイ手段を移動させ、さらに、間に置かれた前記針の縫合糸受入口をグリップするために前記第1のスエージダイ手段に向かって前記第2のスエージダイ手段を移動させる手段であって、この手段はさらに、前記不特定の長さの縫合糸の前記自由端の周りで前記針の前記縫合糸受入口のスエージを達成するために前記第1のスエージ手段に向かって前記第2のスエージダイ手段をドライブするのに十分な力を供給する手段を有する。
4.実施態様Aまたは実施態様項1に記載の自動パッケージ装置であって、前記針−縫合糸アッセンブリの少なくても1つを順次受け取る手段は、
(a)前記パッケージトレイをサポートするパッケージトレイサポート手段と
(b)前記パッケージトレイへの前記針−縫合糸アッセンブリの順次割り当てに関連した増加動作で前記パッケージトレイサポート手段とその上でサポートされる前記パッケージトレイとを順次位置合わせする手段とを有し、
前記第1の割り当て手段は、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アッセンブリがくるように前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイに転送する。
【0155】
5.実施態様Aに記載の自動パッケージ装置であって、前記第1の割り当て手段は第1の回転タレットを有し、前記第1と第2のワークステーションは前記第1の回転タレットの周囲に静止して間隔があけられており、前記自動パッケージ装置はさらに、第2の割り当て手段を有し、この手段は第2の回転タレットを有し、このタレットは、前記少なくとも1つの針−縫合糸アッセンブリを有する前記パッケージトレイを前記針パッケージステーションから、前記パッケージトレイに前記縫合糸を自動的に巻回する前記手段を含む第3のワークステーションに割り付ける。
6.実施態様項5に記載の自動パッケージ装置であって、前記第2のワークステーションは、さらに、
(a)少なくとも1つの縦方向のガイド部材を有し、このガイド部材に平行な引っ張り軸を規定する引っ張りフレームと、
(b)引っ張ってカットするために前記引っ張り軸へフレキシブルな不特定の長さの縫合糸ストランドを供給する手段と、
(c)前記不特定の長さの縫合糸ストランドをつかみ前記引っ張り軸に沿って引っ張る第1および第2のグリップ手段であって、前記第1のグリップ手段は前記少なくとも1つの縦方向のガイド部材上に往復運動をするようになっている前記第1および第2のグリップ手段と、
(d)前記第1の引っ張り手段が前記不特定の長さの縫合糸ストランドを前記カット手段を越えて所定の位置に位置した挿入領域まで長いストロークで引っ張っている間に、前記引っ張り軸に沿ってスタート位置と前記カット手段の位置とを往復運動をする前記第2の手段とを具備し、
前記不特定の長さの縫合ストランドは前記針の前記縫合糸受入口の中に挿入され、前記第2のグリップ手段が前記スタート位置で前記不特定の長さの縫合糸ストランドをグリップした後前記カット手段によって所定の長さにカットされる。
【0156】
7.実施態様項5に記載の自動パッケージ装置であって、前記スエージする手段は、
(a)第1と第2のスエージダイ手段であって、前記第1のスエージダイ手段は端部を有し、スエージダイ開口の部分を規定しており、前記第2のスエージダイ手段は端部を有し前記スエージダイ開口の別の部分を規定し、前記第2のスエージダイ手段は前記第1の固定スエージダイ手段に向かったり離れたりする往復運動可能であり、前記第2のスエージダイ手段の前記端部は前記針の縫合糸受入口を受ける前記スエージダイ開口を形成するために前記第1のスエージダイ手段の前記端部の隣りに位置されている前記第1と第2のスエージダイ手段と、
(b)前記スエージ開口内の前記針を受け取る前記第1のスエージダイ手段から前記第2のスエージダイ手段を遠ざけるようにバイアスして、そのスエージに先立ち針の端部を受けて、前記縫合糸をグリップするために前記第1と第2のスエージダイスを弾性的にバイアスして係合させる手段であって、前記移動手段は、前記一定の長さの縫合糸の前記自由端の周りで前記縫合糸受入口に十分な力を供給する手段を有する前記係合させる手段と、
を具備する。
8.実施態様項5に記載の自動パッケージ装置であって、前記針−縫合糸アッセンブリの少なくとも1つを逐次的に受け取る手段は、さらに、
(a)前記パッケージトレイをサポートするパッケージトレイサポート手段と
(b)前記パッケージトレイへの前記針−縫合糸アッセンブリの順次割り当てに関連した増加動作で前記パッケージトレイサポート手段とその上でサポートされる前記パッケージトレイとを順次位置合わせする手段とを有し、
前記第1の割り当て手段は、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アッセンブリがくるように前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイに転送する。
【0157】
9.実施態様項7に記載の自動パッケージ装置であって、前記ソートする第1の手段は、
(a)第1の搬送手段の上に所定の数の針をランダムに置く取り込み手段と、
(b)前記第1の搬送手段上に置かれた前記針の画像を得る第1の手段であって、この第1の手段は前記画像をディジタル信号に変換するディジタル手段を有する前記第1の手段と、
(c)前記第1の搬送手段上にランダムに置かれた針に関する位置と方向のデータを得るために前記ディジタルデータを処理するコンピュータ制御手段と、
(d)前記第1の搬送手段から前記ランダムに位置された針を除去し、その搬送のために第2の搬送手段の上に位置させる転送手段とを具備し、
前記転送手段は前記選択された針の各々をその各々の位置と方向データに基づいて捕捉する。
10.実施態様項7に記載の自動パッケージ装置であって、前記針−縫合糸アッセンブリの少なくとも1つを逐次的に受け取る手段は、さらに、
(a)前記パッケージトレイをサポートするパッケージトレイサポート手段と
(b)前記パッケージトレイへの前記針−縫合糸アッセンブリの順次割り当てに関連した増加動作で前記パッケージトレイサポート手段と前記パッケージトレイとを順次位置合わせする手段とを有し、
前記第1の割り当て手段は、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アッセンブリがくるように前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイに転送する。
【0158】
B. 縫合糸受取口を有する外科手術用の針に縫合糸を付け、縫合糸を付けられた前記針をパッケージトレイの中で自動的に梱包し、各々のマシンサイクルの間に多重の同時処理が可能な自動パッケージ装置であって、
後続のワークステーションへ自動的にフィードするために、各々のマシンサイクルの間に複数の針をソートし、各針の方向付けをする手段を有する第1のワークステーションと 、
不特定の長さの縫合糸材料を一定の長さに自動的にカットする手段と、前記縫合糸受取口を前記縫合糸の自由端を取り巻くようにして閉じて前記縫合糸を前記受取口に固定し、前記針のうちの1つを各々のマシンサイクルの間にスエージし、針−縫合糸アッセンブリを形成する手段とを有する第2のワークステーションと、
前記第2のワークステーションに同期してパッケージトレイの中で複数の前記針−縫合糸アッセンブリを各々のマシンサイクルに1つ順次受け取る手段と、自動的に複数の前記縫合糸を前記パッケージトレイに巻回する手段とを含む針パッケージステーションと、
前記第1のワークステーションから供給された個々の方向付けされた針を順次受け取って、この針の各々を針−縫合糸アッセンブリを形成するために前記第1のワークステーションから前記第2のワークステーションに転送するとともに、前記針−縫合糸アッセンブリを前記第2のワークステーションから前記第1の針パッケージステーションに割り当てる第1の割り当て手段とを具備し、
ソートされていない針と不特定の長さの縫合糸材料とから複数の方向付けられた針−縫合糸アッセンブリを形成し、これら針−縫合糸アッセンブリを整然と取り外すことが容易になるように、前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイ内に位置させた自動パッケージ装置。
11.実施態様B記載の自動パッケージ装置であって、前記ソートする第1の手段は、
