JPH0833634A - カッターアセンブリ - Google Patents

カッターアセンブリ

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JPH0833634A
JPH0833634A JP7021098A JP2109895A JPH0833634A JP H0833634 A JPH0833634 A JP H0833634A JP 7021098 A JP7021098 A JP 7021098A JP 2109895 A JP2109895 A JP 2109895A JP H0833634 A JPH0833634 A JP H0833634A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、全自動式で、しかも均一な長さの
縫合糸材を高速で、かつ先端のほつれなしにきれいに切
り出すことのできる縫合糸切断装置を提供する。 【構成】 縫合糸材たる連続した長さのストランドを第
1の軸に沿って引っ張って吊るしながら所定の長さに切
断する本発明の引き込み可能カッターは、少なくとも第
1の軸に直交して第1の引き込み位置と第2の切断位置
の間で往復運動をするカッターブレードを備える。支持
ブロックは、連続した長さのストランドを切断に備えて
位置させ、またカッターブレードが第1の軸を横切って
引き込み板から切断位置へ往復運動をする際ストランド
を支えるためアクチュエートされる。そして、カッター
ブレードは、カッターブレードが切断位置において支え
られた縫合糸ストランドを切断する際、きれいなほつれ
のない切断を得るため少なくとも1:1のスライス比を
実現するよう、その往復運動の方向とは所定の角度をな
す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、糸、ロープ、ワイヤ等
の材料を切断する装置に係り、特に縫合糸等の連続した
可撓性の材料を均一な長さのストランドに自動的に切断
する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】医療品産業は、今日では縫合糸を装着し
た外科用ニードルを形成するのに、半自動化された手順
を用いている。例えば、米国特許第3,611,511
号では、異なった企画の縫合糸を用いる場合には、縫合
糸を装着のためニードルの中に正確に収め、ニードルに
対する折り曲げ圧力を増減するため折り曲げダイを調整
するのにオペレータが手を使わなければならない。この
方法は、ニードル形成のため手で位置合わせをしなけれ
ばならず、労力と効率の観点からコスト高なものにな
る。
【0003】現在のところ、縫合糸材は、切断して外科
用ニードルの装着端に収める前には、ボビン、または大
スプールに巻き付けられた形で供給される。米国特許第
3,980,177号では、縫合糸材は、スプールから
供給され、回転する引張りラックに引き取られて、順次
均一な長さのストランドに切断される。このように、縫
合糸の長さはこの引張りラックの大きさによって決定さ
れるため、異なる長さの縫合糸が欲しい場合には、ラッ
クを手で取り替える。
【0004】米国特許第4,922,904号では、縫
合糸材は、外科用ニードルの折り目空間に挿入する前
は、ボビンに巻かれて供給され、種々のガイド手段と縫
合糸材を真直ぐにするためのヒータを通して送られる。
この特許における態様では、引き出した縫合糸を外科用
ニードルに装着する前に、縫合糸を外科用ニードルの折
り目空間に整列させるため、精巧なテレビモニタが必要
になっている。またこれと同じ態様においては、切断に
先立って、ボビンから解いた縫合糸材の長さを測るの
に、回転エンコーダを用いている。さらに他の態様にお
いては、連続した長さの縫合糸材をニードルに装着した
後、所定の長さの縫合糸ストランドを得るため、縫合糸
の切断に先立ってニードルと縫合糸のアセンブリを所定
の距離だけ進めなければならない。このように、均一な
長さの縫合糸材を得るためには、常に深い手による操作
と正確な制御が必要になり、これらの作業を行う過程
は、労力と効率の観点からコストが嵩むものになる。
【0005】このため、全自動式で、高速で縫合糸材を
自動的に均一に切断できるカッターアセンブリが強く求
められている。
【0006】そして、引き込みが可能で、連続した長さ
の縫合糸ストランドを切断に先立って引っ張るグリッパ
アームの動きを妨害しないカッターアセンブリも同様に
求められている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、全自動式で、均一な長さの縫合糸材を自動的に高速
で、しかも先端のほつれなしにきれいに切り出すことの
できる縫合糸切断装置を提供することを目的とする。
【0008】本発明はまた、低コスト、高速かつ自動式
の上、引き込みが可能で、しかも連続した長さの縫合糸
ストランドを切断前に単一の軸に沿って引っ張るグリッ
パアームの動きを妨害しないカッターアセンブリを提供
することを目的とする。
【0009】本発明はさらに、切断した縫合糸材ストラ
ンドの先端を熱処理してほつれを防止する装置を装填し
た可動キャリアに取り付けられるカッターアセンブリを
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段および作用】上記の目的
は、連続した長さのストランドをダイ1の軸に沿って引
っ張って吊るしながら所定の長さに切断する引き込み可
能なカッターによって達成される。カッターブレード
は、少なくとも第1の軸と直交して第1の引き込み位置
から第2の切断位置までの往復運動のために取り付けら
れる。一方、支持ブロックは、前記縫合糸材たる連続し
た長さのストランドを切断するためこのストランドを正
確に位置させ、また前記カッターブレードが前記引き込
み位置から切断位置へ往復しながら前記第1の軸を横断
する際このストランドを支持する。そして、カッターブ
レードは、前記支持された縫合糸ストランドを前記切断
位置において切断する際、きれいなほつれのない切断面
を得るよう少なくとも1:1のスライス比を達成するた
め、その往復運動の方向とは一定の角度をなす。
【0011】本発明のさらなる長所は、添付の図面を参
照して行われる以下の本発明の好ましい態様の詳細な説
明により明らかになるであろう。
【0012】
【実施例】図1は、所定長さの材料を送り、切断するの
に用いられる過程10を示すブロック図である。種々の
企画の糸、ウールあるいはワイヤのような材料は本発明
の装置を用いて切断できることが分るであろう。しか
し、本発明は、縫合糸のニードルへの装着前に縫合糸材
を所定の長さあに切断するのに用いるのが好ましい。縫
合糸をニードルの穴へ通してニードルを折り曲げるシス
テムおよび縫合糸切断システムについての詳細な説明
は、出願人同一の二つの米国出願第181,595号及
び第181,598号(事件番号8922号及び892
4号)にそれぞれ記載されている。以下に説明する好ま
しい態様は、病院・診療所で医療スタッフが行う縫合糸
材の切断に係るものである。
【0013】一般的に、図1に示した縫合糸自動切断過
程10においては、縫合糸材は、最大5000ヤードま
で巻き取ることができる種々のスプールに巻き取られた
形で供給される。この工程は、図1において工程12と
して示されている。次の工程14においては、縫合糸材
は、以下に詳細に説明する縫合糸引き取りタワー装置の
一部である縫合糸の引き取りアセンブリに装填される。
この引き取りアセンブリは、縫合糸をスプールから引き
取ってその切断を可能にする。縫合糸材のスプールが大
きいときは、縫合糸は、縫合糸材を傷める強い引張り力
に曝されないよう、工程15として示すダンサー(dance
r)の付いた従動スプール送りアセンブリに装填してもよ
い。
【0014】本発明の装置で使用される縫合糸材には、
特別な処理を必要とするものもあるであろう。例えば、
以下に詳細に説明するように、縫合糸材は、固くしてニ
ードルへの挿入を容易にするよう、引張りながら熱処理
するのが好ましい。したがって、選択的な工程16で
は、縫合糸材の長さ方向に沿って特定の位置で熱処理を
する。図1のブロック図における工程17では、縫合糸
材は、工程18に示すように切断された後も、他方の連
続した長さの縫合糸材ストランドを制御できるよう、引
き出しタワーの下部に設置された底部加工グリッパによ
って支持される。続くニードル形成サイクルにおいて
は、この底部グリッパは、縫合糸ストランドを引き出し
ながら、引き出しタワーの上部まで上昇する。そして、
このとき頂部グリッパは下降し、自動切断サイクルは、
工程19に示すように、繰り返される。本発明では、各
自動切断サイクルにおいて縫合糸材55を進めるために
二つのグリッパを交互に使用することから、グリッパを
下の位置に戻す際の復帰時間を省くことができる。この
ため、装置の処理速度が速くなって、生産割合を上昇さ
せることができる。以下では、上記の各工程で用いられ
る装置の詳細な説明を行う。
【0015】自動切断過程10のダイ1の工程は、連続
した長さの縫合糸材を引き取りアセンブリの一端まで進
めることである。好ましい態様においては、引き取りア
センブリは、図2(a)に示す引き取りタワー20とし
て具現される。引き取りタワー20は、適当な左側取付
けブロック23に取り付けられる左側レール22と適当
