CN113712638B - 一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置，属于医疗器械领域，具体包括基座、轴承座一、针芯自转转盘、换针机构、针芯驱动机构、支撑辊、轴承座二、电机座一、电机一、支撑套管、联轴器一、转轴、柔性针，换针机构用于手术过程中更换柔性针仓实现换针动作，针芯驱动机构用于驱动柔性针的进给和退出动作并保证柔性针沿直线方向运动，针芯自转转盘用于固定换针机构和针芯驱动机构并控制针体自转实现穿刺进给过程中的避障动作，该发明所涉及的一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置可以携带四根柔性针，可在手术中自动更换柔性针仓，减少了传统手术中需要手动更换柔性针的时间，避免重新对穿刺平台进行重新定位，提高了手术效率和安全性。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种医疗器械，尤其是一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置。
背景技术
微创介入医疗是近年来迅速发展起来的一门崭新的医疗技术，是介于外科、内科之间的新兴医疗方法。柔性针能够克服传统刚性针只能穿刺直线路径和难于修正穿刺偏差的弊端，利用自身的柔性弯曲绕开骨骼、血管等障碍物，准确穿刺靶点。
在临床实际应用中，往往需要对病灶的多个靶点进行穿刺活检、送药等复杂的动作，从而需要医生在手术的过程中进行多次更换柔性针，这不仅会消耗大量的时间去进行换针操作，并且换针操作的精度也很难保证，不利于患者的术后恢复。
基于上述问题，本发明需要解决的问题为设计一款可搭载多根柔性针仓，并可在术中自动更换柔性针的穿刺柔性针装置。可自动连续换针柔性针穿刺装置可以进行自动换针动作，减少了传统手术中手动更换针芯的时间，提高了手术效率和操作精度，减轻了医生负担，避免医生因疲劳而产生的失误。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置，装置的整体动作能够实现在穿刺活检手术中能够自动进行换针穿刺动作，并利用莫氏锥度原理提出一种柔性针仓，用于实现换针动作，提高穿刺活检手术的效率，减少手术时间，推动微创医疗技术的发展。
本发明的技术方案为：
一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置，包括基座、轴承座一、针芯自转转盘、换针机构、针芯驱动机构、支撑辊、轴承座二、电机座一、电机一、支撑套管、联轴器一、转轴、柔性针，其特征在于：基座呈“U”型，轴承座一通过螺钉固定在基座前端，轴承座二通过螺钉固定在基座后端，电机座一整体呈“L”型，通过螺钉固定在基座上，电机座一位于轴承座二后面，电机一通过螺栓螺母与电机座一固定连接，四个支撑辊分别通过四个转轴对称安装在基座“U”型结构内侧，一侧安装两个；针芯自转转盘两侧分别设有圆盘，两个圆盘中间设有“U”型架连接，一侧圆盘的外侧设有通孔转轴，另一侧圆盘的外侧设有实心转轴，通孔转轴与实心转轴处于同一轴线；基座“U”型结构每一侧的两个支撑辊支撑针芯自转转盘的同侧圆盘，针芯自转转盘在支撑辊上转动；针芯自转转盘的通孔转轴通过轴承支撑在轴承座一上，针芯自转转盘的实心转轴通过轴承支撑在轴承座二上，支撑套管安装在针芯自转转盘的通孔转轴内，支撑套管与针芯自转转盘的通孔转轴处于同一轴线；柔性针穿过针芯自转转盘的通孔转轴和支撑套管；针芯驱动机构通过螺钉固定在针芯自转转盘的“U”型架上，换针机构安装在针芯驱动机构上，可沿Y轴方向移动，柔性针安装在换针机构中；针芯自转转盘的实心转轴通过联轴器一与电机一连接，电机一转动带动针芯自转转盘转动，从而带动针芯驱动机构和换针机构绕X轴方向转动，最终带动柔性针绕X轴方向自转。
