CN112577691A - 一种超声刀碰撞性能测试工装 - Google Patents

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    • G01M7/08—Shock-testing

Abstract

本发明公开了一种超声刀碰撞性能测试工装，包括基座以及设置于所述基座上的碰撞件和刀具固定座，所述刀具固定座上设有超声刀，所述基座上设有带动所述碰撞件朝向所述刀具固定座移动以碰撞所述超声刀的刀杆的第一直线驱动器，所述基座上还设有对所述碰撞件施加的碰撞力进行测定的压力传感器。本申请能够对超声刀的耐碰撞性能进行评测，具有结构简单，使用方便的优点。

Description

一种超声刀碰撞性能测试工装
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种超声刀碰撞性能测试工装。
背景技术
随着医学技术发展，内窥镜手术作为一种新型手术发生越来越受到医生和患者的青睐，具有手术创口小等优点。在腹腔镜手术中，超声刀以其良好的切割凝血能力，热损伤小等优势，受术者的青睐。超声刀杆作为传递超声能量直接工作的部件，其性能直接影响刀具的整体状况，也是使用者对于超声刀具评论的关键要素。
超声刀在手术过程中，无可避免的会在手术的使用过程中，受到来自其他器械的碰撞，而超声刀在工作状态，其本身处于高负载及高应力状态，而超声刀工作状态下工作部分，不同区域承受的应力也存在较大差异。因为碰撞照成器械的部分断裂导致的失效是目前刀具使用的常见现象。而目前并无一种器械对超声刀的耐碰撞性能进行评测。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够对超声刀的耐碰撞性能进行评测的超声刀碰撞性能测试工装。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种超声刀碰撞性能测试工装，包括基座以及设置于所述基座上的碰撞件和刀具固定座，所述刀具固定座上设有超声刀，所述基座上设有带动所述碰撞件朝向所述刀具固定座移动以碰撞所述超声刀的刀杆的第一直线驱动器，所述基座上还设有对所述碰撞件施加的碰撞力进行测定的压力传感器。
具体的，所述基座上水平设有X轴滑轨，所述X轴滑轨上装设有X轴滑块，所述碰撞件设置在所述X轴滑块上，所述第一直线驱动器驱动所述X轴滑块在所述X轴滑轨上滑动。
具体的，所述X轴滑块上设有与所述X轴滑轨相平行的缓冲滑轨，所述缓冲滑轨上设有缓冲滑块，所述碰撞件设置在所述缓冲滑块上，所述X轴滑块远离所述刀具固定座的一端设有缓冲挡板，所述缓冲滑块与所述缓冲挡板之间连接有缓冲弹簧。
具体的，所述缓冲滑块上水平设有Y轴滑轨，所述Y轴滑轨与所述X轴滑轨相垂直，所述Y轴滑轨上装设有Y轴滑块，所述碰撞件设置在所述Y轴滑块上，所述X轴滑块上设有驱动所述Y轴滑块在所述Y轴滑轨上滑动的第二直线驱动器；
所述碰撞件为一与所述Y轴滑轨相平行的杆状件，所述杆状件由多段不同硬度和材质的杆段拼接而成。
具体的，相邻两杆段之间螺纹紧固连接。
具体的，所述缓冲滑块上还固定设有导向块，所述导向块上设有导向孔，所述碰撞件的一端固定在所述Y轴滑块上，另一端匹配插在所述导向孔中。
具体的，所述压力传感器设置在所述缓冲弹簧与所述缓冲挡板之间。
具体的，所述缓冲挡板上设有限位导向柱，所述缓冲弹簧套在所述限位导向柱上。
具体的，所述基座上垂直设有Z轴滑轨,所述刀具固定座滑动装在所述Z轴滑轨上，所述基座上设有驱动所述刀具固定座在所述Z轴滑轨上滑动的第三直线驱动器；
所述刀具固定座面向所述碰撞件的一侧固定设有若干凸台，若干所述凸台沿所述Z轴滑轨的延伸方向平行间隔分布，所述凸台上设有供所述刀杆匹配穿插的通孔，若干所述凸台穿在所述刀杆上。
具体的，所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器均为电机带动的丝杆机构。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：碰撞测试时，将超声刀固定在刀具固定座上，利用第一直线驱动器带动碰撞件朝向刀具固定座运动，并碰撞超声刀的刀杆，对刀杆进行碰撞性能测试，同时利用压力传感器对碰撞件施加的碰撞力大小进行测定，即可对超声刀使用过程中的耐碰撞性能进行评估测定，整个测试工装具有结构简单，使用方便的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的超声刀碰撞性能测试工装结构示意图；