な右側取付けブロック25に取り付けられる右側レール
24を含む。両レール22と24は、連続した縫合糸材
をこれらフレームの間の引き出し軸に沿って引き出す引
き出しフレームを形づくる。これら左側レール22およ
び右側レール24と平行に位置して、これらに連結され
るのは、それぞれ左ガイドロッド26と右ガイドロッド
28である。第1のグリッパ手段あるいは右グリッパ3
2は、右ガイドロッド28に沿って昇降し、他方第2の
グリッパ手段あるいは左グリッパ30は、左ガイドロッ
ド26に沿って昇降する。各グリッパ20,21は、以
下に説明するように、縫合糸材を把持しながら、引き出
しタワーの底部にあるプール35を通してスプールから
引き出し、引き出しタワー20の上端まで運ぶ。図2
(a)に示すように、右グリッパ32は、右ガイドロッ
ド28に沿った昇降運動のため右グリッパキャリア33
に取り付けられ、左グリッパ30は、左ガイドロッド2
6に沿った昇降運動のため左グリッパキャリア31に取
り付けられる。図5は、圧搾空気によって引き込み可能
なグリッパアーム65a,65bの対を縫合糸把持位置
へ向けてお互いの方向へ、あるいは縫合糸開放位置へ向
けて互いに離れる方向へ駆動するグリッパアームドライ
ブ61を有するグリッパ32(および30)を示す。各
グリッパアームには、把持位置にアクチュエートされた
ときに、この端部において、縫合糸材55の先端処理し
た端部58を把持するための弾性で非金属製のパッド6
6a,66bが設けられる。縫合糸の把持を解除するた
めには、両グリッパアーム65a,65bを、図5の矢
印で示すようにお互いに引き離す方向へ開放位置まで約
180°回転させて引き込む。開放位置においては、グ
リッパアーム65a’と65b’は、他の昇降グリッパ
が縫合糸材の次のストランドを運んで左あるいは右ロッ
ドに沿って昇降する動きを妨害しない。またこれらグリ
ッパアームは、以下に説明するカッターアセンブリ20
0の動きも妨害することはない。グリッパとカッターア
センブリ(以下で説明する)が引き込み可能であるとい
うことは、このカッターシステムを一本の縫合糸軸の周
りで互いに反対方向に交互に作用させることができるこ
とを意味する。
【0016】上述のように、各グリッパとそのグリッパ
キャリアは、左側ロッドと右側ロッドに沿って垂直に移
動する。図2(a)に示すように、右グリッパ32とそ
のグリッパキャリア33は、右モータ取付けブラケット
39によって右サイドレール24に取り付けられる右サ
ーボモータ38によって駆動される。同様に、左グリッ
パ30とそのグリッパキャリア31は、左モータ取付け
ブラケット37によって左サイドレール22に取り付け
られる左サーボモータ36によって駆動される。好まし
い態様においては、右サーボモータと左サーボモータは
ともに、図2(a)において符号80で示す制御システ
ムのコンピュータによって制御される。このコンピュー
タは、本願と出願人が同じ米国出願第181,607号
(事件番号8927号)に詳しく説明されている。図2
(a)に示すように、右サーボモータ38は右グリッパ
キャリア33を垂直方向に移動させるタイミングベルト
43を駆動し、他方左サーボモータ36は左グリッパキ
ャリア31を垂直方向に移動させるタイミングベルト4
1を駆動する。図5に示すように、タイミングベルト4
3は、対応する右グリッパキャリア33の背後に位置す
るタイミングベルトクランプ68によって、グリッパキ
ャリア33に掛けられる。また、グリッパキャリア31
には、グリッパ30の昇降運動させるタイミングベルト
41を締め付ける同様のタイミングベルトクランプ(図
示せず)が設置される。図2(a)は、上部左方プーリ
45と下部左方プーリ46、ならびにタイミングベルト
41そして右グリッパキャリア33の引張り力を調整す
る引張りブロック44の一部である遊び車47,48に
係合するタイミングベルト41を示す。同様に、図2
(a)は、上部右左方プーリ51と下部右方プーリ5
2、ならびにタイミングベルト43そして右グリッパキ
ャリア33の引張り力を調整する引張りブロック45の
一部である遊び車53,54に係合するタイミングベル
ト43を示す。
【0017】図3は、大スプール50から右グリッパ3
2によって引き出される縫合糸材55を示す。もう一つ
の態様においては、スプールはモータによって駆動され
るが、この場合は、縫合糸送りの際の引張り力を制御す
るため、ダンサーアセンブリ59が付与される。連続し
た縫合糸材を引き出しタワーに送るためには、縫合糸材
55をまず小穴56に介して、縫合糸材の太さの急激な
変化を感知する糸玉検出器55(設置は自由)に送る。
そして縫合糸に糸玉が検出されると、制御システム80
が作動し、この箇所を含んで切断した縫合糸は次の工程
で廃棄する。縫合糸材55は、糸玉検出器の後は、引き
出しタワー20の底部にあるプーリ35aと35b、な
らびに先端処理・切断キャリア100(図3の引き出し
タワーの中央付近に位置する)の下部に取り付けられる
プーリ112に掛けられる。図3に示し、また以下に詳
細に説明するように、右グリッパ32は縫合糸材55の
先端処理した端部58をグリッパの端部で把持する。
【0018】図3と図4に示すように、先端処理・切断
キャリア100は、縫合糸の特定の箇所に熱処理を施す
先端処理アセンブリ300を支え、また図6〜8を参照
して詳細に説明する縫合糸材を切断するカッターアセン
ブリ200を支持する。図2(a)は、左側ロッド26
と右側ロッド28に平行なシャフト104と105に沿
って設置される先端処理・切断キャリア100を示す。
好ましい態様においては、先端処理・切断キャリア10
0の昇降は、図2(b)に示すクランク回転するハンド
ホイール108によって行われる。他の態様として、縫
合糸の切断に先立ってコンピュータ制御によって、先端
処理・切断キャリア100を、昇降させるサーボモータ
を備えることもできる。装置を操作する際は、引き出し
タワー20に沿ったグリッパ30,32の一行程と先端
処理・切断キャリア100の位置合わせによって切断さ
れるべき縫合糸の長さが分る。
【0019】図2(b)に示すように、クランク回転す
るハンドホイール108は、チェーンドライブスプロケ
ット114を回転させるギヤボックス113をアクチュ
エートする。ギヤボックス113は、ギヤボックス取付
けブラケット112に取り付けられ、このギヤボックス
取付けブラケット112はフレーム部材99に取り付け
られる。ケーブルチェーン115は、先端処理・切断キ
ャリア100の動きをアクチュエートするため、チェー
ンドライブスプロケット114に係合する。ケーブルチ
ェーン115はまた、上部引張りプーリブラケット12
1と下部引張りプーリブラケット123にそれぞれ回転
可能に取り付けられるチェーン遊びスプロケット118
と119にも係合する。引張りプーリブラケット12
1,123の垂直方向の位置設定は、ケーブルチェーン
115のたるみを種々に変えるよう調整される。ケーブ
ルチェーン115はまた、左サイドレール22に取り付
けられるチェーン遊びスプロケット127と129にも
係合する。図3に示すように、先端処理・切断キャリア
100の背面111はケーブルチェーン115に締結さ
れる。
【0020】すでに述べたように、先端処理・切断キャ
リア100は、縫合糸材55の位置設定をする支持ガイ
ドプーリ112を具備する。そして、縫合糸材は、引っ
張られながら、ガイドプーリ35a,35bから引き受
けられる。図3でみたように、下部糸通しプーリ35
b、ガイドプール112、左グリッパ30および右グリ
ッパ32はすべて、縫合糸材ストランドを、以下に説明
するように、常に水平方向に切断するように働く。
【0021】図6ないし8は、図4に示すように先端処
理・切断アセンブリ100に取り付けられるカッターア
センブリ200を詳細に示す。図7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214を
具備し、このオーバーセンターリンケージ214は、そ
の端部に回動可能に連結されるリンクアーム217を有
する。回動ロケーションアーム220は、リンクアーム
217の第2の端部に、図7に示すようにこのリンクア
ームとほぼ直交しながら、固定して連結される。ロケー
ションアーム220の他の端部は、固定ガイド機構22
6に回動可能に連結される。ただし、ここでいうすべて
の回動リンケージは、複雑なカム、スロットおよびスラ
イド機構を必要としない単なるピンリンケージで、これ
がアクチュエートされると、縫合糸を切断するモーメン
トが生まれる。
【0022】図7に示すように、固定ガイド226は、
吊された縫合糸材ストランド55の引き取り軸と垂直な
平面内において、ストランドからロケーションアーム2
20の長さにほぼ等しい距離をおいて設置される。さら
に、オーバーセンターリンケージ214、ロケーション
アーム220およびカッターブレード230はすべて、
縫合糸材ストランド55の引き取り軸と垂直な平面内に
ある。
【0023】引き込み可能なボールスライド228は、
固定ガイド226に取り付けられ、またオーバーセンタ
ーリンケージ214とカッターブレード230を固定ガ
イド226に沿って、図6に矢印Aで示した方向に、切
断位置から、図7に示した引き込み位置まで移動させる
ため、オーバーセンターリンケージ214に連結され
