CN103330544A - 内窥镜弯曲控制机构及内窥镜 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于检测技术领域，提供了一种内窥镜弯曲控制机构，旨在解决现有技术中内窥镜转动角度难以控制以及内窥镜被动牵引线松动导致弯曲方向失效的问题。本发明提供的内窥镜弯曲控制机构包括动力输入组件、定位组件、牵引线以及弯曲组件。本发明还提供了一种内窥镜。本发明的内窥镜弯曲控制机构通过动力输入组件拉动牵引线以控制弯曲组件的转向，易于控制弯曲组件的转向。而且，动力输入组件带动第一滑动块于定位箱内发生位置变化并由电阻传感器测量该位置变化，以精确控制牵引线的拉伸量，从而实现对内窥镜转动角度的精密控制。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域，尤其涉及一种内窥镜弯曲控制机构及内窥镜。
背景技术
目前，内窥镜在医疗领域和工业领域有着广泛应用。在医疗领域，内窥镜用于对胃肠道疾病的检查、胰腺和胆道疾病的检查、腹腔镜检查、呼吸道疾病检查以及泌尿道检查等。在工业领域，内窥镜用于对高温、有毒、核辐射及人眼无法直接观察到的场所的检查和观察，例如，汽轮机、发动机、汽车管道、压力容器和机械零件等，可在不需拆卸或破坏组装及设备停止运行的情况下实现无损可视检测。当内窥镜应用于工业领域时，内窥镜往往需要弯曲、转向才能到达需要检查的地方。
可实现转向控制的内窥镜弯曲控制机构分为电动控制和机械控制两种。电动控制需要使用大功率马达，通过电动控制大功率马达转动实现探头的转动，但是，大功率马达增加了产品成本，同时功耗也大。机械控制分为杆式控制和旋钮式控制两种方式，杆式控制增加了产品的体积空间，可控制范围有限，旋钮式控制操作不方便，转动角度也不易控制。而且，不管是电动控制还是机械控制，在长期使用过程中，被动牵引线会松动并由此将导致内窥镜的弯曲方向失效而无法维修。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内窥镜弯曲控制机构，旨在解决现有技术中内窥镜转动角度难以控制以及内窥镜被动牵引线松动导致弯曲方向失效的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种内窥镜弯曲控制机构，包括提供牵引力的动力输入组件、与所述动力输入组件配合的定位组件、一端与所述动力输入组件连接的牵引线以及连接于所述牵引线另一端的弯曲组件，所述定位组件包括定位箱、与所述动力输入组件固定连接且在所述动力输入组件的带动下相对于所述定位箱发生位置改变的第一滑动块以及连接于所述定位箱内并测量所述第一滑动块位置变化的电阻传感器，根据所述电阻传感器的电阻值控制所述牵引线的拉伸量并控制所述弯曲组件的转动角度。
进一步地，所述内窥镜弯曲控制机构还包括固定所述定位箱的底座，所述底座设有与所述定位箱相对并供所述第一滑动块滑动的滑动孔。
进一步地，所述动力输入组件包括与所述第一滑动块固定配合并相对于所述底座移动的第二滑动块以及一端连接于所述第二滑动块和另一端用于施加所述牵引力的动力输入部。
进一步地，所述内窥镜弯曲控制机构还包括用于将所述牵引线固定于所述第二滑动块上的锁固件。
进一步地，所述内窥镜弯曲控制机构还包括用于发出光信号的零位发送器、用于接收所述零位发送器发出的所述光信号的零位接收器以及固定于所述第二滑动块上并用于供所述光信号穿过的零位导向块，所述零位发送器和所述零位接收器固定于所述底座相对两侧边上且位于同一水平线上。
进一步地，所述零位导向块设有供所述光信号通过的凹槽。
进一步地，所述弯曲组件包括多个由所述牵引线连接的连接环及位于相邻两所述连接环之间的锁定球，所述连接环与所述锁定球通过所述牵引线连接。
进一步地，所述连接环上设有用于供所述牵引线穿过的限位孔，所述连接线穿过所述限位孔连接于所述锁定球上。
本发明实施例的另一目的在于提供一种内窥镜，包括探头以及上述的内窥镜弯曲控制机构，所述探头与所述弯曲组件相连接，所述弯曲控制机构控制所述探头的转动方向。
进一步地，所述内窥镜还包括与所述探头连接的图像处理器，所述探头包括与所述图像处理器连接的传感器，所述传感器把所检测的信号传送至所述图形处理器以对所述信号进行处理。
本发明实施例提供的内窥镜弯曲控制机构通过动力输入组件带动牵引线拉伸并通过牵引线控制弯曲组件的转向，易于控制弯曲组件的转向。而且，动力输入组件带动第一滑动块于定位箱内发生位置变化并由电阻传感器测量该位置变化而产生的电阻值，利用电阻传感器测量电阻值以精确测量牵引线的拉伸量，以实现对弯曲组件的精密控制，从而实现对内窥镜转动角度的精密控制。