(a)第1の搬送手段の上に所定の数の針をランダムに置く取り込み手段と、
(b)前記第1の搬送手段上に置かれた前記針の画像を得る第1の手段であって、この第1の手段は前記画像をディジタル信号に変換するディジタル手段を有する前記第1の手段と、
(c)前記第1の搬送手段上にランダムに置かれた針に関する位置と方向のデータを得るために前記ディジタルデータを処理するコンピュータ制御手段と、
(d)各々のマシンサイクルの間に前記第1の搬送手段から前記ランダムに位置された針のうちの1つを除去し、その搬送のために第2の搬送手段の上に位置させる転送手段とを具備し、
前記転送手段は前記選択された針の各々をその各々の位置と方向データに基づいて捕捉する。
【0159】
12.実施態様項11に記載の自動パッケージ装置であって、前記第2のワークステーションは、
(a)少なくとも1つの縦方向のガイド部材を有し、このガイド部材に平行な引っ張り軸を規定する引っ張りフレームと、
(b)引っ張ってカットするために前記引っ張り軸へフレキシブルな不特定の長さの縫合糸ストランドを供給する手段と、
(c)前記不特定の長さの縫合糸ストランドをつかみ前記引っ張り軸に沿って引っ張る第1および第2のグリップ手段であって、前記第1のグリップ手段は前記少なくとも1つの縦方向のガイド部材上に往復運動をするようになっている前記第1および第2のグリップ手段と、
(d)前記第1の引っ張り手段が前記不特定の長さの縫合糸ストランドを前記カット手段を越えて所定の位置に位置した挿入領域まで引っ張っている間に、前記引っ張り軸に沿ってスタート位置と前記カット手段の位置とを往復運動をする前記第2の手段とを具備し、
前記各々のマシンサイクルの間に前記不特定の長さの縫合ストランドは前記針の前記縫合糸受入口の中に挿入され、前記第2のグリップ手段が前記スタート位置で前記不特定の長さの縫合糸ストランドをグリップした後、前記カット手段によって所定の長さにカットされる。
【0160】
13.実施態様Bまたは実施態様項11に記載の自動パッケージ装置であって、前記スエ ージする手段は、
(a)第1と第2のスエージダイ手段であって、前記第1のスエージダイ手段は端部を有し、スエージダイ開口の部分を規定しており、前記第2のスエージダイ手段は端部を有し前記スエージダイ開口の別の部分を規定し、前記第2のスエージダイ手段は前記第1の固定スエージダイ手段に向かったり離れたりする往復運動可能であり、前記第2のスエージダイ手段の前記端部は前記針の縫合糸受入口を受ける前記スエージダイ開口を形成するために前記第1のスエージダイ手段の前記端部の隣りに位置されている前記第1と第2のスエージダイ手段と、
(b)前記スエージ開口内の前記針を受け取る前記第1のスエージダイ手段から前記第2のスエージダイ手段を遠ざけるようにバイアスして、そのスエージに先立ち針の端部を受けて、前記縫合糸をグリップするために前記第1と第2のスエージダイを弾性的にバイアスして係合させる手段であって、前記移動手段は、前記縫合糸の前記自由端の周りで前記針の前記縫合糸受入口にスエージを達成するのに十分な力を前記第1のスエージ手段に対して供給し、前記第2のスエージダイ手段をドライブする手段を有する前記係合させる手段と
を具備する。
【0161】
14.実施態様Bまたは実施態様項11に記載の自動パッケージ装置であって、前記針−縫合糸アセンブリの少なくても1つを順次受け取る手段は、
(a)前記パッケージトレイをサポートするパッケージトレイサポート手段と
(b)前記パッケージトレイへの前記針−縫合糸アセンブリの順次割り当てに関連した増加動作で前記パッケージトレイサポート手段とその上でサポートされる前記パッケージトレイとを順次位置合わせする手段とを有し、
前記第1の割り当て手段は、各々のマシンサイクルの間に、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アセンブリがくるように前記針−縫合糸アセンブリを前記パッケージトレイに転送する。
15.実施態様B記載の自動パッケージ装置であって、前記第1の割り当て手段は第1の回転タレットを有し、前記第1と第2のワークステーションは前記第1の回転タレットの周囲に静止して間隔があけられており、前記自動パッケージ装置はさらに、第2の割り当て手段を有し、この手段は第2の回転タレットを有し、このタレットは、前記少なくとも1つの針−縫合糸アセンブリを有する前記パッケージトレイを前記針パッケージステーションから、前記パッケージトレイに前記縫合糸を自動的に巻回する前記手段を含む第3のワークステーションに割り付け、前記第1の回転タレットは各々の前記マシンサイクル毎に一回割り当てが行われる。
【0162】
16.実施態様項15に記載の自動パッケージ装置であって、前記第2のワークステーションは、
(a)少なくとも1つの縦方向のガイド部材を有し、このガイド部材に平行な引っ張り軸を規定する引っ張りフレームと、
(b)引っ張ってカットするために前記引っ張り軸へフレキシブルな不特定の長さの縫合糸ストランドを供給する手段と、
(c)前記不特定の長さの縫合糸ストランドをつかみ前記引っ張り軸に沿って引っ張る第1および第2のグリップ手段であって、前記第1のグリップ手段は前記少なくとも1つの縦方向のガイド部材上に往復運動をするようになっている前記第1および第2のグリップ手段と、
(d)前記第1の引っ張り手段が前記不特定の長さの縫合糸ストランドを前記カット手段を越えて所定の位置に位置した挿入領域まで引っ張っている間に、前記引っ張り軸に沿ってスタート位置と前記カット手段の位置とを往復運動をする前記第2の手段とを具備し、
前記各マシンサイクルの間に、前記不特定の長さの縫合ストランドは前記針の前記縫合糸受入口の中に挿入され、前記第2のグリップ手段が前記スタート位置で前記不特定の長さの縫合糸ストランドをグリップした後、前記カット手段によって所定の長さにカットされる。
【0163】
17.実施態様項15に記載の自動パッケージ装置であって、前記スエージする手段は、
(a)第1と第2のスエージダイ手段であって、前記第1のスエージダイ手段は端部を有し、スエージダイ開口の部分を規定しており、前記第2のスエージダイ手段は端部を有し前記スエージダイ開口の別の部分を規定し、前記第2のスエージダイ手段は前記第1の固定スエージダイ手段に向かったり離れたりする水平運動可能であり、前記第2のスエージダイ手段の前記端部は前記針の縫合糸受入口を受ける前記スエージダイ開口を形成するために前記第1のスエージダイ手段の前記端部の隣りに位置されている前記第1と第2のスエージダイ手段と、
(b)前記スエージ開口内の前記針を受け取る前記第1のスエージダイ手段から前記第2のスエージダイ手段を遠ざけるようにバイアスして、そのスエージに先立ち針の端部を受けて、前記縫合糸をグリップするために前記第1と第2のスエージダイスを弾性的にバイアスして係合させる手段であって、前記移動手段は、前記一定の長さの縫合糸の前記自由端の周りで前記縫合糸受入口に十分な力を供給する手段を有する前記係合させる手段と、
を具備する。
18.実施態様項15に記載の自動パッケージ装置であって、前記針−縫合糸アセンブリの少なくても1つを順次受け取る手段は、
(a)前記パッケージトレイをサポートするパッケージトレイサポート手段と
(b)前記パッケージトレイへの前記針−縫合糸アセンブリの順次割り当てに関連した増加動作で前記パッケージトレイサポート手段とその上でサポートされる前記パッケージトレイとを順次位置合わせする手段とを有し、
前記第1の割り当て手段は、各々のマシンサイクルの間に、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アセンブリがくるように前記針−縫合糸アセンブリを前記パッケージトレイに転送する。
【0164】
19.実施態様項17に記載の自動パッケージ装置であって、前記ソートする第1の手段は、
(a)第1の搬送手段の上に所定の量の針をランダムに置く取り込み手段と、
(b)前記第1の搬送手段上に置かれた前記針の画像を得る第1の手段であって、この第1の手段は前記画像をディジタル信号に変換するディジタル手段を有する前記第1の手段と、
(c)前記第1の搬送手段上にランダムに置かれた針に関する位置と方向のデータを得るために前記ディジタルデータを処理するコンピュータ制御手段と、
(d)前記第1の搬送手段から前記ランダムに位置された針を除去し、その搬送のために第2の搬送手段の上に、各々の前記マシンサイクルの間に位置させる転送手段とを具備し、
