一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置

1.本发明属于缝合线切割技术领域，具体涉及一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置。


背景技术：

2.缝合线通过将组织闭合在一起以促进因手术或创伤引起的伤口愈合过程。缝合线根据其是否具有倒刺结构可分为倒刺缝合线和传统缝合线。倒刺缝合线与传统缝合线相比，由于其无需打结的特点，减少了手术时间和排异反应，降低了感染风险；由于倒刺沿倒刺缝合线均匀分布，减少了应力集中的影响，降低了手术过程中和手术完成后倒刺缝合线断裂的风险。因此，倒刺缝合线作为一种新兴的医用材料在外科手术中得到越来越广泛的应用。
3.不同组织以及伤口对于倒刺缝合线的力学性能需求不同，倒刺缝合线的几何形状是影响其在服役过程中力学性能(锚定性能和断裂性能)最重要的因素之一。由于倒刺缝合线尺寸规格较小，通常为100～500μm，且在制备过程中，预紧力会改变倒刺缝合线的几何形状，造成切割误差。同时，现有的倒刺缝合线切割装置无法同时完成多角度，多切割深度，环倒刺缝合线周向的倒刺结构制备。因此需要一种稳定、精密的倒刺缝合线切割设备可一体化、连续制备出多切割尺寸的倒刺以满足临床医学对于倒刺缝合线的要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，能够沿缝合线周向切割出任意角度和深度倒刺结构。
5.本发明提供如下技术方案：一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，包括两组相对设置的支座组件；缝合线穿过两组支座组件并通过上下料机构进行进给控制，两组所述支座组件之间可转动设置有切割组件，所述切割组件通过外部的旋转组件进行转动控制；所述切割组件包括用于夹紧缝合线的夹紧机构及对缝合线进行切割的切割机构。
6.进一步的，所述夹紧机构包括底板，底板上设有一组气动手指及弧形切割台，一组气动手指沿着缝合线的进给方向间隔设置，气动手指的内侧设有橡胶垫。
7.进一步的，所述切割机构包括竖直底板，所述竖直底板设置在底板上，底板上设有竖向移动机构，竖向移动机构的输出端连接有竖直移动底板，竖直移动底板上设有切割角度电机，切割角度电机的输出端连接有气缸，气缸的输出端连接有切割刀片。
8.进一步的，所述弧形切割台与切割刀片对应设置，弧形切割台的顶部高于气动手指的夹紧面。
9.进一步的，所述底板上设有力传感器，力传感器与弧形切割台相连接。
10.进一步的，所述竖向移动机构包括由上到下依次设置的竖直移动电机、轴承座、滚珠丝杠及螺母滑台，所述螺母滑台配合设置在滚珠丝杠上。
11.进一步的，所述旋转组件带动切割组件旋转，其包括旋转电机及两个同步带轮，旋
转电机的输出端与其中一个同步带轮相连接，两个同步带轮之间通过同步带传动连接，另一个同步带轮与底板之间通过支撑轴相连接。
12.进一步的，所述支座组件包括轴承支座台，轴承支座台上设有轴承支座，所述支撑轴穿过轴承支座设置。
13.通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
14.1)本发明装置结构紧凑，克服了以往倒刺切割装置只能沿缝合线轴向切割的情况；通过滚珠丝杠、同步带轮、气动手指、力传感器、弧形切割台、橡胶垫等结构，实现了高切割精度的倒刺缝合线制备；
15.2)本发明中，通过气缸和多电机协同工作，切割刀片可以在缝合线任意位置，实现多倒刺角度、倒刺深度的倒刺缝合线制备；
16.3)本发明中，考虑预紧力对缝合线形变的影响，通过力传感器反馈精准控制预紧力的大小，增加缝合线倒刺结构的切割精度；
17.4)本发明中，弧形切割台高于气动手指加紧面，倒刺缝合线紧贴弧形切割台台面，减少切割台面误差对缝合线倒刺结构加工的影响；
18.5)本发明中，气动手指夹紧缝合线，减少切割时缝合线移动造成切割误差；气动手指内侧的橡胶垫减少预紧时预紧力对缝合线的损害；
19.6)本发明中，缝合线与旋转电机和底板处于同轴位置，实现了在环缝合线周向切割倒刺结构的同时，精简了切割装置的机械结构；
20.7)本发明中，使用同步带轮作为切割设备旋转的动力传递，避免了皮带轮传动的累计误差，增加环缝合线周向倒刺结构位置的切割精度。
附图说明
21.图1为本发明装置的轴侧结构示意图；
22.图2为本发明装置的主视结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
25.请参阅图1-2，一种可在缝合线任意位置制备倒刺结构的装置，切割装置包括缝合线101、同步带轮102、旋转电机103、同步带104、轴承支座105、轴承支座台106、支撑轴107、加强筋201、底板202、力传感器203、弧形切割台204、橡胶垫205、气动手指206、切割刀片301、气缸302、切割角度平台303、切割角度电机304、切割角度电机支架305、竖直移动底板306、竖直移动电机401、竖直底板402、轴承座403、滚珠丝杠404、螺母滑台405。
26.具体的，旋转电机103和同步带轮102相连接。同步带轮102之间通过同步带104进
行动力传递，避免了使用普通皮带轮所带来的累计误差。同步带轮102与支撑轴107相连，支撑轴107穿过轴承支座105。轴承支座105固定在轴承支座台106的上方。底板202侧面打孔，与支撑轴107螺纹连接。
