[实用新型]刀头升降旋转机构的扭矩测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于医用超声波治疗领域，涉及高强度聚焦超声波治疗肿瘤的医疗设备，这种设备采用高强度聚焦超声换能器(通常称它为高强度聚焦超声刀头，以下简称“刀头”)来替代手术刀，具体涉及一种刀头升降旋转机构的扭矩的测量装置。

背景技术

高强度聚焦超声波治疗肿瘤的医疗设备主要利用聚焦于生物组织中的高强度超声产生的热效应，使焦域处的肿瘤组织瞬间凝固性坏死，对焦域以外的组织无显著损伤，从而达到治疗肿瘤的目的，与传统手术相比，具有安全、快速、无创伤、不开刀等一系列优点。这种设备在手术过程中，需要刀头作升降运动，该升降运动是由旋转升降机构实现的，该机构通常称之为刀头升降旋转机构。刀头升降旋转机构的传动结构通常包括提供角位移的驱动器件(如步进电机)、带动刀头升降运动的直线移动件(如皮带)、设置在驱动器件与直线移动件之间的传动机构(如旋转轴及螺旋筒)，此类传动机构通常采用带轮+螺旋的多级传动机构，先由驱动器件通过皮带驱动带轮传动机构，再由带轮带动旋转轴及螺旋筒旋转驱动螺旋传动机构升降。由于此类刀头的升降运动是一种步进式的具有高精度位移量要求的运动，要求传动机构不仅能传递动力，而且还具有传递精确位移的传动精度和传动灵敏度，因此刀头升降旋转机构的传动结构属于精密传动机构。精密传动机构与普通传动机构的最大区别在于，必须严格控制由于加工、装配工艺所致的传动机构的传动扭矩的增大，它的增大会敏感地影响传动的精度和灵敏度。于是，类似的结构必须考虑皮带带动旋转升降所需的扭矩，以便于合理的选择带动旋转升降所需的电机。然而，由于现有的刀头升降旋转机构一般安装在某一设备的封闭的壳体内部，有其他外力对其施加压力，使其摩擦力增大，无法在装配过程中对实际测量传动机构的实际扭矩，如果不测量旋转升降带轮正常旋转所需的扭矩和校正，那么可能会存在安装过紧，电机不能正常带动的情况，如果出现此类情况，就需要重新拆卸安装，所以导致在整机联调过程中出现的传动机构的返修率很高，而这种返修需涉及刀头升降旋转机构的整体拆卸和重新组装，不仅延误工期，而且还会对零部件造成损伤，更严重的问题是返修中仍然不能有效检测和排除扭矩偏高的不正常，因此还会出现反复返修的麻烦。此外，由于刀头组件内部有两个带轮，一个是升降，一个是旋转，都需要测其扭矩，所以测试装置的高度也必须可调，本申请要解决的问题不仅在于测量旋转扭矩，而且还要求结合升降的影响对扭矩进行调试与校正，因此必须自行重新设计一种在刀头升降旋转机构中同时形成具有扭矩测量、调试与校正功能的装置，即一种新型刀头升降旋转机构的扭矩测量装置及其方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述诸多缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、校验准确、校验效率高的刀头升降旋转机构的扭矩测量装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种刀头升降旋转机构的扭矩测量装置，包括用于安装刀头组件100的底板1、安装在底板1上的调节顶板4，以及可转动地安装在调节顶板4上的扭矩测量传动机构，扭矩测量传动机构通过皮带2与刀头组件100内的升降旋转机构传动连接，扭力扳手10与扭矩测量传动机构连接，通过扭矩测量传动机构带动刀头组件100内的升降旋转机构转动以实现扭矩测量。

优选的，所述的扭矩测量传动机构包括可转动地安装在调节顶板4上的电机驱动轴5和设置在电机驱动轴5上的主动带轮6，主动带轮6通过皮带2与刀头组件100内的升降旋转机构传动连接。

优选的，还包括一轴向调节机构，所述的调节顶板4通过所述的轴向调节机构可自由调节轴向位置地固定安装在底板1上。

优选的，所述的轴向可调机构包括多根固定在底板1上的调节螺杆3，以及每根调节螺杆3上配置的两个可与该调节螺杆3螺纹配合的调节螺母30；每根调节螺杆3的轴线均与电机驱动轴5的轴线平行；所述的调节顶板4上设有与多根调节螺杆3套装配合的孔，调节顶板4套装在多根调节螺杆3上，并固定于每根调节螺杆3上的两个调节螺母30之间，转动调节螺母30可调节调节顶板4的轴向固定位置。

优选的，所述的扭矩测量传动机构上设有凹槽或凸起，所述的扭力扳手10上对应设有与凹槽或凸起配合的连接凸头或连接开槽，所述的扭力扳手10以可装卸的方式与扭矩测量传动机构连接配合。

优选的，还包括固定环7，固定环7套在刀头组件100的圆柱型基座上，并与底板1固定连接将刀头组件100固定在底板1上，固定环7的底边上设有多个紧固通孔，紧固螺钉70穿过相应的紧固通孔后与设置在底板1上的相应螺孔连接。