CN101559261B - 一种超声波减脂塑形机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超声波减脂塑形机，所述的超声波减脂塑形机包括治疗头、波源承载装置、机械臂、治疗床、垂直运动机构、触摸屏和控制电路，所述的触摸屏上有可供选择操作的菜单，所述的治疗头卡接于所述的波源承载装置中，作为一个整体固定连接于所述的机械臂上，所述的机械臂与所述的垂直运动机构固定连接，所述的垂直运动机构与所述的治疗床底座固定连接。本发明一种超声波减脂塑形机提供了一种操作简便、省力，便于对治疗头进行拆装，机械臂可以自由升降，治疗速度快，超声波频率在1～3MHz，具备高强度、窄脉冲、低占空比的超声波发射模式的超声波减脂塑形机。

Description

一种超声波减脂塑形机
技术领域
本发明涉及一种减脂塑形机，特别是涉及一种超声波减脂塑形机。 
背景技术
近年来，国际上出现了一种新型超声波减肥技术：通过手持式超声换能器在患者体外连续发射频率500kHz左右的聚焦超声波，超声波透过皮肤到达皮下脂肪层，通过超声波引起的热效应、高声压等物理效应破坏脂肪细胞结构，使其中所含脂肪游离出来；游离脂肪经过一段时间即通过人体自身代谢功能被吸收，从而达到减肥塑身的效果。上述手持式超声换能器操作繁琐、费力，并不便于对治疗头进行拆装，从而使治疗速度受到制约。 
发明内容
本发明一种超声波减脂塑形机旨在提供一种操作简便、省力，便于对治疗头进行拆装，机械臂可以自由升降，治疗速度快，超声波频率在1～3MHz，具备高强度、窄脉冲、低占空比的超声波发射模式的超声波减脂塑形机。 
本发明一种超声波减脂塑形机的技术方案如下： 
本发明一种超声波减脂塑形机包括治疗头、波源承载装置、机械臂、治疗床、垂直运动机构、触摸屏和控制电路，所述的触摸屏上有可供选择操作的菜单，所述的治疗头卡接于所述的波源承载装置中，作为一个整体螺纹紧固连接于所述的机械臂上，所述的机械臂与所述的垂直运动机构固定连接，所述的垂直运动机构与所述的治疗床底座固定连接。 
所述的治疗头主体部分内部核心构造为一个球面自聚焦式超声波换能器，超声波通过聚焦陶瓷片将能量汇聚在一个焦点上，所述的治疗头的内部结构还包括超声波传导介质容纳结构和冷却水循环系统；所述的治疗头主体部分外部构造包括治疗头手柄和适配器，所述的治疗头手柄可以用于手持或机持，以便于适应治疗头的手动和自动两种治疗模式下使用。 
所述的机械臂包括手柄、治疗头固定座、平行四边形连杆、锁柄机构、旋转轴、气弹簧和连接件。所述的手柄为杆状结构，分别位于治疗头固定座的两侧，并和所述的治疗头固定座活动连接；所述的治疗头固定座为机械臂和波源承载装置的连接件，它一侧和平行四边形 连杆固定连接，另一侧和波源承载装置固定连接；所述的平行四边形连杆有两组，通过一个梯形连接件连接在一起，一组平行四边形连杆的一端和所述的梯形连接件之间通过旋转轴活动连接，另一端通过旋转轴和治疗头固定座活动连接，另一组平行四边形连杆的一端通过旋转轴和所述的梯形连接件活动连接，另一端通过旋转轴和一个三角形连接件活动连接，并且平行四边形连杆可以绕旋转轴自由转动；所述的气弹簧有两根，其中一根气弹簧一端通过旋转轴和所述的梯形连接件连接，另一端上连接有锁柄机构，并固定连接于平行四边形连杆上，所述的锁柄机构通过钢丝和手柄相连，另一根气弹簧一端连接有锁柄机构并和所述的平行四边形连杆固定连接，另一端通过旋转轴和所述的三角形连接件连接。分别旋转所述的手柄可以控制机械臂使其围绕旋转轴旋转，使手柄带动锁柄机构，压住气弹簧的制动机构，所述的气弹簧被解除锁紧状态而自由活动，最终使机械臂的组合位置达到治疗所需的位置，并且，可以通过松开手柄，使气弹簧锁紧而使其位置自锁；所述的治疗头固定座用于固定所述的治疗头；由于所述的机械臂具有平行四边形连杆，并且，固定在垂直运动机构上的机械臂支座平行于地面，因此保证了所述的治疗头与地面垂直。 
