CN112971995A - 一种可分离机械手装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可分离机械手装置，包括连接杆和用于安装连接杆的连接杆动力装置，连接杆动力装置包括旋转装置和连接杆滑块，旋转装置用于驱动连接杆旋转，连接杆滑块用于驱动连接杆沿其轴向方向移动，旋转装置可拆卸地连接有用于固定连接杆的锁紧螺帽，连接杆的安装端与连接杆滑块可拆卸连接。通过本发明中的连接杆动力装置，连接杆能够进行快速拆卸，仅进行手术连接杆的更换，驱动座可重复使用，降低了整体设备的拆卸部件的分离，并避免了手术连接杆的感染风险。连接杆能进行快速连接和拆卸，对于手术的效率有极大的提升。

Description

一种可分离机械手装置

技术领域

本发明涉及机械手领域，特别是涉及一种可分离机械手装置。

背景技术

机械手是用于抓持的机械工具，在现有的机械手装置使用中，经常是使用于搬运物件、操作工具角度变化、固定抓取。因而大量应用于机械制造、电子、轻工和医疗领域。

而机器人外科手术在近些年得到了快速发展，大量设计适用于机器人外科手术的器械更迭推出。深入人体的前端器材多数采用一次性设计，这样能杜绝二次使用的风险，并显著降低手术感染风险。

但是现行的手术机器人的连接杆与驱动装置之间的连接关系相对复杂，为了满足使用的精确度，大部分连接杆与驱动装置实施的是一体化设计，这样设计的好处是能保证器械的运行的精密度。但是总体的成本相对高昂，但是现有的传统拆卸式的手术器械并不能满足对手术精度的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可分离机械手装置，能够使连接杆与驱动座之间的拆装更加快捷方便。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种可分离机械手装置，包括连接杆和用于安装所述连接杆的连接杆动力装置，所述连接杆动力装置包括旋转装置和连接杆滑块，所述旋转装置用于驱动所述连接杆旋转，所述连接杆滑块用于驱动所述连接杆沿其轴向方向移动，所述旋转装置可拆卸地连接有用于固定所述连接杆的锁紧螺帽，所述连接杆的安装端与所述连接杆滑块可拆卸连接。

优选地，所述旋转装置包括转动轴，所述连接杆的安装端穿出所述转动轴与所述连接杆滑块可拆卸连接，所述锁紧螺帽可拆卸地穿接在所述连接杆上，且与所述转动轴螺纹连接。

优选地，所述连接杆上设有定位件，所述定位件用于在所述锁紧螺帽在锁紧状态下，阻止所述连接杆沿其自身的轴向方向移动。

优选地，还包括锁止件，所述转动轴上安装有齿轮件，所述锁止件用于阻止所述齿轮件转动或解除所述齿轮件的转动限制。

优选地，所述锁止件为锁合片，所述齿轮件上设有供所述锁合片伸入或移出的卡孔。

优选地，所述连接杆的安装端与所述连接杆滑块螺纹连接。

优选地，所述连接杆滑块包括与所述连接杆的安装端螺纹配合的螺纹固定轴，所述螺纹固定轴为多边形结构，所述连接杆动力装置上设有卡合按片，所述卡合按片包括能够阻止所述螺纹固定轴转动的卡槽。

优选地，还包括用于控制所述卡合按片复位的弹性件。

优选地，还包括挡位块，所述挡位块用于阻止所述卡合按片按压。

优选地，还包括螺杆，所述螺杆用于驱动所述连接杆滑块往复滑动。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明所提供的一种可分离机械手装置，通过本发明中的连接杆动力装置，连接杆能够进行快速拆卸，仅进行手术连接杆的更换，驱动座可重复使用，降低了整体设备的拆卸部件的分离步骤，并避免了手术连接杆的感染风险。连接杆能进行快速连接和拆卸，对于手术的效率有极大的提升。本发明的可分离机械手装置不仅使得连接杆和驱动座之间能拆卸，并且还保证了手术器械在此种连接下并不会降低其手术的精度和稳定度。对于手术器械的转动角度和转动方向的可控度都有很好的把控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为连接杆动力装置的内部结构示意图；