前記転送手段は前記選択された針の各々をその各々の位置と方向データに基づいて捕捉する。
20.実施態様項17に記載の自動パッケージ装置であって、前記針−縫合糸アセンブリの少なくても1つを順次受け取る手段は、
(a)前記パッケージトレイをサポートするパッケージトレイサポート手段と
(b)前記パッケージトレイへの前記針−縫合糸アセンブリの順次割り当てに関連した増加動作で前記パッケージトレイサポート手段とその上でサポートされる前記パッケージトレイとを順次位置合わせする手段とを有し、
前記第1の割り当て手段は、各々のマシンサイクルの間に、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アセンブリがくるように前記針−縫合糸アセンブリを前記パッケージトレイに置く。
【0165】
21.実施態様項8または18に記載の自動パッケージ装置であって、前記パッケージトレイに前記縫合糸を自動的に巻回する手段は、
(a)前記垂れ下がった縫合糸部分を集めて束状ストランドにし、これに軸張力を付与する手段と、
(b)前記針−縫合糸アセンブリに付けられた複数の縫合糸を前記パッケージに巻回するために前記パッケージトレイサポート手段とこれによって搬送されるパッケージトレイに回転運動を付与する手段と、
(c)前記縫合糸部分収集手段に関連して動作し、前記パッケージトレイの周囲の溝に垂れ下がった縫合糸部分の束を巻回するスタイラス手段と
を具備する。
22.実施態様項6または12に記載の自動パッケージ装置であって、前記フィード手段は、さらに、前記第1および第2のグリップ手段をそれぞれ往復運動させる第1と第2の駆動モータを具備する。
23.実施態様項22に記載の自動パッケージ装置であって、さらに、前記第1および第2の駆動モータが前記不特定の長さの縫合材料を前記挿入領域まで交互に引っ張るようにするコンピュータ制御手段を具備する。
24.実施態様項23に記載の自動パッケージ装置であって、前記第1と第2のグリップ手段の各々は、さらに、第1の係合された位置と第2の引き込まれた位置を有する空気圧で動作可能なグリップ要素を有し、前記第1と第2のグリップ手段のうちの1つは前記長いストロークの間に前記引っ張り軸を、グリップ要素が前記ストランドに係合した状態で横切り、前記第1および第2のグリップ手段のうちの他のものは同じ軸に沿って前記グリップ要素を引き込んで機械的干渉を防ぐように往復運動をする。
25.実施態様項23に記載の自動パッケージ装置であって、前記第1の割り当て手段は、方向付けされた位置で前記針を受け取って係合し、スエージの前に、前記針の前記縫合糸受入口を前記スエージ開口内に位置させる多重軸グリップ手段を有する。
【0166】
26.実施態様項13に記載の自動パッケージ装置であって、前記第1の割り当て手段は、方向付けされた位置で前記針を、前記各々のマシンサイクルに1回、受け取って係合し、スエージの前に、前記針の前記縫合糸受入口を前記スエージ開口内に位置させる多重軸グリップ手段を有する。
27.実施態様Aまたは2記載の自動パッケージ装置であって、前記第1の割り当て手段は、順次、前記形成された針−縫合糸アセンブリを前記第2のワークステーションと前記針パッケージステーションの間にある引っ張りテストワークステーションに割り当て、前記引っ張りテストワークステーションは割り当てられた前記針−縫合糸アセンブリの各々のスエージの接着力を自動的にテストする手段を有する。
28.実施態様項3に記載の自動パッケージ装置であって、前記スエージ手段は、スエージの間に前記縫合糸受入口に起こるスエージ変形の量を変えるために前記第1のスエージダイ手段の位置を調整する手段をさらに有する。
29.実施態様項13に記載の自動パッケージ装置であって、前記スエージ手段は、スエージの間に前記縫合糸受入口に起こるスエージ変形の量を変えるために前記第1のスエージダイ手段の位置を調整する手段をさらに有する。
【0167】
C. 縫合糸受取口を有する外科手術用の針に縫合糸を付け、針−縫合糸アッセンブリをパッケージトレイの中に梱包する自動パッケージの方法であって、
後続するスエージワークステーションへの転送のために、複数の針をソートし、第1の割り当て手段へ自動的に順次これらの針を供給するために各々の針の方向付けを行う工程と、
対応する縫合糸ストランドの自由端を取り囲むようにして前記縫合糸受取口を閉じ、前 記縫合糸ストランドを前記縫合糸受取口に固定して前記供給された針の各々を順次スエージし、前記第1の割り当て手段によって針パッケージステーションへ自動的に連続的に供給するために前記スエージワークステーションで針−縫合糸アッセンブリを形成する工程と、
針パッケージステーションで形成された前記針−縫合糸アッセンブリを1つあるいはそれより多く連続的にパッケージトレイに置いていく工程であって、1つの針−縫合糸アッセンブリは、引き続く対応する縫合糸ストランドの前記スエージが前記スエージワークステーションで実行されるのと同時で、且つ、前記複数の針の前記ソートの実行と同時に前記パッケージトレイの中に置かれる工程と、
を具備した自動パッケージの方法。
D. 縫合糸受取口を有する外科手術用の針に縫合糸を付け、針−縫合糸アッセンブリをパッケージトレイの中に梱包し、各々のマシンサイクルの間に多重の同時処理が可能な自動パッケージ装置によって実行される自動パッケージの方法であって、
後続するスエージワークステーションへの転送のために、複数の針をソートし、第1の割り当て手段へ自動的に順次これらの針を供給するために各々のマシンサイクルの間に各々の針の方向付けを行う工程と、
対応する縫合糸ストランドの自由端を取り囲むようにして前記縫合糸受取口を閉じ、前記縫合糸ストランドを前記縫合糸受取口に固定して前記供給された針の各々を各々のマシンサイクル毎に順次スエージして針−縫合糸アッセンブリを形成する工程であって、前記第1の割り当て手段は前記形成された針−縫合糸アッセンブリの1つを各々のマシンサイクルの間に前記スエージワークステーションから針パッケージステーションに供給する工程と、
針パッケージステーションで形成された前記針−縫合糸アッセンブリを1つあるいはそれより多く連続的にパッケージトレイに置いていく工程であって、各々のマシンサイクルに1つの針−縫合糸アッセンブリが前記パッケージトレイの中に置かれる工程と、
を具備した自動パッケージの方法。
30.実施態様CまたはD記載の自動パッケージの方法であって、前記ソートする工程は、さらに、
(a)第1の搬送手段の上に所定の量の針を置く工程と、
(b)前記第1の搬送手段上に置かれた前記針の画像を得て、前記画像をディジタル信号に変換する工程と、
(c)前記第1の搬送手段上にランダムに置かれ、選択された1つの針に関する位置と方向のデータを得るために前記ディジタルデータを処理する工程と、
(d)前記第1の搬送手段から前記ランダムに位置された針を各々の位置および方向データに基づいて除去し、その搬送のために第2の搬送手段の上に位置させる工程と
を具備する。
31.実施態様CまたはD記載の自動パッケージの方法であって、前記スエージする工程は、さらに、
(a)複数の針と、対応する複数の縫合糸を、順次、スエージダイのペアへフィードする工程であって、前記ペアの第1のものは調整可能に固定されている工程と、
(b)スエージに先だって前記複数の針の各々に形成された複数の対応する縫合糸受入口に前記縫合糸の各々の自由端を順次挿入する工程と、
(c)前記針の各々を対応する縫合糸にスエージするために前記調整可能に固定されたスエージダイに向かって前記第2のスエージダイを駆動する工程と、
を具備する。
【0168】
32.実施態様CまたはD記載の自動パッケージの方法であって、前記置く工程は、さらに、前記第1の割り当て手段による前記パッケージトレイへの針−縫合糸アセンブリの前記順次供給に関連した増加動作でパッケージトレイサポート手段とその上でサポートされる前記パッケージトレイとを順次位置合わせする工程を有し、
前記第1の割り当て手段は、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アセンブリがくるように前記針−縫合糸アセンブリを1つあるいはそれ以上前記パッケージトレイに置く。
33.実施態様CまたはD記載の自動パッケージの方法であって、さらに、
