一种超声刀刀头寿命测试装置及测试系统的制作方法

本实用新型属于医疗器械测试，尤其涉及一种超声刀刀头寿命测试装置及测试系统。

背景技术：

超声刀系统具有切割精细、安全、组织选择性及低温止血等特点，已越来越多的应用于临床外壳手术治疗中，现有的超声刀系统包括主机、超声刀和脚踏开关，参见图1，超声刀包括手柄a、扳机b及刀具，刀具的前端装有刀头c，刀头c处设置有在扳机下压后动作的钳口d。目前，刀头的寿命普遍采用人工测试，不仅效率低，且测试调节会受到操作者人为因素的影响，导致测试结果偏差大。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种超声刀刀头寿命测试装置及测试系统，以提供统一的测试条件，获得更精准的测试结果。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型技术方案如下：

一种超声刀刀头寿命测试装置，包括：

测试平台，

定位组件，其用于将装有待测试刀头的超声刀定位在测试平台上；

扳机动作组件，其用于模拟反复扳动扳机的动作以控制超声刀钳口的开闭；

负载模拟组件，其用于模拟被超声刀钳口夹持的组织，并产生负载；

其中，所述定位组件、所述扳机动作组件及所述负载模拟组件均设置在所述测试平台上。

可选的，所述定位组件包括刀身定位组件，所述刀身定位组件：

刀身定位座，其设置在所述测试平台上，及

压紧件，所述压紧件用于将超声刀压紧在所述刀身定位座上。

可选的，所述刀身定位座的表面设置有与超声刀的手柄轮廓匹配的凹陷区，所述压紧件用于将超声刀的手柄压紧在所述凹陷区内，所述压紧件设置在所述刀身定位座上或所述测试平台上。

可选的，所述刀身定位座与所述测试平台之间设置有供所述刀身定位座沿所述测试平台滑动的滑动结构，所述刀身定位座通过滑动靠近或远离扳机组件；

所述刀身定位座与所述测试平台之间设置有用于将所述刀身定位座锁紧在所述测试平台上的锁紧结构。

可选的，所述扳机组件包括：

安装座，其设置在所述测试平台上；

伸缩件，其安装在所述安装座上，且所述伸缩件的伸缩方向与超声刀的扳机动作方向一致；及

触发件，其设置在所述伸缩件上随所述伸缩件移动，使所述触发件通过抵靠在扳机上实现超声刀钳口的闭合。

可选的，所述负载模拟组件包括：

承载带，其用于承载超声刀刀头的钳口夹持和承受击发的超声波；及

张紧安装结构，其用于张紧承载带并将所述承载带安装在钳口内。

可选的，所述张紧安装结构包括主动轮、从动轮及驱动件，所述承载带张紧在所述主动轮和所述从动轮之间，所述驱动件用于驱动所述主动轮转动。

可选的，所述测试平台上设置有凹槽，所述从动轮和所述主动轮的中心均高于所述测试平台，所述从动轮和所述主动轮均部分装入所述凹槽内。

可选的，所述负载模拟组件还包括用于限制所述承载带距离测试平台的高度位置的高度位置调节结构。

可选的，所述测试平台上设置有一处或多处测试工位，每处所述测试工位对应设置有一组所述扳机动作组件；

其中，各处所述测试工位共用同一组所述定位组件和同一组所述负载模拟组件，或每处测试工位对应一组定位组件，各处所述测试工位共用一组所述负载模拟组件。

一种超声刀刀头测试系统，包括；

上述任意一种所述的超声刀刀头寿命测试装置；

总控制模块，其用于控制所述扳机动作组件的动作和超声刀的击发；及

上位机，其用于通过所述总控制模块其设定试验条件；

其中，所述上位机与所述总控制模块连接，所述总控制模块分别与所述超声刀的主机和扳机动作组件连接。

本实用新型的超声刀刀头寿命测试装置，通过设置扳机动作组件及负载模拟组件统一了测试条件，从而使测试结果更精准。本实用新型的测试系统，通过设置总控制模块和上位机，能够进一步统一测试条件，是测试结果的更可靠。

