專利名稱：剪切刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種裝置，該裝置用于剪切如線、繩、導(dǎo)線及類似的材料，特別地，本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置用于將一無定限長(zhǎng)的柔軟材料如縫合材料自動(dòng)地剪切成相同長(zhǎng)度的線段。
在醫(yī)療產(chǎn)品工業(yè)上，目前利用半自動(dòng)過程以將縫合線壓入(SWAHE)外科手術(shù)針。例如，如美國(guó)專利3611551中所述，在要壓入不同規(guī)格的縫合線時(shí)，需要操作者介入手動(dòng)操作以精確地將縫合線定位在手術(shù)針中以進(jìn)行壓入并調(diào)節(jié)壓模(SWAGING DIE)以增加或減小擠壓力。由于壓入需要手動(dòng)定位，因此就工時(shí)勞動(dòng)和效率而言，此過程是浪費(fèi)的。
目前，在剪切和定位于手術(shù)針的壓入端中之前，縫合材料纏繞在一繞線管上或一主或驅(qū)動(dòng)卷筒上。在美國(guó)專利3980177中，縫合材料從一卷筒上進(jìn)給并裝載在一轉(zhuǎn)動(dòng)的牽引導(dǎo)軌上，在那里同樣長(zhǎng)度的縫合線連續(xù)剪切。從而，縫合線的長(zhǎng)度由導(dǎo)軌的尺寸來確定，當(dāng)需要不同長(zhǎng)度的縫合線時(shí)，則需要介入手動(dòng)操作以改變導(dǎo)軌。
在美國(guó)專利4922904中，縫合材料纏繞在一繞線管上，并在插入手術(shù)針的卷邊空腔之前，經(jīng)過各種導(dǎo)引裝置及一矯直加熱器進(jìn)給。在其中所示的實(shí)施例中，需要一復(fù)雜的電視監(jiān)視裝置以在壓入之前校直手術(shù)針的卷邊空腔中的拉出的縫合線。在同一實(shí)施例中，一旋轉(zhuǎn)式編碼器用于在剪切之前確定從該繞線管上展開下來的縫合材料的長(zhǎng)度。在另一實(shí)施例中，在無定限長(zhǎng)的縫合材料壓入手術(shù)針以后，在剪切以前，該針線(needle-suture)組合另外進(jìn)給一預(yù)定距離以得到一預(yù)定長(zhǎng)度的縫合線。從而，為了得到同樣長(zhǎng)度的縫合材料，每次均需要仔細(xì)操作及精確控制，就工時(shí)勞動(dòng)及效益而言，用于完成這些任務(wù)的過程也是浪費(fèi)的。
人們非常期望提供一種剪切刀具，該刀具為全自動(dòng)的并能以高速自動(dòng)剪切同樣長(zhǎng)度的縫合材料。
人們還非常期望提供一種剪切切具，該刀具為可伸縮的，并且不妨礙夾持臂的移動(dòng)，該夾持臂在剪切之前牽引該無定限長(zhǎng)材料線。
從而，本發(fā)明一個(gè)目的是提供一種縫合線剪切裝置，該裝置為全自動(dòng)的并且能以高速自動(dòng)而整齊地剪切同樣長(zhǎng)度的縫合材料，而不會(huì)使縫合材料的端頭裂開。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種成效高速度快的自動(dòng)剪切刀具，該刀具為可伸縮的，并且不妨礙夾持臂的移動(dòng)，該夾持臂在剪切之前沿一軸牽引該無定限長(zhǎng)縫合材料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種剪切刀具，該刀具設(shè)置在一可移動(dòng)的承載器上，該承載器提供一裝置，以用于加熱點(diǎn)尖要剪切的該縫合材料。
本發(fā)明的這些和其他目的通過一可伸縮的剪切刀具而達(dá)到，該剪切刀具有一無定限長(zhǎng)縫合材料于張緊狀態(tài)下沿一第一軸懸垂的情形下，將所述縫合材料剪切成一定的長(zhǎng)度。一剪切刀刃設(shè)置成至少橫切該第一軸，從一第一退回位置到一第二剪切位置往復(fù)移動(dòng)。一支撐塊被驅(qū)動(dòng)以定位要剪切的該無定限長(zhǎng)縫合材料，并在該剪切刀刃從該退回位置移動(dòng)至該剪切位置橫切該第一軸時(shí)，支撐該縫合材料。該剪切刀刃與其往復(fù)移動(dòng)成一角度，以在該刀刃于該剪切位置處剪切支撐的縫合材料而得到一整齊、無裂口的剪切時(shí)，產(chǎn)生一至少1∶1的切割比(slice ratio)。
通過下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他好處和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


圖1是一方塊圖，顯示了本發(fā)明中所用的過程，以將一定長(zhǎng)度的縫合材料放線、進(jìn)給、點(diǎn)尖、測(cè)量、剪切以及傳送到一精確的軸位置。
圖2(a)是本發(fā)明剪切系統(tǒng)塔的詳細(xì)視圖。
