CN105066860B - 医用注射泵的滑块位置检测机构及方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于注射泵的滑块位置检测机构及方法，包括：机架，其包括底板及一对侧板，在其中一块侧板内侧壁上固设有限位柱；丝杆两端分别可转动地连接于机架的一对侧板的侧壁上；一对导杆分别平行连接于机架的一对侧板的侧壁上且位于机架底板和丝杆之间；光栅条两端分别固接于机架的一对侧板的侧壁上；光电开关固设于远离推杆的其中一块侧板的内侧壁上；滑动组件包括滑块，弹簧座，复位弹簧及螺母，螺母的另一端可与丝杆啮合或分离，滑块的另一端还固设有推杆，推杆的连接端与滑块形成可转动连接，推杆自由端的端部固设有手柄，该手柄由机架的侧板向外伸出，在滑块顶部还固设有光栅编码器，本发明具有结构简单、易于实施、成本低廉、检测结果准确的特点。
Description
【技术领域】
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种医用注射泵的滑块位置检测机构及方法。
【背景技术】
目前，国内外医用注射泵丝杆与滑块主要的连接方式是采用在滑块上设置半螺母,并与丝杆相离合的连接方式进行连接。
在该连接方式下,滑块可在操作者的随机操作下,使螺母在任意位置脱离丝杆,拉动推头并带动滑块移动,在将滑块及推头移动到合适的位置后，再操作螺母与丝杆啮合,再进行正常的工作，在此过程中，滑块及推头的绝对位置系统并不能实施进行检测，所以设备实时能够检测到滑块的位置是一个亟待解决的问题。如不能实时检测该位置,则有可能出现以下风险：
a.当丝杆与半螺母传动失效时，病人给药则停止，设备无法检测到这一危险情况，不能及时发出警告，从而造成医疗事故。
B.不能实时获知注射器内剩余药量，则不能提前发出报警提醒医护人员为注射完毕做好相应准备。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种结构简单、易于实施、成本低廉、检测结果准确且有效避免发生造成医疗事故的医用注射泵的滑块位置检测机构及方法。
为实现上述目的，本发明提供一种用于注射泵的滑块位置检测机构，包括：
机架，其包括底板及固设于所述底板两端部且与底板相垂直的一对侧板，在其中一块侧板内侧壁上固设有限位柱；
丝杆，其两端分别可转动地连接于所述机架的一对侧板的侧壁上；
一对导杆，其分别固接于所述机架的一对侧板的侧壁上且位于机架底板和丝杆之间；
光栅条，其两端分别固接于所述机架的一对侧板的侧壁上；
光电开关，其固设于远离推杆的其中一块侧板的内侧壁上；
滑动组件，其包括穿设于一对导杆上并可沿一对导杆的轴线左右滑动的滑块，设于所述滑块一端的弹簧座、分别装于弹簧座上的复位弹簧及与复位弹簧活动连接的螺母，所述螺母的另一端可与所述丝杆啮合或分离，所述滑块的另一端还固设有推杆，所述推杆的连接端与滑块形成可转动连接，推杆自由端的端部固设有手柄，该手柄由机架的侧板向外伸出，在所述滑块顶部还固设有光栅编码器，该光栅编码器可与所述光栅条配合用于检测滑块的移动位置。
在所述滑块的长度方向上开有多个通孔，所述一对导杆分别穿过滑块上的通孔并固定于一对侧板的内侧壁上，所述推杆的连接端穿过通孔并与滑块形成可转动连接，设于推杆自由端的手柄则由机架的侧板向外伸出，使得所述推杆可沿着导杆的轴线作直线运动，并带动所述滑块在一对侧板之间的一对导杆上左右滑动。
在所述滑块上并位于所述光栅条下方设有一台阶，所述光栅编码器固设于该台阶上。
在所述滑块上并位于所述光电开关相对侧设有由所述滑块向所述光电开关处延伸形成的挡片，该档片位于所述光栅条下方并与其平行设置。
所述光电开关为对射式光电开关、反射式光电开关及镜面反射光电开关中的一种。
