CN112773454A - 一种锯片模块及其锯片式开颅手术装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锯片模块及其锯片式开颅手术装置，其锯片式开颅手术装置能够通过锯片直接切开颅骨，包括连接架，连接架上安装有连接罩，连接罩底部安装有连接架底板，所述连接架底板上安装有进刀推杆电机，进刀推杆电机上安装有进刀伸缩轴，进刀伸缩轴一端穿过连接架底板后与锯片架的第一锯片架壳装配，所述第一锯片架壳还与进刀导向轴一端装配，所述进刀导向轴另一端穿出连接架底板且与之可轴向滑动装配；第一锯片架壳内安装有旋转架，旋转架与旋转主轴可圆周转动装配，所述旋转主轴穿过第一锯片架壳后与第二锯片架壳装配；所述第二锯片架壳上安装有侧移架；侧移架上安装有锯片座，锯片座上安装有锯片模块，锯片模块上安装有锯片，锯片用于切割。

Description

一种锯片模块及其锯片式开颅手术装置

技术领域

本发明涉及开颅手术装置，特别是涉及一种锯片式开颅手术装置。

背景技术

开颅手术是一种将头颅切开以对大脑进行治疗的手术，其手术步骤一般是：1、将头皮切开；2、将颅骨切开；3、将硬脑膜切开；4进行手术；5、将硬脑膜、颅骨、头皮逐一缝合。

目前开颅手术已经是常用的脑科手术之一，一般时长在2-8小时以上，其中大量的时间浪费在颅骨切开上。颅骨的切开一般是采用在切割处打三个孔，然后将三个孔切割连接，这样就能取出完整的颅骨。目前的切割连接主要是采用铣刀开槽或锯片直接切开，铣刀开槽使用起来十分方便、快捷，缺点是切口偏大，对后期颅骨修复造成影响；锯片切开的方式虽然切口小，但是很容易卡锯片，而且锯片的局部升温也是需要解决的问题，但锯片切开效率高而且后期颅骨修复起来十分快速。因此从实践上来说，锯片切割对患者后期的修复更有利，但是很难实现自动化操作。

对此，申请人一种锯片式开颅手术装置，其能够通过锯片直接切开颅骨。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种锯片模块及其锯片式开颅手术装置，其锯片模块与锯片座配合可以实现软轴、座体传动轴B360两轴动力的切换。

为实现上述目的，本发明提供了一种锯片模块，包括锯片壳、锯片，所述锯片壳一端与防尘罩装配，防尘罩内安装有锯片，锯片套装在锯片轴上，锯片轴与防尘罩可圆周转动装配；防尘罩上设置有贯穿的抽气口；

锯片壳内分别设置有吸尘腔、取换口、排气口、传动腔、切换通槽、主轴插槽、切换腔，所述吸尘腔、传动腔之间通过第一锯片隔板密封分割，所述主轴插槽与传动腔之间通过第二锯片隔板分割，所述主轴插槽、切换腔之间通过第三锯片隔板分割，所述切换腔顶部与切换通槽连通且切换腔远离主轴插槽一端通过第四锯片隔板分割；所述第一锯片隔板、第二锯片隔板、第三锯片隔板、第四锯片隔板分别安装在锯片壳内；

吸尘腔内可圆周转动地安装有叶轮轴，所述叶轮轴通过第一锯片皮带与锯片轴连接并构成带传动机构，叶轮轴还通过第二锯片皮带与中转轴连接并构成带传动机构，中转轴上安装有第一中转伞齿轮，第一中转伞齿轮与第二中转伞齿轮啮合传动，第二中转伞齿轮套装在锯片动力轴上，锯片动力轴与第二锯片隔板、第三锯片隔板可圆周转动装配，所述叶轮轴、中转轴分别与锯片壳可圆周转动装配。

优选地，取换口、排气口、抽气口分别与吸尘腔连通，所述吸尘腔与取换口对应处安装有吸尘罩，所述吸尘罩上设置有数个贯穿的吸尘孔，吸尘罩用于吸附切屑，而吸尘孔用于便于气流穿过；取换口通过取换盖封闭，取换盖安装在锯片壳上。

优选地，所述吸尘罩携带静电或涂抹黏胶，从而吸附切屑。

优选地，所述吸尘腔位于排气口和吸尘罩之间的部分上安装有叶轮，叶轮套装在叶轮轴上，且叶轮转动时能对吸尘腔面向抽气口一端产生负压，这个负压能形成从抽气口至排气口流动的气流。

优选地，所述叶轮轴通过第一锯片皮带与锯片轴连接并构成带传动机构，叶轮轴还通过第二锯片皮带与中转轴连接并构成带传动机构，中转轴上安装有第一中转伞齿轮，第一中转伞齿轮与第二中转伞齿轮啮合传动，第二中转伞齿轮套装在锯片动力轴上，锯片动力轴与第二锯片隔板、第三锯片隔板可圆周转动装配，所述叶轮轴、中转轴分别与锯片壳可圆周转动装配。

优选地，所述锯片动力轴位于主轴插槽内的部分上套装有动力伞齿轮、位于切换腔内的一端装入锯片动力筒的离合滑孔内且与锯片动力头装配，所述锯片动力头与离合滑孔可轴向滑动、不可相对圆周转动装配，所述锯片动力筒与第四锯片隔板可圆周转动、可轴向移动装配，所述锯片动力轴不可轴向移动；所述锯片动力筒内还安装有离合塞，离合塞可与锯片动力头的端面压紧从而实现联动。