圖2(b)是沿圖2(a)的2′-2′線的該剪切系統(tǒng)的詳細(xì)側(cè)視圖，顯示了本發(fā)明用于移動(dòng)點(diǎn)尖和剪切承載器100的滑輪部件。
圖3是伺服塔20的一詳細(xì)視圖，顯示了設(shè)置在點(diǎn)尖和剪切承載器100上的剪切刀具200，以及供給無定限長(zhǎng)縫合材料的主卷筒。
圖4是本發(fā)明的點(diǎn)尖和剪切承載器100的一詳細(xì)視圖，顯示了設(shè)置在其上的真空部件250及點(diǎn)尖部件300。
圖5是一夾持部件的放大的視圖，該夾持部件具有夾持臂，圖示中夾持臂處于閉合(夾持縫合線)和開放位置。
圖6是本發(fā)明中用于剪切柔性材料的剪切刀具200的詳細(xì)俯視圖。
圖7是處于完全退回位置的剪切刀具200的詳細(xì)俯視圖。
圖8是處于完全展開(剪切)位置的剪切刀具200的詳細(xì)俯視圖。
圖9是用于加熱縫合材料的一部件的點(diǎn)尖部件300的詳細(xì)俯視圖。
圖1是一方塊圖，一般地顯示了用于進(jìn)給和剪切預(yù)定的同樣長(zhǎng)度的材料的過程10。應(yīng)當(dāng)明白，材料如任何規(guī)格的線，纖維或?qū)Ь€可使用本發(fā)明的裝置進(jìn)行剪切，然而，本發(fā)明更適于在將縫合材料壓入一手術(shù)針之前，剪切預(yù)定長(zhǎng)度的縫合材料。對(duì)于針的穿入及壓入系統(tǒng)以及縫合材料剪切系統(tǒng)的更詳細(xì)描述，可以在委托給與本發(fā)明相同的代理人的相應(yīng)專利申請(qǐng)—(代理人簽條號(hào)8922)及—(代理人簽條號(hào)8924)中找到。為了描述，下面所述的優(yōu)選實(shí)施例為醫(yī)院和醫(yī)生診室中醫(yī)療人員使用的用于剪切縫合材料。
一般地，在圖1中所示的自動(dòng)剪切過程10中，縫合材料通過各種卷筒及組合(可容納5000碼的材料)來供給。這如圖1中的步驟12所示。然后，在步驟14，縫合材料載入一放線裝置，該放線裝置是下面將詳細(xì)描述的一牽引塔裝置的一部分。此放線裝置從卷筒進(jìn)給縫合材料以進(jìn)行剪切。當(dāng)使用較大的材料卷筒時(shí)，如步驟15所示，材料載入具有浮動(dòng)輥的一驅(qū)動(dòng)卷筒進(jìn)給裝配中，以保證該材料不會(huì)受到可能引起損壞的很強(qiáng)的牽拉。
此裝置中使用的一些材料可能需要特別的處理。例如，如下面將要詳細(xì)描述，為了加強(qiáng)該材料以便于將其插入手術(shù)針的縫合線接收口中，期望在牽引狀態(tài)下加熱縫合材料的縫合線端頭。從而，在操作步驟16，沿縫合材料的長(zhǎng)度方向，在特定處實(shí)施加熱。在圖1的方塊圖的步驟17，縫合材料由一底部可移動(dòng)的夾子夾持，以在其上的縫合材料剪切以后(如步驟18所示)保持對(duì)無定限長(zhǎng)的材料的控制，該夾子位于牽引塔的下部。在隨后的循環(huán)中，當(dāng)上夾子向下移動(dòng)時(shí)，此下夾子牽引縫合材料向牽引塔的上部位置移動(dòng)，此循環(huán)重復(fù)進(jìn)行，如圖1中的步驟19所示。通過在每一循環(huán)中轉(zhuǎn)換夾子以給進(jìn)縫合材料55的過程，省去了將夾子保持在原來位置上的再循環(huán)或返回時(shí)間。這使得機(jī)器的速度更快，從而可得到更高的生產(chǎn)率。下面將更詳細(xì)地解釋實(shí)現(xiàn)每一步驟的裝置。
自動(dòng)剪切過程10的第一步涉及將無定限長(zhǎng)縫合材料給進(jìn)放線部件的一端。在優(yōu)選實(shí)施例中，該放線部件具體化為一牽引塔20(圖2(a)中所示)。該牽引塔20包括左側(cè)導(dǎo)軌22和右側(cè)導(dǎo)軌24，并限定一牽引架以沿其間的一牽引軸牽引一無定限長(zhǎng)的縫合材料，該左側(cè)導(dǎo)軌22設(shè)置在適當(dāng)?shù)淖蠊潭▔K23上，而該右側(cè)導(dǎo)軌24設(shè)置在適當(dāng)?shù)挠夜潭▔K25上。左導(dǎo)桿26和右導(dǎo)桿28分別與左和右側(cè)導(dǎo)軌22、24成平行設(shè)置，并適當(dāng)?shù)剡B接到其上。第一夾子或右夾子32沿右導(dǎo)桿28上下往復(fù)移動(dòng)，而第二夾子或左夾子30沿左導(dǎo)桿26上下往復(fù)移動(dòng)。夾子30、32中的每一個(gè)(下面將解釋)夾持經(jīng)滑輪35從一卷筒中牽引出的縫合材料，并將材料送到牽引塔的上端，該滑輪35位于牽引塔20的底部。右夾子32固定在右夾子承載器33上以沿右導(dǎo)桿28作垂直移動(dòng)，而左夾子30固定在左夾子承載器31上以沿左導(dǎo)桿26作垂直移動(dòng)，如圖2(a)中所示。