(a)第2の割り当て手段によって実行され、1つかそれ以上の前記形成された針−縫合糸アセンブリを有する前記パッケージトレイを前記パッケージステーションから縫合糸巻回ステーションに割り当てる工程と、
(b)前記1つかそれ以上の針−縫合糸アセンブリの縫合糸を前記縫合糸巻回ステーションで前記パッケージトレイに自動的に巻回する工程と
を有する。
【0169】
34.実施態様項33記載の自動パッケージの方法であって、前記巻回する工程はさらに、
(a)前記針−縫合糸アセンブリの垂れ下がった部分を束ストランドにして、そこに軸方向の張力を付与する手段と、
(b)前記束ストランドを、前記パッケージトレイの周囲の溝に前記束ストランドをガイドし、動作的に関連するスタイラス手段に接触させる工程と、
(c)前記パッケージトレイの前記周囲の溝に前記針−縫合糸アセンブリの前記垂れ下がった縫合糸を巻回するために駆動手段によって前記パッケージトレイに回転運動を同時に付与する工程と、
を具備する。
【0170】
35.実施態様項31記載の自動パッケージの方法であって、スエージダイのペアに複数の針と複数の対応する縫合糸を順次フィードする前記工程(a)は、さらに、
(a)スエージダイ開口の部分を規定する端部を有する第2のスエージダイをスエージダイ開口の別の部分を規定する端部を有する第1の固定されたスエージダイから離すように移動させる工程と、
(b)前記スエージダイ開口に各々の針の前記縫合糸受入口を位置させる工程と、 (c)前記針の前記縫合糸受入口を変形させることなく前記スエージダイ開口に置かれた前記針をグリップするのに十分な力で前記第2のスエージダイを前記第1のスエージダイに向けて移動させる工程と、
を有する。
36.実施態様項35記載の自動パッケージの方法であって、さらに、スエージの間に前記縫合糸受入口に付与されるスエージ変形の量を変えるために前記第1のスエージダイ手段の位置を調整する工程を具備する。
【0171】
37.実施態様CまたはD記載の自動パッケージの方法であって、さらに、
(a)順次、前記形成された複数の針−縫合糸アセンブリを前記第2のワークステーションと前記針パッケージステーションの間にある引っ張りテストワークステーションに割り当てる工程と、
(b)n番目のサンプル不良値を得るために前記複数のうち、n番目毎に引っ張りテストを実行する工程と、
を具備する。
38.実施態様項37記載の自動パッケージの方法であって、さらに、
(a)前記第n番目のサンプル不良値と下限不良閾値とを比較し、前記第n番目のサンプル不良値が前記下限不良閾値以下である場合には第1の信号を生成する工程と、
(b)前記第1の信号に反応して前記調整可能な第1のスエージダイの位置を調整して前記第2のスエージダイに向かって前記第1のスエージダイを移動させる工程と、
を具備する。
【0172】
39.実施態様項37記載の自動パッケージの方法であって、
さらに、
(a)前記第n番目のサンプル不良値と上限不良閾値とを比較し、前記第n番目のサンプル不良値が前記上限不良閾値以上である場合には第2の信号を生成する工程と、
(b)前記第2の信号に反応して前記調整可能な第1のスエージダイの位置を調整して前記第2のスエージダイから離れるように前記第1のスエージダイを移動させる工程と、
を具備する。
40.実施態様項37記載の自動パッケージの方法であって、n番目毎の針を引っ張りテストする工程(b)は、さらに、
(a)前記複数の針−縫合糸アセンブリのn番目の針をサポートする工程と、
(b)前記n番目の針の対応する縫合糸を前記縫合糸に所定の量の力を与える手段を有するグリップ手段でグリップする工程と、
(c)グリップされている間に、前記縫合糸に所定の量の力を与える工程と、
(d)前記n番目のサンプル不良値を得るために前記与えられた力を測定する工程と、
を具備する。
【0173】
41.実施態様項38または39記載の自動パッケージの方法であって、前記第1のスエージダイは一端に楔フォロワーと前記楔フォロワーを横切るように位置された楔アセンブリとを具備し、前記調整可能な第1のスエージダイの位置を調整する工程は、さらに、
(a)前記第1および第2の信号のどちらかに基づいて、所定のピッチのスエージ調整スクリューを正確に回転させるためにサーボモータ手段に前記第1および第2の信号のどちらかを入力する工程と、
(b)前記スエージ調整スクリューの回転運動を前記楔アセンブリの直線運動に変換して前記楔アセンブリが前記第1のスエージダイの前記楔フォロワーを横切るように移動する工程と、
(c)前記楔アセンブリの前記直線横切り運動に対して増加する単位で、前記第1のスエージダイの前記楔フォロワーを移動させる工程と、
を具備する。
【0174】
42.実施態様項32記載の自動パッケージの方法であって、さらに、パッケージトレイ装着ワークステーションで前記パッケージトレイサポート手段上に空のパッケージトレイをマウントする工程を具備し、前記第2の割り当て手段は前記空のパッケージトレイを前記針パッケージステーションに割り当てる。
43.実施態様項32記載の自動パッケージの方法であって、さらに、前記パッケージトレイにカバーをして前記針と巻回して付けられた縫合糸とを有する完全な縫合パッケージを形成する工程を有し、前記カバーはカバー装着ワークステーションでカバー取り付け手段によって取り付けられる。
【0175】
44.実施態様項43記載の自動パッケージの方法であって、さらに、パッケージ取り外しワークステーションで前記パッケージトレイサポート手段から前記完全な縫合パッケージを切り離す工程を具備する。
45.実施態様項43記載の自動パッケージの方法であって、前記カバー取り付け手段は前記カバーをグリップするグリッパを有するピボットアームを有し、前記方法は、さらに、
(a)供給されるカバーから個々のカバーを順次得る工程と、
(b)前記パッケージトレイサポート手段の前記トレイと平行となるように前記グリッパを回転させる工程と、
(c)前記トレイ上に前記カバーを位置させるために前記グリッパを伸ばす工程と、
(d)前記カバーを離す工程と、
(e)前記グリッパを引き戻す工程と、
を具備する。
【0176】
46.実施態様項34記載の自動パッケージの方法であって、前記垂れ下がった縫合糸部分を集める工程は、減圧を付与して前記垂れ下がった縫合糸部分が引っ張られて前記束ストランドになる工程を具備する。
47.実施態様項46記載の自動パッケージの方法であって、垂れ下がった縫合糸の前記束ストランドを巻回する工程は、
(a)前記引っ張られた縫合糸を腕形状構造に接触させる工程と、
(b)前記腕形状構造体を回転させて前記引っ張られた縫合糸部分を一方向にバイアスして前記周辺トレイ溝への前記縫合糸部分の巻回を容易にする工程と、
を具備する。
【0177】
48.実施態様項34記載の自動パッケージの方法であって、前記スタイラス手段は前記縫合糸を格納するスタイラス脚と、軸方向運動のために一端に前記スタイラス指をマウントするピストンロッドと、前記ピストンロッドをマウントする静止しているピストンシリンダとを具備し、前記方法は、さらに、加圧された空気を前記ピストンシリンダ内で前記ピストンに当て往復運動を提供し、前記スタイラス脚が前記トレイの回転の間に前記トレイ溝に係合して従うようにする工程を具備する。
49.実施態様項34記載の自動パッケージの方法であって、前記パッケージトレイサポート手段はカムプレートを含み、前記スタイラス手段は前記スタイラス脚の近傍の前記ピストンロッドにマウントされたカムフォロワー手段を含み、前記方法はさらに、前記ピストンシリンダ内で加圧された空気によって前記ピストンロッドに対して与えられる軸方向の圧力に応じて前記カムフォロワー手段によって周辺のカム表面を前記カムプレートに接触させる工程を具備する。
【0178】
50.実施態様項49記載の自動パッケージの方法であって、前記トレイは前記溝の前記縫合糸を保護して維持するために前記周辺の溝を越えて広がる複数の弾性的な片持指を有しており、前記スタイラス脚は前記トレイとサポート表面回転運動の間、前記指を持ち上げるために前記指と順次、下方で係合し、連続的にその下でガイドして、前記縫合糸の束を前記トレイの溝の底に向かってバイアスする工程を具備する。
51.実施態様項34記載の自動パッケージの方法であって、さらに、前記トレイの回転の間、前記トレイを制限手段に接触させることによって前記パッケージトレイサポート手段上で前記パッケージトレイの動きを禁止する工程を含み、前記制限手段は前記ドライブ手段に動作的に接続されている。