优选地，所述锯片动力筒上还套装有切换块，切换块上设置有切换斜面；锯片动力筒穿出第四锯片隔板的一端与软轴同轴连接，所述锯片动力筒位于切换块、第四锯片隔板之间的部分上套装有切换弹簧，切换弹簧用于对锯片动力筒施加向第三锯片隔板推动的弹力。

优选地，锯片壳靠近锯片一端上安装有微型红外测距传感器、双目摄像头，所述微型红外测距传感器用于探测锯片距离切割面的间距，所述双目摄像头用于获取与锯片对应处的切割面的图像，并可将此图像进行识别后转换成三维坐标。

优选地，还包括锯片座，所述锯片座包括锯片座壳，所述锯片座壳内安装有两块相互平行的锯片座轴板，两块锯片座轴板分别与主电机轴可圆周转动装配，所述主电机轴上设置有主轴蜗杆部分，所述主轴蜗杆部分与主轴蜗轮啮合并构成蜗轮蜗杆传动机构；所述锯片座壳底部安装有限位台、两个相互平行的卡接盒；

主轴蜗轮套装在主轴转筒上，所述主轴转筒内部中空且与座体转动头不可圆周转动、可轴向移动装配，所述座体传动头安装在座体传动轴一端上，所述主轴转筒内安装有主轴螺塞，所述主轴转筒内位于座体转动头和主轴螺塞之间的部分上安装有主轴弹簧，主轴弹簧用于对座体转动头施加远离主轴螺塞的推力；所述座体传动轴另一端穿出主轴转筒后与主轴伞齿轮装配，所述主轴转筒、座体传动轴可圆周转动地安装在主轴块上，所述主轴块安装在锯片座壳上，所述主轴块上还安装有主轴块环，所述主轴块可插装入主轴插槽内，所述主轴块环用于限制主轴块插装入主轴插槽的深度；

所述锯片壳上安装有插装定位板，所述插装定位板与卡接盒远离卡接盒端板一端的端面贴合，所述卡接盒端板内侧与锯片壳的端面贴合，从而使得锯片模块在长度方向上与锯片座进行定位以便于锯片模块与锯片座之间的插装。

本发明还公开了一种锯片式开颅手术装置，其应用有上述锯片模块。

本发明的有益效果是：

1、本发明结构简单，能够通过锯片旋转切割颅骨从而实现开颅手术，另外利用微型红外测距传感器、双目摄像头可以监测锯片与切割表面的间距以及切割表面的三维图像数据，为后续的智能化、远程化操作提供基础。

2、本发明的锯片模块在驱动锯片圆周转动的同时还利用叶轮产生负压以对锯片处产生负压，这种方式既能够增加锯片处的散热效率，又能够及时吸走切屑，防止切屑污染手术面。另外锯片动力轴可以根据需要与锯片座一起灵活切换动力源，从而在自动模式下利用主电机A620直接驱动锯片，可以获得更高的扭矩输出及切割效率；在手持锯片模块时能够通过软轴输送动力以保证手持时的灵活性。

3、本发明的软轴模块能够根据需要收放软轴B510，从而既能够确保软轴的收紧，又能够保证软轴的传动，从而满足手持时对灵活性的要求。

附图说明

图1-图6是本发明的结构示意图。其中图3是连接柱460轴线所在中心面处剖视图；图4是图3中F1处放大图，图5、图6分别是图4中F2、F3处放大图。

图7-图8是底座处结构示意图。

图9-图14是锯片架的结构示意图。

图15是锯片座、锯片模块、软轴模块的结构示意图。

图16是锯片座、软轴模块的结构示意图。

图17-图20是锯片座处结构示意图。其中图18是座体传动轴B360轴线所在中心面处剖视图。

图21是软轴模块、锯片模块的结构示意图。

图22-图24是锯片模块的结构示意图。其中图22锯片动力轴A440轴线所在中心面处剖视图。

图25-图32是软轴模块的结构示意图。其中图28是软轴B510、伸缩锁轴B680、软轴卡紧杆B390处结构示意图；图29是软轴B510轴线所在中心面处剖视图；图30是图29中F4处放大图；图31是软轴卡紧杆B390轴线所在中心面处剖视图；图32是锲形块B660、解锁块B641处结构示意图。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1-图32，本实施例的锯片式开颅手术装置，包括底座110，底座110上安装有万向轮210，万向轮210带有刹车功能、其用于便于搬运本发明；底座上还安装有支撑旋转电机220，且底座110内部还分别安装有旋转大齿轮330、旋转小齿轮340，所述旋转大齿轮330、旋转小齿轮340相互啮合传动，所述旋转小齿轮340套装在支撑旋转电机轴221上，所述支撑旋转电机轴221装入支撑旋转电机220内，支撑旋转电机220启动后能够驱动支撑旋转电机轴221圆周转动。

所述旋转大齿轮330的外壁上设置有数个沿着其圆周均匀分布的旋转卡齿331，所述旋转大齿轮330内部中空、底部开口，且旋转大齿轮330底部的开口通过旋转端盖322封闭，所述旋转大齿轮330内、旋转端盖322上分别安装有升降电机240、两块相互平行的升降轴板3321，两块升降轴板3321分别与升降电机轴241可圆周转动装配，升降电机轴241装入升降电机240内；所述升降电机轴241上设置有升降蜗杆部分352，升降蜗杆部分352与升降蜗轮351啮合并构成蜗轮蜗杆传动机构，所述升降蜗轮351套装在升降螺杆410上，所述升降螺杆410通过第一升降轴槽321与旋转大齿轮330可圆周转动装配、不可轴向移动装配，升降螺杆410底部穿出旋转大齿轮330后通过第二升降轴承322与底座板111可圆周转动、不可轴向移动装配；升降螺杆410与底座110之间通过底座轴承311可圆周转动、不可轴向移动装配，所述底座轴承311安装在支撑托盘310上且底座轴承311与底座可圆周转动、不可轴向移动装配。支撑托盘310通过支撑连接环312与旋转大齿轮330装配固定。

