支架組裝設備的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種支架組裝設備，特別適合于大動脈覆膜支架。支架組裝設備包括輸送系統支撐架，導軌機構，支架推送機構和控制機構，輸送系統支撐架設置在導軌機構的一側，支架推送機構以相對于導軌機構可來回移動的方式設置于導軌機構上，控制機構與支架推送機構操作連接以對其運動進行控制。本發明的支架組裝設備構造簡單，既能達到壓握機的效果，又能降低生產及人力成本，而且操作容易，簡單易學，性價比高。此外，本發明的支架組裝設備能夠進行半自動/全自動操作，減少人員參與，提高工作效率。
【專利說明】支架組裝設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療器械領域，具體涉及用于支架組裝設備，特別是覆膜支架組裝設備。
【背景技術】
[0002]支架、特別是覆膜支架被廣泛地應用于治療動脈瘤的手術中。為了將支架輸送到期望的位置，需要事先將支架裝入輸送系統中。將支架裝入輸送系統時需要保證支架上的各支架段有序，且能夠清晰看出支架上的顯影標記的具體位置以便確定手術時支架的具體方位。
[0003]目前存在多種方式用于將支架裝配到輸送系統中，其中一種方式是采用壓握機，另外的方式是采用各種形式的組裝模具，還有的方式是采用手工組裝。
[0004]壓握機組裝一般是通過氣動或者電動方式控制壓握機內的多片旋轉片對支架進行徑向收緊，以將支架收緊至預定尺寸。例如，美國專利申請US20050159490公開了一種壓握裝置，其可以將裸支架、覆膜支架和下腔靜脈濾器等醫療器械壓握至極小尺寸以便裝入輸送系統的外鞘管中。所述壓握裝置至少包括三對可移動的旋轉片，通過輔助裝置可以移動旋轉片，然后根據預定的被壓縮尺寸，至少三對旋轉片可以旋轉至該尺寸，形成一個圓，即將需要被壓縮的各種醫療器械壓縮至既定尺寸以便裝入輸送系統的外鞘管中，由此完成壓握。而手工組裝是直接將支架進行捏緊后組裝至輸送系統中。
[0005]上述組裝方式各具有優缺點。采用壓握機和組裝模具的方式效果較好，但是壓握機和組裝模具價格昂貴，其中壓握機的價格甚至高達十萬至百萬。手工組裝方式有成本優勢，但是手工組裝的操作不規范，而且手工組裝過程中不確定因素較多，導致組裝后的支架的各種性能存在不同。
[0006]另外，在壓握機組裝中，如果壓握機的旋轉片的邊緣處理不當，會對覆膜支架上的覆膜或縫合線造成損傷。而且，對支架收緊后仍需手工將輸送系統推至已收緊的支架處將其裝入。而手工組裝支架通常需要三人同時進行，一人進行組裝，兩人輔助操作，組裝過程中無可避免地會接觸到覆膜支架，經人工組裝多次摩擦后，造成覆膜支架上的縫合線磨損。
[0007]因此，需要一種支架組裝設備，其既能保證組裝過程中覆膜支架不被損傷，又能保證自動化組裝以排除手工組裝的各種不確定因素，而且應具有較高的性價比。
【發明內容】
[0008]為此，本發明提供一種支架組裝設備，特別適合于大動脈覆膜支架。根據本發明，支架組裝設備包括輸送系統支撐架，導軌機構，支架推送機構和控制機構，輸送系統支撐架設置在導軌機構的一側，支架推送機構以相對于導軌機構可來回移動的方式設置于導軌機構上，控制機構與支架推送機構操作連接以對其運動進行控制。