【0179】
【発明の効果】
本発明によれば、縫合糸が装備された外科用針をユニークな構造のパッケージ内で生産しパッケージし、制御システムコンピュータの制御のもとに動作可能な縫合糸が装備された外科用針をパッケージする、自動的針−縫合糸アセンブリおよびパッケージ装置を得ることができる。
また本発明によれば、オペレータを仮想的に如何なるマニュアル操作にもさらすことのない廉価な自動針−縫合糸アセンブリおよびパッケージ機械を得ることができる。
【0180】
さらに本発明によれば、複数の処理ステーションに割り当てるための外科用針を自動的に把持する複数の多軸グリッパを有する回転可能スエージダイアルを包含しており、その処理ステーションは、正確に方向付けられた外科用針をそれぞれコンベイヤから多軸グリッパに運ぶためのローディングステーションと、縫合糸の資材の不特定な長さのストランドを自動的に引き込み、そのストランドを切断し、その不特定な長さのストランドの自由端を針の縫合糸受け端部に挿入し、縫合糸のストランドを外科用針にスエージするスエージステーションと、針−縫合糸の結合の最小かつn回の破壊的引っ張り試験を自動的に行う引っ張り試験ステーションと、縫合糸が装備され、引っ張り試験をされた針がそのパッケージングのために自動的パッケージステーションに転送される針−縫合糸を搭載してパッケージするステーションとを含んでいる自動的針−縫合糸アセンブリおよびパッケージ機械を得ることができる。
【0181】
さらにまた本発明によれば、各々が割り当て用のパッケージトレイを複数のワークステーションに支持するための複数のツールネストを有する回転可能縫合糸巻回用およびパッケージング用のダイアルを包含し、その複数のワークステーションは、空のパッケージトレイをツールネストの支持構造上に搭載するパッケージ搭載ステーションと、空のパッケージトレイの存在を検出するパッケージ検出ステーションと、縫合糸が装備された針が回転スエージダイアルからパッケージに転送される針−縫合糸を搭載してパッケージするステーションと、縫合糸が装備された針の存在または非存在がチェックされる針チェックステーションと、各外科用針にぶら下がる縫合糸が集められて束にされパッケージトレイの周辺に配置された周辺チャネルの回りに巻回される巻回ステーションと、カバーがパッケージに取り付けられるカバー搭載ステーションと、そして最後に、完成したパッケージが機械から除去され、またはパッケージが無効になると排除されるパッケージ除去ステーションとを含む自動的針−縫合糸アセンブリおよびパッケージ機械を得ることができる。
【0182】
この発明の上記効果は、縫合糸受け開口をその中に有する外科用針に縫合糸を取付け、パッケージトレイ内にこれをパッケージする自動機械により得られる。この自動機械は、複数の針をソートし後続するワークステーションへの自動的なフィードのために各針を方向付ける手段を含む第1のワークステーションと、不特定の長さの縫合糸の資材を切断して一定の長さの縫合糸ストランドにする手段と自動的に針をスエージして縫合糸受け開口を縫合糸の自由端の回りで閉じて縫合糸をそこに確保して針と縫合糸とのアセンブリを形成する手段とを含む第2のワークステーションと、第2のワークステーションと同期してパッケージトレイに少なくとも一つの針−縫合糸アセンブリを順次受け取る手段と自動的に縫合糸をパッケージトレイに巻回する手段とを含む針パッケージングステーションと、第1のワークステーションから供給された個々の方向付けられた針を順次受け取り該針を第1のワークステーションから第2のワークステーションに転送してそこに針−縫合糸アセンブリを形成する第1の割り当て手段であって、その第1の割り当て手段は第2のワークステーションから針パッケージングステーションに針−縫合糸アセンブリを順次割り当てるものとを具備し、それによりソートされない針および不特定の長さの縫合糸資材は自動的に複数の方向付けられた針および縫合糸のアセンブリに形成されてパッケージ内に配置され、それからの順序正しい除去を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の制御システムの下で動作する針通しおよびスエージ機械および自動パッキング機械の概念的上面図である。
【図2】弓部8と縫合糸受け端部7を有する典型的な外科用針9の詳細図である。
【図3】この発明の針−縫合糸アセンブリおよびパッケージングのプロセスを示すジェネラルフロー図である。
【図4】この発明の針−縫合糸アセンブリおよびパッケージングのプロセスを示すジェネラルフロー図である。
【図5】この発明の針−縫合糸アセンブリおよびパッケージングのプロセスを示すジェネラルフロー図である。
【図6】この発明の針−縫合糸アセンブリおよびパッケージングのプロセスを示すジェネラルフロー図である。
【図7】この発明の針−縫合糸アセンブリおよびパッケージングのプロセスを示すジェネラルフロー図である。
【図8】自動針通しおよびスエージシステムの針ソートステーション100の上面図である。
【図9】多軸グリッパ155のピンアセンブリを保持する精密コンベアハンデングオフ外科用針9を示す図である。
【図10】搭載された4つの多軸グリッパシテーション145a,b,c,dを有するスエージダイアルプレート110を備える回転スエージダイアルアセンブリ150の上面図である。
【図11】(a)は引っ込み位置における多軸グリッパ155を示す4つのステーションのスエージダイアルアセンブリ150の断面図で、(b)は延長位置における多軸グリッパ155を示す4つのステーションのスエージダイアルアセンブリ150の断面図である。
【図12】(a)はカムトラック160a内の引っ込み位置におけるカムフォロワ165aを有するカムダイアルプレート125を有するカムダイアルアセンブリ120の詳細上面図で、(b)はカムトラック160a内の延長位置におけるカムフォロワ165aを示すカムダイアルプレート125の一部切断上面図である。
【図13】共同回転運動のためにスエージダイアルプレート110に同軸的に搭載されたカムダイアルプレート125の断面図であり、それぞれのカムトラック160aおよび160c内に配置されたカムフォロワ165aおよび165cを示している図である。
【図14】(a)は引込み位置におけるピン142と弛緩状態での外科用針9を示す多軸グリッパ155の正面図で、(b)は係合位置での外科用針9を示す多軸グリッパ155の正面図である。
【図15】閉(縫合糸グリッピング)位置および開位置におけるグリッパアーム265a、265bを有するグリッパアセンブリの拡大図である。
【図16】この発明のサーボアセンブリ(縫合糸引込み)タワー220の詳細図であり、さらにそこに割り当てられた多軸グリッパ155を示す図である。
【図17】この発明のチップを移動させるプーリアセンブリと切断キャリアアセンブリ180とを示す図16の切断アセンブリの詳細な側面図である。
【図18】縫合糸ストランドのテンションを必要に応じて増大または減少させるテンションアセンブリ59の詳細側面図である。
【図19】(a)は外科用針の縫合糸受け端部の境界内の縫合糸チップ258の挿入を示すグリッパ232の詳細図で、(b)は縫合糸の挿入および針のスエージシーケンスの様々な段階において示される多軸グリッパ155およびスエージおよび縫合アラインメントダイスを示す図である。
【図20】縫合糸の挿入および針のスエージシーケンスの様々な段階において示される多軸グリッパ155およびスエージおよび縫合アラインメントダイスを示す図である。
【図21】縫合糸の挿入および針のスエージシーケンスの様々な段階において示される多軸グリッパ155およびスエージおよび縫合アラインメントダイスを示す図である。
【図22】縫合糸の挿入および針のスエージシーケンスの様々な段階において示される多軸グリッパ155およびスエージおよび縫合アラインメントダイスを示す図である。
【図23】縫合糸の挿入および針のスエージシーケンスの様々な段階において示される多軸グリッパ155およびスエージおよび縫合アラインメントダイスを示す図である。
【図24】この発明のスエージアセンブリ390を割りつけられた多軸グリッパ155とともに示す上面図である。
【図25】スエージアセンブリ390のスエージ停止メカニズムの詳細図である。
【図26】この発明における切断アセンブリ280の詳細な上面図である。
