Acad图纸Soliderworkes转化为三维图
Acad图纸Soliderworkes转化为三维图
1 引言
手术针是外科手术必不可少的一次性医疗器械。手术针一般都弯成圆弧型。按针尖形状分为圆形和三角形两种；按针身弯曲度分别为1/4弯形、1/2弯形、3/8弯形及直行等。目前常用的几种手术针有：圆形缝针、三角形缝针、三角形角针、金属皮夹、无损伤缝针、引线针。手术针的发明是医学史上的一个里程碑。而手术针的折弯，不仅降低了医生缝合时的难度，更减轻了病人的疼痛。这也就牵扯到了如何将手术针折弯，如何高效的折弯。
手术针弯曲设备是每个医疗器械公司都有的设备。但是大多数公司的折弯方法都是对于较长的手术针采用冲床一根一根的冲弯，对于短一点的则在手动工具上一根一根的折弯。这种生产工艺有以下缺点：1、其制造技术相对简单，生产效率较低；2、工人劳动强度大，尤其是手工弯曲时工人每天长时间的做简单的机械运动，容易疲劳；3、手工弯曲对工人的技能要求比较高，所生产的产品合格率会降低：4、在安全和卫生方面也是较差的。因此，本课题针对这一问题，通过对医疗器械厂折弯设备的研究，对其使用的手术针弯曲设备进行改进，以提高设备的生产效率、降低劳动强度、提高产品的质量。
国内外研究现状和发展
随着改革开放的深入和经济的不断发展，中国人的消费观念和消费能力都有很大变化。生活水平和生活质量的提高使人们的医疗保健意识越来越强。与此同时，人口老龄化进程加快，肿瘤、心脏病等成为居民的主要并发症。手术也日益进入人民的生活中,医疗器械行业也逐渐发展起来。
从近期的资料分析来看，医疗器械的市场是很有发展潜力的。由全球医疗器械的市场销售总额来看，已从2001年的1870亿美元迅速上升到2009年的3553亿美元。全球医疗市场需求增长率远远高于全球GDP的增长速度。医疗器械市场相对于全球整体经济而言，发展迅速。而我所研究的手术针是属于一次性医用耗材，过去10年来，全球一次性医疗器械产业获得了前所未有的发展，据国外媒体报道，2008年全球一次性医疗器械市场销售总额达890亿美元，2009年应该在1000亿美元左右。其中约74%的份额在欧美国家，中国、日本、印度及其他新兴的亚洲工业国合计约占国际一次性医疗器械市场17%的份额。
由于我国医疗器械市场竞争力不足，我国的医疗器械研发力量远远不能满足医疗器械产业的发展需求。目前，我国医疗器械产品只占国内医疗器械市场年容量的50%到60%，进口产品大量占据国内市场。相关报告调查显示，目前，我国药品与器械人均比例仅为10:1，而目前发达国家人均医药卫生消费药品和器械的比例已达1:1。另一方面，中国的医疗器械产业只占世界的3%，不仅远远不能满足中国卫生健康行业的需求，与中国经济总量占世界7%的水平也不相称。从中可以看出，我国的医疗器械市场潜力巨大。但是，国内的水品比较落后。
医疗器械产业是事关人类生命健康的新兴产业，其发展水平代表了一个国家的综合实力与科学技术发展。高技术医疗设备产业是当今世界发展最快的行业之一，但是国际高技术医疗设备市场主要被美国、日本、德国等少数的几个跨国公司垄断。诸如美国的皮克、强生等，德国的西门子，日本的东芝等。而国内的一些医疗器械公司只是生产90%以上的中低档常规产品，加快医疗器械产业的发展，是我国提高医疗设施水平所面临的问题。
1.1 本课题研究的主要内容
本课题源于医疗器械厂，这种设备是当前医疗器械厂折弯手术针的主要设备之一。该企业现在使用的是二维的Acad软件，对产品的修改、生产管理带来不便。本课题将原有的Acad图纸用Soliderworkes转化为三维图并根据三维模型生成规范的工程图，并修改了原图纸中不合理和缺失的部分，用以优化折弯设备的结构和增加设计图的直观性。
2 手术针折弯设备主体结构组成
本课题的手术针折弯设备主要有布针机构、夹针机构、旋转机构、其余机构4个部分。其工作原理是：工作时，把布针板放在布针台上，将若干手术针放置在布针板上，用手指抹动或者用弹性薄板刮动使手术针落入三角槽中，压上盖针板，捏住布针板及盖针板两端将手术针端部在布针台上推齐。将布针板、盖针板连同手术针放置在浮动平台上，盖针板上的销分别穿过布针板和浮动平台上的销孔中，至此完成布针操作。
