安裝系統(tǒng)和制造假體外殼的自動化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對用于流體填充假體植入物的外殼進(jìn)行模制的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)地模制乳房假體外殼的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可植入的假體通常用于替換或增強(qiáng)身體組織。一種這樣的可植入假體是設(shè)計(jì)用于增強(qiáng)或替換人類乳房的假體。這種可植入假體通常包括一種相對薄且有彈性的包膜或外殼，該包膜或外殼由硫化（固化）的有機(jī)硅彈性體制成。該外殼填充有硅膠凝膠或者填充有生理鹽水溶液。外殼的填充可能會發(fā)生在將外殼植入患者體內(nèi)之前或之后。
[0003]可植入的乳房植入外殼的傳統(tǒng)模制涉及，通過將模具或心軸浸漬到溶池中或者通過穿過硅膠分散物的噴霧并允許分散物利用重力流過心軸，而將模具或心軸覆蓋于未固化的硅膠分散物中。還可使用旋轉(zhuǎn)模制技術(shù)形成該外殼。然而，硅膠（硅膠是一個(gè)用于表示由聚硅氧烷聚合體形成的材料族的術(shù)語，其中，主鏈包括具有有機(jī)側(cè)基的交替的硅原子和氧原子）是最常見的結(jié)構(gòu)材料，也可使用其他材料，諸如聚氨酯。
[0004]在浸漬模制中，合適形狀的心軸“浸漬”于硅膠彈性體的分散物和溶劑中。心軸從分散物中取出并且允許多余的分散物從心軸排出。在從心軸排出多余分散物期間和之后，允許至少一部分溶劑蒸發(fā)，以使硅膠彈性體涂層穩(wěn)定。然后重復(fù)多次該過程直到形成期望厚度的外殼。
[0005]一旦形成外殼，就從心軸上移除該外殼。通常，斑塊（patch)應(yīng)用于外殼中的孔上，在移走心軸之后該外殼仍然被保留）。在斑塊已經(jīng)固化之后，如果需要的話，外殼的中空內(nèi)部諸如通過形成在斑塊中的針孔或閥而填充有適當(dāng)?shù)哪z。該針孔和閥進(jìn)而被密封，并且假體可能進(jìn)一步固化，以實(shí)現(xiàn)凝膠與所期望外殼的任意交聯(lián)。
[0006]如前文提到的，還可使用噴霧技術(shù)形成外殼。使用這種技術(shù)可以導(dǎo)致外殼具有不均勻厚度。還可使用旋轉(zhuǎn)模制技術(shù)形成外殼。然而，這些技術(shù)需要復(fù)雜的處理技術(shù)，其比傳統(tǒng)的技術(shù)更昂貴。
[0007]在所有前述的技術(shù)中的一個(gè)共同的因在于，自動化對于它們而言是困難和昂貴的。因此，在大多數(shù)情況下，必須使用手動勞動來執(zhí)行外殼的制造中的多項(xiàng)任務(wù)。
[0008]常用的假體外殼制造系統(tǒng)的另一個(gè)問題在于其需要大的干凈空間區(qū)域（利用大型單個(gè)空氣傳遞處理系統(tǒng)）以防止在干凈空間內(nèi)的操作人員受到從生產(chǎn)過程中釋放的溶劑蒸氣的影響。這種系統(tǒng)建造昂貴且操作昂貴，并且為了防止環(huán)境的污染，一旦已經(jīng)從干凈空間區(qū)域排出溶劑蒸氣，這種系統(tǒng)還可能需要昂貴的系統(tǒng)來從空氣中凈化該溶劑蒸氣。