[0009]根據本發明，在組裝支架時，將輸送系統的外鞘管固定地放置于輸送系統支撐架上，同時使輸送系統的內管伸出外鞘管，并且將覆膜支架套在內管上。覆膜支架被收緊后，例如利用固定地連接于支架推送機構的支架收緊裝置來收緊覆膜支架，通過移動支架推送機構將已收緊的覆膜支架推至外鞘管處，以便將其裝入外鞘管內。本發明的支架組裝設備與支架收緊裝置配合使用，自動地對覆膜支架進行分段收緊和松開，然后將已收緊的覆膜支架推至輸送系統的外鞘管處，并將覆膜支架裝入輸送系統中。
[0010]根據本發明，控制機構可以構造成氣動或電動控制機構。根據本發明的實施例電動控制機構包括電機、將電機的運動傳遞給支架推送機構的驅動器、控制單元和控制按鈕，通過控制按鈕經由控制單元控制支架推送機構的運動以進行組裝操作；氣動控制機構包括腳踩開關、氣缸和氣路開關，通過腳踩開關經由氣路開關和氣缸控制支架推送機構的運動以進行組裝操作。優選地，氣動控制機構還包括減壓閥，以調節氣缸內的壓力。
[0011]根據本發明，控制單元可以設定為半自動和全自動控制單元。根據本發明的實施例，控制單元為PLC控制器，可以對其進行編程，以分別實現半自動和全自動組裝。
[0012]根據本發明的實施例，輸送系統支撐架包括靜止的下框架和上托臺，外鞘管固定地放置于上托臺上，上托臺的端側與導軌機構的端面在垂直方向上齊平，或伸出超過導軌機構的端面以使輸送系統前置而便于覆膜支架的組裝。此外，上托臺定位成使外鞘管與支架推送機構中線對準，以便在組裝過程中使覆膜支架與外鞘管精確對準。
[0013]根據本發明的實施例，導軌機構包括導軌板、固定于導軌板的導軌軸支點和兩端分別支撐在導軌軸支點上的導軌軸。支架推送機構包括套在導軌軸上的滑塊機構、固定于滑塊機構的導軌板、供安裝電機或氣缸的安裝板和用于夾住支架收緊裝置的支架收緊裝置夾具，安裝板固定于導軌板，支架收緊裝置夾具則與電機或氣缸相關聯且以可轉動的方式固定于安裝板。滑塊機構通過控制機構能夠沿導軌軸來回滑動，支架收緊裝置夾具能夠通過控制機構控制其轉動，使支架收緊裝置將覆膜支架收緊和松開，通過支架推送機構的移動，使支架收緊裝置將已收緊的覆膜支架移動至輸送系統支撐架的上托臺的外鞘管處以便進行組裝覆膜支架。
[0014]優選地，支架組裝設備還包括支架收緊裝置。支架收緊裝置由伸長片材構成并能夠在展開位置和可收緊位置之間切換，在可收緊位置，支架收緊裝置形成可收緊圈，供覆膜支架放入以進行收緊，支架收緊裝置的兩側分別固定于支架收緊裝置夾具以沿相反方向隨之轉動，從而收緊和松開可收緊圈以收緊和松開覆膜支架。根據本發明的實施例，支架收緊裝置夾具上設有插槽，支架收緊裝置的兩側分別插入插槽以固定于支架推送機構的收緊裝置固定夾具。使用支架收緊裝置可以將覆膜支架均勻收緊，然后支架組裝設備可以自動地將已收緊的覆膜支架部分推至上托臺的外鞘管處，將其已收緊的部分裝入輸送系統。如此反復操作即可將整個覆膜支架均勻地裝入輸送系統中。
[0015]本發明的支架組裝設備構造簡單，既能達到價格昂貴的壓握機的效果，又能降低生產及人力成本，而且操作容易，簡單易學，性價比高。此外，本發明的支架組裝設備能夠進行半自動/全自動操作，減少人員參與，提高工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]通過下面參照附圖對本發明實施例進行的詳細描述，本發明的特征及其優點將是顯而易見的。在圖中:
[0017]圖1是本發明的支架組裝設備的整體示意圖。[0018]圖2是本發明的支架組裝設備的輸送系統支撐架的細節示意圖，其中A圖顯示了上托臺與導軌機構側面齊平的構造，B圖顯示了上托臺伸出導軌機構側面的構造。