图2为连接杆动力装置的剖视结构示意图；

图3为连接杆与旋转装置的配合关系图；

图4为锁合片与齿轮件的配合关系图；

图5为卡合按片与螺纹固定轴的配合关系图；

图6为可分离机械手装置的连接杆和连接杆动力装置连接时的结构示意图。

附图标记如下：

1-连接杆，2-转动轴，3-齿轮件，4-连接杆滑块，5-锁紧螺帽，6-卡合按片，7-弹性件，8-螺纹固定轴，9-挡位块，10-锁合按钮，11-锁合片，12-定位件，13-驱动接头，14-螺杆。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

实施例1，如图1所示，本发明提供的一种可分离机械手装置，包括连接杆1和用于安装连接杆1的连接杆动力装置，连接杆1与连接杆动力装置可拆卸连接，使连接杆1为一次性使用，连接杆动力装置可以重复利用，以降低设备使用成本。其中连接杆动力装置包括旋转装置和连接杆滑块4，旋转装置可以驱动连接杆1旋转，连接杆滑块4可以驱动连接杆1沿其轴向方向移动，旋转装置可拆卸地连接有用于固定连接杆1的锁紧螺帽5，连接杆1的安装端与连接杆滑块4可拆卸连接。

本发明中分别实现了对连接杆1在旋转运动方面以及滑移运动方面的可拆卸安装。手术器械的连接杆1在使用过程中主要有两个动作，一个是器械的旋转运动，另一个是器械使用端的开合运动，其中连接杆1的旋转运动主要通过旋转装置进行驱动，而开合运动主要通过连接杆滑块4对连接杆1的滑移运动实现，上述两方面的运动方式是本领域技术人员基于现有技术所能了解到的，这里不再赘述。

本发明主要是基于旋转装置以及连接杆滑块的结构，如何实现连接杆1可拆卸安装的角度进行的改进，通过用于固定连接杆1杆体的锁紧螺帽5，以及连接杆滑块4与连接杆1安装端的可拆卸连接有效实现了整体连接杆1在连接杆动力装置上的可拆卸安装，并且在可拆卸连接的基础上能够实现连接杆1的快速拆装，有效实现了连接杆1的一次性使用，极大提高了手术效率，并降低了连接杆1在多次使用中交叉感染的风险。

本发明中连接杆1与旋转装置以及连接杆滑块4均存在配合连接关系，连接杆1穿过旋转装置，其连接末端（安装端）螺纹连接在连接杆滑块上。

为了更加清楚地表达本发明中的技术方案，以下以不同的实施例对连接杆分别与旋转装置及连接杆滑块之间的连接关系进行详细说明。

实时例2，请参考图1至图4，本实施例从锁紧螺帽5，即连接杆1在旋转方面的拆装角度进行说明，其中旋转装置包括转动轴2和设置在转动轴2径向外侧的齿轮件3，锁紧螺帽5可拆卸地穿接在连接杆1上，且与转动轴2螺纹连接。连接杆1的安装端穿出转动轴2与连接杆滑块4可拆卸连接。

本实施例中的连接杆1安装在转动轴2中，具体通过连接杆1的扁轴段与转动轴2配合，相应地，在转动轴2内设置有与扁轴段外形相匹配的中空结构的插槽，可使连接杆1能够穿过，并且通过扁轴段15与插槽的相互配合使连接杆1跟随转动轴2转动。

穿接在连接杆1的杆体上的锁紧螺帽5能够实现连接杆1的杆体在转动轴2上的固定。具体地，连接杆1在转动轴2中安装到位后，通过将锁紧螺帽5螺纹连接在转动轴2上，能够使锁紧螺帽5对连接杆1产生沿径向的作用力，使锁紧螺帽5环抱固定住连接杆1。需要指出，在连接杆1上扁轴段远离转动轴2的端部设置有定位件12，锁紧螺帽5能够包住该定位件12，且在锁紧螺帽5锁紧后，能够使定位件12紧贴转动轴2的端面，用以阻止连接杆1在轴向上移动。