附图说明
图1是本发明实施例提供的内窥镜弯曲控制机构的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的定位组件与电阻传感器的连接示意图。
图3是本发明实施例提供的内窥镜的框架结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1和图2，本发明具体实施方式中提供的内窥镜弯曲控制机构1包括提供牵引力的动力输入组件10、与所述动力输入组件10配合的定位组件20、一端与所述动力输入组件10连接的牵引线30以及连接于所述牵引线30另一端的弯曲组件40，所述定位组件20包括定位箱21、与所述动力输入组件10固定连接且在所述动力输入组件10的带动下相对于所述定位箱21发生位置改变的第一滑动块22以及连接于所述定位箱21内并测量所述第一滑动块22位置变化的电阻传感器42，根据所述电阻传感器42的电阻值控制所述牵引线30的拉伸量并控制弯曲组件40的转动角度。本发明的内窥镜弯曲控制机构1通过动力输入组件10拉动牵引线30以控制弯曲组件40的转向，易于控制弯曲组件40的转向，而且该动力输入组件10带动第一滑动块22于定位箱21内发生位置变化并有电阻传感器42测量该位置变化，利用该电阻传感器42精确测量牵引线30的拉伸量，以实现对弯曲组件40的精密控制，从而实现对内窥镜转动角度的精密控制。
请同时参照图1和图2，所述定位组件20还包括安装于所述定位箱21内的电阻片25和电阻触碰片26，第一滑动块22可滑动地位于所述电阻片25上，电阻片25和电阻触碰片26引出突出于定位箱21的连接端27，该电阻传感器42电性连接于所述连接端27。当第一滑动块22在定位箱21内发生位置变化时，即在电阻片25上发生位置变化，由电阻传感器42测量该位置变化以得到电阻值，从而可以准确地定位牵引线30的拉伸量，以实现对内窥镜弯曲关机的转动角度的精密控制。
请参照图1，本发明具体实施方式中提供的内窥镜弯曲控制机构1还包括固定所述定位箱21的底座50，所述底座50设有与所述定位箱21相对并供所述第一滑动块22滑动的滑动孔52。该滑动孔52设于凸设于底座50并与定位箱21相对的侧板上，第一滑动块22沿定位箱21朝向该侧板并部分收容于所述滑动孔52内，当第一滑动孔52发生位置变化时，沿滑动孔52滑动。通过设置该滑动孔52以保证第一滑动块22相对于定位箱21移动过程中能顺利平滑地移动，并限制该第一滑动块22的上下跳动，保证所测电阻值的准确性。
请参照图1，所述动力输入组件10包括与所述第一滑动块22固定配合并相对于所述底座50移动的第二滑动块12以及一端连接于所述第二滑动块12和另一端用于施加所述牵引力的动力输入部14。优选地，该动力输入部14为连接牵引力施加装置的动力牵引线，该牵引力施加装置是电机16或者其他施力装置。通过第二滑动块12与该第一滑动块22固定连接，当动力输入部14输入牵引力时，第二滑动块12与第一滑动块22一起相对于底座50和定位箱21移动，并产生电阻值。优选地，该动力输入组件10还包括固定于所述底座50上以使第二滑动块12复位的复位组件15，该复位组件15包括弹性连接于第二滑动块12与底座50侧边之间的弹性件，该弹性件可以是弹簧、金属弹片或者弹性塑胶等。
请参照图1，所述内窥镜弯曲控制机构1还包括用于将所述牵引线30固定于所述第二滑动块12上的锁固件60。优选地，该锁固件60可以是固定牵引线30以螺纹连接于第二滑动块12的螺栓或者其他固定扣。利用该锁固件60件牵引线30的一端固定于第二滑动块12上，牵引线30随着第二滑动块12的移动而拉伸，以防止长期使用造成牵引线30松动而无法修复。
请参照图1，所述内窥镜弯曲控制机构1还包括用于发出光信号的零位发送器70、用于接收所述零位发送器70发出的所述光信号的零位接收器80以及固定于所述第二滑动块12上并用于供所述光信号穿过的零位导向块90，所述零位发送器70和所述零位接收器80固定于所述底座50相对两侧边上且位于同一水平线上。将所述零位发送器70和所述零位接收器80固定安装于底座50上并位于同一水平线上，所述零位导向块90固定于第二滑动块12上并位于零位发送器70和零位接收器80之间。当第二滑动块12移动至所述零位发送器70和所述零位接收器80之间时，即第二滑动块12、零位发送器70和零位接收器80位于同一直线上时，该零位导向块90与零位发送器70和零位接收器80位于同一水平线上，以将零位发送器70发出的光信号传导至零位接收器80上，以确定初始位置，即预设零位。根据该初始位置计算第二滑动块12相对于定位箱21位置变化大小，从而利用电阻传感器42测量其位置变化的电阻值。优选地，所述零位导向块90设有供所述光信号通过的凹槽92，当处于初始位置时，所述零位发送器70、所述零位接收器80与凹槽92位于同一水平线上，以通过所设凹槽92传导光信号。
