一种基于磁悬浮电机的电动吻合器的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于磁悬浮电机的电动吻合器。


背景技术：

2.电动吻合器是腔镜手术的重要器械，它替代传统的手工缝合，利用钛钉对靶向组织进行离断或吻合。电动吻合器包含电源手柄和执行机构两部分，其中电源手柄作为核心部件，主要为整个电动吻合器提供动力，通过电机驱动传动机构使执行机构发生相应动作，完成对靶向组织的离断和吻合。电机通过传动机构将旋转运动转变为直线运动，使切割刀前进或后退，并完成吻合钉的击发。传统的电动吻合器采用直流电机进行驱动，直流电机由定子和转子两大部分组成，定子在直流电机运行时静止不动，其主要作用是产生磁场，转子在直流电机运行时持续转动，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，进行能量转换并输出。传统直流电机在运行过程中会产生一定的噪音，定子中的电刷和动子中的换向器之间的滑动接触会形成机械磨损，造成功率损耗，而且长时间运行会发热严重，造成转子的磨损，降低电机的使用寿命，影响电动吻合器的性能可靠性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种基于磁悬浮电机的电动吻合器，能够减小机械磨损造成的功率损耗，减小噪音，提升电动吻合器的性能可靠性。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种基于磁悬浮电机的电动吻合器，包括切割吻合组件，所述切割吻合组件包括吻合钉和切割刀，所述吻合钉能够穿过并吻合靶向组织，所述切割刀被配置为离断所述靶向组织，所述基于磁悬浮电机的电动吻合器还包括：
6.操作组件，所述操作组件包括壳体和磁悬浮电机，所述壳体的内部具有安装腔，所述磁悬浮电机设置于所述安装腔内，所述磁悬浮电机包括定子部和动子部，所述定子部能够驱动所述动子部进行直线往复运动；
7.端部执行组件，所述端部执行组件包括推动杆，所述推动杆的一端连接于所述动子部，并能够随所述动子部进行直线往复运动，所述推动杆能够驱动所述切割刀和/或所述吻合钉；以及
8.位移传感器组件，所述位移传感器组件连接于所述壳体，所述位移传感器组件被配置为感应所述动子部的直线位移。
9.作为本实用新型的一种优选结构，所述基于磁悬浮电机的电动吻合器还包括供电组件，所述供电组件与所述磁悬浮电机相互隔离设置，所述磁悬浮电机电连接所述供电组件。
10.作为本实用新型的一种优选结构，所述供电组件包括锂电池。
11.作为本实用新型的一种优选结构，所述供电组件还包括插接结构，所述插接结构
包括插头和与所述插头相匹配的插孔。
12.作为本实用新型的一种优选结构，所述供电组件还包括安装座，所述安装座位于所述壳体的后端或者下端，所述锂电池可拆卸连接于所述安装座内，所述安装座能够隔离所述磁悬浮电机。
13.作为本实用新型的一种优选结构，所述位移传感器组件为光栅尺传感器，所述光栅尺传感器包括标尺光栅和光栅读数头，所述标尺光栅连接于所述壳体，所述光栅读数头可拆卸连接于所述动子部。
14.作为本实用新型的一种优选结构，所述定子部设置有多个安装孔，通过紧固件和所述安装孔将所述定子部可拆卸连接于所述壳体。
15.作为本实用新型的一种优选结构，所述动子部的一端设置有螺纹孔，所述推动杆的一端设置有螺纹杆，所述螺纹杆螺纹连接于所述螺纹孔。
16.作为本实用新型的一种优选结构，所述操作组件还包括导向件，所述导向件设置于所述安装腔内，所述导向件包括导向孔，所述动子部穿设于所述导向孔内。
17.作为本实用新型的一种优选结构，所述操作组件还包括击发按键，所述击发按键活动连接于所述壳体上，所述击发按键通讯连接所述磁悬浮电机。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型所提供的基于磁悬浮电机的电动吻合器，采用磁悬浮电机，避免了定子部和动子部之间的相互摩擦造成的机械磨损，避免了由此带来的功率损耗，同时大幅度减小了噪音，使用体验感较好。同时，由于功率损耗小，提升了磁悬浮电机的能量转化效率，提升了使用经济性。动子部的运动方式即为直线运动，相比于传统的直流电机，无需通过丝杠、丝杠螺母等传动机构将旋转运动转换成直线运动，避免造成传递效率的降低，而且整机零件更少，系统更为稳定；电动吻合器结构上更为简单，体积小巧，满足医疗器械的使用需求，而且缩短了设计开发时间，节约了成本。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例提供的基于磁悬浮电机的电动吻合器的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的基于磁悬浮电机的电动吻合器的部分结构剖视图一；