る。ボールスライド228がオーバーセンターリンケー
ジ214を引き込み位置まで移動させると、ロケーショ
ンアーム220は、ストランド55から離れる方へ回動
し、カッターブレード230は引き込まれる。かくし
て、カッターアセンブリ200が、ストランドの切断前
およびその直後に引き込み位置にあるときは、ブレード
230とロケーションアーム220は、グリッパ30,
32の引き出しタワー20に沿った引き込みに係る運動
を妨害しない。また、ブレード230とロケーションア
ーム220は、吊られたストランド55とも接触しな
い。好ましい態様においては、圧搾空気シリンダ222
は、図6に示すように、ボールスライド228の、固定
ガイド226に沿った往復運動を可能にする。
【0024】縫合糸材ストランド55を切断する際に
は、引き込み可能なボールスライド228は、オーバー
センターリンケージ214と、その結果としてカッター
ブレード230およびロケーションアーム230を図8
の切断位置までもっていくため、図7に矢印Bで示すス
トランド55に向かう方向に移動する。オーバーセンタ
ーリンケージ214が切断位置に移動すると、リンクア
ーム214は、ボールスライド228の動きをロケーシ
ョンアーム220の回動運動に変換する。ロケーション
アーム220は、このアーム220が切断位置まで回動
したとき、切断予定の縫合糸材ストランド55に係合す
るV字形の支持ノッチ223を備える。V字形ノッチ2
23はまた、ストランドが第3番目の側から水平方向に
切断される間、ストランド55を二つの側で支持する役
目も果たす。こうして、特に引張りながらはさみ装置で
切断されたとき、あるいは適切に支持されないままスラ
イスされたときに、ほつれを生じやすいマルチフィラメ
ント縫合糸について、ほつれのないきれいな切断面が得
られる。
【0025】カッターアセンブリ200のカッターブレ
ード230は、往復運動をするボールスライド228に
対してわずかに角度をなしながら、ロケーションアーム
220の面に平行な面内で取り付けられる。好ましい態
様においては、圧搾空気シリンダ222による単一の動
きは、ボールスライド228の固定ガイド226に沿っ
た動きを可能にする。この結果、ロケーションアーム2
20はその引き込み位置(図7)から回動することが可
能になり、ブレード230がストランドの引き出し軸を
横断して、支持されているストランド55に向けて移動
し、ストランドの第3の側がブレード230の切断縁を
押圧している間、V字形ノッチ223は、ストランド5
5をその二つの側で支持する。こうして、ロケーション
アーム220がブレード230の方向へ、図8に示す切
断位置まで回動した後、ストランド55は、ロケーショ
ンアームのモーメントによって切断される。ブレード2
30は、図7と図8に示すように自身の往復運動の軸に
対して一定の角度をなしているため、縫合糸材ストラン
ドがロケーションアーム220によって静止して保持さ
れている間に、ストランドを切り取る。ブレード230
が往復運動の軸に対して約45°をなす好ましい態様に
おいては、スライス比は1:1となり、ストランド55
は、ブレード230が引き出し軸を横断する距離に等し
い量だけ切り取られる。
【0026】縫合糸材を切断およびニードルへの装着の
ため所定の長さに準備する工程は、次のようにして実行
される:まず連続した縫合糸材ストランドを手で小穴5
6に通し、さらにプーリ35a,35bおよび112に
掛ける。縫合糸ストランド55が上述のようにして把持
されるよう、右グリッパ32を含む第1のグリッパ手段
を、図5に示す把持位置までアクチュエートする。グリ
ッパはついで、図3に示すように、ストランド55を引
き出しタワーの頂部まで引き出す。つぎに、右サーボモ
ータ38は、制御システムのコンピュータ80による制
御の下で作動し、リード(右)グリッパを右ロッド28
に沿って所定の高さまで垂直に駆動する。この間縫合糸
ストランド55は、上述のようにずっと引っ張られてい
る。図2(a)に示すように、接近センサ70は、右グ
リッパ32が所望の位置に到達したのを確認して制御シ
ステム80およびサーボモータ38に知らせるため、右
サイドレール24に沿った位置に取りつけられる。同様
に、接近センサ(図示せず)は、左グリッパ30が賞の
位置に到達したのを確認するため、左サイドレール22
に沿った所望の高さに取り付けられる。図2(a)に示
すように、接近センサ73,74および75は、さらに
切断予定の縫合糸材の長さを定めるため、引き出しタワ
ー20に沿ってそれぞれ異なった高さに垂直方向に位置
設定される。特に、接近センサ73,74および75の
配置により、グリッパ30,32の往復運動を変化させ
るハンドクランク108によって制御される先端処理・
切断アセンブリ100の位置付けが感知される。
【0027】図3に示す好ましい態様においては、リー
ドグリッパ(グリッパ32)は、合糸材を、折り曲げ加
工のため正確に位置付けした外科用ニードル(図示せ
ず)の縫合糸貫通用開口の中に導入するため、先端処理
した端部58よりわずかに下方の部分で把持する。これ
を実現するには、リードグリッパのサーボモータ(例え
ばサーボモータ38)は、リードグリッパを、所望の縫
合糸長さによって12インチないし36インチ(好まし
くは16.1インチ)となる長い行程距離だけ進める。
行程距離を長くすると、グリッパ32は、先端処理・切
断キャリア100にあるスタート位置から図3に示す位
置まで移動する。これと同時に、他のサーボモータ(例
えばサーボモータ36)は、他のグリッパ(例えば左グ
リッパ30)を左ロッド26に沿って、図3および4に
示すように、好ましくはカッターアセンブリ200より
下方に位置させる。この他のグリッパは開放位置におい
ては縫合糸材を把持してはいないが、リードグリッパ
は、長い行程の間常に縫合糸材55を把持し続けている
ことは分るであろう。
【0028】図1の行程17で表される次の工程は、縫
合糸材の先端加工した端部58が縫合糸装着のため正確
に位置付けした外科用ニードルの縫合糸貫通用開口の中
に導入されるよう、リードグリッパ32の位置を定める
工程である。このためには、リードグリッパ32は、縫
合糸の先端処理した端部58が、次の縫合糸装着のため
外科用ニードルの縫合糸貫通用開口の中に正確に導入さ
れるよう、再び縫合糸材55を約1.9インチの短い行
程距離だけ進めなければならない。
【0029】本発明の他の態様においては、この行程
は、例えばワイヤをワイヤハーネスに取り付けるよう
に、縫合糸材の先端を次の縫合糸取扱い装置に手で移す
こともある。
【0030】縫合糸材の先端加工した端部58が、ニー
ドルへの縫合糸装着に先立って、短い行程の間進められ
ると、先端処理アセンブリ300(以下に説明する)に
よって加熱された縫合糸材55の先端加工した端部78
は、左グリッパ30よりわずかに上の、カッターアセン
ブリ200に隣接した位置まで進む。こうして、外科用
ニードルへの自動的な縫合糸装着が引き出しタワー20
の頂部において行われている間、左グリッパ30(下部
グリッパ)は、縫合糸を先端部78、すなわち図4に示
すように先端処理アセンブリ300によって加熱された
縫合糸材の部分において把持するようアクチュエートさ
れる。このグリッパの係合と同時に、リードグリッパ3
2は、縫合糸材の把持を開放するようアクチュエートさ
れる。
【0031】図1の工程16で示す選択的な工程におい
ては、右もしくはリードグリッパは、縫合糸材55の一
部が切断の前に熱処理(先端処理)されるよう、長い行
程の後停止させられる。縫合糸を引張りながら熱処理し
次いで冷却すると、縫合糸は硬化して、先端部の位置合
わせと続くニードルに囲まれた中での装着が容易にな
る。先端処理アセンブリ300の作用を以下に説明す
る。
【0032】図9に示すように、先端処理アセンブリ3
00は、実際上は、熱空間306において空気を加熱す
る熱交換器ユニット305を備えたオーブンである。す
なわち、パルス状に流入してくる空気は熱交換器入口3
07に導かれ、ここで加熱された空気はパルス上に移動
して、図4と図9の平面図に示す垂直シリンダの空隙3
10に到る。そして、図4に示すように、加熱された空
気は、水平なオリフィス315を通って所定の時間進
み、引っ張って吊されている縫合糸55は、先の垂直シ
リンダの空隙310を通過する際に加熱される。制御シ
ステムのコンピュータ80は熱パルスの持続時間を制御
し、縫合糸材が適度に加熱され、また切断処理の前に十
分な冷却時間が得られるようにする。垂直シリンダの空
隙310を通して吊られている縫合糸の表面積に依存す
るが、適正な温度が考えられる。先端処理アセンブリ3
00は、好ましくは、もう一つのグリッパよりわずかに
下の位置に位置合わせされる。すでに述べたように、こ
れは、縫合糸材55が短い行程の間にニードルの縫合糸
貫通用開口の中に進められるとき、加熱空気に曝されて
いた縫合糸の先端処理を完了した端部78がそれに対応
する距離だけ進み、もう一つのグリッパ(例えば左グリ
ッパ30)が今度は縫合糸材をその端部78で把持する
ようにするためである。したがって、ストランドが先端
処理した端部78で切断されるときは、新しく先端処理
をした端部58を有するストランド55は、引き続き次
のサイクルにおいて左グリッパ30によって、引き出し
タワー20まで進められる。
【0033】外科用ニードルへの装着が始まり、左グリ