推动布针机构至某一位置实现手术针相对于芯棒的定位，此时手术针的端部位于芯棒与压针板之间。夹紧液压缸通过施力杠杆、滚子使压针杠杆摆动，带动压头将压针板压紧，压针板将手术针端部压紧在芯棒上。至此，实现了手术针的夹紧。手术针夹紧后，将布针机构拉回复位。
布针机构复位后，薄液压缸带动旋压板接近芯棒压到手术针上。液压缸通过横梁、拉杆、齿条、齿轮、轴、旋转臂带动旋压板绕芯棒转动，迫使手术针绕芯棒弯曲成圆弧形。至此，实现了手术针的弯曲。
弯曲后，薄液压缸带动旋压板离开手术针，液压缸通过横梁、拉杆、齿条、齿轮、轴、旋转臂、带动旋压板反向旋转，实现旋转臂复位。
旋转臂复位后，夹紧液压缸复位，从而使压头松开，弹性橡胶推动压针板使之离开手术针，手术针从芯棒脱落。本课题完成后所得三维图如下图2-1所示
1-架子 2-罩子 3-布针机构 4-压针机构 5-旋转机构 6-液压缸
7-支撑体1 8-支撑体2
3布针机构
布针机构主要是将未折弯的手术针布置在上面。主要由布针台、浮动平台、盖针板、底板、滑道组成。其基本原理是：工作时，布针板3-3放在布针台3-5上，将若干手术针放置在布针板3-3上，用手指抹动或者用弹性薄板刮动使手术针落入三角槽中，压上盖针板3-4，捏住布针板3-3及盖针板3-4两端将手术针端部在布针台3-5上推齐。将布针板3-3、盖针板3-4连同手术针放置在浮动平台3-2上，盖针板上的销分别穿过布针板3-3和浮动平台上3-2的销孔。至此完成布针操作。如图3-1所示
1-底板 2-浮动平台 3-布针板 4-盖针板 5-布针台
6-手柄 7-滑道 8-滑轮
3.1 布针台
布针台位于底板上面，用于安放补针板。如图3-2所示
3.2 浮动平台
浮动平台与底板之间有压簧，通过螺钉将浮动平台与底板连接在一起。当调动螺栓改变浮动平台的高度时，可以获得不同规格的手术针。示意图如图3-3所示
3.3盖针板
盖针板连同手术针放置在浮动平台上，盖针板上的销孔分别穿过布针板和浮动平台的销孔，将手术针落入三角槽中，压上盖针板，使手术针固定在三角槽内。示意图如图3-4
1 引言
手术针是外科手术必不可少的一次性医疗器械。手术针一般都弯成圆弧型。按针尖形状分为圆形和三角形两种；按针身弯曲度分别为1/4弯形、1/2弯形、3/8弯形及直行等。目前常用的几种手术针有：圆形缝针、三角形缝针、三角形角针、金属皮夹、无损伤缝针、引线针。手术针的发明是医学史上的一个里程碑。而手术针的折弯，不仅降低了医生缝合时的难度，更减轻了病人的疼痛。这也就牵扯到了如何将手术针折弯，如何高效的折弯。
手术针弯曲设备是每个医疗器械公司都有的设备。但是大多数公司的折弯方法都是对于较长的手术针采用冲床一根一根的冲弯，对于短一点的则在手动工具上一根一根的折弯。这种生产工艺有以下缺点：1、其制造技术相对简单，生产效率较低；2、工人劳动强度大，尤其是手工弯曲时工人每天长时间的做简单的机械运动，容易疲劳；3、手工弯曲对工人的技能要求比较高，所生产的产品合格率会降低：4、在安全和卫生方面也是较差的。因此，本课题针对这一问题，通过对医疗器械厂折弯设备的研究，对其使用的手术针弯曲设备进行改进，以提高设备的生产效率、降低劳动强度、提高产品的质量。
国内外研究现状和发展
随着改革开放的深入和经济的不断发展，中国人的消费观念和消费能力都有很大变化。生活水平和生活质量的提高使人们的医疗保健意识越来越强。与此同时，人口老龄化进程加快，肿瘤、心脏病等成为居民的主要并发症。手术也日益进入人民的生活中,医疗器械行业也逐渐发展起来。
从近期的资料分析来看，医疗器械的市场是很有发展潜力的。由全球医疗器械的市场销售总额来看，已从2001年的1870亿美元迅速上升到2009年的3553亿美元。全球医疗市场需求增长率远远高于全球GDP的增长速度。医疗器械市场相对于全球整体经济而言，发展迅速。而我所研究的手术针是属于一次性医用耗材，过去10年来，全球一次性医疗器械产业获得了前所未有的发展，据国外媒体报道，2008年全球一次性医疗器械市场销售总额达890亿美元，2009年应该在1000亿美元左右。其中约74%的份额在欧美国家，中国、日本、印度及其他新兴的亚洲工业国合计约占国际一次性医疗器械市场17%的份额。