圖5顯示了一夾子32(及30)，該夾子具有一夾持臂驅(qū)動(dòng)裝置61，該裝置61通過氣動(dòng)操作以驅(qū)動(dòng)一對(duì)可伸縮的夾持臂65a、65b相向移動(dòng)到一縫合線夾持位置，或相背移動(dòng)到一開放的位置。每一可伸縮的夾持臂配備有一非金屬墊66a、66b，以在驅(qū)動(dòng)到夾持位置時(shí)，夾持住縫合材料55的點(diǎn)尖(tipped)端58。為了松開夾持的縫合線，夾持臂65a、65b退回到開放的位置，兩臂大約成180°，如圖5中的箭頭所示。當(dāng)在開放位置上時(shí)，夾持臂65a′、65b′不妨礙別的垂直移動(dòng)的夾子的運(yùn)動(dòng)(當(dāng)其沿相應(yīng)的左或右導(dǎo)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)以運(yùn)送下一根縫合材料時(shí))，也不妨礙剪切刀具200，這將在下面描述。夾子及剪切部件(下面描述)的可伸縮性使得系統(tǒng)可沿一單縫合線軸進(jìn)行雙向操作。
如上所述，每一夾子承載器及其上的夾子設(shè)計(jì)成沿相應(yīng)的左和右導(dǎo)桿垂直地推進(jìn)。如圖2(a)中所示，右夾子32及夾子承載器33由右伺服電機(jī)38驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)38通過右電機(jī)固定托架39而固定在右側(cè)導(dǎo)軌24上。類似地，左夾子30及夾子承載器31由左伺服電機(jī)36驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)36通過左電機(jī)固定托架37而固定在左側(cè)導(dǎo)軌22上。在優(yōu)選實(shí)施例中，左和右伺服電機(jī)均與一控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)相連并受其控制，該計(jì)算機(jī)如圖2(a)中的參考符號(hào)80所示，并在委托給與本發(fā)明相同的代理人的另一專利申請(qǐng)—(代理人簽條號(hào)8927)中有更詳細(xì)的描述。如圖2(a)中所示，右伺服電機(jī)38驅(qū)動(dòng)同步(timing)皮帶43，該皮帶43隨即使得右夾子承載器33沿右導(dǎo)桿28垂直定位，而左伺服電機(jī)36驅(qū)動(dòng)同步皮帶41，該皮帶41隨即使得左夾子承載器31沿左導(dǎo)桿26垂直定位。如圖5所示，同步皮帶43通過置于夾子承載器背面的一同步皮帶壓緊裝置68卡緊到其相應(yīng)的夾子承載器33上。一類似的同步皮帶壓緊裝置(未顯示)配備在夾子承載器31上，卡緊同步皮帶41以使得夾子30可垂直移動(dòng)。圖2(a)顯示了同步皮帶41與上左滑輪45、下左滑輪46以及惰輪47、48相接合，惰輪47、48是張緊裝置塊44的一部分，該張緊裝置塊44調(diào)節(jié)同步皮帶41的松緊，并從而調(diào)節(jié)左夾子承載器31的松緊。類似地，圖2(a)顯示了同步皮帶43與上右滑輪51和下右滑輪52以及惰輪53、54相接合，惰輪53、54是張緊裝置塊45的一部分，該張緊裝置塊45調(diào)節(jié)同步皮帶43的松緊，并從而調(diào)節(jié)右夾子承載器33的松緊。
圖3顯示了由右夾子32從一主卷筒50中拉出的縫合材料55。在另一可選擇的實(shí)施例中，卷筒可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在此情形下，配備有浮輥59以在材料進(jìn)給時(shí)控制其松緊。為了將無定限長(zhǎng)的縫合材料給進(jìn)牽引塔，縫合材料55首先穿過針眼56到一非必需的結(jié)點(diǎn)檢測(cè)器57，該檢測(cè)器57檢測(cè)縫合材料的厚度的任何突然變化。如果在材料55中檢測(cè)到一結(jié)點(diǎn)，則將使得控制系統(tǒng)80報(bào)廢在隨后的一操作中剪切的材料。然后縫合材料55經(jīng)結(jié)點(diǎn)檢測(cè)器，從位于牽引塔20的底部的滑輪35a和35b之上，繞滑輪112推進(jìn)。該滑輪112設(shè)置在點(diǎn)尖及剪切承載器100的下部，如圖3中的塔的中心附還所示。下面將要詳細(xì)描述，如圖3中所示，右夾子32在點(diǎn)尖端58之下的一點(diǎn)尖部位處夾持住縫合材料55。
