差速导丝驱动装置的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体的是一种差速导丝驱动装置。


背景技术：

2.在医疗领域，经皮冠状动脉介入手术是缓解冠心病症状的有效方法之一，手术过程中，需要将导丝经股动脉进入主动脉，通过注入造影剂检查病变的存在和位置。导丝需要实现精确进退，旋转等运动。
3.目前血管介入手术传统的操作方式是医生采用手动的方式将导管、导丝送入患者体内来完成。血管介入手术中，由于操作对象较小，对于医生的操作技术要求高，需长时间培训，并且一般介入手术时间较长，可能会使得医生由于疲劳出现手部颤抖等反应，从而加大手术中的潜在风险。同时，由于医学成像设备的存在，医生需要长时间暴露在射线环境下，对身体伤害极大。这些缺点对血管介入性手术的应用造成了一定的限制，将机器人技术应用到手术过程中将是一项有效改进上述缺点的措施。机器人辅助手术的关键步骤是：如何实现导丝的稳定旋转、轴向移动，将导丝准确送达病变处。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单导丝驱动装置，用机械驱动代替手动驱动导丝，可有效降低医生的劳动强度，减少射线对医生的损害。
5.本发明的技术方案是：
6.差速导丝驱动装置，包括：支架、左组合锥齿轮、右组合锥齿轮、左驱动电机、右驱动电机和基座，基座的两端分别设有轴线重合的左端轴和右端轴，基座通过左、右端轴与支架转动相连，所述两个组合锥齿轮均由同轴且固定相连的外齿轮和内锥齿轮组成，左组合锥齿轮与左端轴同轴且转动相连，右组合锥齿轮与右端轴同轴且固定相连，左驱动电机的转轴通过齿轮与左组合锥齿轮的外齿轮啮合，右驱动电机的转轴通过齿轮与右组合锥齿轮的外齿轮啮合。
7.右驱动电机驱动右组合锥齿轮转动，右组合锥齿轮带动基座转动。
8.所述基座的一侧设有传动组件，基座的另一侧设有夹持辊组，所述传动组件由左组合同步带轮、右组合同步带轮、独立同步带轮和同步带组成，左、右组合同步带轮均由同轴且固定相连的上锥齿轮和下同步带轮组成，两个组合同步带轮和独立同步带轮均通过转轴与基座转动相连，两个下同步带轮和独立同步带轮均与同步带啮合，两个上锥齿轮分别与两个内锥齿轮啮合，所述夹持辊组由主动辊和从动辊组成，主动辊和从动辊分别与基座转动相连，主动辊和从动辊的轴线平行且周面相抵，所述端轴的中轴处设有导丝孔，导丝孔的延长线位于主动辊和从动辊之间，所述独立同步带轮的转轴与主动辊的转轴传动相连。
9.主动辊和从动辊对导丝形成夹持，基座转动时，夹持辊组夹持导丝进行周向转动，当主动辊绕主动辊的轴线转动时，从动辊随主动辊转动，从而驱动导丝沿导丝孔的轴线直线运动。
10.当两个驱动电机同向且同速转动时，有组合锥齿轮通过右端轴带动基座转动，右组合同步带轮与右组合锥齿轮保持相对静止，左组合同步带轮与左组合锥齿轮保持相对静止，导丝仅周向转动，不发生轴向运动。
11.当左组合锥齿轮与右组合锥齿轮存在速度差时，左组合锥齿轮带动左组合同步带轮转动，经独立同步带轮传动，主动辊转动，从而使导丝沿其轴线直线运动。通过控制左组合锥齿轮与右组合锥齿轮的速度差值，可以控制导丝的直线运动方向及速度。
12.所述基座为相互平行的上基座板和下基座板组成的双层结构，所述主动辊的辊轴贯穿上基座板并与位于两层基座板之间的主动辊齿轮同轴且固定相连，所述独立同步带轮的转轴贯穿下基座板并与位于两层基座板之间的独立同步带齿轮同轴且固定相连，主动辊齿轮与独立同步带齿轮啮合。
13.独立同步带轮与主动辊之间的传动是通过独立同步带齿轮和主动辊齿轮实现的，将独立同步带齿轮和主动辊齿轮设置于上基座板和下基座板之间，有利于优化基座结构。
14.所述组合锥齿轮与端轴上设有由组合锥齿轮周面至导丝孔的导丝置入槽。
15.通过导丝置入槽可便捷的将导丝置入导丝孔内。
16.所述支架包括基板，所述组合锥齿轮的轴线平行于基板，所述外齿轮为锥齿轮，驱动电机固定于基板的下侧，驱动电机的转轴贯穿基板并通过锥齿轮与外齿轮啮合。
17.将电机设置于基板下侧，可优化基板上的操作环境。
18.具体的，所述支架包括两个相互平行且垂直于端轴的端板，端板上设有与端轴相配合的端轴孔，所述端板上设有由端板上侧面至端轴孔的导丝置入槽。
19.具体的，所述夹持辊组设有两组，两组夹持辊组沿导丝孔的轴线方向间隔设置。
20.本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，用机械驱动代替手动驱动导丝，可有效降低医生的劳动强度，减少射线对医生的损害，具有结构简单，维修方便，加工成本低，操作便捷等优点。
附图说明
21.图1是本发明的结构原理示意图；
22.图2是基座的机构原理示意图；
23.图3是组合锥齿轮的结构示意图；
24.图4是组合同步带轮的机构示意图。
25.图中：
26.2a、左组合锥齿轮
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2b、右组合锥齿轮
