一种用于NiTi合金血管支架热定型的工装夹具的制作方法

    专利2022-07-07  146


    本发明涉及医疗器械领域,具体涉及一种用于niti合金血管支架热定型工装夹具。



    背景技术:

    加工niti合金血管支架的一种方法是利用激光切割一段小直径的钢管,形成支架模型,而后利用夹具逐步撑开支架网管,进行热定型工艺,得到所需要的支架。

    目前,有关支架撑开技术多采用机械传动,机械传动的冲击和震动相对较大;并且,夹具与支架的直接接触易使加工时支架发生变形,且夹具在撑开支架的过程中对支架产生较大的机械冲击,支架容易发生断裂。另外,现有技术中的夹具型号是固定的,无法满足不同直径的支架需求。



    技术实现要素:

    本发明所要解决的技术问题是提供一种用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,该工装夹具不易在支架撑开过程中损坏支架,且能满足不同直径的支架的需求,易于加工、操作简单。

    为解决以上技术问题,本发明采用的一种技术方案是:

    一种用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,所述工装夹具包括驱动系统、支撑系统,所述支撑系统包括支撑组件、与所述的支撑组件相滑动连接且能够沿径向扩张或收缩的衬套组件、能够随着自身运动而控制所述衬套组件沿径向扩张或收缩的撑杆,所述niti合金血管支架套设在所述衬套组件上,所述撑杆与所述驱动系统相可拆卸地连接且由所述驱动系统驱动运动。

    本发明中用于niti合金血管支架热定型的工装夹具的衬套组件能够沿着径向扩张或收缩,一方面,满足不同直径支架的需求,当所需的支架直径不同时,仅需要更换相应的撑杆即可实现不同直径支架的需求;另一方面,在面对支架扩张到较大直径时,利用本发明的工装夹具以不同直径的撑杆逐步撑开支架,进而减小支架扩张过程中承受的应力,降低支架损坏、开裂的风险。

    优选地,所述驱动系统为液压驱动系统。

    进一步优选地,所述驱动系统包括电机、与所述电机相连接且由所述电机驱动工作的液压油泵、与所述液压油泵相连接且由所述液压油泵驱动工作的液压缸、与所述液压缸相连接且由所述液压缸驱动运动的液压杆,所述液压杆的上端部与所述撑杆的下端部通过螺纹相可拆卸地连接。

    液压传动运行平稳,对支架的冲击、震动相对较小,在撑开支架过程中对支架具有良好的缓冲作用,加上衬套的保护,对于提高支架加工质量具有重要作用。

    优选地,所述工装夹具还包括箱体,所述液压驱动系统安装在所述箱体内,所述支撑组件的下端部与所述箱体的上表面相固定连接。进一步优选地,所述液压驱动系统的液压杆部分伸出所述箱体的上表面且能够在所述液压缸的驱动下沿着上下方向移动,以使所述撑杆能够沿着上下方向移动。

    优选地,所述衬套组件包括由至少两个长条块组合而成且内部具有供所述撑杆的自由端插入的通道的衬套、与每个所述长条块的一端相固定连接的滑块。

    进一步优选地,所述支撑组件上具有能够与所述滑块相配合滑动的滑槽,从而当撑杆插入衬套内而使衬套扩张时,能够很好的限制各长条块的运动方向且保证衬套扩张的均匀性,进而降低支架损坏的风险。

    进一步优选地,所述衬套的横截面呈圆环状,从而使得支架能够很好的与衬套的外表面相配合,撑杆能够很好的与衬套的内表面相配合,进而提高支架加工质量以及降低支架损坏的风险。

    优选地,所述长条块的个数为3~8个,优选为4~6个。

    优选地,所述支撑组件包括内部具有供所述撑杆通过的第一开口的支撑架、与所述支撑架相固定连接且内部形成有供所述撑杆通过的第二开口的垫块。

    进一步优选地,所述第二开口的横截面呈圆形。

    进一步优选地,所述支撑架包括支撑面和沿着支撑面向下延伸的多个支撑脚,所述第一开口设置在所述支撑面的中间位置,所述垫块设置在所述支撑面上。

    进一步优选地,所述支撑脚通过第一螺栓与所述箱体的上表面相固定连接。

    进一步优选地,所述垫块上形成有沿着所述第二开口的周向均匀分布的多个滑槽,每个所述滑槽沿着所述第二开口的径向延伸,所述衬套组件上形成有能够与所述滑槽相配合滑动的滑块。