所述光电开关为U形块状体，其呈竖向装设于所述侧板的内侧壁上，设于光电开关封闭端上的插针穿过侧板与外部系统连接，光电开关的开口端则朝向所述滑块的挡片，当螺母与丝杆相啮合时，使螺母被限位柱限位而不能转动，且滑块的挡片插入于光电开关的开口中，光电开关检测到档片到位，此时操作者不能通过推杆将螺母与丝杆分离，也不能手动调节推杆的位置。
所述螺母为半螺母，在所述螺母与丝杆的相对一侧设有多条与所述丝杆的轴线垂直的内螺纹，在所述丝杆的外表面上环绕地设有多条外螺纹，所述丝杆的外螺纹与螺母的内螺纹相啮合，当所述螺母不被所述限位柱限位，且需要调整滑块及推杆位置时，转动推杆则可使螺母由丝杆上分离。
所述螺母的旋转轴线与丝杆的轴线平行。
本发明还提供一种用于注射泵的滑块位置检测机构方法:
当螺母在复位弹簧的驱动下并与丝杆啮合的同时，螺母被限位柱限制不能够转动，滑块的挡片插入于光电开关的开口中，此时手动正向或反向转动推杆不能够使螺母由丝杆上分离，也不能手动调节推杆的位置，此时，系统及光栅编码器同时上电，通过监测便可得知滑块的初始位置；
当通过系统控制电机带动丝杆转动，丝杆的旋转带动螺母及滑块、推杆作直线运动，在螺母脱离限位柱的同时滑块的挡片也脱离光电开关，在脱离后系统控制电机停止运行，系统处于待机状态，需手动转动推杆使螺母与丝杆分离，此时，可以调整滑块及推杆的位置，滑块的相对位置被光栅编码器检测出来，系统通过初始位置与相对位置的数据，最终计算得出滑块的绝对位置；
当调整好滑块的位置后，则停止手动操作推杆，此时，复位弹簧驱动螺母与丝杆啮合，系统准备就绪并开始工作，滑块的位置也是通过初始位置与相对位置的数据计算出绝对位置，当设备工作完成且在设备关机之前，系统控制电机将滑块向初始位置方向位移，直至滑块的挡片插入光电开关中，系统得到初始位置后才会断电，如果系统处于上电待机状态，手动操作推杆将螺母与丝杆分离时，滑块将不能进入原先的初始位置。
本发明的贡献在于，其有效解决了现有医用注射泵不能够对滑块及推头的绝对位置进行检测的技术问题。本发明通过使用光栅条及光栅编码器,识别相对位置并在掉电之前时将滑块位置锁定在初始位置区。当滑块在初始位置区时，不能够手动调节滑块及推杆的位置，通过限制螺母与丝杆分离的方法(如使用限位柱)来实现，螺母在设备控制下脱离各种限制后才能手动调整滑块及推头的位置。因此具有更高的可靠性及较低的故障率。本发明还具有结构简单、易于实施、成本低廉、检测结果准确的特点。
【附图说明】
图1是本发明的机构被锁定的状态参考立体示意图。
图2是本发明的机构被解锁后的状态参考立体示意图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
如图1，图2所示，本发明的一种用于注射泵的滑块位置检测机构，包括机架10，丝杆20，一对导杆30，光栅条40，光电开关50及滑动组件60。
如图1，图2所示，所述机架10包括底板11及一对侧板12。其中，所述一对侧板12固设于所述底板11两端部，且一对侧板12分别与所述底板11相互垂直。更具体地，所述底板11及一对侧板12均为矩形板状体，一对侧板的12一长边分别与底板11的两短边相固接。本发明的其中一个发明点在于：在其中一块侧板12内侧壁上固设有用于限制螺母移动用的限位柱121。该限位柱用于在掉电之前时将滑块位置锁定在初始位置区。当滑块在初始位置区时，不能够手动调节滑块及推杆的位置。所述丝杆20的两端分别可转动地连接于所述机架的一对侧板12的侧壁上。所述一对导杆30分别平行连接于所述机架的一对侧板12的侧壁上且位于机架底板11和丝杆20之间。所述光栅条40两端分别固接于所述机架的一对侧板12的侧壁上。