所述支撑托盘310上安装有升降支撑筒130，升降支撑筒130内部为中空的升降支撑腔131，升降支撑腔131与升降柱140卡合、不可相对圆周转动、可轴向滑动装配，所述升降柱140套装在升降螺杆410上且与之通过螺纹旋合装配，所述升降柱140顶部穿出升降支撑腔131后与升降座150装配。需要升降座150升降时，升降电机240圆周转动，从而驱动升降螺杆410圆周转动，升降螺杆410通过螺纹驱动升降柱140沿着其轴向移动即可。需要圆周转动升降支撑筒130时，启动底座旋转电机220，底座旋转电机220带动旋转大齿轮330转动以带动升降支撑筒130圆周转动。

所述升降座150上分别安装有第一升降座立板151、第二升降座立板152、第三升降座立板153、第一升降座侧板154、第二升降座侧板155，所述第一升降座立板151、第二升降座立板152、第三升降座立板153分别与侧转蜗轮轴430可圆周转动装配，所述侧转蜗轮轴430位于第二升降座立板152、第三升降座立板153之间的部分上套装有侧转蜗轮361，所述侧转蜗轮361与侧转蜗杆轴440上的侧转蜗杆部分362啮合并构成蜗轮蜗杆传动机构；所述侧转蜗杆轴440可圆周转动地安装在第一升降座侧板154、第二升降座侧板155上，所述侧转蜗杆轴440一端与侧转电机230的输出轴通过联轴器连接固定，侧转电机230启动后能够驱动侧转蜗杆轴440圆周转动，从而驱动侧转蜗轮轴430圆周转动。

所述侧转蜗轮轴430位于第一升降座立板151、第二升降座立板152之间的部分与侧转轴块161装配固定，所述侧转轴块161安装在伸缩座160上，伸缩座160上还分别安装有伸缩滑轨510、第一伸缩座板162、第二伸缩座板163，所述伸缩滑轨510与伸缩滑槽172卡合、可转动装配，所述伸缩滑槽172设置在伸缩滑座170上，所述伸缩滑座170一端穿过第二伸缩座板163后与伸缩动力块171装配，所述第一伸缩座板162、第二伸缩座板163分别与伸缩螺杆450可圆周转动、不可轴向移动装配，所述伸缩螺杆450穿过伸缩动力块171且与之通过螺纹旋合装配，伸缩螺杆450一端与伸缩电机250的输出轴通过联轴器连接固定，所述伸缩电机250启动后能够驱动伸缩螺杆450圆周转动，从而驱动伸缩滑座170沿着其轴向移动，以实现伸缩滑座170相对于伸缩座160伸缩。

所述伸缩滑座170还与铰接球520装配并构成球形铰链，所述铰接球520安装在连接柱460一端上，连接柱460另一端与连接架180的连接顶板181装配固定，所述连接架180通过第二铰接销482与转动伸缩杆261铰接，转动伸缩杆261一端装入电缸260内，电缸260的外壳通过第一铰接销481与伸缩滑座170铰接，电缸260启动后能够驱动转动伸缩杆261伸缩，从而带动连接架180相对于伸缩座160转动。

连接架180上安装有连接罩181，连接罩181底部安装有连接架底板182，所述连接架底板182上安装有进刀推杆电机B210、进刀位移传感器B271，进刀推杆电机B210上安装有进刀伸缩轴B211，进刀伸缩轴B211一端穿过连接架底板182后与锯片架B的第一锯片架壳B110装配，所述第一锯片架壳B110还与进刀导向轴B310一端装配，所述进刀导向轴B310另一端穿出连接架底板182且与之可轴向滑动装配。所述进刀推杆电机B210启动后能够驱动进刀伸缩轴B211轴向移动，从而带动锯片架B同步升降以控制锯片的切割深度及距离切割面的间距。所述进刀位移传感器B271的进刀检测轴B2711与第一锯片架壳B110装配，所述第一锯片架壳B110移动时能够带动进刀检测轴B2711同步移动，从而向进刀位移传感器B271输入信号，进刀位移传感器B271探测进刀伸缩轴B211的轴向位移量，也就是锯片的进刀量并将信号反馈至工控机。

第一锯片架壳B110内安装有旋转架B130，旋转架B130上安装有旋转编码器B220，旋转编码器B220的输入轴与旋转主轴B320同轴连接，旋转主轴B320转动时可以带动旋转编码器B220的输入轴同步转动，从而通过旋转编码器B220探测旋转主轴B320的转动角度，并将转动角度信号输入工控机。所述旋转主轴B320上套装有旋转蜗轮B411，旋转蜗轮B411与旋转蜗杆部分B412啮合并构成蜗轮蜗杆传动机构，所述旋转蜗杆部分B412设置在旋转主电机B290的旋转输出轴B291上，所述旋转输出轴B291与旋转架B130可圆周转动装配；所述旋转主轴B320穿过第一锯片架壳B110后与第二锯片架壳B120装配。旋转主电机B290启动后能够驱动旋转主轴B320圆周转动，从而带动第二锯片架壳B120同步转动。