27.具体的，竖直底板402与底板202螺纹连接，竖直底板上安装有竖直移动电机401、轴承座403、滚珠丝杠404、螺母滑台405。滚珠丝杠404起导向作用，在竖直移动电机401的驱动下，螺母滑台405沿滚珠丝杠404上下移动，滚珠丝杠404和螺母滑台405的配合确保了竖直移动底板306的位置精度。
28.具体的，竖直移动底板306与螺母滑台404通过螺纹连接。切割角度电机支架305固定在竖直移动底板306上。切割角度电机304固定在切割角度电机支架305内。切割角度电机304输出轴与切割角度平台303相连接并可旋转切割角度平台303。切割角度平台303上固定有气缸302，气缸302顶部装有切割刀片301。切割刀片301在气缸302的作用下做往复运动。
29.具体的，缝合线101穿过同步带轮102，轴承支座105，底板202，气动手指206和橡胶垫205，并由上下料机构沿缝合线101轴向运输。其中，橡胶垫205固定在气动手指206内侧，在气动手指206夹紧缝合线101时减少预紧力对缝合线101的损害。力传感器203固定在底板202上方测量出弧形切割台204对缝合线101预紧力的大小，考虑预紧力对缝合线101形变的影响，增加倒刺结构的切割精度。弧形切割台204与力传感器203相连接，其中弧形切割台204的顶部略高于气动手指206的夹紧面，且正对切割刀片301下面，缝合线101在被切割时由气动手指206夹紧。弧形结构的存在减少了切割台面误差对缝合线101倒刺结构加工的影响。
30.具体的，缝合线101在切割时停止轴向传输，切割角度电机304旋转切割刀片301至预设缝合线101周向位置，竖直移动电机401控制切割刀片301起始切割位置，切割角度电机304旋转切割刀片301至预设切割角度。缝合线101被气动手指206夹紧，并由弧形切割台204顶起，弧形切割台204下的力传感器203测量出缝合线101预紧力，切割刀片301在气缸302(气缸可由电机滚珠丝杠等其他直线运动结构代替)的带动下切割缝合线101形成倒刺结构。通过气缸和多电机协同工作，可以实现任意位置，倒刺角度，倒刺深度的倒刺缝合线制备。切割完成后，气动手指206放松，竖直移动电机401带动切割刀片301移动，切割角度电机304旋转切割刀片301至下个缝合线101周向切割位置，上下料机构沿轴向移动缝合线101，准备进行下一次的倒刺结构切割。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，其特征在于：包括两组相对设置的支座组件；缝合线穿过两组支座组件并通过上下料机构进行进给控制，两组所述支座组件之间可转动设置有切割组件，所述切割组件通过外部的旋转组件进行转动控制；所述切割组件包括用于夹紧缝合线的夹紧机构及对缝合线进行切割的切割机构。2.根据权利要求1所述的一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，其特征在于所述夹紧机构包括底板，底板上设有一组气动手指及弧形切割台，一组气动手指沿着缝合线的进给方向间隔设置，气动手指的内侧设有橡胶垫。3.根据权利要求2所述的一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，其特征在于所述切割机构包括竖直底板，所述竖直底板设置在底板上，底板上设有竖向移动机构，竖向移动机构的输出端连接有竖直移动底板，竖直移动底板上设有切割角度电机，切割角度电机的输出端连接有气缸，气缸的输出端连接有切割刀片。4.根据权利要求3所述的一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，其特征在于所述弧形切割台与切割刀片对应设置，弧形切割台的顶部高于气动手指的夹紧面。5.根据权利要求3所述的一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，其特征在于所述底板上设有力传感器，力传感器与弧形切割台相连接。6.根据权利要求3所述的一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，其特征在于所述竖向移动机构包括由上到下依次设置的竖直移动电机、轴承座、滚珠丝杠及螺母滑台，所述螺母滑台配合设置在滚珠丝杠上。7.根据权利要求6所述的一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，其特征在于所述旋转组件包括旋转电机及两个同步带轮，旋转电机的输出端与其中一个同步带轮相连接，两个同步带轮之间通过同步带传动连接，另一个同步带轮与底板之间通过支撑轴相连接。8.根据权利要求1所述的一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，其特征在于所述支座组件包括轴承支座台，轴承支座台上设有轴承支座，所述支撑轴穿过轴承支座设置。

技术总结
一种沿缝合线周向制备倒刺结构的切割装置，属于缝合线切割技术领域。它包括两组相对设置的支座组件；缝合线穿过两组支座组件并通过上下料机构进行进给控制，两组支座组件之间可转动设置有切割组件，切割组件通过外部的旋转组件进行转动控制；切割组件包括用于夹紧缝合线的夹紧机构及对缝合线进行切割的切割机构。本发明装置结构紧凑，克服了以往倒刺切割装置只能沿缝合线轴向切割的情况；通过滚珠丝杠、同步带轮、气动手指、力传感器、弧形切割台、橡胶垫等结构，实现了高切割精度的倒刺缝合线制备。制备。制备。


技术研发人员：彭光健 夏卫海 蒲建
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/9/12