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7、导丝置入槽
27.11、基板
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12、左端板
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13、右端板
28.21、外锥齿轮
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22、内锥齿轮
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31、左驱动电机
29.32、右驱动电机
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41、上基座板
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42、下基座板
30.43、左端轴
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44、右端轴
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51、主动辊
31.52、从动辊
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61a、左组合同步带轮
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61b、右组合同步带轮
32.62、独立同步带轮
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63、同步带
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511、主动辊齿轮
33.611、上锥齿轮
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612、下同步带轮
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621、独立同步带轮齿轮
具体实施方式
34.如图1所示，本发明：
35.一种差速导丝驱动装置，包括：支架、左组合锥齿轮2a、右组合锥齿轮2b、左驱动电机31、右驱动电机32和基座。
36.支架包括基板11、左端板12和右端板13，左、右端板相互平行且垂直于基板。
37.如图2-4所示，
38.所述基座为相互平行的上基座板41和下基座板42组成的双层结构,基座的两端分别设有轴线重合的左端轴43和右端轴44，左端轴与左端板转动相连，右端轴与右端板转动相连。上基座板远离下基座板的一侧设有两组夹持辊组，夹持辊组由主动辊51和从动辊52组成，主动辊和从动辊分别与基座转动相连，主动辊和从动辊的轴线平行且周面相抵，主动辊的辊轴贯穿上基座板，并与位于上、下基座板之间的主动辊齿轮511同轴且固定相连。左端轴和右端轴的轴线处设有导丝孔，导丝孔的延长线位于每组夹持辊组的主动辊和从动辊之间，穿过主动辊和从动辊的导丝被主动辊和从动辊夹持。下基座板42远离上基座板的一侧设有传动组件，所述传动组件由左组合同步带轮61a、右组合同步带轮61b、独立同步带轮62和同步带63组成，左、右组合同步带轮均由同轴且固定相连的上锥齿轮611和下同步带轮612组成，两个组合同步带轮和独立同步带轮62均通过转轴与下基座板42转动相连，两个下同步带轮612和独立同步带轮62均与同步带63啮合。独立同步带轮的转轴贯穿下基座板42，并与位于上、下基座板之间的独立同步带轮齿轮621同轴且固定相连，独立同步带轮齿轮621与主动辊齿轮511啮合。
39.左组合锥齿轮2a和右组合锥齿轮2b均由同轴且固定相连的外锥齿轮21和内锥齿轮22组成，左组合锥齿轮2a与左端轴43同轴且转动相连，右组合锥齿轮2b与右端轴44同轴且固定相连。
40.基板的下侧设有左驱动电机31和右驱动电机32，左、右驱动的输出转轴贯穿基板并通过传动锥齿轮分别与左、右组合锥齿轮的外锥齿轮21啮合，左、右组合锥齿轮的内锥齿轮22分别与左、右同步带轮的上锥齿轮611啮合。
41.所述组合锥齿轮与端轴上设有由组合锥齿轮周面至导丝孔的导丝置入槽7，左、右端板的上侧设有至导丝孔的导丝置入槽。
42.本实例的工作过程：
43.转动左、右组合锥齿轮，使左、右组合锥齿轮的导丝置入槽、左、右端板的导丝置入槽位于同一平面内，通过导丝置入槽向差速导丝驱动装置的导丝孔内置入导丝，位于导丝由主动辊和从动辊之间的位置穿过，并被主动辊和从动辊所夹持。
44.通过对左、右驱动电机转速和旋转方向的控制，即可控制导丝的旋转以及沿导丝轴线方向的直线运动。
45.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。