一种防护与对接同步装置的制作方法

1.本技术涉及医疗辅助设备技术领域，具体涉及一种防护与对接同步装置。


背景技术：

2.临床手术会产生大量的废液，该废液中含有大量的血液、药液、及人体组织，这些废液若不及时排出，将直接影响手术的正常实施，如果直接流至地面，会对手术环境造成污染，给患者的救治带来严重的威胁。
3.对于手术过程中产生的废液，可通过收集容器和工作站来对医疗废弃物进行收集、处理、排放。废弃物材料被收集于连接着真空源的收集容器中，并通过管道连接部件对手术部位产生抽吸力，将医疗废液排入收集容器内，为便于移动，收集容器一般安装于带有轮子的便携式台车上。当收集容器的贮存量达到预定体积时，将收集容器移动至工作站，并与工作站的管道接头进行对接，建立相应的流体通道，用于排空容器内部的废弃物，并对收集容器进行清洁、消毒。因此，工作站至少有两个与收集容器对接的接头，其中一个接头在对接后用于连通、排放收集容器内的废液，另外一个接头在对接后用于向收集容器输送清洗液或消毒液
4.当收集容器需要与工作站对接以排出废液时，工作站的管道接头需要向收集容器的接头开放，并处于可对接状态；当收集容器排空废液、清洗消毒完成并与工作站脱离后，工作站的管道接头应恢复封闭状态，以使得不同液路传输功能的管道接头与外部环境之间保持清洁、卫生、安全的状态：其用于清洗消毒的接头不受外部污染、影响，用于废液排出的接头不影响外部环境。当收集容器需要与工作站对接以排出废液时，工作站的管道接头需要与收集容器的接头准确对接，而该两个设备如果仅靠管道接头的刚性对接，在人工操作对位的低精度情形下，会造成管道接头的碰撞、难以对接，不但影响工作效率，同时会造成管道接头的损伤破坏，增大设备维护及使用成本；同样，当收集容器排空废液、清洗消毒完成需要与工作站脱离时，由于二者在对接传输液体过程中，其对接部位在工作压力作用下可能会产生部件的膨胀、收紧、局部移位等情形，使得该两个设备管道接头受卡难以脱离。
5.因此，需对工作站的管道接头部位设置相应的功能性装置，以保证管道接头部位在工作状态时能够与收集容器实现对接，并在非工作状态时具备与外部环境的隔离、防护能力。同时需对收集容器和工作站的管道接头等对接部位采用柔性对接装置，以解决对接时因对位不准确、脱离时因卡阻等原因造成的离合接驳困难、部件损伤的问题。同时需要考虑的是，对管道接头的防护装置和对接装置属于两个不同的装置，具有不同的动作和相应功能，相较于防护装置打开后再进行对接动作，如果管道接头的对接装置在实现主动对接或脱离时，能够同时打开或关闭防护装置，则会进一步提升设备部件的功能集成性，提高设备的对接速度和工作效率。
6.综上，为了实现上述对接部件的防护、柔性对接、防护及对接的同步实现等功能，需开发出一种功能集成装置，以进一步提高医疗设备性能，更好的满足使用需求。