请参照图1，所述弯曲组件40包括多个由所述牵引线30连接的连接环42及位于相邻两所述连接环42之间的锁定球45，所述连接环42与所述锁定球45通过所述牵引线30连接。所述连接环42上设有用于供所述牵引线30穿过的限位孔420，所述连接线穿过所述限位孔420连接于所述锁定球45上。优选地，牵引线30与弯曲组件40的连接端27包括多根与连接环42连接连接线，例如2根、3根、4根或者多于4根。当牵引线30被拉伸时，牵引线30拉动连接环42运动，从而实现弯曲组件40的转向。
请参照图1，本发明具体实施方式提供的内窥镜包括探头2具有上述结构的内窥镜弯曲控制机构1，所述探头2与所述弯曲组件40相连接，所述弯曲控制机构1控制所述探头2的转动方向。该探头2位于弯曲组件40的末端，通过转动弯曲组件40以控制探头2的转动方向，探头2随弯曲组件40的弯曲而旋转，并可实现任意角度的精确弯曲。
请参照图3，所述内窥镜还包括与所述探头2连接的图像处理器3，所述探头2包括与所述图像处理器3连接的传感器4，所述传感器4把所检测的信号传送至所述图形处理器以对所述信号进行处理。优选地，所述传感器4可以是用于测量被测物体温度的温度传感、用于测量被测物体压力大小的压力传感器、用于测量被测物体红外成像信息的红外传感器、用于测量被测物体预测物理量的传感器或者其他传感器。所述图像处理器3包括用于显示内窥镜探头2所获取的信号内容的显示部件和用于存储显示内容或者内窥镜操作过程的存储部件，易于了解自己每一个操作动作的正确性，确保检测过程的准确性和规范性。优选地，该显示部件为显示器，技术人员可以通过显示器对被检测物体内进行观察，判断当前被测物体是否正常。
初始状态时，零位发送器70发出光信号，光信号通过零位导向块90的凹槽92传送至零位接收器80，零位接收器80接收到光信号，可以确认第二滑动块12和第一滑动块22所处的位置，且该位置定义为预设零位。当第一滑动块22发生位置变化时，所测量的电阻值为相对于预设零位位置改变而产生电阻值。
利用电机16通过动力输入部14施加牵引力，带动第一滑动块22和第二滑动块12沿滑动孔52移动并相对于定位箱21发生位置变化，电阻传感器42电性连接于连接端27并通过电阻片25和电阻触碰片26测定第一滑动块22发生的位置变化而产生的电阻值，并通过第二滑动块12带动牵引线30拉伸，电阻值通过转换转变为电机16的转动量，即通过测量电阻值和转动量即可准确定位牵引线30的拉伸量。当动力输入部14带动第二滑动块12移动的位置变化达到最大值时，电机16停止转动，此时，牵引线30的拉伸量也达到最大值，弯曲组件40也达到最大弯曲角度，即180度。当电机16反转时，在复位组件15的作用下，第二滑动块12和第一滑动块22反向移动，牵引线30被弯曲组件40拉动。
按下定位箱21上用于确定电阻传感器42的复位键，电阻传感器42的预设被测电阻为R±ΔR，第一滑动块22的移动距离为±ΔS，电机16的预设转动量为±Δβ。当电机16在±Δβ范围内转动时，检测到零位接收器80接收到从零位导向块90传送过来的光信号，则电机16停止转动。这样既消除了定位箱21电阻值存在的误差，也防止电机16由于惯性转动所带来的冲击，从而导致电机16损坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种内窥镜弯曲控制机构，其特征在于，包括提供牵引力的动力输入组件、与所述动力输入组件配合的定位组件、一端与所述动力输入组件连接的牵引线以及连接于所述牵引线另一端的弯曲组件，所述定位组件包括定位箱、与所述动力输入组件固定连接且在所述动力输入组件的带动下相对于所述定位箱发生位置改变的第一滑动块以及连接于所述定位箱内并测量所述第一滑动块位置变化的电阻传感器，根据所述电阻传感器的电阻值控制所述牵引线的拉伸量并控制所述弯曲组件的转动角度。
2.如权利要求1所述的内窥镜弯曲控制机构，其特征在于，还包括固定所述定位箱的底座，所述底座设有与所述定位箱相对并供所述第一滑动块滑动的滑动孔。