图2是本发明实施例提供的超声刀碰撞性能测试工装轴测示意图；
图3是本发明实施例提供的超声刀碰撞性能测试工装局部示意图；
图4是本发明实施例涉及的碰撞件结构示意图；
其中：1-基座；2-碰撞件；201-杆段；3-刀具固定座；4-超声刀；401-刀杆；5-第一直线驱动器；6-压力传感器；7-X轴滑轨；8-X轴滑块；9-缓冲滑轨；10-缓冲滑块；11-缓冲挡板；12-缓冲弹簧；13-Y轴滑轨；14-Y轴滑块；15-第二直线驱动器；16-导向块；17-Z轴滑轨；18-第三直线驱动器；19-凸台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图3，一种超声刀碰撞性能测试工装，包括基座1、碰撞件2和刀具固定座3，碰撞件2和刀具固定座3设置于该基座1上，刀具固定座3上固定安装有超声刀4，基座1上设有带动碰撞件2朝向刀具固定座3移动以碰撞超声刀4的刀杆401的第一直线驱动器5，基座1上还设有对碰撞件2施加的碰撞力进行测定的压力传感器6。
利用本实施例提供的超声刀碰撞性能测试工装对超声刀4进行碰撞测试时，将超声刀4固定在刀具固定座3上，利用第一直线驱动器5带动碰撞件2按照设定速度朝向刀具固定座3运动，并碰撞超声刀4的刀杆401，同时利用压力传感器6对碰撞件2施加的碰撞力大小进行测定，即可对超声刀4使用过程中的耐碰撞性能进行评估测定。本实施例中，在第一直线驱动器5的驱动下，碰撞件2可以以任意速度和力量碰撞刀杆401，其碰撞力量由压力感应器测定，整个测试工装具有结构简单，使用方便的优点。
参见图1-图3，具体的，基座1上水平设有X轴滑轨7，X轴滑轨7上装设有X轴滑块8，碰撞件2设置在X轴滑块8上，第一直线驱动器5驱动X轴滑块8在X轴滑轨7上滑动，进而带动碰撞件2朝向刀具固定座3移动。其中，本实施例中，第一直线驱动器5采用电机带动的丝杆机构，丝杆机构的丝杆与X轴滑块8螺纹传动连接，电机的输出轴直接与丝杆对接，当然，第一直线驱动器5也可以采用直线电机、油缸或气缸等结构。
参见图1-图3，在一些可能实施的方案中，在X轴滑块8上还固定设有与X轴滑轨7相平行的缓冲滑轨9，缓冲滑轨9上滑动设有缓冲滑块10，碰撞件2设置在缓冲滑块10上，X轴滑块8远离刀具固定座3的一端固定设有缓冲挡板11，缓冲滑块10与缓冲挡板11之间连接有缓冲弹簧12。这样的设计方式，碰撞测试过程中，缓冲滑块10可以沿缓冲滑轨9滑动并压缩缓冲弹簧12蓄能，能避免碰撞件2与刀杆401直接发生刚性碰撞，造成刀杆401破坏。
参见图2和图4，可以理解的是，在实际设计中，缓冲滑块10上水平固定设有Y轴滑轨13，Y轴滑轨13与X轴滑轨7相垂直，Y轴滑轨13上装设有Y轴滑块14，碰撞件2设置在Y轴滑块14上，X轴滑块8上设有驱动Y轴滑块14在Y轴滑轨13上滑动的第二直线驱动器15，而碰撞件2则为一与Y轴滑轨13相平行的杆状件，杆状件由多段不同硬度和材质的杆段201拼接而成，杆状件的横截面形状可以为圆形、方形或其他截面形状。这样的设计方式，因碰撞测试的碰撞件2由不同硬度和材质的杆段201拼接而成，其材质和硬度与腹腔镜手术采用的材料和硬度的典型值对应，通过第二直线驱动器15带动碰撞件2沿Y轴滑轨13，将碰撞件2的不同部位对准超声刀4的刀杆401，并利用第一直线驱动器5带动碰撞件2运动，即可研究碰撞件2的不同部位对刀杆401碰撞性能的影响，也即可以研究不同碰撞材料对刀杆401的耐碰撞性能的影响。
为方便拆卸与安装，相邻两杆段201之间螺纹紧固连接，此外，第二直线驱动器15同样可以采用电机驱动的丝杆机构，当然也可以采用直线电机、油缸或气缸。
参见图2和图3，具体的，缓冲滑块10上还固定设有导向块16，导向块16上设有导向孔，碰撞件2的一端固定在Y轴滑块14上，另一端匹配插在导向孔中，可以在导向孔中滑动，而压力传感器6则设置在缓冲弹簧12与缓冲挡板11之间，测试时，刀杆401与导向孔和Y轴滑块14之间的碰撞件2部分发生碰撞，带动缓冲滑块10沿缓冲滑轨9滑动，压缩弹簧被压缩，将碰撞力传导至压力感应器监控，通过监控该力度的变化来监控刀杆401和碰撞杆的碰撞力度。此外，在缓冲挡板11上设有限位导向柱(图中未示出)，缓冲弹簧12套在限位导向柱上，利用限位导向柱一方面可以对缓冲弹簧12提供支撑，另一方面可以对缓冲滑块10碰撞位移进行限位。