【図27】(a)は完全に引き込んだ位置における切断アセンブリ280の詳細上面図で、(b)は完全に延長した(切断)位置における切断アセンブリ280の詳細上面図である。
【図28】縫合糸資材の部分を加熱するためのチッピングアセンブリ290の詳細上面図である。
【図29】(a)はその間に配置されたスエージダイ開口2392内に形成された凹部321、322を示すスエージアセンブリのスエージダイス361、369の詳細上面図で、(b)は(a)に円で囲まれたスエージダイ開口の拡大図である。
【図30】この発明の自動引っ張りテストステーション300のアセンブリ図である。
【図31】この発明の自動引っ張りテストステーション300を部分的に除去された針フェンスアセンブリ340と共に示す正面図である。
【図32】(a)は最小引っ張りテストの実行中のスライドアセンブリ手段の詳細正面図で、(b)は破壊引っ張りテストの実行中のスライドアセンブリ手段の詳細正面図である。
【図33】自動引っ張りテストアセンブリのロードセルアセンブリ300の上面図である。
【図34】縫合糸受け開口334間に通された縫合糸を有するロードセル335の縫合糸受けブレード336bにより支持された縫合糸が装備された針9の拡大図である。
【図35】破壊引っ張りテストまたは最小引っ張りテストの後に針9を除去するための針ストリッパアセンブリ380の詳細図である。
【図36】針−縫合糸アセンブリのために自動パッケージ機の縫合糸巻きおよびパッケージングタレットの上面図である。
【図37】針と縫合糸−受けトレイを搭載するためのツールネストの一つを示す回転ディスクの詳細な側面図を拡大スケールで示す図である。
【図38】図37のツールネストの正面図である。
【図39】(a)はトレイ−搭載ツールネストの一つを包含する回転タレットの一部上面を拡大して示した図で、(b)は(a)の円で囲まれた部分の拡大した一部詳細図である。
【図40】図36に示した回転ディスクと関係して動作上で使用されるパッケージ検出器アセンブリの概略図である。
【図41】図40に線30−30の方向で示される検出器アセンブリの立面図である。
【図42】多軸グリッパ155から腕上の針を受け取るために回転縫合糸巻きおよびパッケージングタレット514が空のパッケージ420を割り当てる排出ステーション600の斜視図である。
【図43】トレイを持ち上げて複数の針がその中に貯蔵されるための装置とともに図60の縫合糸トレイを拡大スケールで示す図である。
【図44】(a)は縫合糸トレイの側面図で、(b)は(a)の円で囲まれた部分の一部の拡大図である。
【図45】図44の持ち上げ装置と動作上で関係するチルティング機構を示す図である。
【図46】図44の持ち上げ装置と動作上で関係するチルティング機構を示す図である。
【図47】針検出装置の側面図である。
【図48】(a),(b)はそれぞれ縫合糸巻回装置の動作における各種の段階を概略的に示す図である。
【図49】(a)は縫合糸巻回装置の動作における各種の段階を概略的に示す図である。(b)は(a)の円で囲んだ部分の一部の拡大図である。
【図50】図48(a)〜49(a)の巻回装置と動作上で共動する縫合糸保持装置の側面図である。
【図51】図50の縫合糸保持装置の上面図である。
【図52】図50の線39−39に沿って取られた縫合糸巻回装置の動作上の駆動構造を拡大スケールで示した図である。
【図53】図50の線39−39に沿って取られた縫合糸巻回装置の動作上の駆動構造を拡大スケールで示した図である。
【図54】図50の線39−39に沿って取られた縫合糸巻回装置の動作上の駆動構造を拡大スケールで示した図である。
【図55】2つの動作状態におけるカバー取付け装置の正立面図である。
【図56】図55のウバー取付け装置の横立面図である。
【図57】図55のカバー取付け装置およびカバー押圧ダイを示す上面図である。
【図58】(a)は2つの動作状態における縫合糸パッケージアンローディング装置の立側面図である。(b)は(a)の円で囲んだ部分の一部を拡大スケールで示す図である。
【図59】図58(a)の矢印44−44の方向における図である。
【図60】その中に針と縫合糸が配置されたトレイの正面図である。
【図61】完成した縫合糸パッケージの斜視図である。
【図62】トレイと関連付けられたトレイカバーとの間のラッチング素子の一つの拡大スケールの断面図である。
Claims (21)
- 針−縫合糸アッセンブリを形成するために、所定長の縫合糸の自由端を受け入れる縫合糸受入口を有する外科手術用の針に所定長の縫合糸を取付け、順次形成された複数の針−縫合糸アッセンブリをパッケージトレイの中に梱包する自動装置であって、
(a) 後続のワークステーションへ自動的に次々とフィードするために、自動的に、複数の針をソートし、各針の方向付けをする手段を有する第1のワークステーションと、
(b) 前記第 1 のワークステーションから供給された個々の針に対応する個々の一定の長さの縫合糸を形成するために不特定の長さの縫合糸材料を自動的にカットする手段と、前記縫合糸受入口を対応する所定長の縫合糸の前記自由端を取り巻くようにして閉じて前記所定長の縫合糸を前記受入口に固定して針−縫合糸アッセンブリを形成するために、前記個々の針を自動的に次々とスエージする手段を有する、前記針−縫合糸アッセンブリを次々と形成する第2のワークステーションと、
(c) 前記第2のワークステーションにおいて1つの針−縫合糸アッセンブリが形成される間に1つの針−縫合糸アッセンブリを受取ることにより、パッケージトレイの中に前記針−縫合糸アッセンブリを順次受け取る手段と、前記針−縫合糸アッセンブリの所定長の縫合糸の部分を自動的に前記パッケージトレイに巻く手段とを有する針パッケージステーションと、
(d) 前記第1のワークステーションから供給された個々の方向付けされた針を順次受け取って、針−縫合糸アッセンブリを形成するためにこの針の各々を前記第1のワークステーションから前記第2のワークステーションに順次転送するとともに、前記針−縫合糸アッセンブリを前記第2のワークステーションから前記針パッケージステーションに割り当てる第1の割り当て手段とを具備し、
ソートされていない針と不特定の長さの縫合糸材料とから複数の方向付けられた針−縫合糸アッセンブリを形成し、これら針−縫合糸アッセンブリを整然と取り外すことが容易になるように前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイ内に位置させる、
自動装置。 - 請求項1に記載の自動装置であって、
前記ソートする手段は、
(a)第1の搬送手段の上に所定の量の針をランダムに置く取り込み手段と、
(b)前記第1の搬送手段上に置かれた前記針の画像を得る第1の手段であって、前記画像をディジタル信号に変換するディジタル化手段を有する、第1の手段と、
(c)前記第1の搬送手段上に選択されたランダムに置かれた針に関する位置と方向のデータを得るために前記ディジタルデータを処理するコンピュータ制御手段と、
(d)前記第1の搬送手段から1つまたはそれ以上の前記選択されたランダムに置かれた針を除去し、その搬送のために第2の搬送手段の上に前記針を位置させる転送手段とを具備し、
前記転送手段は前記1つまたはそれ以上の前記選択されたランダムに置かれた針の各々をその各々の位置と方向データに基づいて捕捉する、
自動装置。 - 請求項1または2に記載の自動装置であって、
前記第2のワークステーションは、
(a)第1および第2の縦方向のガイド部材を有し、このガイド部材に平行な引っ張り軸を規定する引っ張りフレームと、
(b)引っ張ってカットするために前記引っ張り軸へフレキシブルな不特定の長さの縫合糸ストランドを供給する手段と、
(c)前記不特定の長さの縫合糸ストランドをつかみ前記引っ張り軸に沿って引っ張る 第1および第2のグリップ手段であって、前記第1のグリップ手段は前記第1の縦方向のガイド部材上で往復運動をするように前記第1の縦方向のガイド部材に取り付けられ、前記第2のグリップ手段は前記第2の縦方向のガイド部材上で往復運動をするように前記第2の縦方向のガイド部材に取り付けられている、第1および第2のグリップ手段と、
(d)前記第1グリップ手段が前記不特定の長さの縫合糸ストランドを前記カット手段を越えて所定の位置にある挿入領域まで引っ張っている間に、前記引っ張り軸に沿って前記カット手段の位置より下にあるスタート位置まで往復運動をする前記第2のグリップ手段と、を具備し、