[0009]已經(jīng)需要并且迄今為止無法獲得的是一種制造假體外殼的自動化系統(tǒng)和方法。這種系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)在于將提供一致且均勻的外殼制造，同時(shí)在形成外殼期間，減少對于手動勞動的需求從而在各種站之間移動心軸和外殼。這種系統(tǒng)和方法還將用于更加可靠的且浪費(fèi)更少材料的制造，并且將允許一種用于溶劑蒸氣控制的封閉系統(tǒng)，該系統(tǒng)減少所需的制造干凈空間區(qū)域并提供改進(jìn)的溶劑蒸氣排放物控制。本發(fā)明滿足了這些和其他需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在本發(fā)明最一般的方面，本發(fā)明包括利用心軸的系統(tǒng)和方法，該心軸被構(gòu)造成接合驅(qū)動主軸，該主軸被無限電池動力驅(qū)動器能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。使用耦接裝置將盒體耦接至鉸接臂，使得盒體的位置易于由操作者或計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人操作。機(jī)器人包括至少一個(gè)鉸接臂，該鉸接臂可以在六個(gè)軸線上移動，其中，該鉸接臂的遠(yuǎn)端包括耦接件，該耦接件被構(gòu)造成接合盒體。在可替代的方面，鉸接臂可包括與耦接件相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動馬達(dá)或連桿，該耦接件以導(dǎo)致心軸旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動盒體的主軸。在另一個(gè)替代的方面，盒體的馬達(dá)可使用通過機(jī)器人的鉸接臂的耦接件而向盒體提供的電功率來提供動力。
[0011]在另一個(gè)一般的方面，盒體和機(jī)器人的使用提供了一種用于制造假體外殼的自動化方法。在一個(gè)方面，機(jī)器人拾取裝載的盒體并且將該盒體定位在一個(gè)或多個(gè)噴嘴下，從該噴嘴栗送聚合體分散物（諸如硅膠聚合體分散物），以將一層聚合體分散物應(yīng)用到在安裝在盒體上的一個(gè)或多個(gè)心軸上。一旦鋪設(shè)這一層聚合體分散物，就控制機(jī)器人將盒體放置在脫揮站（devolatilozetion station) 一段時(shí)間以使溶劑的至少一部分從聚合體分散物揮發(fā)?？芍貜?fù)這個(gè)過程以形成額外的層，或者可替代地，屏障層可鋪設(shè)于一個(gè)或多個(gè)基層之上，并且進(jìn)而被脫揮。然后，機(jī)器人可將盒體放置在固化爐中以使基層和（如果存在的話）屏障層固化，以完成假體外殼的制造。
[0012]在另一個(gè)方面中，可使用集中控制系統(tǒng)使整個(gè)過程自動化，這與從盒體裝載和卸載心軸不同。在這個(gè)方面，包括處理器和存儲器的控制器與通過適當(dāng)?shù)模ù鎯蚯度朐诖鎯ζ髦械模┏绦蛟O(shè)計(jì)命令來編程的處理器一起被編程以控制制造過程的操作，包括機(jī)器人、分散物栗、脫揮站以及固化爐的操作。
[0013]在另一個(gè)方面，本發(fā)明包括用于將心軸安裝至盒體的安裝系統(tǒng)，該心軸被構(gòu)造為形成假體外殼，安裝系統(tǒng)包括：具有主軸的盒體，主軸能旋轉(zhuǎn)地安裝至盒體，主軸的近端構(gòu)造成被驅(qū)動以將旋轉(zhuǎn)傳遞至主軸，主軸的遠(yuǎn)端上安裝有能拆卸的耦接件；以及心軸，心軸的遠(yuǎn)端構(gòu)造成當(dāng)涂覆有聚合體分散物時(shí)形成假體外殼，并且心軸的遠(yuǎn)端構(gòu)造成通過能拆卸的耦接件而被接收和接合，已將心軸保持在主軸上。在一個(gè)替代的方面，盒體具有多個(gè)主軸。在另一個(gè)方面，心軸的近端具有六邊形形狀。在又一個(gè)方面，能拆卸的耦接件是快速連接裝置。在又一方面，盒體還包括驅(qū)動組件以用于驅(qū)動主軸的旋轉(zhuǎn)。