22.图3是本实用新型实施例提供的基于磁悬浮电机的电动吻合器的部分结构剖视图二；
23.图4是本实用新型实施例提供的磁悬浮电机连接推动杆的结构示意图；
24.图5是本实用新型实施例提供的锂电池的结构示意图。
25.图中：
26.1、切割吻合组件；11、抵钉座；12、钉匣；13、切割刀；2、操作组件；21、壳体；211、安装腔；212、紧固件；213、手柄；22、磁悬浮电机；221、定子部；222、动子部；2221、螺纹孔；23、导向件；231、导向孔；24、击发按键；25、保险按键；3、端部执行组件；31、推动杆；311、螺纹杆；4、供电组件；41、锂电池；42、插接结构；421、插头；422、插孔；43、安装座；5、位移传感器组件。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
28.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.如图1、图2所示，本实用新型实施例提供一种基于磁悬浮电机的电动吻合器，包括切割吻合组件1，切割吻合组件1包括能够闭合或打开的钉仓钳口、切割刀13、推钉块和吻合钉(图中未示出)，切割刀13被配置为离断靶向组织，推钉块推动吻合钉穿过并吻合靶向组织；钉仓钳口包括抵钉座11和钉匣12，吻合钉放置于钉匣12内，钉仓钳口闭合时，能够夹取靶向组织。推钉块与切割刀13始终保持在同一平面，且能沿钉匣12中的特定轨道滑动，从而驱动吻合钉穿过人体组织。
32.基于磁悬浮电机的电动吻合器还包括操作组件2、端部执行组件3和位移传感器组件5。操作组件2包括壳体21和磁悬浮电机22，壳体21的内部具有安装腔211，磁悬浮电机22设置于安装腔211内，磁悬浮电机22包括定子部221和动子部222，定子部221能够驱动动子部222进行直线往复运动。在本实施例中，壳体21还包括手柄213，易于手持操作。位移传感器组件5连接于壳体21，位移传感器组件5被配置为感应动子部222的直线位移。在本实施例中，壳体21的前端设置有一个密封壳体，位移传感器组件5位于该密封壳体内，动子部222进行直线往复运动时，部分动子部222可进入该密封壳体内。通过位移传感器组件5，能够提高磁悬浮电机22的响应性能，使得动子部222的位置精度较高，对靶向组织的切割吻合更加精准、平稳，避免切割到多余的靶向组织。
33.当电源为磁悬浮电机22提供电力时，定子部221作为初级绕组，动子部222作为次级绕组，定子部221上的绕组线圈通电使定子部221变为电磁体，它与磁性动子部222相互作用，从而使动子部222能够悬浮起来；定子部221前端的线圈作为n极对动子部222产生吸引，定子部221后端的线圈作为s极对动子部222进行排斥，由此，动子部222可以直线前行；当定子部221上的绕组线圈内的电流流向不断改变时，定子部221两端绕组线圈的n极与s极会不
断反转，由此使动子部222产生直线往复运动。端部执行组件3包括推动杆31，推动杆31的一端连接于动子部222，并能够随动子部222进行直线往复运动，推动杆31能够驱动切割刀13和推钉块，推钉块驱动吻合钉的运动，完成对靶向组织的闭合和切割。在本实施例中，推动杆31直接连接切割刀13并驱动切割刀13直线移动完成对靶向组织的切割，推动杆31同时也通过中间传动结构驱动推钉块直线移动，从而驱动吻合钉穿过靶向组织并进行吻合。
34.本实用新型实施的基于磁悬浮电机的电动吻合器采用磁悬浮电机22，避免了定子部221和动子部222之间的相互摩擦造成的功率磨损，避免了由此带来的功率损耗，同时大幅度减小了噪音，使用体验感较好。同时，由于功率损耗小，提升了磁悬浮电机22的能量转化效率，提升了使用经济性。动子部222的运动方式即为直线运动，相比于传统的直流电机，无需通过丝杠、丝杆螺母等传动机构将旋转运动转换成直线运动，避免造成传递效率的降低，而且整机零件更少，系统更为稳定；电动吻合器结构上更为简单，体积小巧，满足医疗器械的使用需求，而且缩短了设计开发时间，节约了成本。
35.作为优选方案，基于磁悬浮电机的电动吻合器还包括供电组件4，供电组件4与磁悬浮电机22相互隔离设置，磁悬浮电机22电连接供电组件4。供电组件4能够为磁悬浮电机22提供电能，相互隔离设置能够保证供电组件4与磁悬浮电机22在工作时不会相互产生电磁干扰；供电组件4可直接连接于壳体21上且与磁悬浮电机22隔离开来，使得电动吻合器的使用操作更为方便；也可使用外部电源作为供电组件4，在供电组件4和操作组件2之间通过有线方式实现电连接。
36.作为优选方案，供电组件4包括锂电池41，锂电池41电连接于定子部221。锂电池41具有较高的安全性、比容量和自放电率，性能价格比较优，能够为磁悬浮电机22提供更好的电能支持。而且，锂电池41可重复充电使用，更为环保节能。
