医用鞘管缩口机研制
摘要：本文主要介绍了一种医用鞘管缩口机的设计方案。该缩口机主要是用于将医用聚乙烯管料进行缩口，以达到医用鞘管的使用要求，并且能够克服人工操作的不足，实现鞘管缩口的全自动生产，即实现缩口机的机械自动化。本文基于医用鞘管的缩口工序，设计出一台鞘管缩口机，实现医用鞘管的自动化生产，从而提高鞘管的生产效率和产品质量，进而满足医疗行业鞘管的市场需求。在设备的设计过程中，本文主要需要完成以下任务：首先要了解医用鞘管手工缩口的整个过程，分析手工鞘管缩口的不足，然后根据鞘管缩口的工艺流程，制定并选择合理的设计方案，利用SolidWorks设计建模并且装配，最后利用设计好的三维模型生成规范的的工程图和装配图。关键词 鞘管，缩口机，机械自动化，SolidWorks，建模装配目 录
1 引言 1
1．1 课题简介 1
1．2 缩口机的发展趋势及意义 2
1．3 医用鞘管缩口机的工作原理 3
2 医用鞘管缩口机的分系统设计 3
2．1 缩口机支承系统设计 4
2．2 缩口机分料系统设计 6
2．3 缩口机推料系统设计 10
2．4 缩口机转料系统设计 13
2．5 缩口机推芯系统设计 18
2．6 辅助系统设计 24
3 医用鞘管缩口机整机装配设计 27
3．1 鞘管缩口机气动元件选型 28
3.1.1 滑台气缸选型 28
3.1.2 推料气缸选型 28
3.1.3 转料气缸选型 28
3.1.4 推芯气缸选型 28
3.1.5 让位气缸选型 28
3．2 鞘管缩口机工作行程规划 28
结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 引言
近年来，随着医学技术的不断发展与创新，介入治疗(Interventional treatment)得到了迅速的发展，如今已和内科、外科一起成为医学界三大支柱性学科。介入治疗是在不开刀暴露患者病灶的情况下，在患者的血管、皮肤上作直径几毫米的微小通道，或经过人体原有的管道，在影像设备（如 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
> 结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 引言
近年来，随着医学技术的不断发展与创新，介入治疗(Interventional treatment)得到了迅速的发展，如今已和内科、外科一起成为医学界三大支柱性学科。介入治疗是在不开刀暴露患者病灶的情况下，在患者的血管、皮肤上作直径几毫米的微小通道，或经过人体原有的管道，在影像设备（如血管造影机、透视机、CT、MR、B超等）的引导下对病灶局部进行治疗的创伤最小的治疗方法。介入治疗的主要特点是手术创伤小、安全、简便、快速、有效、并发症少，从而最大限度地减轻病人的痛苦。
介入医疗器械是随介入治疗发展起来的医疗器械产业的一个重要分支，而鞘管（又称导鞘管）作为介入医疗中引导导管、球囊导管或其他血管器具顺利插入人体血管中的保护性套管，在介入治疗的手术中应用范围相当广泛。鉴于介入治疗的安全因素的考虑，医用鞘管一般为一次性使用的，因此其需求量是很大的。在鞘管的生产过程中，聚乙烯管是必不可少的原料，现在生产聚乙烯管加工设备——挤出成型设备的技术已经很成熟了，而且自动化程度也很高。医用鞘管作为引导其他医疗器械进入人体血管的保护性套管，其端口需要呈锥型且端面有圆弧过渡，所以普通直接挤出成型的聚乙烯管不能用作医用鞘管，而是需要将挤出的聚乙烯管料进行缩口，以达到医用鞘管的使用要求。