ッパ30が縫合糸ストランド55を固定すると、ストラ
ンドは、図1の工程18で示したように、上述の方式で
カッターアセンブリ200によって切断される。図4に
示した好ましい態様においては、真空エアフローは、縫
合糸ストランドをカッターのターゲットゾーンにより正
確に位置させるため、縫合糸材ストランド55をナイロ
ン製スクリーン251に向けて引っ張る。連続した縫合
糸材55を先端処理した端部で切断した後は、切断され
ニードルに装着された縫合糸材の最後尾79は、図4に
示したように真空ホース280を介して真空アセンブリ
250に連結された大きな真空パイプ275に吸引され
る。真空パイプ275によって真空が形成されると、縫
合糸材はゆるく引っ張られて、その最後尾79がからま
ったり、機械に巻き込まれたりするのが防止される。し
かし、装着を完了したニードルと縫合糸はさらに下流の
処理に向けられるため、この引張り力は、ストランドを
パイプ275から引き出す程度にゆるいものである。
【0034】図4は、装着を終えたストランドが切断さ
れる際ストランドが把持されるよう、カッターアセンブ
リ200よりわずかに下に位置する左グリッパ30を示
す。かくして左グリッパは、今や先端処理された端部5
8を有する縫合糸材55を把持してリードグリッパとな
る。そして次のサイクルは、次にニードルへの挿入に備
えて切断するストランドを位置させる長い行程のため、
縫合糸を引き出しタワー20の高さ方向に沿って垂直に
引っ張る左グリッパを使って始まる。
【0035】以上、本発明を好ましい態様の観点から説
明してきたが、当業者ならば、これまで述べた変形例や
それ以外の変更例も、特許請求の範囲に記載した本発明
の趣旨の範囲内で行えることは理解できるであろう。
【0036】本発明の具体的な実施態様は以下の通りで
ある。 1)前記カッターはさらに、(a)前記切断予定の連続
した長さの縫合糸に隣接して設置される固定ガイド手段
と、(b)少なくとも前記第1の軸と直交する第2の軸
に沿った往復運動を与えるため前記固定ガイド手段に取
り付けられるアクチュエータ手段を備え、前記カッター
ブレードは、前記往復運動をするアクチュエータに応答
して前記第1の引き込み位置から前記第2の切断位置ま
で移動する請求項1記載のカッター。 2)前記カッターはさらに、一端が前記支持ブロック手
段に設置されるロケーションアームであって、その他端
は前記アクチュエータの動きに呼応して支持ブロック手
段を第1の引き込み位置から第2のストランド支持位置
に移動させる前記固定ガイド手段に回動可能に取り付け
られるロケーションアームを備える上記実施態様1)記
載のカッター。 3)前記支持ブロック手段は、縫合糸切断の間この縫合
糸ストランドをその両側において支えるV字形のノッチ
である上記実施態様2)記載のカッター。 4)前記回動可能ロケーションアームはさらに、前記支
持ブロック手段が前記ストランドに係合した後は、前記
アクチュエータ手段による動きを隔離するオーバーセン
ターリンケージを備える上記実施態様3)記載のカッタ
ー。 5)前記オーバーセンターリンクは前記アクチュエータ
手段の往復運動を前記ロケーションアームのための回動
運動に変換する上記実施態様4)記載のカッター。 6)前記固定ガイド手段は、前記回動ロケーションアー
ムの実効的な長さの分だけ、前記連続した長さのストラ
ンドからは離隔される上記実施態様5)記載のカッタ
ー。
【0037】7)前記第1の軸と第2の軸は互いに直交
する上記実施態様1)記載のカッター。 8)前記カッターはさらに、前記カッターブレードの往
復運動の間このカッターブレードを支えるため前記アク
チュエータに取り付けられる固定ブレードホルダを備え
る上記実施態様1)記載のカッター。 9)前記オーバーセンターリンケージはさらに、前記ア
クチュエータに固定される第1のリンクと、この第1の
リンクおよび前記回動ロケーションアームを連結する第
2のリンクを備える上記実施態様5)記載のカッター。 10)前記カッターブレードは、前記カッターブレード
が前記第1の軸を横切る際、前記ストランドをスライス
運動をしながら水平に切断するため、前記第2の軸と所
定の角度をなす上記実施態様1)記載のカッター。 11)前記カッターブレードと前記支持ブロック手段
は、これらがそれぞれ引き込み位置にあるときは、とも
に前記固定ガイド手段の背後に引き込まれる上記実施態
様10)記載のカッター。
【0038】12)前記回動ロケーションアームはさら
に、前記ストランドの切断の間ストランドを支える支持
ブロック手段を備える請求項3記載の引き込み可能カッ
ター。 13)前記回動ロケーションアームはさらに、前記支持
ブロック手段が前記ストランドに係合した後は、前記ア
クチュエータ手段による動きを隔離するオーバーセンタ
ーリンケージを備える上記実施態様12)記載の引き込
み可能カッター。 14)前記オーバーセンターリンクは前記アクチュエー
タ手段の往復運動を前記ロケーションアームのための回
動運動に変換する上記実施態様13)記載の引き込み可
能カッター。 15)前記固定ガイド手段は、前記回動ロケーションア
ームの実効的な長さの分だけ、前記連続した長さのスト
ランドからは離隔される上記実施態様14)記載の引き
込み可能カッター。
【0039】16)前記第1の軸と第2の軸は互いに直
交する請求項3記載の引き込み可能カッター。 17)前記アクチュエータは、往復運動のため前記固定
ガイド手段に取り付けられる上記実施態様13)記載の
引き込み可能カッター。 18)前記カッターはさらに、前記カッターブレードの
往復運動の間このカッターブレードを支えるため前記ア
クチュエータに取り付けられる固定ブレードホルダを備
える上記実施態様17)記載の引き込み可能カッター。 19)前記オーバーセンターリンケージはさらに、前記
アクチュエータに固定される第1のリンクと、この第1
のリンクおよび前記回動ロケーションアームを連結する
第2のリンクを備える上記実施態様14)記載の引き込
み可能カッター。 20)前記カッターブレードは、前記カッターブレード
が前記第1の軸を横切る際、前記ストランドをスライス
運動をしながら水平に切断するため、前記第2の軸と所
定の角度をなす上記実施態様19)記載の引き込み可能
カッター。 21)前記カッターブレードと前記支持ブロック手段
は、これらがそれぞれ引き込み位置にあるときは、とも
に前記固定ガイド手段の背後に引き込まれる請求項3記
載の引き込み可能カッター。 22)前記支持ブロック手段は、縫合糸切断の間この縫
合糸ストランドをその両側において支えるV字形のノッ
チである上記実施態様12)記載の引き込み可能カッタ
ー。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
全自動式で、均一な長さの縫合糸材を高速で、しかも先
端のほつれなしにきれいに切り出すことのできる縫合糸
切断装置が提供される。さらに、本発明によれば、体コ
ストで、引き込みが可能で、しかも連続した長さの縫合
糸ストランドを切断前に単一の軸に沿って引っ張るグリ
ッパアームの動きを妨害しないカッターアセンブリが提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で行われる、縫合糸のスプールからの引
き取り、送り、先端処理、長さ測定、切断および軸方向
の正確な位置への移送の処理過程を示すブロック図。
【図2】(a)は本発明のカッターアセンブリタワーの
詳細説明図、(b)は(a)のカッターアセンブリの
2’−2’線の側からみた、本発明の先端処理・切断ア
センブリ100を移動させるためのプーリアセンブリを
示す側面図。
【図3】先端処理・切断アセンブリ100に取り付けた
カッターアセンブリ200と、連続した長さの縫合糸材
を供給する大スプールを示すサーボタワー20の詳細説
明図。
【図4】先端処理・切断アセンブリ100に取り付けら
れた真空アセンブリ250と先端処理アセンブリ300
を示す先端処理・切断アセンブリ100の詳細説明図。
【図5】閉位置(縫合糸把持位置)および開位置にある
グリッパアームを示すグリッパアセンブリの拡大図。
【図6】本発明による可撓性縫合糸材を切断するカッタ
ーアセンブリ200の詳細平面図。
【図7】引き込み位置に完全に引っ込んだカッターアセ
ンブリ200の詳細平面図。
【図8】一杯に延び出た位置(切断位置)にあるカッタ
ーアセンブリ200の詳細平面図。
【図9】縫合糸材の一部を加熱する先端処理アセンブリ
300の詳細平面図。
【符号の説明】
20 サーボタワー 100 先端処理・切断アセンブリ 200 カッターアセンブリ 250 真空アセンブリ 300 先端処理アセンブリ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年7月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 カッターアセンブリ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、糸、ロープ、ワイヤ等
の材料を切断する装置に係り、特に縫合糸等の連続した
可撓性の材料を均一な長さのストランドに自動的に切断
する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】医療品産業は、今日では縫合糸を装着し
