一种碳棒自动更换装置的制作方法

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种碳棒自动更换装置。

背景技术：

碳光子治疗仪用于治疗颈椎,腰椎,皮肤病,妇科,男科，外创等疾患,其具有控制炎症和感染、修复创面、修复受损神经等效果，对治疗这类疾患有显著的生物学意义，碳光谱有着多重生物效应，是治疗骨质增生及外创控制炎症感染的有效手段，是这一领域的新技术亮点。

碳光子治疗仪在实际使用过程中，通常需要不停更换碳棒，或者针对不同的病症，需要采用不同种类的医疗碳棒。而传统的碳光子治疗仪，大多采用手动换料，例如，申请号为201320052943.x的实用新型专利公开了一种碳光子治疗仪，包括电机和两组相对设置且用于输送碳棒的输送装置，所述电机通过齿轮组驱动两组输送装置，所述输送装置包括一个导电动力轮和两个位对称设置的绝缘传动轮，所述导电动力轮位于两个绝缘传动轮的上方，导电动力轮与绝缘传动轮之间形成碳棒的传送通,所述导电动力轮与电源连接,这种碳光子治疗仪在适用过程中存在以下问题，1、碳棒被手动安装在动力轮与传动轮之间，每次单根碳棒燃烧完后，都需要打开设备，手动更换碳棒，使用麻烦；2、碳棒位于动力轮与传动轮之间，通过动力轮与传动轮转动使碳棒移动，这种方式造成碳棒的固定效果差，稳定性较低，碳棒容易晃动，对碳棒后期的正常工作造成不便；3、这种通过手动装夹碳棒的方式,碳棒装夹一致性差,造成碳棒的安装精度不高，导致后期碳棒的中心无法对齐，影响碳棒的接触与燃烧。

综上所述，为了解决上述碳光子治疗仪存在的技术问题，需要设计一种碳棒固定效果好、安装精度高且碳棒更换较方便的碳棒自动更换装置。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种碳棒固定效果好、安装精度高且碳棒更换较方便的碳棒自动更换装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种碳棒自动更换装置，包括

安装台，其水平设置；

料盒，其固设于安装台上，所述料盒用于储放碳棒，料盒底部设置有出料口；

活动板，其与安装台活动相连，所述活动板位于料盒与安装台间；

夹料座，其至少有两个并与活动板活动相连，所述夹料座用于夹持碳棒；

所述活动板能在安装台上轴向移动，且碳棒能由料盒内移出并固定在夹料座上，所述夹料座能在活动板上横向移动且相邻两夹料座能相互靠近或远离。

在上述一种碳棒自动更换装置中，所述料盒的两侧内壁上对称设置有多个分隔板，所述分隔板下端与料盒的底部相隔开，相邻两分隔板以及分隔板与料盒内壁间均隔开形成有与出料口相通的储料通道。

在上述一种碳棒自动更换装置中，每个储料通道下方均设置有对称的两限位板，在料盒的内壁上设置有相应的限位孔且限位板伸入限位孔内，所述限位板能在限位孔内移动并使储料通道打开或关闭。

在上述一种碳棒自动更换装置中，所述料盒的外部相应设置有转动块，所述限位板穿过限位孔并插入相应转动块内，在料盒的外表面上设置有安装轴且两活动块与安装轴铰链连接，两转动块能相对转动并使限位板在限位孔内移动。

在上述一种碳棒自动更换装置中，所述料盒的外部设置有与其相连的电磁驱动器，电磁驱动器上连接有驱动板，在驱动板的两端分别设置有挤推块，两转动块位于两挤推块之间，所述电磁驱动器能带动驱动板移动，两挤推块能依次分别与两转动块接触并使两转动块相向转动。

在上述一种碳棒自动更换装置中，所述夹料座包括

底座，其活动设置于活动板上；

固定块，其立设于底座上；

移动块，其与底座活动连接，所述移动块与固定块间形成有用于容纳碳棒的料槽；

所述移动块能在底座上移动且移动块与固定块能将位于料槽内的碳棒夹住。

在上述一种碳棒自动更换装置中，所述底座上活动设置有传动块，所述传动块通过连接杆与移动块相连，在连接杆外设置有分别抵住传动块与移动块的弹簧，所述传动块能在底座上移动且移动块能随传动块同步移动。