[0019]圖3是本發明的支架組裝設備的導軌機構的示意圖。
[0020]圖4是本發明的支架組裝設備的控制機構的示意圖。
[0021]圖5是本發明的支架組裝設備的支架推送機構的示意圖。
[0022]圖6是與本發明的支架組裝設備配合使用的三片式支架收緊裝置的示意圖，其中A圖和B圖分別是正視圖和俯視圖。
[0023]圖7是三片式支架收緊裝裝置收緊覆膜支架后的示意圖。
[0024]附圖標記列表
[0025]I一輸送系統支撐架； 2—導軌機構；3—支架推送機構；
[0026]4一控制機構；5—上托臺； 6—導軌板；
[0027]7—導軌軸支點；8—導軌軸；9一滑塊機構；
[0028]10一側擋板；11 一控制箱上蓋板；
[0029]12—顯不屏；13—控制按鈕；14一導軌板；
[0030]15—第一收緊裝置固定夾具；16—步進電機；
`[0031]17—第二收緊裝置固定夾具；18—電機安裝板
[0032]19一插槽；100—三片式支架收緊裝置；
[0033]110一兩片側；120—一片側； 130—橫片
【具體實施方式】
[0034]下面參照附圖描述本發明的實施例。
[0035]圖1顯示了本發明實施例的支架組裝設備的整體示意圖，其包括輸送系統支撐架
1、導軌機構2、支架推送機構3和控制機構4。
[0036]輸送系統支撐架I上固定地放置輸送系統(未示出)，且其與支架推送機構3中線對準，以便在組裝過程中使覆膜支架與輸送系統精確對準。輸送系統支撐架I包括下框架(未標出)和上托臺5，上托臺5的端側在垂直方向上與導軌機構2的端面齊平，如圖2的A圖所示。或者，上托臺5在上方伸出超過導軌機構2的端面10-200mm，使輸送系統前置，以便于覆膜支架的組裝，如圖2的B圖所示。使用中，輸送系統支撐架所有部件保持靜止。
[0037]導軌機構2包括導軌板6、側擋板10、導軌軸8和底板(未標出)。導軌板6上固定有導軌軸支點7，如圖3所示。導軌軸8在兩側分別支撐在導軌軸支點7上，滑塊機構9套在導軌軸8上，通過控制系統4控制滑塊機構9沿導軌軸8來回滑動，支架推送機構3則通過滑塊機構9與導軌機構2相連，從而滑塊機構9在導軌軸8上滑動使支架推送機構3在導軌機構2上滑動。此外，導軌板6、側擋板10和底板構成導軌箱(未標出)，導軌箱內放置導軌軸8、驅動滑塊機構9移動的驅動器和限位開關等。
[0038]控制機構4包括顯示屏12、控制箱后側板、控制箱前側板、左側板、右側板和上蓋板11以及各控制按鈕13，如圖4所示。在本例中，控制機構4為電動控制機構，控制箱內放置電源、排風扇和PLC控制器等。顯示屏12顯示各機構的可調節速度，相對之間的距離，設定初始狀態等。排風扇對電源進行散熱，PLC控制器可以進行編程，以控制電機的轉速和轉向以及滑塊機構9的移動距離等。控制按鈕13可以放于顯示屏下方也可以放于單獨的操作臺上或者放在導軌板6上，以方便操作。此外，控制機構4還包括步進電機16、移動電機(未示出)、用于將電機的運動傳遞給各運動部件(如滑塊機構9和兩個支架收緊裝置夾具)的電機傳動螺母或類似驅動器。
[0039]控制按鈕13布置為半自動按鈕或全自動按鈕，以分別用于對覆膜之間進行半自動和全自動組裝。半自動按鈕包括前進，后退，收緊和松開按鈕，全自動按鈕僅包括啟動和停止按鈕。