如圖3和4中所示，點(diǎn)尖與剪切承載器100提供對(duì)點(diǎn)尖部件300的支撐，該點(diǎn)尖部件300對(duì)縫合材料的特定部件進(jìn)行加熱，承載器100還提供對(duì)剪切刀具200的支撐，該剪切刀具剪切縫合材料，這將參考圖6-8作更詳細(xì)的描述。圖2(a)顯示了該點(diǎn)尖和剪切承載器100沿軸104和105定位，軸104和105相應(yīng)于左和右導(dǎo)桿26、28成平行設(shè)置。在優(yōu)選實(shí)施例中，該點(diǎn)尖和剪切承載器100的垂直移動(dòng)通過圖2(b)中所示的曲枘手輪108而實(shí)現(xiàn)。其他的實(shí)施例通過一計(jì)算機(jī)控制的伺服電機(jī)以在剪切縫合材料前垂直地校準(zhǔn)該點(diǎn)尖和剪切承載器100。在本裝置的操作中，夾子30、32的行程以及該點(diǎn)尖和剪切承載器100沿牽引塔20的定位限定了將剪切的縫合材料的長(zhǎng)度。
如圖2(b)中所示，曲柄手輪108驅(qū)動(dòng)一齒輪箱113，該齒輪箱113轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪114。齒輪箱113固定在一齒輪箱固定托架122上，而托架122則固定在一框架99上。一纜鏈115與驅(qū)動(dòng)鏈輪114接合以驅(qū)動(dòng)點(diǎn)尖和剪切承載器100移動(dòng)，如圖2(b)中所示。纜鏈115還與惰性鏈輪118和119接合，惰性鏈輪118和119分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在上張緊裝置滑輪托架121和下張緊裝置滑輪托架123上。張緊裝置滑輪托架121和123的垂直定位可以調(diào)節(jié)，以改變纜鏈115的松緊。纜鏈115還與惰性鏈輪127和129接合，惰性鏈輪127和129適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ谧髠?cè)導(dǎo)軌22上。如圖3中所示，點(diǎn)尖和剪切承載器100的后部111緊壓纜鏈115。
如前所述，點(diǎn)尖和剪切承載器100包括支撐導(dǎo)輪112，該導(dǎo)輪112定位縫合材料55?？p合材料在張緊的情況下從導(dǎo)輪35a、35b接收。從圖3中可以看出，下導(dǎo)輪35b、導(dǎo)輪112、左夾子30及右夾子32在垂直方向上成一直線，以使得剪切刀具200總是水平地剪切縫合材料，如下面所述。
圖6-8詳細(xì)地顯示了剪切刀具200，該剪切刀具200適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ邳c(diǎn)尖和剪切承載器100上，如圖4中所示。如圖7中所示，剪切刀具包括偏心(overcenter)連桿214，該連桿214具有一連桿臂217，該連桿臂217的一端樞軸地連接。一樞軸定位器臂220固定地連接到連桿臂217的第二端，如圖7中所示基本是橫向的。定位器臂220的另一端樞軸地連接到一靜止的導(dǎo)機(jī)構(gòu)226上。注意，這里描述的所有連桿均是簡(jiǎn)單的銷(pin)連桿，其傳動(dòng)產(chǎn)生有規(guī)則的停頓以剪切縫合線，并避免了對(duì)復(fù)雜的凸輪、槽、及滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的需要。
如圖7中所示，靜止的導(dǎo)引機(jī)構(gòu)226設(shè)置在一與懸垂的縫合材料55的牽引軸相垂直的平面中，并且與縫合材料的距離大約等于定位器臂220的長(zhǎng)度。另外，偏心連桿214、定位器臂220以及剪切刀片230均位于與縫合材料55的牽引軸相垂直的平面中。
一可伸縮的滾珠滑塊228設(shè)置在靜止導(dǎo)引機(jī)構(gòu)226上，并與偏心連桿214相連，以沿該靜止導(dǎo)引機(jī)構(gòu)226在圖6中箭頭“A”所示的方向上移動(dòng)偏心連桿214和刀片230，使其從剪切位置到一退回位置(如圖7中所示)。當(dāng)滾珠滑塊228被驅(qū)動(dòng)以將偏心連桿214移動(dòng)到一退回位置時(shí)，定位器臂220轉(zhuǎn)離縫合線55而刀片230退回。從而，在剪切縫合線以前及其后，當(dāng)剪切刀具200處于退回位置時(shí)，刀片230及定位器臂220不會(huì)妨礙夾子30、32沿牽引塔20的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也不會(huì)與懸垂的縫合線55接觸。在優(yōu)選實(shí)施例中，氣動(dòng)氣缸222使得滾珠滑塊228沿靜止導(dǎo)引機(jī)構(gòu)226往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如圖6中所示。