附图说明

图1显示为超声刀的结构示意图；

图2显示为本实用新型的超声刀刀头寿命测试装置的一示例性的结构示意图；

图3显示为本实用新型的超声刀刀头寿命测试装置测试时的处于未扳机状态下的状态图；

图4显示为本实用新型的超声刀刀头寿命测试装置测试时的处于扳机状态下的状态图；

图5显示为图4的局部放大示意图；

图6显示为高度调节结构的安装位置图；

图7显示为高度调节结构的结构示意图；

图8显示为本实用新型的超声刀刀头寿命测试装置对应的控制系统的结构示意图；

图9显示为定位组件的一示例性的结构示意图；

图10显示为图9中的定位组件定位超声刀时的结构示意图；

图11显示为刀身定位组件的结构示意图；

图12显示为刀杆定位组件的结构示意图。

实施例中附图标记说明包括：

手柄a、扳机b、刀头c、钳口d；

测试平台1、滑槽11、凹槽12；

刀身定位组件210、刀身定位座21、凹陷区211、刀身压紧件22、刀身压头221、第一动力缸222、悬臂件223、

刀杆定位组件220、刀杆定位座23、刀杆定位槽231、刀杆压紧件24、刀杆压头241、第二动力缸242、第一连杆243、第二连杆244、

扳机动作组件3、安装座31、伸缩件32、触发件33；

负载模拟组件4、承载带41、主动轮42、从动轮43、驱动件44、高度调节结构45、固定部451、高度限位部452；

滑动结构5。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，自始至终相同附图标记表示相同的组件。

一种超声刀刀头寿命测试装置，结合参见图1至图5，包括测试平台1、定位组件、扳机动作组件3及负载模拟组件4，其中，定位组件、扳机动作组件3及负载模拟组件4均设置在测试平台1上，定位组件用于将已装有待测试刀头c的超声刀定位在试验台上，扳机动作组件3用于模拟扳机b的反复扳动的动作以控制超声刀钳口d的开闭，负载模拟组件4用于模拟超声刀钳口d夹持的组织，并产生负载。

测试前，利用定位组件将已装有待测试刀头c的超声刀定位在测试平台1上，使负载模拟组件4与超声刀钳口d位置对应，测试时，在控制扳机动作组件3反复模拟扳机b动作，使超声刀钳口d处生产负载，从而能够控制超声刀钳口d的开闭，该超声刀刀头寿命测试装置，统一了负载、扳机动作等测试条件，有利于使测试结果更精确。

在一些实施例中，参见图2至图5、图9、图10，定位组件包括刀身定位组件210，该刀身定位组件210包括刀身定位座21及刀身压紧件22(图未示)，该刀身定位座21设置在该测试平台1上，该刀身压紧件22用于将超声刀压紧在刀身定位座21上。例如，参见图2至图3，可以在设置四个刀身压紧件，每个刀身压紧件用于将一把超声刀压紧在一个刀身定位座21上，则四个刀身压紧件可以将四把超声刀压紧在测试平台1上实现四把超声刀同时测试，有利于提高测试效率。当然，在实际实施过程中，每把超声刀也可以通过两件或两件以上的刀身压紧件压紧在同一个刀身定位座上，参见图9、图10，也可以每把超声刀通过一个刀身定位座21和一个刀身压紧件22定位在测试平台1。

在一些实施例中，该压紧件可以为快速夹钳(图未示)。

在另一些实施例中，参见图9至图12，定位组件不仅包括刀身定位组件210，还包括刀杆定位组件220。当然，在实际实施过程中，例如，也可以仅设置图9、图10中的刀身定位组件210，而不设置刀杆定位组件220，但设置该刀杆定位组件220有利于更可靠的定位超声刀。

在一些实施例中，参见图9、图10、图12，刀杆定位组件220包括刀杆定位座23和用于将超声刀的刀杆压紧在刀杆定位座23上的刀杆压紧件24。

在一些实施例中，参见图9至图11，刀身压紧件22包括刀身压头221和第一动力缸222，刀身压头221在第一动力缸222的带动下压紧或远离超声刀的刀身，

在一些实施例中，参见图9、图10、图12，刀杆压紧件24包括刀杆压头241及第二动力缸242，第二动力缸242在刀身压头221的带动下压紧或远离超声刀的刀杆。

在一些实施例中，该刀身压紧件22还包括用于控制第一动力缸222的工作压力的第一压力控制阀，该刀杆压紧件24还包括用于控制第二动力缸242的工作压力的第二压力控制阀，可以通过调节对应的控制阀，使测试过程中，每把被测超声刀的压紧力均保持一致，有利于提高测试参数的精确性。

在一些实施例中，结合参见图2至图5、图9至图12，刀身定位座21的表面设置有与超声刀的手柄a轮廓匹配的凹陷区211，压紧件用于将超声刀的手柄a压紧在凹陷区211内，设置该凹陷区211有利于更可靠的将超声刀压紧在刀身定位座21上。

