CN105628354B - 手术动力装置性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种手术动力装置性能测试装置,至少包括底座和以可拆卸式固定设置于底座的测试组件;所述测试组件包括扭矩加载器、扭矩传感器Ⅰ、扭矩传感器Ⅱ、驱动电机和位移传感器,所述扭矩加载器与扭矩传感器Ⅰ传动连接,被测试的减速器设置于扭矩传感器Ⅰ和扭矩传感器Ⅱ之间并与两个扭矩传感器传动连接,所述驱动电机与扭矩传感器Ⅱ传动连接,所述位移传感器对应于减速器设置,本发明既能够对手术动力装置的减速器进行测量,又能够对手术动力装置的电机进行测量,功能全面,而且能够迅速实现电机测量和减速器测量相互转换,而且适应性强。

Description

手术动力装置性能测试装置
技术领域
本发明涉及测试装置,尤其涉及一种手术动力装置性能测试装置。
背景技术
现有技术中,对于手术动力装置(一般用于骨钻等,至少包括减速器和驱动电机)的中的电机或减速器(或称为变速器)进行测量,也就是说:在测试过程中,现有的测试手术动力装置的系统,要么只能测试减速器的性能,比如机械效率,要么只能测试电机的性能,比如机电效率,但是并不能对电机或者减速器的性能均进行测量,功能单一。
因此,需要提出一种新的手术动力装置性能测试装置,既能够对手术动力装置的减速器进行测量,又能够对手术动力装置的电机进行测量,功能全面,而且能够迅速实现电机测量和减速器测量相互转换,而且适应性强。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种手术动力装置性能测试装置,既能够对手术动力装置的减速器进行测量,又能够对手术动力装置的电机进行测量,功能全面,而且能够迅速实现电机测量和减速器测量相互转换,而且适应性强。
本发明提供的一种手术动力装置性能测试装置,至少包括底座和以可拆卸式固定设置于底座的测试组件;
所述测试组件包括扭矩加载器、扭矩传感器Ⅰ、扭矩传感器Ⅱ、驱动电机和位移传感器,所述扭矩加载器与扭矩传感器Ⅰ传动连接,被测试的减速器设置于扭矩传感器Ⅰ和扭矩传感器Ⅱ之间并与两个扭矩传感器传动连接,所述驱动电机与扭矩传感器Ⅱ传动连接,所述位移传感器对应于减速器设置。
进一步,所述底座设置有多个平行的滑槽Ⅰ,所述扭矩传感器Ⅰ、扭矩传感器Ⅱ、驱动电机、扭矩加载器以及位移传感器均通过安装座可拆卸式固定设置于底座,所述安装座底部嵌入与滑槽Ⅰ中且安装座在非固定状态下可沿滑槽Ⅰ往复运动。
进一步,所述扭矩加载器与扭矩传感器Ⅰ、扭矩传感器Ⅰ和减速器、减速器和扭矩传感器Ⅱ以及扭矩传感器Ⅱ与驱动电机均通过联轴器传动连接。
进一步,所述测试组件还包括用于测试电机的外力加载装置,所述外力加载装置包括支撑架、固定设置于支撑架的径向力加载单元和固定设置于支撑架的轴向力加载单元,所述径向力加载单元和轴向力加载单元结构相同且轴向力加载单元位于径向力加载单元的侧下方。
进一步,所述径向力加载单元包括用于提供径向力的加载电机、电机安装座以及加载力传感器,还包括一弹性板,所述弹性板的一端固定设置于支撑架形成悬臂梁结构,所述弹性板的另一端为自由端,所述加载力传感器设置于弹性板的自由端,所述电机安装座安装于支撑架的上端,所述加载电机的动力输出端竖直向下驱动弹性板的自由端向下运动。
进一步,所述加载电机的动力输出端设置有驱动螺杆,所述驱动螺杆穿过设置于支撑架的螺套,所述驱动螺杆的下端端部设置有驱动球,所述驱动球与所述弹性板接触,所述支撑架底部设置有可嵌入于滑槽的滑块,所述滑块设置有定位孔。
进一步,扭矩传感器Ⅱ与驱动电机通过过载保护联轴器传动连接,所述过载保护联轴器括联轴器套和同轴固定设置于联轴器套的驱动轴;所述驱动轴的尾端伸入到联轴器套中且联轴器套内侧壁和驱动轴的尾端之间设置有轴承,所述联轴器套尾端侧壁设置有止动螺钉,所述驱动轴通过同时穿过联轴器套前端侧壁和驱动轴的销轴与联轴器套固定连接,所述联轴器套前端外侧壁对应于销轴处外套有销轴保护套;所述销轴保护套通过一环形挡圈轴向定位。