37.更进一步地，如图3-图5所示，供电组件4还包括插接结构42，插接结构42包括插头421和插孔422，插头421连接于磁悬浮电机22和锂电池41中的任一个，插孔422设置于磁悬浮电机22和锂电池41中的另一个，插头421能够插接于插孔422内。也即，当插头421设置于磁悬浮电机22时，插孔422设置于锂电池41上；当插孔422设置于磁悬浮电机22时，插头421设置于锂电池41上，这均是在本实用新型的保护范围之内。可以理解的是，插头421能够直接固定在磁悬浮电机22上，也可通过连接线电连接磁悬浮电机22。通过插接结构42，能够实现磁悬浮电机22和锂电池41的电连接，结构紧凑、简单且可靠。能够理解的是，当供电组件4采用外部电源时，插头421可使用有线插头，便于实现锂电池41和定子部221之间的远距离连接。
38.本实用新型实施例提供一个优选地方案，供电组件4还包括安装座43，安装座43位于壳体21的后端或者下端，锂电池41可拆卸连接于安装座43内，安装座43能够隔离磁悬浮电机22。安装座43具有用于容纳锂电池41的腔体，其能够将锂电池41与磁悬浮电机22隔离开来，便于实现锂电池41的拆装更换。供电组件4内设置有插装结构用于实现锂电池41和安装座43的可拆卸连接。
39.作为优选方案，位移传感器组件5为光栅尺传感器，光栅尺传感器包括标尺光栅和光栅读数头，标尺光栅连接于壳体21，光栅读数头可拆卸连接于动子部222。在本实施例中，标尺光栅设置于壳体21前端的一个密封壳体内。光栅尺传感器的输出信号为数字脉冲，具有检测范围大、检测精度高、响应速度快的特点。光栅尺传感器能够精确追踪动子部222的
移动距离，使磁悬浮电机22的复位误差更小，精度更高。光栅尺传感器的工作原理为本领域内现有技术，本实施例在此不作赘述。
40.作为优选方案，定子部221设置有多个安装孔，通过紧固件212和安装孔将定子部221可拆卸连接于壳体21上。安装孔可为螺纹孔，紧固件212采用紧固螺钉，拆装更为方便、快速。
41.作为优选方案，如图4所示，动子部222的一端设置有螺纹孔2221，推动杆31的一端设置有螺纹杆311，螺纹杆311螺纹连接于螺纹孔2221。通过螺纹连接，能够实现推动杆31的快速拆装，更换、维修较为方便。
42.作为优选方案，操作组件2还包括导向件23，导向件23设置于安装腔211内，导向件23包括导向孔231，动子部222穿设于导向孔231内。导向件23能够为动子部222提供导向和进一步地支撑，使得动子部222的运动更为平稳，提高运动精度。
43.作为优选方案，操作组件2还包括击发按键24和保险按键25，击发按键24和保险按键25活动连接于壳体21上，击发按键24通讯连接磁悬浮电机22。可以理解的是，基于磁悬浮电机的电动吻合器设置有控制模块，击发按键24和/或保险按键25能通过控制模块对磁悬浮电机22的运动与否进行控制，保险按键25能够进一步增加操作安全性。
44.本实用新型实施例的基于磁悬浮电机的电动吻合器工作过程如下：
45.手术时，当靶向组织位于钉仓钳口处的合适位置时，按下击发按键24，驱动控制器得到指令，使锂电池41给磁悬浮电机22供电，定子部221的线圈产生磁场并与磁性动子部222相互作用，从而使动子部222悬浮；定子部221前端的线圈作为n极对动子部222产生吸引，定子部221后端的线圈作为s极对动子部222进行排斥，悬浮在磁场中的动子部222便产生直线移动，驱动控制器控制定子部221上不同位置处的线圈内电流的流向不断反转，使得不同位置处的线圈可在s极与n极之间不断转换，动子部222的前端和后端能够分别持续获得吸力和推力，能够直线向前移动一段距离；动子部222通过推动杆31驱动切割刀13沿着钉匣12和抵钉座11的内置轨道向前运动，钉匣12上顶面被切割刀13上顶块的下边沿压住，随着切割刀13的不断前移，钉匣12不断被压下直至钉仓钳口关闭并夹住靶向组织；与此同时，放置在钉匣12内、切割刀13前移轨道前端的推钉块会随着切割刀13的动作而前移，推钉块前移过程中顶出放置在钉匣12内的吻合钉，促使吻合钉被顶出穿过靶向组织后抵住抵钉座11，吻合钉受压形成形似“b”字型结构从而完成对靶向组织的吻合；由于推钉块放置在切割刀13的前端，所以吻合钉先接触靶向组织完成吻合，再随着切割刀13向前运动，靶向组织才被切割。之后，再次按下击发按键24，驱动控制器得到指令，动子部222反向运动，通过推动杆31带动切割刀13向后运动，钉仓钳口打开，整个吻合切割过程完成。在此过程中，动子部222反向运动的控制原理与上述的前进运动的控制原理相同，不同之处在于，动子部222反向运动时，其后端受到定子部221的吸力，前端受到定子部221的推力，由此产生反向运动，其具体运动过程不再赘述。
46.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。