所述的治疗床包括治疗床床面和治疗床底座。所述的治疗床床面主体框架由方形钢管焊接而成，沿所述的治疗床床面长度方向和宽度方向分别设置了两组导轨-滑块机构及位移驱动机构，每组导轨-滑块机构的两根导轨相互平行，所述的两组导轨-滑块机构叠放且方向正交，所述的治疗床底座是由钢管焊接而成的支撑结构，可以用来支撑治疗床床面，并且，所述的治疗床床面和所述的治疗床底座之间安装有用于控制本发明一种超声波减脂塑形机的控制电路。所述的导轨-滑块机构利用位移驱动机构使得所述的治疗床床面可以分别沿长度方向和宽度方向相对独立地运动。所述的位移驱动机构是电机。 
所述的垂直运动机构包括电机、光杠、锁紧装置和机械臂支座。所述的光杠是表面光洁度很高的杆状结构，所述的锁紧装置中心留有可供所述的光杠套接的孔，所述的机械臂支座是平行于地面的平台，所述的光杠与所述的锁紧装置套接在一起并且固定连接，所述的垂直运动机构与所述的锁紧装置锁紧固定连接，所述的垂直运动机构利用光杠、锁紧装置与所述的支撑结构固定连接；所述的机械臂支座和所述的机械臂的三角形连接件固定连接；所述的垂直运动机构内部有具有升降作用的丝杠，在电机的作用下所述的垂直运动机构可以做升降运动。 
所述的控制电路包括治疗头控制电路、治疗床床面控制电路和触摸屏控制电路。 
其中，所述的治疗头控制电路包含如下模块： 
信号发生模块：包括芯片AD9834及其外围电路； 
信号转换模块：包括芯片MAX913及其外围电路； 
后极干扰削弱模块：包括芯片74HC04及其外围电路； 
信号控制模块：包括芯片SN74HC74及其外围电路； 
信号延迟模块：包括芯片DS1013及其外围电路； 
信号运算模块：包括芯片74HC08及其外围电路； 
信号放大、输送模块：包括芯片IXDD414及其外围电路。 
本发明一种超声波减脂塑形机的有益效果在于： 
本发明一种超声波减脂塑形机的治疗头由于引入了所述的波源承载装置，使得治疗头可以适应治疗者的不同部位，使操作者操作简便、省力，并且便于对治疗头进行拆装； 
本发明一种超声波减脂塑形机由于存在垂直运动机构，可以在电机驱动机构的作用下自由升降； 
本发明一种超声波减脂塑形机的治疗床可以分别沿床面长度方向和宽度方向相对独立地运动，从而提高治疗速度。 
本发明一种超声波减脂塑形机的治疗头控制电路可以使超声波工作频率提高到1～3MHz，而对人体深部组织影响明显小于频率为500kHz超声波。换言之，1～3MHz的超声波用于减脂治疗时，其治疗效果明显改善。 
本发明一种超声波减脂塑形机的治疗头控制电路可以产生高强度的超声波，同时，所述的超声波的发射模式为窄脉冲、低占空比，高强度超声波产生的高声压增强了对脂肪细胞结构的破坏作用，窄脉冲、低占空比的发射模式减弱了超声波引起的组织温升，强化了超声波破坏的“选择性”，有利于减轻治疗副作用和提高治疗效率。 
附图说明
图1是本发明一种超声波减脂塑形机整机外观结构示意图； 
图2是本发明一种超声波减脂塑形机整机内部结构示意图； 
图3是本发明一种超声波减脂塑形机治疗头外形结构示意图； 
图4是本发明一种超声波减脂塑形机治疗头剖视图； 
图5是本发明一种超声波减脂塑形机治疗头与波源承载装置连接后的结构示意图； 
图6是本发明一种超声波减脂塑形机治疗头卡接在波源承载装置中作为整体，与机械臂连接后的结构示意图； 
图7是本发明一种超声波减脂塑形机机械臂各组件相对位置结构示意图； 
图8是本发明一种超声波减脂塑形机治疗床内部结构示意图； 
图9是本发明一种超声波减脂塑形机治疗床的导轨-滑块结构示意图； 
图10是本发明一种超声波减脂塑形机的垂直运动机构外部结构示意图； 
图11是本发明一种超声波减脂塑形机的垂直运动机构部分剖视图； 
图12是本发明一种超声波减脂塑形机的垂直运动机构与治疗床底座支撑结构固定连接结构示意图； 