如图1，图2所示，本发明的另一个发明点在于：在远离推杆的其中一块侧板12的内侧壁上固设有光电开关50。所述光电开关50和滑块的档片613相配合，用于检测滑块的档片613是否移动到位。如光电开关50检测到档片613到位，此时操作者不能通过推杆64将螺母63与丝杆20分离，也不能手动调节推杆64的位置。在本实施例中，所述光电开关50为对射式光电开关、反射式光电开关及镜面反射光电开关中的一种。所述光电开关50为U形块状体，其呈竖向装设于所述侧板12的内侧壁上，设于光电开关50封闭端上的插针穿过侧板12与外部系统连接，光电开关50的开口端则朝向所述滑块的挡片613，当螺母63与丝杆20相啮合时，使螺母63被限位柱121限位而不能转动，且滑块的挡片613插入于光电开关50的开口中。
所述滑动组件60包括穿设于一对导杆30上并可沿一对导杆的轴线左右滑动的滑块61，设于所述滑块61一端的弹簧座、分别装于弹簧座上的复位弹簧62及与复位弹簧活动连接的螺母63。所述螺母63的另一端可与所述丝杆20啮合或分离。所述滑块61的另一端还固设有推杆64，所述推杆64的连接端与滑块61形成可转动连接。推杆64自由端的端部固设有手柄641，该手柄641由机架的侧板12向外伸出。本发明的又一发明点在于：在所述滑块61顶部还固设有光栅编码器611，该光栅编码器可与所述光栅条40配合用于检测滑块61的绝对位置。在所述滑块61的长度方向上开有多个通孔(图中未示出)。所述一对导杆30分别穿过滑块61上的通孔并固定于一对侧板12的内侧壁上。所述推杆64的连接端穿过通孔并与滑块61形成可转动连接，设于推杆自由端的手柄641则由机架的侧板向外伸出，使得所述推杆64可沿着导杆30的轴线作直线运动，并带动所述滑块61在一对侧板12之间的一对导杆30上左右滑动。在所述滑块61上并位于所述光栅条40下方设有一台阶612，所述光栅编码器611固设于该台阶上。在所述滑块61上并位于所述光电开关50相对侧设有由所述滑块61向所述光电开关50处延伸形成的挡片613，该档片位于所述光栅条40下方并与其平行设置。
所述螺母为半螺母，在所述螺母63与丝杆20的相对一侧设有多条与所述丝杆20的轴线垂直的内螺纹，在所述丝杆20的外表面上环绕地设有多条外螺纹，所述丝杆20的外螺纹与螺母63的内螺纹相啮合，当所述螺母63不被所述限位柱121限位，且需要调整滑块及推杆位置时，转动推杆64则可使螺母63由丝杆20上分离。所述螺母63的旋转轴线与丝杆20的轴线平行。
本发明的用于注射泵的滑块位置检测方法如下：
如图1所示，首先当螺母63在复位弹簧62的驱动下并与丝杆20啮合的同时，螺母63被限位柱121限制不能够转动，滑块的挡片613插入于光电开关50的开口中，此时手动正向或反向转动推杆64不能够使螺母63由丝杆20上分离，也不能手动调节推杆64的位置，此时，系统及光栅编码器611同时上电，通过监测便可得知滑块61的初始位置。
如图2所示，当系统(本实施例中该系统为装有单片机的外部设备)控制电机带动丝杆20转动，丝杆20的旋转带动螺母63及滑块61、推杆64作直线运动，在螺母63脱离限位柱121的同时滑块的挡片613也脱离光电开关50，在脱离后系统控制电机停止运行，系统处于待机状态，需手动转动推杆64并使螺母63与丝杆20分离，此时，可以调整滑块61及推杆64的位置，滑块61的相对位置被光栅编码器611检测出来，系统通过初始位置与相对位置的数据，最终计算得出滑块61的绝对位置。
当调整好滑块61的位置后，则停止手动操作推杆64，此时，复位弹簧62驱动螺母63与丝杆20啮合，系统准备就绪并开始工作，滑块61的位置也是通过初始位置与相对位置的数据计算出绝对位置，当设备工作完成且在设备关机之前，系统控制电机将滑块61向初始位置方向位移，直至滑块的挡片613插入光电开关50中，系统得到初始位置后才会断电，如果系统处于上电待机状态，手动操作推杆64将螺母63与丝杆20分离时，滑块61将不能进入原先的初始位置。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但是本发明的范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。