    进一步优选地,所述垫块由至少两个垫件组合而成,所述至少两个垫件之间围设成所述第二开口,所述支撑架上形成有多个沿着所述第二开口的径向延伸从而便于所述垫件位置调整的多个径向槽,所述至少两个垫件通过螺栓与所述支撑架上的径向槽相固定连接,从而垫件移动至所述径向槽的最外侧,即第二开口的直径达到最大时,能够避免撑杆调整至过大直径进行使用。

    根据一个具体且优选实施方式,所述第一开口的直径大于等于所述第二开口所能达到的最大直径。

    进一步优选地,所述垫块为圆弧状。

    进一步优选地,所述垫件的个数为3~8个,优选为4~6个。

    优选地,所述撑杆的自由端的端部成锥形,从而便于撑杆插入衬套中。

    优选地,所述撑杆包括不同直径规格以及不同长度规格的多根,所述直径规格为1~20mm,相邻两个直径规格的撑杆之间的直径差为0.5~3mm;所述长度规格为20~200mm,相邻两个长度规格的撑杆之间的长度差为10~20mm。

    进一步优选地,所示撑杆的长度大于等于支架的长度,从而便于在整个支架的长度上对支架进行扩张。

    优选地,所述撑杆受磨损后加工为小号直径的撑杆继续使用。

    由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明提供的工装夹具可以满足不同直径支架的需求;在夹具和支架之间增加衬套组件,避免支架与撑杆直接接触的摩擦作用,降低支架的断裂率及减小在撑开支架过程中对支架的机械冲击力;在制备大直径支架时,具有可使用不同直径的撑杆逐步撑开支架的功能,操作简单、省力,支架变形均匀。

    附图说明

    图1为本发明的具体实施方式中的工装夹具的结构示意图;

    图2为本发明的具体实施方式中的工装夹具的主视图;

    图3为本发明的具体实施方式中的工装夹具的俯视图;

    图4为本发明的具体实施方式中的衬套的结构示意图;

    图5为本发明的具体实施方式中的垫块的结构示意图;

    图6为本发明的具体实施方式中的撑杆的结构示意图;

    图7为本发明的具体实施方式中的支撑架的结构示意图;

    图8为本发明的具体实施方式中的液压驱动系统结构示意图。

    图中:1、衬套,2、垫块,3、支撑架,4、撑杆,5、第一螺栓,6、液压杆,7、液压缸,8、电机,9、液压油泵,10、箱体,11、第二螺栓,12、支架,13、长条块,14、滑块,15、滑槽,16、径向槽,17、垫件,18、支撑脚,19、支撑面,20、螺栓孔。

    具体实施方式

    在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。在本发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明实施例。此外,本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

    如附图1至8所示的一种用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,包括驱动系统、支撑系统。

    如图1至3所示,支撑系统包括支撑组件、与支撑组件相滑动连接且能够沿径向扩张或收缩的衬套组件、能够随着自身运动而控制衬套组件沿径向扩张或收缩的撑杆4,niti合金血管支架12套设在衬套组件上,撑杆4与驱动系统相可拆卸地连接且由驱动系统驱动运动,进而对支架12进行扩张。