所述第二锯片架壳B120上安装有两块相互平行安装在第二锯片架轴板B121，两块第二锯片架轴板B121分别与侧移导向轴B331、侧移螺杆B332可圆周转动、不可轴向移动装配，所述侧移导向轴B331、侧移螺杆B332分别穿过侧移动力板B141，且侧移导向轴B331与侧移动力板B141可轴向滑动装配，侧移螺杆B332与侧移动力板B141通过螺纹旋合装配；所述侧移螺杆B332一端与侧移电机B280的输出轴通过联轴器连接固定，侧移电机B280启动后能够驱动侧移螺杆B332圆周转动，从而驱动侧移动力板B141沿着其轴向移动。

侧移动力板B141设置在侧移架B140上，所述侧移架B140上安装有两块相互平行的侧移轴板B142，两块侧移轴板B142分别与切割导向轴B341、切割螺杆B342可圆周转动、不可轴向移动装配，所述切割导向轴B341、切割螺杆B342分别穿过切割动力板B151，且切割导向轴B341与切割动力板B151可轴向滑动装配、切割螺杆B342与切割动力板B151通过螺纹旋合装配，切割螺杆B342一端通过切割皮带B470与切割电机B230的切割电机轴B231连接并构成带传动机构，所述切割电机B230安装在侧移架B140上。切割电机B230启动后能够带动切割螺杆B342圆周转动，从而带动切割动力板B151沿着切割螺杆B342轴向移动。所述切割动力板B151安装在切割架B150上，切割架B150分别安装有软轴模块、锯片座，所述锯片座包括锯片座壳B160，所述锯片座壳B160内安装有两块相互平行的锯片座轴板B161，两块锯片座轴板B161分别与主电机轴A621可圆周转动装配，所述主电机轴A621上设置有主轴蜗杆部分B452，所述主轴蜗杆部分B452与主轴蜗轮B451啮合并构成蜗轮蜗杆传动机构；所述锯片座壳B160底部安装有限位台B162、两个相互平行的卡接盒A160。

切割动力板B151还与切割位移传感器B272的切割探测轴B2721一端装配，所述切割探测轴B2721另一端装入切割位移传感器B272内，切割动力板B151移动时会带动切割探测轴B2721同步移动，从而对切割位移传感器B272输入信号，切割位移传感器B272将信号输入工控机内，从而判断切割长度。所述切割位移传感器B272安装在侧移架B140上。

主轴蜗轮B451套装在主轴转筒B350上，所述主轴转筒B350内部中空且与座体转动头B361不可圆周转动、可轴向移动装配，所述座体传动头B361安装在座体传动轴B360一端上，所述主轴转筒B350内安装有主轴螺塞B351，所述主轴转筒B350内位于座体转动头B361和主轴螺塞B351之间的部分上安装有主轴弹簧B710，主轴弹簧B710用于对座体转动头B361施加远离主轴螺塞B351的推力；所述座体传动轴B360另一端穿出主轴转筒B350后与主轴伞齿轮B460装配，所述主轴转筒B350、座体传动轴B360可圆周转动地安装在主轴块B170上，所述主轴块B170安装在锯片座壳B160上，所述主轴块B170上还安装有主轴块环B171，所述主轴块B170可以插装入主轴插槽A116内，所述主轴块环B171用于限制主轴块B170插装入主轴插槽A116的深度。

两个卡接盒A160之间为卡接盒槽A167，每个卡接盒A160远离锯片A310一端上均安装有卡接盒端板A161，卡接盒端板A161上安装有卡接盒轴板A162。两块卡接盒轴板A162分别与软轴导向轴A630可圆周转动装配，所述软轴导向轴A630上安装有张力传感器A631，软轴B510绕过张力传感器A631并与张力传感器A631压紧，从而通过张力传感器A631探测软轴B510的张力，张力传感器A631将探测的信号实时输入工控机内。所述卡接盒端板A161与锯片壳A110的端面贴紧，所述锯片壳A110上设置有锯片壳锁槽A119，所述锯片壳锁槽A119与锯片壳锁块A220卡合装配，所述锯片壳锁块A220与锯片壳锁杆A230一端装配，锯片壳锁杆A230一端穿过第一卡接盒隔板A164后与锯片壳滑杆A231装配，所述锯片壳锁块A220与锯片壳锁块槽A166卡合、可滑动装配，所述锯片壳锁块槽A166顶部安装有第二卡接盒隔板A165，所述卡接盒A160内设置有卡接锁腔A163，所述卡接锁腔A163内可滑动地安装有卡接锁板A240，所述卡接锁板A240与锯片壳滑杆A231对应处安装有卡接锁块A250，所述卡接锁块A250上设置有卡接锁块斜面A251，所述卡接锁块斜面A251由一端向另一端逐渐远离卡接锁板A240设置。所述卡接锁板A240两端分别与卡接锁轴A460、卡接弹簧A550一端装配，所述卡接弹簧A550另一端与卡接锁腔A163的内壁贴紧或装配，卡接弹簧A550用于对卡接锁板A240施加向卡接锁轴A460推动的弹力，所述卡接锁轴A460另一端穿出卡接盒A160后与卡接解锁板A210装配。需要取出锯片壳A110时，只需要将卡接解锁板A210向卡接锁板A240克服卡接弹簧A550的弹力推动，使得卡接锁块斜面A251与锯片壳滑杆A231配合以驱动锯片壳锁杆A230逐渐远离卡接盒槽A167移动，从而将锯片壳锁块A220拉出锯片壳锁槽A119即可将锯片壳A110取出卡接盒槽A167。卡接锁腔A163、锯片壳锁块槽A166、卡接盒槽A167均设置在卡接盒A160内。

