CN115182869B - 一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构，包括固定安装在基座上的夹具机构、充气机构和辅助机构；夹具机构包括转轴，转轴外壁转动连接有夹臂组件，夹臂组件之间设置有空气阻尼器；充气机构包括固定安装在基座上的支撑组件，支撑组件上固定安装有充气组件，充气组件与空气阻尼器对应设置；辅助机构包括设置在基座上的紧固组件和设置在基座的控制组件。本发明自动作业、精准高效，适用性好、智能性强、可靠易调、隔离操作、便于使用，可以根据不同需要精准调节阻尼器参数、满足夹具对不同自开力度的要求，尤其适用于面向不同病患的、抗病毒无人隔离操作的、自开力精度要求高的医用自开夹具的设计测试和实验等场合。

Description

一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构。

背景技术

目前的自开夹具多采用弹片式自开方式，少数采用固定参数阻尼器，自开力度无法调整，存在下述不足：

1)未见在可按设定自动调整空气阻尼器阻尼系数的实施方案。

2)缺少现场调整阻尼器阻尼系数便于进行夹具自开实验的解决方案。

3)欠缺无人操作实现智能控制调节医用夹具空气阻尼器阻尼系数的可执行方案。

现有方法不能满足对于自开力度有精确要求、且需要及时调整的应用，尤其是一些面向不同病患需求、防病毒隔离无人操作、且需要可调整自开力度的高精度医用自开夹具的场合。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构，包括：

基座；

夹具机构，所述夹具机构设置在所述基座上，所述夹具机构包括固定安装在所述基座上的转轴，所述转轴外壁转动连接有夹臂组件，所述夹臂组件之间设置有空气阻尼器，所述空气阻尼器与所述转轴抵接；

充气机构，所述充气机构包括固定安装在所述基座上的支撑组件，所述支撑组件上固定安装有充气组件，所述充气组件与所述空气阻尼器对应设置；

辅助机构，所述辅助机构包括设置在所述基座上的紧固组件和设置在所述基座的控制组件；所述紧固组件与所述转轴对应设置，所述控制组件与所述充气组件电性连接。

优选的，所述空气阻尼器包括固定安装在所述转轴外的阻尼室，所述阻尼室连通有与所述充气组件对应设置的自闭气门；所述自闭气门包括固接在所述阻尼室上的套筒，所述套筒内腔上部固接有中心开设漏斗状通孔的衬壁，所述衬壁与所述充气组件对应设置；所述套筒内腔下部固接有封隔组件，所述封隔组件与所述充气组件对应设置。

优选的，所述封隔组件包括两个平行固接在所述套筒内腔的隔板，上部的所述隔板顶面与所述衬壁抵接；上部的所述隔板内腔嵌设有气门栅，所述气门栅中心滑动连接有气门柱，所述气门柱的顶端与所述充气组件对应设置；所述气门柱顶端与所述气门栅之间固接有张力弹簧，所述张力弹簧套设在所述气门柱上；所述气门柱上固接有两个平行设置的密封门，两所述密封门分别与两所述隔板底面可拆卸连接。

优选的，所述充气组件包括固定安装在所述支撑组件上的电控气泵，所述电控气泵与所述控制组件电性连接；所述电控气泵的输出端固接并连通有气动自缩管，所述气动自缩管远离所述电控气泵的一端固接并连通有充气嘴，所述充气嘴与所述气门柱对应设置。

优选的，所述充气嘴包括与所述气动自缩管固接并连通的气嘴壁，所述气嘴壁的外壁与所述衬壁内孔可拆卸连接；所述气嘴壁中心贯穿开设有与所述气动自缩管连通的气道，所述气道出口固接有充气推杆，所述充气推杆的输出端与所述气门柱顶端可拆卸连接。

优选的，所述支撑组件包括垂直固接在所述基座的支柱，所述支柱的顶端通过驱动机件传动连接有摇臂，所述摇臂与所述支柱垂直；所述电控气泵固定安装在所述摇臂远离所述支柱的一端。

优选的，所述转轴的外壁转动连接有转动套件，所述夹臂组件与所述转动套件固接，所述阻尼室与所述转动套件外壁抵接；所述夹臂组件包括两个分别与所述转动套件固接的臂杆和两个操纵杆，所述臂杆和所述操纵杆一一对应并通过所述转动套件形成一体。

