专利名称：全姿态自动护理翻身床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗康复器械，具体说涉及一种翻身床。
技术背景在瘫痪病人的护理过程中，由于需要长期卧床，在重力作用下，病人背 部和臀部等突出部位长期受压，血液循环不畅，极易发生肌体组织缺血坏死 而导致褥疮。传统的解决办法是需要护士经常为病人翻身，但费时费力，效 果不佳。于是，这就为自动翻身床的应用提供了广阔的市场。目前国内医疗护理床主要有两大类。一类为半卧起坐立床(支背曲腿型)， 可方便病人进食服药。
一类为侧翻翻身床，主要辅助患者翻身，预防褥疮的 发生。但能将这两功能合二位一，既能卧起坐立又能侧翻翻身的多功能医用 翻身床，却少之又少，市场大部分被国外进口的高价产品占据。而国外产品 除了价格高昂外，在结构功能上也存在不足。国内外大部分产品的侧翻角度最多只能达到左右自由翻转约30度，因此作用于人体的压力点的变化范围十 分有限，这在很大程度上限制了预防褥疮的效果，同时左右30度的侧翻角度 远未达到人体生理翻身的最舒适状态90度，病人后背依然压在床褥上，根本 未有效解决褥疮的产生。因此， 一种能够同时实现坐起和侧翻，且侧翻角度 能达到90度的真正意义上的多功能翻身床便成为了市场急需的产品。 发明内容本发明的目的就是为了彻底解决上述现有医疗护理床的不足而提供一种 真正意义上的全姿态自动翻身床。为实现上述目的，设计一种全姿态自动翻身床，其外观示意图见图l。主 要包括以下几大部分床架，组合床板，电机驱动丝杠支背装置，电机驱动 丝杠曲腿装置，电机驱动侧翻装置，自动控制装置。这些装置的装配见图2。 电机驱动丝杠支背装置1前端由Yl轴与床架2的支架装配，其后端电机部分 由Y4轴与床架2的支架装配。电机驱动侧翻装置3安装在床架2的支架上。 电机驱动丝杠屈腿装置4前端与床架2的Y2轴装配，后端电机部分由Y4轴 与床架2的支架装配。床架2具体组成见图9，包括横架一22、横架二43、横梁18、横架三45 和侧翻电机支座46。横架一22与横架二43相焊接，固定在床下方前端位置。 横架三45与床腿焊接，固定在床下方后端位置。横梁18与床框焊接，固定在床中间位置。侧翻电机支座46固定在横架一 22与横架二 43之间。侧翻电 机17固定于侧翻电机支座46上，使所有侧翻运动的机构位于床下区域。横 架三45弯出两个下弯形，支背丝杠电机5固定在下弯A位置，使所有支背运 动的机构位于床下A侧的区域。曲腿丝杠电机10固定在下弯B位置，使所有 曲腿运动的机构位于床下B侧的区域。由此，侧翻机构位于中间，支背和曲 腿机构分居两侧。电机驱动丝杠支背装置1示意图见图3。电机驱动丝杠支背装置由支背丝 杠电机5，支背丝杠6，支背套筒7，双支背杆8，支背短杆9和轴Y1组成。 支背丝杠电机5与支背丝杠6用连接。支背丝杠6与支背套筒7连接。支背 套筒7与支背短杆9连接。支背短杆9，双支背杆8与轴Y1焊接在一起，支 背短杆9与双支背杆8成固定角度，角度范围由丝杠行程而定。电机驱动丝杠曲腿装置4示意图见图4。电机驱动丝杠曲腿装置4由曲腿 丝杠电机IO，曲腿丝杠ll，曲腿套筒12，曲腿短杆13，轴Y2，轴Y3，双 支大腿杆14，连杆15，双支小腿杆16。曲腿丝杠电机10与曲腿丝杠11连接。 曲腿丝杠11与曲腿套筒12连接。曲腿套筒12与曲腿短杆13连接。曲腿短 杆13，双支大腿杆14通过轴Y2焊接在一起，曲腿短杆13与双支大腿杆14 固定角度，角度范围由丝杠行程而定。双支小腿杆16与轴Y3焊接在一起。 连杆15分别与双支大腿杆14和双支小腿杆16以轴孔方式连接在一起。电机驱动侧翻装置3示意图见图5。电机驱动侧翻装置3由侧翻电机17， 左电磁铁装置19，右电磁铁装置44,主动杆20，被动杆21，左撞锁式构件 33，右撞锁式构件24组成。主动杆20与侧翻电机轴相连。主动杆20与被动 杆21相连接。被动杆21与承托板23相连接。左电磁铁装置19和右电磁铁 装置44，对称固定在横梁18上。左撞锁式构件33与左电磁铁装置19以锁舌 锁孔方式连接。