专利名称：一种硬杆内窥镜的轴向保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬杆内窥镜的轴向保护装置，属于内窥镜应用领域，用于硬杆内 窥镜的保护。
背景技术：
硬杆内窥镜可用于狭小空间内信息的快速获取，在精密装配领域以及无损检测领 域具有广阔的应用背景。可应用于飞机发动机、压力容器的检测以及精密装配系统，作为人 眼的延伸，并能改变视线方向，准确地观察物体内表面以及狭小装配空间的真实情况。硬杆 内窥镜主要是利用安装在镜杆，也就是一个直的不锈钢管套内的一系列透镜组来传送检查 中拍摄的图像。在这个不锈钢管套中还安装有用来将光线从光源引导至检查点的光纤。硬 杆内窥镜的不锈钢管套是薄壁元件以便在有限的空间内安放透镜组和光纤，而且通常该管 套较长，以观察足够深度的物体内表面，因此在使用过程中，该不锈钢管套很容易与被观测 物体接触，发生弯曲变形，从而破坏内部的透镜组，导致其损坏。在硬杆内窥镜保护方面，有采用前端安装有透镜的隔离鞘套管保护的方法，隔离 鞘套管内径与内窥镜外径匹配，长度与内窥镜导杆一致中国实用新型专利一次性硬性内 窥镜保护器，申请(专利)号200620032303. 2。也可以采用PC、ABS或PMMA等材料制造保 护套，安装在肛肠内窥镜套管前端中国发明专利一次性肛肠内窥镜保护套，申请(专利) 号=200810175330. 9。上述报道都应用于医用内窥镜，保护套的主要目的是保证内窥镜重 复使用中的清洁与无菌，以及便于观察。在工业硬杆内窥镜自动化检测系统的使用过程中， 发生最多的误操作就是在内窥镜伸入检测体内部过程中，其端部受到外力而该伸入动作继 续延续，导致内窥镜的细长的不锈钢管发生挠曲，破坏了内部透镜组进而损坏了内窥镜。因 此我们更关心如何保护内窥镜的不锈钢套管不受外力作用以减小变形发生的可能，以及一 旦受到外力，如何在没有损害内窥镜前就停止该事件的发生。因此已有的保护方法无法实 现上述功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种硬杆内窥镜的轴向保护装置。本发明的技术方案如下硬杆内窥镜的轴向保护装置包括轴向保护机构、导轨以及受计算机控制的运动控 制卡三部分，导轨分为X方向精密直线导轨、Y方向精密直线导轨和Z方向精密直线导轨。轴向保护机构包括固定法兰、带有凸台结构的弹簧底座、导向套筒、触动圆筒、带 有阶梯孔的弹簧顶座、保护外筒、弹簧和微动开关；硬杆内窥镜固定在L型安装板上，水平 安装板上的固定法兰对硬杆内窥镜进行径向定位。L型安装板和水平安装板固定为一体， 由导轨驱动，从而带动硬杆内窥镜到检测位置。弹簧底座上设计有凸台结构，可固定导向套 筒。导向套筒对弹簧的压缩和恢复起导向作用。保护外筒的固定和定位通过插入弹簧顶座 的阶梯孔来实现。保护外筒顶部高于硬杆内窥镜镜杆顶部。在硬杆内窥镜移动过程中，当位置不正确时，套在硬杆内窥镜外的保护外筒首先遇到障碍物而被挤压，与保护外筒固定 联接的弹簧顶座向下运动，压缩弹簧。安装在触动圆筒上的微动开关随着弹簧被压缩而下 移，其触头接触到弹簧底座而被压缩，导致开关信号发生变化，系统检测到此信号时立即停 止硬杆内窥镜驱动导轨的运动，实现对硬杆内窥镜的保护。保护外筒的内径比硬杆内窥镜 的外径大0. 2-0. 4mm，始终套在硬杆内窥镜镜杆外面，在保护外筒对应内窥镜检测口处位置 开保护外筒检测孔，因此硬杆内窥镜检测时不需要卸下套筒，由于保护外筒的内径与硬杆 内窥镜外径相差不大，因此开孔后不影响硬杆内窥镜的观察。本发明的效果和益处是提供了一种在硬杆内窥镜受到外力后自动停止内窥镜驱 动导轨的运动，从而防止硬杆内窥镜轴向损坏的装置。
图1是本发明的硬杆内窥镜轴向保护装置的结构图。图2是本发明的硬杆内窥镜轴向保护机构尾部局部剖视图。图3是本发明的硬杆内窥镜轴向保护机构端部局部视图。图中1硬杆内窥镜；2轴向保护机构；3水平安装板；4L型安装板；5X方向精密直 线导轨；6Y方向精密直线导轨；7Z方向精密直线导轨；8运动控制卡；9计算机；10固定法 兰；11弹簧底座；12导向套筒；13触动圆筒；14弹簧顶座；15保护外筒；16弹簧；17微动开 关；18微动开关触头；19内窥镜检测口 ；20保护外筒检测孔。