进一步,所述测试组件还包括软轴以及软轴接口组件,所述软轴的一端通过软轴接口与扭矩传感器Ⅰ传动连接,另一端与电钻机头输出端传动连接,所述软轴接口可拆卸式设置于所述底座。
进一步,所述底座为板状结构,所述底座的尾端设置有滑板,所述滑板的上表面与底座的上表面齐平,所述滑板底部设置有燕尾滑块,所述底座的尾端设置有与燕尾滑块适形配合的燕尾槽,所述燕尾槽的长度延伸方向垂直于滑槽Ⅰ的长度延伸方向,所述滑板尾端端部固定设置有螺套,所述底座固定设置有滑板驱动电机,所述滑板驱动电机通过穿过螺套的丝杠驱动滑板沿燕尾槽往复运动,所述滑板的上表面设置有滑槽Ⅱ,所述滑槽Ⅱ与滑槽Ⅰ对应设置。
本发明的有益效果:本发明既能够对手术动力装置的减速器进行测量,又能够对手术动力装置的电机进行测量,功能全面,而且能够迅速实现电机测量和减速器测量相互转换,而且适应性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的第二实施例结构示意图。
图3为本发明的过载保护联轴器结构示意图。
图4为本发明的外力加载装置结构示意图。
图5为本发明的外力加载装置的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图,图2为本发明的第二实施例结构示意图,图3为本发明的过载保护联轴器结构示意图,图4为本发明的外力加载装置结构示意图,如图所示,至少包括底座1和以可拆卸式固定设置于底座1的测试组件;
所述测试组件包括扭矩加载器2、扭矩传感器Ⅰ18、扭矩传感器Ⅱ5、驱动电机7和位移传感器17,所述扭矩加载器2与扭矩传感器Ⅰ18传动连接,被测试的减速器4设置于扭矩传感器Ⅰ18和扭矩传感器Ⅱ5之间并与两个扭矩传感器传动连接,所述驱动电机7与扭矩传感器Ⅱ5传动连接,驱动电机为微型电机,所述位移传感器17对应于减速器4设置,所述位移传感器17采用激光位移传感器,用于对减速器的振动速度,振动加速度以及回转轴的径向跳动公差进行非接触式测试,保证测试精度,本发明既能够对手术动力装置的减速器进行测量,又能够对手术动力装置的电机进行测量,功能全面,而且能够迅速实现电机测量和减速器测量相互转换,而且适应性强。
本实施例中,所述底座1设置有多个平行的滑槽Ⅰ16,所述扭矩传感器Ⅰ18、扭矩传感器Ⅱ5、驱动电机7、扭矩加载器2以及位移传感器17均通过安装座19可拆卸式固定设置于底座1,本实施例中,均通过螺钉方式进行固定连接,也可以采用卡接,销轴等方式,所述安装座19底部嵌入与滑槽Ⅰ16中且安装座16在非固定状态下可沿滑槽Ⅰ16往复运动,非固定状态下即是说松开螺钉,或者取下销轴,通过上述结构,利于对各测试部件进行调整,并且调整适当后,利用螺钉、销轴将安装座进行固定,使用方便。
本实施例中,所述扭矩加载器2与扭矩传感器Ⅰ18、扭矩传感器Ⅰ18和减速器4、减速器4和扭矩传感器Ⅱ5以及扭矩传感器Ⅱ5与驱动电机7均通过联轴器3传动连接,扭矩传感器Ⅱ5与驱动电机7通过过载保护联轴器6传动连接,所述过载保护联轴器6括联轴器套601和同轴固定设置于联轴器套601的驱动轴602;所述驱动轴602的尾端伸入到联轴器套601中且联轴器套601内侧壁和驱动轴602的尾端之间设置有轴承607,所述联轴器套601尾端侧壁设置有止动螺钉609,用于对嵌入联轴器套的转动轴进行锁止,所述驱动轴602通过同时穿过联轴器套601前端侧壁和驱动轴602的销轴603与联轴器套601固定连接,所述联轴器套601前端外侧壁对应于销轴处外套有销轴保护套604,用于防止销轴脱落;所述销轴保护套604通过一环形挡圈605轴向定位,联轴器套601的前端外侧壁为台阶面结构,挡圈与台阶共同作用实现销轴保护套的定位,通过上述结构,利于对扭矩传感器Ⅱ进行保护,延长扭矩传感器Ⅱ的使用寿命,其中扭矩传感器Ⅱ为小量程高速扭矩传感器,扭矩传感器Ⅰ为大量程低速扭矩传感器,图3中的左方为前端,右方为尾端,所述驱动轴的尾端设置有环状凸起606,通过环状凸起606和固定设置于联轴器套601内的挡片608对轴承进行定位,所述驱动轴602设置有驱动销610。