右撞锁式构件24与右电磁铁装置44以锁舌锁孔方式连接。 随着电磁铁吸合，复位动作的配合，实现侧翻机构中左右机架的变换。组合床板的示意图见图6A。组合床板由至少12块小翻板组合而成，它 们是侧翻板一25，侧翻板二28，侧翻板三29，侧翻板四31，侧翻板五41， 侧翻板六38，侧翻板七36，侧翻板八34，中间翻板一42，中间翻板二37， 中间翻板三35，中间翻板四32。中间翻板一导轨26焊接在中间翻板一 42上， 中间翻板二导轨27焊接在中间翻板二 37上，中间翻板四导轨30焊接在中间 翻板四32。小翻板共12块是实现侧翻、曲腿、支背三种运动变形的最小数目。 床板支背曲腿状态见图7。床板侧翻状态见图8。通过多个小翻板组合而成的床板具有多个自由度的灵活性，满足侧翻、支背、屈腿运动需要。图6A中承 托板23与中间翻板三35焊接在一起，形成双层床板。侧面放大图示见图6B， 正面放大图示见图6C。承托板23的C部分支撑中间翻板二37， D部分支撑 中间翻板四32。承托板23所形成的第二层床板增强了整个床板的可承重能力。 双层组合床板设计在保证组合床板稳定承重的前提下，使床板具有最大程度 的灵活性，解决了变形上的干涉问题。控制装置由控制器，继电器、开关、微触开关组成，用于控制侧翻电机 17，左电磁铁装置19，右电磁铁装置44，曲腿丝杠电机10和支背丝杠电机5; 开关向控制器的输入点输入信号，微触开关向控制器的输入点输入信号；控 制器输出点控制继电器的线圈；开关用于用户对床的各种操作，微触开关用于向控制器反映翻身床的状 态，控制器从的输入点得到开关和微触开关的通断状态，通过内部程序判断， 将输入信号转化为输出信号，通过输出点控制各个继电器的线圈，继电器线 圈通电后相应触点会改变状态，从而完成对各个电器的通断。本发明能够同时实现坐起和侧翻，且侧翻角度能达到90度，并可在任意 角度停留。
图1整体外观示意2床架与执行机构装配3支背装置示意4屈腿装置示意5侧翻装置示意6A组合床板示意6B组合床板局部侧面放大6C组合床板局部正面放大7支背屈腿运动效果8侧翻运动效果9A床架组成9B床架空间区域IO控制系统中1、电机驱动丝杠支背装置，2、床架，3、电机驱动侧翻装置，4、电机驱动丝杠屈腿装置，5、支背丝杠电机，6、支背丝杠，7、支背套 筒，8、双支背杆，9、支背短杆，10、曲腿丝杠电机，11、曲腿丝杠，12、 曲腿套筒，13、曲腿短杆，14、双支大腿杆，15、连杆，16、双支小腿杆， 17、侧翻电机，18、横梁，19、左电磁铁装置，20、主动杆，21、被动杆， 22、横架一，23、承托板，24、右撞锁式构件，25、侧翻板一，26、中间翻 板一导轨，27、中间翻板二导轨，28、侧翻板二， 29、侧翻板三，30、中间 翻板四导轨，31、侧翻板四，32、中间翻板四，33、左撞锁式构件，34、侧 翻板八，35、中间翻板三，36、侧翻板七，37、中间翻板二， 38、侧翻板六， 39、前后连接件，40、左右连接件，41、侧翻板五，42、中间翻板一，43、 横架二， 44、右电磁铁装置，45、横架三，46、侧翻电机支座具体实施方式
支背运动的实现见图3。支背丝杠电机5转动，带动支背丝杠6，使支背 套筒7向前运动，顶支背短杆9绕轴Y1转动，轴Y1带动双支背杆8作圆周 转动，双支背杆8上滑轮在中间翻板四导轨30上滚动，逐渐顶起中间翻板四 32，从而实现支背运动。最大支起角度可达90度。运动效果图见图7。曲腿运动的实现见图4。曲腿丝杠电机10转动，带动曲腿丝杠ll，使曲 腿套筒12向前运动，顶曲腿短杆13绕轴Y2转动，轴Y2带动双支大腿杆14 作圆周转动，连杆15带动双支小腿杆16绕轴Y3作圆周运动。双支大腿杆 14和双支小腿杆16的综合运动效果类似于平行转动，双支大腿杆14和双支 小腿杆16的滑轮在中间翻板一导轨26和中间翻板二导轨27上滚动，顶起中 间翻板一42和中间翻板二37。中间翻板二37的运动类似于平动，将人小腿 慢慢支起，保证舒适。屈小腿动作得以实现。中间翻板一42的最大支起角度 为40度。运动效果图见图7。左右90度侧翻运动的实现见图5。