参见图1和图2，可以理解的是，在实际设计中，在基座1上垂直设有Z轴滑轨17,刀具固定座3滑动装在Z轴滑轨17上，基座1上设有驱动刀具固定座3在Z轴滑轨17上滑动的第三直线驱动器18，刀具固定座3面向碰撞件2的一侧固定设有若干凸台19，若干凸台19沿Z轴滑轨17的延伸方向平行间隔分布，凸台19上设有供刀杆401匹配穿插的通孔，若干凸台19穿在刀杆401上，测试时，碰撞件2直接与相邻凸台19之间的刀杆401部分发生碰撞。
本实施例中，刀杆401通过第三直线驱动器18的带动，可以相对碰撞件2垂直移动，测试时，只需要将刀杆401的不同部位调节至对准碰撞件2，即可对刀杆401的不同部位进行碰撞测试。这样的设计方式，使得该测试工装可以对刀杆401不同部分进行碰撞强度变化的碰撞测试，以此评估刀杆401的耐碰撞性能。同样的，第三直线驱动器18也可以采用与第一直线驱动器5和第二直线驱动器15相同的结构，当然也可以采用直线电机、油缸或气缸。
上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：包括基座以及设置于所述基座上的碰撞件和刀具固定座，所述刀具固定座上设有超声刀，所述基座上设有带动所述碰撞件朝向所述刀具固定座移动以碰撞所述超声刀的刀杆的第一直线驱动器，所述基座上还设有对所述碰撞件施加的碰撞力进行测定的压力传感器。
2.根据权利要求1所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：所述基座上水平设有X轴滑轨，所述X轴滑轨上装设有X轴滑块，所述碰撞件设置在所述X轴滑块上，所述第一直线驱动器驱动所述X轴滑块在所述X轴滑轨上滑动。
3.根据权利要求2所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：所述X轴滑块上设有与所述X轴滑轨相平行的缓冲滑轨，所述缓冲滑轨上设有缓冲滑块，所述碰撞件设置在所述缓冲滑块上，所述X轴滑块远离所述刀具固定座的一端设有缓冲挡板，所述缓冲滑块与所述缓冲挡板之间连接有缓冲弹簧。
4.根据权利要求3所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：所述缓冲滑块上水平设有Y轴滑轨，所述Y轴滑轨与所述X轴滑轨相垂直，所述Y轴滑轨上装设有Y轴滑块，所述碰撞件设置在所述Y轴滑块上，所述X轴滑块上设有驱动所述Y轴滑块在所述Y轴滑轨上滑动的第二直线驱动器；
所述碰撞件为一与所述Y轴滑轨相平行的杆状件，所述杆状件由多段不同硬度和材质的杆段拼接而成。
5.根据权利要求4所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：相邻两杆段之间螺纹紧固连接。
6.根据权利要求4所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：所述缓冲滑块上还固定设有导向块，所述导向块上设有导向孔，所述碰撞件的一端固定在所述Y轴滑块上，另一端匹配插在所述导向孔中。
7.根据权利要求4所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：所述压力传感器设置在所述缓冲弹簧与所述缓冲挡板之间。
8.根据权利要求7所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：所述缓冲挡板上设有限位导向柱，所述缓冲弹簧套在所述限位导向柱上。
9.根据权利要求4-8任一项所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：所述基座上垂直设有Z轴滑轨,所述刀具固定座滑动装在所述Z轴滑轨上，所述基座上设有驱动所述刀具固定座在所述Z轴滑轨上滑动的第三直线驱动器；
所述刀具固定座面向所述碰撞件的一侧固定设有若干凸台，若干所述凸台沿所述Z轴滑轨的延伸方向平行间隔分布，所述凸台上设有供所述刀杆匹配穿插的通孔，若干所述凸台穿在所述刀杆上。
10.根据权利要求9所述的超声刀碰撞性能测试工装，其特征在于：所述第一直线驱动器、第二直线驱动器和第三直线驱动器均为电机带动的丝杆机构。
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