优选地，所述锯片壳锁杆A230位于第一卡接盒隔板A164与锯片壳锁块A220之间的部分上套装有上锁弹簧A540，上锁弹簧A540用于对锯片壳锁块A220施加远离第一卡接盒隔板A164的推力。

所述锯片模块A包括锯片壳A110、锯片A310，所述锯片壳A110一端与防尘罩A130装配，防尘罩A130内安装有锯片A310，锯片A310套装在锯片轴A410上，锯片轴A410与防尘罩A130可圆周转动装配；防尘罩A130上设置有贯穿的抽气口A131。

锯片壳A110内分别设置有吸尘腔A111、取换口A112、排气口A113、传动腔A114、切换通槽A115、主轴插槽A116、切换腔A117，所述吸尘腔A111、传动腔A114之间通过第一锯片隔板A151密封分割，所述主轴插槽A116与传动腔A114之间通过第二锯片隔板A152分割，所述主轴插槽A116、切换腔A117之间通过第三锯片隔板A153分割，所述切换腔A117顶部与切换通槽A115连通且切换腔A117远离主轴插槽A116一端通过第四锯片隔板A154分割；所述第一锯片隔板A151、第二锯片隔板A152、第三锯片隔板A153、第四锯片隔板A154分别安装在锯片壳A110内；

取换口A112、排气口A113、抽气口A131分别与吸尘腔A111连通，所述吸尘腔A111与取换口A112对应处安装有吸尘罩A320，所述吸尘罩A320上设置有数个贯穿的吸尘孔，使用时吸尘罩用于吸附切屑，而吸尘孔用于便于气流穿过。所述吸尘罩A320可以携带静电或涂抹黏胶，从而便于吸附切屑。取换口A112通过取换盖A140封闭，取换盖A140安装在锯片壳A110上。

所述吸尘腔A111位于排气口A113和吸尘罩A320之间的部分上安装有叶轮A330，叶轮A330套装在叶轮轴A420上，且叶轮A330圆周转动时能够对吸尘腔A111面向抽气口A131一端产生负压，这个负压能够形成从抽气口A131至排气口A113流动的气流，一方面能够将对切屑进行抽吸，另一方面能够加速锯片表面的气流速度，从而实现对锯片的降温。

所述叶轮轴A420通过第一锯片皮带A360与锯片轴A410连接并构成带传动机构，叶轮轴A420还通过第二锯片皮带A370与中转轴A430连接并构成带传动机构，中转轴A430上安装有第一中转伞齿轮A341，第一中转伞齿轮A341与第二中转伞齿轮A342啮合传动，第二中转伞齿轮A342套装在锯片动力轴A440上，锯片动力轴A440与第二锯片隔板A152、第三锯片隔板A153可圆周转动装配，所述叶轮轴A420、中转轴A430分别与锯片壳A110可圆周转动装配。

所述锯片动力轴A440位于主轴插槽A116内的部分上套装有动力伞齿轮A350、位于切换腔A117内的一端装入锯片动力筒A450的离合滑孔A451内且与锯片动力头A530装配，所述锯片动力头A530与离合滑孔A451可轴向滑动、不可相对圆周转动装配，所述锯片动力筒A450与第四锯片隔板A154可圆周转动、可轴向移动装配，所述锯片动力轴A440不可轴向移动；所述锯片动力筒A450内还安装有离合塞A520，离合塞A520可与锯片动力头A530的端面压紧从而实现联动。所述锯片动力筒A450上还套装有切换块A710，切换块A710上设置有切换斜面A711；锯片动力筒A450穿出第四锯片隔板A154的一端与软轴B510同轴连接，从而可以通过软轴AB51驱使锯片动力筒A450圆周转动，所述锯片动力筒A450位于切换块A710、第四锯片隔板A154之间的部分上套装有切换弹簧A510，切换弹簧A510用于对锯片动力筒A450施加向第三锯片隔板A153推动的弹力。

优选地，锯片壳A110靠近锯片一端上安装有微型红外测距传感器A611、双目摄像头A612，所述微型红外测距传感器A611用于探测锯片距离切割面的间距，所述双目摄像头A612用于获取与锯片对应处的切割面的图像，并可将此图像进行识别后转换成三维坐标（以锯片为原点，切割处为坐标点）。这种设计主要是为了便于后续的自动化操作。

优选地，所述锯片壳A110上安装有插装定位板A118，所述插装定位板A118与卡接盒A160远离卡接盒端板A161一端的端面贴合，所述卡接盒端板A161内侧与锯片壳A110的端面贴合，从而使得锯片模块A在长度方向上与锯片座进行定位以便于锯片模块与锯片座之间的插装。

锯片模块安装在锯片座上时，联动斜面B181与切换斜面A711贴合，联动块B180穿过切换通槽A115后装入切换腔A117内且在切换腔A117内达到最大插装深度，此时切换块A710被向第四锯片隔板A154挤压，使得离合塞A520远离锯片动力头A530移动，此时离合塞A520与锯片动力头A530之间不接触，也就是锯片动力轴A440转动时不能带动锯片动力筒A450同步转动；主轴块B170插装入主轴插槽A116内且主轴块环B171与锯片壳A110贴合，主轴块B170达到进入主轴插槽A116的最大深度，此时主轴伞齿轮B460与动力伞齿轮A350啮合传动。

