RU225615U1 - Device for ultrasonic welding of surgical synthetic threads with a thickness of 0.1 mm to 0.6 mm - Google Patents

Device for ultrasonic welding of surgical synthetic threads with a thickness of 0.1 mm to 0.6 mm Download PDF

Info

Publication number
RU225615U1
RU225615U1 RU2023131651U RU2023131651U RU225615U1 RU 225615 U1 RU225615 U1 RU 225615U1 RU 2023131651 U RU2023131651 U RU 2023131651U RU 2023131651 U RU2023131651 U RU 2023131651U RU 225615 U1 RU225615 U1 RU 225615U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
threads
anvil
waveguide
ultrasonic welding
welding
Prior art date
Application number
RU2023131651U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Евгеньевич Варнаков
Артем Анварович Галеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СпецмашСоник"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СпецмашСоник" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СпецмашСоник"
Application granted granted Critical
Publication of RU225615U1 publication Critical patent/RU225615U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к области ультразвуковой сварки, в частности нитей, а именно хирургических. Устройство для ультразвуковой сварки хирургических нитей состоит из прижимов для закрепления нитей, штифта для формирования петли, волновода и наковальни, выполненных подвижными и расположенными на одной оси плоскопараллельно друг другу. Наковальня при этом выполнена с призматическим пазом-захватом трапецеидального сечения. Обеспечивается повышение качества сварного соединения. 11 ил., 1 табл. The utility model relates to the field of ultrasonic welding, in particular threads, namely surgical ones. A device for ultrasonic welding of surgical threads consists of clamps for securing the threads, a pin for forming a loop, a waveguide and an anvil, made movable and located on the same axis plane-parallel to each other. The anvil is made with a prismatic gripping groove of a trapezoidal cross-section. The quality of the welded joint is improved. 11 ill., 1 tab.

Description

Полезная модель относится к области ультразвуковой сварки, в частности нитей, а именно хирургических.The utility model relates to the field of ultrasonic welding, in particular threads, namely surgical ones.

Устройство может быть использовано в различных областях народного хозяйства, в частности в медицине для сварки хирургических нитей, например полигликолидных.The device can be used in various fields of the national economy, in particular in medicine for welding surgical threads, for example polyglycolide ones.

Сварка происходит при одновременном воздействии на свариваемые поверхности механических ультразвуковых колебаний и внешнего давления, прикладываемого перпендикулярно к свариваемым поверхностям. Welding occurs when the surfaces being welded are simultaneously exposed to mechanical ultrasonic vibrations and external pressure applied perpendicular to the surfaces being welded.

Известны аналоги-устройства ультразвуковой сварки для соединения изделий из термопластичных материалов, включающие источник ультразвуковых колебаний, заканчивающийся рабочим сварочным инструментом-волноводом. Для реализации сварки такие устройства снабжены узлами, обеспечивающими прижим волновода к свариваемым материалам. There are known analogues of ultrasonic welding devices for joining products made of thermoplastic materials, including a source of ultrasonic vibrations ending with a working welding tool-waveguide. To implement welding, such devices are equipped with units that provide pressure on the waveguide to the materials being welded.

Известен аналог – аппарат для ультразвуковой сварки нити и пленки «Гиминей-ультра», модель АУС-0,4/22-ОМ, который предназначен для соединения конструкционных изделий и листовых материалов методом непрерывной или пошаговой ультразвуковой сварки. Аппарат состоит из электронного генератора с таймером и регулятором выходной мощности (30-100%), пьезоэлектрической колебательной системы в металлическом корпусе с принудительным воздушным охлаждением, набора рабочих инструментов [https://dzen.ru/video/watch/6272143472a4a07ac2152673?utm_referrer=ya.ru].There is a known analogue - an apparatus for ultrasonic welding of thread and film "Giminey-Ultra", model AUS-0.4/22-OM, which is designed for joining structural products and sheet materials using the method of continuous or step-by-step ultrasonic welding. The device consists of an electronic generator with a timer and output power regulator (30-100%), a piezoelectric oscillatory system in a metal case with forced air cooling, a set of working tools [https://dzen.ru/video/watch/6272143472a4a07ac2152673?utm_referrer=ya .ru].