た外科用ニードルを形成するのに、半自動化された手順
を用いている。例えば、米国特許第3,611,511
号では、異なった企画の縫合糸を用いる場合には、縫合
糸を装着のためニードルの中に正確に収め、ニードルに
対する折り曲げ圧力を増減するため折り曲げダイを調整
するのにオペレータが手を使わなければならない。この
方法は、ニードル形成のため手で位置合わせをしなけれ
ばならず、労力と効率の観点からコスト高なものにな
る。
【0003】現在のところ、縫合糸材は、切断して外科
用ニードルの装着端に収める前には、ボビン、または大
スプールに巻き付けられた形で供給される。米国特許第
3,980,177号では、縫合糸材は、スプールから
供給され、回転する引張りラックに引き取られて、順次
均一な長さのストランドに切断される。このように、縫
合糸の長さはこの引張りラックの大きさによって決定さ
れるため、異なる長さの縫合糸が欲しい場合には、ラッ
クを手で取り替える。
【0004】米国特許第4,922,904号では、縫
合糸材は、外科用ニードルの折り目空間に挿入する前
は、ボビンに巻かれて供給され、種々のガイド手段と縫
合糸材を真直ぐにするためのヒータを通して送られる。
この特許における態様では、引き出した縫合糸を外科用
ニードルに装着する前に、縫合糸を外科用ニードルの折
り目空間に整列させるため、精巧なテレビモニタが必要
になっている。またこれと同じ態様においては、切断に
先立って、ボビンから解いた縫合糸材の長さを測るの
に、回転エンコーダを用いている。さらに他の態様にお
いては、連続した長さの縫合糸材をニードルに装着した
後、所定の長さの縫合糸ストランドを得るため、縫合糸
の切断に先立ってニードルと縫合糸のアセンブリを所定
の距離だけ進めなければならない。このように、均一な
長さの縫合糸材を得るためには、常に深い手による操作
と正確な制御が必要になり、これらの作業を行う過程
は、労力と効率の観点からコストが嵩むものになる。
【0005】このため、全自動式で、高速で縫合糸材を
自動的に均一に切断できるカッターアセンブリが強く求
められている。
【0006】そして、引き込みが可能で、連続した長さ
の縫合糸ストランドを切断に先立って引っ張るグリッパ
アームの動きを妨害しないカッターアセンブリも同様に
求められている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、全自動式で、均一な長さの縫合糸材を自動的に高速
で、しかも先端のほつれなしにきれいに切り出すことの
できる縫合糸切断装置を提供することを目的とする。
【0008】本発明はまた、低コスト、高速かつ自動式
の上、引き込みが可能で、しかも連続した長さの縫合糸
ストランドを切断前に単一の軸に沿って引っ張るグリッ
パアームの動きを妨害しないカッターアセンブリを提供
することを目的とする。
【0009】本発明はさらに、切断した縫合糸材ストラ
ンドの先端を熱処理してほつれを防止する装置を装填し
た可動キャリアに取り付けられるカッターアセンブリを
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段および作用】上記の目的
は、連続した長さのストランドをダイ1の軸に沿って引
っ張って吊るしながら所定の長さに切断する引き込み可
能なカッターによって達成される。カッターブレード
は、少なくとも第1の軸と直交して第1の引き込み位置
から第2の切断位置までの往復運動のために取り付けら
れる。一方、支持ブロックは、前記縫合糸材たる連続し
た長さのストランドを切断するためこのストランドを正
確に位置させ、また前記カッターブレードが前記引き込
み位置から切断位置へ往復しながら前記第1の軸を横断
する際このストランドを支持する。そして、カッターブ
レードは、前記支持された縫合糸ストランドを前記切断
位置において切断する際、きれいなほつれのない切断面
を得るよう少なくとも1:1のスライス比を達成するた
め、その往復運動の方向とは一定の角度をなす。
【0011】本発明のさらなる長所は、添付の図面を参
照して行われる以下の本発明の好ましい態様の詳細な説
明により明らかになるであろう。
【0012】
【実施例】図1は、所定長さの材料を送り、切断するの
に用いられる過程10を示すブロック図である。種々の
企画の糸、ウールあるいはワイヤのような材料は本発明
の装置を用いて切断できることが分るであろう。しか
し、本発明は、縫合糸のニードルへの装着前に縫合糸材
を所定の長さに切断するのに用いるのが好ましい。縫合
糸をニードルの穴へ通してニードルを折り曲げるシステ
ムおよび縫合糸切断システムについての詳細な説明は、
出願人同一の二つの米国出願第181,595号及び第
181,598号(事件番号8922号及び8924
号)にそれぞれ記載されている。以下に説明する好まし
い態様は、病院・診療所で医療スタッフが行う縫合糸材
の切断に係るものである。
【0013】一般的に、図1に示した縫合糸自動切断過
程10においては、縫合糸材は、最大5000ヤードま
で巻き取ることができる種々のスプールに巻き取られた
形で供給される。この工程は、図1において工程12と
して示されている。次の工程14においては、縫合糸材
は、以下に詳細に説明する縫合糸引き取りタワー装置の
一部である縫合糸の引き取りアセンブリに装填される。
この引き取りアセンブリは、縫合糸をスプールから引き
取ってその切断を可能にする。縫合糸材のスプールが大
きいときは、縫合糸は、縫合糸材を傷める強い引張り力
に曝されないよう、工程15として示すダンサー(dance
r)の付いた従動スプール送りアセンブリに装填してもよ
い。
【0014】本発明の装置で使用される縫合糸材には、
特別な処理を必要とするものもあるであろう。例えば、
以下に詳細に説明するように、縫合糸材は、固くしてニ
ードルへの挿入を容易にするよう、引張りながら熱処理
するのが好ましい。したがって、選択的な工程16で
は、縫合糸材の長さ方向に沿って特定の位置で熱処理を
する。図1のブロック図における工程17では、縫合糸
材は、工程18に示すように切断された後も、他方の連
続した長さの縫合糸材ストランドを制御できるよう、引
き出しタワーの下部に設置された底部加工グリッパによ
って支持される。続くニードル形成サイクルにおいて
は、この底部グリッパは、縫合糸ストランドを引き出し
ながら、引き出しタワーの上部まで上昇する。そして、
このとき頂部グリッパは下降し、自動切断サイクルは、
工程19に示すように、繰り返される。本発明では、各
自動切断サイクルにおいて縫合糸材55を進めるために
二つのグリッパを交互に使用することから、グリッパを
下の位置に戻す際の復帰時間を省くことができる。この
ため、装置の処理速度が速くなって、生産割合を上昇さ
せることができる。以下では、上記の各工程で用いられ
る装置の詳細な説明を行う。
【0015】自動切断過程10の1の工程は、連続し
た長さの縫合糸材を引き取りアセンブリの一端まで進め
ることである。好ましい態様においては、引き取りアセ
ンブリは、図2に示す引き取りタワー20として具現さ
れる。引き取りタワー20は、適当な左側取付けブロッ
ク23に取り付けられる左側レール22と適当な右側取
付けブロック25に取り付けられる右側レール24を含
む。両レール22と24は、連続した縫合糸材をこれら
フレームの間の引き出し軸に沿って引き出す引き出しフ
レームを形づくる。これら左側レール22および右側レ
ール24と平行に位置して、これらに連結されるのは、
それぞれ左ガイドロッド26と右ガイドロッド28であ
る。第1のグリッパ手段あるいは右グリッパ32は、右
ガイドロッド28に沿って昇降し、他方第2のグリッパ
手段あるいは左グリッパ30は、左ガイドロッド26に
沿って昇降する。各グリッパ20,21は、以下に説明
するように、縫合糸材を把持しながら、引き出しタワー
の底部にあるプール35を通してスプールから引き出
し、引き出しタワー20の上端まで運ぶ。図2に示すよ
うに、右グリッパ32は、右ガイドロッド28に沿った
昇降運動のため右グリッパキャリア33に取り付けら
れ、左グリッパ30は、左ガイドロッド26に沿った昇
降運動のため左グリッパキャリア31に取り付けられ
る。図6は、圧搾空気によって引き込み可能なグリッパ
アーム65a,65bの対を縫合糸把持位置へ向けてお
互いの方向へ、あるいは縫合糸開放位置へ向けて互いに
離れる方向へ駆動するグリッパアームドライブ61を有
するグリッパ32(および30)を示す。各グリッパア
ームには、把持位置にアクチュエートされたときに、こ
の端部において、縫合糸材55の先端処理した端部58
を把持するための弾性で非金属製のパッド66a,66
bが設けられる。縫合糸の把持を解除するためには、両
グリッパアーム65a,65bを、図6の矢印で示すよ
うにお互いに引き離す方向へ開放位置まで約180°回
転させて引き込む。開放位置においては、グリッパアー
ム65a’と65b’は、他の昇降グリッパが縫合糸材
の次のストランドを運んで左あるいは右ロッドに沿って
昇降する動きを妨害しない。またこれらグリッパアーム
は、以下に説明するカッターアセンブリ200の動きも
妨害することはない。グリッパとカッターアセンブリ
(以下で説明する)が引き込み可能であるということ
は、このカッターシステムを一本の縫合糸軸の周りで互
いに反対方向に交互に作用させることができることを意
味する。