在上述一种碳棒自动更换装置中，所述底座上对称设置有两导向块，在导向块与底座间形成有导向槽，所述移动块与传动块均伸入导向槽内并与导向块滑动连接。

在上述一种碳棒自动更换装置中，所述活动板上横向设置有与其固连的第一螺杆，所述夹料座底部设置有与活动板活动连接的移动座，第一螺杆能在活动板上转动并使移动座在活动板上横向移动。

在上述一种碳棒自动更换装置中，所述安装台上设置有与其相连的第二螺杆，所述活动板的底部固设有限位块且限位块与第二螺杆螺纹连接，在安装台上设置有限位槽，第二螺杆能在安装台上转动并使移动块在限位槽内轴向移动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，料盒具有储存碳棒的功能，碳棒能移出料盒并被固定在夹料座上，其代替了传统的手动装料，装料、换料方便，安全性较高。

2、碳棒移出料盒后固定在夹料座上，碳棒的固定效果好，稳定性较高，碳棒不会轻易出现晃动情形，便于后期碳棒的正常工作。

3、相对手动装夹，碳棒固定于夹料座上，碳棒装夹一致性较好,碳棒的装夹精度不较高，使得后期碳棒的中心能准确的对齐，保证了碳棒的正常接触与燃烧。

附图说明

图1为本发明的整体立体图。

图2为本发明中安装台、活动板与夹料座的连接示意图。

图3为本发明中料盒的装配立体图。

图4为本发明中料盒的侧视立体图。

图5为本发明中料盒的侧视图。

图6为本发明中限位板的立体图。

图7为本发明中电磁驱动器、驱动板与转动块的连接结构图。

图8为本发明中电磁驱动器、驱动板与转动块的分解示意图。

图9为本发明中夹料座的立体图。

图10为本发明中夹料座的分解图。

图11为本发明中安装台的立体图。

图中，100、安装台；110、固定架；120、第二螺杆；130、第二固定板；131、第三电机；140、第二支撑板；150、限位槽；160、滑轨；

200、料盒；201、出料口；202、限位孔；203、安装轴；204、安装板；210、分隔板；211、储料通道；220、限位板；230、转动块；231、套圈；240、电磁驱动器；241、驱动轴；250、驱动板；251、挤推块；260、底板；261、出屑孔；270、挡板；

300、活动板；310、第一螺杆；320、第一固定板；321、第二电机；330、第一支撑板；340、移动座；341、导块；342、导槽；350、导向板；360、限位块；370、滑块；

400、夹料座；410、料槽；420、底座；430、固定块；431、定夹块；432、定夹槽；440、移动块；441、动夹块；442、动夹槽；443、第一滑动块；450、传动块；451、连接杆；452、弹簧；453、第二滑动块；454、丝套；460、导向块；461、导向槽；470、安装座；471、第一电机；472、丝杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本装置用于碳光子治疗仪中，其目地在于，能实现碳棒的自动安装、拆卸与更换，无需手动对碳棒操作，使用方便、安全、效率高且碳棒安装精度高、稳定性好。

如图1所示，本发明一种碳棒自动更换装置，其为碳光子治疗仪的一部分，该装置包括安装台100、料盒200、活动板300与夹料座400。

安装台100横向水平设置，在安装台100的后端安装有一高出安装台100且横向设置的固定架110，料盒200横向固定安装在固定架110上，优选的，料盒200有两个且分别位于固定架110的两侧，料盒200为方形内空结构，其顶部具有用于放置碳棒的开口(图中未标注)，如图4、图5所示，底部具有能使碳棒移出的出料口201，如图1、图2所示，活动板300位于安装台100上方并与安装台100活动连接，夹料座400有两个且轴向设置于活动板300的两侧，每个夹料座400均与活动板300活动连接，两个夹料座400分别对应两个料盒200，在每个夹料座400上设置有用于容纳并固定碳棒的料槽410。