[0040]根據本發明的另一實施例，支架組裝設備的控制機構為氣動控制機構，其包括腳踩開關、氣缸、氣路開關和減壓閥。通過腳踩開關經由氣路開關控制氣缸中氣壓以控制各機構的運動，減壓閥則用來調節氣缸壓力。氣動控制機構的操作和各部件之間的連接關系都是本領域技術人員公知的，因此在附圖中未予顯示。
[0041]支架推送機構3包括滑塊機構9、第一和第二支架收緊裝置夾具15和17、電機安裝板18、導軌板14。支架推送機構3還包括用于將上述部件連接起來的連接螺母、前擋板、用于支撐電機的電機支撐架，這些部件是本領域技術人員常用的且不是本發明的組成部分，因此這里不進行詳細描述。如圖5所示，第一和第二支架收緊裝置夾具15和17上分別設有插槽19，以供支架收緊裝置100的兩側分別插入。控制機構4具有兩個步進電機16，其都具有正轉和反轉功能，但是設定成轉動方向相反，以使兩個支架收緊裝置夾具沿相反方向轉動。在本例中，步進電機16實現將支架收緊裝置100的收緊和松開功能，移動電機實現滑塊機構9的前進及后退功能。可以理解，步進電機16可以與移動電機構成為一體部件，實現各運動部件的運動功能。
[0042]圖6顯示了本發明中使用的支架收緊裝置100。在本例中，支架收緊裝置100為三片式收緊工裝的形式，其包括兩片側110、一片側120和橫片130，兩片側110和一片側分別布置為一個收緊片和兩個收緊片，兩個收緊片在末端處相互連接起來形成連體片。將兩片側110和一片側120分別繞一圈穿過橫片130上的狹縫，從而形可收緊圈，如圖6的A圖所示。可以理解，支架收緊裝置100還可以有其它形式，例如一片式、兩片式、多片式，只要其形成可收緊圈，以便覆膜支架放入以進行收緊。
[0043]使用時，將圖6中的三片式收緊工裝兩片側110插入第一支架收緊裝置夾具15的插槽19中，將一片側120插入第二支架收緊裝置夾具17的插槽19中。固定好后，將覆膜支架放入支架收緊裝置100的可收緊圈中，按動相關的控制按鈕13使支架收緊裝置100的兩側分別隨第一和第二支架收緊裝置夾具15和17沿相反方向轉動，以對支架收緊裝置100進行收緊和松開操作而將覆膜支架分段收緊至合適尺寸。在本例中，將支架收緊裝置100的兩側收緊以將覆膜支架收緊，使覆膜支架外露一段支架段。覆膜支架收緊后的示意圖如圖7所示。然后，將收緊后的覆膜支架推至上托臺的外鞘管處，將外露的支架段裝入輸送系統的外鞘管中。隨后，使第一和第二支架收緊裝置夾具15和17分別反轉以松開三片式收緊工裝，然后移動支架推送機構，使支架收緊裝置100隨之移動以便收緊下一未收緊的支架段。重復以上動作即可將整個覆膜支架裝入輸送系統中。
[0044]考慮所組裝的大動脈覆膜支架的長度，本發明的支架組裝設備的長度在500mm-2000mm之間，寬度在100mm-800mm之間，高度在10mm-500mm之間。此外，支架組裝設備的側擋板10厚度在1-1Omm之間。
[0045]本發明的支架組裝設備可以通過電動控制機構半自動操作。操作步驟如下:[0046]1.對PLC控制器編程輸入以順序控制各運動部件的運動；
[0047]2.將支架收緊裝置放置于支架收緊裝置夾具上夾緊，調整至中間位置；
[0048]3.將輸送系統放置在輸送系統支撐架的上托臺上，其中內管抽出外鞘管至最大極限；
[0049]4.將覆膜支架套在內管上，然后使覆膜支架和內管一起置入支架收緊裝置的收緊圈中，并調整覆膜支架與支架收緊裝置的相對位置，使之處于中間位置；
[0050]5.分別按“收緊”、“松開”、“前進”和“后退”按鈕，調整收緊松開和前進后退的相對速度，以及調整支架推送機構的相對位置，使外鞘管與支架推送機構中線對準；