图5中左翻板组46由图6中的侧翻 板一 25、侧翻板二 28、侧翻板三29和侧翻板四31组成。图5中右翻板组45 由图6中的侧翻板五41、侧翻板六38、侧翻板七36和侧翻板八34组成。图 5中间翻板组22由图6中的中间翻板一42、中间翻板二37、中间翻板三35 和中间翻板四32组成。当翻身床处于未翻转状态时，左电磁铁装置19和右 电磁铁装置44处于复位状态，左撞锁式构件33与电磁铁装置19锁合，右撞 锁式构件24与电磁铁装置44锁合，使得左翻板组46、中间翻板二37和右翻 板组45成一直线，组合床板平展成一平面，与床架2固定。当翻身床需要完成向右翻身动作时，侧翻电机17反转，保持右电磁铁装置44处于复位状态， 与右撞锁式构件24相锁合，使右翻板组45保持水平状态不变，而左侧电磁 铁19处于吸合状态，与左撞锁式构件33不相锁合，解除对左翻板组46的约 束，被动杆21顶起承托板23，使其绕铰链作圆周翻转运动，直至中间翻板翻 至90度。此时患者完成完全侧翻，处于生理最舒适状态。同理，根据此"翻 身床"翻板设计的对称性，翻身床可完成向左完全侧翻90度动作。运动效果 图见图8控制系统由控制器，继电器KM1、 KM2、 KM3、 KM4、 KM5、 KM6、 KM7、 KM8， 开关SB1、 SB2、 SB3、 SB4、 SB5，微触开关ST1、 ST2、 ST3、 ST4、 ST5、 ST6、 ST7组成，见图ll，用于控制侧翻电机17，左电磁铁装置19，右电磁铁装置 44，曲腿丝杠电机10和支背丝杠电机5。开关SB1、 SB2、 SB3、 SB4、 SB5分别向控制器的输入点II、 12、 13、 14、 15输入信号，微触开关ST1、 ST2、 ST3、 ST4、 ST5、 ST6、 ST7分别向控制器 的输入点I6、 17、 18、 19、 110、 111、 112输入信号。控制器的六个输出点 01、 02、 03、 04、 05、 06分别控制六个继电器KM1至KM6的线圈。继电器腿l 和KM2的触点用于控制侧翻电机17的正反转，继电器KM3的触点用于控制左 电磁铁装置19的通断，继电器KM4的触点用于控制右电磁铁装置44的通断， 继电器KM5和KM6的触点用于控制曲腿丝杠电机10的正反转，继电器KM7和 KM8的触点用于控制支背丝杠电机5的正反转。开关用于用户对床的各种操作，微触开关用于向控制器反映翻身床的状 态，控制器从的输入点得到开关和微触开关的通断状态，通过内部程序判断， 将输入信号转化为输出信号，通过输出点控制各个继电器的线圈，继电器线 圈通电后相应触点会改变状态，从而完成对各个电器的通断。本发明的侧翻装置采用变机架四杆机构，在实现分别向左右侧翻90。的 同时，可有效改善患者身体的受力情况，防止褥疮发生，并且该翻身床整体 结构紧凑简洁，可实现翻身机构O。 一90°范围内任意角度的停留。
权利要求
1、一种全姿态自动翻身床，其特征在于，包括以下几大部分床架，组合床板，电机驱动丝杠支背装置，电机驱动丝杠曲腿装置，电机驱动侧翻装置，自动控制装置；电机驱动丝杠支背装置(1)前端由Y1轴与床架(2)的支架装配，后端电机部分由Y4轴与床架(2)的支架装配；电机驱动侧翻装置(3)安装在床架(2)的支架上；电机驱动丝杠屈腿装置(4)前端与床架(2)的Y2轴装配，后端电机部分由Y4轴与床架(2)的支架装配；床架(2)包括横架一(22)、横架二(43)、横梁(18)、横架三(45)和侧翻电机支座(46)；横架一(22)与横架二(43)相焊接，固定在床下方前端位置；横架三(45)与床腿焊接，固定在床下方后端位置；横梁(18)与床框焊接，固定在床中间位置处；侧翻电机支座(46)固定在横架一(22)与横架二(43)之间；组合床板由至少12块小翻板组合而成，它们是侧翻板一(25)，侧翻板二(28)，侧翻板三(29)，侧翻板四(31)，侧翻板五(41)，侧翻板六(38)，侧翻板七(36)，侧翻板八(34)，中间翻板一(42)，中间翻板二(37)，中间翻板三(35)，中间翻板四(32)；中间翻板一导轨(26)焊接在中间翻板一(42)上，中间翻板二导