作为优选，所述的换针机构包括换针滑台、电机二、电机座二、联轴器二、丝杠一、轴承座三、电机三、电机座三、联轴器三、换针架、柔性针仓一、柔性针仓二、柔性针仓三、柔性针仓四，换针滑台左侧设有螺纹孔一，下面设有滑道一，滑道一为开口向下的“T”型槽；电机座二整体呈“L”型，通过螺钉固定在换针滑台的一端，电机二通过螺栓螺母安装在电机座二上，电机二通过联轴器二与丝杠一相连；轴承座三通过螺钉固定在换针滑台的另一端，轴承座三前后对称设有两个支撑座，左右对称设有两个支撑滑道，且两个支撑滑道开口相对，支撑滑道略高于两个支撑座；丝杠一通过轴承支撑在轴承座三上；电机座三整体呈“L”型，设有底板，底板下端设有螺纹孔二，螺纹孔二与丝杠一连接，底板安装在支撑滑道内，可沿Y轴方向滑动；电机三通过螺栓螺母固定安装在电机座三上，电机三通过联轴器三与换针架连接；换针架包括十字架和对接杆，对接杆为圆柱形杆，十字架的四个端部分别沿支架方向安装两个对接杆，两个对接杆之间设有间距，四个端部的对接杆关于十字架的中心呈°阵列；柔性针仓一、柔性针仓二、柔性针仓三、柔性针仓四分别安装在换针架的对接杆上；电机二通过联轴器二带动丝杠一转动，丝杠一带动电机座三在支撑滑道内滑动，最终带动安装在换针架上的柔性针仓一、柔性针仓二、柔性针仓三、柔性针仓四沿Y轴方向往复运动；电机三通过联轴器三带动换针架转动，进而带动柔性针仓一、柔性针仓二、柔性针仓三、柔性针仓四绕十字架中心转动。
作为优选，所述的针芯驱动机构包括底座、轴承座四、丝杠二、驱动滑台、莫氏锥套、电机座四、电机四、轴承座五、联轴器四、电机座五、电机五，底座通过螺钉固定在针芯自转转盘的“U”型架上，底座上端右侧设有导轨，导轨横截面为“T”字型，底座上端中间偏左侧设有滑道二；轴承座四通过螺钉固定在底座的一端，轴承座五通过螺钉固定在底座另一端，丝杠二通过轴承支撑在轴承座四和轴承座五上，电机座五整体呈“L”型，通过螺钉固定在底座上，位于轴承座五的外侧，电机五通过螺栓螺母安装在电机座五上，丝杠二通过联轴器四与电机五连接；驱动滑台中间部位设有螺纹孔三，下部设有滑槽，驱动滑台通过滑槽安装在滑道二上，驱动滑台上的螺纹孔三和换针滑台上的螺纹孔一同时与丝杠二连接，电机五带动丝杠二实现换针滑台和驱动滑台同步往复运动；电机座四整体呈“U”型，通过螺钉固定在驱动滑台上，电机座四的底板上设有V型支撑，电机四通过螺栓螺母安装在电机座四上，莫氏锥套通过螺钉与电机四的输出轴连接；柔性针仓一沿丝杠一的往复移动实现莫氏锥与莫氏锥套的连接与分开。
作为优选，所述的柔性针仓一包括仓体、绕针丝杠、莫氏锥，仓体上部前后方向设有通孔，前部左侧设有针仓槽，针仓槽为条形槽，针仓槽与通孔内部相切，仓体下部设有V型面，V型面与通孔之间设有两个对接孔，对接孔是通孔，两个对接孔关于V型面的V脊对称，两个对接孔设有间距且间距与两个对接杆之间的距离相等，V型面支撑在电机座四的V型支撑上，V型面可在V型支撑上滑动；换针架上的对接杆与柔性针仓一上的对接孔连接，柔性针缠绕在绕针丝杠上，绕针丝杠和柔性针安装在仓体的通孔内，可在通孔转动，柔性针从针仓槽穿出；绕针丝杠一端设有键槽，通过键与莫氏锥连接，莫氏锥利用莫氏锥度与莫氏锥套连接；柔性针仓二、柔性针仓三、柔性针仓四与柔性针仓一结构一致；电机四通过莫氏锥套和莫氏锥的连接带动绕针丝杠转动，使缠绕在绕针丝杠上的柔性针从针仓槽穿出或退回；电机四与电机五的联合运动保证柔性针与支撑套管始终处于同一轴线。
本发明的有益效果是：
1.所述的一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置采用莫氏锥度的原理，易于拆卸柔性针仓，并且还能够传递一定的扭矩，柔性针通过丝杠的旋转实现进给，提高了针芯的运动速度，实现了手术中换针的可能，提高了手术效率。
2.所述的换针架可以同时搭载4个通用的柔性针仓，减少了术中的更换时间，满足了医生在手术中的使用，提高了手术效率。
