CN108159509A - 一种自动化吸痰装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种自动化吸痰装置，包括底板上的伺服电机，通过伺服电机分别驱动直齿轮传动机构和锥齿轮传动机构动作，带动摩擦滚轮转动，实现吸痰管的送进和退出动作，使用时吸痰管的入口端放入口中，另一端经连杆上的安装孔穿过后，进入主动摩擦滚轮和从动摩擦滚轮之间的环槽，在其末端连接负压泵。本发明将吸痰管放入患者口中后，按指定转速及转向插入、取出吸痰管，特别能在吸管退出过程中完成旋转动作，协助负压装置在患者呼吸道内壁产生吸附力，增强吸痰效果增强吸痰效果，装置外形小巧，能够实现一键式自动吸痰操作，在提高工作效率的同时，有效消除了医务工作者的技能个体化差异，利于吸痰工作的开展，本发明实用性好，值得推广。

Description

一种自动化吸痰装置

技术领域

本发明属于临床吸痰设备技术领域，具体涉及一种自动化吸痰装置。

背景技术

随着社会的进步，人们对健康状况的重视程度与日俱增，医疗技术也随之快速发展，越来越多的病人通过手术的方式有效的治愈了疾病，而在手术前后，特别是对于危重病人群体，昏迷、麻醉未清醒状态下呼吸道分泌物由于不能自行咳出，从而引起呼吸不畅甚至窒息的情况时有发生，为解决这一重大问题，吸痰术应运而生。

传统吸痰术中的吸痰管插入、取出及吸痰动作主要由人工完成，但人体呼吸道空间狭小，吸痰术的效果往往取决于操作者的技术水准与心理素质，这种凭借经验掌控尺度的方法难以有效适应当前的临床技术发展，且人工效率低，劳动强度大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动化吸痰装置，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：一种自动化吸痰装置，包括底板，所述底板的上表面设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴通过联轴器与第三传动轴连接，所述第三传动轴架设在第六支撑座和第一支撑座上，所述第六支撑座和第一支撑座固定在底板上，所述第三传动轴上设置有可在第三传动轴上滑移的锥齿轮一，所述锥齿轮一位于近第六支撑座端，锥齿轮一的侧边设置有直齿轮一，所述直齿轮一与第三传动轴固定，所述直齿轮一与直齿轮二啮合，所述直齿轮二设置在第二传动轴上，所述第二传动轴位于第三传动轴上方且架设在第六支撑座和第一支撑座上，所述直齿轮二的侧边设置有主动摩擦滚轮，所述主动摩擦滚轮套装在第二传动轴上且与第二传动轴固定，所述主动摩擦滚轮的上方设置有与主动摩擦滚轮配合传动的从动摩擦滚轮，所述主动摩擦滚轮和从动摩擦滚轮均开设有环槽，所述从动摩擦滚轮套装在第一传动轴上且与第一传动轴固定，所述第一传动轴架设在第六支撑座和第一支撑座上；所述锥齿轮一与锥齿轮二啮合，所述锥齿轮二设置在第四传动轴的一端，所述第四传动轴通过轴承架设在第三支撑座和第二支撑座上，所述第三支撑座和第二支撑座均与底板固定，所述第四传动轴的另一端设置有第一圆盘，所述第一圆盘的边沿与连杆的一端铰接，所述连杆的另一端铰接在第二圆盘的边沿，所述连杆的中部开设有安装孔，所述安装孔内穿设有吸痰管的入口端，所述吸痰管穿过主动摩擦滚轮和从动摩擦滚轮之间的环槽后，在其末端连接负压泵；所述第二圆盘设置在第五传动轴的一端，所述第五传动轴架设在第四支撑座和第五支撑座上，所述第四支撑座和第五支撑座均与底板固定，所述底板上还设置有控制器、触摸屏和通过控制开关与控制器电连接的供电电源，所述伺服电机、触摸屏、负压泵分别与控制器和供电电源电连接。

优选的，所述锥齿轮一通过压紧螺丝可拆卸连接第三传动轴。

优选的，所述控制器是单片机，单片机的型号是西门子stm32-armA7。

与现有技术相比，本发明提供的一种自动化吸痰装置，将吸痰管放入患者口中后，能按指定转速及转向插入、取出吸痰管，特别能在吸管推出过程中完成旋转动作，增强吸痰效果，装置外形小巧，能够实现一键式自动吸痰操作，在提高工作效率的同时，有效消除了医务工作者的技能个体化差异，优化了吸痰效果，实用性好，值得推广。

