钢丝传动机构的制作方法

本实用新型涉及微创外科手术机器人技术领域，具体而言，涉及一种钢丝传动机构。

背景技术：

参考申请公布号为cn109091237a、名称为微创手术器械辅助系统的中国发明专利申请，以腹腔镜为代表的微创外科被誉为20世纪医学科学对人类文明的重要贡献之一，微创手术操作是指医生利用细长的手术工具通过人体表面的微小切口探入到体内进行手术操作的。它与传统的开口手术相比具有手术切口小、出血量少、术后疤痕小、恢复时间快等优点，这使得病人遭受的痛苦大大减少；因此微创外科被广泛的应用于临床手术。

参考申请公布号为cn109091238a、名称为分体式微创手术器械辅助系统的中国发明专利申请，微创外科手术机器人系统包括医生操作台，外科医生通过操作医生机械臂来精准地控制患者操作台的机械臂上的一个或更多个手术器械执行各种手术动作。

外科手术器械是外科手术操作的必备工具，其可以执行不同功能，包括夹持、切除、切割、缝合、吻合等。外科手术器械具有不同的配置，其包括执行末端，腕节、器械杆、器械盒等，外科手术器械被插入，穿过开口，以实施远程外科手术。手术过程中，患者机械臂套装无菌帷帘附件，以隔离手术器械和周围区域，维持患者操作台的清洁。手术器械需通过无菌帷帘附件上的器械转接座与患者机械臂上的器械升降座连接，并接收来自机械臂的电能、机械能及其他信号。同时，为满足不同手术操作任务(夹持、缝合、打节等)的动作需求，手术器械还可随时更换并与连接至患者机械臂上的器械安装座重新连接。

目前的微创手术机器人机械臂中，各关节实现平行轴间长距离传动，可以采用带传动、链传动、钢丝传动等方式。对于采用钢丝传动的关节，控制系统的线缆穿过关节的布局方式不利于维修，钢丝的维修、保养比较麻烦。

技术实现要素：

本实用新型就是为了解决现有微创手术机器人的机械臂中，传动钢丝的维修、保养比较麻烦，线缆布局方式不利于维修的技术问题，提供了一种传动钢丝更换简便，线缆布局合理的钢丝传动机构。

本实用新型提供一种钢丝传动机构，包括基座、驱动轴、第一钢丝组件、第二钢丝组件、从动轴、第一钩丝螺钉、第二钩丝螺钉、第三钩丝螺钉和第四钩丝螺钉，驱动轴与基座的左端转动连接，从动轴与基座的右端转动连接，驱动轴的两侧设有对称布置的两个螺纹孔，从动轴的两侧设有对称布置的两个螺纹孔；

第二钢丝组件包括第二钢丝绳和第二张紧装置，第二张紧装置包括第二张紧套筒、第二左张紧螺钉、第二右张紧螺钉、第二左钢丝压块、第二右钢丝压块、第二左钢丝压紧螺钉和第二右钢丝压紧螺钉，第二张紧套筒的左右两端分别设有左旋内螺纹和右内螺纹，第二左张紧螺钉与左旋内螺纹连接，第二右张紧螺钉与右内螺纹连接，第二左张紧螺钉设有凹槽和螺纹孔，第二钢丝绳的左端放入第二左张紧螺钉的凹槽中，第二左钢丝压块设有螺钉孔，第二左钢丝压块放入第二左张紧螺钉的凹槽中并压住第二钢丝绳的左端，第二左钢丝压紧螺钉依次穿过第二左钢丝压块的螺钉孔、第二钢丝绳的左端后与第二左张紧螺钉的螺纹孔连接；第二右张紧螺钉设有凹槽和螺纹孔，第二钢丝绳的右端放入第二右张紧螺钉的凹槽中，第二右钢丝压块设有螺钉孔，第二右钢丝压块放入第二右张紧螺钉的凹槽中并压住第二钢丝绳右端，第二右钢丝压紧螺钉依次穿过第二右钢丝压块的螺钉孔、第二钢丝绳的右端后与第二右张紧螺钉的螺纹孔连接；第二钢丝绳的本体设有左环形部和右环形部；

第一钢丝组件包括第一钢丝绳和第一张紧装置，第一张紧装置包括第一张紧套筒、第一左张紧螺钉、第一右张紧螺钉、第一左钢丝压块、第一右钢丝压块、第一左钢丝压紧螺钉和第一右钢丝压紧螺钉，第一张紧套筒的左右两端分别设有左旋内螺纹和右内螺纹，第一左张紧螺钉与第一张紧套筒的左旋内螺纹连接，第一右张紧螺钉与第一张紧套筒的右内螺纹连接，第一左张紧螺钉设有凹槽和螺纹孔，第一钢丝绳的左端放入第一左张紧螺钉的凹槽中，第一左钢丝压块设有螺钉孔，第一左钢丝压块放入第一左张紧螺钉的凹槽中并压住第一钢丝绳的左端，第一左钢丝压紧螺钉依次穿过第一左钢丝压块的螺钉孔、第一钢丝绳左端后与第一左张紧螺钉的螺纹孔连接；第一右张紧螺钉设有凹槽和螺纹孔，第一钢丝绳的右端放入第一右张紧螺钉的凹槽中，第一右钢丝压块设有螺钉孔，第一右钢丝压块放入第一右张紧螺钉的凹槽中并压住第一钢丝绳右端，第一右钢丝压紧螺钉依次穿过第一右钢丝压块的螺钉孔、第一钢丝绳的右端后与第一右张紧螺钉的螺纹孔连接；第一钢丝绳设有左环形部和右环形部；