3.所述的换针机构可以在对一个病灶靶点穿刺后，自主更换柔性针仓，进行对下一部位的穿刺，避免了因忘记更换再次使用同一根柔性针穿刺而带来的手术污染问题，并且减轻了医生的负担，提高了手术的安全性。
4.所述的换针机构和针芯驱动机构在手术过程中，对接杆与对接孔的配合和V型面与V型支撑的配合保证了手术中柔性针仓的固定，避免了柔性针在进给过程中偏转，即保证了手术安全性。
5.当所述的换针机构中所搭载的柔性针全部使用完毕后，只需拆卸更换换针架上的柔性针仓即可，安装简便，提高了手术安全性。
6.当所述的换针机构中所搭载的柔性针仓包括仓体、绕针丝杠、莫氏锥，柔性针缠绕在绕针丝杠上，绕针丝杠安装在仓体的通孔内，可以有效的避免柔性针受到污染，提高了手术的安全性。
附图说明
附图1，本发明的整体装配示意图一；
附图2，本发明中整体装配示意图二；
附图3，本发明中整体装配示意图三；
附图4，本发明中转轴与基座装配示意图；
附图5，本发明中针芯自转转盘结构示意图；
附图6，本发明中换针机构示意图一；
附图7，本发明中换针机构示意图二；
附图8，本发明中换针机构示意图二；
附图9，本发明中换针滑台结构示意图；
附图10，本发明中轴承座三结构示意图；
附图11，本发明中电机座三结构示意图；
附图12，本发明中换针架结构示意图；
附图13，本发明中针芯驱动机构示意图；
附图14，本发明中底座结构示意图；
附图15，本发明中驱动滑台结构示意图；
附图16，本发明中电机座四结构示意图；
附图17，本发明中柔性针仓一的爆炸图；
图中：1、基座，2、轴承座一，3、针芯自转转盘，4、换针机构，4-1、换针滑台，4-1-1、滑道一，4-1-2、螺纹孔一，4-2、电机二，4-3、电机座二，4-4、联轴器二，4-5、丝杠一，4-6、轴承座三，4-6-1、支撑座，4-6-2、支撑滑道，4-7、电机三，4-8、电机座三，4-8-1、螺纹孔二，4-8-1、底板，4-9、联轴器三，4-10、换针架，4-10-1、十字架，4-10-2、对接杆，4-11、柔性针仓一，4-11-1、仓体，4-11-1-1、通孔，4-11-1-2、针仓槽，4-11-1-3、V型面，4-11-2、绕针丝杠，4-11-3、莫氏锥，4-12、柔性针仓二，4-13、柔性针仓三，4-14、柔性针仓四，5、针芯驱动机构，5-1、底座，5-1-1、导轨，5-1-2、滑道二，5-2、轴承座四，5-3、丝杠二，5-4、驱动滑台，5-4-1、螺纹孔三，5-4-2、滑槽，5-5、莫氏锥套，5-6、电机座四，5-6-1、V型支撑，5-7、电机四，5-8、轴承座五，5-9、联轴器四，5-10、电机座五，5-11、电机五，6、支撑辊，7、轴承座二，8、电机座一，9、电机一，10、支撑套管，11、联轴器一，12、转轴，13、柔性针。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构及实施方式。
本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此不能理解为对发明的限制。
如图1、图2、图3和图4所示，所述的一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置，包括基座1、轴承座一2、针芯自转转盘3、换针机构4、针芯驱动机构5、支撑辊6、轴承座二7、电机座一8、电机一9、支撑套管10、联轴器一11、转轴12，柔性针13，其特征在于：基座1呈“U”型，轴承座一2通过螺钉固定在基座1前端，轴承座二7通过螺钉固定在基座1后端，电机座一8整体呈“L”型，通过螺钉固定在基座1上，电机座一8位于轴承座二7后面，电机一9通过螺栓螺母与电机座一8固定连接，四个支撑辊6分别通过四个转轴12对称安装在基座1“U”型结构内侧，一侧安装两个；针芯自转转盘3两侧分别设有圆盘，两个圆盘中间设有“U