一种手轮旋转机构及电子内窥镜弯曲部疲劳测试装置的制作方法

1.本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种电子手轮旋转机构及内窥镜弯曲部疲劳测试装置。


背景技术：

2.如图1至图2所示，现有的电子内窥镜一般包括电子内窥镜操作部601和头端弯曲部603，电子内窥镜操作部601上设置有上下手轮604和左右手轮605，上下手轮604和左右手轮605通过内部钢丝牵引头端弯曲部603，实现对头端弯曲部603的方向控制。具体的使用时，需要医生通过转动上下手轮604或者左右手轮605，进而控制头端弯曲部603分别向上、下、左、右各个方向弯曲，实现对患者肠胃腔体的多角度观察，以便医生诊断。故要求电子内窥镜操作部601 对头端弯曲部603的弯曲角度实现精准定位，让医生能够清晰准确的观察患者肠胃腔体的实时图像。
3.在现有电子内窥镜装配工艺过程中，由于钢丝在进行装配前，均未进行钢丝弯曲测试，故钢丝拉伸状态不稳定。基于此，电子内窥镜装配工艺具体包括如下步骤：1)装配连接好操作部手轮；2)进行钢丝弯曲疲劳测试；3)调节钢丝与手轮连接后的弯曲角度。其中，步骤2)中的弯曲疲劳测试采用人工测试，即在步骤1)完成后，由人工转动手轮进行周期性弯曲疲劳测试，一个测试周期的转动方向包括上、下、左、右、上左右、下左右等六个方位，整个测试过程劳动强度大，测试效率低，且人工测试还不能保证每个测试周期都能够使头端弯曲部按照规定的弯曲角度进行测试。
4.因此本领域技术人员致力于开发一种能够提高电子内窥镜弯曲疲劳测试效率的疲劳测试装置。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高测试效率的电子内窥镜弯曲部疲劳测试装置。该装置不但能够满足弯曲疲劳测试要求，而且能够满足电子内窥镜操作部对弯曲部的弯曲角度高精度的定位要求。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种手轮旋转机构，包括上下手轮电机模组和左右手轮电机模组；
7.所述上下手轮电机模组包括上下手轮固定件；所述上下手轮固定件通过第一传动组件与第一驱动机构连接；
8.所述左右手轮电机模组包括左右手轮固定件，所述左右手轮固定件通过第二传动组件与第二驱动机构连接。
9.通过两个模组独立控制上下手轮固定件和左右手轮固定件，以保证电子内窥镜的上下手轮和左右手轮能够独立转动。
10.为了使得电子内窥镜的上下手轮和左右手轮能够一次性安装在手轮旋转机构上，所述上下手轮固定件通过上下手轮回转主轴与第一传动组件连接；
11.所述左右手轮固定件通过左右手轮回转主轴与第二传动组件连接；
12.所述上下手轮固定件套设在左右手轮固定件外，所述上下手轮回转主轴套设在左右手轮回转主轴外。
13.为了保证上下手轮和左右手轮的独立转动，所述上下手轮固定件设置在上下手轮回转主轴上端；所述上下手轮回转主轴下端通过第一传动组件与第一驱动机构连接；
14.所述上下手轮固定件设置在上下手轮回转主轴上端；所述上下手轮回转主轴下端通过第一传动组件与第一驱动机构连接。
15.为了保证为上下手轮回转主轴提供稳定的旋转动力，所述第一传动组件包括通过齿轮同步带连接的第一同步轮和第二同步轮，所述第二同步轮与上下手轮回转主轴的下端连接；所述第一同步轮设置在第一驱动机构的动力输出端。
16.为了给左右手轮回转主轴提供稳定的旋转动力，同时规避与第一传动组件发生位置干涉，所述第二传动组件包括互相啮合的第一螺旋齿轮和第二螺旋齿轮，所述第一螺旋齿轮设置在左右手轮回转主轴的下端部，所述第二螺旋齿轮设置在第二驱动机构的动力输出端。
17.为了在上下手轮电机模组和左右手轮电机模组独立运行的情况下，还能缩小本装置的体积，所述手轮旋转机构还包括安装机架；所述安装机架上设有两块互相平行的第一轴承安装板和第二轴承安装板；
18.所述上下手轮固定件和左右手轮固定件均设于第一轴承安装板的上表面；
19.所述上下手轮回转主轴下端固定在所述第二轴承安装板上，所述左右手轮回转主轴贯穿第二轴承安装板向下延伸；