[0014]在另一個(gè)方面，盒體還包括電池以及由電池供電的馬達(dá)，馬達(dá)構(gòu)造成驅(qū)動該主軸。在一個(gè)替代的方面，驅(qū)動組件構(gòu)造成被驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動，該驅(qū)動馬達(dá)構(gòu)造成接合驅(qū)動組件，但該驅(qū)動組件與盒體是分開的。在另一個(gè)替代的方面，盒體還包括電接觸件，該電接觸件布置在盒體的一端并且構(gòu)造成從盒體的外部的電源接收電能，盒體還具有與電接觸件電連通的馬達(dá)，馬達(dá)構(gòu)造成驅(qū)動該主軸。
[0015]在另一個(gè)方面，本發(fā)明包括用于制造假體外殼的自動化方法，該自動化方法包括：將心軸裝載到盒體中，所述心軸構(gòu)造成形成假體外殼；使用由控制器控制的機(jī)器人將裝載的所述盒體定位在浸漬站處，所述控制器具有處理器以及用于儲存編程命令的儲存器，以用于控制所述控制器的控制操作并且還用于儲存與制造所述假體外殼相關(guān)的信息；在所述控制器的控制下，栗送由聚合體和溶劑形成的第一分散物，以在所述心軸上鋪覆基層；使用所述機(jī)器人將裝載的所述盒體定位在脫揮站處，以使至少一部分所述溶劑從所述心軸上的所述聚合體分散物層蒸發(fā)；使用所述機(jī)器人將裝載的所述盒體定位在屏障站處；在所述控制器的控制下，栗送由屏障材料和溶劑形成的第二分散物，以在所述心軸上鋪覆屏障層；使用所述機(jī)器人將裝載的所述盒體定位于固化爐中，以固化所述基層和所述屏障層。在又一個(gè)方面，使用機(jī)器人，通過將裝載的盒體重復(fù)的定位在浸漬站和脫揮站處，多個(gè)基層可應(yīng)用于心軸。
[0016]在另一個(gè)方面，當(dāng)?shù)谝环稚⑽锉焕跛偷叫妮S上時(shí)，控制器對與心軸接合的驅(qū)動器進(jìn)行控制，以使心軸旋轉(zhuǎn)。在又一個(gè)方面，當(dāng)?shù)诙稚⑽锉焕跛偷叫妮S上時(shí)，控制器對與心軸接合的驅(qū)動器進(jìn)行控制，以使心軸旋轉(zhuǎn)。在又一個(gè)可替代的方面，盒體包括電池，該電池向與心軸接合的驅(qū)動器提供動力，以使所述心軸旋轉(zhuǎn)。
[0017]在另一個(gè)方面中，浸漬站、脫揮站和屏障站位于封閉區(qū)域內(nèi)，以用于控制溶劑蒸氣排放物。在又一個(gè)方面中，該過自動化程還包括從封閉區(qū)域移除溶劑蒸氣排放物并處理溶劑蒸氣排放物，導(dǎo)致處理后的溶劑蒸氣排放物等級低于處理前的溶劑蒸氣排放物等級。在一個(gè)可替代的方面中，處理后的溶劑蒸氣排放物至少低于處理前的溶劑蒸氣排放物等級的90%〇
[0018]從下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，將使本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)變得明顯，這些附圖通過示例的方式示出了本發(fā)明的特征。
【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的心軸的一個(gè)實(shí)施方式的頂部立體圖。
[0020]圖2是圖1中的心軸的近端的放大視圖。
[0021]圖3是盒體的實(shí)施方式的局部剖切立體圖，其示出可拆卸地安裝到盒體的心軸以及用于使心軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。
[0022]圖4是用于制造假體外殼的自動化制造過程的圖示，其示出了在盒體裝載站中裝載在盒體上的心軸。
[0023]圖5是用于制造假體外殼的自動化制造過程的圖示，其示出了通過機(jī)器人而定位在浸漬站處的裝載盒體。
[0024]圖6是用于制造假體外殼的自動化制造過程的圖示，其示出了在基層已經(jīng)放置在每個(gè)安裝于盒體上的心軸之后位于脫揮站處的裝載盒體。
[0025]圖7是用于