缩口是将预先成形好的圆筒件或管件坯料，通过缩口模具将其口部缩小的一种成形工序。本课题正是基于医用鞘管的缩口工序，要求设计出一台鞘管缩口机，实现自动化生产，从而提高鞘管的生产效率和产品质量，进而满足医疗行业鞘管的市场需求。
1．1 课题简介
本课题来源于上海康德莱医疗器械有限公司，医用鞘管是其产品之一。企业现有加工方法是人工将原料（聚乙烯管,如图1-1所示）插入小型模具中，用高频感应设备对模具加热使塑料管软化，然后在轻轻将塑料管进一步推入模具直至达到模具底部，完成锥度和过渡圆角缩口工作，缩口后的鞘管如图1-2所示。原制作方法为人工操作，存在着一些不足。工人劳动强度大，产品生产效率低；产品一致性不高，达不到既定的使用要求；人工施力过大或过小，缩口处易产生变形和缺陷；鞘管端部易产生飞边缺陷。
图1-1 聚乙烯管原料
图1-2 6F鞘管
本课题要求设计一种缩口机，能够克服人工操作的不足，实现鞘管缩口的全自动生产，即实现缩口机的机械自动化。与人工操作相比，其将展现以下几个方面的优势：不受工作时间、地点的限制，实现全自动化生产；生产产品质量高，品质有保障；通过调节气缸控制压力，缩口时受力相对均匀；通过PLC集中控制各个工作部分，动作更加准确可靠，并可根据生产和工艺的需要，方便地修改程序和各个参数，从而灵活适应不同规格的鞘管生产。
本次毕业设计课题为“医用鞘管缩口机研制”。其主要任务就是了解医用鞘管手工缩口的过程，分析鞘管手工缩口的不足，根据鞘管缩口的工艺流程，制定并选择合理的设计方案，利用SolidWorks设计建模并且装配，最后利用设计好的三维模型生成规范的的工程图和装配图。
1．2 缩口机的发展趋势及意义
目前我国的缩口机主要应用在金属管材上，其主要原理是利用缩口机配套的金属接头通过缩口模具通过液压系统施加收缩力，将金属接头牢固的扣压在所配套的液压油管及橡胶软管上。而运用到塑料管材上的缩口机到目前为止都不是一个很普及，但正是因为它的普及率不高，并且鞘管需求量越来越大，所以它的市场潜力非常巨大。
医用鞘管缩口机能够使鞘管缩口工序实现自动化生产，从而可以减少人力，降低产品生产成本，尽最大可能提升产能，可靠的自动化缩口机更便于管理，且能有效提升产品品质，提高产品一致性。
1．3 医用鞘管缩口机的工作原理
本课题设计的医用鞘管缩口机的动力源主要由气动滑台和气缸提供，其工作原理是利用分料系统中的滑台气缸在水平方向滑动，带动托料板和分料槽运动，通过固定料仓上的分料刮板和分料槽的作用，将固定料仓中的聚乙烯管原料有序刮入分料槽，之后推料系统中的推料气缸带动推料板将聚乙烯管从分料槽推至转料系统的护料筒中，护料筒由转料气缸推动至靠近缩口熔头（缩口模具）处，然后推芯气缸工作，推芯气缸推动拉料滑块使固定料针插入聚乙烯管内，起到定位作用，与此同时导套滑块在拉簧的弹力作用下，使保护针导套与护料筒的锥面导合并且使限位块上的压簧压缩，护料筒带动聚乙烯管插入缩口模具中，缩口模具由高频感应设备加热，完成缩口工序。缩口冷却几秒钟后，让位气缸收缩，克服拉簧力，将导套滑块拉回原位置，这时护料筒在压簧的作用下回到原位置，之后推芯气缸收缩，固定料针抽出，鞘管留在护料筒中，转料气缸缩回。最后，推料气缸推动新分出的聚乙烯管将留在护料筒中的鞘管顶出，并落入卸料托盘中。如此往复，完成鞘管的自动缩口工作。
图1-3 医用鞘管缩口机装配图
2 医用鞘管缩口机的分系统设计