具体实施例方式下面结合技术方案和附图详细叙述本发明专利的具体实施例。针对外径是4mm，长度是180mm的硬杆内窥镜1设计轴向保护机构2。轴向保护机 构2由固定法兰10、弹簧底座11、导向套筒12、触动圆筒13、弹簧顶座14、保护外筒15、弹 簧16和微动开关17构成。固定法兰10对硬杆内窥镜1进行径向定位，其外径是30mm。保 护外筒15的固定和定位通过插入弹簧顶座14的阶梯孔来实现，该阶梯孔的直径为4. 4mm 和5mm。弹簧底座11上设计有凸台结构，凸台外直径19mm，用于固定导向套筒12。导向套 筒12对弹簧16的压缩和回复起导向作用。保护外筒15的外径是5mm，内径是4. 4mm,略大 于硬杆内窥镜1的外径，始终套在其外，内窥镜检测口 19距离硬杆内窥镜1镜杆顶部5mm， 保护外筒15顶部比硬杆内窥镜1镜杆顶部高3. 5mm,因此保护外筒15距离顶部8. 5mm处开 孔，沿内窥镜检测口 19上下各3mm处切槽，切槽深度1.6mm，形成保护外筒检测孔20。因此 硬杆内窥镜1检测时不需要卸下保护外筒15，由于保护外筒15的内径与硬杆内窥镜1的外 径相差不大，因此开孔后不影响硬杆内窥镜1的观察。在硬杆内窥镜1移动过程中，当位置 不正确时，套在硬杆内窥镜1外的保护外筒15首先遇到障碍物而被挤压，与保护外筒15固 定联接的弹簧顶座14向下运动，压缩弹簧16。安装在触动圆筒上的微动开关17随着弹簧 被压缩而发生位移，微动开关触头18接触到弹簧底座11，导致开关信号发生变化，运动控 制卡8检测到此信号立即停止X方向精密直线导轨5、Y方向精密直线导轨6和Z方向精密 直线导轨7的运动，从而实现了对硬杆内窥镜1的保护。未压缩时，微动开关触头18接触 到弹簧底座11的距离是1. 5mm，小于保护外筒15顶部高于内窥镜镜杆顶部的距离3. 5mm。
权利要求
一种硬杆内窥镜的轴向保护装置，包括轴向保护机构(2)、X方向运动导轨(5)、Y方向运动导轨(6)、Z方向运动导轨(7)以及受计算机(9)控制的运动控制卡(8)；其特征在于轴向保护机构(2)包括固定法兰(10)、带有凸台结构的弹簧底座(11)、导向套筒(12)、触动圆筒(13)、带有阶梯孔的弹簧顶座(14)、保护外筒(15)、弹簧(16)和微动开关(17)；硬杆内窥镜(1)固定在L型安装板(4)上，水平安装板(3)上的固定法兰(10)对硬杆内窥镜(1)进行径向定位；L型安装板(4)和水平安装板(3)固定为一体，由导轨驱动，带动硬杆内窥镜(1)移动到检测位置；弹簧底座(11)上有凸台结构，固定导向套筒(12)；导向套筒对弹簧(16)的压缩和恢复起导向作用；保护外筒(15)插入弹簧顶座(14)的阶梯孔来实现固定和定位，保护外筒(15)顶部高于硬杆内窥镜(1)的镜杆顶部；保护外筒(15)的内径比硬杆内窥镜的镜杆外径大0.2 0.4mm，始终套在硬杆内窥镜镜杆外，保护外筒(15)对应硬杆内窥镜检测口(19)处开保护外筒检测孔(20)；在硬杆内窥镜(1)移动过程中，当位置不正确时，套在硬杆内窥镜(1)外的保护外筒(15)首先遇到障碍物而被挤压，与保护外筒(15)固定联接的弹簧顶座(14)向下运动，压缩弹簧(16)；安装在触动圆筒(13)上的微动开关(17)随着弹簧(16)压缩而下移，微动开关触头(18)下移接触到弹簧底座(11)，导致开关信号发生变化；与微动开关(17)相接的运动控制卡(8)检测到信号变化后停止运动导轨的运动。
全文摘要
本发明公开了一种硬杆内窥镜的轴向保护装置，包括轴向保护机构、X、Y、Z方向的运动导轨以及受计算机控制的运动控制卡，用于内窥镜检测过程中的实时保护。轴向保护机构包括固定法兰、弹簧底座、导向套筒、触动圆筒、带有阶梯孔的弹簧顶座、保护外筒、弹簧和微动开关。保护外筒插入弹簧顶座的阶梯孔来实现固定与定位，保护外筒套在内窥镜镜杆外部，顶部高于镜杆顶部，内径比硬杆内窥镜镜杆外径大0.2-0.4mm。内窥镜移动不正确时，保护外筒首先被挤压，与保护外筒固联的弹簧顶座下移压缩弹簧，微动开关随之下移接触到弹簧底座，开关信号发生变化，运动控制卡检测到信号变化后停止运动导轨的运动，实现对硬杆内窥镜的保护。
文档编号G02B23/24GK101963697SQ20101028660
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者张涛, 王密信, 王晓东, 罗怡 申请人:大连理工大学