當(dāng)剪切縫合材料55時(shí)，可伸縮的滾珠滑塊228在圖7中的箭頭“B”所示的方向上向縫合線55移動(dòng)，以帶動(dòng)偏心連桿214并從而帶動(dòng)剪切刀片230和定位器臂220到剪切位置，如圖8中所示。當(dāng)偏心連桿214移動(dòng)到剪切位置時(shí)，連桿臂217將滾珠滑塊228的移動(dòng)轉(zhuǎn)換成定位器臂220的繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。定位器臂220配備有一V形支撐切口223，其作用是當(dāng)該臂轉(zhuǎn)動(dòng)到剪切位置時(shí)與縫合材料55接合。該V形切口還用于從縫合線的兩側(cè)支撐縫合線(當(dāng)其從一第三側(cè)水平地剪切時(shí))。這使得對(duì)于具有多股細(xì)線的縫合材料的剪切可以整齊而無裂口12。當(dāng)縫合材料處于張緊狀態(tài)并由剪切剪切時(shí)，或者當(dāng)具有多股細(xì)線的縫合材料沒有得到適當(dāng)支撐而剪切時(shí)，容易形成裂口端。
剪切刀具200的刀片230固定地設(shè)置在往復(fù)移動(dòng)的滾珠滑塊228上，并與其成一很小的角度，以及位于與定位器臂220的平面相平生的一平面中。在優(yōu)選實(shí)施例中，氣動(dòng)氣缸222的一單動(dòng)將使得滾珠滑塊228沿靜止導(dǎo)引機(jī)構(gòu)226移動(dòng)。從而使得定位器臂220轉(zhuǎn)離其退回位置(圖7)，V形切口223與縫合材料55的兩側(cè)接合，而其第三側(cè)則在刀片230與牽引軸成橫向地移向所支撐的縫合材料55時(shí)，承受刀片230的刀刃。因此，在定位器臂220朝刀片230的方向轉(zhuǎn)動(dòng)到剪切位置以后(圖8中所示)，在定位器臂的一停頓時(shí)間里剪切縫合材料55。當(dāng)定位器臂220保持縫合材料不動(dòng)時(shí)，借助于刀片與往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸之間的角度方向，刀片230切割縫合材料，如圖7和8中所示。在優(yōu)選實(shí)施例中，刀片230與往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸大約成45°夾角，剪切比例為1∶1，使得剪切的縫合線的長(zhǎng)度等于刀片230與牽引軸的橫向距離。
如下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備一預(yù)定長(zhǎng)度的縫合材料以進(jìn)行剪切和壓入首先，無定限長(zhǎng)的縫合材料55手動(dòng)地穿過針眼56，并繞在滑輪35a、35b和112上。包括右夾子32的第一夾持部件驅(qū)動(dòng)到如圖5中所示的夾持位置，以使得縫合材料55以上述的方式被夾持。然后，該夾子牽引縫合材料55到牽引塔的頂部，如圖3中所示。然后，在控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)80的控制下，右伺服電機(jī)38能夠?qū)⒁龑?dǎo)(右)夾子沿右導(dǎo)柱28垂直地驅(qū)動(dòng)到一預(yù)定高度，在此期間縫合材料55以上述的方式傳送。如圖2(a)中所示，距離傳感器70沿右側(cè)導(dǎo)軌24設(shè)置在一位置處，以識(shí)別右夾子32是否已達(dá)到期望的位置并相應(yīng)地通知控制系統(tǒng)80和伺服電機(jī)38。類似地，一距離傳感器(未顯示)沿左側(cè)導(dǎo)軌22設(shè)置在期望的高度以識(shí)別左夾子30是否已達(dá)到期望的位置。如圖2(a)中所示，距離傳感器73、74和75沿牽引塔20垂直地定位在不同高度，以另外預(yù)定所要剪切的縫合材料的長(zhǎng)度。特別地，距離傳感器73、74和75的配置檢測(cè)點(diǎn)尖和剪切承載器100的定位(由手動(dòng)由柄108控制)，以便改變夾子30、32的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在圖3中所示的優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)引夾子(夾子32)夾持往縫合材料的點(diǎn)尖端58稍靠下的點(diǎn)尖部件，以將點(diǎn)尖端校準(zhǔn)以定位于一精確校準(zhǔn)的手術(shù)針(未顯示)的縫合線接收口中，從而將其壓入。為了實(shí)現(xiàn)此目的，導(dǎo)引夾子伺服電機(jī)(例如電機(jī)38)將該導(dǎo)引夾子推進(jìn)一長(zhǎng)的行程距離，該距離的范圍從12英寸至36英寸(依賴于所述縫合材料的期望長(zhǎng)度)，但在本優(yōu)選實(shí)施例中為16.1英寸。該長(zhǎng)行程將夾子32從點(diǎn)尖和剪切承載器100處的一起始位置，移動(dòng)到圖3中所示的位置。同時(shí)，其他伺服電機(jī)，例如伺服電機(jī)36將另一夾子如左夾子30沿左導(dǎo)桿26定位在剪切刀具200的位置之下的一位置處，如圖3和4中所示。不用說，在此長(zhǎng)行程期間，導(dǎo)引夾子始終夾持縫合材料55，而該另一夾子處于開放位置而不夾持。
