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摘要随着医疗水平的不断提升，如何缩短手术的时间，降低手术的风险，最大程度减轻病人的痛苦和手术的副作用成为研究的重点，在这样的背景下，医用倒刺缝合线因其免打结的优点，正逐步替代传统缝合线，在医学手术中得到更多的应用。这就对医用倒刺缝合线的制备生产提出了更高的要求，如何高效、高精度地在医用缝合线上加工倒刺，成为了医用缝合线领域的研究热点。本文根据医用缝合线倒刺的几何特征，设计出一种可实现倒刺加工工艺的机械加工系统，对影响倒刺加工质量的医用缝合线横向振动进行减振优化设计，针对收线过程稳定性问题进行了恒张力控制方法研究。<br>　　本文的具体工作内容如下：<br>　　(1) 根据医用缝合线表面倒刺几何特征，设计了一种具有自动收放线、医用缝合线夹持和旋转、医用缝合线牵引、倒刺超声波切割等功能的医用缝合线倒刺加工装置，详细阐述了装置的工作原理，对装置的各部分机构进行了设计、选型和装配。设计的装置可以实现医用缝合线周向和轴向不同位置的上不同角度、深度的倒刺加工。<br>　　(2) 针对倒刺加工过程中医用缝合线在旋转轮的激励下产生横向振动的问题，在 ADAMS 软件中利用轴套力法对医用缝合线进行建模，分析了医用缝合线倒刺加工过程的横向振动特性，并通过装置优化设计的方法进行横向振动的抑制。结果表明：倒刺切割段医用缝合线的张力直接影响横向振动的幅度和时间，在保证医用缝合线受切割刀压力不变形的前提下，应设置较小的张力值；另外，通过在医用缝合线两端加装过线轮有效抑制了医用缝合线的横向振动，将横向振动持续时间缩短至 0.6 s，为倒刺加工精度和效率提供了有效保障。<br>　　(3) 由于收线过程医用缝合线的的张力会随着卷线筒直径的增大而增大，直接影响最终的产品品质。分析了张力系统的数学模型，设计了张力检测机构，在此基础上，建立了收线恒张力自适应模糊PID控制系统，以张力为输入值，收线电机的转速为输出，应用 Matlab/Simulink 模块实现系统仿真，结果表明张力的调节时间t=1.04 s，设计的控制器有效地减少了张力波动，提高了卷线的质量。<br>　　(4) 根据倒刺加工的工艺流程，分析了控制系统的功能需求，规划了控制系统的硬件架构，基于倍福高性能平台 CX2020 控制器和开发环境 TwinCAT 3 进行控制系统的开发，并基于步科触摸屏开发了装置的人机界面。搭建装置的样机对直径为0.2 mm 和 0.45 mm 的两种规格医用缝合线进行倒刺切割试验，结果表明，加工的倒刺在形貌特征上符合要求，在几何参数上与设计的误差较小，装置的可靠性、加工效率高、可重复性强。<br>　　在以上的工作基础上，本文设计的医用缝合线倒刺加工装置对倒刺的加工具有较高的精度、效率和稳定性，可重复性强，对医用倒刺缝合线制备领域的研究具有一定的价值。