    本发明中的驱动系统驱动撑杆4进行往复运动,其中,驱动系统可以采用液压驱动、气压驱动等,本实施例优选采用液压驱动。

    如图8所示,本实施例的一个具体且优选实施方式,驱动系统为液压驱动系统,液压传动运行平稳,对支架12的冲击、震动相对较小,在撑开支架12过程中对支架12具有良好的缓冲作用,加上衬套1的保护,对于提高支架12加工质量具有重要作用。液压驱动系统包括电机8、与电机8相连接且由电机8驱动工作的液压油泵9、与液压油泵9相连接且由液压油泵9驱动工作的液压缸7、与液压缸7相连接且由液压缸7驱动运动的液压杆6,液压杆6与撑杆4的一端相可拆卸地连接,以便于更换不同尺寸的撑杆4来对支架12进行逐级扩张。优选地,液压杆6的上端部与撑杆4的下端部通过螺纹相可拆卸地连接,从而使得支架12以及衬套组件等可以竖直放置,进而仅需要对支架12以及衬套组件等的下端进行固定,而无需对上端进行固定,便于操作并简化工装夹具的结构。

    本实施例的一个具体且优选实施方式,工装夹具还包括箱体10,液压驱动系统安装在箱体10内,液压驱动系统的液压杆6部分伸出箱体10的上表面且能够在液压缸7的驱动下沿着上下方向移动,以使撑杆4能够沿着上下方向移动。支撑组件的下端部与箱体10的上表面相固定连接。

    如图4所示,衬套组件包括由至少两个长条块13组合而成且内部具有供撑杆4的自由端插入的通道的衬套1、与每个长条块13的一端相固定连接的滑块14。支撑组件上具有能够与滑块14相配合滑动的滑槽15,从而当撑杆4插入衬套1内而使衬套1扩张时,能够很好的限制各长条块13的运动方向且保证衬套1扩张的均匀性,进而降低支架12损坏的风险。

    优选地,如图4和图5所述,滑块14具有较宽的第一部分以及位于第一部分上且较窄的第二部分;相应地,滑槽15具有较宽的第一槽部以及位于第一槽部的上方且较窄的第二槽部,从而当滑块14与滑槽15配合时,滑块14和滑槽15不会发生分离。

    具体地,衬套1的横截面呈圆环状,从而使得支架12能够很好的与衬套1的外表面相配合,撑杆4能够很好的与衬套1的内表面相配合,进而提高支架12加工质量以及降低支架12损坏的风险。长条块13的个数为3~8个,图4中长条块13的个数为4个。

    如图1、2、5和7所示,支撑组件包括内部具有供撑杆4通过的第一开口的支撑架3、与支撑架3相固定连接且内部形成有供撑杆4通过的第二开口的垫块2。第一开口和第二开口的形状可以是圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、椭圆形等,只要能够使撑杆4插入且第一开口最大内切圆直径大于等于第二开口所能达到的最大内切圆直径均在本发明的保护范围。

    本实施例中,上述多个滑槽15形成在垫块2上且沿着第二开口的周向均匀分布,每个滑槽15沿着第二开口的径向延伸。

    如图5所示,垫块2由至少两个垫件17组合而成,至少两个垫件17之间围设成第二开口;垫件17的个数优选为3~8个,本实施例为4个

    如图7所示,支撑架3包括支撑面19和沿着支撑面19向下延伸的多个支撑脚18,支撑脚18的下端部通过第一螺栓5与箱体10的上表面相固定连接。第一开口设置在所述支撑面19的中间位置,支撑面19成圆环状。支撑架3的支撑面19上形成有多个沿着第二开口的径向延伸从而便于垫件17位置调整的多个径向槽16,径向槽16的设置个数以及设置位置与垫件17的个数以及分布相匹配;垫件17与支撑架3上的径向槽16相固定连接,从而垫件17移动至径向槽16的最外侧,即第二开口的直径达到最大时,能够避免撑杆4调整至过大直径进行使用。具体地,至少两个垫件17与支撑架3通过第二螺栓11相固定连接。

    本实施例的一个具体且优选实施方式,衬套组件由4个相同的长条块17围设而成且内部具有供撑杆4插入的圆形通道,每个长条块17的下端相固定连接有滑块14。垫块2由4个相同的垫件17组合而成,垫件17之间围设成圆形的第二开口。垫块2上形成有沿着第二开口的周向均匀分布的4个滑槽15,每个滑槽15沿着第二开口的径向延伸,滑槽15与长条块17上的滑块14一一对应,长条块17上的滑块14插入滑槽15中沿径向运动以实现衬套1的扩张或收缩。垫块2上设有螺栓孔20,并通过第二螺栓11固定在支撑面19上当需要调整不同直径的撑杆4时,可以使垫件17沿着径向槽16滑动至合适位置后通过第二螺栓11进行固定。