工作时，活动板300能在安装台100上轴向移动且两夹料座400能随活动板300在安装台100上轴向移动，料夹料座400移动至料盒200出料口201下方，两个料盒200内的碳棒能分别由各自出料口201移出并落入到相应夹料座400上的料槽410内固定，此时，安装有碳棒的两夹料座400在活动板300上横向移动并相互靠近，两碳棒的一端接触后通电并燃烧，从而产生碳素光，碳棒燃烧与夹料座400移动同步进行，待碳棒的工作长度燃烧完后，两夹料座400移动并相互远离，活动板300再次移动并使两夹料座400接收碳棒。

本发明采用上述结构，实现了碳棒的自动安装、拆卸与更换，碳棒安装的稳定性好、安装精度高、碳棒更换较方便，其自动化程度较高，完全代替了传统技术中的手动换料。

在上述结构的基础上，本发明对其作了进一步的细化。

如图3、图4所示，所述料盒200的两侧内壁上对称设置有多个分隔板210，该分隔板210与料盒200一体成型，优选的，在每侧内壁上均设置有三个沿前后轴向方向设置的分隔板210，分隔板210下端与料盒200的底部相隔开，两侧的分隔板210一一对应，同侧的三个分隔板210相互隔开形成有储料通道211，靠近料盒200前后内壁的分隔板210与料盒200内壁隔开也形成有储料通道211，也就是说，每侧的三个分隔板210在料盒200的相应一侧均形成四个储料通道211，碳棒的两端能分别进入两侧相对应的储料通道211内。

分隔板210将整个料盒200分隔成多个储料通道211，而每个储料通道211中可分别储存不同种类的碳棒，使用过程中，碳棒的选择性更强，使用更加灵活。

当然，储料通道211的形成除了采用上述结构外，还可直接在料盒200内设置四个分隔板210，每个分隔板210的两端均与料盒200的两侧内壁固连，而储料通道211的数量也可根据实际需要来设置。

如图3至图6所示，在每个储料通道211下方均设置有对称的两限位板220，两限位板220位于料盒200内相应储料通道211的下方，在料盒200的两侧内壁上设置有相应的限位孔202且限位板220伸入限位孔202内，所述限位板220能在限位孔202内移动并使储料通道211打开或关闭，也就是说，四个储料通道211中，每个储料通道211的下方均设置有两个限位板220，通过两限位板220的移动来实现两限位板220相对位置的变化，达到打开或关闭储料通道211的效果，从而随意控制碳棒移出。

通过设置限位板220，能随意控制储料通道211的开或闭，以实现对碳棒移出的自动化控制，即在需要移出时，打开储料通道211，使碳棒移出，无需碳棒移出时，将储料通道211关闭，使得碳棒的储放和移出相当方便。

优选的，所述限位板220的截面形状为弧形，所述限位孔202为竖向设置的弧形孔，两限位孔202上端间的距离大于碳棒的直径，两限位孔202下端间的距离小于碳棒的直径，当两限位板220移动至两限位孔202上端时，两限位板220间的最小距离大于碳棒的直径，当两限位板220移动至两限位孔202的下端时，两限位板220间的最小距离小于碳棒的直径。

两限位板220分别在两限位孔202内移动，使得两限位板220下端之间的距离产生变化，距离增大时，储料通道211打开，碳棒能从相应储料通道211内移出，距离缩小时，储料通道211关闭，碳棒受到限制而无法移出，而限位板220与限位孔202均为弧形，使得限位板220在水平方向的移动距离较短，从而节省了空间，避免料盒200的体积过大。

如图4、图5、图7、图8所示，为了实现两限位板220的移动，在料盒200的外部一侧相应设置有两转动块230，该转动块230的截面形状大致为菱形，所述限位板220的一端穿过限位孔202并插入相应转动块230内，优选的，在料盒200外部的另一侧也同样设置有两转动块230，两限位板220的另一端穿过相应的限位孔202也插入到相应的转动块230内，也就是说，两限位板220的两端分别与相应的转动块230相连，在料盒200的外表面上设置有安装轴203，在每个转动块230的外表面上横向设置有相隔开的两个套圈231，两个转动块230上的套圈231依次交错插装在一起并同轴，如此，能节省安装空间，安装时，将多个套圈231同时套在安装轴203上，使得转动块230与安装轴203形成铰链式连接，两转动块230能相对转动，当转动块230转动时，相应的限位板220在限位孔202内移动，而通过安装转动块230，实现了从料盒200外部控制限位板220的移动，操作方便。