下一步，如圖1中所示的步驟17，是定位導(dǎo)引夾子32，使得縫合材料的點(diǎn)尖端58定位于手術(shù)針的縫合線接收口中以將其壓入。為了達(dá)到此目的，導(dǎo)引夾子32必須再次將縫合材料55推進(jìn)一短行.程距離大約為1.9英寸，使得點(diǎn)尖端58將精確地推進(jìn)到手術(shù)針的縫合線接收口中，以便進(jìn)行隨后的壓入操作。
可以理解，在本發(fā)明的別的實(shí)施例中，此步驟可以包括將縫合材料的點(diǎn)尖移交給隨后的一材料處理設(shè)備，例如，將一定長(zhǎng)度的導(dǎo)線連接到一導(dǎo)線吊帶(harness)或類似物上。
在壓入之前的該短行程距離中，當(dāng)該縫合線的點(diǎn)尖端58推進(jìn)時(shí)，已由點(diǎn)尖部件300加熱的縫合材料55的一點(diǎn)尖部位78(下面將描述)，推進(jìn)到左夾子30的略為上方并與剪切刀具200相鄰的一位置。然后，當(dāng)在塔20的頂部處點(diǎn)尖端58自動(dòng)地壓入手術(shù)針時(shí)，左夾子30(下夾子)被驅(qū)動(dòng)以在點(diǎn)尖部位78處，即由點(diǎn)尖部件300加熱的縫合材料的部位處夾持該材料55，如圖4中所示。在左夾子30閉合的同時(shí)，該導(dǎo)引夾子32被驅(qū)動(dòng)以釋放時(shí)縫合材料的夾持。
在圖1中如步驟16所示的非必要步驟中，在長(zhǎng)行程以后，右或?qū)б龏A子暫時(shí)停止，以使得在剪切之前可以對(duì)縫合材料55的端部進(jìn)行加熱(點(diǎn)尖)。在張緊的狀態(tài)下加熱縫合線并隨后進(jìn)行冷卻將加強(qiáng)縫合材料，并有助于該材料的點(diǎn)尖端定位及隨后壓入手術(shù)針的范圍之中。下面將解釋點(diǎn)尖部件300的操作。
如圖9中所示，點(diǎn)尖部件300實(shí)質(zhì)上是一加熱室，該加熱室包括一熱交換器單元305，該單元305加熱加熱器腔室306中的空氣。當(dāng)輸入空氣的一脈沖提供給熱交換器輸入307時(shí)，加熱的空氣排出，并提供加熱空氣的一脈沖給如圖4中及圖9的俯視圖中所示的一垂直圓筒形腔室310。如圖4中所示，加熱的空氣在一預(yù)定的時(shí)間范圍里強(qiáng)制穿過水平孔315，以使得成張緊狀態(tài)懸垂在垂直腔室310中的一段長(zhǎng)度的縫合材料55將被加熱。控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)80控制加熱脈沖的時(shí)間，使得縫合材料充分地加熱，并具有足夠的時(shí)間以在剪切操作之前冷卻。最好地，加熱脈沖的溫度范圍從—到—度，這依賴于懸垂在垂直腔室310中的縫合材料的表面積。最好地，點(diǎn)尖部件300設(shè)置在稍低于該另一夾子的一位置處。如上所述，這是需要的，以使得當(dāng)縫合材料55在該短行程期間推進(jìn)以插入該手術(shù)針的該縫合線接收口中時(shí)，已經(jīng)過熱空氣處理的該點(diǎn)尖部位78將推進(jìn)一相應(yīng)的長(zhǎng)度，以便該另一夾子例如左夾子30將不夾持該縫合材料的該點(diǎn)尖部位78。從而，當(dāng)該縫合材料在點(diǎn)尖部位78處剪切時(shí)，具有一新的點(diǎn)尖端58的該無限長(zhǎng)縫合材料55將在下一循環(huán)中通過左夾子30接著提升到塔20上。
在手術(shù)針已經(jīng)壓入以及左夾子30已夾緊縫合材料55以后，該縫合材料由剪切刀具200以上述的方式剪切，如圖1中的步驟18所示。在圖4所示的優(yōu)選實(shí)施例中，激發(fā)一真空氣流以將縫合材料55拉向尼龍網(wǎng)屏251，以更精確地將縫合材料置于剪切刀具的目標(biāo)區(qū)域中。在無定限長(zhǎng)的縫合材料55于點(diǎn)尖部位78處剪切以后，已壓入手術(shù)針的剪切的縫合材料的尾端吸入一大的真空管275，該真空管275通過真空軟管280連接到一真空部件250，如圖4中所示。真空管275中產(chǎn)生的真空在縫合材料中施加一輕微的張緊，以防止該尾端纏結(jié)或與機(jī)械設(shè)備接觸。然而，該張緊足夠的輕微，以使得當(dāng)該準(zhǔn)備好的針和縫合線轉(zhuǎn)入下面進(jìn)一步的處理時(shí)，該縫合線能夠從管275中拉出。