3.如权利要求2所述的内窥镜弯曲控制机构，其特征在于，所述动力输入组件包括与所述第一滑动块固定配合并相对于所述底座移动的第二滑动块以及一端连接于所述第二滑动块和另一端用于施加所述牵引力的动力输入部。
4.如权利要求3所述的内窥镜弯曲控制机构，其特征在于，还包括用于将所述牵引线固定于所述第二滑动块上的锁固件。
5.如权利要求3所述的内窥镜弯曲控制机构，其特征在于，还包括用于发出光信号的零位发送器、用于接收所述零位发送器发出的所述光信号的零位接收器以及固定于所述第二滑动块上并用于供所述光信号穿过的零位导向块，所述零位发送器和所述零位接收器固定于所述底座相对两侧边上且位于同一水平线上。
6.如权利要求5所述的内窥镜弯曲控制机构，其特征在于，所述零位导向块设有供所述光信号通过的凹槽。
7.如权利要求1所述的内窥镜弯曲控制机构，其特征在于，所述弯曲组件包括多个由所述牵引线连接的连接环及位于相邻两所述连接环之间的锁定球，所述连接环与所述锁定球通过所述牵引线连接。
8.如权利要求7所述的内窥镜弯曲控制机构，其特征在于，所述连接环上设有用于供所述牵引线穿过的限位孔，所述连接线穿过所述限位孔连接于所述锁定球上。
9.一种内窥镜，包括探头，其特征在于，还包括如权利要求1至8任意一项所述的内窥镜弯曲控制机构，所述探头与所述弯曲组件相连接，所述弯曲控制机构控制所述探头的转动方向。
10.如权利要求9所述的内窥镜，其特征在于，还包括与所述探头连接的图像处理器，所述探头包括与所述图像处理器连接的传感器，所述传感器把所检测的信号传送至所述图形处理器以对所述信号进行处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHENZHEN YATAI PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHENZHEN COANTEC AUTOMATION TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20141119 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zheng Xiang Inventor before: Li Wenfu Inventor before: Tu Wenjin Inventor before: Zhong Linzong Inventor before: Zheng Yundong Inventor before: Zhang Guangping Inventor before: Meng Jun |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LI WENFU TU WENJIN ZHONG LINZONG ZHENG YUNDONG ZHANG GUANGPING MENG JUN TO: ZHENG XIANG Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518100 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 518034 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20141119 Address after: 518034, Shenzhen District, Guangdong City, Longgang Province, Huang Ting North Road, Tian An, Longgang new digital city 3, block B, building 11 Applicant after: Shenzhen Yatai Photoelectric Technology Co., Ltd. Address before: Dragon Street New Community Park Lake Road Heng Longgang District of Shenzhen city in Guangdong province 518100 three lane 3 Building No. 3 Applicant before: Shenzhen Coantec Automation Technology Co., Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |