一种手术器械盒与动力盒的快速对准机构的制作方法

一种手术器械盒与动力盒的快速对准机构
[技术领域]
[0001]
本发明涉及手术机器人技术领域，具体地说是一种手术器械盒与动力盒的快速对准机构。
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背景技术：
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[0002]
随着科技的发展与进步，微创手术机器人已经在世界范围内被越来越多的医院与医生接受，并被用于各种临床外科手术。在机器人手术过程中，经常需要更换各种不同的手术器械以完成夹持、剪切、缝合、打结等操作，但用于驱动手术器械运动的动力盒通常是无需更换，并固定在末端操作臂上。因此，实现手术器械的快速更换是微创手术机器人的一项重要功能。而快速更换的要点就在于手术器械盒与动力盒要能够在人手的操作下方便地实现快速对准，这对于机器人手术的顺利进行有着重要的现实意义。
[0003]
关于专利申请公布号为cn111000636a的发明专利申请，该发明提出的驱动盒的部分机构虽可以实现手术器械的快速更换，但同时存在结构复杂，加工成本高，容易受加工与装配误差影响，可靠性较低等问题。为适应微创机器人手术的特点与临床需要，手术器械应能够快速对准动力盒，且相关机构应具有成本低，可靠性高，操作简便等特点。
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技术实现要素：
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[0004]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种手术器械盒与动力盒的快速对准机构，能够实现手术过程中更换器械的快速对准与快速安装，同时具有结构简洁，可靠性高，成本低，操作简便等优点。
[0005]
为实现上述目的设计一种手术器械盒与动力盒的快速对准机构，包括动力盒1和器械盒4，所述动力盒1前端安装有前盖板3，所述动力盒1后端安装有尾盖13，所述动力盒1前盖板3上的下离合片2与器械盒4上的上离合片5对应设置，所述上离合片5表面设置有缺口，所述下离合片2表面设置有凸起，且上离合片5的缺口与下离合片2的凸起完全嵌合；所述前盖板3上设置有定位销6以及具有导向功能的导向卡扣14，所述器械盒4后端设置有销孔7和卡扣槽15，所述销孔7、卡扣槽15分别与前盖板3上的定位销6、导向卡扣14相对布置，所述定位销6、导向卡扣14分别插入销孔7、卡扣槽15内，以实现动力盒1与器械盒4的快速对准；所述动力盒1内安装有驱动电机12，所述驱动电机12的输出端安装有输出轴10，所述输出轴10通过紧定螺丝11与驱动电机12的输出端固定为一体，所述输出轴10设于前盖板3内，并伸至下离合片2内，所述下离合片2可滑动式连接在输出轴10上，并沿输出轴10前后滑动；所述输出轴10前段装设有压缩弹簧9，所述压缩弹簧9设于输出轴10与下离合片2之间，所述压缩弹簧9在下离合片2被外力向驱动电机12方向推动时提供复位力，从而使得外力消失时下离合片2被压缩弹簧9顶回原位，所述下离合片2在驱动电机12带动下转动与器械盒4上的上离合片5嵌合在一起实现快速对准。
[0006]
作为优选，所述输出轴10中段设置有导向键，所述导向键与前盖板3上的下离合片2上的键槽孔配合，所述下离合片2通过导向键和键槽孔在输出轴10上前后滑动。
[0007]
作为优选，所述下离合片2两侧装设有螺栓8，所述螺栓8的头部挡设于下离合片2两侧，以防止下离合片2完全脱出输出轴10。
[0008]
作为优选，所述动力盒1上的下离合片2、器械盒4上的上离合片5均设置有四个，且均呈矩形分布。
[0009]
作为优选，所述上离合片5上的缺口与下离合片2上的凸起均为对称布置。
[0010]
作为优选，所述定位销6设置有两个，且左右对称布置于前盖板3中部，所述导向卡扣14左右对称式设于前盖板3两侧，所述导向卡扣14为设计有钩状的杆件。
[0011]
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
[0012]
(1)本发明在更换手术器械盒的过程中，当器械盒与动力盒完全对接并贴合时，部分上离合片与下离合片没有完全对准，此时下离合片会被上离合片朝电机方向推动一段距离，当驱动电机转动时，下离合片随之转动，当下离合片上的凸起转到恰好与上离合片上的缺口重合时，下离合片会在弹簧的作用下复位，从而使得上离合片与下离合片嵌合在一起，实现快速对准的目的；
[0013]
(2)本发明上离合片上的缺口与下离合片上的凸起均为对称布置，从而使得电机带动下离合片转动时可以比非对称布置更快地到达与上离合片嵌合的位置，节省对准时间；
[0014]