Устройство не позволяет сделать протяженный сварной шов на расположенных параллельно друг другу тонких (хирургических нитей), так как нити не позиционируются параллельно друг с другом и не находятся одна над другой в процессе сварки. Волновод при сварке особо тонких нитей их пережигает, так как нет возможности ограничить ход волновода. The device does not allow making an extended weld on thin (surgical threads) located parallel to each other, since the threads are not positioned parallel to each other and are not located one above the other during the welding process. When welding particularly thin threads, the waveguide burns them out, since there is no way to limit the stroke of the waveguide.

Прототипом является устройство для сварки нитей компании KROTT & HEUTER [https://cloud.mail.ru/stock/2oMrqtMmhMC5GpCdgZjirziu], предназначенное для сварки изделий из полимерных материалов. В частности оно используется для сварки полимерной нити. The prototype is a thread welding device from KROTT & HEUTER [https://cloud.mail.ru/stock/2oMrqtMmhMC5GpCdgZjirziu], intended for welding products made of polymer materials. In particular, it is used for welding polymer threads.

Недостатком такого устройства является нестабильное качество сварного соединения в следствии сложности позиционирования нитей и необходимость наличия дополнительного высокоточного регулируемого упора для позиционирования движения волновода, что значительно усложняет конструкцию известного устройства в целом.The disadvantage of such a device is the unstable quality of the welded joint due to the complexity of positioning the threads and the need for an additional high-precision adjustable stop to position the movement of the waveguide, which significantly complicates the design of the known device as a whole.

Технический результат - повышение качества сварного соединения.The technical result is improved quality of the welded joint.

Устройство предназначено для нитей толщиной от 0,1-0,6 мм и его конструкция значительно упрощается в сравнении с аналогами.The device is designed for threads with a thickness of 0.1-0.6 mm and its design is significantly simplified in comparison with analogues.

Технический результат достигается устройством для ультразвуковой сварки нитей толщиной от 0,1-0,6 мм, которое состоит из прижимов для закрепления каждой нити, штифта для формирования петли, волновода и наковальни. При этом наковальня выполнена с призматическим пазом трапецеидального сечения, выполняющим роль ориентирующего устройства-захвата для свариваемых нитей, при этом и наковальня и волновод являются подвижными и расположены на одной оси плоскопараллельно друг другу.The technical result is achieved by a device for ultrasonic welding of threads with a thickness of 0.1-0.6 mm, which consists of clamps for securing each thread, a pin for forming a loop, a waveguide and an anvil. In this case, the anvil is made with a prismatic groove of a trapezoidal cross-section, which acts as an orienting gripping device for the threads being welded, while both the anvil and the waveguide are movable and located on the same axis, plane-parallel to each other.

Качество сварки обеспечивается одинаково равномерным по всей длине сварным швом. Предлагаемое техническое решение позволяет выполнить рабочую поверхность волновода плоской и не требует выставлять точный ход волновода в процессе его работы, что значительно упрощает его конструкцию, а трапецеидальный паз, расположенный на рабочей поверхности наковальни позволяет точно сориентировать нити перед сваркой. Волновод при сварке упирается в наковальню, которая является ограничителем (постоянным упором) движения волновода и одновременно регулирует давление на свариваемые нити, а глубина паза позволяет выбрать оптимальное давление на свариваемые нити. Устройство не нуждается в регулировках давления прижатия и хода волновода. Давление прижатия и ход волновода это параметры, которые обеспечивают высокое качество сварного соединения, а упрощение конструкцию возникает вследствие наличия на рабочей поверхности наковальни призматического паза трапецеидального сечения, который и позволяет сориентировать нити перед сваркой и подобрать оптимальную силу сжатия обеспечивающий качественный шов. The quality of welding is ensured by an equally uniform weld along the entire length. The proposed technical solution makes it possible to make the working surface of the waveguide flat and does not require setting the exact stroke of the waveguide during its operation, which greatly simplifies its design, and the trapezoidal groove located on the working surface of the anvil allows for precise orientation of the threads before welding. During welding, the waveguide rests against the anvil, which is a limiter (constant stop) of the movement of the waveguide and at the same time regulates the pressure on the threads being welded, and the depth of the groove allows you to select the optimal pressure on the threads being welded. The device does not require adjustments to the pressing pressure and waveguide stroke. The pressing pressure and waveguide stroke are parameters that ensure high quality of the welded joint, and the simplification of the design occurs due to the presence on the working surface of the anvil of a prismatic groove of a trapezoidal cross-section, which allows you to orient the threads before welding and select the optimal compression force that ensures a high-quality seam.