优选的，所述紧固组件包括两个垂直固接在所述基座的夹板，两所述夹板平行设置且分布在所述转轴两侧；两所述夹板相对的侧面分别固定安装有紧固器，所述紧固器的输出端与所述转动套件可拆卸连接。

本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构，主要包括固定在基座上的夹具机构、充气机构和辅助机构，夹具机构用于固定夹臂组件，使夹臂组件通过空气阻尼器调节开合角度，充气机构根据需求来自动调节空气阻尼器的参数，使空气阻尼器控制夹臂组件开合；辅助机构的紧固组件辅助夹具机构固定，控制组件接收信息反馈并做出回应，达到自动控制的目的，可以对自开夹具的空气阻尼器按设定工艺要求自动调整阻尼参数，为满足不同夹具对不同阻尼参数的空气阻尼器压力设定提供保障。本发明自动作业、精准高效，适用性好、智能性强、可靠易调、隔离操作、便于使用，可以根据不同需要精准调节阻尼器参数、满足夹具对不同自开力度的要求，尤其适用于面向不同病患的、抗病毒无人隔离操作的、自开力精度要求高的医用自开夹具的设计测试和实验等场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明结构示意图；

图2为本发明充气头结构示意图；

图3为本发明自闭气门结构示意图；

图4为本发明自闭气门俯视图；

图5为本发明家具组件俯视结构示意图；

其中，1、基座；2、转轴；3、空气阻尼器；4、阻尼室；5、自闭气门；6、套筒；7、衬壁；8、隔板；9、气门栅；10、气门柱；11、张力弹簧；12、密封门；13、电控气泵；14、气动自缩管；15、充气嘴；16、气嘴壁；17、气道；18、充气推杆；19、支柱；20、驱动机件；21、摇臂；22、转动套件；23、臂杆；24、操纵杆；25、夹板；26、紧固器；27、控制器；28、定位传感器；29、气压传感器；30、接触传感器；31、支撑座；32、应力传感器；33、承压板。

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做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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-5，本发明提供一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构，包括：

基座1；

夹具机构，夹具机构设置在基座1上，夹具机构包括固定安装在基座1上的转轴2，转轴2外壁转动连接有夹臂组件，夹臂组件之间设置有空气阻尼器3，空气阻尼器3与转轴2抵接；

充气机构，充气机构包括固定安装在基座1上的支撑组件，支撑组件上固定安装有充气组件，充气组件与空气阻尼器3对应设置；

辅助机构，辅助机构包括设置在基座1上的紧固组件和设置在基座1的控制组件；紧固组件与转轴2对应设置，控制组件与充气组件电性连接。

本发明公开的智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构，主要包括固定在基座1上的夹具机构、充气机构和辅助机构，夹具机构用于固定夹臂组件，使夹臂组件通过空气阻尼器3调节开合角度，充气机构根据需求来自动调节空气阻尼器3的参数，使空气阻尼器3控制夹臂组件开合；辅助机构的紧固组件辅助夹具机构固定，控制组件接收信息反馈并做出回应，达到自动控制的目的，可以对自开夹具的空气阻尼器3按设定工艺要求自动调整阻尼参数，为满足不同夹具对不同阻尼参数的空气阻尼器3压力设定提供保障。

进一步优化方案，空气阻尼器3包括固定安装在转轴2外的阻尼室4，阻尼室4连通有与充气组件对应设置的自闭气门5；自闭气门5包括固接在阻尼室4上的套筒6，套筒6内腔上部固接有中心开设漏斗状通孔的衬壁7，衬壁7与充气组件对应设置；套筒6内腔下部固接有封隔组件，封隔组件与充气组件对应设置；封隔组件包括两个平行固接在套筒6内腔的隔板8，上部的隔板8顶面与衬壁7抵接；上部的隔板8内腔嵌设有气门栅9，气门栅9中心滑动连接有气门柱10，气门柱10的顶端与充气组件对应设置；气门柱10顶端与气门栅9之间固接有张力弹簧11，张力弹簧11套设在气门柱10上；气门柱10上固接有两个平行设置的密封门12，两密封门12分别与两隔板8底面可拆卸连接。自闭气门5主要是为了实现阻尼室4的充放气和密封功能；套筒6为由不锈钢制成的筒体，主要起到固定作用；衬壁7是由无毒高强塑料制成的圆柱体，上部开设有呈漏斗状的通孔，通孔连通阻尼室4内腔，主要用于与充气组件密封接触，通过充气组件对阻尼室4进行充放气；隔板8为固定在套筒6内腔上的两个不锈钢圆板，上部的隔板8的中心通过气门栅9滑动连接有不锈钢制的气门柱10，气门柱10上固接的密封门12分别与两个隔板8底面可拆卸连接，用于开闭隔板8的中心孔，实现自闭气门5的开闭功能；气门柱10的顶端和气门栅9顶端之间固接放入张力弹簧11为耐久高弹不锈钢弹簧，无外力作用时处于自然撑开状态，将气门柱10顶起，使得密封门12与隔板8紧密接触，形成双重密封状态；需要阻尼室4调节参数时，充气组件向下推动气门柱10，使气门柱10带动密封门12下滑，使隔板8与充气组件连通，调节阻尼室4的参数。