附图说明

图1是装置结构示意图一；

图2是装置前视结构示意图；

图3是装置的结构示意图二；

图4是装置的工作流程图。

附图标记：

1、伺服电机；2、联轴器；3-1、主动摩擦滚轮；3-2、从动摩擦滚轮；4-1、直齿轮二；4-2、直齿轮一；5-1第一传动轴；5-2、第二传动轴；5-3、第三传动轴；5-4、第四传动轴；5-5、第五传动轴；6-1、第一圆盘；6-2、第二圆盘； 7、连杆；8-1、锥齿轮一；8-2、锥齿轮二；9-1、第一支撑座；9-2、第二支撑座；9-3、第三支撑座；9-4、第四支撑座；9-5、第五支撑座；9-6、第六支撑座；10、底板。

具体实施方式

本发明提供了一种自动化吸痰装置，下面结合图1至图4的结构示意图，对本发明进行说明。

如图1至图4所示，本发明提供的一种自动化吸痰装置，包括底板10，所述底板10的上表面设置有伺服电机1，所述伺服电机1的输出轴通过联轴器与第三传动轴5-3连接，所述第三传动轴5-3架设在第六支撑座9-6和第一支撑座9-1上，所述第六支撑座9-6和第一支撑座9-1固定在底板10上，所述第三传动轴5-3上设置有可在第三传动轴5-3上滑移的锥齿轮一8-1，所述锥齿轮一 8-1位于近第六支撑座9-6端，锥齿轮一8-1的侧边设置有直齿轮一4-2，所述直齿轮一4-2与第三传动轴5-3固定，所述直齿轮一4-2与直齿轮二4-1啮合，所述直齿轮二4-1设置在第二传动轴5-2上，所述第二传动轴5-2位于第三传动轴5-3上方且架设在第六支撑座9-6和第一支撑座9-1上，所述直齿轮二4-1 的侧边设置有主动摩擦滚轮3-1，所述主动摩擦滚轮3-1套装在第二传动轴5-2 上且与第二传动轴5-2固定，所述主动摩擦滚轮3-1的上方设置有与主动摩擦滚轮3-1配合传动的从动摩擦滚轮3-2，所述主动摩擦滚轮3-1和从动摩擦滚轮 3-2均开设有环槽，所述从动摩擦滚轮3-2套装在第一传动轴5-1上且与第一传动轴5-1固定，所述第一传动轴5-1架设在第六支撑座9-6和第一支撑座9-1 上；所述锥齿轮一8-1与锥齿轮二8-2啮合，所述锥齿轮二8-2设置在第四传动轴5-4的一端，所述第四传动轴5-4通过轴承架设在第三支撑座9-3和第二支撑座9-2上，所述第三支撑座9-3和第二支撑座9-2均与底板10固定，所述第四传动轴5-4的另一端设置有第一圆盘6-1，所述第一圆盘6-1的边沿与连杆 7的一端铰接，所述连杆7的另一端铰接在第二圆盘6-2的边沿，所述连杆7 的中部开设有安装孔，所述安装孔内穿设有吸痰管的入口端，所述吸痰管穿过主动摩擦滚轮3-1和从动摩擦滚轮3-2之间的环槽后，在其末端连接负压泵；所述第二圆盘6-2设置在第五传动轴5-5的一端，所述第五传动轴5-5架设在第四支撑座9-4和第五支撑座9-5上，所述第四支撑座9-4和第五支撑座9-5 均与底板10固定，所述底板10上还设置有控制器、触摸屏和通过控制开关与控制器电连接的供电电源，所述伺服电机1、触摸屏、负压泵分别与控制器和供电电源电连接。

