[發明專利]一種機械臂末端工具快速切換裝置

有效

• 申請號: 200910213399.0
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN101697929A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 李超;程勝;唐粲;張建偉
• 申請（專利權）人: 昆山市工業技術研究院有限責任公司
• 主分類號: A61B17/00
• 分類號: A61B17/00;A61B19/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;嚴志平

技術領域

本發明涉及切換裝置，尤其是涉及一種用于外科等微創手術機械臂的末端手術工具的夾持與快速更換的切換裝置。

背景技術

在微創外科手術中，需要多名助手用力撐開切口，以撥開病人內部臟器，但是，我們知道外科手術時間一般都比較長，手術人員極易疲勞，很容易造成切口撐開不到位，不能很好隔離內部臟器與病灶的情況，以至于會嚴重影響醫生的手術視野和操作。因此，在微創外科手術中，會采用手術輔助機械臂來輔助外科醫生完成微創外科手術，外科手術輔助機械臂主要用于輔助醫生撐開切口，以解決人為操作易疲勞的問題，正是由于外科手術輔助機械臂具有上述優點，其臨床應用前景非常廣泛。

但是，在醫生手術過程中，作為輔助醫生手術的機械臂，往往需要多次切換末端輔助工具，且每次切換的時間也需要很短，以便醫生能及時順利地完成手術，這就要求手術器械能簡單快捷的完成切換，且能快速固定，而在現有的機械臂系統中，很多都是采用多個機械臂夾持不同的手術器械，如果需要在同一手術中，隨時更換不同的手術器械進行不同的操作，就需要更換整個機械臂，這樣會大大增加系統成本。另外，在已有的采用同一個機械臂的一些末端工具切換裝置，大都存在切換麻煩、切換時間長、連接不可靠等問題，極大地影響了醫生手術質量和效果。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種結構簡單緊湊、體積小、重量輕、連接可靠、切換速度快、操作方便的機械臂末端工具快速切換裝置。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種機械臂末端工具快速切換裝置，其特征在于：包括末端手柄、內軸、末端工具連接件和末端工具，其中，末端手柄的下部設置有內孔，內軸的上部深入到末端手柄的內孔中，與末端手柄固定連接，而內軸的下部連接有彈簧支撐盤，彈簧支撐盤的上部為彈簧壓盤，彈簧壓盤的內側面為錐形面，彈簧支撐盤和彈簧壓盤之間設置有壓縮彈簧，而在內軸的下部中間部位開有內腔，內腔的周向位置上設置有多個錐形孔，其外壁孔徑大于內壁孔徑，錐形孔內裝有鋼球，鋼球的直徑則小于上述的外壁孔徑且大于上述的內壁孔徑，鋼球與彈簧壓盤的內側面相接觸，而末端工具連接件的上部兩側則設置有與所述的鋼球的弧形配合的圓弧槽，末端工具連接件即通過其圓弧槽與鋼球的配合裝配在內軸下部中間部位開有的內腔內，與內軸固定連接，而末端工具則通過焊接或鉚接固定在末端工具連接件上。

上述的內軸下部的內腔的兩側還對稱設置有兩個內軸方槽，而在末端工具連接件上則設置有與內軸方槽相配合的圓柱銷，且兩個對稱的內軸方槽之間的距離與圓柱銷的長度相同。

上述的多個錐形孔周向均布。

本發明的有益效果是：本發明所述的手術機械臂末端工具快速切換裝置具有結構簡單、操作方便、體積小、結構緊湊、重量輕、連接可靠、切換速度快等優點，可實現用于胸外科、牙科、腹外科等微創手術機械臂的一系列末端手術工具的夾持與快速更換，此外，本發明因為易于拆卸，所以非常方便于進行消毒處理。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的脫開狀態示意圖；

圖2為本發明一實施例的工作狀態示意圖。

圖中主要附圖標記含義為：

1、末端手柄????????2、內軸上部????3、鋼球????4、彈簧壓盤

5、壓縮彈簧????????6、彈簧支撐盤??7、內軸下部

8、彈簧壓盤錐面????9、內軸方槽????10、圓弧槽?11、圓柱銷

12、末端工具連接件?13、末端工具

具體實施方式

下面將結合附圖，詳細說明本發明的具體實施方式：

圖1為本發明一實施例的脫開狀態示意圖；圖2為本發明一實施例的工作狀態示意圖。

如圖1和圖2所示：一種機械臂末端工具快速切換裝置，包括末端手柄1、內軸2、末端工具連接件12和末端工具13，其中，末端手柄1上部與機械臂末端連接，其下部設置有內孔，內軸2的上部深入到末端手柄1的內孔中，與末端手柄1固定連接，而內軸2的下部連接有彈簧支撐盤6。

另外，上述的彈簧支撐盤6的上部為彈簧壓盤5，彈簧支撐盤6和彈簧壓盤4之間設置有壓縮彈簧5，壓縮彈簧5處于被壓縮的狀態，在內軸2的下部中間部位開有內腔，內腔的周向位置上設置有多個錐形孔，錐形孔的外壁孔徑大于內壁孔徑，每個錐形孔內裝有一個鋼球3，而鋼球3的直徑則小于上述的外壁孔徑且大于上述的內壁孔徑。鋼球3同時與彈簧壓盤5的內側面相接觸，彈簧壓盤5的內側面為錐形面8。