【0016】上述のように、各グリッパとそのグリッパ
キャリアは、左側ロッドと右側ロッドに沿って垂直に移
動する。図2に示すように、右グリッパ32とそのグリ
ッパキャリア33は、右モータ取付けブラケット39に
よって右サイドレール24に取り付けられる右サーボモ
ータ38によって駆動される。同様に、左グリッパ30
とそのグリッパキャリア31は、左モータ取付けブラケ
ット37によって左サイドレール22に取り付けられる
左サーボモータ36によって駆動される。好ましい態様
においては、右サーボモータと左サーボモータはとも
に、図2において符号80で示す制御システムのコンピ
ュータによって制御される。このコンピュータは、本願
と出願人が同じ米国出願第181,607号(事件番号
8927号)に詳しく説明されている。図2に示すよう
に、右サーボモータ38は右グリッパキャリア33を垂
直方向に移動させるタイミングベルト43を駆動し、他
方左サーボモータ36は左グリッパキャリア31を垂直
方向に移動させるタイミングベルト41を駆動する。
に示すように、タイミングベルト43は、対応する右
グリッパキャリア33の背後に位置するタイミングベル
トクランプ68によって、グリッパキャリア33に掛け
られる。また、グリッパキャリア31には、グリッパ3
0の昇降運動させるタイミングベルト41を締め付ける
同様のタイミングベルトクランプ(図示せず)が設置さ
れる。図2は、上部左方プーリ45と下部左方プーリ4
6、ならびにタイミングベルト41そして右グリッパキ
ャリア33の引張り力を調整する引張りブロック44の
一部である遊び車47,48に係合するタイミングベル
ト41を示す。同様に、図2は、上部右左方プーリ51
と下部右方プーリ52、ならびにタイミングベルト43
そして右グリッパキャリア33の引張り力を調整する引
張りブロック45の一部である遊び車53,54に係合
するタイミングベルト43を示す。
【0017】図4は、大スプール50から右グリッパ3
2によって引き出される縫合糸材55を示す。もう一つ
の態様においては、スプールはモータによって駆動され
るが、この場合は、縫合糸送りの際の引張り力を制御す
るため、ダンサーアセンブリ59が付与される。連続し
た縫合糸材を引き出しタワーに送るためには、縫合糸材
55をまず小穴56に介して、縫合糸材の太さの急激な
変化を感知する糸玉検出器55(設置は自由)に送る。
そして縫合糸に糸玉が検出されると、制御システム80
が作動し、この箇所を含んで切断した縫合糸は次の工程
で廃棄する。縫合糸材55は、糸玉検出器の後は、引き
出しタワー20の底部にあるプーリ35aと35b、な
らびに先端処理・切断キャリア100(図4の引き出し
タワーの中央付近に位置する)の下部に取り付けられる
プーリ112に掛けられる。図4に示し、また以下に詳
細に説明するように、右グリッパ32は縫合糸材55の
先端処理した端部58をグリッパの端部で把持する。
【0018】図4図5に示すように、先端処理・切断
キャリア100は、縫合糸の特定の箇所に熱処理を施す
先端処理アセンブリ300を支え、また図7〜9を参照
して詳細に説明する縫合糸材を切断するカッターアセン
ブリ200を支持する。図2は、左側ロッド26と右側
ロッド28に平行なシャフト104と105に沿って設
置される先端処理・切断キャリア100を示す。好まし
い態様においては、先端処理・切断キャリア100の昇
降は、図3に示すクランク回転するハンドホイール10
8によって行われる。他の態様として、縫合糸の切断に
先立ってコンピュータ制御によって、先端処理・切断キ
ャリア100を、昇降させるサーボモータを備えること
もできる。装置を操作する際は、引き出しタワー20に
沿ったグリッパ30,32の一行程と先端処理・切断キ
ャリア100の位置合わせによって切断されるべき縫合
糸の長さが分る。
【0019】図3に示すように、クランク回転するハン
ドホイール108は、チェーンドライブスプロケット1
14を回転させるギヤボックス113をアクチュエート
する。ギヤボックス113は、ギヤボックス取付けブラ
ケット112に取り付けられ、このギヤボックス取付け
ブラケット112はフレーム部材99に取り付けられ
る。ケーブルチェーン115は、先端処理・切断キャリ
ア100の動きをアクチュエートするため、チェーンド
ライブスプロケット114に係合する。ケーブルチェー
ン115はまた、上部引張りプーリブラケット121と
下部引張りプーリブラケット123にそれぞれ回転可能
に取り付けられるチェーン遊びスプロケット118と1
19にも係合する。引張りプーリブラケット121,1
23の垂直方向の位置設定は、ケーブルチェーン115
のたるみを種々に変えるよう調整される。ケーブルチェ
ーン115はまた、左サイドレール22に取り付けられ
るチェーン遊びスプロケット127と129にも係合す
る。図4に示すように、先端処理・切断キャリア100
の背面111はケーブルチェーン115に締結される。
【0020】すでに述べたように、先端処理・切断キャ
リア100は、縫合糸材55の位置設定をする支持ガイ
ドプーリ112を具備する。そして、縫合糸材は、引っ
張られながら、ガイドプーリ35a,35bから引き受
けられる。図4でみたように、下部糸通しプーリ35
b、ガイドプール112、左グリッパ30および右グリ
ッパ32はすべて、縫合糸材ストランドを、以下に説明
するように、常に水平方向に切断するように働く。
【0021】図7ないしは、図5に示すように先端処
理・切断アセンブリ100に取り付けられるカッターア
センブリ200を詳細に示す。図8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214を
具備し、このオーバーセンターリンケージ214は、そ
の端部に回動可能に連結されるリンクアーム217を有
する。回動ロケーションアーム220は、リンクアーム
217の第2の端部に、図8に示すようにこのリンクア
ームとほぼ直交しながら、固定して連結される。ロケー
ションアーム220の他の端部は、固定ガイド機構22
6に回動可能に連結される。ただし、ここでいうすべて
の回動リンケージは、複雑なカム、スロットおよびスラ
イド機構を必要としない単なるピンリンケージで、これ
がアクチュエートされると、縫合糸を切断するモーメン
トが生まれる。
【0022】図8に示すように、固定ガイド226は、
吊された縫合糸材ストランド55の引き取り軸と垂直な
平面内において、ストランドからロケーションアーム2
20の長さにほぼ等しい距離をおいて設置される。さら
に、オーバーセンターリンケージ214、ロケーション
アーム220およびカッターブレード230はすべて、
縫合糸材ストランド55の引き取り軸と垂直な平面内に
ある。
【0023】引き込み可能なボールスライド228は、
固定ガイド226に取り付けられ、またオーバーセンタ
ーリンケージ214とカッターブレード230を固定ガ
イド226に沿って、図7に矢印Aで示した方向に、切
断位置から、図8に示した引き込み位置まで移動させる
ため、オーバーセンターリンケージ214に連結され
る。ボールスライド228がオーバーセンターリンケー
ジ214を引き込み位置まで移動させると、ロケーショ
ンアーム220は、ストランド55から離れる方へ回動
し、カッターブレード230は引き込まれる。かくし
て、カッターアセンブリ200が、ストランドの切断前
およびその直後に引き込み位置にあるときは、ブレード
230とロケーションアーム220は、グリッパ30,
32の引き出しタワー20に沿った引き込みに係る運動
を妨害しない。また、ブレード230とロケーションア
ーム220は、吊られたストランド55とも接触しな
い。好ましい態様においては、圧搾空気シリンダ222
は、図7に示すように、ボールスライド228の、固定
ガイド226に沿った往復運動を可能にする。
【0024】縫合糸材ストランド55を切断する際に
は、引き込み可能なボールスライド228は、オーバー
センターリンケージ214と、その結果としてカッター
ブレード230およびロケーションアーム230を図9
の切断位置までもっていくため、図8に矢印Bで示すス
トランド55に向かう方向に移動する。オーバーセンタ
ーリンケージ214が切断位置に移動すると、リンクア
ーム214は、ボールスライド228の動きをロケーシ
ョンアーム220の回動運動に変換する。ロケーション
アーム220は、このアーム220が切断位置まで回動
したとき、切断予定の縫合糸材ストランド55に係合す
るV字形の支持ノッチ223を備える。V字形ノッチ2
23はまた、ストランドが第3番目の側から水平方向に
切断される間、ストランド55を二つの側で支持する役
目も果たす。こうして、特に引張りながらはさみ装置で
切断されたとき、あるいは適切に支持されないままスラ
イスされたときに、ほつれを生じやすいマルチフィラメ
ント縫合糸について、ほつれのないきれいな切断面が得
られる。
【0025】カッターアセンブリ200のカッターブレ
ード230は、往復運動をするボールスライド228に
対してわずかに角度をなしながら、ロケーションアーム
220の面に平行な面内で取り付けられる。好ましい態
様においては、圧搾空気シリンダ222による単一の動
きは、ボールスライド228の固定ガイド226に沿っ
た動きを可能にする。この結果、ロケーションアーム2
20はその引き込み位置(図8)から回動することが可