”型架连接，一侧圆盘的外侧设有通孔转轴，另一侧圆盘的外侧设有实心转轴，通孔转轴与实心转轴处于同一轴线；基座1“U”型结构每一侧的两个支撑辊6支撑针芯自转转盘3的同侧圆盘，针芯自转转盘3在支撑辊6上转动；针芯自转转盘3的通孔转轴通过轴承支撑在轴承座一2上，针芯自转转盘3的实心转轴通过轴承支撑在轴承座二7上，支撑套管10安装在针芯自转转盘3的通孔转轴内，支撑套管10与针芯自转转盘3的通孔转轴处于同一轴线；柔性针13穿过针芯自转转盘3的通孔转轴和支撑套管10；针芯驱动机构5通过螺钉固定在针芯自转转盘3的“U”型架上，换针机构4安装在针芯驱动机构5上，可沿Y轴方向移动，柔性针13为斜尖柔性针安装在换针机构4中；针芯自转转盘3的实心转轴通过联轴器一11与电机一9连接，电机一9正反转动带动针芯自转转盘3正反转动，从而带动针芯驱动机构5和换针机构4绕X轴方向转动，最终带动柔性针13绕X轴方向自转，实现柔性针的自转功能。
如图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，本实施例中的换针机构4包括换针滑台4-1、电机二4-2、电机座二4-3、联轴器二4-4、丝杠一4-5、轴承座三4-6、电机三4-7、电机座三4-8、联轴器三4-9、换针架4-10、柔性针仓一4-11、柔性针仓二4-12、柔性针仓三4-13、柔性针仓四4-14，换针滑台4-1左侧设有螺纹孔一4-1-2，下面设有滑道一4-1-1，滑道一4-1-1为开口向下的“T”型槽；电机座二4-3整体呈“L”型，通过螺钉固定在换针滑台4-1的一端，电机二4-2通过螺栓螺母安装在电机座二4-3上，电机二4-2通过联轴器二4-4与丝杠一4-5相连；轴承座三4-6通过螺钉固定在换针滑台4-1的另一端，轴承座三4-6前后对称设有两个支撑座4-6-1，左右对称设有两个支撑滑道4-6-2，且两个支撑滑道4-6-2开口相对，支撑滑道4-6-2略高于两个支撑座4-6-1；丝杠一4-5通过轴承支撑在轴承座三4-6上；电机座三4-8整体呈“L”型，设有底板4-8-2，底板4-8-2下端设有螺纹孔二4-8-1，螺纹孔二4-8-1与丝杠一4-5连接，底板4-8-2安装在支撑滑道4-6-2内，并且两者不会发生干涉现象，从而实现电机座三4-8可以稳固的在轴承座三4-6内沿Y轴方向滑动；电机三4-7通过螺栓螺母固定安装在电机座三4-8上，电机三4-7通过联轴器三4-9与换针架4-10连接；换针架4-10包括十字架4-10-1和对接杆4-10-2，对接杆4-10-2为圆柱形杆，十字架4-10-1的四个端部分别沿支架方向安装两个对接杆4-10-2，两个对接杆4-10-2之间设有间距，四个端部的对接杆4-10-2关于十字架4-10-1的中心呈90°阵列；柔性针仓一4-11、柔性针仓二4-12、柔性针仓三4-13、柔性针仓四4-14分别安装在换针架4-10的对接杆4-10-2上；电机二4-2通过联轴器二4-4带动丝杠一4-5转动，丝杠一4-5带动电机座三4-8在支撑滑道4-6-2内滑动，最终带动安装在换针架4-10上的柔性针仓一4-11、柔性针仓二4-12、柔性针仓三4-13、柔性针仓四4-14沿Y轴方向运动；电机三4-7通过联轴器三4-9带动换针架4-10转动，进而带动柔性针仓一4-11、柔性针仓二4-12、柔性针仓三4-13、柔性针仓四4-14绕十字架4-10-1中心转动，十字架4-10-1上的对接杆4-10-2的长度较长，在电机三4-7转动时十字架4-10-1与柔性针仓一4-11、柔性针仓二4-12、柔性针仓三4-13、柔性针仓四4-14接触牢固且运动缓慢，转动过程不会脱落。