    需要特别说明的是,滑块14与滑槽15的形状不做限制,可以是多棱柱形、圆柱形,只要能够实现滑块14与滑槽15相配合滑动,以实现衬套1的扩张或收缩功能均在本发明的保护范围之内。支撑架3的支撑面19形状不做限制,可以是圆形、方形、多边形,可以向上凸起,向下凹陷,只要能够实现与垫块2相固定连接且垫块2能够沿着支撑面19上的径向槽17进行位置调整。支撑脚18的数量也不做限制,可以是2个,3个,4个,5个,6个,只要能够实现对支撑面19的支撑作用均在本发明的保护范围之内。

    如图6所示,撑杆4的自由端的端部成锥形,从而便于撑杆4插入衬套1中。撑杆4包括不同直径规格以及不同长度规格的多根,直径规格为1~20mm,相邻两个直径规格的撑杆4之间的直径差为0.5~3mm;长度规格为20~200mm,相邻两个长度规格的撑杆4之间的长度差为10~20mm,具体且优选地,撑杆4的长度大于等于支架12的长度。

    本发明中的撑杆4受磨损后加工为小号直径的撑杆4能够继续使用。

    现欲使用上述工装夹具将长为50mm、直径为3mm的支架管撑到的直径为20mm,为防止支架断裂,支架每次径向扩张约1mm,具体原理和步骤如下:

    工作原理:

    将支架12套在衬套1上,由液压系统驱动,液压杆6推动撑杆4向上运动,衬套1受撑杆4推力向外做径向运动,套在衬套1上的支架12逐步被撑开,直到全部长度的支架12被撑开时停止,经热定型处理后,换上增大直径的撑杆重复此过程,直到支架12直径为20mm。

    衬套1由4个相同的长条块13组成且长条块13底端设有滑块14,垫块2由4块相同的垫件17组成,长条块13与垫件17一一对应,长条块13上的滑块14分别插入与长条块13相对应的垫件17中,使得长条块13分别在各自下方的垫件17上做径向滑动,垫件17上设置有滑槽15,起到控制衬套1径向移动方向和承受撑杆4向上推力的作用。在支架12直径增大到一定值时,撑杆4直径也相应增大,此时垫块2会阻碍撑杆4穿过,而支撑架3上设有4个径向槽16,方便垫块2的位置调整,以适应更大直径的撑杆4通过。

    实施步骤:

    1、夹具调试,将较小直径撑杆4与液压杆6安装相连,调整垫和衬套1在合适位置,便于后续支撑支架12;

    2、撑开支架12,将支架12套在衬套1上,启动电源,由液压控制系统推动撑杆4向上运动,推动衬套1向外做径向运动,直到撑杆4全部位于衬套1内,此时支架12、衬套1、撑杆4三者紧贴在一起;

    3、支架12热定型,将支架12置于高温炉中进行热定型;

    4、撑杆4调整,待整个热定型冷却完毕后取下撑杆4;并用大1~2mm撑杆4安装与液压杆6,继续重复上述步骤;

    5、夹具清理,待支架12支撑到给定尺寸后,关闭电源,分别取下衬套1和撑杆4做防护清理。

    当需要将直径为3mm支架扩张到直径为20mm时,利用本发明实施例1的工装夹具,为防止支架断裂,支架每次扩张约1mm,通过更换不同直径的撑杆,并使用液压装置逐步撑开支架,操作简单、省力;同时,由于逐步扩张,相对于一次性扩张,支架所受应力小,大大降低了支架的破裂率;液压传动比较平稳,在撑开支架过程中对支架具有良好的缓冲,加上衬套的保护作用,支架加工质量提高。