如图1、图3、图7、图8所示，在料盒200的两侧竖立设置有与四个储料通道211对应的电磁驱动器240，所述电磁驱动器240安装在与料盒200外部固连的安装板204上，所述电磁驱动器240具有可移动的驱动轴241，驱动轴241上连接有驱动板250，转动块230位于驱动板250与料盒200外表面之间，驱动板250将转动块230挡住，防止转动块230与安装轴203分离，在驱动板250的上下两端分别设置有挤推块251，挤推块251为等腰三角体结构，两转动块230位于两挤推块251之间，每个挤推块251均有一个角与两转动块230相对，所述电磁驱动器240能带动驱动板250移动，两挤推块251能依次分别与两转动块230接触并使两转动块230相向转动。

工作状态下，当驱动板250上端的挤推块251挤推转动块230时，限位板220向限位孔202的下端移动并使储料通道211关闭，当驱动板250下端的挤推块251挤推转动块230时，限位板220向限位孔202的下端移动并使储料通道211打开。

电磁驱动器240作为驱动源，其能实现驱动板250的上下移动，从而使得上下两挤推块251同步移动，其反应迅速，控制精度较高，采用这种结构，限位板220在使储料通道211打开后，能马上将其关闭，避免多个碳棒从储料通道211内掉出，通过电磁驱动器240将驱动板250的移动转化为转动块230的转动，从而实现限位板220的转动，这种传动结构简单且构思巧妙，所占空间较小，传动效率高。

如图4、图5所示，所述料盒200的底部具有一底板260，所述底板260与料盒200前端侧壁间形成所述的出料口201，所述底板260的两侧分别设置有多个贯穿底板260的出屑孔261，所述出屑孔261位于相应储料通道211的下方。

碳棒进入储料通道211后会与分隔板210产生摩擦，从而形成碳屑，碳屑积累在底板260上会阻碍碳棒的滚动，易造成碳棒无法正常移出料盒200，而出屑孔261的设置，能及时的将碳屑排出，避免上述现象发声。

如图1、图3、图5所示，在料盒200前端侧壁的底部向下延伸出有挡板270，优选的，该挡板270有两个且分别设置于料盒200的两侧，所述挡板270位于出料口201前方并与出料口201相对。

该挡板270的设置，起到阻挡碳棒的作用，避免碳棒滚动产生的惯性过大，而造成碳棒移出料盒200后飞出较远的距离，使得碳棒能正常的落在夹料座400上。

如图、9、图10所示，该夹料座400包括底座420、固定块430与移动块440，底座420水平设置并呈轴向延伸，底座420活动安装在活动板300上并能在活动板300上横向移动，固定块430立设于底座420的前端，所述移动块440安装在底座420的中部并与底座420活动连接，该移动块440能在底座420上沿底座420的延伸方向移动，移动块440与固定块430间形成有所述的料槽410，当移动块440向固定块430移动时，移动块440与固定块430能将位于料槽410内的碳棒夹住。

采用这种结构后，碳棒可先进入到料槽410内，料槽410对碳棒起到初步的定位作用，方便碳棒后续的夹持，随着移动块440在底座420上移动，移动块440与底座420能将位于料槽410内的碳棒夹住，从而将碳棒固定住，这种夹料结构与夹料方式代替了手动装夹碳棒，碳棒夹持后的稳定性更好，装夹精度高，为碳棒后续的正常工作提供了前提条件，同时，还能满足对不同型号碳棒的装夹，使用灵活方便。

所述底座420上设有抵在固定块430上的定夹块431，所述移动块440上相应设置有动夹块441，该动夹块441能随移动块440同步移动，所述碳棒能同时被动夹块441与定夹块431夹住。