20.所述第一传动组件横向设置在第二轴承安装板上表面；所述第二传动组件竖直设置在第二轴承安装板下方。
21.为了保证左右手轮电机模组结构的稳定性和传动的稳定性，该机构的安装机架上设有两块互相平行的第一轴承安装板和第二轴承安装板；所述第二轴承安装板右侧端部下方设有互相平行的第三轴承安装板和第四轴承安装板；所处第三轴承安装板和第四轴承安装板的后方设有驱动机构支撑板，所述驱动机构支撑板的前侧面上安装有驱动机构安装座。
22.为了增加整个手轮旋转机构结构的稳定性，同时为左右手轮电机模组提供足够的安装空间，该机构还包括安装机架；所述安装机架上设有两块互相平行的第一轴承安装板和第二轴承安装板；所述安装机架包括手轮旋转机构安装底板，所述手轮旋转机构安装底板上竖直设有手轮旋转机构支撑板，所述第一轴承安装板和第二轴承安装板分别平行设置与所述手轮旋转机构支撑板的上部。
23.为了让上下手轮电机模组和左右手轮电机模组能够自动归零，实现自动重复测试，该机构还包括安装机架；所述安装机架上设有两块互相平行的第一轴承安装板和第二轴承安装板；所述第二轴承安装板右侧端部下方设有互相平行的第三轴承安装板和第四轴承安装板；
24.所述第一轴承安装板的下表面设有上下手轮电机零点开关，所述上下手轮回转主轴的外表面对应所述上下手轮电机零点开关设有第一回零装置；
25.所述第四轴承安装板的上表面设有左右手轮电机零点开关，所述左右手轮回转主
轴外表面对应所述左右手轮电机零点开关设有第二回零装置。
26.一种电子内窥镜弯曲部疲劳测试装置，包含了上述的手轮旋转机构。
27.本发明通过机械化的设计，通过控制第一驱动机构和第二驱动机构，转动的圈数，实现了机器自动进行弯曲疲劳测试，降低了电子内窥镜操作部弯曲疲劳测试人工作业劳动强度，提高了生产测试效率，通过自动测试系统保证疲劳测试过程中弯曲角度的精准性，进而保证了测试后的镜体内部钢丝拉伸力处于稳定状态，从而满足了电子内窥镜操作部高精度控制和定位弯曲部的弯曲角度的要求。
附图说明
28.图1是本发明的爆炸结构示意图；
29.图2是图1组装后的立体结构示意图；
30.图3是图1中外壳组件的爆炸结构示意图；
31.图4是图1中手轮旋转机构的立体结构示意图；
32.图5是图4中上下手轮电机模组的立体结构示意图；
33.图6是图4中左右手轮电机模组的立体结构示意图；
34.图7是图4的剖视结构示意图；
35.图8是图4中上下手轮固定槽和左右手轮固定槽处的俯视结构示意图；
36.图9是图1中操作部压紧机构的立体结构示意图；
37.图10是本发明的使用状态参考图；
38.图11是现有技术中电子内窥镜的主视图；
39.图12是图11的俯视结构示意图。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.实施例1
42.如图1至图2所示，一种电子内窥镜弯曲部疲劳测试装置，包括手轮旋转机构200和操作部压紧机构300，手轮旋转机构200和操作部压紧机构300的对侧设有插入部支撑块500；
43.手轮旋转机构200上端设有能够分别转动的上下手轮固定槽2307a和左右手轮固定槽2408a；
44.操作部压紧机构300上设有操作部安装固定槽307a；
45.插入部支撑块500上开设有插入部安装凹槽501。
46.如图4至图8所示，手轮旋转机构200包括上下手轮电机模组2300和左右手轮电机模组2400，以及用于固定上下手轮电机模组2300和左右手轮电机模组 2400的安装机架，通过三者的位置配合，在不影响上下手轮电机模组2300和左右手轮电机模组2400独立传动的
情况下，还有效的缩小了手轮旋转机构200的体积，实现了结构的精简化。
47.具体的，上下手轮电机模组2300包括上下手轮固定件2307，上下手轮固定件2307上端开设有上下手轮固定槽2307a，上下手轮固定槽2307a的形状与电子内窥镜的上下手轮的形状相匹配，便于安装上下手轮；上下手轮固定件2307 设置在上下手轮回转主轴2306上端，上下手轮回转主轴2306下端通过第一传动组件与第一驱动机构连接；本实施例中的第一驱动机构即第一伺服电机2301。