图13是本发明一种超声波减脂塑形机治疗头控制电路原理图； 
1、治疗头，2、机械臂，3、治疗床床面，4、垂直运动机构，5、治疗床底座，6、触摸屏，7、控制电路，8、治疗头手柄，9、适配器，10、球面自聚焦式超声波换能器，11、超声波传导介质容纳结构，12、冷却水循环系统，13、聚焦陶瓷片，14、波源承载装置，15、手柄，16、治疗头固定座，17、气弹簧，18、平行四边形连杆，19、锁柄机构，20、旋转轴，21、导轨，22、滑块，23、电机，24、光杠，25、锁紧装置，26、机械臂支座，27、具有升降作用的丝杠。 
具体实施方式
参见附图1，本发明一种超声波减脂塑形机包括治疗头1、机械臂2、治疗床床面3、垂直运动机构4、治疗床底座5、触摸屏6、控制电路7和波源承载装置14，所述的触摸屏6上有可供选择操作的菜单，所述的治疗头1卡接于所述的波源承载装置14中，作为一个整体固定连接于所述的机械臂2上，所述的机械臂2与所述的垂直运动机构4固定连接，所述的垂直运动机构4与所述的治疗床底座5固定连接。 
参见附图3和附图4，所述的治疗头1主体部分内部核心构造为一个球面自聚焦式超声波换能器10，超声波通过聚焦陶瓷片13将能量汇聚在一个焦点上，所述的治疗头1的内部结构还包括超声波传导介质容纳结构11和冷却水循环系统12；所述的治疗头1主体部分外部构造包括治疗头手柄8和适配器9，所述的治疗头手柄8可以用于手持或机持，以便于适应治疗头1的手动和自动两种治疗模式下使用。 
参见附图5和附图6，所述的治疗头卡接于波源承载装置14中，做为一个整体固定连接于所述的机械臂2的治疗头固定座16上。 
参见附图6和附图7，所述的机械臂2包括手柄15、治疗头固定座16、平行四边形连杆18锁柄机构19、旋转轴20和气弹簧17。所述的手柄15为杆状结构，分别位于治疗头固定座16的两侧，并和所述的治疗头固定座16活动连接；所述的治疗头固定座16为机械臂2和波源承载装置14的连接件，它一侧和平行四边形连杆18活动链接，另一侧和波源承载装置固定连接；所述的平行四边形连杆18有两组，通过一个梯形连接件连接在一起，一组平行四 边形连杆18的一端和所述的梯形连接件之间通过旋转轴20活动连接，另一端通过旋转轴20和治疗头固定座16活动连接，另一组平行四边形连杆18的一端通过旋转轴20和所述的梯形连接件活动连接，另一端通过旋转轴20和一个三角形连接件活动连接，并且平行四边形连杆18可以绕旋转轴20自由转动；所述的气弹簧17有两根，其中一根气弹簧17一端通过旋转轴20和所述的梯形连接件连接，另一端上连接有锁柄机构19，并固定连接于平行四边形连杆18上，所述的锁柄机构19通过钢丝和手柄15相连，另一根气弹簧17一端连接有锁柄机构19并和所述的平行四边形连杆18固定连接，另一端通过旋转轴20和所述的三角形连接件连接。分别旋转所述的手柄15可以控制机械臂2使其围绕旋转轴20旋转，使手柄15带动锁柄机构19，压住气弹簧17的制动机构，所述的气弹簧17被解除锁紧状态而自由活动，最终使机械臂2的组合位置达到治疗所需的位置，并且，可以通过松开手柄15，使气弹簧17锁紧而使其位置自锁；所述的治疗头固定座16用于固定所述的治疗头；由于所述的机械臂2具有平行四边形连杆18，并且，固定在垂直运动机构4上的机械臂支座26平行于地面，因此保证了所述的治疗头1与地面垂直。 
参见附图8和附图9，所述的治疗床包括治疗床床面3和治疗床底座5。所述的治疗床床面3主体框架由方形钢管焊接而成，沿所述的治疗床床面3长度方向和宽度方向分别设置了两组导轨21-滑块22机构及位移驱动机构，每组导轨21-滑块22机构的两根导轨相互平行，所述的两组导轨21-滑块22机构叠放且方向正交，所述的治疗床底座5是由方形钢管焊接而成的支撑结构，可以用来支撑治疗床，并且，所述的治疗床床面3和所述的治疗床底座5之间安装有用于控制本发明一种超声波减脂塑形机的控制电路7。所述的导轨21-滑块22机构利用位移驱动机构使得所述的治疗床床面3可以分别沿长度方向和宽度方向相对独立地运动。所述的位移驱动机构是电机。 