Если бы давление прижатия было недостаточным – шов был бы узким, и прочность его была бы низкой. If the pressing pressure were insufficient, the seam would be narrow and its strength would be low.

Если передавить – нити истончаются и разрываются. А если нити относительно друг друга ориентированы не плоско параллельно, тогда невозможно обеспечить шов по заданной длине нитей.If you squeeze, the threads become thinner and break. And if the threads relative to each other are not oriented flat and parallel, then it is impossible to ensure a seam along a given length of threads.

Наличие в наковальне специального паза позволяет точно позиционировать нити при сварке. Размер паза подбирается таким образом, что паз позволяет оптимально ориентировать нити в процессе сварки. Глубина паза наковальни подобрана так, чтобы обеспечить оптимальную степень прижима нитей и в итоге получить требуемую прочность шва без усложнения конструкции устройства. The presence of a special groove in the anvil allows precise positioning of the threads during welding. The size of the groove is selected in such a way that the groove allows optimal orientation of the threads during the welding process. The depth of the anvil groove is selected to ensure an optimal degree of thread pressure and ultimately obtain the required seam strength without complicating the design of the device.

Разработанная конструкция наковальни и волновода позволяет с одной стороны не создавать избыточное давление и не пережечь нити, а с другой - обеспечить необходимый прижим для качественной сварки нитей. Размер и форма паза в рабочей поверхности наковальни задает оптимальное сжатие двух нитей, обеспечивая оплавление нитей в месте соприкосновения по заданной ширине, глубина паза подбирается по размеру нити. The developed design of the anvil and waveguide allows, on the one hand, not to create excess pressure and not burn out the threads, and on the other hand, to provide the necessary pressure for high-quality welding of the threads. The size and shape of the groove in the working surface of the anvil determines the optimal compression of the two threads, ensuring the melting of the threads at the point of contact along a given width; the depth of the groove is selected according to the size of the thread.

Паз может быть трапецеидальной, треугольной, полукруглой и иной в сечении формы.The groove can be trapezoidal, triangular, semicircular, or another cross-sectional shape.

Наковальня первая в процессе движения навстречу волноводу ориентирует нити таким образом, что первая нить попадает в паз полностью, а вторая нить только на половину или две трети своего диаметра. Наковальня в процессе движения выполняет функцию ориентации нитей перед процессом сварки. The first anvil, in the process of moving towards the waveguide, orients the threads in such a way that the first thread falls into the groove completely, and the second thread only half or two-thirds of its diameter. The anvil, while moving, performs the function of orienting the threads before the welding process.

На фиг. 1 показан общий узел A устройства для ультразвуковой сварки нитей 1.In fig. 1 shows the general unit A of the device for ultrasonic welding of threads 1.

На фиг. 2 показан вид ультразвукового узла A, который состоит из правого и левого прижима для закрепления нитей 1, штифта для формирования петли 2, наковальни с призматическим пазом-захватом трапецеидального сечения 3, волновода 4, нити 5.In fig. Figure 2 shows a view of the ultrasonic unit A, which consists of a right and left clamp for securing threads 1, a pin for forming a loop 2, an anvil with a prismatic capture groove of a trapezoidal cross-section 3, a waveguide 4, a thread 5.

На фиг. 3 показан вид наковальни с пазом.In fig. Figure 3 shows a view of an anvil with a groove.

На фиг. 4 показан вид сбоку наковальни с пазом.In fig. Figure 4 shows a side view of an anvil with a groove.

На фиг. 5 показан вид наковальни с торца.In fig. Figure 5 shows the end view of the anvil.

На фигурах 6, 7, 8 показан призматический паз-захват трапецеидального сечения, который может быть выполнен разного размера в зависимости от диаметра нити. Figures 6, 7, 8 show a prismatic gripper groove of a trapezoidal cross-section, which can be made of different sizes depending on the diameter of the thread.

На фиг. 9 и 10 показано фото наковальни 3, которая имеет каретку наковальни 7, болты крепления каретки к модулю 8 и 9, штифт для формирования петли 2.In fig. 9 and 10 show a photo of anvil 3, which has an anvil carriage 7, bolts for attaching the carriage to the module 8 and 9, and a pin for forming a loop 2.