如图5、图12、图13、图14和图15所示，本实施例中的针芯驱动机构5包括底座5-1、轴承座四5-2、丝杠二5-3、驱动滑台5-4、莫氏锥套5-5、电机座四5-6、电机四5-7、轴承座五5-8、联轴器四5-9、电机座五5-10、电机五5-11，底座5-1通过螺钉固定在针芯自转转盘3的“U”型架上，底座5-1上端右侧设有导轨5-1-1，导轨5-1-1横截面为“T”字型，底座5-1上端中间偏左侧设有滑道二5-1-2；轴承座四5-2通过螺钉固定在底座5-1的一端，轴承座五5-8通过螺钉固定在底座5-1另一端，丝杠二5-3通过轴承支撑在轴承座四5-2和轴承座五5-8上，电机座五5-10整体呈“L”型，通过螺钉固定在底座5-1上，位于轴承座五5-8的外侧，电机五5-11通过螺栓螺母安装在电机座五5-10上，丝杠二5-3通过联轴器四5-9与电机五5-11连接；驱动滑台5-4中间部位设有螺纹孔三5-4-1，下部设有滑槽5-4-2，螺纹孔三5-4-1与丝杠二5-3连接，驱动滑台5-4通过滑槽5-4-2安装在滑道二5-1-2上且不会发生晃动，驱动滑台5-4上的螺纹孔三5-4-1和换针滑台4-1上的螺纹孔一4-1-2同时与丝杠二5-3连接，电机五5-11带动丝杠二5-3实现换针滑台4-1和驱动滑台5-4同步往复运动,驱动滑台5-4与换针滑台保持相对静止状态，从而带动电机座四5-6上电机四5-7和电机二4-2上电机座二4-3同步运动；电机座四5-6整体呈“U”型，通过螺钉固定在驱动滑台5-4上，电机座四5-6的底板上设有V型支撑5-6-1，电机四5-7通过螺栓螺母安装在电机座四5-6上，莫氏锥套5-5通过螺钉与电机四5-7的输出轴连接；柔性针仓一4-11沿丝杠一4-5的往复移动实现莫氏锥4-11-3与莫氏锥套5-5的连接与分开。
如图16所示，本实施例中的柔性针仓一4-11包括仓体4-11-1、绕针丝杠4-11-2、莫氏锥4-11-3，仓体4-11-1上部前后方向设有通孔4-11-1-1，前部左侧设有针仓槽4-11-1-2，针仓槽4-11-1-2为条形槽，针仓槽4-11-1-2与通孔4-11-1-1内部相切，仓体4-11-1下部设有V型面4-11-1-3，V型面4-11-1-3与通孔4-11-1-1之间设有两个对接孔4-11-1-4，对接孔4-11-1-4是通孔，两个对接孔4-11-1-4关于V型面4-11-1-3的V脊对称，两个对接孔4-11-1-4设有间距且间距与两个对接杆4-10-2之间的距离相等，V型面4-11-1-3支撑在电机座四5-6的V型支撑5-6-1上，V型面4-11-1-3可在V型支撑5-6-1上滑动；换针架4-10上的对接杆4-10-2与柔性针仓一4-11上的对接孔4-11-1-4连接，柔性针13缠绕在绕针丝杠4-11-2上，绕针丝杠4-11-2和柔性针13安装在仓体4-11-1的通孔4-11-1-1内，可在通孔4-11-1-1转动，柔性针13从针仓槽4-11-1-2穿出；绕针丝杠4-11-2一端设有键槽，通过键与莫氏锥4-11-3连接，莫氏锥4-11-3利用莫氏锥度与莫氏锥套5-5连接；柔性针仓二4-12、柔性针仓三4-13、柔性针仓四4-14与柔性针仓一4-11结构一致；电机四5-7通过莫氏锥套5-5和莫氏锥4-11-3的连接带动绕针丝杠4-11-2转动，使缠绕在绕针丝杠4-11-2上的柔性针13从针仓槽4-11-1-2穿出或退回，电机四5-7继续转动，柔性针13穿出针仓槽4-11-1-2的部分会与仓体4-11-1发生相对移动，这导致柔性针的轴线偏移，为了避免这种情况，电机四5-7与电机五5-11需要同时工作，电机四5-7与电机五5-11的联合运动保可以证柔性针13与支撑套管10始终处于同一轴线；电机二4-2的转动带动柔性针仓一4-11沿丝杠一4-5往复移动，从而实现莫氏锥4-11-3与莫氏锥套5-5的连接与分开，莫氏锥4-11-3与莫氏锥套5-5的分开不会影响换针架4-10上的对接杆4-10-2与柔性针仓一4-11上的对接孔4-11-1-4连接。
本发明具体实施方式的工作原理为：