进一步的，气门柱10的顶端固接有承压板33，张力弹簧11与所述承压板33底面固接，承压板33与充气组件对应设置。

进一步的，密封门12为无毒高强高韧塑料制成的圆板，上侧敷有高强高柔密封膜，增加密封门12与隔板8的密封性。

进一步的，衬壁7内腔斜面侧壁敷有高强柔性密封膜，保证和充气组件之间的密封性。

进一步优化方案，充气组件包括固定安装在支撑组件上的电控气泵13，电控气泵13与控制组件电性连接；电控气泵13的输出端固接并连通有气动自缩管14，气动自缩管14远离电控气泵13的一端固接并连通有充气嘴15，充气嘴15与气门柱10对应设置；充气嘴15包括与气动自缩管14固接并连通的气嘴壁16，气嘴壁16的外壁与衬壁7内孔可拆卸连接；气嘴壁16中心贯穿开设有与气动自缩管14连通的气道17，气道17出口固接有充气推杆18，充气推杆18的输出端与气门柱10顶端的承压板33可拆卸连接，电控气泵13为直流电动压力可调多气道双向气泵，可进行充气和排气作业；当需要气动自缩管14伸长时，向气动自缩管14夹层充气使其伸长，当需要气动自缩管14恢复缩紧状态时，从气动自缩管14夹层排气使其缩短；当需要增加空气阻尼器3的阻尼力度时，通过气道17经过充气嘴15和自闭气门5给空气阻尼器3充气，当需要减小阻尼力度时，可以进行排气；气嘴壁16为无毒高强塑料制成的下端为锥形的中空柱体，其上端和气动自缩管14固定连接，可由气动自缩管14牵引上下移动；气嘴壁16的中心为气道17，气道17为电控气泵13和充气嘴15之间的气体通道；充气推杆18为固定在气道17出口位置的微型防水磁推杆，其输出端能推动自闭气门5的气门柱10，打开密封门12。

进一步的，充气推杆18前部安装有定位传感器28，用来探测自闭气门5的位置，定位传感器28与控制组件电性连接，定位传感器28为现有技术，此处不再赘述。

进一步的，气动自缩管14为高弹高强柔性塑料制成的带夹层的可伸缩折叠管，其上下两端分别与电控气泵13和充气嘴15固定连接；当电控气泵13向气动自缩管14夹层充气时，气动自缩管14向下伸长，带动充气嘴15靠近自闭气门5；当夹层未被充气时，气动自缩管14承收缩状态，带动充气嘴15远离自闭气门5。