为了使锁紧螺帽5在旋转时，使转动轴2不随齿轮件3转动，还包括锁止件，锁止件与齿轮件连接之后，能够阻止齿轮件转动，当断开锁止件与齿轮件的连接之后，即可解除齿轮件的转动限制。例如，在转动轴2上连接有能够阻止齿轮件3转动的锁合片11，且该锁合片11连接有锁合按钮10，齿轮件上设有供锁合片伸入或移出的卡孔。在旋拧锁紧螺帽5之前，需要按压锁合按钮10，使锁合片11卡入齿轮件3中的卡孔中，使齿轮件3及转动轴2无法转动，进而再旋转锁紧螺帽5，实现锁紧螺母5在转动轴2上的螺纹连接。

通过锁合片11以及锁紧螺帽5，仅需在卡住齿轮件3后，旋拧锁紧螺帽5即可使连接杆1拆装在转动轴2上，操作简单便捷，满足连接杆1快速拆装的实际需求。

实施例3，结合图2，并参见图5，本实施例从连接杆1在滑移方面的拆装角度进行说明。本发明中的连接杆1同时连接在旋转装置以及连接杆滑块4上，连接杆1的安装端穿出转动轴2后连接在位于连接杆动力装置内部的连接杆滑块4上，连接杆1的安装端与连接杆滑块4螺纹连接，通过将连接杆1的安装端螺纹连接在连接杆滑块4上，能够使连接杆1跟随连接杆滑块4往复滑动。

具体地，在连接杆滑块4上设置有能够与连接杆1的安装端螺纹连接的螺纹固定轴8，螺纹固定轴8优选为多边形结构，例如螺纹固定轴8的径向侧壁为外六角螺柱，在连接杆动力装置上设置有卡合按片6，卡合按片包括能够阻止螺纹固定轴转动的卡槽，例如卡合按片6包括能够卡合住外六角螺柱，阻止螺纹固定轴8转动的六角卡槽，从而限制螺纹固定轴8的转动。

在安装时，连接杆1的安装端穿出转动轴2后，由于螺纹固定轴8受到卡合按片6上六角卡槽的限制不能转动，通过旋转连接杆1，能够使连接杆1安装端上的螺纹与螺纹固定轴8上的螺纹进行配合连接，使两者结合在一起。

本实施例中卡合按片6连接有弹性件7，弹性件7具体设置在卡合按片6与连接杆滑块4之间，弹性件7具体为压簧，能够使卡合按片6在按压后自动复位。通过按压卡合按片6，使六角卡槽对螺纹固定轴8进行限位固定，进而再旋拧连接杆1，使连接杆1的连接末端连接在螺纹固定轴8上。

实施例4，参见图1-图2，并结合图5，为了避免在正常使用过程中误按下卡合按片6而导致连接杆1松动，在连接杆动力装置上还设置有能够阻止卡合按片6按压的挡位块9，使其在正常使用范围内不能按下卡合按片6。

本发明中卡合按片6的按压操作，具体与连接杆1的安装配合完成。具体以连接杆1的拆装为例进行说明。

连接杆1在拆卸时，首先需要锁合片11按钮10，使锁合片11卡住齿轮件3，然后逆时针旋拧松开锁紧螺帽5，使连接杆1能够带动连接杆滑块4沿轴向向外，即远离连接杆动力装置的方向移动，在向外移动的同时使卡合按片6摆脱限位挡板9的束缚，能够正常按压卡合按片6，使卡合按片6上的六角卡槽卡住螺纹固定轴8上的外六角螺柱，然后逆时针旋拧连接杆1，连接杆1与螺纹固定轴8相对运动，最后使连接杆1与连接杆滑块4脱落，然后向外拔出并取出连接杆1，完成连接杆1的拆卸。

