专利名称：宽负压范围医院级吸乳装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及生活用品，特别涉及一种宽负压范围医院级吸乳装置。
背景技术：
目前医院级妇产科使用的吸乳器，是通过机械装置产生负压，用负压把母亲的乳汁吸出来。负压范围通过调节气体通路的密封性来实现。用负压的方式产生吸力，吸取初乳，已有相关专利。如专利200820022323. O给出了负压脉冲式吸乳方式；专利200620054035. 4采用电磁阀、帮浦和控制电路构成电动吸乳器。但这些专利报道的吸乳负压范围大多在-250mmHg以下，不能完全模拟婴儿吸乳的“吸”、“停”、“放”的过程
发明内容
·本发明的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种宽负压范围医院级吸乳装置。为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案一种宽负压范围医院级吸乳装置，包括机箱、步进电机、气室滑筒、曲柄、摇杆、活塞、集奶瓶和罩杯，步进电机安装在机箱内，步进电机的转轴从机箱的侧壁伸出，气室滑筒、曲柄、摇杆、活塞、集奶瓶和罩杯都设置在机箱外；其中，曲柄的一端与步进电机的转轴固定传动相连，气室滑筒的前端通过一支轴与机箱相连，气室滑筒可绕支轴转动；摇杆的一端与曲柄的另一端活动相连，摇杆的另一端与活塞固定相连，活塞设置在气室滑筒内并与气室滑筒活动密封相连；在气室滑筒的前端设有吸管接头，吸管接头通过软管与集奶瓶相连，集奶瓶还通过软管与罩杯相连，在气室滑筒的后部设有排气孔。所述的步进电机为两项四线制步进电机，通过控制器控制其转动的角速度。所述的排气孔设置在活塞的抽吸行程终点的内侧。所述的活塞的总行程长度是曲柄长度的两倍，且当活塞处于行程起点或终点位置时，曲柄与摇杆在同一条直线上。本发明的宽负压范围医院级吸乳装置，由于采用了以上技术方案，有效扩大了负压调节范围，可达-IOOmH -300mmHg,在该负压范围内可实现任意档次的负压调节，并能完全模拟婴儿吸吮母乳时的“吸”、“停”、“放”过程。
图I是本发明的机械结构示意图；图2是图I的两个极限位置的示意图；图3是控制系统框图；图4是步进电机驱动及转速控制图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。参见图I、图2，本发明的宽负压范围医院级吸乳装置，包括机箱I、步进电机2、气室滑筒3、曲柄4、摇杆5、活塞6、集奶瓶7和罩杯8，步进电机2安装在机箱I内，步进电机
2的转轴从机箱的侧壁伸出，气室滑筒3、曲柄4、摇杆5、活塞6、集奶瓶7和罩杯8都设置在机箱I外；其中，曲柄4的一端与步进电机2的转轴固定传动相连，气室滑筒3的前端通过一支轴与机箱I相连，气室滑筒3可绕支轴转动；摇杆5的一端与曲柄4的另一端活动相连，摇杆5的另一端与活塞6固定相连，活塞6设置在气室滑筒3内并与气室滑筒活动密封相连；在气室滑筒3的前端设有吸管接头31，吸管接头31通过软管与集奶瓶7相连，集奶瓶7还通过软管与罩杯8相连，在气室滑筒3的后部设有排气孔32。排气孔32设置在活塞6的抽吸行程终点的内侧。本发明中的活塞6的总行程长度是曲柄4长度的两倍，且当活塞处于行程起点或 终点位置时，曲柄4与摇杆5在同一条直线上。本发明中的步进电机为两项四线制步进电机，通过控制器控制其转动的角速度。图3是步进电机的控制系统框图；图4是步进电机的驱动及转速控制图。本发明的工作过程原理结合
如下本发明中的步进电机2安装在机箱I内，步进电机2的转轴从机箱的侧壁伸出，曲柄4的一端与步进电机2的转轴固定传动相连,气室滑筒3的前端通过一支轴与机箱I相连，气室滑筒3可绕支轴转动；使气室滑筒3可绕图I中所示的支点O2转动。步进电机2的转轴带动长度为r的曲柄4以角速度Co1进行360°回转，至于是顺时针还是逆时针回转不影响负压的产生；回转的曲柄4带动气室滑筒3绕支点O2以角速度ω2，角加速度Ci2作一定角度的摆动；回转的曲柄4也带动长度为L2的摇杆5以及活塞6作绕支点O2的摆动以及沿摇杆5的轴线移动的合成运动，这样气室滑筒3内气体的体积就会发生变化。当摇杆5及活塞6作远离支点O2的运动即抽吸时，在气室滑筒3内就产生一定的负压，模拟婴儿吸吮母乳的“吸”的过程；而当摇杆5及活塞6作靠近支点O2的运动即压缩时，在气室滑筒3内就产生一定的正压，模拟婴儿吸吮母乳的“放”的过程。