(3)本发明能够用于实现微创手术机器人的手术器械盒与动力盒的快速对准与对接，可适应微创机器人手术的特点与临床需要；
[0015]
(4)本发明能够实现手术过程中更换器械的快速对准与快速安装，同时具有结构简洁，可靠性高，成本低，操作简便等优点。
[附图说明]
[0016]
图1是本发明动力盒与器械盒适配在一起时的结构示意图；
[0017]
图2是本发明器械盒的结构示意图；
[0018]
图3是本发明动力盒的结构示意图；
[0019]
图4是本发明动力盒的爆炸图；
[0020]
图5是本发明动力盒的内部结构示意图；
[0021]
图6是本发明驱动电机处的爆炸图；
[0022]
图中：1、动力盒 2、下离合片 3、前盖板 4、器械盒 5、上离合片 6、定位销 7、销孔 8、螺栓 9、压缩弹簧 10、输出轴 11、紧定螺丝 12、驱动电机 13、尾盖 14、导向卡扣 15、卡扣槽。
[具体实施方式]
[0023]
本发明提供了一种手术器械盒与动力盒的快速对准机构，包括动力盒1和器械盒4，动力盒1前端安装有前盖板3，动力盒1后端安装有尾盖13，动力盒1前盖板3上的下离合片2与器械盒4上的上离合片5对应设置，上离合片5表面设置有缺口，下离合片2表面设置有凸起，且上离合片5的缺口与下离合片2的凸起完全嵌合；前盖板3上设置有定位销6以及具有导向功能的导向卡扣14，器械盒4后端设置有销孔7和卡扣槽15，销孔7、卡扣槽15分别与前盖板3上的定位销6、导向卡扣14相对布置，定位销6、导向卡扣14分别插入销孔7、卡扣槽15
内，以实现动力盒1与器械盒4的快速对准；动力盒1内安装有驱动电机12，驱动电机12的输出端安装有输出轴10，输出轴10通过紧定螺丝11与驱动电机12的输出端固定为一体，输出轴10设于前盖板3内，并伸至下离合片2内，输出轴10中段设置有导向键，导向键与前盖板3上的下离合片2上的键槽孔配合，下离合片2通过导向键和键槽孔在输出轴10上前后滑动；输出轴10前段装设有压缩弹簧9，压缩弹簧9设于输出轴10与下离合片2之间，压缩弹簧9在下离合片2被外力向驱动电机12方向推动时提供复位力，从而使得外力消失时下离合片2被压缩弹簧9顶回原位，下离合片2在驱动电机12带动下转动与器械盒4上的上离合片5嵌合在一起实现快速对准。
[0024]
其中，下离合片2两侧装设有螺栓8，螺栓8的头部挡设于下离合片2两侧，从而可防止下离合片2完全脱出输出轴10。动力盒1上的下离合片2、器械盒4上的上离合片5均设置有四个，且均呈矩形分布，驱动电机12等也均对应布置，从而可更快更精准地实现对准。定位销6设置有两个，且左右对称布置于前盖板3中部，导向卡扣14左右对称式设于前盖板3两侧，导向卡扣14为设计有钩状的杆件，利用其钩状结构可更好地导向。
[0025]
下面结合具体实施例对本发明作以下进一步说明：
[0026]
如附图1所示，为手术过程中手术器械盒4与动力盒1连接在一起工作的示意图。手术器械盒4上的上离合片5的缺口需要与动力盒1上的下离合片2表面的凸起完全嵌合，从而将动力从动力盒1传递到手术器械盒4。由于在更换手术器械时，上离合片5的缺口位置与下离合片2的表面凸起的位置都是随机的，因此需要设计一种如本发明所述的机构能够使得动力盒1与器械盒4，上离合片5与下离合片2在人手操作更换器械时都能快速对准。具体地，在动力盒1前面安装有前盖板3，其上设置了定位销6与具有导向功能的卡扣14，定位销6可插入器械盒上的销孔7，导向卡扣14可插入器械盒上的卡扣槽15，从而实现动力盒1与器械盒4的快速对准。
[0027]
同时，在驱动电机12的轴上安装有输出轴10，通过紧定螺丝11与电机轴固定在一起。输出轴10的中段设置有导向键，与下离合片2上的键槽孔配合，从而使得下离合片2能够在输出轴10上前后滑动。在输出轴10的前段装有压缩弹簧9，当下离合片2被外力向电机方向推动时，压缩弹簧9可以提供一定复位力，从而使得外力消失时下离合片2能够被弹簧顶回原位。下离合片2两侧装有螺栓8，螺栓8的头部则可防止下离合片2完全脱出输出轴10。
[0028]
在更换手术器械盒的过程中，当器械盒4与动力盒1完全对接并贴合时，部分上离合片5与下离合片2没有完全对准，此时下离合片2会被上离合片5朝电机方向推动一段距离，当驱动电机12转动时，下离合片2也会随之转动，当下离合片2上的凸起转到恰好与上离合片5上的缺口重合时，下离合片2会在弹簧9的作用下复位，从而使得上离合片5与下离合片2嵌合在一起，实现快速对准的目的。上离合片5上的缺口与下离合片2上的凸起均为对称布置，从而使得电机带动下离合片2转动时可以比非对称布置更快地到达与上离合片5嵌合的位置，节省对准时间。
[0029]
综上所述，本发明所述机构能够实现手术过程中更换器械的快速对准与快速安装，同时具有结构简洁，可靠性高，成本低，操作简便等优点。
[0030]
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。