参见附图10，所述的垂直运动机构4包括电机23、光杠24、锁紧装置25和机械臂支座26。所述的光杠24是表面光洁度很高的杆状结构，所述的锁紧装置25中心留有可供所述的光杠24套接的孔，所述的机械臂支座26是平行于地面的平台，所述的光杠24与所述的锁紧装置25套接在一起并且固定连接，所述的垂直运动机构4与所述的锁紧装置25锁紧固定连接，参见附图12，所述的垂直运动机构4利用光杠24、锁紧装置25与治疗床底座5的支撑结构固定连接；所述的机械臂支座26与所述的机械臂2的三角形连接件固定连接；参见附图11，所述的垂直运动机构4内部有具有升降作用的丝杠27，和机械臂支座26固定连接，在电机23的作用下所述的垂直运动机构4可以做升降运动。 
参见附图13，所述的控制电路7包括治疗头控制电路、治疗床床面控制电路和触摸屏控制电路。 
信号发生模块：包括芯片AD9834及其外围电路；在所述的信号发生模块的控制端输入数据可以使所述的信号发生模块产生高频正弦波信号； 
信号转换模块：包括芯片MAX913及其外围电路；所述的信号转换模块可以将所述的高频正弦波信号转换为高频数字信号； 
后极干扰削弱模块：包括芯片74HC04及其外围电路；所述的后极干扰削弱模块可以利用反相作用削弱以下信号的后极干扰：高频数字信号、PWM信号和高频信号1Q、1Q#； 
信号控制模块：包括芯片SN74HC74及其外围电路；所述的信号控制模块可以将所述的高频数字信号转调节为与PWM信号具有相同占空比的高频数字信号；经过后极干扰削弱模块的反相作用削弱后极干扰后的PWM信号输入到信号控制模块上可以控制2路窄脉冲的宽度，调节高频信号1Q和1Q#的占空比； 
信号延迟模块：包括芯片DS1013及其外围电路；所述的信号延迟模块可以将两次利用后极干扰削弱模块削弱后极干扰后的高频信号1Q和1Q#延迟输出，得到2组相差半个周期的高频信号； 
信号运算模块：包括芯片74HC08及其外围电路；所述的信号运算模块可以将以下信号：①2组相差半个周期的高频信号，②电源正极，③由信号控制模块输出的PWM信号和与PWM信号具有相同占空比的高频数字信号做“与”运算，产生4路信号； 
信号放大、输送模块：包括芯片IXDD414及其外围电路；所述的信号放大、输送模块可以将所述的4路信号放大，经过放大的4路信号可以被信号放大、输送模块输送到超声发射部分。 
使用本发明一种超声波减脂塑形机时，根据触摸屏6上的提示菜单选择操作。 

Claims (6)

1.一种超声波减脂塑形机，其特征在于：
所述的超声波减脂塑形机包括治疗头、波源承载装置、机械臂、治疗床、垂直运动机构、触摸屏和控制电路；
所述的触摸屏上有可供选择操作的菜单；
所述机械臂包括治疗头固定座，所述的治疗头卡接于所述的波源承载装置中，作为一个整体固定连接于所述的机械臂的治疗头固定座上；
所述垂直运动机构包括机械臂支座，所述的机械臂支座是平行于地面的平台，用于使所述的机械臂与所述的垂直运动机构固定连接，所述的垂直运动机构内部有具有升降作用的丝杠，和所述的机械臂支座固定连接，在电机的作用下所述的垂直运动机构做升降运动；
所述治疗床包括治疗床床面和治疗床底座，所述的垂直运动机构与所述的治疗床底座固定连接，所述治疗床床面主体框架上，沿所述的治疗床床面长度方向和宽度方向分别设置了两组导轨-滑块机构及位移驱动机构，每组导轨-滑块机构的两根导轨相互平行，所述的两组导轨-滑块机构叠放且方向正交，所述治疗床面在位移驱动机构的驱动下，利用两组导轨-滑块机构，沿长度方向和宽度方向相对独立地运动；