На фиг. 11 показано устройство для ультразвуковой сварки нитей, которое состоит из стола 10, стоящего на регулируемых опорах 11. Внутри станка встроено шасси с фильтром-регулятором сжатого воздуха 12. Под каркасом стола 10 расположена педаль запуска процесса 13. На столе расположен пульт управления 14, на котором находится кнопка Сеть 15, аварийная кнопка Грибок 16, а также сам экран управления 17. На верхней поверхности стола 10 расположены лотки 18, сменная наковальня 3, кожух ультразвукового тракта 19, кожух каретки наковальни 20, кнопки 21 и 22, в нижней части стола расположен болт заземления 23. In fig. Figure 11 shows a device for ultrasonic welding of threads, which consists of a table 10 standing on adjustable supports 11. Inside the machine there is a built-in chassis with a compressed air filter-regulator 12. Under the table frame 10 there is a process start pedal 13. On the table there is a control panel 14, on which contains the Network button 15, the emergency button Mushroom 16, as well as the control screen itself 17. On the upper surface of the table 10 there are trays 18, a replaceable anvil 3, an ultrasonic path casing 19, an anvil carriage casing 20, buttons 21 and 22, at the bottom of the table grounding bolt 23 is located.

Работа устройстваDevice operation

Заявляемое устройство работает следующим образом. The inventive device operates as follows.

Первой по команде наковальня начинает движение навстречу волноводу. В процессе движения за счёт расположенного на её плоскости паза трапецеидального сечения, она выполняет роль ловителя нитей и наезжая на них ориентирует нити перед сваркой внутри паза. После того, как наковальня дошла до своего крайнего положения и нити уже в пазу одна над другой, включается движение волновода, который упираясь в наковальню, сжимает нити расположенные в пазу, и в этот момент на волновод подается ультразвуковой импульс. Время импульса зависит от толщины и материала нити, и не превышает доли секунды, после чего происходит оплавление нитей. Затем происходит кратковременная выдержка под давлением для остывания сварного шва, ориентировочно одна - две секунды. Далее наковальня и волновод расходятся на исходные позиции, и нить снимается оператором. Волновод и наковальня приводятся в движение механизмами перемещения. В данном случае пневмоцилиндрами, но могут использоваться и другие исполнительные механизмы. The first on command, the anvil begins to move towards the waveguide. In the process of movement, due to the trapezoidal cross-section groove located on its plane, it acts as a thread catcher and, by running over them, orients the threads before welding inside the groove. After the anvil has reached its extreme position and the threads are already in the groove one above the other, the movement of the waveguide is turned on, which, resting against the anvil, compresses the threads located in the groove, and at this moment an ultrasonic pulse is applied to the waveguide. The pulse time depends on the thickness and material of the thread, and does not exceed a fraction of a second, after which the threads melt. Then there is a short-term exposure under pressure to cool the weld, approximately one to two seconds. Next, the anvil and the waveguide move to their original positions, and the thread is removed by the operator. The waveguide and anvil are driven by displacement mechanisms. In this case, pneumatic cylinders, but other actuators can also be used.

Таблица.Table.

Таблица параметров ультразвуковой сварки. Точные значения для каждой нити должны определяться заказчиком в тестовом режиме путем достижения максимального качества свариваемой петли.Ultrasonic welding parameters table. The exact values for each thread must be determined by the customer in a test mode to achieve maximum quality of the welded loop.

  Наименование нитиThread name Номер Number
наковальниanvils
Давление,Pressure,
кРа kRa
Время Time
импульса, мсpulse, ms
11 ПП №2 0,536PP No. 2 0.536 11 200200 250250 22 ПЛКЛ №2 0,598PLCL No. 2 0.598 11 200200 250250 33 ПГКЛ №2 0,520PGKL No. 2 0.520 11 200200 250250 44 ПДО №2 0,505PDO No. 2 0.505 11 150150 250250 55 ПДО №1 0,422PDO No. 1 0.422 11 150150 150150 66 ПГЛК №1 0,428PGLK No. 1 0.428 11 150150 200200 77 ПЛКЛ №0 0,372PLCL №0 0.372 22 250250 150150 88 ПГКЛ №0 0,376PGKL No. 0 0.376 22 250250 250250 99 ПГКЛ №0 0,360PGKL No. 0 0.360 22 200200 200200 1010 ПДО №0 0,362PDO No. 0 0.362 22 200200 200200 11eleven ПГЛК №2 0,301PGLK No. 2 0.301 33 250250 100100 1212 ПГКЛ №3 0,232PGKL No. 3 0.232 44 250250 5050 1313 ПГКЛ №4 0,160PGKL No. 4 0.160 44 200200 100100

* ПП - Полипропиленовая нить;* PP - Polypropylene thread;

* ПЛКЛ - нити полилактидные с ε-капролактоном в составе, синтетические;* PLCL - polylactide threads with ε-caprolactone in the composition, synthetic;

* ПГКЛ - нити полигликолидные с ε-капролактоном в составе 75:25, синтетические;* PGCL - polyglycolide threads with ε-caprolactone in the composition 75:25, synthetic;

* ПДО - нити полидиоксаноновые, синтетические.* PDO - polydioxanone threads, synthetic.

