CN105954129A - 一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，包括往复运动装置、拉杆头固定装置、外套管固定装置、压力装置和力测量装置，腹腔镜手术钳的钳杆的外套管以及钳杆的拉杆头分别设置于外套管固定装置和拉杆头固定装置上。本发明的技术效果在于，结构设计合理，结构简单，能够有效的降低测试成本和避免主观因素带来的影响，测试速度快且结果准确，有效的保证了产品的安全性与有效性。

Description

一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置。
背景技术
随着腹腔镜手术技术的迅猛发展和推广应用，腹腔镜手术钳作一种必备的医疗手术器械，其应用也越来越广泛。现有的腔镜手术钳型号众多，制作工艺复杂，而产品本身的质量关乎着手术的成败，通常产品在出厂前需要对影响其安全性和有效性的项目进行测试，其中疲劳性能的测试为极为关键的一项。目前对疲劳性能的测定大都是靠人手进行反复多次的仿使用，判断模式主观性较强而且不能量化力的大小。因此，开发一种对腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置是非常有必要的。
发明内容
为了解决目前腹腔镜手术钳没有相应的疲劳性能测试装置，导致无法快速准确的对腹腔镜手术钳进行疲劳性能检测的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低、测试速度快且结果准确，能使产品的安全性、有效性得到可靠保证的腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，包括往复运动装置、拉杆头固定装置、外套管固定装置、压力装置和力测量装置，腹腔镜手术钳的钳杆的外套管以及钳杆的拉杆头分别设置于外套管固定装置和拉杆头固定装置上，所述的往复运动装置连接拉杆头固定装置并驱动拉杆头固定装置作往复运动，以使钳杆头相对于钳杆体作作拉伸及收缩的相对运动，所述的压力装置包括弹簧，所述的弹簧设置于外套管固定装置与力测量装置之间并对外套管固定装置施以与钳杆头拉伸方向相反的压力，力测量装置检测弹簧所施压力也即外套管固定装置对外套管所加载的疲劳测试力。
所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，所述的拉杆头固定装置包括导柱、凹槽状的导柱固定块和滑块，所述的导柱的一端固定于导柱固定块上，所述的滑块上开有供导柱穿过的滑块通孔并通过滑块通孔挂在导柱上，滑块上设有用于固定拉杆头的拉杆头槽并将拉杆头固定在内，往复运动装置连接滑块并驱动滑块沿导柱运动。
所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，所述的外套管固定装置包括卡槽体，所述的卡槽体上设有固定外套管的外套管槽并将外套管固定在内，卡槽体上开有供导柱穿过的卡槽体通孔并通过卡槽体通孔挂在导柱上且一侧接触导柱固定块，卡槽体与滑块分别设于导柱固定块内相对的两侧。
所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，所述的压力装置还包括弹簧约束栓和调节螺栓，所述的弹簧约束栓包括栓体和设置于栓体一端的栓头，所述的栓体的直径小于弹簧的内径，栓头的直径大于弹簧的内径，弹簧套装在栓体上且伸出至栓体未设有栓头一端之外并接触力测量装置，所述的调节螺栓旋入至外套管固定装置上设置的螺孔并接触栓头以调整弹簧的压缩量。
所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，所述的往复运动装置包括电机、电机支撑座、槽轮和连杆，所述的电机固定于电机支撑座上，槽轮安装于电机的驱动轴上并由电机驱动自转，连杆的一端固定于槽轮的凹槽内，另一端固定在拉杆头固定装置上。
所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，还包括控制显示单元，所述的控制显示单元分别通信连接至往复运动装置和力测量装置，并控制往复运动装置的启停以及显示力测量装置的测量数值。
所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，还包括底板，所述的往复运动装置、拉杆头固定装置、外套管固定装置、压力装置和力测量装置均固定于底板上。
所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，所述的调节螺栓对弹簧约束栓的最大压缩长度，小于弹簧伸出至栓体外的最大长度。
本发明的技术效果在于，结构设计合理，结构简单，能够有效的降低测试成本和避免主观因素带来的影响，测试速度快且结果准确，有效的保证了产品的安全性与有效性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2是本发明的另一侧的结构示意图；。
图3是本发明的剖视图；
其中1为控制显示单元，2为底板，3为压力测量单元，4为电机，5为电机固定座，6为槽轮，7为连杆，8为导柱固定块，9为导柱，10为滑块，11为卡槽体，12为钳杆，121为拉杆，122为钳杆固定座，123为外套管，13为弹簧，14为弹簧约束栓，15为调节螺栓。
具体实施方式
参见图1-3，本实施例包括往复运动装置、拉杆头固定装置、外套管固定装置、压力装置和力测量装置，腹腔镜手术钳的钳杆的外套管以及钳杆的拉杆头分别设置于外套管固定装置和拉杆头固定装置上，往复运动装置连接拉杆头固定装置并驱动拉杆头固定装置作往复运动，以使钳杆头相对于钳杆体作作拉伸及收缩的相对运动，压力装置包括弹簧，弹簧设置于外套管固定装置与力测量装置之间并对外套管固定装置施以与钳杆头拉伸方向相反的压力，力测量装置检测弹簧所施压力也即外套管固定装置对外套管所加载的疲劳测试力。
为了实现对钳杆头的固定及驱动，拉杆头固定装置包括导柱、凹槽状的导柱固定块和滑块，导柱的一端固定于导柱固定块上，滑块上开有供导柱穿过的滑块通孔并通过滑块通孔挂在导柱上，滑块上设有用于固定拉杆头的拉杆头槽并将拉杆头固定在内，往复运动装置连接滑块并驱动滑块沿导柱运动。
为了固定钳杆体，外套管固定装置包括卡槽体，卡槽体上设有固定外套管的外套管槽并将外套管固定在内，卡槽体上开有供导柱穿过的卡槽体通孔并通过卡槽体通孔挂在导柱上且一侧接触导柱固定块，卡槽体与滑块分别设于导柱固定块内相对的两侧。
为了对压力进行相应调整，压力装置还包括弹簧约束栓和调节螺栓，弹簧约束栓包括栓体和设置于栓体一端的栓头，栓体的直径小于弹簧的内径，栓头的直径大于弹簧的内径，弹簧套装在栓体上且伸出至栓体未设有栓头一端之外并接触力测量装置，调节螺栓旋入至外套管固定装置上设置的螺孔并接触栓头以调整弹簧的压缩量。在本实施例中，导柱固定块呈U型，卡槽体的一侧贴近在导柱固定块的一侧内壁上。卡槽体的下部设有用于容纳弹簧约束栓和弹簧的空槽。空槽的开口朝向力测量装置，弹簧置入空槽中之后，直接接触力测量装置。空槽的另一端即设有螺孔，导柱固定块上设有与螺孔位置对应的螺栓通孔，调节螺栓通过螺栓通孔再旋入至螺孔中，以便于随时调节压力。根据不同的需要，也可以不设通孔，每次先调整好调节螺栓再开始测试。也可不设空槽，使弹簧直接通过压力压紧在卡槽体与力测量装置上。
本实施例的往复运动装置包括电机、电机支撑座、槽轮和连杆，电机固定于电机支撑座上，槽轮安装于电机的驱动轴上并由电机驱动自转，连杆的一端固定于槽轮的凹槽内，另一端固定在拉杆头固定装置上。而根据实际情况的需要，也可以采用如电机驱动的丝杆、气缸等作为往复运动装置。
为了便于实时控制及观测测试情况，本实施例还包括控制显示单元，控制显示单元分别通信连接至往复运动装置和力测量装置，并控制往复运动装置的启停以及显示力测量装置的测量数值。
为了统一固定装置，便于移动，本实施例还包括底板，往复运动装置、拉杆头固定装置、外套管固定装置、压力装置、力测量装置以及控制显示单元均固定于底板上。
为了使弹簧发挥应有的施力作用，调节螺栓对弹簧约束栓的最大压缩长度，小于弹簧伸出至栓体外的最大长度。这样是为了避免弹簧约束栓的两端分别直接接触卡槽体和外套管固定装置，使弹簧失去应有作用。
本实施例的控制显示单元用于控制减速电机转速和旋转的次数以及压力测量单元力反馈的显示，电机安装在电机支撑座并固定于底板。卡槽体和滑块内均加工有对称的导柱孔，导柱穿过两者对应的导柱孔并把两头固定在导柱固定块上，从而使卡槽体与滑块可以沿导轨横向滑动。卡槽体上设置有固定钳杆固定座的卡槽，而卡槽长度与钳杆固定座长度一致，并且滑块上设置有安放拉杆球形末端的卡槽，于是通过滑块运动使得拉杆与外套管发生相对移动，从而控制钳头的张合程度。槽轮、连杆、导柱固定块、导柱、滑块组成曲柄滑块机构通过电机带动实现其运动，滑块在伸展和收回两个极限位置的时候，主动件槽轮上曲柄对应的两位置在同一条直线上，所以该机构无急回的特性，滑块在冲程和返程时均是缓慢的直线运动，于是钳头的张合速度一致，从而模拟了手术中实际的操作情况。弹簧从弹簧约束栓的头端套入，然后装入卡槽体上对应的孔中，此时弹簧的末端在装配时应压在压力测量模块的表面，但弹簧约束栓不得伸出弹簧末端与压力测量模块接触。调节螺栓通过旋入卡槽体上的螺孔从而顶住弹簧约束栓的末端，于是弹簧与压力感应单元接触的松紧程度由调节螺栓进行调节，而弹簧的反作用力使得卡槽体只能沿导轨进行有限的滑动，在测试时卡槽体始终不会与压力感应单元接触。
进行手术钳的疲劳性能测试时，先把把钳杆座和拉杆的末端卡入卡槽体和滑块上相应的槽中，然后通过手动旋转槽轮将其停在最大行程处，即钳头张开最大角度时曲柄的位置，旋转调节螺栓设定所要施加的拉力，拉力的数值在控制显示单元上显示，同时在控制显示单元上设置需要循环的次数就可以对手术钳拉杆和钳头连杆机构等薄弱之处在循环的拉力作用下的强度、刚度等力学性能进行测量和评估。本装置能有效的降低测试成本和避免主观因素带来的影响，测试速度快且结果准确，保证了产品的安全性与有效性。
本发明不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本发明所提供的结构设计，都是本发明的一种变形，均应认为在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，包括往复运动装置、拉杆头固定装置、外套管固定装置、压力装置和力测量装置，腹腔镜手术钳的钳杆的外套管以及钳杆的拉杆头分别设置于外套管固定装置和拉杆头固定装置上，所述的往复运动装置连接拉杆头固定装置并驱动拉杆头固定装置作往复运动，以使钳杆头相对于钳杆体作作拉伸及收缩的相对运动，所述的压力装置包括弹簧，所述的弹簧设置于外套管固定装置与力测量装置之间并对外套管固定装置施以与钳杆头拉伸方向相反的压力，力测量装置检测弹簧所施压力也即外套管固定装置对外套管所加载的疲劳测试力。
2.根据权利要求1所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，所述的拉杆头固定装置包括导柱、凹槽状的导柱固定块和滑块，所述的导柱的一端固定于导柱固定块上，所述的滑块上开有供导柱穿过的滑块通孔并通过滑块通孔挂在导柱上，滑块上设有用于固定拉杆头的拉杆头槽并将拉杆头固定在内，往复运动装置连接滑块并驱动滑块沿导柱运动。
3.根据权利要求2所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，所述的外套管固定装置包括卡槽体，所述的卡槽体上设有固定外套管的外套管槽并将外套管固定在内，卡槽体上开有供导柱穿过的卡槽体通孔并通过卡槽体通孔挂在导柱上且一侧接触导柱固定块，卡槽体与滑块分别设于导柱固定块内相对的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，所述的压力装置还包括弹簧约束栓和调节螺栓，所述的弹簧约束栓包括栓体和设置于栓体一端的栓头，所述的栓体的直径小于弹簧的内径，栓头的直径大于弹簧的内径，弹簧套装在栓体上且伸出至栓体未设有栓头一端之外并接触力测量装置，所述的调节螺栓旋入至外套管固定装置上设置的螺孔并接触栓头以调整弹簧的压缩量。
5.根据权利要求1所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，所述的往复运动装置包括电机、电机支撑座、槽轮和连杆，所述的电机固定于电机支撑座上，槽轮安装于电机的驱动轴上并由电机驱动自转，连杆的一端固定于槽轮的凹槽内，另一端固定在拉杆头固定装置上。
6.根据权利要求1所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，还包括控制显示单元，所述的控制显示单元分别通信连接至往复运动装置和力测量装置，并控制往复运动装置的启停以及显示力测量装置的测量数值。
7.根据权利要求1所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，还包括底板，所述的往复运动装置、拉杆头固定装置、外套管固定装置、压力装置和力测量装置均固定于底板上。
8.根据权利要求4所述的一种腹腔镜手术钳的疲劳性能测试装置，其特征在于，所述的调节螺栓对弹簧约束栓的最大压缩长度，小于弹簧伸出至栓体外的最大长度。
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