轨(27)焊接在中间翻板二(37)上，中间翻板四导轨(30)焊接在中间翻板四(32)；承托板(23)焊接在中间翻板三(35)的下方，形成双层床板；承托板(23)直接和床下的电机驱动侧翻装置(3)相连接；承托板(23)支撑中间翻板二(37)及支撑中间翻板四(32)；电机驱动丝杠支背装置由支背丝杠电机(5)，支背丝杠(6)，支背套筒(7)，双支背杆(8)，支背短杆(9)和轴Y1组成；支背丝杠电机(5)与支背丝杠(6)用连接；支背丝杠(6)与支背套筒(7)连接；支背套筒(7)与支背短杆(9)连接；支背短杆(9)，双支背杆(8)通过轴Y1焊接在一起，支背短杆(9)与双支背杆(8)成一固定角度，角度范围由丝杠行程而定；电机驱动丝杠曲腿装置(4)由曲腿丝杠电机(10)，曲腿丝杠(11)，曲腿套筒(12)，曲腿短杆(13)，轴Y2，轴Y3，双支大腿杆(14)，连杆(15)，双支小腿杆(16)；曲腿丝杠电机(10)与曲腿丝杠(11)连接；曲腿丝杠(11)与曲腿套筒(12)连接；曲腿套筒(12)与曲腿短杆(13)连接；曲腿短杆(13)，双支大腿杆(14)通过轴Y2焊接在一起，曲腿短杆(13)与双支大腿杆(14)一固定角度，角度范围由丝杠行程而定；双支小腿杆(16)与轴Y3焊接在一起；连杆(15)分别与双支大腿杆(14)和双支小腿杆(16)以轴孔方式连接在一起；电机驱动侧翻装置(3)由侧翻电机(17)，左电磁铁装置(19)，右电磁铁装置(44)，主动杆(20)，被动杆(21)，左撞锁式构件(33)，右撞锁式构件(24)组成；侧翻电机(17)将固定于侧翻电机支座(46)上；主动杆(20)与侧翻电机轴相连；主动杆(20)与被动杆(21)相连接；被动杆(21)与承托板(23)相连接；左电磁铁装置(19)和右电磁铁装置(44)，对称固定在横梁(18)上；左撞锁式构件(33)与左电磁铁装置(19)以锁舌锁孔方式连接；右撞锁式构件(24)与右电磁铁装置(44)以锁舌锁孔方式连接；随着电磁铁吸合，复位动作的配合，实现侧翻机构中左右机架的变换；整个床下的空间被划分为三个区域；横架三(45)两侧弯出两个下弯；电机驱动侧翻装置(3)位于床下中间的区域；支背丝杠电机(5)固定在横架三(45)所弯成的一个下弯形位置，使电机驱动丝杠支背装置(1)位于床下一侧的区域；曲腿丝杠电机(10)固定在横架三(45)所弯成的另一个下弯形位置，使电机驱动丝杠曲腿装置(4)位于床下另外一侧的区域；控制装置由控制器，继电器、开关、微触开关组成，用于控制侧翻电机(17)，左电磁铁装置(19)，右电磁铁装置(44)，曲腿丝杠电机(10)和支背丝杠电机(5)；开关向控制器的输入点输入信号，微触开关向控制器的输入点输入信号；控制器输出点控制继电器的线圈；开关用于用户对床的各种操作，微触开关用于向控制器反映翻身床的状态，控制器从的输入点得到开关和微触开关的通断状态，通过内部程序判断，将输入信号转化为输出信号，通过输出点控制各个继电器的线圈，继电器线圈通电后相应触点会改变状态，从而完成对各个电器的通断。
全文摘要
全姿态自动护理翻身床属于医疗器械领域。针对多功能护理翻身床的市场空白。本发明包括床架，组合床板，电机驱动丝杠支背装置，电机驱动丝杠曲腿装置，电机驱动侧翻装置，自动控制装置。床板由至少12块翻板组成，既具有灵活性，又能够承受人体重量。在侧翻装置，支背装置，曲腿装置，先后作用下，不会发生干涉。侧翻装置采用变机架设计，通过电磁铁吸合、复位的交替，实现在左右侧翻运动中的机架变换。侧翻装置、支背装置、曲腿装置经过设计分别固定在床架相应位置，使装置在空间布局上避免干涉。本发明能够实现支背90°、曲腿40°，左右侧翻90°，并保证所有角度范围内任意位置的停留。设计新颖，结构紧凑简洁，功能全面有效，成本低，易于推广应用。
文档编号A61G7/002GK101224156SQ20071030393
公开日2008年7月23日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者宇 刘, 孙奕昀, 谦 李, 京 赵 申请人:北京工业大学