使用本发明时，应将上述的装置复位，在针芯驱动机构5上的电机四5-7和电机五5-11联合运动的作用下，使得缠绕在绕针丝杠4-11-2上的柔性针13针尖部位与支撑套管10保持处于同一轴线，将本发明固定在手术台上的相应位置，前端对准靶点位置。
穿刺进针：启动电机四5-7正转，电机四5-7可以通过莫氏锥套5-5和莫氏锥4-11-3的配合带动绕针丝杠4-11-2转动，由于仓体4-11-1固定在电机座四5-6上，所以缠绕在绕针丝杠4-11-2上的柔性针13可以从针仓槽4-11-1-2穿出，通过支撑套管10对准入针靶点刺入人体病灶部位，但在柔性针13不断穿出的过程中，柔性针13的针体会产生偏移，为了保持柔性针13针尖部位与支撑套管10的同心度，所以要在启动电机四5-7正转的同时，启动电机五5-11正转，通过联轴器四5-9带动丝杠二5-3转动，由于驱动滑台5-4上的螺纹孔三5-4-1与丝杠二5-3配合，所以丝杠二5-3会带动着驱动滑台5-4进行移动，驱动滑台5-4移动会带动电机座四5-6向前运动，即完成穿刺进针过程。
穿刺退针：启动电机四5-7反转，电机四5-7可以通过莫氏锥套5-5和莫氏锥4-11-3的配合带动绕针丝杠4-11-2转动，由于仓体4-11-1固定在电机座四5-6上，所以缠绕在绕针丝杠4-11-2上的柔性针13可以从人体内退出回到仓体4-11-1内，为了保持柔性针13针尖部位与支撑套管10的同心度，所以在启动电机四5-7反转的同时，启动电机五5-11反转，通过联轴器四5-9带动丝杠二5-3转动，由于驱动滑台5-4上的螺纹孔三5-4-1与丝杠二5-3配合，所以丝杠二5-3会带动着驱动滑台5-4进行移动，驱动滑台5-4移动会带动电机座四5-6向后运动，即完成穿刺退针过程。
穿刺针自转控制：控制电机一9的正反转动，通过联轴器一11带动针芯自转转盘3转动，可以控制针芯驱动机构5内的柔性针13正反自转。
换针方案：启动电机二4-2正转，通过联轴器二4-4带动丝杠一4-5转动，丝杠一4-5带动电机座三4-8在支撑滑道4-6-2内滑动，并且莫氏锥套5-5与柔性针仓一4-11上的莫氏锥4-11-3是通过莫氏锥度连接的，莫氏锥度利用摩擦力的原理，可以传递一定的扭矩，又因为是锥度配合，可以方便的拆卸，所以换针架4-10带动柔性针仓一4-11、柔性针仓二4-12、柔性针仓三4-13、柔性针仓四沿Y轴方向退出，当后退到一定距离时，不会对后面的旋转过程发生干涉碰撞，停止电机二4-2，启动电机三4-7，通过联轴器三4-9将换针架4-10旋转90°，可将柔性针仓一4-11的位置换成柔性针仓二4-12，关闭电机三4-7，启动电机二4-2反转，柔性针仓二4-12会被放置在电机座四5-6上，莫氏锥套5-5会与莫氏锥4-11-3配合，即完成将柔性针仓一4-11更换为柔性针仓二4-12的换针过程，最后关闭电机二4-2。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置，包括基座(1)、轴承座一(2)、针芯自转转盘(3)、换针机构(4)、针芯驱动机构(5)、支撑辊(6)、轴承座二(7)、电机座一(8)、电机一(9)、支撑套管(10)、联轴器一(11)、转轴(12)、柔性针(13)，其特征在于：基座(1)呈“U”型，轴承座一(2)通过螺钉固定在基座(1)前端，轴承座二(7)通过螺钉固定在基座(1)后端，电机座一(8)整体呈“L”型，通过螺钉固定在基座(1)上，电机座一(8)位于轴承座二(7)后面，电机一(9)通过螺栓螺母与电机座一(8)固定连接，四个支撑辊(6)分别通过四个转轴(12)对称安装在基座(1)“U”型结构内侧，一侧安装两个；针芯自转转盘(3)两侧分别设有圆盘，两个圆盘中间设有“U”型架连接，一侧圆盘的外侧设有通孔转轴，另一侧圆盘的外侧设有实心转轴，通孔转轴与实心转轴处于同一轴线；基座(1)“U”型结构每一侧的两个支撑辊(6)支撑针芯自转转盘(3)的同侧圆盘，针芯自转转