一种无影灯总成的制作方法

本发明涉及照明技术领域，具体而言，涉及一种无影灯总成。

背景技术：

随着社会的发展，医疗手术用的器械也在向自动化、智能化的方向发展。专利cn103528037公开了一种带电动刀具的无影灯，在手术过程中，可将电动刀具自动送到医生面前，方便医生取用。但是，该带电动刀具的无影灯只能输送电动刀具，而手术中使用的医疗刀具多种多样，只能输送电动刀具，显然不够全面，通用性不够，无法满足各类不同手术的需求。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种无影灯总成，该无影灯总成可将各种手术刀具自动送到医生面前，方便医生取用，满足各类不同手术的需求。

本发明的无影灯总成，包括：无影灯模块、刀具放置模块、直线运动模块及吊杆；所述无影灯模块包括圆形的灯架及多个灯具，所述多个灯具沿灯架的周向安装在灯架上且各灯具的发光方向向下，所述吊杆的下端与灯架相连；所述刀具放置模块包括用于放置手术刀具的刀架及驱动所述刀架转动的驱动单元，所述刀架成环形且可转动地安装在所述灯架上；所述直线运动模块与吊杆的上端相连并可驱动吊杆上下运动。有益效果：本发明的无影灯总成，不但可实现无影照明，而且设有刀具放置模块及直线运动模块，直线运动模块可使刀具放置模块上下运动，刀具放置模块还可以转动，通过上下运动和转动，可将医生在手术时需要的各种手术刀具送到医生面前，方便医生取用，满足各类不同手术的需求。

进一步地，所述驱动单元包括空心减速电机及多个连接架，所述多个连接架的一端分别与空心减速电机的输出端相连，所述多个连接架的另一端分别与刀架相连，多个连接架环绕吊杆的周向分布，所述吊杆从所述空心减速电机内穿过。

进一步地，还包括冷却模块，每个灯具包括一个散热块，各散热块均设置于灯架上方，每个散热块内设有一个液体流道，所述冷却模块包括第一管道、第二管道、第三管道、增速单元及冷却泵，所述第三管道有多个，多个第三管道分别连接在相邻两个散热块的液体流道之间，所述第一管道的一端与冷却泵的入口相连，第一管道的另一端与一个设定散热块的液体流道相连，所述第二管道的一端与冷却泵的出口相连，第二管道的另一端与另一个相对的散热块的液体流道相连，所述增速单元的输入端与空心减速电机的输出端相连，所述增速单元的输出端与冷却泵相连。有益效果：本发明中，将刀架的转动和无影灯的散热结合起来，没有给冷却泵配备单独的驱动电机，而是与刀架共用驱动电机(即空心减速电机)，这是发明人的独特构思，效果如下：因为冷却泵的转动会产生一些震动，导致整个无影灯总成震动，这种震动会对照明产生一定的影响，进而影响医生的手术操作，但在本发明中，刀架转动时冷却泵也转动，刀架不转动时冷却泵也不转动，而刀架转动时是医生更换手术刀具的时候，这时的震动对医生的影响很小，在医生正常进行手术的时候，刀架不转动，冷却泵也不转动，没有震动，不影响医生的手术。所以，本发明的无影灯总成，不但具有较好的散热效果，而且不影响医生的手术。

另外，本发明设置了增速单元，以提高冷却泵的转动速度，达到较好的散热效果。因为，为了方便医生取用手术刀具，刀架的转动速度较慢，但是为了驱动冷却液流动，冷却泵需要较快的转动速度，所以设置了增速单元。

进一步地，所述增速单元包括大齿轮、小齿轮及增速器，所述大齿轮与空心减速电机的输出端相连，所述小齿轮与大齿轮啮合，所述小齿轮与增速器的输入端相连，所述增速器的输出端与冷却泵相连。有益效果：通过设置大齿轮和小齿轮，使小齿轮的轴线偏离灯架的中心，进而使冷却泵的安装位置偏离灯架的中心，而吊杆一直位于灯架的中心，这样可以避免冷却泵与吊杆的位置冲突。另外，大齿轮与小齿轮的配合有增速作用，再加上增速器的增速作用，二者结合，可以产生更大的增速比。