圖4顯示了左夾子30置于稍低于剪切刀具200的位置上，使得該壓入的縫合線剪切時(shí)，該縫合線將被夾持。從而，左夾子現(xiàn)在夾持具有一點(diǎn)尖端58的縫合材料55，該左夾子現(xiàn)在變成導(dǎo)引夾子。隨著該左夾子沿牽引塔20的高度方向垂直地牽引縫合材料55一長(zhǎng)行程以定位插入手術(shù)針中的要剪切的下一段縫合材料，下一循環(huán)開始。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，已特別地顯示和描述了本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在形式和細(xì)節(jié)上所做的前面的或其他的變化將不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍僅由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種可伸縮的剪切刀具，在一無定限長(zhǎng)縫合材料在張緊狀態(tài)下沿一第一軸懸垂的情形下，用于將所述縫合材料剪切成一定的長(zhǎng)度，所述剪切刀具包括(a)一剪切刀刃，設(shè)置成至少橫切由所述無定限長(zhǎng)縫合材料限定的所述第一軸，從一第一退回位置到一第二剪切位置往復(fù)移動(dòng)；(b)支撐塊部件，用于精確地定位所述無限長(zhǎng)縫合材料以進(jìn)行剪切，并且在剪切刀刃從所述退回位置移動(dòng)至所述剪切位置從而橫切所述第一軸時(shí)，用于支撐所述縫合材料，從而，在所述剪切刀刃于所述剪切位置處剪切所述支撐的縫合材料以得到一整齊、無裂口的剪切時(shí)，所述剪切刀刃與其往復(fù)移動(dòng)成一角度以產(chǎn)生至少1∶1的一切割比(slice ratio)。
2.如權(quán)利要求1所述的可伸縮刀具，用于剪切一無定限長(zhǎng)的多纖維縫合材料，還包括(a)一固定的導(dǎo)引部件，所述導(dǎo)引部件定位在要剪切的所述無定限長(zhǎng)縫合材料的附近；以及(b)一驅(qū)動(dòng)器部件，設(shè)置在所述固定導(dǎo)引部件上，以提供至少沿橫切所述第一軸的一第二軸的往復(fù)移動(dòng)；其中，所述剪切刀刃響應(yīng)于所述往復(fù)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器而從所述第一退回位置移動(dòng)至所述第二剪切位置。
3.如權(quán)利要求2所述的可伸縮剪切刀具，還包括一定位臂，所述支撐塊部件固定在其一端，而其另一端樞軸地設(shè)置在所述固定導(dǎo)引部件上，以響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)器的移動(dòng)，將所述支撐部件從一第一退回位置移動(dòng)至一第二縫合材料支撐位置。
4.如權(quán)利要求3所述的可伸縮剪切刀具，其中所述支撐塊部件是一V型切口，以在剪切期間，從兩側(cè)支撐所述縫合材料。
5.如權(quán)利要求4所述的可伸縮剪切刀具其中所述樞軸定位臂還包括一偏心連桿，該偏心連桿在所述支撐塊部件與所述縫合材料接合以后，獨(dú)立于所述驅(qū)動(dòng)器而移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的可伸縮剪切刀具，其中所述偏心連桿將所述驅(qū)動(dòng)器部件的往復(fù)移動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述定位臂的樞軸移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的可伸縮剪切刀具，其中所述固定導(dǎo)引部件與所述無限長(zhǎng)縫合材料隔開一段距離，該距離為所述樞軸定位臂的有效長(zhǎng)度。
8.如權(quán)利要求2所述的可伸縮剪切刀具，其中所述第一軸和所述第二軸相互橫切。
9.如權(quán)利要求2所述的可伸縮剪切刀具，還包括一固定的刀刃夾具，該夾具設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器上，以在其往復(fù)移動(dòng)期間支撐所述剪切刀刃。
10.如權(quán)利要求6所述的可伸縮剪切刀具，其中所述偏心連桿還包括第一和第二桿件，所述第一桿件固定地設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器上，而所述第二桿件與所述第一桿件及所述樞軸定位臂相連。
11.如權(quán)利要求2所述的可伸縮剪切刀具，其中所述剪切刀刃與所述第二軸成一角度，以在所述刀刃穿過所述第一軸時(shí)，利用一切割移動(dòng)水平地剪切所述篷合材料。
12.如權(quán)利要求11所述的可伸縮剪切刀具，其中所述剪切刀刃和所述支撐部件當(dāng)位于其各自的退回位置時(shí)，均退回所述固定導(dǎo)引部件之后。
13.如權(quán)利要求1所述的可伸縮剪切刀具，其中所述縮合材料為單纖維和多纖維類型中的一種。