进一步的，所述定夹块431上横向设置有定夹槽432，所述动夹块441上相应设置有动夹槽442，优选的，定夹槽432位于定夹块431的底部，动夹槽442位于动夹块441的底部，定夹槽432与动夹槽442相对且均与料槽410相通，当动夹块441与定夹块431夹住碳棒时，所述碳棒同时位于定夹槽432与动夹槽442内，优选的，该定夹块431与动夹块441采用软性材料制作而成。

用于碳光子治疗仪的碳棒，通常为圆柱体形，碳棒与定夹块431和动夹块441的接触面积还较小，因此，碳棒的固定效果还不是非常好。

通过设置定夹块431与动夹块441，避免固定块430与移动块440直接与碳棒接触，而设置定夹槽432与动夹槽442，使得碳棒与定夹块431和动夹块441的接触面积更大，同时将碳棒的上下左右各个方向都限制住，防止碳棒在定夹块431和动夹块441间晃动，进一步提高了碳棒的稳定性。

定夹块431与动夹块441采用软性材料，能有效减少定夹块431、动夹块441与碳棒的硬性接触，避免碳棒受力过大断裂，有效的保证了碳棒的完整性。

如图9、图10所示，所述底座420上活动设置有传动块450，所述移动块440位于传动块450与固定块430之间，在传动块450与移动块440间设置有连接杆451，连接杆451一端与传动块450固连，另一端与移动块440活动连接，在传动块450与移动块440间还设置有位于连接杆451尾部的弹簧452，该弹簧452的两端分别抵在传动块450与移动块440上，所述传动块450能在底座420上移动且移动块440能随传动块450同步移动，也就是说，移动块440的移动是通过传动块450的移动来实现。

传动块450与移动块440相连，实现了移动块440在底座420上移动，而弹簧452的设置，对移动块440动起到一定的缓冲作用，避免移动块440移动对碳棒产生的推力过大，也能防止碳棒受力过大而断裂。

如图10所示，所述底座420上对称安装有两导向块460，两第一导块341横向隔开，在第一导块341与底座420间形成有导向槽461，在移动块440的底部设置有第一滑动块443，在传动块450的底部设置有第二滑动块453，所述第一滑动块443与第二滑动块453均伸入导向槽461内并能在导向槽461内滑动。

移动块440、传动块450与第一导块341采用上述结构连接，使得移动块440与传动块450不易与导向块460分离，连接效果较好，同时，移动块440与传动块450能在底座420上稳定、快速的移动，导向块460具有导向和限位功能，使得移动块440与传动块450的移动精度也较高，提高了碳棒的夹持稳定性。

如图9、图10所示，所述底座420上横向安装有安装座470，在安装座470上固定安装有第一电机471，第一电机471的电机轴上连接有丝杆472，在传动块450上安装有伸入其内部的丝套454，该丝杆472穿过安装座470与丝套454螺纹连接，当第一电机471驱动丝杆472转动时，丝套454在丝杆472上移动并带动传动块450移动，从而实现移动块440移动。

传动块450的移动通过第一电机471与螺旋传动的方式实现，其结构简单，容易实现，所占的空间较小，避免整个夹料座400体积过大，当然，传动块450的驱动，也能通过其它现有的驱动方式实现，例如，通过气缸直接推动传动块450移动。

如图2所示，在活动板300上横向设置有第一螺杆310，在活动板300一侧的端部安装有第一固定板320，在活动板300的另一侧上表面竖立安装有第一支撑板330，第一螺杆310的两端分别活动安装在第一支撑板330与第一固定板320上，第一螺杆310能相对第一支撑板330与第一固定板320转动，第一螺杆310的两端分别具有正向和反向两个螺纹段，在每个底座420下方均设置有移动座340，两个夹料座400固定安装在相应的移动座340上，所述移动座340与活动板300活动连接，两夹料座400分别与第一螺杆310的正向螺纹段和反向螺纹段螺纹连接，当第一螺杆310在第一固定板320与第一支撑板330上转动时，两个夹料座400能在活动板300上同步相向移动，即相互远离或相互靠近。

通过设置第一螺杆310，并使两夹料座400与第一螺杆310螺纹连接，使得第一螺杆310与夹料座400之间形成螺旋传动，从而实现了两夹料座400的同步相向移动，其传动结构简单，传动稳定性较好，同步效果较好。