使用时，主电机A620启动，从而通过主轴伞齿轮B460驱动锯片动力轴A440圆周转动，但是软轴模块不启动，此时锯片动力轴A440相对于锯片动力筒A450圆周转动，由于主电机直接驱动锯片A310，因此其能量损耗低且切割扭矩、速度大，也就是切割效率高，而且这种方式使得软轴不接受传动，可以有效地保护软轴。而锯片切割时启动切割电机B230即可驱动锯片沿着切割导向轴轴向移动，从而切出直线长槽。本实施例中，只需要在开颅处切割出一个三角形切口即可进行手术。而三角形口通过旋转主电机B290驱动旋转主轴B320转动即可带动锯片同步转动，再通过侧移电机B280带动锯片沿着侧移导向轴B331移动即可拼接成需要切割的三角形的三条边，从而完成三角形切割。

所述软轴模块包括软轴B510、软轴导向筒B520、软轴传动筒B540、软轴盘B240、软轴架B190，软轴架B190安装在切割架B150上；所述软轴B510一端与锯片动力筒A450同轴装配、另一端装入软轴盘B240内且在软轴盘B240内收卷、盘旋，所述软轴B510可以从软轴盘B240内抽出或缩进软轴盘B240内，其原理类似于现有的水管疏通器（弹簧式手摇疏通器）。所述软轴盘B240上同轴安装有轴盘转轴B241，所述轴盘转轴B241与软轴架B190可圆周转动装配，轴盘转轴B241上套装有软轴蜗轮B431，所述软轴蜗轮B431与软轴蜗杆部分B432啮合并构成蜗轮蜗杆传动机构，所述软轴蜗杆部分B432设置在软轴动力杆B380上，所述软轴动力杆B380与软轴架B190可圆周转动装配，所述软轴动力杆B380通过软轴皮带B440与软轴电机轴B251连接并构成带传动机构，所述软轴电机轴B251装入软轴电机B250内，软轴电机B250启动后能够驱动软轴动力杆B380圆周转动，从而驱动轴盘转轴B241、软轴盘B240圆周转动，软轴盘B240上安装有软轴传动筒B540，软轴传动筒B540内部为中空的软轴传动孔B541；所述软轴B510穿过软轴传动孔B541、软轴导向孔B521且与之可轴向滑动装配，所述软轴导向孔B521设置在软轴导向筒B520内，所述软轴导向筒B520安装固定在第三软轴架板B193、第二软轴架板B192上，所述软轴传动筒B540与第一软轴架板B191可圆周转动、不可轴向移动装配；

所述软轴传动筒B540上安装有软轴导向环B650，软轴导向环B650上设置有软轴解锁孔B651，软轴解锁孔B651与软轴解锁杆B370一端可轴向滑动装配，所述软轴解锁杆B370另一端套装软轴解锁弹簧B730后与解锁块顶板B642装配，所述软轴解锁弹簧B730用于对解锁块顶板B642施加阻碍其向软轴导向环B650移动的弹力；所述解锁块顶板B642安装在解锁块B641的顶部，解锁块B641的底部安装在解锁连块B640上，所述解锁连块B640安装在解锁滑环B630上，所述解锁滑环B630可轴向滑动地套装在软轴传动筒B540上，所述解锁滑环B630具有磁性，本实施例中解锁滑环B630采用永磁体制作，且其与线圈B260产生的磁场同极相对。

所述第二软轴架板B192上还安装有线圈筒B620，线圈筒B620内安装有软铁套B481，软铁套B481套装在软铁轴B480上，所述软铁轴B480的两端分别与线圈筒B620装配，所述软铁套B481、软铁轴B480均采用软铁制作；所述软铁套B481外套装有线圈B260，线圈B260通电后产生磁场，这个磁场快速磁化软铁套B481、软铁轴B480，使得软铁套B481、软铁轴B480携带磁性。所述线圈筒B620可轴向滑动地套装在软轴传动筒B540上。

所述软轴导向筒B520靠近软轴传动筒B540的一端上安装有软轴限位环B533，软轴限位环B533用于限制软轴伸缩环B610上移的最大位移点，所述软轴伸缩环B610可轴向滑动地套装在软轴传动筒B540上，所述软轴伸缩环B610的底部与软轴伸缩弹簧B750的顶部接触或装配，所述软轴伸缩弹簧B750的底部与第二卡环B532贴紧或接触，所述软轴导向筒B520位于第三软轴架板B193的两端面处分别安装有第二卡环B532、第一卡环B531，所述第二卡环B532、第一卡环B531分别与第三软轴架板B193贴合、可圆周转动装配。

所述软轴B510上沿着其长度方向上设置有螺旋槽B511，螺旋槽B511可与伸缩滚珠B810卡合装配，伸缩滚珠B810可球形滚动地安装在伸缩锁轴B680一端上，伸缩锁轴B680另一端装入让位滑孔B672内，所述让位滑孔B672设置在伸缩锁筒B670内，且伸缩锁轴B680装入让位滑孔B672内的一端上安装有让位滑环B681，让位滑环B681与让位滑孔B672可轴向滑动装配；伸缩锁筒B670远离伸缩滚珠B810一端上设置有伸缩锁筒斜面B671，伸缩锁筒斜面B671与伸缩环锥面B611贴合，伸缩环锥面B611设置在软轴伸缩环B610内侧。