48.具体的，为了保证传动的稳定性，以及避免与第二传动组件和第二驱动机构发生位置干涉，达到缩小手轮旋转机构体积的效果，第一传动组件包括通过齿轮同步带2303连接的第一同步轮2302和第二同步轮2304，第二同步轮2304 与上下手轮回转主轴2306的下端连接；第一同步轮2302设置在第一驱动机构的动力输出端。为了保护第一轴承安装板205和上下手轮回转主轴2306，防止其过劳磨损，上下手轮回转主轴2306与第一轴承安装板206接触部位外套设有第一滚珠轴承2305，同理，在上下手轮回转主轴2306的下端，与第二承安装板 205接触部位外也套设有第二滚珠轴承2309。
49.左右手轮电机模组2400包括左右手轮固定件2408，左右手轮固定件2408 上开设有左右手轮固定槽2408a，左右手轮固定槽2408a的形状与电子内窥镜左右手轮的外形相适配，便于通过第二驱动机构带动待测试电子内窥镜的左右手轮转动，左右手轮固定件2408设置在左右手轮回转主轴2404的上端部；左右手轮回转主轴2404的下端部通过第二传动组件与第二驱动机构连接；本实施例中的第二驱动机构的为第二伺服电机2401。
50.具体的，第二传动组件包括互相啮合的第一螺旋齿轮2402和第二螺旋齿轮 2403，第一螺旋齿轮2402设置在左右手轮回转主轴2404的下端部，第二螺旋齿轮2403设置在第二驱动机构的动力输出端。
51.且，为了减小检测机构的体积，以及保证测试过程能够一次性完成，上下手轮固定件2307套设在左右手轮固定件2408外，上下手轮回转主轴2306套设在左右手轮回转主轴2404外，使本装置手轮旋转机构200能够与电子内窥镜的左右手轮和上下手轮同时配合，一次性完成测试，无需移动电子内窥镜，有效提供了测试效率和测试的便利性。
52.更进一步的，手轮旋转机构200还包括安装机架，安装机架包括手轮旋转机构安装底板201，手轮旋转机构安装底板201上竖直设有手轮旋转机构支撑板 202，手轮旋转机构支撑板202的上端设置有两块互相平行的第一轴承安装板206 和第二轴承安装板205，更为优选的，为了增加安装机架的结构强度，分别在手轮旋转机构安装底板201与手轮旋转机构支撑板202之间设置了三角状的第三加强板203，在手轮旋转机构支撑板202和第一轴承安装板206之间设置了三角状的第四加强板204；第二轴承安装板205右端部的下方设有互相平行的第三轴承安装板208和第四轴承安装板209；所处第三轴承安装板208和第四轴承安装板209的后方设有驱动机构支撑板207，驱动机构支撑板207的前侧面上安装有驱动机构安装座212；
53.上下手轮固定件2307和左右手轮固定件2408均设置在第一轴承安装板206 的上表面；
54.上下手轮回转主轴2306下端固定在第二轴承安装板205上表面上，第一传动组件设置在第二轴承安装板205上；第一驱动机构固定在第二轴承安装板205 下表面；
55.左右手轮回转主轴2404贯穿第二轴承安装板205、第三轴承安装板208和第四轴承
安装板209，更为优选的，为了保护左右手轮回转主轴2404、第三轴承安装板208和第四轴承安装板209，防止其过劳磨损，并减小摩擦，保证传动，分别在左右手轮回转主轴2404与第三轴承安装板208接触的部位外套设了第三滚珠轴承2405，在左右手轮回转主轴2404与第四轴承安装板209接触的部位外套设了第三滚珠轴承2407；左右手轮回转主轴2404的末端设有第一螺旋齿轮 2402；第二驱动机构固定在驱动机构安装座212上，第二驱动机构的动力输出端上设有第二螺旋齿轮2403；第一螺旋齿轮2402和第二螺旋齿轮2403啮合。
56.通过第一轴承安装板206和第二轴承安装板205作为主要的承载件，将上下手轮电机模组2300的动力驱动件，通过第一传动组件转移至第二轴承安装板 205的左下方，同时保证左右手轮电机模组2400的传动过程始终在竖直方向，保证的上下手轮电机模组2300和左右手轮电机模组2400动力输出位置的一致性，又保证了上下手轮电机模组2300和左右手轮电机模组2400的独立传动，且通过承载板的设计，有效缩小了手轮旋转机构200的体积。