在一些实施例中，该刀身压紧件22设置在刀身定位座21上，在实际实施过程中，该刀身压紧件22也可以设置在测试平台1上，只要能够将超声刀压紧在刀身定位座21上即可。

在一些实施例中，所述第一动力缸222为集成旋转和升降动作的复合缸。该第一动力缸222可以为气缸或油缸。例如，该第一动力缸222可以是型号为ackl32×90转角油缸。测试时，当该第一动力缸222带动刀身压头221远离凹陷区211后，还可以带动该刀身压头221转动，使测试前或测试完成后，能够刀身压头221能够让开，从而可以直接向上取出或向下置入超声刀的刀身，操作更便捷。

在一些实施例中，刀杆定位座23上也设置有刀杆定位槽231。

在一些实施例中，刀身压紧件22还包括悬臂件223，第一动力缸222安装在刀身定位座21或测试平台1上，悬臂件安装在第一动力缸222上并随第一动力缸222动作，刀身压头221安装在所述悬臂件223上。

在一些实施例中，所述第二动力缸242与所述刀杆压头241之间设置有连杆机构，所述第二动力缸242为伸缩缸，连杆机构包括第一连杆243和第二连杆244，第一连杆243铰接在所述第二动力缸242的伸缩杆上；第二连杆244铰接在所述第二动力缸242的缸体上；其中，所述刀杆压头241设置在所述第一连杆243上，所述第二连杆244铰接在所述第一连杆243的中间部位，使所述第二动力缸242的伸缩杆伸出时，所述刀杆压头241靠近所述刀杆定位座23，所述第二动力缸242的伸缩杆收回时，所述刀杆压头241远离所述刀杆定位座23。这种设置连杆机构传递动力的方式，能够使刀杆压头241在远离刀杆定位座23时，不仅具有上升位移，还具有侧向位移，使非测试状态下，刀杆定位座23上方无遮挡，便于测试时直接将超声刀刀杆下放置入该刀杆定位槽231内。

在实际实施过程中，该刀身压紧件也可以采用上述各实施例之外的其他结构，只要能够将超声刀压紧在刀身定位座上即可，刀杆压紧件也可以采用其他结构，只要能够将超声刀刀杆压紧在刀杆定位座上即可。

在一些实施例中，参见图2至图5、图9至图12，刀身定位座21与测试平台1之间设置有供刀身定位座21沿测试平台1滑动的滑动结构，刀身定位座21通过滑动靠近或远离扳机动作组件3刀身定位座刀身定位座。测试前，刀身定位座超声刀安装在刀身定位座21上后，移动刀身定位座21，使超声刀随刀身定位座21移动，直至钳口d位置与负载模拟组件4的位置对应后再进行测试刀身定位座。

在一些实施例中，参见图2至图4，该滑动结构包括设置在定位座21上的滑块(图未示)及设置在测试平台1上的滑槽11，滑块位于滑槽11内，定位座21与测试平台之间设置有锁紧结构，利用该锁紧结构将定位座21锁紧在测试平台1上。该锁紧结构(图未示)为螺栓或快速夹钳。在另一些实施例中，参见图9至图12，该滑动结构5可以为线轨或硬轨，直接配设控制模块控制各定位座在对应线轨和硬轨上的行程位置，能够使负载模拟组件产生的辅助作用在各超声刀上钳口d上的位置保持一致。

在一些实施例中，参见图9至图10，刀杆定位座23与测试平台1之间也设置有滑动结构5，使刀杆定位座23可沿测试平台1滑动，能够将刀杆定位座23调节至合适位置支撑刀杆。

在一些实施例中，参见图9、图10，定位组件包括两组刀杆定位组件220和一组刀身定位组件210，各刀杆定位组件220沿刀杆的轴向布置，其中，一组刀杆定位组件220固定设置在测试平台1上，该组刀杆定位组件220用于定位刀杆的端部，另一组刀杆定位组件220可滑动的设置在所述测试平台1上，测试时，可以通过固定设置在测试平台1上的刀杆定位组件220先确定刀杆的端部位置，再调节刀身和其余刀杆的位置，有利于统一测试时刀杆端部的压紧力，且能够适用于不同尺寸的超声刀定位装置。在实际实施过程中，该超声刀定位组件可以包括两组以上的刀杆定位组件220，可以有多组刀杆定位组件220固定设置在测试平台1上，也可以由多组定位组件可滑动的设置在测试平台1上。