进一步的，所述锥齿轮一8-1通过压紧螺丝可拆卸连接第三传动轴5-3。

进一步的，所述控制器是单片机，单片机的型号是西门子stm32-armA7。

如图1至图3所示，所述自动化吸痰装置包括伺服电机1，伺服电机1安装在底板10表面，使用螺钉紧定固定。联轴器2的输入端与伺服电机1的输出轴通过平键连接，再使用夹紧螺丝固定。联轴器2输出端与第三传动轴5-3 通过平键连接，再使用夹紧螺丝固定，确保彼此之间不发生相对转动。锥齿轮一8-1与第三传动轴5-3间隙配合，使用平键和压紧螺钉固定。直齿轮一4-2 与第三传动轴5-3过盈配合，第三传动轴5-3远端固定在第一支撑座9-1表面圆孔内。直齿轮二4-1与第二传动轴5-2过盈配合，直齿轮一4-2啮合，主动摩擦滚轮3-1与直齿轮二4-1同轴，第二传动轴5-2与主动摩擦滚轮3-1固定。第二传动轴5-2两端分别固定在第一支撑座9-1和第六支撑座9-6表面圆孔内。从动摩擦滚轮3-2与第一传动轴5-1固接，第一传动轴5-1的两端分别固定在第一支撑座9-1和第六支撑座9-6表面的圆孔内。第四传动轴5-4穿过第三支撑座9-3和第二支撑座9-2上部的通孔，而两端分别与第一圆盘6-1、锥齿轮二 8-2中心的通孔过盈配合。连杆7两端的通孔与第一圆盘6-1、第二圆盘6-2上的导向柱间隙配合固定。第五传动轴5-5穿过第四支撑座9-4上部通孔，一端与第二圆盘6-2中心的通孔过盈配合，另一端固定在第四支撑座9-4表面的圆孔内。

其中，所述的触摸屏与单片机、单片机与伺服电机1均通过串口通信连接。

其中，所述的伺服电机是金维达60ST-M00630-0.2KW伺服电机。

本发明的工作过程：如图4所示，系统通电后点亮触摸屏与单片机，观察触摸屏，选择“进入”或“退出”工作模式，在下一级界面根据需要选择“速度1档”、“速度2档”或“速度3档”，其中1档最快，3档最慢，选定速度后进入下级界面，单击“启动”驱动伺服电机1开始转动。启动后，伺服电机1输出轴通过联轴器带动第三传动轴5-3转动，固定在第三传动轴5-3上的锥齿轮一8-1、直齿轮一4-2以相同加速度转动，从而分别带动锥齿轮二8-2、直齿轮二4-1转动。其中锥齿轮一8-1可以通过平键及螺钉前后调整位置，建立锥齿轮一8-1与锥齿轮二8-2的啮合与非啮合两种状态。直齿轮二4-1通过第二传动轴5-2带动主动摩擦滚轮3-1以相同角速度转动。主动摩擦滚轮3-1 与从动摩擦滚轮3-2彼此紧贴，利用滚花增大摩擦力，迫使两滚轮以相同线速度相对运动，带动限位于主动摩擦滚轮3-1与从动摩擦滚轮3-2凹槽中的吸痰管完成前进或后退动作，在执行退出指令，吸痰管执行退出动作时，调整锥齿轮一8-1位置，使其与锥齿轮二8-2啮合，由锥齿轮一8-1带动锥齿轮二8-2 以相同线速度转动，锥齿轮二8-2通过第四传动轴5-4带动第一圆盘6-1以相同角速度转动，随着第一圆盘6-1的转动，连接在第一圆盘上的连杆7将带动第二圆盘6-2以相同速度向同一方向转动，其中穿过连杆7中部通孔的吸痰管将随之产生一个以第一圆盘6-1半径为半径的匀速绕动，完成吸痰动作，当吸痰管运动到位后，单击触摸屏“停止”按键，系统结束工作。

本发明利用单片机控制电机转速和转向，采用了直齿轮组传动调速与锥齿轮组扭矩换向两种结构，利用伺服电机正反转实现吸痰管的进退与绕动，圆盘与连杆构成的机构产生稳定的规则圆周运动，实现吸痰管的绕动，协助负压装置在患者呼吸道内壁产生吸附力，增强吸痰效果。

本发明提供的一种自动化吸痰装置，通过单片机预设进入、退出两种工作模式，通过与单片机相连的触摸屏完成选择，在两种模式下又分别有3个速度档位控制电机以匀速工作，选择档位后点击“启动”开始工作，直到点击“停止”，电机停止输出。在工作过程中，控制伺服电机输出转矩，经联轴器传递至传动轴，带动直齿轮组与锥齿轮组的一转动。其中直齿轮组一驱动二带动摩擦滚轮转动，实现吸痰管按设定转速进、退；而锥齿轮组一驱动二，带动圆盘转动，带动固定在圆盘上连杆做轨迹为圆的平动，从而使穿过连杆中部圆孔的吸痰管绕固定轴线绕动，安装在传动轴上的锥齿轮一可前后调整位置，控制锥齿轮组是否啮合，确保吸痰管只在向外退出时出现绕动运动。