本次课题设计的医用鞘管缩口机主要分为六个子系统，分别为支承系统、分料系统、推料系统、转料系统、推芯系统、辅助系统。支承系统作为一个平台，为其他系统提供支承和定位；分料系统是将聚乙烯管从固定料仓有序分拣出来；推料系统是将分拣出来的聚乙烯管推出分料槽，并且配合完成上一次的缩口的自动卸料工作；转料系统是把聚乙烯管原材料从分料装置转运到缩
1 引言 1
1．1 课题简介 1
1．2 缩口机的发展趋势及意义 2
1．3 医用鞘管缩口机的工作原理 3
2 医用鞘管缩口机的分系统设计 3
2．1 缩口机支承系统设计 4
2．2 缩口机分料系统设计 6
2．3 缩口机推料系统设计 10
2．4 缩口机转料系统设计 13
2．5 缩口机推芯系统设计 18
2．6 辅助系统设计 24
3 医用鞘管缩口机整机装配设计 27
3．1 鞘管缩口机气动元件选型 28
3.1.1 滑台气缸选型 28
3.1.2 推料气缸选型 28
3.1.3 转料气缸选型 28
3.1.4 推芯气缸选型 28
3.1.5 让位气缸选型 28
3．2 鞘管缩口机工作行程规划 28
结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 引言
近年来，随着医学技术的不断发展与创新，介入治疗(Interventional treatment)得到了迅速的发展，如今已和内科、外科一起成为医学界三大支柱性学科。介入治疗是在不开刀暴露患者病灶的情况下，在患者的血管、皮肤上作直径几毫米的微小通道，或经过人体原有的管道，在影像设备（如 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
> 结论 30
致谢 31
参考文献 32
1 引言
近年来，随着医学技术的不断发展与创新，介入治疗(Interventional treatment)得到了迅速的发展，如今已和内科、外科一起成为医学界三大支柱性学科。介入治疗是在不开刀暴露患者病灶的情况下，在患者的血管、皮肤上作直径几毫米的微小通道，或经过人体原有的管道，在影像设备（如血管造影机、透视机、CT、MR、B超等）的引导下对病灶局部进行治疗的创伤最小的治疗方法。介入治疗的主要特点是手术创伤小、安全、简便、快速、有效、并发症少，从而最大限度地减轻病人的痛苦。
介入医疗器械是随介入治疗发展起来的医疗器械产业的一个重要分支，而鞘管（又称导鞘管）作为介入医疗中引导导管、球囊导管或其他血管器具顺利插入人体血管中的保护性套管，在介入治疗的手术中应用范围相当广泛。鉴于介入治疗的安全因素的考虑，医用鞘管一般为一次性使用的，因此其需求量是很大的。在鞘管的生产过程中，聚乙烯管是必不可少的原料，现在生产聚乙烯管加工设备——挤出成型设备的技术已经很成熟了，而且自动化程度也很高。医用鞘管作为引导其他医疗器械进入人体血管的保护性套管，其端口需要呈锥型且端面有圆弧过渡，所以普通直接挤出成型的聚乙烯管不能用作医用鞘管，而是需要将挤出的聚乙烯管料进行缩口，以达到医用鞘管的使用要求。
缩口是将预先成形好的圆筒件或管件坯料，通过缩口模具将其口部缩小的一种成形工序。本课题正是基于医用鞘管的缩口工序，要求设计出一台鞘管缩口机，实现自动化生产，从而提高鞘管的生产效率和产品质量，进而满足医疗行业鞘管的市场需求。
1．1 课题简介