本实施例中,所述测试组件还包括用于测试电机的外力加载装置8,所述外力加载装置8包括支撑架802、固定设置于支撑架802的径向力加载单元和固定设置于支撑架802的轴向力加载单元,所述径向力加载单元和轴向力加载单元结构相同且轴向力加载单元位于径向力加载单元的侧下方,通过外力加载装置的作用,能够在电机的输出端加载外力,从而完成对电机的机械效率进行准确的测试。
本实施例中,所述径向力加载单元包括用于提供径向力的加载电机801、电机安装座803以及加载力传感器805,还包括一弹性板804,所述弹性板804的一端固定设置于支撑架802形成悬臂梁结构,所述弹性板804的另一端为自由端,所述加载力传感器805设置于弹性板804的自由端,所述电机安装座803安装于支撑架802的上端,所述加载电机801的动力输出端竖直向下驱动弹性板804的自由端向下运动,所述轴向力加载单元的结构与径向力加载单元的结构相同,只是轴向力加载单元在加载轴向力时,弹性板的自由端沿图4中的水平方向运动,即图4中的A向,并且轴向力加载单元和径向力加载单元的施力点809位于同一竖直平面上,通过上述结构,能够方便电机的机械效率进行测试,以电钻为例,如图2所示,当加载时,外力加载装置的轴向力和径向力加载于与电钻的动力输出端连接软轴上,并且软轴固定外套有柱状结构的加载块,径向力加载于加载块的侧壁,轴向力加载于加载块的一端端面。
本实施例中,所述加载电机801的动力输出端设置有驱动螺杆807,所述驱动螺杆807穿过设置于支撑架802的螺套808,所述驱动螺杆807的下端端部设置有驱动球806,所述驱动球806与所述弹性板804接触,所述支撑架802底部设置有可嵌入于滑槽的滑块810,所述滑块810设置有定位孔811,通过穿过定位孔的螺钉将外力加载装置固定在底座上,通过上述结构,利于进行外力加载,并且通过驱动球的作用,能够保证电机输出的动力通过一点作用于弹性板上,受力集中,能够保证测试的准确性,并且方便对外力加载装置进行定位。
本实施例中,所述测试组件还包括软轴23以及软轴接口组件22,所述软轴23的一端通过软轴接口组件22与扭矩传感器Ⅰ18传动连接,当然,扭矩传感器Ⅰ与软轴接口组件通过联轴器传动连接,另一端与电钻20机头输出端传动连接,手术动力装置并不只是包括电钻,所述软轴接口组件22可拆卸式设置于所述底座1,软轴23固定外套有柱状结构的加载块21,通过上述结构,一方面利于对电钻中的电机的机械效率进行测试,而且,在外力加载过程中软轴将产生适应性形变,不会对加载力传感器施加径向力进而保证测试的准确性,其中软轴接口组件为现有技术,其结构再赘述,软轴接口组件能够适应软轴变形而产生的轴向位移。
本实施例中,所述底座1为板状结构,所述底座1的尾端设置有滑板9,所述滑板9的上表面与底座1的上表面齐平,所述滑板9底部设置有燕尾滑块15,所述底座1的尾端设置有与燕尾滑块15适形配合的燕尾槽14,所述燕尾槽14的长度延伸方向垂直于滑槽Ⅰ16的长度延伸方向,所述滑板9尾端端部固定设置有螺套12,所述底座1固定设置有滑板驱动电机13,所述滑板驱动电机13通过穿过螺套12的丝杠驱动滑板9沿燕尾槽14往复运动,所述滑板9的上表面设置有滑槽Ⅱ10,所述滑槽Ⅱ10与滑槽Ⅰ16对应设置,通过上述结构,能够利于对各测试部件进行组合,如图1所示,当不用外力加载装置时,将外力加载装置滑动到滑板上,图2中,当不用位移传感器时,将位移传感器滑动到滑板上,并且滑板自身运动能够使任意一个滑槽Ⅱ与任意一个滑槽Ⅰ对齐,然后调整各测试部件,便于在减速器和电机测试之间进行转换,由于各部件在图中的显示的大小,因此,并没有将外力加载装置和位移传感器画在一个图中。