进一步的，气嘴壁16外壁的锥形部分外侧敷有高强柔性密封膜，自闭气门5的衬壁7紧密嵌入接触，提高密封性。

进一步的，气嘴壁16的外壁嵌设固接有接触传感器30，用于测试充气嘴15与气门接触的紧密程度，接触传感器30与控制组件电性连接，为现有技术，此处不再赘述。

进一步的，气道17内设置有气压传感器29，用于检测气道17内和阻尼室4内部气压，气压传感器29与控制组件电性连接，为现有技术，此处不再赘述。

进一步优化方案，支撑组件包括垂直固接在基座1的支柱19，支柱19的顶端通过驱动机件20传动连接有摇臂21，摇臂21与支柱19垂直；电控气泵13固定安装在摇臂21远离支柱19的一端。支柱19为高强塑料制成的柱体，用以支撑充气组件的其他部分，其底部固定在基座1上；摇臂21为高强塑料制造的矩形柱体，一端顶端安装有电控气泵13，另一端通过驱动机件20与支柱19传动连接，使摇臂21能水平先后运动，也能实现以支柱19为轴旋转，控制电控气泵13的位置；摇臂21靠近支柱19的一端下部制有齿带并与驱动机件20的爬行套件齿轮咬合，可在驱动机件20的带动下水平转动、前后移动。驱动机件20由水平电动滚筒和爬行套件构成，水平电动滚筒是以摇臂21和支柱19为轴的双向直流电动滚筒，可带动摇臂21水平转动，爬行套件主要由外侧带有齿轮的双向电动滚筒和滑行套扣构成，电动滚筒的齿轮和摇臂21上的齿带咬合，使得摇臂21可以前后移动；滑行套扣将驱动机件20和摇臂21滑动扣接，使机件和摇臂21不会脱离。驱动机件20为常用的多维动力机构，为现有技术，此处不再赘述。

进一步的，驱动机件20与控制组件电性连接，用于控制驱动机件20的输出。

进一步优化方案，转轴2的外壁转动连接有转动套件22，夹臂组件与转动套件22固接，阻尼室4与转动套件22外壁抵接；夹臂组件包括两个分别与转动套件22固接的臂杆23和两个操纵杆24，臂杆23和操纵杆24一一对应并通过转动套件22形成一体。转轴2为耐磨不锈钢轴，外侧有可以绕轴转动的转动套件22，臂杆23和操纵杆24固定在转动套件22的相应位置；两条臂杆23可绕转轴2转动，实现夹紧或者放松；由于空气阻尼器3的作用，无外力作用时，臂杆23处于打开状态，根据需要当臂杆23本身可以用做夹紧操作时(类似镊子)，臂杆23和操纵杆24合为一个，不需要单独的操纵杆24。

进一步的，阻尼室4通过包括但不限于卡槽和滑块的方式安装在转动套件22外壁，防止阻尼室4伸缩时与转动套件22分离，同时也不会影响转动套件22的运动。

进一步优化方案，紧固组件包括两个垂直固接在基座1的夹板25，两夹板25平行设置且分布在转轴2两侧；两夹板25相对的侧面分别固定安装有紧固器26，紧固器26的输出端与转动套件22可拆卸连接。

进一步的，控制组件包括控制器27和传感器；控制器27为带有内置存储器、CPU、接口检测和驱动电路、无线通信模块的单片系统微控制器，可以接受各种检测信号、数据信息，并发出控制操作指令，协调控制整个机构自动作业；传感器包括安装在充气嘴15上的定位传感器28、气压传感器29和接触传感器30；控制器27为现有技术，使用方法和原理均是本领域的已知技术，此处不再赘述。

进一步的，基座1上固接有支撑座31，支撑座31为固定在基座1上有弧形顶面的高强塑料座，弧形面外敷柔性缓冲层，适合承载夹具组件；弧形面的下面安装有应力传感器32，用来感应夹具机构是否安置在支撑座31上，应力传感器32与控制器电性连接，为现有技术，此处不再赘述。

使用方法：

1、在控制器27的指令控制下，装置内各部分处于起始状态；夹具机构被放置在支撑座31上，应力传感器32发出信号，紧固器26启动固定夹具机构；准备开始空气阻尼器3参数调整作业。

2、驱动机件20带动摇臂21转动到自闭气门5的上方，定位传感器28探测自闭气门5是否对准，驱动机件20微量调整摇臂21的前后左右位置，直到准确定位。

3、电控气泵13启动，给气动自缩管14夹层充气，使之伸长直到充气嘴15与自闭气门5紧密接触，接触传感器30发出密封接触信号。

4、充气嘴15内的充气推杆18动作，自闭气门5上的双重密封门12被打开；气压传感器29传送气压信息给控制器27，控制器27根据设定参数决定电控气泵13充气还是排气，气泵启动直到气压参数达到要求；充气推杆18收回，气门密封门12关闭。