第三钩丝螺钉穿过第二钢丝绳的右环形部并与从动轴侧面的一个螺纹孔连接，第四钩丝螺钉穿过第二钢丝绳的左环形部并与驱动轴侧面的一个螺纹孔连接；第一钩丝螺钉穿过第一钢丝绳的右环形部并与从动轴侧面的另一个螺纹孔连接，第二钩丝螺钉穿过第一钢丝绳的左环形部并与驱动轴侧面的另一个螺纹孔连接；

第一钢丝组件位于第二钢丝组件的下方。

优选地，从动轴为中空结构。

本实用新型的有益效果是，精度高、惯量小、噪音低；安装方便、快捷，张紧过程简单；更换钢丝组件时，拆卸方便，不需要切断线缆，便于维修、安装。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是钢丝传动机构的结构示意图；

图2是钢丝传动机构的分解图；

图3是第一钢丝组件连接于驱动轴和从动轴之间，第二钢丝组件连接于驱动轴和从动轴之间的示意图；

图4是第二钢丝组件的结构示意图；

图5是图4所示结构中，第二张紧装置的结构示意图；

图6是第二张紧装置的分解图。

图中符号说明：

1.基座，2.驱动轴，2-1.轴线一，2-2.螺纹孔，3.第一钢丝组件，3-1.第一钢丝绳，3-2.第一张紧装置，4.第二钢丝组件，4-1.第二钢丝绳，4-1-1.第二钢丝绳左端，4-1-2.第二钢丝绳右端，4-1-3.左环形部，4-1-4.右环形部，4-2.第二张紧装置，4-2-1.第二张紧套筒，4-2-2.第二左张紧螺钉，4-2-3.第二右张紧螺钉，4-2-4.第二左钢丝压块，4-2-5.第二右钢丝压块，4-2-6.第二左钢丝压紧螺钉，4-2-7.第二右钢丝压紧螺钉，5.从动轴，5-1.轴线二，5-2.螺纹孔，6.第一钩丝螺钉，7.第二钩丝螺钉，8.第三钩丝螺钉，9.第四钩丝螺钉；10.线缆。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-6所示，钢丝传动机构包括基座1、驱动轴2、第一钢丝组件3、第二钢丝组件4、从动轴5、第一钩丝螺钉6、第二钩丝螺钉7、第三钩丝螺钉8、第四钩丝螺钉9，驱动轴2与基座1的左端转动连接，从动轴5与基座1的右端转动连接，驱动轴2的两侧对称加工有两个螺纹孔2-2，从动轴5的两侧对称加工有两个螺纹孔5-2。

第二钢丝组件4包括第二钢丝绳4-1和第二张紧装置4-2，第二张紧装置4-2包括第二张紧套筒4-2-1、第二左张紧螺钉4-2-2、第二右张紧螺钉4-2-3、第二左钢丝压块4-2-4、第二右钢丝压块4-2-5、第二左钢丝压紧螺钉4-2-6、第二右钢丝压紧螺钉4-2-7，第二张紧套筒4-2-1的左右两端分别设有左旋内螺纹和右内螺纹，第二左张紧螺钉4-2-2与左旋内螺纹连接，第二右张紧螺钉4-2-3与右内螺纹连接，第二左张紧螺钉4-2-2设有凹槽和螺纹孔，第二钢丝绳4-1的第二钢丝绳左端4-1-1放入第二左张紧螺钉4-2-2的凹槽中，第二左钢丝压块4-2-4设有螺钉孔，第二左钢丝压块4-2-4放入第二左张紧螺钉4-2-2的凹槽中，第二左钢丝压块4-2-4压住第二钢丝绳左端4-1-1，第二左钢丝压紧螺钉4-2-6依次穿过第二左钢丝压块4-2-4的螺钉孔、第二钢丝绳左端4-1-1后与第二左张紧螺钉4-2-2的螺纹孔连接；第二右张紧螺钉4-2-3设有凹槽和螺纹孔，第二钢丝绳4-1的第二钢丝绳右端4-1-2放入第二右张紧螺钉4-2-3的凹槽中，第二右钢丝压块4-2-5设有螺钉孔，第二右钢丝压块4-2-5放入第二右张紧螺钉4-2-3的凹槽中，第二右钢丝压块4-2-5压住第二钢丝绳右端4-1-2，第二右钢丝压紧螺钉4-2-7依次穿过第二右钢丝压块4-2-5的螺钉孔、第二钢丝绳右端4-1-2后与第二右张紧螺钉4-2-3的螺纹孔连接。第二钢丝绳4-1的本体形成左环形部4-1-3、右环形部4-1-4，第二钢丝绳4-1通过第二张紧装置4-2形成封闭的环形。