所述控制电路包括治疗头控制电路、治疗床床面控制电路和触摸屏控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种超声波减脂塑形机，其特征在于：
所述的治疗头主体部分内部核心构造为一个球面自聚焦式超声波换能器，所述的治疗头的内部结构还包括超声波传导介质容纳结构和冷却水循环系统；
所述的治疗头主体部分外部构造包括治疗头手柄和适配器。
3.根据权利要求1所述的一种超声波减脂塑形机，其特征在于：所述的机械臂还包括手柄、平行四边形连杆、锁柄机构、旋转轴、气弹簧和连接件；
所述的手柄为杆状结构，分别位于治疗头固定座的两侧，并和所述的治疗头固定座活动连接；
所述的平行四边形连杆有两组，通过一个梯形连接件连接在一起，一组平行四边形连杆的一端和所述的梯形连接件之间通过旋转轴连接，另一端通过旋转轴和治疗头固定座活动连接，另一组平行四边形连杆的一端通过旋转轴和所述的梯形连接件活动连接，另一端通过旋转轴和一个三角形连接件活动连接，并且平行四边形连杆可绕旋转轴自由转动；
所述的气弹簧有两根，其中一根气弹簧一端通过旋转轴和所述的梯形连接件连接，另一端上连接有锁柄机构，并固定连接于平行四边形连杆上，所述的锁柄机构通过钢丝和手柄相连，另一根气弹簧一端连接有锁柄机构并和所述的平行四边形连杆活动链接，另一端通过旋 转轴和所述的三角形连接件连接。
4.根据权利要求1所述的一种超声波减脂塑形机，其特征在于：所述的治疗床床面主体框架由方形钢管焊接而成，所述的治疗床底座是由方形钢管焊接而成的支撑结构，所述的治疗床床面和所述的治疗床底座之间安装有用于控制本发明一种超声波减脂塑形机的控制电路，所述的位移驱动机构是电机位移驱动机构。
5.根据权利要求1所述的一种超声波减脂塑形机，其特征在于：所述的垂直运动机构还包括电机、光杠和锁紧装置；所述的光杠是表面光洁度很高的杆状结构，所述的锁紧装置中心留有可供所述的光杠套接的孔，所述的光杠与所述的锁紧装置套接在一起并且固定连接，所述的垂直运动机构与所述的锁紧装置锁紧固定连接，所述的垂直运动机构利用光杠、锁紧装置与所述的治疗床底座固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种超声波减脂塑形机，其特征在于：
所述的治疗头控制电路包含如下模块：
信号发生模块：包括芯片AD9834及其外围电路，在所述的信号发生模块的控制端输入数据使所述的信号发生模块产生高频正弦波信号；
信号转换模块：包括芯片MAX913及其外围电路，所述的信号转换模块将所述的高频正弦波信号转换为高频数字信号；
后极干扰削弱模块：包括芯片74HC04及其外围电路，所述的后极干扰削弱模块利用反相作用削弱以下信号的后极干扰：高频数字信号、PWM信号和高频信号1Q、1Q#；
信号控制模块：包括芯片SN74HC74及其外围电路，所述的信号控制模块将所述的高频数字信号转调节为与PWM信号具有相同占空比的高频数字信号；经过后极干扰削弱模块的反相作用削弱后极干扰后的PWM信号输入到信号控制模块上可控制2路窄脉冲的宽度，调节高频信号1Q和1Q#的占空比；
信号延迟模块：包括芯片DS1013及其外围电路，所述的信号延迟模块将两次利用后极干扰削弱模块削弱后极干扰后的高频信号1Q和1Q#延迟输出，得到2组相差半个周期的高频信号；
信号运算模块：包括芯片74HC08及其外围电路，所述的信号运算模块将以下信号：2组相差半个周期的高频信号、电源正极、由信号控制模块输出的PWM信号和与PWM信号具有相同占空比的高频数字信号做“与”运算，产生4路信号；
信号放大、输送模块：包括芯片IXDD414及其外围电路，所述的信号放大、输送模块将所述的4路信号放大，经过放大的4路信号被信号放大、输送模块输送到超声发射部分。 
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