57.第一轴承安装板206的下表面设有上下手轮电机零点开关210，上下手轮回转主轴2306的外表面对应上下手轮电机零点开关210设有第一回零装置2308；当第一回零装置2308转动至上下手轮电机零点开关210时，对应的上下手轮驱动机构将自动归零，实现自动多次循环检测。
58.第四轴承安装板209的上表面设有左右手轮电机零点开关211，左右手轮回转主轴2404外表面对应左右手轮电机零点开关211设有第二回零装置2406。当第二回零装置2406转动至左右手轮电机零点开关211时，对应的左右手轮驱动机构将自动归零，实现自动多次循环检测。
59.如图9至图10所示，为了能够固定电子内窥镜的操作部，方便进行弯曲疲劳测试。操作部压紧机构300包括压紧机构安装底板301，压紧机构安装底板 301上设有竖直的压紧机构支撑板303，压紧机构支撑板303的一侧面上设有横向的安装板306，安装板306上设置有操作部固定块307，操作部固定块307上开设有操作部安装固定槽307a。
60.更为优选的，为了增加机构的稳定性，安装底板301和压紧机构支撑板303 之间设有第一加强板302。为了便于将操作部固定块307从操作部压紧机构300 上拆卸更换，安装板306通过连接板304固定在压紧机构支撑板303上，同时，为了保证安装板306的承重性，连接板304和安装板306之间设置有第二加强板305。
61.操作部固定块307的正上方设有压紧结构308，压紧结构308通过第一连接块309固定在压紧机构支撑板303的上端；
62.进一步，为了固定电子内窥镜的位置，避免测试过程中电子内窥镜发生位移，影响测试结果，压紧结构308包括压紧块310，压紧块310通过连杆与夹臂 311固定连接，夹臂311转动连接在连杆上，连杆连接在一对支架312上，支架 312固定在第一连接块309上，使用时，将电子内窥镜的操作部放在操作部安装固定槽307a内，然后操作夹臂311带动压紧块310，压紧电子内窥镜操作部。
63.为了提高整个装置的结构稳定性，同时保护手轮旋转机构的内部结构，手轮旋转机构200和操作部压紧机构300均设置在外壳组件100上，外壳组件100 的对侧设有插入部支撑块500；
64.外壳组件100上还设有控制系统安装位，便于安装控制系统400，控制和操作驱动机构。
65.具体的，外壳组件100包括大底板101，大底板101上设由外壳102，手轮旋转机构200底部设于外壳102的内部，且上下手轮固定槽2307a和左右手轮固定槽2408a均穿过外壳102的上表面；
66.操作部压紧机构300设置在外壳102的上表面。
67.将驱动机构部分的设置在外壳102内，仅将需要与电子内窥镜接触的上下手轮固定槽2307a和左右手轮固定槽2408a设置在外壳102的上表面，有利于提高测试人员使用装置的安全性。
68.更为优选的，大底板101的底部设有脚垫104，便于外壳组件进行固定和移动；另外，还可在大底板的一对边上分别设置搬运把手103，便于操作人员根据实际场地需求移动外壳组件。
69.如图10所示，使用时，先将电子内窥镜的上下手轮604和左右手轮605放置在本装置的上下手轮固定槽2307a和左右手轮固定槽2408a内，然后依次将电子内窥镜的操作部601和镜体插入部602依次放置在操作部压紧机构300的操作部安装固定槽307a内和插入部支撑块500的插入部安装凹槽501内，使得电子内窥镜的头端弯曲部603穿过插入部支撑块500，从插入部支撑块500的一侧漏出，然后操作夹臂311使压紧块310向下压紧操作部，待电子内窥镜固定完成后，在通过系统控制第一驱动机构和第二驱动机构转动，通过控制第一驱动机构和第二驱动机构转动的速度、角度和圈数来保证疲劳测试过程中弯曲角度测试的精度；同时设置了零点开关，使得设第一驱动机构和第二驱动机构能够自动找零点，实现了多圈数的自动检测，本装置不单实现了自动化高效率的检测，而且还能够精准的对多个弯曲角度进行高精度测试。
70.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。