技术实现要素：

7.为了解决医疗设备对接部件的防护、对接时位置纠偏、以及防护与对接同步实现的问题，本技术提供一种防护与对接同步装置，通过在设备的对接部位设置防护挡板装置以及柔性对接机构，不但实现了设备的对接部件在工作时处于对接功能状态、在非工作时处于与外部环境的隔离防护状态、在设备对接时具有位置补偿纠偏能力，同时实现了防护装置与对接部件同步动作，提高了设备部件的功能集成性和工作效率。
8.本技术实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防护与对接同步装置，用于设备的对接部件同步实现防护及对接功能，包括挡板、第一运动部、第二运动部、第三运动部、约束部。
9.所述第一运动部实现第一方式运动并设有第一运动传动部，所述第一运动传动部与设备的对接部件相连接。
10.所述第二运动部设有第二运动从动部、第二运动传动部，所述第二运动从动部与第一运动传动部传动连接并实现第二方式运动。
11.所述第三运动部与挡板连接并设有第三运动从动部，所述第三运动从动部与第二运动传动部传动连接以实现第三方式运动。
12.所述约束部与对接部件、设备分别相连接，约束对接部件在相应方向上产生自由度以实现对接部件在对接时的位置纠偏。
13.在一种具体的实施方案中，所述约束部至少包括第一约束部、第二约束部，所述第一约束部包括与设备连接的第一导向件，以及受第一导向件约束的第一受导件，所述第一受导件至少具有沿着与设备对接方向成第一角度的第一方向上的自由度；所述第二约束部包括与第一受导件连接的第二导向件，以及受第二导向件约束的第二受导件，所述第二受导件与第一运动部相连接，且至少具有沿着与设备对接方向成第二角度的第二方向上的自由度。
14.在一种具体的实施方案中，所述第二方式运动为转动，第二运动部还包括设有转轴的转动件，第二运动从动部与转动件相连接。
15.在一种具体的实施方案中，所述第一方式运动为平动，所述第二运动从动部与第一运动传动部的传动连接方式为滑动连接，在实现第二方式运动过程中第二运动从动部绕转轴轴线转动且相对于第一运动传动部滑动。
16.在一种具体的实施方案中，所述第三方式运动为平动，第二运动传动部与转动件相连接；所述第三运动从动部为齿条结构，第二运动传动部为齿轮结构。
17.在一种具体的实施方案中，所述第一导向件是沿着第一方向设置的转动件的转轴，所述第一受导件设有与转轴相适配的滑动件；所述第二导向件是在第一受导件上沿着第二方向设置的导向套，所述第二受导件设有与导向套相适配的导向杆。
18.在一种具体的实施方案中，所述第一受导件与第一导向件之间沿着第一方向还设有第一弹性元件，以使得第一受导件与第一导向件在第一方向上弹性连接；所述第二受导件与第二导向件之间沿着第二方向还设有第二弹性元件，以使得第二受导件与第二导向件在第二方向上弹性连接。
19.在一种具体的实施方案中，所述第一运动传动部设有与第二运动从动部滑动接触的围设空间以使得第二运动从动部的滑动接触部位在围设空间内相对滑动；所述第二运动
从动部与围设空间的滑动接触部位相适配以使得第二运动从动部在实现第二方式运动过程中相对于第一运动传动部转动或所述第二运动从动部与转动件转动连接以使得第二运动从动部在实现第二方式运动过程中相对于转动件转动。
20.在一种具体的实施方案中，所述第三运动部还包括导轨以及与导轨适配连接的滑块，所述第三运动从动部与滑块、挡板相连接。
21.在一种具体的实施方案中，所述第一运动部的两侧分别设有相应的第二运动部、第三运动部的传动连接部件以及挡板，以实现两挡板的对开方式；所述第一运动部还包括与第一运动传动部相连接的驱动装置，所述驱动装置包括气缸、电机。
22.本技术实施例的优点是：
23.1、防护与对接同步装置实现了对接设备在主动对接或脱离时，能够同时打开或关闭对接部件的防护装置，从而提升了设备部件的功能集成性，提高设备的对接速度和工作效率。
24.2、防护与对接同步装置设置的防护挡板通过传动连接机构，实现了设备的对接部件在工作时处于对接功能状态，在非工作时处于与外部环境的隔离防护状态，确保对接部件与外部环境之间互不影响。
25.3、防护与对接同步装置的防护挡板的相应传动连接机构通过双挡板平动、对开的方式来进行开启或关闭，使得结构紧凑合理，节约设备运动部件的功能占用空间，降低在实现设定动作过程中干涉其它外部部件的风险。
26.4、防护与对接同步装置通过对设备的对接部件设置多个方向的位置校正自由度，使得设备的对接部件具有对工况的位置补偿能力，提高设备对接的快捷性、可靠性，降低部件损耗及使用成本。
27.5、防护与对接同步装置在对接部件的位置校正方向上设置弹性元件，使得校正位置的约束导向件和受导件之间弹性连接，从而可以在对接过程中设备的对接部件之间自适应并校正对接位置。
28.6、防护与对接同步装置通过设置两个垂直于对接方向的位置校正自由度，实现了在与对接方向相垂直的方向上对设备对接部件的位置补偿、校正能力。
29.7、防护与对接同步装置通过设置与对接方向同向的驱动装置实现挡板的开启、关闭以及对接部件的主动对接，可以根据现场实际工作状况对设备的对接部件设置相应的对接控制指令，从而提高设备对接的自动化水平。