14.一種可伸縮的剪切刀具，用于在一無定限長(zhǎng)縫合材料懸垂時(shí)，將其剪切成一定長(zhǎng)度，所述剪切刀具包括(a)一固定的導(dǎo)引部件，所述導(dǎo)引部件定位于要剪切的一無定限長(zhǎng)縫合材料的鄰近，所述縫合材料限定一第一軸；(b)一驅(qū)動(dòng)器，設(shè)置在所述導(dǎo)引部件上，以提供至少沿一第二軸的往復(fù)移動(dòng)；(c)一樞軸定位臂，用于定位所述無定限長(zhǎng)縫合材料以進(jìn)行剪切，所述定位臂具有沿所述第二軸樞軸地設(shè)置的一第一端，以響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)器的移動(dòng)，從一第一退回位置轉(zhuǎn)動(dòng)到一第二縫合材料夾持位置；(d)一剪切刀刃，設(shè)置成至少穿過所述無限長(zhǎng)縫合材料限定的所述第一軸往復(fù)移動(dòng)，所述剪切刀刃響應(yīng)于所述往復(fù)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，從一第一退回位置移動(dòng)至一第二剪切位置；從而所述驅(qū)動(dòng)器的一單動(dòng)，將首先利用所述樞軸臂定位所述縫合材料，然后利用所述剪切刀刃剪切所述縫合材料。
15.如權(quán)利要求14所述的可伸縮剪切刀具，其中所述樞軸定位臂還包括一支撐塊部件，以在剪切期間支撐所述縫合材料。
16.如權(quán)利要求15所述的可伸縮剪切刀具，其中所述樞軸定位臂還包括一偏心連桿，該偏心連桿在所述樞軸定位臂與所述縫合材料接合以后，獨(dú)立于所述驅(qū)動(dòng)器而移動(dòng)。
17.如權(quán)利要求16所述的可伸縮剪切刀具，其中所述偏心連桿將所述驅(qū)動(dòng)器的一往復(fù)移動(dòng)轉(zhuǎn)換成所述定位臂的樞軸移動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所述的可伸縮剪切刀具，其中所述固定導(dǎo)引部件與所述無定限長(zhǎng)縫合材料隔開一段距離，該距離為所述樞軸定位臂的有效長(zhǎng)度。
19.如權(quán)利要求14所述的可伸縮剪切刀具，其中所述第一軸和所述第二軸相互橫切。
20.如權(quán)利要求16所述的可伸縮剪切刀具，其中所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在所述固定導(dǎo)引部件上，以往復(fù)移動(dòng)。
21.如權(quán)利要求20所述的可伸縮剪切刀具，其中所述剪切刀具還包括一固定的刀刃夾具，該夾具設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器上以在往復(fù)移動(dòng)期間支撐所述剪切刀刃。
22.如權(quán)利要求17所述的可伸縮剪切刀具，其中所述偏心連桿還包括第一和第二桿件，所述第一桿件固定地設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器上，而所述第二桿桿與所述第一桿件及所述樞軸定位臂相連。
23.如權(quán)利要求22所述的可伸縮剪切刀具，其中所述剪切刀刃與所述第二軸成一角度，以在所述刀刃穿過所述第一軸時(shí)，利用一切割移動(dòng)水平地剪切所述縫合材料。
24.如權(quán)利要求14所述的可伸縮剪切刀具，其中所述剪切刀刃和所述樞軸定位臂在所述樞軸定位臂位于其第一退回位置時(shí)，均退回到所述固定導(dǎo)引部件之后。
25.如權(quán)利要求15所述的可伸縮剪切刀具，其中所述支撐塊部件是一V型切口，以在剪切期間從兩側(cè)支撐所述縫合材料。
全文摘要
一種用于將在張緊狀態(tài)下沿著第一軸線懸垂的不定長(zhǎng)的縫合材料線切成定長(zhǎng)的可伸縮切刀，含有安裝成使之至少能橫向于第一軸線在第一回縮位置與第二裁切位置間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的刀片。一支撐塊被促動(dòng)以將不定長(zhǎng)線定位，并在切刀對(duì)該線進(jìn)行裁切時(shí)支撐著該線。切刀相對(duì)于其往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向帶一角度以使其在裁切位置對(duì)支撐著的縫合線進(jìn)行裁切時(shí)實(shí)現(xiàn)一個(gè)至少是1∶1的切割比而實(shí)現(xiàn)整潔的無裂口的裁切。
文檔編號(hào)A61B17/04GK1123130SQ9510178
公開日1996年5月29日 申請(qǐng)日期1995年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月13日
發(fā)明者W·拉坦 申請(qǐng)人:伊西康公司