显然，负压、正压的大小与步进电机的角速度Q1、曲柄的长度r、气室滑筒3的内径D和摇杆5的行程(即活塞的行程)L1(图2中的左右极限位置长度之差)有关。在曲柄长度r、气室滑筒3的内径D选定的情况下，摇杆5的行程(即活塞的行程A1应该是曲柄长度r的2倍，这样负压的大小就只与步进电机2的角速度O1有关，可以通过调节步进电机的出轴角转速Co1，达到调节负压大小的目的。更为巧妙的是，在摇杆5及活塞6抽吸行程终点的左边开了一个排气孔32，在摇杆5及活塞6达到抽吸行程终点时，又通过排气孔32使气室内外的压力达到平衡，从而实现了模拟婴儿吸吮母亲乳头“停”的过程。这样，利用负压、正压和排气孔，就完全实现了模拟婴儿吸吮母亲乳头的“吸、停、放”的过程。在图2中，P1为压缩行程极限位置，P2为抽吸行程极限位置，也是产生负压最大的位置；而L1就是这两个行程极限位置之间的距离，其大小是曲柄长度r(即曲柄的旋转半径)的两倍。本发明在使用时，将罩杯8罩在人的乳头上，设置好负压范围，启动电机，则可在设定的负压范围内完成“吸、停、放”的过程，吸出的乳汁收集在集奶瓶7内。图3是步进电机角速度Q1的控制原理图。在该图中，MCU是一个单片机，接受负压“±曾”按钮和负压“减”按钮开关控制，通过MCU实现改变输出脉冲宽度或周期的目的，该脉冲是步进电机细分驱动器实现脉冲细分的计数脉冲，这样就可以间接地实现了改变步进电机角速度的目的，而负压“增”或“减”的量，也就是负压大小的档次，显示在LCD液晶屏上；蜂鸣器用来指示按钮是否被按下；电源模块负责给单片机MCU、IXD显示屏、蜂鸣器、负压调节按钮上拉等供电，同时也给步进电机细分驱动器提供电源。图中可以清楚地看到电源流、信号流和控制流的流向及控制。图4是步进电机细分驱动器和步进电机的连接情况。步进电机采用的是两项四线步进电机，步进电机驱动器采用的是24V直流供电，对输入信号光电隔离，共阳式单脉冲接口。步进电机细分驱动器的计数脉冲CP来自单片机，DIR为步进电机转动方向控制，高电平为顺时针方向转动、使能端ENA为高电平使能；步进电机的两项四线分别为A+、A-、B+和
B~o ·
权利要求
1.一种宽负压范围医院级吸乳装置，其特征在于包括机箱、步进电机、气室滑筒、曲柄、摇杆、活塞、集奶瓶和罩杯，步进电机安装在机箱内，步进电机的转轴从机箱的侧壁伸出，气室滑筒、曲柄、摇杆、活塞、集奶瓶和罩杯都设置在机箱外；其中，曲柄的一端与步进电机的转轴固定传动相连，气室滑筒的前端通过一支轴与机箱相连，气室滑筒可绕支轴转动；摇杆的一端与曲柄的另一端活动相连，摇杆的另一端与活塞固定相连，活塞设置在气室滑筒内并与气室滑筒活动密封相连；在气室滑筒的前端设有吸管接头，吸管接头通过软管与集奶瓶相连，集奶瓶还通过软管与罩杯相连，在气室滑筒的后部设有排气孔。
2.如权利要求I所述的宽负压范围医院级吸乳装置，其特征在于所述的步进电机为两项四线制步进电机，通过控制器控制其转动的角速度。
3.如权利要求I所述的宽负压范围医院级吸乳装置，其特征在于所述的排气孔设置在活塞的抽吸行程终点的内侧。
4.如权利要求I所述的宽负压范围医院级吸乳装置，其特征在于所述的活塞的总行程长度是曲柄长度的两倍，且当活塞处于行程起点或终点位置时，曲柄与摇杆在同一条直线上。
全文摘要
一种宽负压范围医院级吸乳装置，包括机箱、步进电机、气室滑筒、曲柄、摇杆、活塞、集奶瓶和罩杯，曲柄的一端与步进电机的转轴固定传动相连，气室滑筒的前端通过一支轴与机箱相连，气室滑筒可绕支轴转动；摇杆的一端与曲柄的另一端活动相连，摇杆的另一端与活塞固定相连，活塞设置在气室滑筒内并与气室滑筒活动密封相连；在气室滑筒的前端设有吸管接头，吸管接头通过软管与集奶瓶相连，集奶瓶还通过软管与罩杯相连，在气室滑筒的后部设有排气孔。本发明的宽负压范围医院级吸乳装置，有效扩大了负压调节范围，可达-100mH～300mmHg，在该负压范围内可实现任意档次的负压调节，并能完全模拟婴儿吸吮母乳时的“吸”、“停”、“放”过程。
文档编号A61M1/06GK102895708SQ201110214100
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者严荣国, 葛斌, 邵晟杰, 纪达, 邓丽萍 申请人:上海理工大学