Claims (9)
1.一种用于注射泵的滑块位置检测机构，其特征在于，包括：
机架(10)，其包括底板(11)及固设于所述底板(11)两端部且与底板(11)相垂直的一对侧板(12)，在其中一块侧板(12)内侧壁上固设有限位柱(121)；
丝杆(20)，其两端分别可转动地连接于所述机架的一对侧板(12)的侧壁上；
一对导杆(30)，其分别固接于所述机架的一对侧板(12)的侧壁上且位于机架底板(11)和丝杆(20)之间；
光栅条(40)，其两端分别固接于所述机架的一对侧板(12)的侧壁上；
光电开关(50)，其固设于远离推杆的其中一块侧板(12)的内侧壁上；
滑动组件(60)，其包括穿设于一对导杆(30)上并可沿一对导杆的轴线左右滑动的滑块(61)，设于所述滑块(61)一端的弹簧座、分别装于弹簧座上的复位弹簧(62)及与复位弹簧活动连接的螺母(63)，所述螺母(63)的另一端可与所述丝杆(20)啮合或分离，所述滑块(61)的另一端还固设有推杆(64)，所述推杆(64)的连接端与滑块(61)形成可转动连接，推杆(64)自由端的端部固设有手柄(641)，该手柄(641)由机架的侧板(12)向外伸出，在所述滑块(61)顶部还固设有光栅编码器(611)，该光栅编码器可与所述光栅条(40)配合用于检测滑块(61)的移动位置；
其中，所述限位柱(121)用于限制所述螺母(63)转动并用于在掉电之前将所述滑块(61)位置锁定在初始位置区；所述螺母(63)为半螺母，当所述螺母(63)不被所述限位柱(121)限位，转动所述推杆(64)则可使所述螺母(63)由所述丝杆(20)上分离，并可手动调整所述滑块(61)及所述推杆(64)的位置。
2.如权利要求1所述的用于注射泵的滑块位置检测机构，其特征在于，在所述滑块(61)的长度方向上开有多个通孔，所述一对导杆(30)分别穿过滑块(61)上的通孔并固定于一对侧板(12)的内侧壁上，所述推杆(64)的连接端穿过通孔并与滑块(61)形成可转动连接，设于推杆自由端的手柄(641)则由机架的侧板向外伸出，使得所述推杆(64)可沿着导杆(30)的轴线作直线运动，并带动所述滑块(61)在一对侧板(12)之间的一对导杆(30)上左右滑动。
3.如权利要求2所述的用于注射泵的滑块位置检测机构，其特征在于，在所述滑块(61)上并位于所述光栅条(40)下方设有一台阶(612)，所述光栅编码器(611)固设于该台阶上。
4.如权利要求3所述的用于注射泵的滑块位置检测机构，其特征在于，在所述滑块(61)上并位于所述光电开关(50)相对侧设有由所述滑块(61)向所述光电开关(50)处延伸形成的挡片(613)，该档片位于所述光栅条(40)下方并与其平行设置。
5.如权利要求4所述的用于注射泵的滑块位置检测机构，其特征在于，所述光电开关(50)为对射式光电开关和反射式光电开关中的一种。
6.如权利要求5所述的用于注射泵的滑块位置检测机构，其特征在于，所述光电开关(50)为U形块状体，其呈竖向装设于所述侧板(12)的内侧壁上，设于光电开关(50)封闭端上的插针穿过侧板(12)与外部系统连接，光电开关(50)的开口端则朝向所述滑块的挡片(613)，当螺母(63)与丝杆(20)相啮合时，使螺母(63)被限位柱(121)限位而不能转动，且滑块的挡片(613)插入于光电开关(50)的开口中，光电开关(50)检测到档片(613)到位，此时操作者不能通过推杆(64)将螺母(63)与丝杆(20)分离，也不能手动调节推杆(64)的位置。
7.如权利要求6所述的用于注射泵的滑块位置检测机构，其特征在于，在所述螺母(63)与丝杆(20)的相对一侧设有多条与所述丝杆(20)的轴线垂直的内螺纹，在所述丝杆(20)的外表面上环绕地设有多条外螺纹，所述丝杆(20)的外螺纹与螺母(63)的内螺纹相啮合。