进一步地，所述一个设定散热块的液体流道内和所述另一个相对的散热块的液体流道内均设有导流片。

有益效果：通过导流片的设置，可以对冷却液的流向进行导向，避免冷却液过多流向一部分灯具，使各灯具的散热效果均匀。

进一步地，所述灯架包括中间圆板部、环槽部及支撑部，所述环槽部环绕中间圆板部并与中间圆板部相连，所述支撑部环绕所述环槽部并与环槽部相连，所述多个灯具沿环槽部的周向均匀安装在环槽部内，所述刀架上设有环形的放刀槽，所述放刀槽的开口沿径向向外，所述刀架上还设有与所述支撑部相适配的凹陷部，所述刀架通过凹陷部与支撑部的配合可转动地安装在灯架上。

有益效果：通过凹陷部与支撑部的配合，可实现灯架对刀架的稳固支撑，因为支撑部是环形体，支撑面积较大，支撑较稳固。

进一步地，在所述支撑部的水平面与凹陷部的水平面之间设有多个第一滚珠，多个第一滚珠沿支撑部的周向均匀分布，在所述支撑部的竖直面与凹陷部的竖直面之间设有多个第二滚珠，多个第二滚珠沿支撑部的周向均匀分布。

有益效果：通过设置第一滚珠和第二滚珠，可实现刀架的顺畅转动，而且不用设置轴承等部件。

进一步地，还包括控制模块，所述控制模块包括中央控制单元及语音识别单元，所述语音识别单元安装在灯架上，所述语音识别单元、直线运动模块和驱动单元均与所述中央控制单元电连接。

附图说明

图1是本发明一个实施例的无影灯总成的示意图；

图2是本发明一个实施例的无影灯总成另一方位的示意图；

图3是本发明一个实施例中冷却液流向的示意图；

图4是本发明一个实施例中灯架和刀架的剖视安装示意图；

图5是本发明一个实施例中刀架的剖视示意图；

图6是本发明一个实施例中控制模块的原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的单元或具有相同或类似功能的单元。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或单元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发明的限制。在本说明书的描述中，术语“安装”、“设置”、“连接”等应作广义的理解，可以是直接的安装、设置或连接，也可以是间接的安装、设置或连接。

下面参考图1至图6描述本发明一个实施例的无影灯总成，所述无影灯总成包括：无影灯模块、刀具放置模块、直线运动模块50及吊杆60；所述无影灯模块包括圆形的灯架11及多个灯具12，所述多个灯具12沿灯架11的周向安装在灯架11上且各灯具12的发光方向向下，所述吊杆60的下端与灯架11相连；所述刀具放置模块包括用于放置手术刀具的刀架21及驱动所述刀架21转动的驱动单元，所述刀架21成环形且可转动地安装在所述灯架11上；所述直线运动模块50与吊杆60的上端相连并可驱动吊杆60上下运动。

本发明实施例的无影灯模块，通过设置多个灯具12，多个灯具12的照明范围相互重叠，达到无影照明的效果。

在一个具体实施例中，所述灯架11包括中间圆板部15、环槽部16及支撑部17，所述环槽部16和支撑部17均成圆环形，所述环槽部16环绕中间圆板部15并与中间圆板部15相连，所述支撑部17环绕所述环槽部16并与环槽部16相连，所述多个灯具12沿环槽部16的周向均匀安装在环槽部16内。所述刀架21上设有环形的放刀槽25，所述放刀槽25的开口沿径向向外，所述刀架21上还设有与所述支撑部17相适配的凹陷部26，所述刀架21通过凹陷部26与支撑部17的配合可转动地安装在灯架11上。具体地，在所述支撑部17的水平面与凹陷部26的水平面之间设有多个第一滚珠70，多个第一滚珠70沿支撑部17的周向均匀分布；在所述支撑部17的竖直面与凹陷部26的竖直面之间设有多个第二滚珠80，多个第二滚珠80沿支撑部17的周向均匀分布。通过设置第一滚珠70和第二滚珠80，使刀架21的转动更顺畅，减小转动阻力。

放刀槽25用于放置各种手术刀具，各种手术刀具按顺序放置在放刀槽25内，并通过适当的方式进行固定，各种手术刀具的具体固定方式可以参考现有的结构，如手术工具箱等，本发明的实施例中不作详述。需要说明的是，在本发明的实施例中，对手术刀具的定义是广义的，包括各种切刀、剪刀、钳子、镊子等等。

在一个具体实施例中，所述驱动单元包括空心减速电机22及多个连接架23，所述空心减速电机22安装在吊杆60上，具体来说，可将空心减速电机22的壳体与吊杆60固定连接，以实现空心减速电机22在吊杆60上的安装。多个连接架23的一端分别与空心减速电机22的输出端相连，具体来说是固定连接。所述多个连接架23的另一端分别与刀架21相连，具体来说是固定连接。多个连接架23环绕吊杆60的周向均匀分布，所述吊杆60从所述空心减速电机22内穿过。空心减速电机是一种现有技术的产品，通常包括电机和空心减速器，如hks公司的空心减速电机。本发明的实施例中，电机选用步进电机或伺服电机，以便对刀架21进行定位，吊杆60从空心减速器内穿过。

在一个具体实施例中，所述无影灯总成还包括冷却模块，每个灯具12包括一个散热块13，多个散热块13均设置于灯架11上方，每个散热块13内设有一个液体流道14。所述冷却模块包括第一管道31、第二管道32、第三管道33、增速单元及冷却泵34，所述第三管道33有多个，多个第三管道33分别连接在相邻的两个散热块13的液体流道14之间，多个第三管道33和多个液体流道14形成环路，所述第一管道31的一端与冷却泵34的入口相连，第一管道31的另一端与一个设定散热块13的液体流道14相连，所述第二管道32的一端与冷却泵34的出口相连，第二管道32的另一端与另一个相对的散热块13的液体流道14相连，即所述一个设定散热块13、吊杆60、所述另一个相对的散热块13位于同一个方向上。冷却泵34安装在灯架11上。具体地，为了使冷却液的流动更均匀，使各灯具12的散热效果更均匀，在所述一个设定散热块13的流道和所述另一个相对散热块13的流道内均设有导流片18。

在一个具体实施例中，如图3所示，灯具12的数量为12个，与第一管道31的另一端相连的散热块13为设定散热块，即图3中的散热块a，另一个相对的散热块13为散热块b，如果将散热块a记为第一个散热块，并沿顺时针或逆时针方向计数，则散热块b是第六个散热块。冷却液在管道及流道内的流向如图3所示，从冷却泵34出来的冷却液进入第二管道32，然后在散热块b的流道内分流，分别向上下运动，流经其它散热块13的流道，然后在散热块a内汇合，再流入第一管道31，然后流入冷却泵34。散热块a内的导流片18的作用是使上下两侧的管道内的冷却液更好地汇集到第一管道31内，散热块b内的导流片18的作用是使第二管道32的冷却液更均匀地分流到上下两侧的管道内。

在一个具体实施例中，所述增速单元的输入端与空心减速电机22的输出端相连，所述增速单元的输出端与冷却泵34相连，增速单元可驱动冷却泵34转动。

在手术过程中，为了方便医生取用手术刀具，刀架21的转动速度较慢，但是为了驱动冷却液流动，冷却泵34需要较快的转动速度，因此设置了增速单元，以提高冷却泵34的转动速度，增速单元的增速比可以根据需要设置，比如设置为20：1。

另外，在手术过程中，刀架21并不是连续转动，而是转动一定时间就停止。比如，刀架21转动到医生认为可以取用需要的手术刀具，医生会发出停止的指令，刀架21会停止转动，以方便医生取用刀具，因此冷却泵34的转动不是连续的，冷却液的流动也不是连续的。比如，刀架21的转动圈数只有0.5圈，但经过增速单元，冷却泵34的转动圈数为10圈，可以驱动冷却液流动一定的距离，可以达到一定的冷却效果。比如，原来在散热块13流道内的温度较高的冷却液，流动一定距离后，流动到散热块13外的第三管道33内，原来在第三管道33内的温度较低的冷却液，流动一定距离后流到散热块13内，实现热量交换及散热。散热块13一般由铝材制作，有一定的散热能力，有了冷却液的流动后，散热效果大大增强。

冷却泵34转动的过程中会产生一定的震动，导致整个无影灯总成震动，这种震动会影响无影灯的照明，会对医生的手术产生一定的影响。为了减少这种影响，本发明实施例中，没有给冷却泵34配备单独的驱动电机，而是与刀架21共用驱动电机(即空心减速电机22)，这样，刀架21转动时冷却泵34也转动，刀架21不转动时冷却泵34也不转动，刀架21转动时是医生更换手术刀具的时候，这时无影灯的震动对医生的影响较小。所以，本发明实施例的无影灯总成，不但具有较好的散热效果，而且对医生手术的影响较少。

在一个具体实施例中，所述增速单元包括大齿轮35、小齿轮36及增速器37。所述大齿轮35与空心减速电机22的输出端相连，具体来说，空心减速电机22的输出端可以是一个空心轴，大齿轮35固定安装在所述空心轴上并随所述空心轴转动。所述小齿轮36与大齿轮35啮合。所述小齿轮36与增速器37的输入端相连，具体地，小齿轮36可以固定安装在增速器37的输入轴上。所述增速器37的输出端与冷却泵34相连，具体地，增速器37的输出端是一个花键轴，冷却泵34上设有相应的花键孔，花键轴安装在花键孔内。增速器37的壳体与冷却泵34的壳体固定连接，以实现增速器37的安装。大齿轮35与小齿轮36的配合有增速作用，增速器37本身有增速作用，二者结合，可以产生更大的增速比。增速器37的增速原理与减速器相反，实际使用中，如齿轮减速器，将减速器的输入轴当成输出轴使用，将减速器的输出轴当成输入轴使用，即可将减速器变成增速器，另外，通过设置大齿轮35和小齿轮36，使冷却泵34的安装位置偏离灯架11的中心，避免冷却泵34与吊杆60的位置冲突。

直线运动模块50是指能实现直线运动的模块，其中一种类型的直线运动模块包括电机、导轨及滚珠丝杆机构，具体结构可参考相关技术资料及产品，本发明实施例中不作详细说明。

在一个具体实施例中，所述无影灯总成还包括控制模块，所述控制模块包括中央控制单元41及语音识别单元42，所述语音识别单元42、直线运动模块50和驱动单元均与所述中央控制单元41电连接。具体地，驱动单元的空心减速电机22与中央控制单元41电连接。

语音识别单元42安装在灯架11上，用于接收医生输入的语音指令，对接收的语音指令进行识别，并向中央控制单元41发出识别信息，中央控制单元41接收到识别信息后，向直线运动模块50和驱动单元发出控制指令，直线运动模块50和驱动单元接收到控制指令后开始动作。

正常情况下(不需要取用手术刀具)，无影灯总成位于医生头顶上方适当位置，这样医生的头部不会碰到无影灯总成。当医生需要取用刀具时，医生向语音识别单元42说出要取用刀具的指令，如“我要刀”，语音识别单元42接收到要取用刀具的指令后，进行识别，并向中央控制单元41发出识别信息，中央控制单元41接收到识别信息后，向直线运动模块50和驱动单元发出控制指令，直线运动模块50接收到控制指令后，驱动吊杆60向下运动，使无影灯模块和刀具放置模块向下移动，吊杆60向下运动到位后，驱动单元驱动刀架21转动。当医生看到合适的手术刀具后，医生向语音识别单元42说出停止的指令，如“停止”，驱动单元停止。医生拿到需要的手术刀具后，向语音识别单元42说出离开的指令，如“回位，”直线运动模块50动作，驱动吊杆60向上运动，使无影灯模块和刀具放置模块向上移动到初始位置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。