盘(3)在支撑辊(6)上转动；针芯自转转盘(3)的通孔转轴通过轴承支撑在轴承座一(2)上，针芯自转转盘(3)的实心转轴通过轴承支撑在轴承座二(7)上，支撑套管(10)安装在针芯自转转盘(3)的通孔转轴内，支撑套管(10)与针芯自转转盘(3)的通孔转轴处于同一轴线；柔性针(13)穿过针芯自转转盘(3)的通孔转轴和支撑套管(10)；针芯驱动机构(5)通过螺钉固定在针芯自转转盘(3)的“U”型架上，换针机构(4)安装在针芯驱动机构(5)上，可沿Y轴方向移动，柔性针(13)安装在换针机构(4)中；针芯自转转盘(3)的实心转轴通过联轴器一(11)与电机一(9)连接，电机一(9)转动带动针芯自转转盘(3)转动，从而带动针芯驱动机构(5)和换针机构(4)绕X轴方向转动，最终带动柔性针(13)绕X轴方向自转。
2.根据权利要求1所述的一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置，其特征在于：所述的换针机构(4)包括换针滑台(4-1)、电机二(4-2)、电机座二(4-3)、联轴器二(4-4)、丝杠一(4-5)、轴承座三(4-6)、电机三(4-7)、电机座三(4-8)、联轴器三(4-9)、换针架(4-10)、柔性针仓一(4-11)、柔性针仓二(4-12)、柔性针仓三(4-13)、柔性针仓四(4-14)，换针滑台(4-1)左侧设有螺纹孔一(4-1-2)，下面设有滑道一(4-1-1)，滑道一(4-1-1)为开口向下的“T”型槽；电机座二(4-3)整体呈“L”型，通过螺钉固定在换针滑台(4-1)的一端，电机二(4-2)通过螺栓螺母安装在电机座二(4-3)上，电机二(4-2)通过联轴器二(4-4)与丝杠一(4-5)相连；轴承座三(4-6)通过螺钉固定在换针滑台(4-1)的另一端，轴承座三(4-6)前后对称设有两个支撑座(4-6-1)，左右对称设有两个支撑滑道(4-6-2)，且两个支撑滑道(4-6-2)开口相对，支撑滑道(4-6-2)略高于两个支撑座(4-6-1)；丝杠一(4-5)通过轴承支撑在轴承座三(4-6)上；电机座三(4-8)整体呈“L”型，设有底板(4-8-2)，底板(4-8-2)下端设有螺纹孔二(4-8-1)，螺纹孔二(4-8-1)与丝杠一(4-5)连接，底板(4-8-2)安装在支撑滑道(4-6-2)内，可沿Y轴方向滑动；电机三(4-7)通过螺栓螺母固定安装在电机座三(4-8)上，电机三(4-7)通过联轴器三(4-9)与换针架(4-10)连接；换针架(4-10)包括十字架(4-10-1)和对接杆(4-10-2)，对接杆(4-10-2)为圆柱形杆，十字架(4-10-1)的四个端部分别沿支架方向安装两个对接杆(4-10-2)，两个对接杆(4-10-2)之间设有间距，四个端部的对接杆(4-10-2)关于十字架(4-10-1)的中心呈90°阵列；柔性针仓一(4-11)、柔性针仓二(4-12)、柔性针仓三(4-13)、柔性针仓四(4-14)分别安装在换针架(4-10)的对接杆(4-10-2)上；电机二(4-2)通过联轴器二(4-4)带动丝杠一(4-5)转动，丝杠一(4-5)带动电机座三(4-8)在支撑滑道(4-6-2)内滑动，最终带动安装在换针架(4-10)上的柔性针仓一(4-11)、柔性针仓二(4-12)、柔性针仓三(4-13)、柔性针仓四(4-14)沿Y轴方向往复运动；电机三(4-7)通过联轴器三(4-9)带动换针架(4-10)转动，进而带动柔性针仓一(4-11)、柔性针仓二(4-12)、柔性针仓三(4-13)、柔性针仓四(4-14)绕十字架(4-10-1)中心转动。