能になり、ブレード230がストランドの引き出し軸を
横断して、支持されているストランド55に向けて移動
し、ストランドの第3の側がブレード230の切断縁を
押圧している間、V字形ノッチ223は、ストランド5
5をその二つの側で支持する。こうして、ロケーション
アーム220がブレード230の方向へ、図9に示す切
断位置まで回動した後、ストランド55は、ロケーショ
ンアームのモーメントによって切断される。ブレード2
30は、図8図9に示すように自身の往復運動の軸に
対して一定の角度をなしているため、縫合糸材ストラン
ドがロケーションアーム220によって静止して保持さ
れている間に、ストランドを切り取る。ブレード230
が往復運動の軸に対して約45°をなす好ましい態様に
おいては、スライス比は1:1となり、ストランド55
は、ブレード230が引き出し軸を横断する距離に等し
い量だけ切り取られる。
【0026】縫合糸材を切断およびニードルへの装着の
ため所定の長さに準備する工程は、次のようにして実行
される:まず連続した縫合糸材ストランドを手で小穴5
6に通し、さらにプーリ35a,35bおよび112に
掛ける。縫合糸ストランド55が上述のようにして把持
されるよう、右グリッパ32を含む第1のグリッパ手段
を、図6に示す把持位置までアクチュエートする。グリ
ッパはついで、図4に示すように、ストランド55を引
き出しタワーの頂部まで引き出す。つぎに、右サーボモ
ータ38は、制御システムのコンピュータ80による制
御の下で作動し、リード(右)グリッパを右ロッド28
に沿って所定の高さまで垂直に駆動する。この間縫合糸
ストランド55は、上述のようにずっと引っ張られてい
る。図2に示すように、接近センサ70は、右グリッパ
32が所望の位置に到達したのを確認して制御システム
80およびサーボモータ38に知らせるため、右サイド
レール24に沿った位置に取りつけられる。同様に、接
近センサ(図示せず)は、左グリッパ30が所望の位置
に到達したのを確認するため、左サイドレール22に沿
った所望の高さに取り付けられる。図2に示すように、
接近センサ73,74および75は、さらに切断予定の
縫合糸材の長さを定めるため、引き出しタワー20に沿
ってそれぞれ異なった高さに垂直方向に位置設定され
る。特に、接近センサ73,74および75の配置によ
り、グリッパ30,32の往復運動を変化させるハンド
クランク108によって制御される先端処理・切断アセ
ンブリ100の位置付けが感知される。
【0027】図4に示す好ましい態様においては、リー
ドグリッパ(グリッパ32)は、合糸材を、折り曲げ加
工のため正確に位置付けした外科用ニードル(図示せ
ず)の縫合糸貫通用開口の中に導入するため、先端処理
した端部58よりわずかに下方の部分で把持する。これ
を実現するには、リードグリッパのサーボモータ(例え
ばサーボモータ38)は、リードグリッパを、所望の縫
合糸長さによって12インチないし36インチ(好まし
くは16.1インチ)となる長い行程距離だけ進める。
行程距離を長くすると、グリッパ32は、先端処理・切
断キャリア100にあるスタート位置から図4に示す位
置まで移動する。これと同時に、他のサーボモータ(例
えばサーボモータ36)は、他のグリッパ(例えば左グ
リッパ30)を左ロッド26に沿って、図4および
示すように、好ましくはカッターアセンブリ200より
下方に位置させる。この他のグリッパは開放位置におい
ては縫合糸材を把持してはいないが、リードグリッパ
は、長い行程の間常に縫合糸材55を把持し続けている
ことは分るであろう。
【0028】図1の行程17で表される次の工程は、縫
合糸材の先端加工した端部58が縫合糸装着のため正確
に位置付けした外科用ニードルの縫合糸貫通用開口の中
に導入されるよう、リードグリッパ32の位置を定める
工程である。このためには、リードグリッパ32は、縫
合糸の先端処理した端部58が、次の縫合糸装着のため
外科用ニードルの縫合糸貫通用開口の中に正確に導入さ
れるよう、再び縫合糸材55を約1.9インチの短い行
程距離だけ進めなければならない。
【0029】本発明の他の態様においては、この行程
は、例えばワイヤをワイヤハーネスに取り付けるよう
に、縫合糸材の先端を次の縫合糸取扱い装置に手で移す
こともある。
【0030】縫合糸材の先端加工した端部58が、ニー
ドルへの縫合糸装着に先立って、短い行程の間進められ
ると、先端処理アセンブリ300(以下に説明する)に
よって加熱された縫合糸材55の先端加工した端部78
は、左グリッパ30よりわずかに上の、カッターアセン
ブリ200に隣接した位置まで進む。こうして、外科用
ニードルへの自動的な縫合糸装着が引き出しタワー20
の頂部において行われている間、左グリッパ30(下部
グリッパ)は、縫合糸を先端部78、すなわち図5に示
すように先端処理アセンブリ300によって加熱された
縫合糸材の部分において把持するようアクチュエートさ
れる。このグリッパの係合と同時に、リードグリッパ3
2は、縫合糸材の把持を開放するようアクチュエートさ
れる。
【0031】図1の工程16で示す選択的な工程におい
ては、右もしくはリードグリッパは、縫合糸材55の一
部が切断の前に熱処理(先端処理)されるよう、長い行
程の後停止させられる。縫合糸を引張りながら熱処理し
次いで冷却すると、縫合糸は硬化して、先端部の位置合
わせと続くニードルに囲まれた中での装着が容易にな
る。先端処理アセンブリ300の作用を以下に説明す
る。
【0032】図10に示すように、先端処理アセンブリ
300は、実際上は、熱空間306において空気を加熱
する熱交換器ユニット305を備えたオーブンである。
すなわち、パルス状に流入してくる空気は熱交換器入口
307に導かれ、ここで加熱された空気はパルス上に移
動して、図5図10の平面図に示す垂直シリンダの空
隙310に到る。そして、図5に示すように、加熱され
た空気は、水平なオリフィス315を通って所定の時間
進み、引っ張って吊されている縫合糸55は、先の垂直
シリンダの空隙310を通過する際に加熱される。制御
システムのコンピュータ80は熱パルスの持続時間を制
御し、縫合糸材が適度に加熱され、また切断処理の前に
十分な冷却時間が得られるようにする。垂直シリンダの
空隙310を通して吊られている縫合糸の表面積に依存
するが、適正な温度が考えられる。先端処理アセンブリ
300は、好ましくは、もう一つのグリッパよりわずか
に下の位置に位置合わせされる。すでに述べたように、
これは、縫合糸材55が短い行程の間にニードルの縫合
糸貫通用開口の中に進められるとき、加熱空気に曝され
ていた縫合糸の先端処理を完了した端部78がそれに対
応する距離だけ進み、もう一つのグリッパ(例えば左グ
リッパ30)が今度は縫合糸材をその端部78で把持す
るようにするためである。したがって、ストランドが先
端処理した端部78で切断されるときは、新しく先端処
理をした端部58を有するストランド55は、引き続き
次のサイクルにおいて左グリッパ30によって、引き出
しタワー20まで進められる。
【0033】外科用ニードルへの装着が始まり、左グリ
ッパ30が縫合糸ストランド55を固定すると、ストラ
ンドは、図1の工程18で示したように、上述の方式で
カッターアセンブリ200によって切断される。図5
示した好ましい態様においては、真空エアフローは、縫
合糸ストランドをカッターのターゲットゾーンにより正
確に位置させるため、縫合糸材ストランド55をナイロ
ン製スクリーン251に向けて引っ張る。連続した縫合
糸材55を先端処理した端部で切断した後は、切断され
ニードルに装着された縫合糸材の最後尾79は、図5
示したように真空ホース280を介して真空アセンブリ
250に連結された大きな真空パイプ275に吸引され
る。真空パイプ275によって真空が形成されると、縫
合糸材はゆるく引っ張られて、その最後尾79がからま
ったり、機械に巻き込まれたりするのが防止される。し
かし、装着を完了したニードルと縫合糸はさらに下流の
処理に向けられるため、この引張り力は、ストランドを
パイプ275から引き出す程度にゆるいものである。
【0034】図5は、装着を終えたストランドが切断さ
れる際ストランドが把持されるよう、カッターアセンブ
リ200よりわずかに下に位置する左グリッパ30を示
す。かくして左グリッパは、今や先端処理された端部5
8を有する縫合糸材55を把持してリードグリッパとな
る。そして次のサイクルは、次にニードルへの挿入に備
えて切断するストランドを位置させる長い行程のため、
縫合糸を引き出しタワー20の高さ方向に沿って垂直に
引っ張る左グリッパを使って始まる。
【0035】以上、本発明を好ましい態様の観点から説
明してきたが、当業者ならば、これまで述べた変形例や
それ以外の変更例も、特許請求の範囲に記載した本発明
の趣旨の範囲内で行えることは理解できるであろう。
【0036】本発明の具体的な実施態様は以下の通りで
ある。 1)前記カッターはさらに、(a)前記切断予定の連続
した長さの縫合糸に隣接して設置される固定ガイド手段
と、(b)少なくとも前記第1の軸と直交する第2の軸
に沿った往復運動を与えるため前記固定ガイド手段に取
り付けられるアクチュエータ手段を備え、前記カッター
ブレードは、前記往復運動をするアクチュエータに応答
して前記第1の引き込み位置から前記第2の切断位置ま
で移動する請求項1記載のカッター。 2)前記カッターはさらに、一端が前記支持ブロック手