所述让位滑孔B672内还安装有让位螺塞B820，让位滑孔B672位于让位螺塞B820和让位滑环B681之间的部分上安装有第一让位弹簧B760，第一让位弹簧B760用于对让位滑环B681施加阻碍其向让位螺塞B820移动的弹力。所述伸缩锁轴B680位于伸缩锁筒B670与让位轴孔B522的内端面之间的部分上套装有第二让位弹簧B740，所述第二让位弹簧B740用于对伸缩锁筒B670施加阻碍其向伸缩滚珠B810移动的弹力。初始状态时，伸缩锁筒斜面B671与伸缩环锥面B611贴合，此时伸缩滚珠B810不进入软轴导向孔B521内，因此软轴B510不会伸缩。所述软轴伸缩环B610具有磁性，本实施例采用永磁体制作，且其与线圈B260产生的磁场同极相对，线圈通电产生磁场后能够分别对软轴伸缩环B610、解锁滑环B630产生排斥磁力，从而使得软轴伸缩环B610、解锁滑环B630沿着其轴向相互远离移动。线圈产生磁场后，驱动软轴伸缩环B610克服软轴伸缩弹簧B750的弹力下移，从而使得伸缩环锥面B611与伸缩锁筒斜面B671配合以驱动伸缩锁筒B670向软轴B510移动，伸缩锁筒B670带动伸缩滚珠B810与软轴压紧，此时如果伸缩滚珠B810未进入螺旋槽B511内，那么伸缩锁轴B680会与伸缩锁筒B670相对滑动，从而使得伸缩滚珠B810与软轴压紧，直到软轴转动至螺旋槽B511与伸缩滚珠B810卡合装配即可。此时随着软轴B510的转动，软轴通过螺旋槽B511与伸缩滚珠B810配合实现其在长度方向上的收缩。线圈断电后伸缩滚珠B810复位。

所述软轴传动筒B540上还设置有软轴卡紧滑孔B542，软轴卡紧滑孔B542与软轴卡紧滑环B391卡合且可轴向滑动装配，所述软轴卡紧滑环B391套装在软轴卡紧杆B390上，所述软轴卡紧杆B390一端进入软轴传动孔B541内且与软轴B510压紧，软轴卡紧杆B390另一端穿过卡紧轴块B830后与锲形块B660装配，所述软轴卡紧杆B390位于软轴卡紧滑环B391和卡紧轴块B830之间的部分上套装有卡紧弹簧B720，卡紧弹簧B720用于对软轴卡紧滑环B391施加阻碍其向卡紧轴块B830移动的弹力，所述卡紧轴块B830安装在软轴传动筒B540上，所述锲形块B660上设置有锲形斜面B661，所述锲形斜面B661与解锁块斜面B6411贴合，所述解锁块斜面B6411设置在解锁块B641上。初始状态时，软轴卡紧杆B390在卡紧弹簧B720的作用下与软轴B510压紧，从而使得软轴B510不能在长度方向上伸缩。线圈通电后，解锁块B641上移，从而驱动锲形块B660、软轴卡紧杆B390远离软轴B510移动，从而解除对软轴的卡紧，此时软轴可以沿着其长度方向上移动。

本发明的使用过程如下：

S1、首先在需要切割面上按照传统要求钻三个孔；根据需要分别启动底座旋转电机220、升降电机240、侧转电机230、伸缩电机250、电缸260，使得锯片A310与需要切割的位置正对。

S2、启动进刀推杆电机B210，使得离合伸缩轴B211带动锯片A310接近需要切割的表面，微型红外测距传感器、双目摄像头分别探测锯片与切割面的间距、与锯片对应切割面的图像。

S5、启动主电机A620、切割电机B230，锯片A310开始切割。切割一条线后启动旋转主电机B290，从而使得旋转主轴B320转动，以带动锯片A310转动后开始切割另一条线，最后切割第三条线，完成开颅。

S6、切割过程中的切屑通叶轮A330产生的负压吸入吸尘罩A320内并通过吸尘罩A320吸附。

S7、考虑到机器的可靠性问题，本实施例中，在锯片快要将预设切断面切穿时，需要停止切割，并移开本实施例的设备，然后按压卡接解锁板A210，使得卡接解锁板A210克服卡接弹簧A550的弹力向卡接盒A160内移动，从而使得卡接锁块A250带动锯片壳锁杆A230向卡接盒A160内移动，直到锯片壳锁块A220退出锯片壳锁槽A119后即可拉出锯片模块A，拉出锯片模块A后主轴伞齿轮B460与动力伞齿轮A350分离，切换块A710拉出切换腔A117，从而使得锯片动力头A530与离合塞A520压紧传动以实现锯片动力筒A450与锯片动力轴A440之间不可相对圆周转动。

S8、启动软轴电机B250，软轴电机B250带动软轴盘B240圆周转动，从而带动软轴圆周转动，软轴带动锯片动力轴A440圆周转动以便于手持切割。而张力传感器A631探测软轴对其施加的张力，一旦张力过大则释放软轴（软轴伸长），张力过小则收缩软轴，从而既能够保证软轴的传动，又确保软轴的张紧。

当然，也可以直接一开始就手持锯片模块，采用人工完全操作的方式。在一些非活物切割时，可以全程采用自动化切断，而在随着人工智能、图像识别技术的成熟，可以实现权智能化切割或人工远程操作切割。

本实施例不仅适合开颅手术，还适合大部分的骨科手术及骨头切割。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锯片模块，其特征在于，包括锯片壳、锯片，所述锯片壳一端与防尘罩装配，防尘罩内安装有锯片，锯片套装在锯片轴上，锯片轴与防尘罩可圆周转动装配；防尘罩上设置有贯穿的抽气口；