当然,所述测试系统还设置有控制主机,用于接收各传感器检测的数据并根据检测的数据控制各测试部件的工作状况,比如控制扭矩加载装置,控制外力加载装置。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种手术动力装置性能测试装置,其特征在于:至少包括底座和可拆卸式固定设置于底座的测试组件;
所述测试组件包括扭矩加载器、扭矩传感器Ⅰ、扭矩传感器Ⅱ、驱动电机和位移传感器,所述扭矩加载器与扭矩传感器Ⅰ传动连接,被测试的减速器设置于扭矩传感器Ⅰ和扭矩传感器Ⅱ之间并与两个扭矩传感器传动连接,所述驱动电机与扭矩传感器Ⅱ传动连接,所述位移传感器对应于减速器设置;
所述测试组件包括用于测试电机的外力加载装置,所述外力加载装置包括支撑架、固定设置于支撑架的径向力加载单元;
所述径向力加载单元包括用于提供径向力的加载电机、电机安装座以及加载力传感器,还包括一弹性板,所述弹性板的一端固定设置于支撑架形成悬臂梁结构,所述弹性板的另一端为自由端,所述加载力传感器设置于弹性板的自由端,所述电机安装座安装于支撑架的上端,所述加载电机的动力输出端竖直向下驱动弹性板的自由端向下运动将径向力加载于测试电机的动力输出端。
2.根据权利要求1所述手术动力装置性能测试装置,其特征在于:所述底座设置有多个平行的滑槽Ⅰ,所述扭矩传感器Ⅰ、扭矩传感器Ⅱ、驱动电机、扭矩加载器以及位移传感器均通过安装座可拆卸式固定设置于底座,所述安装座底部嵌入与滑槽Ⅰ中且安装座在非固定状态下可沿滑槽Ⅰ往复运动。
3.根据权利要求2所述手术动力装置性能测试装置,其特征在于:所述扭矩加载器与扭矩传感器Ⅰ、扭矩传感器Ⅰ和减速器、减速器和扭矩传感器Ⅱ以及扭矩传感器Ⅱ与驱动电机均通过联轴器传动连接。
4.根据权利要求3所述手术动力装置性能测试装置,其特征在于:所述外力加载装置还包括支撑架、固定设置于支撑架轴向力加载单元,所述轴向力加载单元和径向力加载单元结构相同且轴向力加载单元位于径向力加载单元的侧下方。
5.根据权利要求4所述手术动力装置性能测试装置,其特征在于:所述加载电机的动力输出端设置有驱动螺杆,所述驱动螺杆穿过设置于支撑架的螺套,所述驱动螺杆的下端端部设置有驱动球,所述驱动球与所述弹性板接触,所述支撑架底部设置有可嵌入于滑槽的滑块,所述滑块设置有定位孔。
6.根据权利要求5所述手术动力装置性能测试装置,其特征在于:扭矩传感器Ⅱ与驱动电机通过过载保护联轴器传动连接,所述过载保护联轴器包括联轴器套和同轴固定设置于联轴器套的驱动轴;所述驱动轴的尾端伸入到联轴器套中且联轴器套内侧壁和驱动轴的尾端之间设置有轴承,所述联轴器套尾端侧壁设置有止动螺钉,所述驱动轴通过同时穿过联轴器套前端侧壁和驱动轴的销轴与联轴器套固定连接,所述联轴器套前端外侧壁对应于销轴处外套有销轴保护套;所述销轴保护套通过一环形挡圈轴向定位。
7.根据权利要求1所述手术动力装置性能测试装置,其特征在于:所述测试组件还包括软轴以及软轴接口组件,所述软轴的一端通过软轴接口与扭矩传感器Ⅰ传动连接,另一端与电钻机头输出端传动连接,所述软轴接口可拆卸式设置于所述底座。
8.根据权利要求7所述手术动力装置性能测试装置,其特征在于:所述底座为板状结构,所述底座的尾端设置有滑板,所述滑板的上表面与底座的上表面齐平,所述滑板底部设置有燕尾滑块,所述底座的尾端设置有与燕尾滑块适形配合的燕尾槽,所述燕尾槽的长度延伸方向垂直于滑槽Ⅰ的长度延伸方向,所述滑板尾端端部固定设置有螺套,所述底座固定设置有滑板驱动电机,所述滑板驱动电机通过穿过螺套的丝杠驱动滑板沿燕尾槽往复运动,所述滑板的上表面设置有滑槽Ⅱ,所述滑槽Ⅱ与滑槽Ⅰ对应设置。
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