3.根据权利要求2所述的一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置，其特征在于：所述的针芯驱动机构(5)包括底座(5-1)、轴承座四(5-2)、丝杠二(5-3)、驱动滑台(5-4)、莫氏锥套(5-5)、电机座四(5-6)、电机四(5-7)、轴承座五(5-8)、联轴器四(5-9)、电机座五(5-10)、电机五(5-11)，底座(5-1)通过螺钉固定在针芯自转转盘(3)的“U”型架上，底座(5-1)上端右侧设有导轨(5-1-1)，导轨(5-1-1)横截面为“T”字型，底座(5-1)上端中间偏左侧设有滑道二(5-1-2)；轴承座四(5-2)通过螺钉固定在底座(5-1)的一端，轴承座五(5-8)通过螺钉固定在底座(5-1)另一端，丝杠二(5-3)通过轴承支撑在轴承座四(5-2)和轴承座五(5-8)上，电机座五(5-10)整体呈“L”型，通过螺钉固定在底座(5-1)上，位于轴承座五(5-8)的外侧，电机五(5-11)通过螺栓螺母安装在电机座五(5-10)上，丝杠二(5-3)通过联轴器四(5-9)与电机五(5-11)连接；驱动滑台(5-4)中间部位设有螺纹孔三(5-4-1)，下部设有滑槽(5-4-2)，驱动滑台(5-4)通过滑槽(5-4-2)安装在滑道二(5-1-2)上，驱动滑台(5-4)上的螺纹孔三(5-4-1)和换针滑台(4-1)上的螺纹孔一(4-1-2)同时与丝杠二(5-3)连接，电机五(5-11)带动丝杠二(5-3)实现换针滑台(4-1)和驱动滑台(5-4)同步往复运动；电机座四(5-6)整体呈“U”型，通过螺钉固定在驱动滑台(5-4)上，电机座四(5-6)的底板上设有V型支撑(5-6-1)，电机四(5-7)通过螺栓螺母安装在电机座四(5-6)上，莫氏锥套(5-5)通过螺钉与电机四(5-7)的输出轴连接；柔性针仓一(4-11)沿丝杠一(4-5)的往复移动实现莫氏锥(4-11-3)与莫氏锥套(5-5)的连接与分开。
4.根据权利要求3所述的一种可自动连续换针的柔性针穿刺装置，其特征在于：所述的柔性针仓一(4-11)包括仓体(4-11-1)、绕针丝杠(4-11-2)、莫氏锥(4-11-3)，仓体(4-11-1)上部前后方向设有通孔(4-11-1-1)，前部左侧设有针仓槽(4-11-1-2)，针仓槽(4-11-1-2)为条形槽，针仓槽(4-11-1-2)与通孔(4-11-1-1)内部相切，仓体(4-11-1)下部设有V型面(4-11-1-3)，V型面(4-11-1-3)与通孔(4-11-1-1)之间设有两个对接孔(4-11-1-4)，对接孔(4-11-1-4)是通孔，两个对接孔(4-11-1-4)关于V型面(4-11-1-3)的V脊对称，两个对接孔(4-11-1-4)设有间距且间距与两个对接杆(4-10-2)之间的距离相等，V型面(4-11-1-3)支撑在电机座四(5-6)的V型支撑(5-6-1)上，V型面(4-11-1-3)可在V型支撑(5-6-1)上滑动；换针架(4-10)上的对接杆(4-10-2)与柔性针仓一(4-11)上的对接孔(4-11-1-4)连接，柔性针(13)缠绕在绕针丝杠(4-11-2)上，绕针丝杠(4-11-2)和柔性针(13)安装在仓体(4-11-1)的通孔(4-11-1-1)内，可在通孔(4-11-1-1)转动，柔性针(13)从针仓槽(4-11-1-2)穿出；绕针丝杠(4-11-2)一端设有键槽，通过键与莫氏锥(4-11-3)连接，莫氏锥(4-11-3)利用莫氏锥度与莫氏锥套(5-5)连接；柔性针仓二(4-12)、柔性针仓三(4-13)、柔性针仓四(4-14)与柔性针仓一(4-11)结构一致；电机四(5-7)通过莫氏锥套(5-5)和莫氏锥(4-11-3)的连接带动绕针丝杠(4-11-2)转动，使缠绕在绕针丝杠(4-11-2)上的柔性针(13)从针仓槽(4-11-1-2)穿出或退回；电机四(5-7)与电机五(5-11)的联合运动保证柔性针(13)与支撑套管(10)始终处于同一轴线。
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