Claims (1)

Устройство для ультразвуковой сварки хирургических синтетических нитей толщиной от 0,1 мм до 0,6 мм, состоящее из прижимов для закрепления нитей, штифта для формирования петли, волновода и наковальни, выполненных подвижными и расположенных на одной оси плоскопараллельно друг другу, отличающееся тем, что наковальня выполнена с призматическим пазом-захватом трапецеидального сечения.A device for ultrasonic welding of surgical synthetic threads with a thickness from 0.1 mm to 0.6 mm, consisting of clamps for securing the threads, a pin for forming a loop, a waveguide and an anvil, made movable and located on the same axis plane-parallel to each other, characterized in that the anvil is made with a prismatic gripping groove of a trapezoidal cross-section.
RU2023131651U 2023-12-01 Device for ultrasonic welding of surgical synthetic threads with a thickness of 0.1 mm to 0.6 mm RU225615U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU225615U1 true RU225615U1 (en) 2024-04-25

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU288956A1 (en) * Ю. В. Холопов, В. А. Солдатенков , А. С. Смирнов AUTOMATIC MACHINE FOR ULTRASOUND WELDING OF PRODUCTS FROM POLYMERIC MATERIALS
RU2281191C2 (en) * 2002-03-08 2006-08-10 Штапла Ультрашалль-Техник Гмбх Device for plugging and cutting section of pipe
RU2353519C1 (en) * 2007-07-20 2009-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Ультразвуковая техника-инлаб" Ultrasound welding device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU288956A1 (en) * Ю. В. Холопов, В. А. Солдатенков , А. С. Смирнов AUTOMATIC MACHINE FOR ULTRASOUND WELDING OF PRODUCTS FROM POLYMERIC MATERIALS
RU2281191C2 (en) * 2002-03-08 2006-08-10 Штапла Ультрашалль-Техник Гмбх Device for plugging and cutting section of pipe
RU2353519C1 (en) * 2007-07-20 2009-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Ультразвуковая техника-инлаб" Ultrasound welding device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4952271A (en) Apparatus for forming an offset joint in flexible thermoplastic strap
EP0286975B1 (en) Apparatus and method for ultrasonic welding of wires
US20190383317A1 (en) Device for automatically assembling shell and middle frame by glue and use method thereof
US5266770A (en) Strip welding machine
JPH0252127A (en) Method and device for manufacturing welded punching member
DE1629192C3 (en) Method and device for joining at least partially thermoplastic materials by means of an ultrasonic sonotrode
US20100176184A1 (en) Ultrasonic welding using amplitude profiling
RU225615U1 (en) Device for ultrasonic welding of surgical synthetic threads with a thickness of 0.1 mm to 0.6 mm
EP0248293A2 (en) Thermoplastic strap weld with encapsultated cavities
CN106141542A (en) A kind of welder of integration kitchen range
US5368464A (en) Ultrasonic apparatus for cutting and placing individual chips of light lock material
CN108790198B (en) Ultrasonic heat sealing machine for binding sticking buckle belt of blanket
US4826067A (en) Sonic wire welders
CA1113361A (en) Ultrasonic method and apparatus for manufacturing brassiere tapes
JPH09207223A (en) Ultrasonic welder
CN109848557A (en) A kind of welding displacement tool fixture of integrated kitchen range wind-drive device
CN207013869U (en) Laser soldering device and the up- coiler with the device
JPH03504356A (en) Cold pressure welding method and equipment
CN214079867U (en) Tight butt joint mechanism is held in welding of winding drum
US3616064A (en) Manufacture of synthetic textile yarns
JPH0338033B2 (en)
EP3369556A1 (en) Seam creation machine for connecting flat flexible components
CN113953699A (en) Automatic feeding device before welding for spectacle frame production
IE63849B1 (en) Apparatus for forming an offset joint in flexible thermoplastic strap
CN217290887U (en) Laser welding auxiliary positioning device