第一钢丝组件3与第二钢丝组件4的结构相同，第一钢丝组件3包括第一钢丝绳3-1和第一张紧装置3-2，第一张紧装置3-2包括第一张紧套筒、第一左张紧螺钉、第一右张紧螺钉、第一左钢丝压块、第一右钢丝压块、第一左钢丝压紧螺钉、第一右钢丝压紧螺钉，第一张紧套筒的左右两端分别设有左旋内螺纹和右内螺纹，第一左张紧螺钉与左旋内螺纹连接，第一右张紧螺钉与右内螺纹连接，第一左张紧螺钉设有凹槽和螺纹孔，第一钢丝绳3-1的第一钢丝绳左端放入第一左张紧螺钉的凹槽中，第一左钢丝压块设有螺钉孔，第一左钢丝压块放入第一左张紧螺钉的凹槽中，第一左钢丝压块压住第一钢丝绳左端，第一左钢丝压紧螺钉依次穿过第一左钢丝压块的螺钉孔、第一钢丝绳左端后与第一左张紧螺钉的螺纹孔连接；第一右张紧螺钉设有凹槽和螺纹孔，第一钢丝绳3-1的第一钢丝绳右端放入第一右张紧螺钉的凹槽中，第一右钢丝压块设有螺钉孔，第一右钢丝压块放入第一右张紧螺钉的凹槽中，第一右钢丝压块压住第一钢丝绳右端，第一右钢丝压紧螺钉依次穿过第一右钢丝压块的螺钉孔、第一钢丝绳右端后与第一右张紧螺钉的螺纹孔连接。第一钢丝绳3-1的本体形成左环形部、右环形部。第一钢丝绳3-1通过第一张紧装置3-2形成封闭的环形。

第三钩丝螺钉8穿过第二钢丝绳4-1的右环形部4-1-4并与从动轴5侧面的一个螺纹孔5-2连接，第四钩丝螺钉9穿过第二钢丝绳4-1的左环形部4-1-3并与驱动轴2侧面的一个螺纹孔2-2连接；右环形部4-1-4钩在第三钩丝螺钉8上，左环形部4-1-3钩在第四钩丝螺钉9上，第二钢丝绳4-1可以被第二张紧装置4-2拉紧。第一钩丝螺钉6穿过第一钢丝绳3-1的右环形部并与从动轴5侧面的另一个螺纹孔连接，第二钩丝螺钉7穿过第一钢丝绳3-1的左环形部并与驱动轴2侧面的另一个螺纹孔2-2连接。第一钢丝绳3-1的右环形部钩在第一钩丝螺钉6上，第一钢丝绳3-1的左环形部钩在第二钩丝螺钉7上，第一钢丝绳3-1可以被第一张紧装置3-2拉紧。可以通过旋转第二张紧套筒4-2-1改变第二钢丝组件4的长度，通过旋转第一张紧套筒改变第一钢丝组件3的长度。钢丝组件安装前，先适当加长张紧装置的长度，然后将两组钢丝组件扣在驱动轴及从动轴的钩丝螺钉上，再交替旋转两组张紧装置的张紧套筒，以将钢丝拉紧。更换钢丝组件时，只需反方向旋转张紧套筒，松开张紧装置即可。

第一钢丝组件3和第二钢丝组件4上下排列，且相互独立，第一钢丝组件3位于第二钢丝组件4的下方。第一钢丝组件3和第二钢丝组件4可方便的拆卸，更换钢丝组件时，不需要切断线缆，便于维修、安装。

由于钢丝只能承受拉力，参考图3，因此当驱动轴2顺时针转动时，

第二钢丝组件4不受力，第一钢丝组件3通过拉动第一钩丝螺钉6带动从动轴5转动。当驱动轴2逆时针转动时，第一钢丝组件3不受力，第二钢丝组件4通过拉动第三钩丝螺钉8带动从动轴5转动。

从动轴5为中空结构，线缆10穿过从动轴5。

可以通过增加钢丝绳的直径或安装多组钢丝组件来提高传动系统的强度；可以通过改变驱动轴及从动轴的直径调整传动比；可以通过调整钢丝组件在驱动轴或从动轴上的缠绕圈数调整正反转行程。

本实用新型尤其适用于重载工况。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，采用其它形式的零件构型、驱动装置以及连接方式不经创造性的设计与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。