CN109875731B - 接触式人工肛门括约肌假体限位保护开关装置 - Google Patents
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Abstract
一种接触式人工肛门括约肌假体限位保护开关装置，包括：电机壳和设置于电机壳内的传动机构、摆臂机构、限位机构和控制器，其中：摆臂机构与传动机构相连，限位机构包括：分别设置于摆臂机构和电机壳上的两个与控制器相连的限位开关，第一限位开关和第二限位开关均为开关圆钮和与之串联的10K电阻所组成的限位开关电路，该限位开关电路上引出高电平端导线、信号线和接地端导线。本发明通过设置限位开关可以分别在下环摆臂向左和向右摆动的限位位置按下开关圆钮，触发限位信号，通过限位开关产生的限位信号会传入控制器中进行处理，结构简单，易于实现，稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种医疗器械领域的技术，具体是一种接触式人工肛门括约肌假体限位保护开关装置。
背景技术
人工肛门括约肌系统是一种用于治疗FI的植入式装置，通过机构对直肠的夹持或牵引，控制排泄物泄露，模拟正常肛门外括约肌生理功能，实现控便与排便。现有的限位保护式肛门括约肌假体大多利用霍尔效应原理进行限位，其效果易受到电机套筒内各元器件产生的电磁作用的干扰且安装环节较为复杂，稳定性较低。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种接触式人工肛门括约肌假体限位保护开关装置，通过设置限位开关可以分别在下环摆臂向左和向右摆动的限位位置按下开关圆钮，触发限位信号，通过限位开关产生的限位信号会传入控制器中进行处理，结构简单，易于实现，稳定性高。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：电机壳和设置于电机壳内的传动机构、摆臂机构、限位机构和控制器，其中：摆臂机构与传动机构相连，限位机构包括：分别设置于摆臂机构和电机壳上的两个与控制器相连的限位开关。
所述的限位开关为接触式开关。
所述的电机壳包括：从上至下依次设置的上盖板、主壳、控制器和下盖板，其中：传动机构设置于主壳内，摆臂机构设置于主壳上，第二限位开关具体设置于主壳上。
所述的主壳上设有用于与摆臂机构相匹配的摆臂槽，其中：第二限位开关具体设置于摆臂槽上。
所述的传动机构包括：齿轮组、传动轴、电机和减速箱，其中：电机设置于减速箱上，减速箱设置于传动轴内，齿轮组设置于传动轴上并与电机相连，传动轴与摆臂机构相连。
所述的摆臂机构包括：从上至下依次设置的上环摆臂、中环摆臂和下环摆臂，其中：上环摆臂和下环摆臂设置于同侧，中环摆臂设置于相对另一侧，下环摆臂与第一限位开关相连。
所述的上、中、下环摆臂上设有方形凹槽，凹侧上设有压力传感器。
技术效果
与现有技术相比，本发明实现限位保护的过程中不再受到电磁干扰作用影响，且该限位保护开关装置电路原理与物理结构简单，易于实现，安装和故障拆卸该限位保护开关装置的操作过程更为简便，利用摆臂和电机外壳物理上相对运动的触碰力进行限位，大大减少了系统对摆臂是否到达限位位置的错判误判现象，具有更高的稳定性，精准性，有利于提高移植成功率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明分解结构示意图；
图3为本发明打开到关闭的过程示意图；
图4为本发明限位开关结构示意图；
图5为本发明限位开关装置机械及电路原理示意图；
图中：电机壳1、传动机构2、摆臂机构3、限位机构4、第一限位开关5、第二限位开关6、上盖板7、主壳8、控制器9、下盖板10、第一摆臂槽11、齿轮组12、传动轴13、电机14、减速箱15、上环摆臂16、中环摆臂17、下环摆臂18、第二摆臂槽19、方形凹槽20、压力传感器21、第三摆臂槽22、限位开关电路23、开关圆钮24、高电平端导线25、信号线26、接地端导线27、10K电阻28、接地29、3V高电平30。
具体实施方式
如图1所示，为本实施例涉及的一种接触式人工肛门括约肌假体限位保护开关装置，其中包含：电机壳1和设置于电机壳1内的传动机构2、摆臂机构3、限位机构4和控制器9，其中：摆臂机构3与传动机构2相连，限位机构4分别设置于电机壳1上和摆臂机构3上并与控制器9相连。
所述的摆臂机构3包括：从上至下依次设置的上环摆臂16、中环摆臂17和下环摆臂18，其中：上环摆臂16和下环摆臂18设置于同侧并同向摆动，中环摆臂17设置于相对另一侧并反向摆动。
所述的限位机构4包括：第一限位开关5和第二限位开关6，其中：第一限位开关5和第二限位开关6可任意设置于相应侧的摆臂槽上或主壳上，本实施例特意在两侧使用不同设置方式进行示意，本实例中第一限位开关5设置于下环摆臂18的摆动轴上，第二限位开关6设置于主壳8上。
所述的电机壳8包括：从上至下依次设置的上盖板7、主壳8和下盖板10，其中：传动机构2设置于主壳8内，摆臂机构3设置于主壳8上。