段に設置されるロケーションアームであって、その他端
は前記アクチュエータの動きに呼応して支持ブロック手
段を第1の引き込み位置から第2のストランド支持位置
に移動させる前記固定ガイド手段に回動可能に取り付け
られるロケーションアームを備える上記実施態様1)記
載のカッター。 3)前記支持ブロック手段は、縫合糸切断の間この縫合
糸ストランドをその両側において支えるV字形のノッチ
である上記実施態様2)記載のカッター。 4)前記回動可能ロケーションアームはさらに、前記支
持ブロック手段が前記ストランドに係合した後は、前記
アクチュエータ手段による動きを隔離するオーバーセン
ターリンケージを備える上記実施態様3)記載のカッタ
ー。 5)前記オーバーセンターリンクは前記アクチュエータ
手段の往復運動を前記ロケーションアームのための回動
運動に変換する上記実施態様4)記載のカッター。 6)前記固定ガイド手段は、前記回動ロケーションアー
ムの実効的な長さの分だけ、前記連続した長さのストラ
ンドからは離隔される上記実施態様5)記載のカッタ
ー。
【0037】7)前記第1の軸と第2の軸は互いに直交
する上記実施態様1)記載のカッター。 8)前記カッターはさらに、前記カッターブレードの往
復運動の間このカッターブレードを支えるため前記アク
チュエータに取り付けられる固定ブレードホルダを備え
る上記実施態様1)記載のカッター。 9)前記オーバーセンターリンケージはさらに、前記ア
クチュエータに固定される第1のリンクと、この第1の
リンクおよび前記回動ロケーションアームを連結する第
2のリンクを備える上記実施態様5)記載のカッター。 10)前記カッターブレードは、前記カッターブレード
が前記第1の軸を横切る際、前記ストランドをスライス
運動をしながら水平に切断するため、前記第2の軸と所
定の角度をなす上記実施態様1)記載のカッター。 11)前記カッターブレードと前記支持ブロック手段
は、これらがそれぞれ引き込み位置にあるときは、とも
に前記固定ガイド手段の背後に引き込まれる上記実施態
様10)記載のカッター。
【0038】12)前記回動ロケーションアームはさら
に、前記ストランドの切断の間ストランドを支える支持
ブロック手段を備える請求項3記載の引き込み可能カッ
ター。 13)前記回動ロケーションアームはさらに、前記支持
ブロック手段が前記ストランドに係合した後は、前記ア
クチュエータ手段による動きを隔離するオーバーセンタ
ーリンケージを備える上記実施態様12)記載の引き込
み可能カッター。 14)前記オーバーセンターリンクは前記アクチュエー
タ手段の往復運動を前記ロケーションアームのための回
動運動に変換する上記実施態様13)記載の引き込み可
能カッター。 15)前記固定ガイド手段は、前記回動ロケーションア
ームの実効的な長さの分だけ、前記連続した長さのスト
ランドからは離隔される上記実施態様14)記載の引き
込み可能カッター。
【0039】16)前記第1の軸と第2の軸は互いに直
交する請求項3記載の引き込み可能カッター。 17)前記アクチュエータは、往復運動のため前記固定
ガイド手段に取り付けられる上記実施態様13)記載の
引き込み可能カッター。 18)前記カッターはさらに、前記カッターブレードの
往復運動の間このカッターブレードを支えるため前記ア
クチュエータに取り付けられる固定ブレードホルダを備
える上記実施態様17)記載の引き込み可能カッター。 19)前記オーバーセンターリンケージはさらに、前記
アクチュエータに固定される第1のリンクと、この第1
のリンクおよび前記回動ロケーションアームを連結する
第2のリンクを備える上記実施態様14)記載の引き込
み可能カッター。 20)前記カッターブレードは、前記カッターブレード
が前記第1の軸を横切る際、前記ストランドをスライス
運動をしながら水平に切断するため、前記第2の軸と所
定の角度をなす上記実施態様19)記載の引き込み可能
カッター。 21)前記カッターブレードと前記支持ブロック手段
は、これらがそれぞれ引き込み位置にあるときは、とも
に前記固定ガイド手段の背後に引き込まれる請求項3記
載の引き込み可能カッター。 22)前記支持ブロック手段は、縫合糸切断の間この縫
合糸ストランドをその両側において支えるV字形のノッ
チである上記実施態様12)記載の引き込み可能カッタ
ー。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
全自動式で、均一な長さの縫合糸材を高速で、しかも先
端のほつれなしにきれいに切り出すことのできる縫合糸
切断装置が提供される。さらに、本発明によれば、
ストで、引き込みが可能で、しかも連続した長さの縫合
糸ストランドを切断前に単一の軸に沿って引っ張るグリ
ッパアームの動きを妨害しないカッターアセンブリが提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で行われる、縫合糸のスプールからの引
き取り、送り、先端処理、長さ測定、切断および軸方向
の正確な位置への移送の処理過程を示すブロック図。
図2本発明のカッターアセンブリタワーの詳細説明
図3図2のカッターアセンブリの2’−2’線の側
からみた、本発明の先端処理・切断アセンブリ100を
移動させるためのプーリアセンブリを示す側面図。
図4】先端処理・切断アセンブリ100に取り付けた
カッターアセンブリ200と、連続した長さの縫合糸材
を供給する大スプールを示すサーボタワー20の詳細説
明図。
図5】先端処理・切断アセンブリ100に取り付けら
れた真空アセンブリ250と先端処理アセンブリ300
を示す先端処理・切断アセンブリ100の詳細説明図。
図6】閉位置(縫合糸把持位置)および開位置にある
グリッパアームを示すグリッパアセンブリの拡大図。
図7】本発明による可撓性縫合糸材を切断するカッタ
ーアセンブリ200の詳細平面図。
図8】引き込み位置に完全に引っ込んだカッターアセ
ンブリ200の詳細平面図。
図9】一杯に延び出た位置(切断位置)にあるカッタ
ーアセンブリ200の詳細平面図。
図10】縫合糸材の一部を加熱する先端処理アセンブ
リ300の詳細平面図。
【符号の説明】 20 サーボタワー 100 先端処理・切断アセンブリ 200 カッターアセンブリ 250 真空アセンブリ 300 先端処理アセンブリ
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
【図6】
【図1】
【図2】
【図3】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図4】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縫合糸材たる連続した長さのストランド
    を第1の軸に沿って引っ張って吊るしながら所定の長さ
    に切断する引き込み可能なカッターであって、(a)少
    なくとも前記連続した長さのストランドによって定めら
    れる第1の軸と直交する、第1の引き込み位置から第2
    の切断位置までの往復運動のために設置されるカッター
    ブレードと、(b)前記縫合糸材たる連続した長さのス
    トランドを切断するため、このストランドを正確に位置
    させ、また前記カッターブレードが前記引き込み位置か
    ら切断位置へ往復しながら前記第1の軸を横断する際こ
    のストランドを支持するための支持ブロック手段を備
    え、 前記カッターブレードは、前記支持された縫合糸ストラ
    ンドを前記切断位置において切断する際、きれいなほつ
    れのない切断面を得るよう少なくとも1:1のスライス
    比を達成するため、その往復運動の方向とは一定の角度
    をなすカッター。
  2. 【請求項2】 モノフィラメントもしくはマルチフィラ
    メントである縫合糸材たる連続した長さのストランドを
    切断する引き込み可能なカッター。
  3. 【請求項3】 連続した長さのストランドを吊るしなが
    ら所定の長さに切断する引き込み可能なカッターであっ
    て、(a)第1の軸を定めて切断される連続した長さの
    ストランドに隣接して配置される固定ガイド手段と、
    (b)少なくとも第2の軸に沿った往復運動のため前記
    ガイド手段に取り付けられるアクチュエータと、(c)
    前記切断予定の連続した長さのストランドを位置させる
    ための回動ロケーションアームであって、前記アクチュ
    エータの運動に応答して第1の引き込み位置から第2の
    ストランド係合位置まで回動よう前記第2の軸に沿って
    回動可能に取り付けられる第1の端部を備える回動ロケ
    ーションアームと、(d)少なくとも前記連続した長さ
    のストランドによって定められる前記第1の軸を横切る
    往復運動のために設置されるカッターブレードであっ
    て、前記往復運動をするアクチュエータに応答して第1
    の引き込み位置から第2の切断位置まで移動するカッタ
    ーブレードを備え、 前記アクチュエータによる単一の動きによって、まず前
    記ストランドを前記回動ロケーションアームとともに位
    置させ、ついでストランドを前記カッターブレードで切
    断するカッター。
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