在一些实施例中，参见图3、图4、图5，扳机动作组件3包括设置在测试平台1上的安装座31、安装在安装座31上的伸缩件32及随伸缩件32移动的触发件33，触发件33设置在伸缩件32上，伸缩件32的伸缩方向与超声刀的扳机b动作方向一致，使触发件33在伸缩在的带动下抵靠在扳机b上，完成超声刀钳口d的闭合。

在一些实施例中，该伸缩件32为气缸，在实际实施过程中，伸缩件32也可以是油缸、电动推杆等，只要能够实现伸缩即可。

在一些实施例中，扳机b方向平行于测试平台1的表面，也就是伸缩件32的伸缩方向也平行于测试平台1的表面，在实际实施过程中，扳机b方向不限于此。

在一些实施例中，参见图3至图5，负载模拟组件4包括承载带41及张紧安装结构，该承载带41用于承载超声刀刀头的钳口d夹持和承受击发的超声波，张紧安装结构用于张紧承载带41并将所述承载带41安装在钳口d内。

在一些实施例中，参见图3至图5，张紧安装结构包括主动轮42、从动轮43及驱动件44，承载带41张紧在主动轮42和从动轮43之间，驱动件44用于驱动主动轮42转动，在实际实施过程中，该驱动件44可以为步进电机，可以通过设定该步进电机，使扳机b触发钳口d闭合时，承载带41处于静止状态，而击发完成后，再驱动主动轮42转动。

在一些实施例中，参见图2至图5，测试平台1上设置有凹槽12，从动轮43和主动轮42的中心均高于测试平台1，从动轮43和主动轮42均部分装入所述凹槽12内。一方面，设置该凹槽12有利于降低张紧安装结构的重心，有利于结构的稳定性，另一方面，该凹槽12还能收集张紧安装结构上的润滑油，有利于保持测试平台的清洁。

在一些实施例中，参见图6，负载模拟组件4还包括用于限制承载带41距离测试平台1的高度位置的高度位置调节结构。参见图7，该位置调节结构可以为弯折件，其包括固定在测试平台1上的固定部451及用于限制承载带41高度位置的高度限位部452。

在一些实施例中，测试平台1上设置有多处工位，每处工位对应设置一组扳机动作组件3，能够同时对多把超声刀上的刀头进行分别测试，例如，图3至图4中，设置有四处测试工位，就能同时完成对四把超声刀的刀头进行测试，当然，在实际实施过程中，也可以仅设置一处工位。

在一些实施例中，各处测试工位共用同一组定位组件和同一组负载模拟组件4，在实际实施过程中，也可以每处测试工位对应一组定位组件，各处测试工位共用一组负载模拟组件，也能够实现负载的统一。

本实用新型还提供一种超声刀刀头测试系统，参见图8，包括：

上述任意一种超声刀刀头寿命测试装置；

总控制模块，其用于控制所述扳机动作组件的动作和超声刀的击发；及

上位机，其用于通过所述总控制模块其设定试验条件；

其中，所述上位机与所述总控制模块连接，所述总控制模块分别与所述超声刀的主机和扳机动作组件连接。

该超声刀刀头测试系统，不仅可以控制扳机动作还可以控制超声刀的击发，更有利于统一测试条件，提高测试结果的可靠性。在实际实施过程中，如果负载模拟组件中有执行元件(如：电机)，则还可以通过该超声刀测试系统控制负载模拟组件中的执行元件的动作。

在一些实施例中，参见图8，扳机动作组件3中的动力元件(如气缸)和负载模拟组件4中的动力元件(如步进电机)均可以通过控制系统控制启停及启停间隔时间。例如，该控制系统中可以包括电机驱动器、电磁阀、继电器模块、总控制模块及上位机，该上位机和与总控制模块连接，总控制模块、电机驱动器、电机依次连接，总控制模块、继电器模块、电池阀及气缸依次连接，上位机按界面设置参数控制总控制模块，总控制模块输出电平控制继电器模块和电机驱动器。继电器模块驱动电磁阀控制气缸推动夹具模拟刀头c扳机b的触发，继电器也可以通过模拟脚踏开关接口模拟脚踏开关信号控制超声刀的主机进行输出；电机驱动器输出电机驱动信号，控制步进电机运动带动模拟负载的运动。在实际实施过程中，该总控制模块可以采用usb5935数据采集卡。这种设置方式，可以通过上位机设置击发时间、试验次数、负载模拟组件4的运动方式，更有利于统一试验条件。

在本实用新型描述中，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。

本实用新型的描述中，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或组的存在或添加。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。