本发明公开的一种自动化吸痰装置，包括底板上的伺服电机，通过伺服电机分别驱动直齿轮传动机构和锥齿轮传动机构动作，带动摩擦滚轮转动，实现吸痰管的送进和退出动作，使用时吸痰管的入口端放入口中，另一端经连杆上的安装孔穿过后，进入主动摩擦滚轮和从动摩擦滚轮之间的环槽，在其末端连接负压泵。本发明将吸痰管放入患者口中后，按指定转速及转向插入、取出吸痰管，特别能在吸管退出过程中完成旋转动作，协助负压装置在患者呼吸道内壁产生吸附力，增强吸痰效果增强吸痰效果，装置外形小巧，能够实现一键式自动吸痰操作，在提高工作效率的同时，有效消除了医务工作者的技能个体化差异，利于吸痰工作的开展，本发明实用性好，值得推广。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种自动化吸痰装置，包括底板(10)，其特征在于，所述底板(10)的上表面设置有伺服电机(1)，所述伺服电机(1)的输出轴通过联轴器与第三传动轴(5-3)连接，所述第三传动轴(5-3)架设在第六支撑座(9-6)和第一支撑座(9-1)上，所述第六支撑座(9-6)和第一支撑座(9-1)固定在底板(10)上，所述第三传动轴(5-3)上设置有可在第三传动轴(5-3)上滑移的锥齿轮一(8-1)，所述锥齿轮一(8-1)位于近第六支撑座(9-6)端，锥齿轮一(8-1)的侧边设置有直齿轮一(4-2)，所述直齿轮一(4-2)与第三传动轴(5-3)固定，所述直齿轮一(4-2)与直齿轮二(4-1)啮合，所述直齿轮二(4-1)设置在第二传动轴(5-2)上，所述第二传动轴(5-2)位于第三传动轴(5-3)上方且架设在第六支撑座(9-6)和第一支撑座(9-1)上，所述直齿轮二(4-1)的侧边设置有主动摩擦滚轮(3-1)，所述主动摩擦滚轮(3-1)套装在第二传动轴(5-2)上且与第二传动轴(5-2)固定，所述主动摩擦滚轮(3-1)的上方设置有与主动摩擦滚轮(3-1)配合传动的从动摩擦滚轮(3-2)，所述主动摩擦滚轮(3-1)和从动摩擦滚轮(3-2)均开设有环槽，所述从动摩擦滚轮(3-2)套装在第一传动轴(5-1)上且与第一传动轴(5-1)固定，所述第一传动轴(5-1)架设在第六支撑座(9-6)和第一支撑座(9-1)上；所述锥齿轮一(8-1)与锥齿轮二(8-2)啮合，所述锥齿轮二(8-2)设置在第四传动轴(5-4)的一端，所述第四传动轴(5-4)通过轴承架设在第三支撑座(9-3)和第二支撑座(9-2)上，所述第三支撑座(9-3)和第二支撑座(9-2)均与底板(10)固定，所述第四传动轴(5-4)的另一端设置有第一圆盘(6-1)，所述第一圆盘(6-1)的边沿与连杆(7)的一端铰接，所述连杆(7)的另一端铰接在第二圆盘(6-2)的边沿，所述连杆(7)的中部开设有安装孔，所述安装孔内穿设有吸痰管的入口端，所述吸痰管穿过主动摩擦滚轮(3-1)和从动摩擦滚轮(3-2)之间的环槽后，在其末端连接负压泵；所述第二圆盘(6-2)设置在第五传动轴(5-5)的一端，所述第五传动轴(5-5)架设在第四支撑座(9-4)和第五支撑座(9-5)上，所述第四支撑座(9-4)和第五支撑座(9-5)均与底板(10)固定，所述底板(10)上还设置有控制器、触摸屏和通过控制开关与控制器电连接的供电电源，所述伺服电机(1)、触摸屏、负压泵分别与控制器和供电电源电连接。

2.如权利要求1所述的一种自动化吸痰装置，其特征在于，所述锥齿轮一(8-1)通过压紧螺丝可拆卸连接第三传动轴(5-3)。

3.如权利要求1所述的一种自动化吸痰装置，其特征在于，所述控制器是单片机，单片机的型号是stm32-armA7。