8.如权利要求7所述的用于注射泵的滑块位置检测机构，其特征在于，所述螺母(63)的旋转轴线与丝杆(20)的轴线平行。
9.一种用于注射泵的滑块位置检测方法，其特征在于，
当螺母(63)在复位弹簧(62)的驱动下并与丝杆(20)啮合的同时，螺母(63)被限位柱(121)限制不能够转动，滑块的挡片(613)插入于光电开关(50)的开口中，此时手动正向或反向转动推杆(64)不能够使螺母(63)由丝杆(20)上分离，也不能手动调节推杆(64)的位置，此时，系统及光栅编码器(611)同时上电，通过监测便可得知滑块(61)的初始位置；
当通过系统控制电机带动丝杆(20)转动，丝杆(20)的旋转带动螺母(63)及滑块(61)、推杆(64)作直线运动，在螺母(63)脱离限位柱(121)的同时滑块的挡片(613)也脱离光电开关(50)，在脱离后系统控制电机停止运行，系统处于待机状态，需手动转动推杆(64)使螺母(63)与丝杆(20)分离，此时，可以调整滑块(61)及推杆(64)的位置，滑块(61)的相对位置被光栅编码器(611)检测出来，系统通过初始位置与相对位置的数据，最终计算得出滑块(61)的绝对位置；
当调整好滑块(61)的位置后，则停止转动推杆(64)，此时，复位弹簧(62)驱动螺母(63)与丝杆(20)啮合，系统准备就绪并开始工作，滑块(61)的位置也是通过初始位置与相对位置的数据计算出绝对位置，当设备工作完成且在设备关机之前，系统控制电机将滑块(61)向初始位置方向位移，直至滑块的挡片(613)插入光电开关(50)中，系统得到初始位置后才会断电，如果系统处于上电待机状态，手动操作推杆(64)将螺母(63)与丝杆(20)分离时，滑块(61)将不能进入原先的初始位置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160912 Address after: 518000 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Nanshan Avenue on the west side of Xinhai building 13G Applicant after: Shenzhen Shi Shi Pu Electric Co.,Ltd. Address before: Nanshan District Nantou Street Ma Liuzhou Industrial District of Shenzhen City, Guangdong province 518055 40 1 103 Applicant before: SHENZHEN KANGLUO TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230804 Address after: 518000 workshop 201, building 17, Baoshan fourth industrial zone, Liuhe community, Pingshan street, Pingshan District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: Shenzhen Mowei Medical Technology Co.,Ltd. Address before: 518000 13G, Xinhai Building, West Side of Nanshan Avenue, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee before: Shenzhen Shi Shi Pu Electric Co.,Ltd. |