一种电磁二维连接臂的制作方法

本技术属于医疗器械连接设备，具体地说，是涉及一种电磁二维连接臂。

背景技术：

1、电磁二维连接臂是一种应用于医疗器械中连接支承机架与操作头部的二维转动臂，例如神经外科手术显微镜的偏摆及俯仰转动臂。现有设备一般为手动和电动两种，其中手动锁紧一般为顶轴式或抱紧式，通过操作旋钮来执行锁紧，放松旋钮即释放关节，进而手动操作头部的偏摆及俯仰；电动一般为偏摆及俯仰两个关节各配置一个电机，通过按键来实现头部的电动旋转，依靠关节内部传动机构自锁来实现未通电时关节的锁紧。

2、由于医疗器械操作设备头部的配置多样，造成头部的重心不一，对偏摆和俯仰关节的转矩差较大，非常影响操作手感或电机的负载均衡性，因此需要对现有设备进行改进。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种电磁二维连接臂，主要解决现有二维连接臂使用时容易造成操作设备头部的重心不一，对偏摆和俯仰关节的转矩差较大，非常影响操作手感或电机的负载均衡性的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种电磁二维连接臂，包括一端用于连接外部仪器支架的弯接头，连接于弯接头另一端的偏摆筒，一端与偏摆筒侧面固定连接的弯臂，侧面与弯臂另一端固定连接的俯仰筒，分别设置于偏摆筒和俯仰筒内部用于实现偏摆转动调节和俯仰转动调节且结构相同的转动调节机构，与俯仰筒内的转动调节机构相连的重心水平调节机构，以及连接于重心水平调节机构一端用于连接仪器头部的转接板。

4、进一步地，在本实用新型中，所述转动调节机构包括安装于所述俯仰筒一端的轴承座，利用压圈配合安装在轴承座上的第一轴承，安装于俯仰筒另一端的第二轴承，通过第一轴承、第二轴承安装于所述俯仰筒内的俯仰轴，设置于俯仰筒内用于产生变形来抱紧俯仰轴的失电锁紧式电磁离合器，以及与俯仰轴配合用于实现平衡调节的双向力矩平衡机构。

5、进一步地，在本实用新型中，所述失电锁紧式电磁离合器包括固定于所述俯仰筒内的电磁铁，开设有内孔的且俯仰轴一端嵌于内孔中的离合盘，嵌于所述内孔内壁与俯仰轴外壁之间的开槽轴套，以及均布在离合盘侧面并顶在所述开槽轴套外壁上的多个紧定螺钉。

6、进一步地，在本实用新型中，所述双向力矩平衡机构包括由设置于弯臂中的蜗杆座，由蜗杆座嵌入到俯仰筒中的且外端具有调节手扭的蜗杆，外筒和俯仰筒内壁滑动配合且与蜗杆啮合的涡轮，以及内端挂在俯仰轴上开设的母线槽内且外端与涡轮的内壁相连的两个正向涡簧和一个反向涡簧；其中，反向涡簧位于两个正向涡簧之间。

7、进一步地，在本实用新型中，所述重心水平调节机构包括通过两个方向的螺钉与俯仰轴相连且右端外部具有外螺纹的联接轴套，开设于联接轴套内且远离俯仰轴一端开口的轴芯内孔，外筒配合于所述轴芯内孔且外筒壁均布开有三条轴向长槽的联接轴芯，与联接轴套通过螺纹配合且远离俯仰筒一端的端面抵在所述联接轴芯端面的调节环，通过螺钉固定于所述联接轴套上并嵌于所述轴向长槽内的偏心滑块，开设于联接轴套靠近俯仰筒一端端面作为限位槽的弧形沉台，以及固定于俯仰筒靠近联接轴套一侧且可以在联接轴套的限位槽中相对滑动的限位销；其中，所述转接板与所述联接轴芯端面固定连接。

8、进一步地，在本实用新型中，所述调节环远离俯仰筒一端的端面设置有台肩，所述联接轴芯与调节环接触一端端面设置有凸台，所述台肩与凸台之间、转接板与台肩之间均紧密贴合有一个阻尼挡圈。

9、进一步地，在本实用新型中，所述偏心滑块采用工程塑料制作。

10、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

11、(1)本实用新型通过在偏摆筒和俯仰筒内设置转动调节机构，能够快速响应两关节的锁紧和释放，且保证旋转无空回间隙；操作简单，不影响操作手感和电机的负载均衡性。

12、(2)本实用新型通过设置双向力矩平衡机构，可以通过调节手钮来调节头部左右重心的不平衡力矩，由于涡簧的缩放行程有限，可能涡簧满行程缩放后仍然无法平衡头部的左右偏心力矩，因此，还设计有水平重心调节结构能进一步让头部重心更靠近偏摆中心，以利于偏摆关节的力矩平衡。

13、(3)本实用新型结构简单紧凑，制造成本低，易于维护。

技术特征：

1.一种电磁二维连接臂，其特征在于，包括一端用于连接外部仪器支架(1)的弯接头(2)，连接于弯接头(2)另一端的偏摆筒(5)，一端与偏摆筒(5)侧面固定连接的弯臂(4)，侧面与弯臂(4)另一端固定连接的俯仰筒(6)，分别设置于偏摆筒(5)和俯仰筒(6)内部用于实现偏摆转动调节和俯仰转动调节且结构相同的转动调节机构，与俯仰筒(6)内的转动调节机构相连的重心水平调节机构，以及连接于重心水平调节机构一端用于连接仪器头部(9)的转接板(8)。

2.根据权利要求1所述的一种电磁二维连接臂，其特征在于，所述转动调节机构包括安装于所述俯仰筒(6)一端的轴承座(17)，利用压圈(15)配合安装在轴承座(17)上的第一轴承(16)，安装于俯仰筒(6)另一端的第二轴承(21)，通过第一轴承(16)、第二轴承(21)安装于所述俯仰筒(6)内的俯仰轴(13)，设置于俯仰筒(6)内用于产生变形来抱紧俯仰轴(13)的失电锁紧式电磁离合器，以及与俯仰轴(13)配合用于实现平衡调节的双向力矩平衡机构。

3.根据权利要求2所述的一种电磁二维连接臂，其特征在于，所述失电锁紧式电磁离合器包括固定于所述俯仰筒(6)内的电磁铁(10)，开设有内孔的且俯仰轴(13)一端嵌于内孔中的离合盘(11)，嵌于所述内孔内壁与俯仰轴(13)外壁之间的开槽轴套(12)，以及均布在离合盘(11)侧面并顶在所述开槽轴套(12)外壁上的多个紧定螺钉(14)。

4.根据权利要求3所述的一种电磁二维连接臂，其特征在于，所述双向力矩平衡机构包括由设置于弯臂(4)中的蜗杆座(27)，由蜗杆座(27)嵌入到俯仰筒(6)中的且外端具有调节手扭(3)的蜗杆(26)，外筒和俯仰筒(6)内壁滑动配合且与蜗杆(26)啮合的涡轮(18)，以及内端挂在俯仰轴(13)上开设的母线槽内且外端与涡轮(18)的内壁相连的两个正向涡簧(19)和一个反向涡簧(20)；其中，反向涡簧(20)位于两个正向涡簧(19)之间。

5.根据权利要求4所述的一种电磁二维连接臂，其特征在于，所述重心水平调节机构包括通过两个方向的螺钉与俯仰轴(13)相连且右端外部具有外螺纹的联接轴套(22)，开设于联接轴套(22)内且远离俯仰轴(13)一端开口的轴芯内孔(29)，外筒配合于所述轴芯内孔(29)且外筒壁均布开有三条轴向长槽的联接轴芯(24)，与联接轴套(22)通过螺纹配合且远离俯仰筒(6)一端的端面抵在所述联接轴芯(24)端面的调节环(7)，通过螺钉固定于所述联接轴套(22)上并嵌于所述轴向长槽内的偏心滑块(28)，开设于联接轴套(22)靠近俯仰筒(6)一端端面作为限位槽(30)的弧形沉台，以及固定于俯仰筒(6)靠近联接轴套(22)一侧且可以在联接轴套(22)的限位槽(30)中相对滑动的限位销(23)；其中，所述转接板(8)与所述联接轴芯(24)端面固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种电磁二维连接臂，其特征在于，所述调节环远离俯仰筒(6)一端的端面设置有台肩(31)，所述联接轴芯(24)与调节环(7)接触一端端面设置有凸台(32)，所述台肩(31)与凸台(32)之间、转接板(8)与台肩(31)之间均紧密贴合有一个阻尼挡圈(25)。

7.根据权利要求6所述的一种电磁二维连接臂，其特征在于，所述偏心滑块(28)采用工程塑料制作。

技术总结
本技术公开了一种电磁二维连接臂，包括一端用于连接外部仪器支架的弯接头，连接于弯接头另一端的偏摆筒，一端与偏摆筒侧面固定连接的弯臂，侧面与弯臂另一端固定连接的俯仰筒，分别设置于偏摆筒和俯仰筒内部用于实现偏摆转动调节和俯仰转动调节且结构相同的转动调节机构，与俯仰筒内的转动调节机构相连的重心水平调节机构，以及连接于重心水平调节机构一端用于连接仪器头部的转接板。通过上述设计，本技术通过在偏摆筒和俯仰筒内设置转动调节机构，能够快速响应两关节的锁紧和释放，且保证旋转无空回间隙；操作简单，不影响操作手感和电机的负载均衡性。因此，适宜推广应用。

技术研发人员：黄焱林,伍开军,方亦可,谢元元
受保护的技术使用者：成都科奥达光电技术有限公司
技术研发日：20230609
技术公布日：2024/1/15