所述的主壳8上设有用以与上、中、下环摆臂相连的第一摆臂槽11、第二摆臂槽19和第三摆臂槽22，其中：第二限位开关6设置于第三摆臂槽23的右侧槽面。
所述的传动机构2包括：齿轮组12、传动轴13、电机14和减速箱15，其中：电机14设置于减速箱15上通过正转和反转带动摆臂机构3摆动使本装置分别处于打开和关闭状态，减速箱15设置于传动轴13内，齿轮组12设置于传动轴12上并与电机14相连，传动轴13与摆臂机构3相连。
所述的上、中、下环摆臂上设有方形凹槽20，凹侧上设有压力传感器21。
所述的下环摆臂18转动角度α为45°。
所述的上、中及下环摆臂和电机壳1采用硅橡胶集成封装。
所述的第一限位开关5和第二限位开关6均为开关圆钮24和与之串联的10K电阻28所组成的限位开关电路23，该限位开关电路23上引出高电平端导线25、信号线26和接地端导线27，具体为：高电平端导线25一端与控制器9上的3V高电平30相连，另一端与限位开关电路23中的10K电阻28相连，10K电阻28与开关圆钮24串联，中间引出信号线31与控制器9上的限位信号输入引脚相连，接地端导线27连接开关圆钮24与接地29；开关圆钮24不受外力按压时可保持打开状态，此时信号线31上电压为接近3V的高电平；开关圆钮24受到外力按压进入闭合状态，此时信号线31上电压为接近0V的低电平，通过高低电平的转变形成限位信号，再由控制器9内的单片机处理后控制电机停转，从而起到限位保护的功能。
如图5所示，当所述的下环摆臂18向左运动到与第三摆臂槽22左侧壁紧贴时，第一限位开关模块5上的开关圆钮24被按下，触发限位信号，限位信号传入控制器9，再通过控制器9预设程序使电机14停转，摆臂停止运动；同理，下环摆臂18向右运动到与第三摆臂槽22右侧壁紧贴时，第二限位开关6上的开关圆钮24被按下，触发限位信号，限位信号传入控制器9，再通过控制器9预设程序使电机14停转，摆臂停止运动。
本发明限位保护开关装置设置于人工肛门括约肌假体上以防止摆臂摆幅过大而对肠道造成损伤，防止电机过转卡死机构和电流过大烧毁电机；使得机构能根据人体排便其需要调整假体打开、闭合的幅度；与现有的霍尔元件限位保护开关装置相比，本发明采用不同原理设计，巧秒利用摆臂到达限位位置时与电机的相对作用力触发开关作用形成反馈控制，限位位置精准，抗电磁干扰性强，原理简单，易于实现，安装以及拆卸方便，且经实验表明，使用霍尔元件限位保护开关，约正常工作数十次之后开始由于电磁干扰或磁场减弱等复杂作用出现限位位置偏差现象，长时间工作后会间歇出现无法控制限位等严重后果，而本发明经同步实验验证不会出现上述问题，可长时间精准稳定实现限位功能，保证假体与肠道的安全。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。
Claims (1)
1.一种接触式人工肛门括约肌假体限位保护开关装置，其特征在于，包括：电机壳和设置于电机壳内的传动机构、摆臂机构、限位机构和控制器，其中：摆臂机构与传动机构相连，限位机构包括：分别设置于摆臂机构和电机壳上的两个与控制器相连的限位开关；
所述的电机壳包括：从上至下依次设置的上盖板、主壳、控制器和下盖板，其中：传动机构设置于主壳内，摆臂机构设置于主壳上，第二限位开关设置于主壳上；
所述的主壳上设有用于与摆臂机构相匹配的摆臂槽，其中：第二限位开关设置于摆臂槽上；
所述的传动机构包括：齿轮组、传动轴、电机和减速箱，其中：电机设置于减速箱上，减速箱设置于传动轴内，齿轮组设置于传动轴上并与电机相连，传动轴与摆臂机构相连；
所述的摆臂机构包括：从上至下依次设置的上环摆臂、中环摆臂和下环摆臂，其中：上环摆臂和下环摆臂设置于同侧，中环摆臂设置于相对另一侧，下环摆臂与第一限位开关相连；
所述的上、中、下环摆臂上设有方形凹槽，凹侧上设有压力传感器；
所述的第一限位开关和第二限位开关均为开关圆钮和与之串联的10K电阻所组成的限位开关电路，该限位开关电路上引出高电平端导线、信号线和接地端导线，具体为：高电平端导线一端与控制器上的3V高电平相连，另一端与限位开关电路中的10K电阻相连，10K电阻与开关圆钮串联，中间引出信号线与控制器上的限位信号输入引脚相连，接地端导线连接开关圆钮与接地；开关圆钮不受外力按压时可保持打开状态，此时信号线上电压为高电平；开关圆钮受到外力按压进入闭合状态，此时信号线上电压为低电平，通过高低电平的转变形成限位信号，再由控制器内的单片机处理后控制电机停转，从而起到限位保护的功能；当所述的下环摆臂向左运动到与第三摆臂槽左侧壁紧贴时，第一限位开关模块上的开关圆钮被按下，触发限位信号，限位信号传入控制器，再通过控制器预设程序使电机停转，摆臂停止运动；同理，下环摆臂向右运动到与第三摆臂槽右侧壁紧贴时，第二限位开关上的开关圆钮被按下，触发限位信号，限位信号传入控制器，再通过控制器预设程序使电机停转，摆臂停止运动。
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