锯片壳内分别设置有吸尘腔、取换口、排气口、传动腔、切换通槽、主轴插槽、切换腔，所述吸尘腔、传动腔之间通过第一锯片隔板密封分割，所述主轴插槽与传动腔之间通过第二锯片隔板分割，所述主轴插槽、切换腔之间通过第三锯片隔板分割，所述切换腔顶部与切换通槽连通且切换腔远离主轴插槽一端通过第四锯片隔板分割；所述第一锯片隔板、第二锯片隔板、第三锯片隔板、第四锯片隔板分别安装在锯片壳内；

吸尘腔内可圆周转动地安装有叶轮轴，所述叶轮轴通过第一锯片皮带与锯片轴连接并构成带传动机构，叶轮轴还通过第二锯片皮带与中转轴连接并构成带传动机构，中转轴上安装有第一中转伞齿轮，第一中转伞齿轮与第二中转伞齿轮啮合传动，第二中转伞齿轮套装在锯片动力轴上，锯片动力轴与第二锯片隔板、第三锯片隔板可圆周转动装配，所述叶轮轴、中转轴分别与锯片壳可圆周转动装配。

2.如权利要求1所述的锯片模块，其特征在于，取换口、排气口、抽气口分别与吸尘腔连通，所述吸尘腔与取换口对应处安装有吸尘罩，所述吸尘罩上设置有数个贯穿的吸尘孔，吸尘罩用于吸附切屑，而吸尘孔用于便于气流穿过；取换口通过取换盖封闭，取换盖安装在锯片壳上。

3.如权利要求1所述的锯片模块，其特征在于，所述吸尘罩携带静电或涂抹黏胶，从而吸附切屑。

4.如权利要求1所述的锯片模块，其特征在于，所述吸尘腔位于排气口和吸尘罩之间的部分上安装有叶轮，叶轮套装在叶轮轴上，且叶轮转动时能对吸尘腔面向抽气口一端产生负压，这个负压能形成从抽气口至排气口流动的气流。

5.如权利要求1所述的锯片模块，其特征在于，所述叶轮轴通过第一锯片皮带与锯片轴连接并构成带传动机构，叶轮轴还通过第二锯片皮带与中转轴连接并构成带传动机构，中转轴上安装有第一中转伞齿轮，第一中转伞齿轮与第二中转伞齿轮啮合传动，第二中转伞齿轮套装在锯片动力轴上，锯片动力轴与第二锯片隔板、第三锯片隔板可圆周转动装配，所述叶轮轴、中转轴分别与锯片壳可圆周转动装配。

6.如权利要求5所述的锯片模块，其特征在于，所述锯片动力轴位于主轴插槽内的部分上套装有动力伞齿轮、位于切换腔内的一端装入锯片动力筒的离合滑孔内且与锯片动力头装配，所述锯片动力头与离合滑孔可轴向滑动、不可相对圆周转动装配，所述锯片动力筒与第四锯片隔板可圆周转动、可轴向移动装配，所述锯片动力轴不可轴向移动；所述锯片动力筒内还安装有离合塞，离合塞可与锯片动力头的端面压紧从而实现联动。

7.如权利要求6所述的锯片模块，其特征在于，所述锯片动力筒上还套装有切换块，切换块上设置有切换斜面；锯片动力筒穿出第四锯片隔板的一端与软轴同轴连接，所述锯片动力筒位于切换块、第四锯片隔板之间的部分上套装有切换弹簧，切换弹簧用于对锯片动力筒施加向第三锯片隔板推动的弹力。

8.如权利要求1所述的锯片模块，其特征在于，锯片壳靠近锯片一端上安装有微型红外测距传感器、双目摄像头，所述微型红外测距传感器用于探测锯片距离切割面的间距，所述双目摄像头用于获取与锯片对应处的切割面的图像，并可将此图像进行识别后转换成三维坐标。

9.如权利要求1-8任一项所述的锯片式开颅手术装置，其特征在于，还包括锯片座，所述锯片座包括锯片座壳，所述锯片座壳内安装有两块相互平行的锯片座轴板，两块锯片座轴板分别与主电机轴可圆周转动装配，所述主电机轴上设置有主轴蜗杆部分，所述主轴蜗杆部分与主轴蜗轮啮合并构成蜗轮蜗杆传动机构；所述锯片座壳底部安装有限位台、两个相互平行的卡接盒；

主轴蜗轮套装在主轴转筒上，所述主轴转筒内部中空且与座体转动头不可圆周转动、可轴向移动装配，所述座体传动头安装在座体传动轴一端上，所述主轴转筒内安装有主轴螺塞，所述主轴转筒内位于座体转动头和主轴螺塞之间的部分上安装有主轴弹簧，主轴弹簧用于对座体转动头施加远离主轴螺塞的推力；所述座体传动轴另一端穿出主轴转筒后与主轴伞齿轮装配，所述主轴转筒、座体传动轴可圆周转动地安装在主轴块上，所述主轴块安装在锯片座壳上，所述主轴块上还安装有主轴块环，所述主轴块可插装入主轴插槽内，所述主轴块环用于限制主轴块插装入主轴插槽的深度；

所述锯片壳上安装有插装定位板，所述插装定位板与卡接盒远离卡接盒端板一端的端面贴合，所述卡接盒端板内侧与锯片壳的端面贴合，从而使得锯片模块在长度方向上与锯片座进行定位以便于锯片模块与锯片座之间的插装。

10.一种锯片式开颅手术装置，其特征在于，应用有权利要求1-9任一项所述的锯片模块。

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