[发明专利]一种聚合物变径毛细管成型切割一体化系统及其实现方法在审

专利信息
申请号: 202210586269.7 申请日: 2022-05-27
公开(公告)号: CN115139506A 公开(公告)日: 2022-10-04
发明(设计)人: 龚尧;冯杰;朱滨;伊翔 申请(专利权)人: 广东省科学院生物与医学工程研究所
主分类号: B29C55/22 分类号: B29C55/22;B29C69/00
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 陈嘉乐
地址: 510316 广东省广州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 聚合物 毛细管 成型 切割 一体化 系统 及其 实现 方法
【说明书】:

发明公开了一种聚合物变径毛细管成型切割一体化系统及其实现方法,本发明通过控制模块根据预设参数信号触发控制信号;通过预热处理模块根据控制信号对毛细管进行预热处理,进而使毛细管定型为笔直管束;通过成型模块根据控制信号对预热处理后的毛细管进行成型处理;通过切割模块根据控制信号对成型处理后的毛细管进行切割处理,对加工成型后的变径毛细管进行切割和收集;还通过控制模块控制第一送料牵引装置和第二送料牵引装置的送料过程辅助毛细管变径加工。本发明实现全自动的聚合物变径毛细管的成型切割一体化,缩减人工操作,降低生产成本,并且通过PLC程序控制,实现多样化的加工模式,可广泛应用于聚合物管道加工技术领域。

技术领域

本发明涉及聚合物管道加工技术领域,尤其是一种聚合物变径毛细管成型切割一体化系统及其实现方法。

背景技术

微流控技术需要在芯片上制备微流道,常用方法有光刻,数控机床雕刻,激光烧蚀,纳米压印,注塑成型等,微流道制备完成后还要经过键合封装材料制成完整芯片。用于微流控芯片的材料一般需要较高的疏水性以减小流体阻力,防止堵塞,保障流体在管道内顺利通行。如果材料本身不具备疏水性质,还需要额外的进行疏水化处理,工序复杂,成本增加。

一些商用聚合物毛细管如聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)及氟化乙烯丙烯(FEP)毛细管等,具有优异的疏水性和极低的生产成本。但现有的聚合物毛细管一般通过挤出成型工艺制备,受限于模具的加工精度和聚合物的挤出胀大效应,市面上常见的聚合物毛细管最小内径为数百微米,不能满足微流控技术精密控制的应用要求。因此需要通过对商用毛细管的二次加工,使其成型为具有数十微米内径的微流道,提升微流体控制精度的同时,还可以设置成任意的三维结构,在微流控技术中具有极大的应用潜力。

为了大规模地生产高精度聚合物毛细管微流道,现有技术通过加热模块与步进电机模块的逻辑控制,实现了聚合物毛细管的自动化批量生产,并收卷在滚轮上。然而,加工后的管道收卷缠绕在滚轮的过程中,管道必然产生弯曲和微变形,也容易形成折痕,影响毛细管内部管径的均匀性,进而影响微流道的流阻。另外,加工收卷后的毛细管在实际应用时,还需要从收卷滚轮上解缠后进行切割裁剪,工序复杂,增加时间成本。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例提供一种效率高、成本低且加工稳定的,一种聚合物变径毛细管成型切割一体化系统及其实现方法。

第一方面,本发明实施例提供了一种聚合物变径毛细管成型切割一体化系统,包括:

控制模块,用于根据预设参数信号触发控制信号,并将控制信号发送至预热处理模块、成型模块和切割模块;

预热处理模块,用于根据控制模块的控制信号对毛细管进行预热处理,进而使毛细管定型为笔直管束;

成型模块,用于根据控制模块的控制信号对预热处理后的毛细管进行成型处理,所述成型处理包括加热处理和冷却处理;所述加热处理用于辅助毛细管变径加工,所述冷却处理用于对完成变径加工后的毛细管进行冷却定型;

切割模块,用于根据控制模块的控制信号对成型处理后的毛细管进行切割处理,对加工成型后的变径毛细管进行切割和收集;

其中,所述预热处理模块设有第一送料牵引装置,所述切割模块设有第二送料牵引装置,所述控制模块还用于控制所述第一送料牵引装置和所述第二送料牵引装置的送料过程辅助毛细管变径加工。

进一步,还包括送料支架,所述送料支架,用于设置毛细管卷盘,卷放待加工毛细管。

进一步,所述送料支架、所述预热处理模块、所述成型模块和所述切割模块依次设置于固定底座;

所述控制模块设置于固定底座一侧;

所述信号处理系统分别连接预热处理模块、成型模块和切割模块。

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