5、电控气泵13给气动自缩管14夹层排气，气动自缩管14收缩，带动充气嘴15收回，气泵关闭。

6、摇臂21转动带动充气嘴15离开夹具机构上方，紧固器26释放夹具机构，取走夹具机构；重复1-6作业。

7、全部作业完成，控制器27指令各部分恢复到起始状态，并将相关数据传送到上级监控中心，并通知监控中心作业结束。

本发明自动作业、精准高效，适用性好、智能性强、可靠易调、隔离操作、便于使用，可以根据不同需要精准调节阻尼器参数、满足夹具对不同自开力度的要求，尤其适用于面向不同病患的、抗病毒无人隔离操作的、自开力精度要求高的医用自开夹具的设计测试和实验等场合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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。

以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构，其特征在于，包括：

基座（1）；

夹具机构，所述夹具机构设置在所述基座（1）上，所述夹具机构包括固定安装在所述基座（1）上的转轴（2），所述转轴（2）外壁转动连接有夹臂组件，所述夹臂组件之间设置有空气阻尼器（3），所述空气阻尼器（3）与所述转轴（2）抵接；

充气机构，所述充气机构包括固定安装在所述基座（1）上的支撑组件，所述支撑组件上固定安装有充气组件，所述充气组件与所述空气阻尼器（3）对应设置；

辅助机构，所述辅助机构包括设置在所述基座（1）上的紧固组件和设置在所述基座（1）的控制组件；所述紧固组件与所述转轴（2）对应设置，所述控制组件与所述充气组件电性连接；

所述空气阻尼器（3）包括固定安装在所述转轴（2）外的阻尼室（4），所述阻尼室（4）连通有与所述充气组件对应设置的自闭气门（5）；所述自闭气门（5）包括固接在所述阻尼室（4）上的套筒（6），所述套筒（6）内腔上部固接有中心开设漏斗状通孔的衬壁（7），所述衬壁（7）与所述充气组件对应设置；所述套筒（6）内腔下部固接有封隔组件，所述封隔组件与所述充气组件对应设置；

所述封隔组件包括两个平行固接在所述套筒（6）内腔的隔板（8），上部的所述隔板（8）顶面与所述衬壁（7）抵接；上部的所述隔板（8）内腔嵌设有气门栅（9），所述气门栅（9）中心滑动连接有气门柱（10），所述气门柱（10）的顶端与所述充气组件对应设置；所述气门柱（10）顶端与所述气门栅（9）之间固接有张力弹簧（11），所述张力弹簧（11）套设在所述气门柱（10）上；所述气门柱（10）上固接有两个平行设置的密封门（12），两所述密封门（12）分别与两所述隔板（8）底面可拆卸连接；

所述充气组件包括固定安装在所述支撑组件上的电控气泵（13），所述电控气泵（13）与所述控制组件电性连接；所述电控气泵（13）的输出端固接并连通有气动自缩管（14），所述气动自缩管（14）远离所述电控气泵（13）的一端固接并连通有充气嘴（15），所述充气嘴（15）与所述气门柱（10）对应设置；

所述充气嘴（15）包括与所述气动自缩管（14）固接并连通的气嘴壁（16），所述气嘴壁（16）的外壁与所述衬壁（7）内孔可拆卸连接；所述气嘴壁（16）中心贯穿开设有与所述气动自缩管（14）连通的气道（17），所述气道（17）出口固接有充气推杆，所述充气推杆的输出端与所述气门柱（10）顶端可拆卸连接；

所述支撑组件包括垂直固接在所述基座（1）的支柱（19），所述支柱（19）的顶端通过驱动机件（20）传动连接有摇臂（21），所述摇臂（21）与所述支柱（19）垂直；所述电控气泵（13）固定安装在所述摇臂（21）远离所述支柱（19）的一端；

所述转轴（2）的外壁转动连接有转动套件（22），所述夹臂组件与所述转动套件（22）固接，所述阻尼室（4）与所述转动套件（22）外壁抵接；所述夹臂组件包括两个分别与所述转动套件（22）固接的臂杆和两个操纵杆（24），所述臂杆和所述操纵杆（24）一一对应并通过所述转动套件（22）形成一体。

2.根据权利要求1所述的智能自开装置空气阻尼参数自动调节机构，其特征在于：所述紧固组件包括两个垂直固接在所述基座（1）的夹板（25），两所述夹板（25）平行设置且分布在所述转轴（2）两侧；两所述夹板（25）相对的侧面分别固定安装有紧固器（26），所述紧固器（26）的输出端与所述转动套件（22）可拆卸连接。

Images