连接杆1在安装时，同样首先需要按压锁合按钮10，然后将连接杆1从转动轴2内穿过，顺时针旋转连接杆1直至拧紧，通过向后推送连接杆滑块4至正常工位，最后再装入锁紧螺帽5顺时针拧紧锁紧螺帽5，完成连接杆1在连接杆动力装置上的安装。

在安装过程中，因为此时并不能通过外拔连接杆1带动连接杆滑块4移动的形式使卡合按片6能够正常按压，为了保证卡合按片6能够卡住螺纹固定轴8，需要使连接杆滑块4能够滑动。在连接杆动力装置的端面上设置有驱动接头13，该驱动接头13与位于连接杆滑块4内部的螺杆14连接，连接杆滑块4与螺杆14连接，能够把螺杆14的旋转运动转换为连接杆滑块4的直线运动，通过手动旋拧驱动接头13，使连接杆滑块4进行滑移，进而使卡合按片6能够正常按压，使卡合按片6卡住六角螺柱，进行连接杆1与螺纹固定轴8的螺纹连接。

通过本发明中的挡位块9，能够使卡合按片6在正常工作时无法使用，只有当取下前端锁紧螺帽5，并向外拔出一定距离后，才能进行连接杆1在螺纹固定轴8上的拆装，保证了器械正常的安全使用。

另外，由于卡合按片6上连接有弹性件7，压簧形式的弹性件7能够保证在其不处于按压的情况下，卡合按片6与连接杆滑块4之间留有间隙，使连接杆滑块4向内推送时，挡位块9进入上述间隙内，恢复正常操作工况下挡位块9所起到的保护作用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种可分离机械手装置，包括连接杆和用于安装所述连接杆的连接杆动力装置，所述连接杆动力装置包括旋转装置和连接杆滑块，所述旋转装置用于驱动所述连接杆旋转，所述连接杆滑块用于驱动所述连接杆沿其轴向方向移动，其特征在于，所述旋转装置可拆卸地连接有用于固定所述连接杆的锁紧螺帽，所述连接杆的安装端与所述连接杆滑块可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的可分离机械手装置，其特征在于，所述旋转装置包括转动轴，所述连接杆的安装端穿出所述转动轴与所述连接杆滑块可拆卸连接，所述锁紧螺帽可拆卸地穿接在所述连接杆上，且与所述转动轴螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的可分离机械手装置，其特征在于，所述连接杆上设有定位件，所述定位件用于在所述锁紧螺帽在锁紧状态下，阻止所述连接杆沿其自身的轴向方向移动。

4.根据权利要求2所述的可分离机械手装置，其特征在于，还包括锁止件，所述转动轴上安装有齿轮件，所述锁止件用于阻止所述齿轮件转动或解除所述齿轮件的转动限制。

5.根据权利要求4所述的可分离机械手装置，其特征在于，所述锁止件为锁合片，所述齿轮件上设有供所述锁合片伸入或移出的卡孔。

6.根据权利要求1所述的可分离机械手装置，其特征在于，所述连接杆的安装端与所述连接杆滑块螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的可分离机械手装置，其特征在于，所述连接杆滑块包括与所述连接杆的安装端螺纹配合的螺纹固定轴，所述螺纹固定轴为多边形结构，所述连接杆动力装置上设有卡合按片，所述卡合按片包括能够阻止所述螺纹固定轴转动的卡槽。

8.根据权利要求1所述的可分离机械手装置，其特征在于，还包括用于控制所述卡合按片复位的弹性件。

9.根据权利要求8所述的可分离机械手装置，其特征在于，还包括挡位块，所述挡位块用于阻止所述卡合按片按压。

10.根据权利要求1至9任一项所述的可分离机械手装置，其特征在于，还包括螺杆，所述螺杆用于驱动所述连接杆滑块往复滑动。

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