CN212015633U - 超声波诊断装置 - Google Patents

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CN212015633U CN202020182538.XU CN202020182538U CN212015633U CN 212015633 U CN212015633 U CN 212015633U CN 202020182538 U CN202020182538 U CN 202020182538U CN 212015633 U CN212015633 U CN 212015633U
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Abstract

本实用新型提供一种超声波诊断装置,实施方式的超声波诊断装置具有伸缩缸,其对负载进行支撑并使负载上下移动;以及压力控制阀,其设置在驱动伸缩缸的动作回路中,调节伸缩缸的工作压力,并使工作压力与负载平衡。根据本实施方式,以可移动的方式支撑操作面板的操作面板支撑臂可以进行大角度的上下移动而不会增加操作者的负担。

Description

超声波诊断装置
技术领域
本实用新型涉及一种超声波诊断装置,特别涉及一种以可移动的方式支撑操作面板的操作面板支撑臂可以进行大角度的上下移动而不会增加操作者的负担的超声波诊断装置。
背景技术
现行的超声波诊断装置中操作面板的上下移动是通过来自操作面板支撑臂中的气压弹簧的外力来实现的。选择与所搭载的操作面板和位于该操作面板上侧的机构的重量相匹配的合适的气压弹簧,并通过由气压弹簧压缩的空气所产生的反力吸收(抵消)负载,从而达到操作面板的支撑平衡。
在操作面板支撑臂的上下移动的锁定解除时,操作者通过对操作面板上的手柄施加操作力来打破对操作面板的支撑的平衡并实现操作面板在上下方向上自由的动作。由于气压弹簧的弹性曲线的特有属性,根据操作面板在升降动作过程中重心位置的变化,实现操作面板的支撑平衡所需的反力不同。即,由于操作面板支撑臂的成角度越大,打破气压弹簧中的力的平衡来使操作面板支撑臂移动所需的外力就越大,因此,例如,为了实现操作面板的大角度的上下移动,操作者的负担增大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种以可移动的方式支撑操作面板的操作面板支撑臂可以进行大角度的上下移动而不会增加操作者的负担的超声波诊断装置。
为了实现上述目的,本实用新型的实施方式所涉及的超声波诊断装置具有:伸缩缸,其对负载进行支撑并使所述负载上下移动;以及压力控制阀,其设置在驱动所述伸缩缸的动作回路中,调节所述伸缩缸的工作压力,并使所述工作压力与所述负载平衡。
通过本实施方式,以可移动的方式支撑操作面板的操作面板支撑臂可以进行大角度的上下移动而不会增加操作者的负担。
附图说明
图1是表示本实施方式的超声波诊断装置的整体结构的右视图;
图2是表示操作面板支撑臂的内部机构的右视图;
图3是说明针对图2中的操作面板支撑臂的内部机构的动作驱动的电路图;
图4是表示另一实施方式的操作面板支撑臂的内部机构的右视图;
图5是说明针对图4中的操作面板支撑臂的内部机构的动作驱动的电路图;
图6是表示又一实施方式的操作面板支撑臂的内部机构的右视图;
图7是说明针对图6中的操作面板支撑臂的内部机构的动作驱动的电路图。
具体实施方式
以下,使用附图对本实用新型的实施方式进行说明。对具有同一功能的结构以及同一处理内容的步骤添加同一符号,省略重复说明。
图1是表示本实施方式的超声波诊断装置的整体结构的右视图。图1中所示的超声波诊断装置1具有以可移动的方式支撑在地面上的四个脚轮101,这些脚轮101由脚轮支撑部102以可旋转的方式支撑。脚轮支撑部102固定于具有大致长方体形状的主体箱体103。在主体箱体103内收容有包括运算处理部的电路基板等,该运算处理部对通过从超声波探头(未图示)接收和发送超声波而获得的回波信号执行运算处理来生成超声波图像数据。
在以下的说明中,对于主体箱体103的四个侧面,将由操作者在后述的操作面板111中执行操作的一侧的侧面称为正面,将该操作者在操作面板111中执行操作的状态下的右手侧称为右侧面,将左手侧称为左侧面,将与正面相反的相反侧(后述的第一手柄106侧)的侧面称为背面,将地面侧的表面称为下表面,将操作面板111侧的表面称为上表面。此外,将与地面平行的方向称为水平方向,将与地面正交的方向称为上下方向,将平行于地面并且从右侧面垂直贯穿左侧面的方向称为左右方向,将平行于地面并且从正面垂直贯穿背面的方向称为前后方向。
第一支撑部104设置在主体箱体103的上表面侧。第二安装部107以在水平方向上可旋转的方式设置在第一支撑部104的与主体箱体103相反的相反侧的端部的上表面侧。第一手柄106经由固定在第一支撑部104上的第一安装部105设置在第一支撑部104的与主体箱体103相反的相反侧的端部的背面侧。
操作面板支撑臂108的一端由第二安装部107轴支撑并以在可以在上下方向上转动的方式支撑于第二安装部107的正面侧。操作面板支撑臂108的另一端以可以在上下方向上转动的方式支撑于第三安装部109的背面侧。
第四安装部110以可以在水平方向上旋转的方式支撑于第三安装部109的上表面侧。操作面板111支撑于第四安装部110的与第三安装部109的相反的相反侧,并且操作面板111设置有用于输入操作者的指示的键盘、操作按钮、轨迹球等。即,操作面板111通过第三安装部109和第四安装部110支撑于操作面板支撑臂108的一端侧,并且相对于主体箱体103可以在水平方向(前后方向和左右方向)和上下方向上移动。
第二支撑部112的一端以可以在水平方向上旋转的方式支撑于操作面板111的上表面侧。第五安装部113以可以在水平方向上旋转的方式支撑于第二支撑部112的上表面侧的另一端。
显示器支撑臂114的背面侧的一端以可以在上下方向上转动的方式支撑于第五安装部113的上表面侧。显示器支撑臂114的正面侧的另一端以可以在上下方向上转动的方式支撑于第六安装部115的背面侧。显示器116支撑于第六安装部115的正面侧,用于显示基于超声波图像数据的超声波图像。即,显示器116通过第二支撑部112、第五安装部113、显示器支撑臂114和第六安装部115支撑于操作面板111上,并且,显示器116相对于主体箱体103可以在水平方向(前后方向和左右方向)和上下方向上移动。
即,当在超声波诊断装置1进行动作过程中操作者操作装置以取得超声波图像时,操作者通过在水平方向和上下方向上移动操作面板111,从而可以在对于操作者而言操作方便的位置对操作面板111进行操作并且可以在操作面板111上的显示器116也对于操作者而言方便观察的位置观察显示在显示器116上的超声波图像。
在操作面板111的下表面侧,设置有向正面侧延伸的第二手柄117。操作者握住第二手柄117并使其在水平方向(前后方向和左右方向)和上下方向上移动,从而可以使操作面板111和显示器116的位置在水平方向(前后方向和左右方向)和上下方向上移动。
第二手柄117设置有开关118。通过开关118的接通/断开,能够对操作面板支撑臂108向水平方向(前后方向和左右方向)和上下方向的移动的锁定/锁定解除进行操作。
此外,也可以为:能够通过开关118对操作面板支撑臂108向前后方向和左右方向的移动的锁定/锁定解除进行操作,并且在操作面板111上具有按钮,通过对该按钮的接通/断开进行操作,来对操作面板支撑臂108向上下方向的移动的锁定/锁定解除进行操作。例如,在操作面板111上设置两种按钮。其中,一种是用于使操作面板支撑臂108向上方移动的按钮B1,另一种是使操作面板支撑臂108向下方移动的按钮B2。当将按钮B1接通时,气压弹簧的锁定被解除而能够使操作面板支撑臂108向上方移动。当将按钮B1断开时,气压弹簧被锁定而使操作面板支撑臂108停止。当将按钮B2接通时,气压弹簧的锁定被解除而能够使操作面板支撑臂108向下方移动。当将按钮B2断开时,气压弹簧被锁定而使操作面板支撑臂108停止。在操作面板111设置有触摸面板式副显示器119。副显示器119显示有用于操作的按钮。
此外,操作面板支撑臂108设置有用于检测操作面板支撑臂108的位置(例如,当设水平方向为0度时相对于水平方向的倾斜角度)的角度传感器1001。在支撑从第四安装部110设置于上部(即,操作面板111及其上部)的机构(外部负载)的总重量的第三安装部109上,设置有用于检测该总重量的重量传感器1002。外部负载并不限定于本实用新型中的形式,任何被操作面板支撑臂108中的伸缩缸210所支撑的部件均可作为负载。
接着,参照图2,对图1中所示的本实施方式中的超声波诊断装置1的操作面板支撑臂108的内部机构进行说明。
图2中所示的超声波诊断装置1的操作面板支撑臂108在内部具有作为平行连杆机构的四个连杆部件201以及作为致动器的伸缩缸210。伸缩缸210是通过液压、气压、水压、电动等进行伸缩驱动的动力伸缩缸。以下,将伸缩缸210作为气动缸进行说明。当工作气体被送入伸缩缸210时,气动动力被再次转换为机械动力,通过该机械动力实现活塞在伸缩缸210中的直线移动以执行必要的工作,具体地,伸缩缸210通过将该机械动力与负载平衡,实现对负载的支撑。
四个连杆部件201的一端由设置于第二安装部107上的上下方向的位置A处的旋转轴201A以可旋转的方式轴支撑,另一端由设置于第三安装部109上的上下方向的位置C处的旋转轴201C以可旋转的方式轴支撑。
此外,第二安装部107上的穿过与水平方向平行的两个连杆部件201的旋转轴201A(例如,图2下侧的201A)和第三安装部109上的穿过与水平方向平行的两个连杆部件201的旋转轴201C(例如,图2上侧的201C)由伸缩缸210连接。
旋转轴201A的端部固定于第二安装部107的箱体的内侧。另外,旋转轴201C的端部固定于第三安装部109的箱体的内侧。
操作面板支撑臂108在内部具有这样的四个连杆部件201和轴支撑各连杆部件201的两端的平行连杆机构。操作面板支撑臂108通过伸缩缸210可以实现第三安装部109的上下方向的移动,也就是说,伸缩缸210使负载上下移动,并且可以通过控制和调节伸缩缸210中的工作气体的压力、流量和流动方向,以控制和调节伸缩缸210中活塞的移动速度和行程。
此外,连杆部件201设置有用于检测连杆部件201的位置(例如,当以水平方向的位置为基准0度时连杆部件相对于0度位置的倾斜角度)的角度传感器1001。在支撑从第四安装部110设置于上部(即,操作面板111及其上部)的机构的总重量(外部负载)的第三安装部109上,设置有用于检测该总重量的重量传感器1002。
此外,通过基于伸缩缸210中活塞可动范围的控制,本实施方式中,当设水平方向的位置为0度时,操作面板支撑臂108的上下方向上的可动范围可以实现的上方40度和下方40度的可动范围。
接着,对本实施方式的超声波诊断装置1中的上述操作面板支撑臂108的内部机构的动作驱动进行说明。
图3是针对图2中的操作面板支撑臂108的内部机构的动作驱动进行说明的电路图。
针对本实施方式中的操作面板支撑臂108的内部机构的驱动电路(即驱动伸缩缸210的动作回路)具有:供给加压气体的气源301、转换介质(气体)的流动方向第一换向阀302和第二换向阀305、过滤器303、第一减压阀304和第二减压阀306、停止气压的第一气压停止阀307和第二气压停止阀308、连接这些结构和伸缩缸210的管道309、以及作为控制单元的处理器312。所述处理器312经由线缆313接收来自角度传感器1001和重量传感器1002的信号,并经由线缆310向第二换向阀305和第二减压阀306发送反馈信号。
减压阀是将入口压力降低至所需的出口压力,并根据介质的能量自动维持稳定的出口压力的阀。本实施方式的电路中使用了两个减压阀。第一减压阀304是普通的减压阀,并且具有调节由在整个电路中使用的气源所供给的气压以确保电路系统内的压力的稳定性的功能。第二减压阀306是压力控制阀,具体地可以是比例伺服阀等,第二减压阀306设置在驱动伸缩缸210的动作回路中,调节供给到伸缩缸210的出口压力,从而调节伸缩缸210的工作压力(挤压压力、顶出压力),并使该工作压力与外部负载(对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量)平衡。
接着,对具有上述结构的电路的动作进行说明。
从气源301供给的加压气体在第一换向阀302的B位置处介入,并经由过滤器303进入第一减压阀304。第一减压阀304设定压力参数以确保从减压阀输出的气压的稳定性。
重量传感器1002测定对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的负载的重量数据(例如本实施方式中的总重量,其包括操作面板111、显示器116、在操作面板111上支撑显示器116的支撑机构、以及超声波探头被支撑在操作面板111附近时的超声波探头的重量),通过处理器312将重量数据反馈到第二减压阀306。具体地,测定结果信号(即动作回路中输入的重量数据)经由线缆313被处理器312读取。在处理器312处理信号后,该处理后的信号经由线缆311被反馈至第二减压阀306,以此对第二减压阀306的出口压力进行调节。
第二减压阀306基于与反馈的重量相关的信号调节出口压力,以使供给至伸缩缸210的压力(即伸缩缸210的工作压力)与负载(对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量)保持平衡。
在第二减压阀306完成调节后,通过由设置于操作面板111的下表面侧的第二手柄117上的开关118执行的锁定控制,第二换向阀305接收系统侧的动作指令,第二换向阀从位置A切换到位置B。
通过将第二气压停止阀308从位置A推至位置B来切换气压,第二气压停止阀308打开,第二减压阀306的出口压力经由第二气压停止阀308被施加到伸缩缸210。并且,当伸缩缸210的活塞接收到气压时,对活塞杆施加推力。该推力和重量传感器1002所识别的负载一致,从而实现对负载(施加到操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的重量)的支撑作用。
此外,当伸缩缸210使操作面板支撑臂108上下移动时,由于外部负载的重力的方向是保持铅垂于水平面的,因此伸缩缸210的支撑力的方向与外部负载的重力方向形成的角度是不断地变化的,导致平衡负载的重力所需的支撑力根据该角度的变化而连续变化,造成第二减压阀306提供的出口压力和所需的支撑力之间存在微小的偏差,因此,在操作面板支撑臂108上设置角度传感器1001,检测操作面板支撑臂108的角度变化(即测定负载的重力与伸缩缸210的支撑力之间的角度)并将其反馈到处理器312。处理器312在分析后基于该分析结果进行校正,以使由第二减压阀306提供的出口压力与支撑负载所需的支撑力的变化一致。也就是说,角度传感器1001当伸缩缸210的支撑力与外部负载的重力之间的角度变化时,通过作为控制单元的处理器312,使伸缩缸210提供的支撑力与负载平衡。
通过在动作回路中设置角度传感器1001,相比于不设置角度传感器1001时,消除由于上下移动而导致的伸缩缸的工作压力与所需的支撑力之间的微小偏差,提供操作者更多的助力,使操作者的操作更加省力。
由于第二减压阀306的特性,伸缩缸210支撑在操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的组件,同时可以在外力作用下实现伸缩运动(活塞的直线运动)。被支撑的负载(组件的重量)与由第二减压阀306提供的压力完全抵消,因此操作者可以用很小的操作力来操作伸缩缸210并实现操作面板支撑臂108的上下移动。
并且,当第二气压停止阀308到达位置A处时,伸缩缸210被锁定,操作面板支撑臂108不能动作,电路系统内的压力从第一气压停止阀307被卸载。
这样,基于由重量传感器1002检测到的操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的重量数据,通过处理器(PLC)312的控制,反馈到第二减压阀(作为压力控制阀的比例伺服阀)306,来调节第二减压阀306的出口压力。由此,提供的出口压力可以用于平衡由伸缩缸210支撑的组件的重量。同时,当伸缩缸210接收到附加的外力时,经由第二减压阀306的溢流口可以使伸缩缸210自由动作和在任意位置停止,从而可以实现伸缩缸210的动态平衡。
即,代替现有的气压弹簧,通过采用通过液压、气压、水压、电动等进行伸缩驱动的动力伸缩缸并在与该伸缩缸连接并驱动伸缩缸的动作回路中增加作为压力控制阀的比例伺服阀,可以平衡伸缩缸的工作压力以及对伸缩缸施加的外部负载,以支撑负载(施加到操作面板支撑臂的支撑操作面板的一侧的重量)。另外,基于压力控制阀的特性,负载被压力控制阀提供的出口压力(伸缩缸的工作压力)所平衡,因此操作者可以用较小的操作力打破与对伸缩缸施加的外部负载的平衡并实现伸缩缸的伸缩动作(直线动作),操作者可以轻松地执行操作面板支撑臂的上升和下降的操作。
此外,通过在操作面板支撑臂上设置角度传感器,基于由于操作面板支撑臂的角度变化而产生的操作面板支撑臂的支撑操作面板的一侧的支撑力的变化,校正由作为压力控制阀的比例伺服阀提供的压力,从而微调支撑力,使伸缩缸在各个角度位置支撑的支撑力均与负载保持平衡。具体地,角度传感器根据伸缩缸的支撑力与负载的重力之间的角度的变化而通过处理器微调支撑力,来保证伸缩缸在各个角度位置,使支撑力的与负载的重力方向相反的分力与负载的重力保持一致。由此,可以在操作者操作操作面板支撑臂使其上下移动时维持来自伸缩缸的支撑力(辅助力),因此可以实现操作面板支撑臂的稳定操作,提高移动操作面板支撑臂时的稳定性。
接着,参照图1、图4以及图5对本实用新型的另一个实施方式进行说明。
在上述实施方式中,在支撑图1中从第四安装部110设置于上部(即,操作面板111及其上部)的机构的总重量的第三安装部109上,设置有用于检测该总重量的重量传感器1002,并使用该重量传感器1002测定对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量(总重量,其包括操作面板111、显示器116、在操作面板111上支撑显示器116的支撑机构、以及超声波探头被支撑在操作面板111附近时的超声波探头的重量),并经由与该伸缩缸210连接的气压电路控制施加到伸缩缸210的气压,以平衡该测定结果和对伸缩缸210的活塞杆施加的推力(对伸缩缸210的活塞杆施加的负载)来实现支撑作用。本实施方式中,对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量(总重量,其包括操作面板111、显示器116、在操作面板111上支撑显示器116的支撑机构、以及超声波探头被支撑在操作面板111附近时的超声波探头的重量)是已知的。因此,在这种情况下,图1中的重量传感器1002是不必要的。
接着,参照图4对本实施方式的超声波诊断装置1的操作面板支撑臂108的内部机构进行说明。
除不具有重量传感器1002以外,图4中示出的超声波诊断装置1的操作面板支撑臂108与图2中示出的操作面板支撑臂108具有相同的结构。因此,省略此处的说明。
接着,对本实施方式的超声波诊断装置1中的上述操作面板支撑臂108的内部机构的动作驱动进行说明。
图5是说明针对图4中的操作面板支撑臂108的内部机构的动作驱动的电路图。除了不具有图3中的重量传感器1002以外,该电路具有与图3相同的结构。因此,省略关于结构的说明,并针对该电路的动作进行说明。
从气源301供给的加压气体在第一换向阀302的B位置处介入,并经由过滤器303进入第一减压阀304。第一减压阀304设定压力参数以确保从减压阀输出的气压的稳定性。
将已掌握的对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧(第三安装部109)施加的重量(总重量,其包括操作面板111、显示器116、在操作面板111上支撑显示器116的支撑机构、以及超声波探头被支撑在操作面板111附近时的超声波探头的重量)的数据导入处理器312,处理器312读取导入的数据,基于导入的数据执行处理,并将处理后的信号经由线缆311反馈到第二减压阀306(作为压力控制阀的比例伺服阀)。
第二减压阀306基于与反馈的重量相关的信号调节出口压力,以使供给至伸缩缸210的压力与对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量保持平衡。
在第二减压阀306完成调节后,通过由设置于操作面板111的下表面侧的第二手柄117上的开关118执行的锁定控制,第二换向阀305接收系统侧的动作指令,第二换向阀305从位置A切换到位置B。
通过将第二气压停止阀308从位置A推至位置B来切换气压,第二气压停止阀308打开,第二减压阀306的出口压力经由第二气压停止阀308被施加到伸缩缸210。并且,当伸缩缸210的活塞接收到气压时,对活塞杆施加推力。该推力和已掌握的对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧(第三安装部109)施加的重量一致,从而实现对施加到操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的重量的支撑作用。
此外,当伸缩缸210使操作面板支撑臂108上下移动时,由于外部负载的重力的方向是保持铅垂于水平面的,因此伸缩缸210的支撑力的方向与外部负载的重力方向形成的角度是不断地变化的,导致平衡负载的重力所需的支撑力根据该角度的变化而连续变化,造成第二减压阀306提供的压力和所需的支撑力之间存在微小的偏差,因此,在操作面板支撑臂108上设置角度传感器1001,检测操作面板支撑臂108的角度变化并将其反馈到处理器312。处理器312在分析后基于该分析结果进行校正,以使由第二减压阀306提供的压力与支撑负载所需的支撑力的变化一致。
由于第二减压阀306的特性,伸缩缸210支撑在操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的组件,同时可以在外力作用下实现伸缩运动(活塞的直线运动)。被支撑的组件的重量与由第二减压阀306提供的压力完全抵消,因此操作者可以用很小的操作力来操作伸缩缸210并实现操作面板支撑臂108的上下移动。
并且,当第二气压停止阀308到达位置A处时,伸缩缸210被锁定,操作面板支撑臂108不能动作,电路系统内的压力从第一气压停止阀307被卸载。
这样,基于事先掌握的操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的重量,通过处理器(PLC)312的控制,反馈到第二减压阀(作为压力控制阀的比例伺服阀)306,来调节第二减压阀306的出口压力。由此,提供的出口压力可以用于平衡由伸缩缸210支撑的组件的重量。同时,当伸缩缸210接收到附加的外力时,经由第二减压阀306的溢流口可以使伸缩缸210自由动作和在任意位置停止,从而可以实现伸缩缸210的动态平衡。
接着,参照图1、图6以及图7对本实用新型的另一个实施方式进行说明。
在本实施方式中,与上述基于图1、图4以及图5的另一个实施方式相同地,对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量(例如本实施方式中的总重量,其包括操作面板111、显示器116、在操作面板111上支撑显示器116的支撑机构、以及超声波探头被支撑在操作面板111附近时的超声波探头的重量)是已知的。因此,在这种情况下,图1中的重量传感器1002是不必要的。
此外,在上述基于图1、图4以及图5的另一个实施方式中,在操作面板支撑臂108上设置角度传感器1001,检测操作面板支撑臂108的角度变化,并基于该检测结果校正由第二减压阀306提供的压力,由此,消除在操作面板支撑臂108上下移动时由第二减压阀306提供的压力和必需的支撑力之间的偏差,该偏差是基于由伸缩缸210的支撑力和对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量形成的角度的变化而产生的。
本实施方式中,图2中的重量传感器1002是不必要的,并且采用阻尼器来代替角度传感器1001。具体地,如图6所示,在其内部具有四个连杆部件201和以可旋转的方式轴支撑各连杆部件201的两端的平行连杆机构的操作面板支撑臂中,在以可旋转的方式轴支撑连杆部件201的旋转轴201A和201C上设置阻尼器601,与之前的实施方式中相同地,由于连杆部件201的旋转而引起的伸缩缸210的支撑力的方向与外部负载的重力方向形成的角度(即,操作面板支撑臂108的角度变化)是不断变化的,导致平衡负载的重力所需的支撑力根据该角度的变化而连续变化。当该角度变化时,阻尼器601均等地保持伸缩缸210提供的支撑力与负载的平衡。
具体地,由阻尼器601提供的摩擦力大于由于角度变化而产生的支撑力的变化的变量。在阻尼器601相对于操作面板支撑臂108的上下移动的每个角度提供恒定的摩擦力的情况下,可以相对于该每个角度均等地保持机构的平衡。在操作者握住第二手柄117对旋转轴201A、201C施加大于阻尼器601的摩擦力的外力的情况下,机构的平衡发生变化,操作面板支撑臂108可以根据操作者施加外力的方向进行动作。
接着,对本实施方式的超声波诊断装置1中的上述操作面板支撑臂108的内部机构的动作驱动进行说明。
图7是说明针对图6中的操作面板支撑臂108的内部机构的动作驱动的电路图。除了不具有图3中的重量传感器1002、角度传感器1001和处理器312以外,该电路具有与图3相同的结构。因此,省略关于结构的说明,并针对该电路的动作进行说明。
从气源301供给的加压气体在第一换向阀302的B位置处介入,并经由过滤器303进入第一减压阀304。第一减压阀304设定压力参数以确保从减压阀输出的气压的稳定性。
基于与已掌握的对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量(总重量,其包括操作面板111、显示器116、在操作面板111上支撑显示器116的支撑机构、以及超声波探头被支撑在操作面板111附近时的超声波探头的重量)相关的数据,调节第二减压阀(作为压力控制阀的比例伺服阀)306的出口压力,以使供给至伸缩缸210的压力与对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量保持平衡。
在第二减压阀306完成调节后,通过由设置于操作面板111的下表面侧的第二手柄117上的开关118执行的锁定控制,第二换向阀305接收系统侧的动作指令,第二换向阀305从位置A切换到位置B。
通过将第二气压停止阀308从位置A推至位置B来切换气压,第二气压停止阀308打开,第二减压阀306的出口压力经由第二气压停止阀308被施加到伸缩缸210。并且,当伸缩缸210的活塞接收到气压时,对活塞杆施加推力。该推力和对操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧施加的重量一致,从而实现对施加到操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的重量的支撑作用。
此外,当伸缩缸210使操作面板支撑臂108上下移动时,由于外部负载的重力的方向是保持铅垂于水平面的,因此伸缩缸210的支撑力的方向与外部负载的重力方向形成的角度是不断地变化的,导致平衡负载的重力所需的支撑力根据该角度的变化而连续变化,造成第二减压阀306提供的压力和所需的支撑力之间存在微小的偏差。
因此,在本实施方式中,在以可旋转的方式轴支撑四个连杆部件201的旋转轴201A、201C上设置具有恒定摩擦力的阻尼器601,在伸缩缸210的支撑力的方向与外部负载的重力方向形成的角度变化时,使伸缩缸210提供的支撑力与负载平衡(均等地保持伸缩缸210提供的支撑力与负载之间的平衡)。
优选地,由阻尼器601提供的摩擦力大于由角度变化而产生的支撑力的变化的变量。通过阻尼器601所具有的相对于操作面板支撑臂108的上下移动的每个角度的恒定摩擦力,可以相对于所有的角度保持操作面板支撑臂108中的平行连杆机构的平衡。并且,在操作者想要使操作面板支撑臂108进行动作的情况下,当握住设置在操作面板111的下侧的第二手柄117来施加大于阻尼器601的摩擦力的外力时,机构的平衡变化,并可以使操作面板支撑臂108进行动作。另外,当操作者停止施加外力时,在此时的角度下,阻尼器601所具有的的恒定的摩擦力作用于旋转轴201A、201C,来保持操作面板支撑臂108中的平行连杆机构的平衡,从而操作面板支撑臂108的动作停止。
由于第二减压阀306的特性,伸缩缸210支撑在操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的组件,同时可以在外力作用下实现伸缩运动(活塞的直线运动)。由于通过阻尼器601所具有的相对于操作面板支撑臂108的上下移动的每个角度的恒定摩擦力,可以相对于所有的角度保持操作面板支撑臂108中的平行连杆机构的平衡,因此操作者可以用很小的操作力来操作伸缩缸210并实现操作面板支撑臂108的上下移动。
并且,当第二气压停止阀308到达位置A处时,伸缩缸210被锁定,操作面板支撑臂108不能动作,电路系统内的压力从第一气压停止阀307被卸载。
这样,基于事先掌握的操作面板支撑臂108的支撑操作面板111的一侧的重量,调节第二减压阀306的出口压力。由此,提供的出口压力可以用于平衡由伸缩缸210支撑的组件的重量。同时,当伸缩缸210接收到附加的外力时,经由第二减压阀306的溢流口可以使伸缩缸210自由动作和在任意位置停止,从而可以实现伸缩缸210的动态平衡。
即,代替现有的气压弹簧,通过采用通过液压、气压、水压、电动等进行伸缩驱动的动力伸缩缸,在与该伸缩缸连接的并驱动伸缩缸的动作回路中增加压力控制阀,并在操作面板支撑臂中的平行连杆机构的连杆部件的旋转轴上设置具有恒定摩擦力的阻尼器,可以平衡对伸缩缸施加的外部负载,并支撑操作面板支撑臂的支撑操作面板的一侧的重量。另外,由于操作者可以用较小的操作力打破与对伸缩缸施加的外部负载的平衡并实现伸缩缸的伸缩动作(直线动作),因此操作者可以轻松地执行操作面板支撑臂的上升和下降的操作。
虽然说明了本实用新型的几种实施方式,但是这些实施方式只是作为例子而提出的,并非意图限定本实用新型的范围。这些新的实施方式,能够以其他各种方式进行实施,在不脱离实用新型的要旨的范围内,能够进行各种省略,置换,组合,及变更。这些实施方式和其变形都包含于本实用新型的范围及要旨中,并且包含于权利要求书所记载的本实用新型及其均等范围内。

Claims (8)

1.一种超声波诊断装置,其特征在于,具有:
伸缩缸,其对负载进行支撑并使所述负载上下移动;以及
压力控制阀,其设置在驱动所述伸缩缸的动作回路中,调节所述伸缩缸的工作压力,并使所述工作压力与所述负载平衡。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,还具有:
控制单元,其设置在所述动作回路中,读取从所述动作回路中输入的重量数据,并调节所述压力控制阀。
3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置,其特征在于,还具有:
重量传感器,其设置在所述动作回路中,测定所述负载的重量数据,通过所述控制单元将所述重量数据反馈到所述压力控制阀。
4.根据权利要求2所述的超声波诊断装置,其特征在于,还具有:
角度传感器,其设置在所述动作回路中,测定所述负载的重力与所述伸缩缸的支撑力之间的角度,当所述角度变化时通过所述控制单元使所述伸缩缸提供的支撑力与所述负载平衡。
5.根据权利要求3所述的超声波诊断装置,其特征在于,还具有:
角度传感器,其设置在所述动作回路中,测定所述负载的重力与所述伸缩缸的支撑力之间的角度,当所述角度变化时通过所述控制单元使所述伸缩缸提供的支撑力与所述负载平衡。
6.根据权利要求2所述的超声波诊断装置,其特征在于,还具有:
阻尼器,其设置在所述伸缩缸的平行连杆机构的四个旋转轴上,当所述伸缩缸的支撑力的方向与所述负载的重力方向形成的角度变化时,使所述伸缩缸提供的支撑力与所述负载平衡。
7.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其特征在于,
所述伸缩缸为液压、气压、水压以及电动驱动的伸缩缸中的一种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的超声波诊断装置,其特征在于,
所述压力控制阀是比例伺服阀。
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