由于我国医疗器械市场竞争力不足，我国的医疗器械研发力量远远不能满足医疗器械产业的发展需求。目前，我国医疗器械产品只占国内医疗器械市场年容量的50%到60%，进口产品大量占据国内市场。相关报告调查显示，目前，我国药品与器械人均比例仅为10:1，而目前发达国家人均医药卫生消费药品和器械的比例已达1:1。另一方面，中国的医疗器械产业只占世界的3%，不仅远远不能满足中国卫生健康行业的需求，与中国经济总量占世界7%的水平也不相称。从中可以看出，我国的医疗器械市场潜力巨大。但是，国内的水品比较落后。
医疗器械产业是事关人类生命健康的新兴产业，其发展水平代表了一个国家的综合实力与科学技术发展。高技术医疗设备产业是当今世界发展最快的行业之一，但是国际高技术医疗设备市场主要被美国、日本、德国等少数的几个跨国公司垄断。诸如美国的皮克、强生等，德国的西门子，日本的东芝等。而国内的一些医疗器械公司只是生产90%以上的中低档常规产品，加快医疗器械产业的发展，是我国提高医疗设施水平所面临的问题。
1.1 本课题研究的主要内容
本课题源于医疗器械厂，这种设备是当前医疗器械厂折弯手术针的主要设备之一。该企业现在使用的是二维的Acad软件，对产品的修改、生产管理带来不便。本课题将原有的Acad图纸用Soliderworkes转化为三维图并根据三维模型生成规范的工程图，并修改了原图纸中不合理和缺失的部分，用以优化折弯设备的结构和增加设计图的直观性。
2 手术针折弯设备主体结构组成
本课题的手术针折弯设备主要有布针机构、夹针机构、旋转机构、其余机构4个部分。其工作原理是：工作时，把布针板放在布针台上，将若干手术针放置在布针板上，用手指抹动或者用弹性薄板刮动使手术针落入三角槽中，压上盖针板，捏住布针板及盖针板两端将手术针端部在布针台上推齐。将布针板、盖针板连同手术针放置在浮动平台上，盖针板上的销分别穿过布针板和浮动平台上的销孔中，至此完成布针操作。
推动布针机构至某一位置实现手术针相对于芯棒的定位，此时手术针的端部位于芯棒与压针板之间。夹紧液压缸通过施力杠杆、滚子使压针杠杆摆动，带动压头将压针板压紧，压针板将手术针端部压紧在芯棒上。至此，实现了手术针的夹紧。手术针夹紧后，将布针机构拉回复位。
布针机构复位后，薄液压缸带动旋压板接近芯棒压到手术针上。液压缸通过横梁、拉杆、齿条、齿轮、轴、旋转臂带动旋压板绕芯棒转动，迫使手术针绕芯棒弯曲成圆弧形。至此，实现了手术针的弯曲。
弯曲后，薄液压缸带动旋压板离开手术针，液压缸通过横梁、拉杆、齿条、齿轮、轴、旋转臂、带动旋压板反向旋转，实现旋转臂复位。
旋转臂复位后，夹紧液压缸复位，从而使压头松开，弹性橡胶推动压针板使之离开手术针，手术针从芯棒脱落。本课题完成后所得三维图如下图2-1所示
1-架子 2-罩子 3-布针机构 4-压针机构 5-旋转机构 6-液压缸
7-支撑体1 8-支撑体2
3布针机构
布针机构主要是将未折弯的手术针布置在上面。主要由布针台、浮动平台、盖针板、底板、滑道组成。其基本原理是：工作时，布针板3-3放在布针台3-5上，将若干手术针放置在布针板3-3上，用手指抹动或者用弹性薄板刮动使手术针落入三角槽中，压上盖针板3-4，捏住布针板3-3及盖针板3-4两端将手术针端部在布针台3-5上推齐。将布针板3-3、盖针板3-4连同手术针放置在浮动平台3-2上，盖针板上的销分别穿过布针板3-3和浮动平台上3-2的销孔。至此完成布针操作。如图3-1所示
1-底板 2-浮动平台 3-布针板 4-盖针板 5-布针台
6-手柄 7-滑道 8-滑轮
3.1 布针台
布针台位于底板上面，用于安放补针板。如图3-2所示
3.2 浮动平台
浮动平台与底板之间有压簧，通过螺钉将浮动平台与底板连接在一起。当调动螺栓改变浮动平台的高度时，可以获得不同规格的手术针。示意图如图3-3所示
3.3盖针板
盖针板连同手术针放置在浮动平台上，盖针板上的销孔分别穿过布针板和浮动平台的销孔，将手术针落入三角槽中，压上盖针板，使手术针固定在三角槽内。示意图如图3-4
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