本课题来源于上海康德莱医疗器械有限公司，医用鞘管是其产品之一。企业现有加工方法是人工将原料（聚乙烯管,如图1-1所示）插入小型模具中，用高频感应设备对模具加热使塑料管软化，然后在轻轻将塑料管进一步推入模具直至达到模具底部，完成锥度和过渡圆角缩口工作，缩口后的鞘管如图1-2所示。原制作方法为人工操作，存在着一些不足。工人劳动强度大，产品生产效率低；产品一致性不高，达不到既定的使用要求；人工施力过大或过小，缩口处易产生变形和缺陷；鞘管端部易产生飞边缺陷。
图1-1 聚乙烯管原料
图1-2 6F鞘管
本课题要求设计一种缩口机，能够克服人工操作的不足，实现鞘管缩口的全自动生产，即实现缩口机的机械自动化。与人工操作相比，其将展现以下几个方面的优势：不受工作时间、地点的限制，实现全自动化生产；生产产品质量高，品质有保障；通过调节气缸控制压力，缩口时受力相对均匀；通过PLC集中控制各个工作部分，动作更加准确可靠，并可根据生产和工艺的需要，方便地修改程序和各个参数，从而灵活适应不同规格的鞘管生产。
本次毕业设计课题为“医用鞘管缩口机研制”。其主要任务就是了解医用鞘管手工缩口的过程，分析鞘管手工缩口的不足，根据鞘管缩口的工艺流程，制定并选择合理的设计方案，利用SolidWorks设计建模并且装配，最后利用设计好的三维模型生成规范的的工程图和装配图。
1．2 缩口机的发展趋势及意义
目前我国的缩口机主要应用在金属管材上，其主要原理是利用缩口机配套的金属接头通过缩口模具通过液压系统施加收缩力，将金属接头牢固的扣压在所配套的液压油管及橡胶软管上。而运用到塑料管材上的缩口机到目前为止都不是一个很普及，但正是因为它的普及率不高，并且鞘管需求量越来越大，所以它的市场潜力非常巨大。
医用鞘管缩口机能够使鞘管缩口工序实现自动化生产，从而可以减少人力，降低产品生产成本，尽最大可能提升产能，可靠的自动化缩口机更便于管理，且能有效提升产品品质，提高产品一致性。
1．3 医用鞘管缩口机的工作原理
本课题设计的医用鞘管缩口机的动力源主要由气动滑台和气缸提供，其工作原理是利用分料系统中的滑台气缸在水平方向滑动，带动托料板和分料槽运动，通过固定料仓上的分料刮板和分料槽的作用，将固定料仓中的聚乙烯管原料有序刮入分料槽，之后推料系统中的推料气缸带动推料板将聚乙烯管从分料槽推至转料系统的护料筒中，护料筒由转料气缸推动至靠近缩口熔头（缩口模具）处，然后推芯气缸工作，推芯气缸推动拉料滑块使固定料针插入聚乙烯管内，起到定位作用，与此同时导套滑块在拉簧的弹力作用下，使保护针导套与护料筒的锥面导合并且使限位块上的压簧压缩，护料筒带动聚乙烯管插入缩口模具中，缩口模具由高频感应设备加热，完成缩口工序。缩口冷却几秒钟后，让位气缸收缩，克服拉簧力，将导套滑块拉回原位置，这时护料筒在压簧的作用下回到原位置，之后推芯气缸收缩，固定料针抽出，鞘管留在护料筒中，转料气缸缩回。最后，推料气缸推动新分出的聚乙烯管将留在护料筒中的鞘管顶出，并落入卸料托盘中。如此往复，完成鞘管的自动缩口工作。
图1-3 医用鞘管缩口机装配图
2 医用鞘管缩口机的分系统设计
本次课题设计的医用鞘管缩口机主要分为六个子系统，分别为支承系统、分料系统、推料系统、转料系统、推芯系统、辅助系统。支承系统作为一个平台，为其他系统提供支承和定位；分料系统是将聚乙烯管从固定料仓有序分拣出来；推料系统是将分拣出来的聚乙烯管推出分料槽，并且配合完成上一次的缩口的自动卸料工作；转料系统是把聚乙烯管原材料从分料装置转运到缩
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