    上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,所述工装夹具包括驱动系统、支撑系统,其特征在于:所述支撑系统包括支撑组件、与所述的支撑组件相滑动连接且能够沿径向扩张或收缩的衬套组件、能够随着自身运动而控制所述衬套组件沿径向扩张或收缩的撑杆(4),所述niti合金血管支架(12)套设在所述衬套组件上,所述撑杆(4)与所述驱动系统相可拆卸地连接且由所述驱动系统驱动运动。

    2.根据权利要求1所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述驱动系统为液压驱动系统。

    3.根据权利要求2所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述驱动系统包括电机(8)、与所述电机(8)相连接且由所述电机(8)驱动工作的液压油泵(9)、与所述液压油泵(9)相连接且由所述液压油泵(9)驱动工作的液压缸(7)、与所述液压缸(7)相连接且由所述液压缸(7)驱动运动的液压杆(6),所述液压杆(6)的上端部与所述撑杆(4)的下端部通过螺纹相可拆卸地连接。

    4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述工装夹具还包括箱体(10),所述液压驱动系统安装在所述箱体(10)内,所述支撑组件的下端部与所述箱体(10)的上表面相固定连接。

    5.根据权利要求1所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述衬套组件包括由至少两个长条块(13)组合而成,且内部具有供所述撑杆(4)的自由端插入的通道的衬套(1)、与每个所述长条块(13)的一端相固定连接的滑块(14),所述支撑组件上具有能够与所述滑块(14)相配合滑动的滑槽(15),所述衬套(1)的横截面呈圆环状。

    6.根据权利要求5所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述长条块(13)的个数为3~8个。

    7.根据权利要求1所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述支撑组件包括内部具有供所述撑杆(4)通过的第一开口的支撑架(3)、与所述支撑架(3)相固定连接且内部形成有供所述撑杆(4)通过的第二开口的垫块(2),所述第二开口的横截面呈圆形,所述垫块(2)上形成有沿着所述第二开口的周向均匀分布的多个滑槽(15),每个所述滑槽(15)沿着所述第二开口的径向延伸,所述衬套组件上形成有能够与所述滑槽(15)相配合滑动的滑块(14)。

    8.根据权利要求7所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述垫块(2)由至少两个垫件(17)组合而成,所述至少两个垫件之间围设成所述第二开口,所述支撑架(3)上形成有多个沿着所述第二开口的径向延伸从而便于所述垫件(17)位置调整的多个径向槽(16),所述至少两个垫件(17)通过螺栓与所述支撑架(3)上的径向槽(16)相固定连接。

    9.根据权利要求8所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述垫件(17)的个数为3~8个。

    10.根据权利要求1所述的用于niti合金血管支架热定型的工装夹具,其特征在于:所述撑杆(4)的自由端的端部成锥形,所述撑杆(4)包括不同直径规格以及不同长度规格的多根,所述直径规格为1~20mm,相邻两个直径规格的撑杆(4)之间的直径差为0.5~3mm;所述长度规格为20~200mm,相邻两个长度规格的撑杆(4)之间的长度差为10~20mm。

    技术总结
    本发明涉及一种用于NiTi合金血管支架热定型的工装夹具,包括驱动系统、支撑系统,支撑系统包括支撑组件、与支撑组件相滑动连接且能够沿径向扩张或收缩的衬套组件、能够随着自身运动而控制衬套组件沿径向扩张或收缩的撑杆,NiTi合金血管支架套设在衬套组件上,撑杆与驱动系统相可拆卸地连接且由驱动系统驱动运动。本发明提供的工装夹具可以满足不同直径支架的需求;在夹具和支架之间增加衬套组件,避免支架与撑杆直接接触的摩擦作用,降低支架的断裂率及减小在撑开支架过程中对支架的机械冲击力;在制备大直径支架时,具有可使用不同直径的撑杆逐步撑开支架的功能,操作简单、省力,支架变形均匀。

    技术研发人员:冯海全;冯瑞龙;王永刚;李靖
    受保护的技术使用者:内蒙古工业大学;苏州天鸿盛捷医疗器械有限公司
    技术研发日:2020.11.30
    技术公布日:2021.03.12

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