优选的，作为第一螺杆310的驱动源，在第一固定板320上安装有第二电机321，该第二电机321的电机轴穿过第一固定板320并与第一螺杆310平行，第二电机321的电机轴与第一螺杆310通过齿轮啮合连接，第二电机321工作时，其能带动第一螺杆310转动，通过设置第二电机321，实现了第一螺杆310的转动，而多级齿轮传动，使得第一螺杆310转动较平稳，保证了夹料座400的平稳移动。

进一步的，在每个移动座340的底部均设置有导块341，优选的，每个移动座340上设置有两个导块341，两导块341分别位于移动座340的两侧，每个第二导块341上均设置有导槽342，该导槽342方向与移动座340的移动方向相同，在活动板300的两侧相应设置有导向板350，两导向板350分别伸入相应的导槽342内且导块341能在导向板350上移动。

导块341与导向板350相配合，增加移动座340与活动板300的接触面积，在保证移动座340移动顺畅的同时，进一步增加了移动座340移动时的稳定性，而移动座340在预定的轨道上移动，同时也提高了移动座340的移动精度，为两碳棒同轴心接触提供了前提条件。

如图2、图11所示，所述安装台100上设置有与其相连的第二螺杆120，在安装台100的后端端部安装有第二固定板130，在安装台100靠近前端部位的上表面上安装有第二支撑板140，所述第二螺杆120的两端分别活动安装在第二固定板130与第二支撑板140上，所述活动板300的底部固设有限位块360且限位块360与第二螺杆120螺纹连接，在安装台100上设置有限位槽150，第二支撑板140位于限位槽150内，第二螺杆120能在第二固定板130与第二支撑板140上转动并使限位块360在限位槽150内轴向移动。

通过设置第二螺杆120，并使活动板300与第二螺杆120螺纹连接，使得第二螺杆120与活动板300之间形成螺旋传动，从而实现了活动板300在安装台100上轴向移动，其传动结构简单，传动稳定性好。

同样，该活动板300的移动，也能通过气缸或齿轮传动结构来实现。

进一步的，作为第二螺杆120的驱动源，在第二固定板130上安装有第三电机131，该第三电机131的电机轴穿过第二固定板130并与第二螺杆120平行，第二电机321的电机轴与第二螺杆120通过多个齿轮依次啮合连接，第二电机321工作时，其电机轴能带动第二螺杆120转动。

通过设置第二电机321，实现了第二螺杆120的转动，而多级齿轮传动，使得第二螺杆120转动较平稳，保证了活动板300的平稳移动。

进一步的，在活动板300的下表面上固设有滑块370，优选的，滑块370有两个且分别位于活动板300下表面的两侧，相应的，在安装台100上表面两侧分别固设有轴向延伸的滑轨160，所述滑块370与滑轨160滑动连接。

通过设置滑块370与滑轨160，一方面减小了活动板300移动时的阻力，使得活动板300移动在安装台100上移动更加顺畅，另一方面，增加了活动板300与安装台100的接触面积，使得活动板300移动时更加平稳。

本发明的工作原理如下：

初始状态下，碳棒分别储放在料盒200的各个储料通道211内，每个储料通道211下方的限位板220使相应的储料通道211处于关闭状态。

夹料座400随活动板300在安装台100上向料盒200方向移动，带夹料座400移动至料盒200下方时，料盒200上的电磁驱动器240控制相应的限位板220将储料通道211打开，碳棒在其自重下从该储料通道211移出并落入到相应夹料座400上的料槽410内被移动块440和固定块430夹住，碳棒移出后，储料通道211马上关闭，此时，两夹料座400上的碳棒的中心对齐，两夹料座400随活动板300移动而远离料盒200，以避免碳棒燃烧产生的火焰或温度影响料盒200，两夹料座400在活动板300上相向移动并相互靠近，两碳棒接触后通电并燃烧产生碳素光，夹料座400移动与碳棒燃烧同步进行。

当碳棒的工作长度使用完后，两夹料座400同步移动并相互远离，剩余的碳棒由夹料座400上落下，两夹料座400随活动板300再次移动至料盒200下方接收碳棒。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。