[0051]6.按“收緊”按鈕，使兩個支架收緊裝置夾具沿相反方向轉動以收緊支架收緊裝置的兩側而將一段覆膜支架收緊至合適尺寸，然后將已收緊的覆膜支架推至外鞘管處并裝入其中；
[0052]7.按“松開”按鈕，使兩個支架收緊裝置夾具反轉以將支架收緊裝置松開，然后按“前進”按鈕，將支架推送機構的支架收緊裝置夾具推進至覆膜支架的下一未收緊段，再按“收緊”按鈕，將下一段覆膜支架收緊，然后再次推送已收緊的覆膜支架，將該段已收緊的覆膜支架裝入外鞘管中；
[0053]8.重復步驟6，直至將整個覆膜支架裝入外鞘管；
[0054]9.按“松開”按鈕，將支架收緊裝置松開至最大直徑，然后調整支架收緊裝置夾具的位置，使其位于支架組裝設備的中央位置。至此操作完成。
[0055]支架組裝設備可以通過電動控制機構全自動操作。操作步驟如下:
[0056]1.對PLC控制器編程輸入以順序地控制各運動部件的運動；
[0057]2.將支架收緊裝置放置于支架收緊裝置夾具上夾緊，調整至中間位置；
[0058]3.將輸送系統放置在輸送系統支撐架的上托臺上，其中內管抽出外鞘管至最大極限；
[0059]4.將覆膜支架套在內管上，然后使覆膜支架和內管一起置入支架收緊裝置的可收緊圈中，并調整覆膜支架與支架收緊裝置的相對位置，使之處于中間位置；
[0060]5.按“啟動”按鈕，使兩個支架收緊裝置夾具沿相反方向轉動以將支架收緊裝置的兩側收緊而收緊覆膜支架，然后已收緊的覆膜支架被推至輸送系統支撐架上的外鞘管處，并將其裝入外鞘管，然后兩個支架收緊裝置夾具反轉以將支架收緊裝置松開，之后支架收緊裝置夾具推至覆膜支架的下一未收緊段，如此反復直至將整個覆膜支架裝入輸送系統中；
[0061]6.按“停止”按鈕，將支架收緊裝置松開至最大直徑，然后調整支架收緊裝置夾具的位置，使其位于支架組裝設備的中央位置。至此操作完成。
[0062]支架組裝設備也可以通過氣動控制機構以氣動方式操作。操作步驟如下:
[0063]1.將支架收緊裝置放置于支架收緊裝置夾具上夾緊，調整至中間位置；
[0064]2.將輸送系統放置在輸送系統支撐架的上托臺上，其中內管抽出外鞘管至最大極限；
[0065]3.將覆膜支架套在內管上，然后使覆膜支架和內管一起置入支架收緊裝置的可收緊圈中，并調整覆膜支架與支架收緊裝置的相對位置，使之處于中間位置；
[0066]4.打開氣動控制機構的氣路開關，腳踩開關有兩個，一個控制收緊松開，一個控制前進后退；
[0067]5.腳踩“收緊松開”開關，使兩個支架收緊裝置夾具沿相反方向轉動以將支架收緊裝置收緊而收緊覆膜支架，將已收緊的覆膜支架推至輸送系統的外鞘管處并裝入其中；
[0068]6.再次腳踩“收緊松開”開關，使兩個支架收緊裝置夾具反轉以將支架收緊裝置松開以將覆膜支架松開，然后腳踩“前進后退”開關，將支架收緊裝置夾具推至覆膜支架的下一未收緊段，之后腳踩“收緊松開”按鈕，將下一段的覆膜支架收緊，再次推送已收緊的覆膜支架，將該段已收緊的覆膜支架裝入外鞘管中；
[0069]7.重復步驟6，直至將整個覆膜支架裝入輸送系統，然后再次腳踩“收緊松開”開關，將支架收緊裝置松開至最大直徑，然后調整支架收緊裝置夾具的位置，將其置于支架組裝設備的中央位置。
[0070]本發明的支架組裝設備優化了大動脈支架、特別是覆膜支架的組裝工藝，可以將大尺寸的復雜的覆膜支架有序組裝到較小直徑的輸送系統中。利用本發明的支架組裝設備，生產中僅需一人即可操作，降低人力和生產成本，提高生產效率。而且，由于組裝過程實現自動化，因此組裝規范，提高了大動脈支架系統的性能，性價比高。