それによって、前記不特定の長さの縫合ストランドは前記針の前記縫合糸受入口の中に挿入され前記第2のグリップ手段が前記スタート位置で前記不特定の長さの縫合糸ストランドをグリップした後、前記カット手段によって所定の長さにカットされる、
自動装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の自動装置であって、
前記スエージ手段は、
(a)第1と第2のスエージダイ手段であって、前記第1のスエージダイ手段は位置が固定されており、端部を有し、スエージダイ開口の部分を規定しており、前記第2のスエージダイ手段は端部を有し前記スエージダイ開口の別の部分を規定し、前記第2のスエージダイ手段は前記第1の固定スエージダイ手段に向かったり離れたりする往復運動可能であり、前記第2のスエージダイ手段の前記端部は各々供給される針の縫合糸受入口を受ける前記スエージダイ開口を形成するために前記第1のスエージダイ手段の前記端部の隣りに位置されている前記第1と第2のスエージダイ手段と、
(b)前記スエージダイ開口内の前記針を受け取るのに先行して前記第1のスエージダイ手段から水平方向に離れるように前記第2のスエージダイ手段を移動させ、さらに、間に置かれた前記各々供給される針の縫合糸受入口をグリップするために前記第1のスエージダイ手段に向かって前記第2のスエージダイ手段を移動させる第2のスエージダイ移動手段であって、前記所定長の縫合糸の前記自由端の周りで供給される各針の前記縫合糸受入口のスエージを達成するために前記第1のスエージ手段に向かって前記第2のスエージダイ手段をドライブするのに十分な力を供給する手段を有する第2のスエージダイ移動手段と、を備える、
自動装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の自動装置であって、
前記針−縫合糸アッセンブリを順次受け取る手段は、
(a)前記パッケージトレイをサポートするパッケージトレイサポート手段と、
(b)前記パッケージトレイへの前記針−縫合糸アッセンブリの順次割り当てに相関した増加動作で前記パッケージトレイサポート手段とその上でサポートされる前記パッケージトレイとを順次位置合わせする手段と、を有し、
前記第1の割り当て手段は、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アッセンブリがくるように前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイに転送する、
自動装置。 - 請求項1に記載の自動装置であって、
前記第1の割り当て手段は第1の回転タレットを有し、
前記第1と第2のワークステーションは前記第1の回転タレットの周囲に静止して間隔があけられており、
当該自動装置は、第2の回転タレットを備える第2の割り当て手段を有し、この回転タレットは、前記針−縫合糸アッセンブリを有する前記パッケージトレイを、前記針パッケージステーションから、前記パッケージトレイに前記針−縫合糸アッセンブリの所定長の縫合糸の部分をを自動的に巻く前記手段を備える第3のワークステーションへ割り付ける、
自動装置。 - 当該自動装置の各マシンサイクルの間に多重の同時処理が可能であり 、各マシンサイクルの間に縫合糸受入口を有する個々の外科手術用の針に所定長の縫合糸を取付け、複数の次々と形成された針−縫合糸アッセンブリを次に続くマシンサイクルの間にパッケージトレイの中に自動的に梱包する、自動装置であって、
(a) 後続のワークステーションへ自動的に次々とフィードするために、自動的に、各マシンサイクルの間に複数の針をソートし、各針の方向付けをする手段を有する第1のワークステーションと、
(b) 不特定の長さの縫合糸材料を個々の所定長の縫合糸に自動的にカットする手段と、前記縫合糸受入口を前記所定長の縫合糸の自由端を取り巻くようにして閉じて前記縫合糸を前記受入口に固定するために前記針のうちの1つを各マシンサイクルの間にスエージする手段とを有し、各マシンサイクルの間に針−縫合糸アッセンブリを形成するための第2のワークステーションと、
(c) 前記第2のワークステーションにおいて後続の針−縫合糸アッセンブリが形成される間に各マシンサイクルにおいて1つの針−縫合糸アッセンブリを受取ることによりパッケージトレイの中に複数の前記針−縫合糸アッセンブリを順次受取る手段と、複数の前記針−縫合糸アッセンブリの所定長の縫合糸の部分を自動的に前記パッケージトレイに巻く手段とを有する針パッケージステーションと、
(d) 前記第1のワークステーションから供給された個々の方向付けされた針を順次受け取って、針−縫合糸アッセンブリを形成するためにこの針の各々を前記第1のワークステーションから前記第2のワークステーションに順次転送するとともに、形成された1つの針−縫合糸アッセンブリを各マシンサイクルにおいて前記第2のワークステーションから前記針パッケージステーションに割り当てる第1の割り当て手段と、を具備し、
ソートされていない針と不特定の長さの縫合糸材料とから複数の方向付けられた針−縫合糸アッセンブリを形成し、これら針−縫合糸アッセンブリを整然と取り外すことが容易になるように前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイ内に位置させる、
自動装置。 - 請求項7記載の自動装置であって、
前記ソートする手段は、
(a)第1の搬送手段の上に所定の数の針をランダムに置く取り込み手段と、
(b)前記第1の搬送手段上に置かれた前記針の画像を得る第1の手段であって、前記画像をディジタル信号に変換するディジタル化手段を有する、第1の手段と、
(c)前記第1の搬送手段上にランダムに置かれた選択された針に関する位置と方向のデータを得るために前記ディジタルデータを処理するコンピュータ制御手段と、
(d)各マシンサイクルの間に、前記第1の搬送手段から前記ランダムに置かれた選択された針のうちの1つ以上を取り去り、その搬送のために第2の搬送手段の上に前記針を位置させる転送手段とを具備し、
前記転送手段は前記1つ以上の選択された針の各々をその各々の位置と方向データに基づいて捕捉する、
自動装置。 - 請求項7または8に記載の自動装置であって、
前記第2のワークステーションは、
(a)第1および第2の縦方向のガイド部材を有し、このガイド部材に平行な引っ張り軸を規定する引っ張りフレームと、
(b)引っ張ってカットするために前記引っ張り軸へフレキシブルな不特定の長さの縫合糸ストランドを供給する手段と、
(c)前記不特定の長さの縫合糸ストランドをつかみ前記引っ張り軸に沿って引っ張る第1および第2のグリップ手段であって、前記第1のグリップ手段は往復運動をするように前記第1の縦方向のガイド部材上に取り付けられ、前記第2のグリップ手段は往復運動をするように前記第2の縦方向のガイド部材上に取り付けられている、第1および第2のグリップ手段と、
(d)前記第1のグリップ手段が前記不特定の長さの縫合糸ストランドを前記カット手 段から所定距離越える位置にある挿入領域まで引っ張っている間に、前記引っ張り軸に沿って前記カット手段の下に位置するスタート位置まで往復運動をする前記第2の手段と、を具備し、
前記各マシンサイクルの間に前記不特定の長さの縫合ストランドは前記針の前記縫合糸受入口の中に挿入され、前記第2のグリップ手段が前記スタート位置で前記不特定の長さの縫合糸ストランドをグリップした後に前記カット手段によって所定の長さにカットされる、
自動装置。 - 請求項3または9記載の自動装置であって、
前記第1と第2のグリップ手段の各々は、さらに、第1の係合された位置と第2の引き込まれた位置を有する空気圧で動作するグリップ要素を有し、
前記第1と第2のグリップ手段のうちの1つはグリップ要素が前記不特定の長さのストランドに係合した状態で長いストロークの前記引っ張り軸を横切り、
前記第1および第2のグリップ手段のうちの他のものは前記不特定の長さの縫合糸ストランドと係合しているグリップ手段との機械的干渉を防ぐために前記グリップ要素を引き込んだ状態で同じ軸に沿って往復運動をする、
自動装置。 - 請求項7ないし10のいずれかに記載の自動装置であって、
前記スエージ手段は、
(a)第1と第2のスエージダイ手段であって、前記第1のスエージダイ手段は、位置が固定され、スエージダイ開口の部分を規定する端部を有し、前記第2のスエージダイ手段は前記スエージダイ開口の別の部分を規定する端部を有し、前記第2のスエージダイ手段は前記第1の固定スエージダイ手段に向かったり離れたりする往復運動が可能であり、前記第2のスエージダイ手段の前記端部は個々に供給される針の縫合糸受入口を受ける前記スエージダイ開口を形成するために前記第1のスエージダイ手段の前記端部の隣りに位置されている、第1と第2のスエージダイ手段と、
(b)前記スエージ開口内に前記個々に供給される針を受け取るために前記第1のスエージダイ手段から前記第2のスエージダイ手段を遠ざけるようにバイアスし、そしてそのスエージに先立ち針の縫合糸受入れ端部をグリップするために前記第1と第2のスエージダイを弾性的にバイアスして係合させる、バイアス手段であって、前記所定長の縫合糸の前記自由端の周りで前記針の前記縫合糸受入口のスエージを達成するのに十分な力を前記第2のスエージダイ手段を前記第1のスエージダイ手段に向けて駆動する手段を有する、バイアス手段と、
を具備する、
自動装置。 - 請求項7ないし11のいずれかに記載の自動装置であって、
前記第1の割り当て手段は、それぞれの個々に供給された針を方向付けされた位置で、前記各マシンサイクルに1回、順次受け取って係合し、スエージの前に前記針の前記縫合糸受入口を前記スエージ開口内に位置させる、多重軸グリップ手段を有する、
自動装置。 - 請求項7ないし12のいずれかに記載の自動装置であって、
前記針−縫合糸アセンブリを順次受け取る手段は、
(a)前記パッケージトレイをサポートするパッケージトレイサポート手段と、
(b)前記パッケージトレイへの前記針−縫合糸アセンブリの順次割り当てに相関した増加動作で前記パッケージトレイサポート手段とその上でサポートされる前記パッケージトレイとを次々に位置合わせする手段と、をさらに有し、
前記第1の割り当て手段は、各マシンサイクルの間に、各位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アセンブリがくるように前記針−縫合糸アセンブリを前記パッケージトレイに転送する、
自動装置。 - 請求項7ないし13のいずれかに記載の自動装置であって、
前記第1の割り当て手段は第1の回転タレットを有し、
前記第1と第2のワークステーションは前記第1の回転タレットの周囲に静止して間隔があけられており、
当該自動装置は、第2の割り当て手段をさらに有し、
前記第2の割り当て手段は、前記針−縫合糸アセンブリが入った前記パッケージトレイを前記針パッケージステーションから、前記パッケージトレイに前記針−縫合糸アッセンブリの所定長の縫合糸の部分を自動的に巻く前記手段を備える第3のワークステーションへ割り付ける、第2の回転タレットを有し、
前記第1の回転タレットは各前記マシンサイクル毎に一回割り当てが行われる、
自動装置。 - 請求項13に記載の自動装置であって、
前記パッケージトレイに前記所定長の縫合糸の部分を自動的に巻く手段は、
(a)前記所定長の縫合糸の部分を集めて束状ストランドにし、これに軸張力を付与する手段と、
(b)前記所定長の縫合糸の部分を前記パッケージに巻くために、前記パッケージトレイサポート手段とこれによって搬送されるパッケージトレイに回転運動を付与する手段と、
(c)前記縫合糸の部分を集める手段に関連して動作し、前記パッケージトレイの周囲の溝に所定長の縫合糸の部分の束を巻く、スタイラス手段と、
をさらに具備する。 - 請求項1ないし15のいずれかに記載の自動装置であって、
前記第1の割り当て手段は、順次、前記形成された針−縫合糸アセンブリを前記第2のワークステーションと前記針パッケージステーションとの間にある引っ張りテストステーションに割り当て、
前記引っ張りテストステーションは、割り当てられた前記針−縫合糸アセンブリの各々のスエージの結合力を自動的にテストする手段を有する、
自動装置。 - 縫合糸受入口を有する外科手術用の針に縫合糸を取付け、針−縫合糸アッセンブリをパッケージトレイの中に梱包する自動プロセスであって、
(a) 後続するスエージワークステーションへの転送のために、複数の針をソートし、第1の割り当て手段へ自動的に順次これらの針を供給するために各々の針の方向付けを行う工程と、
(b) 対応する縫合糸ストランドの自由端を取り囲むようにして各針の前記縫合糸受入口を閉じて前記縫合糸ストランドを前記縫合糸受入口に固定するために前記供給された針の各々を順次スエージし、前記第1の割り当て手段によって針パッケージステーションへ自動的に連続的に供給するために前記スエージワークステーションで針−縫合糸アッセンブリを形成する工程と、
(c) 後続の針に対する後続の対応する縫合糸ストランドの周りにおけるスエージが前記スエージワークステーションで実行されるのと同時で、且つ、前記複数の針の前記ソートが実行されるのと同時に、1つの前記針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイの中に置くことにより、前記針パッケージステーションにあるパッケージトレイに、形成されたそれぞれの前記針−縫合糸アッセンブリを順次置いていく工程と、
を具備する、
自動プロセス。 - 当該自動装置の各マシンサイクルの間に多重の同時処理を行うその自動装置によって実行される自動プロセスであり、縫合糸受入口を有する外科手術用の針に縫合糸を取付け、針−縫合糸アッセンブリをパッケージトレイの中に梱包する自動プロセスであって、
(a) 後続するスエージワークステーションへ転送する第1の割り当て手段へ自動的に順次これらの針を供給するために、各マシンサイクルの間に複数の針をソートし各針の方向付けを行う工程と、
(b) 対応する縫合糸ストランドの自由端を取り囲むようにして前記縫合糸受入口を閉じ、前記縫合糸ストランドを前記縫合糸受入口に固定して針−縫合糸アッセンブリを形成するために、前記供給された針の各々を各マシンサイクル毎に前記スエージワークステーションにおいて順次スエージする工程であって、前記第1の割り当て手段は前記形成された針−縫合糸アッセンブリの1つを前記各マシンサイクルの間に前記スエージワークステーションから針パッケージステーションに供給し、
(c) 前記各マシンサイクルの間に1つの針−縫合糸アッセンブリを前記パッケージトレイの中に置くことにより、形成されたそれぞれの前記針−縫合糸アッセンブリを針パッケージステーションにおいてパッケージトレイに順次置いていく工程と、
を具備する、
自動プロセス。 - 請求項17または18記載の自動プロセスであって、
前記ソートする工程は、さらに、
(a)第1の搬送手段の上に所定の量の針を置く工程と、
(b)前記第1の搬送手段上に置かれた前記針の画像を得て、前記画像をディジタル信号に変換する工程と、
(c)前記第1の搬送手段上にランダムに置かれ、選択された1つの針に関する位置と方向のデータを得るために前記ディジタルデータを処理する工程と、
(d)前記第1の搬送手段から前記ランダムに位置された針をその位置および方向データに基づいて取り去り、それを前記第1の割り当て手段へ搬送するために第2の搬送手段の上に位置させる工程と、
を具備する、
自動プロセス。 - 請求項17ないし19のいずれかに記載の自動プロセスであって、
前記スエージ工程は、さらに、
(a)複数の針と、対応する複数の縫合糸を、順次、スエージダイのペアへフィードする工程であって、前記ペアの第1のものは調整可能に固定されている、工程と、
(b)スエージに先だって前記複数の針のそれぞれに形成されている対応する縫合糸受入口に前記縫合糸の各々の自由端を順次挿入する工程と、
(c)前記針の各々を対応する縫合糸にスエージするために前記調整可能に固定されたスエージダイに向かって前記第2のスエージダイを駆動する工程と、
を具備する、
自動プロセス。 - 請求項17ないし20のいずれかに記載の自動プロセスであって、
前記置いていく工程は、さらに、各針−縫合糸アセンブリを前記パッケージトレイの対応する位置に位置合わせするために、前記第1の割り当て手段による前記パッケージトレイへの針−縫合糸アセンブリの前記順次供給に相関して、サポートされる前記パッケージトレイを載せたパッケージトレイサポート手段を増分的に動かす工程を有し、
前記第1の割り当て手段は、各々の位置合わせされた位置に1つの針−縫合糸アセンブリがくるようにそれぞれの針−縫合糸アセンブリを前記パッケージトレイに置く、
自動プロセス。
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