[0071]本領域技術人員可以理解，以上描述只是示例性的。在不背離本發明的思想和范圍的情況下，本領域技術人員可以對本發明作出多種修改和變化。例如，實施例中描述的支架組裝設備針對的是覆膜支架，但是本發明的支架組裝設備同樣適合于裸支架等需要收緊以裝入輸送系統的植入 物。
【權利要求】
1.一種支架組裝設備，用于將支架組裝到輸送系統中，其特征在于，支架組裝設備包括輸送系統支撐架，導軌機構，支架推送機構和控制機構，輸送系統支撐架設置在導軌機構的一側，支架推送機構以相對于導軌機構可來回移動的方式設置于導軌機構上，控制機構與支架推送機構操作連接以對支架推送機構的運動進行控制， 其中在組裝支架時，輸送系統的外鞘管固定地放置于輸送系統支撐架上，同時輸送系統的內管伸出外鞘管，支架則套在內管上，并且在支架被收緊后，通過移動支架推送機構將已收緊的覆膜支架推送至輸送系統支撐架上的外鞘管處，以將其裝入外鞘管內。
2.權利要求1的支架組裝設備，其中支架為覆膜支架。
3.權利要求1或2的支架組裝設備，其中控制機構構造成氣動控制機構或電動控制機構。
4.權利要求3的支架組裝設備，其中電動控制機構包括電機、控制單元、控制按鈕和用于傳遞電機的運動給支架推送機構的驅動器，通過控制按鈕經由控制單元控制支架推送機構的運動；氣動控制機構包括腳踩開關、氣缸和氣路開關，通過腳踩開關經由氣路開關和氣缸控制支架推送機構的運動。
5.權利要求4的支架組裝設備，其中氣動控制機構還包括減壓閥，用來調節氣缸壓力。
6.權利要求4的支架組裝設備，其中導軌機構包括導軌板、固定于導軌板的導軌軸支點和兩端分別支撐在導軌軸支點上的導軌軸，并且其中支架推送機構包括套在導軌軸上以能夠沿導軌軸來回移動的滑塊機構、固定于滑塊機構的導軌板、供安裝氣缸或電機的安裝板和支架收緊裝置夾具，其中安裝板固定于導軌板，支架收緊裝置夾具則與電機或氣缸相關聯且以可轉動的方式固定于安裝板。
7.權利要求6的支架組裝設備，其中支架組裝設備還包括支架收緊裝置，支架收緊裝置由伸長片材構成并能夠在展開位置和可收緊位置之間切換，在可收緊位置，支架收緊裝置形成可收緊圈，以便覆膜支架放入其中以進行收緊，并且其中支架收緊裝置的兩側分別固定于支架收緊裝置夾具以沿相反方向隨之轉動。
8.權利要求7的支架組裝設備，其中支架收緊裝置夾具上設有插槽，支架收緊裝置的兩側能夠分別插入插槽以固定于支架收緊裝置夾具。
9.權利要求4的支架組裝設備，其中控制單元設定為半自動控制單元或全自動控制單J Li ο
10.權利要求4的支架組裝設備，其中控制單元為PLC控制器。
11.權利要求1或2的支架組裝設備，其中輸送系統支撐架包括靜止的下框架和上托臺，外鞘管固定地放置于上托臺上，且上托臺的端側與導軌機構的端面在垂直方向上齊平或伸出超過導軌機構的端面。
12.權利要求11的支架組裝設備，其中上托臺定位成使外鞘管與支架推送機構中線對準。
【文檔編號】B23P19/00GK103817505SQ201210469928
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月19日 優先權日:2012年11月19日
【發明者】王麗文, 高延彬, 朱清, 李中華, 羅七一 申請人:上海微創醫療器械（集團）有限公司