附图说明
30.图1为本技术的一种防护与对接同步装置挡板关闭状态侧后方示意图；
31.图2为本技术的一种防护与对接同步装置挡板打开状态侧后方示意图；
32.图3为本技术的一种防护与对接同步装置挡板关闭状态侧前方示意图；
33.图4为本技术的一种防护与对接同步装置挡板打开状态侧前方示意图；
34.图5为本技术设在工作站上的一种防护与对接同步装置的挡板关闭状态内部结构示意图；
35.图6为本技术设在工作站上的一种防护与对接同步装置的挡板打开状态内部结构示意图；
36.图7为本技术设在工作站上的一种防护与对接同步装置的挡板打开状态示意图；
37.图8为本技术设在工作站上的一种防护与对接同步装置与收集装置对接前示意图；
38.图9为本技术设在工作站上的一种防护与对接同步装置与收集装置对接的侧后方示意图；
39.图10为本技术设在工作站上的一种防护与对接同步装置与收集装置对接的前视示意图。
40.主要附图标记说明：
41.1-转轴；2-挡板；3-导轨；4-第一运动传动部；5-第二运动从动部；6-转动件；7-滑块；8-齿条结构；9-齿轮结构；10-气缸；11-工作站；12-滑动件；13-导向套；14-导向杆；15-第一弹性元件；16-第一受导件；17-对接部件；18-收集容器。
具体实施方式
42.本技术实施例通过提供一种防护与对接同步装置，解决医疗设备对接部件的防护、对接时位置纠偏、以及防护与对接同步实现的问题，总体思路如下：
43.请参阅图1-图7，一种防护与对接同步装置，用于设备的对接部件同步实现防护及对接功能，包括挡板2、第一运动部、第二运动部、第三运动部、约束部。第一运动部实现第一方式运动并设有第一运动传动部4，第一运动传动部4与设备的对接部件17相连接；第二运动部设有第二运动从动部5、第二运动传动部，第二运动从动部5与第一运动传动部4传动连接并实现第二方式运动；第三运动部与挡板2连接并设有第三运动从动部，第三运动从动部与第二运动传动部传动连接以实现第三方式运动；约束部与对接部件17、设备分别相连接，约束对接部件17在相应方向上产生自由度以实现对接部件17在对接时的位置纠偏。该防护与对接同步装置通过集成化设置，使得医疗设备对接部件17防护与对接同步实现，同时设置具有相应自由度的约束部以进一步实现对接时的位置纠偏，提高了设备的功能化水平以及对接效率。
44.为了实现上述运动的转换，可以采取多种方式，作为中间传递的第二方式运动也可以有多种方式，具体地，本例中第二方式运动采用转动方式，请参阅图1-图4，其中图3、图4是为了便于显示内部结构而只示意一侧的挡板2，第二运动部还包括设有转轴1的转动件6，转动件6的转轴1可以在安装于设备机架上的支撑座内。第二运动从动部5与转动件6连接并能够绕转轴1的轴线转动，这样就使得第二运动从动部5在第一运动传动部4的传动连接作用下带动转动件6产生转动。第二运动从动部5转动方式的实现可以有多种方式，例如可将其与第一运动部采用行星轮系传动或丝杠传动，这就使得第一运动部结构及第一方式运动可以有多种，从设备的制造成本及维护方面考虑，本例中，第一方式运动采用平动方式，第一运动部可以设置与第一运动传动部4相连接的驱动装置，例如气缸10、直线电机等，第二运动从动部5与第一运动传动部4的传动连接方式为滑动连接，在实现第二方式运动过程中第二运动从动部5绕转轴1轴线转动且相对于第一运动传动部4滑动。
45.第二运动从动部5与第一运动传动部4的滑动连接方式也可以采取多种形式，例如曲柄滑块机构。优选地，本例中通过以下方式实现将第一运动部的平动转为第二运动部的转动：第一运动传动部4设有与第二运动从动部5滑动接触的围设空间，以使得第二运动从
动部5的滑动接触部位在围设空间内沿着与第一方式运动方向相交叉的方向相对滑动，该方向即为围设空间所构成的对第二运动从动部5的滑动接触部位的限定滑动方向。具体地，围设空间可以为长槽结构或腰型孔结构，第二运动从动部5与围设空间的滑动接触部位相适配以使得第二运动从动部5在实现第二方式运动过程中相对于第一运动传动部4转动，因此，第二运动从动部5的滑动接触部位可采用圆杆状结构以实现其在围设空间内平移的同时相对第一运动传动部4转动，也可以采用铰接的滑动块结构以实现其在围设空间内平移的同时带动与之铰接的第二运动从动部5相对于第一运动传动部4转动，从而保证第二运动从动部5能够绕转轴1轴线转动；同时需要指出，也可以采取第二运动从动部5与转动件6转动连接的方式，以使得第二运动从动部5在实现第二方式运动过程中相对于转动件6转动，从而实现第二运动从动部5相对于第一运动传动部4在围设空间内平移滑动的同时，带动转动件6绕转轴1轴线转动。
46.进一步地，作为驱动挡板2开闭的第三运动部也可采用多种运动方式，例如可对挡板2采用转动方式的启闭，但从设备使用空间角度考虑，本例中第三方式运动为平动，以实现将挡板2以平移方式开启或关闭。第二运动传动部与转动件6相连接并能够绕转轴1轴线转动，同样，将转动转换为平动的结构方式同样有多种，本例具体采用齿轮传动方式，其中第三运动从动部为齿条结构8，第二运动传动部为齿轮结构9，第三运动部还设有导轨3以及与导轨3适配连接的滑块7，导轨3可以固定连接在设备机架上，第三运动从动部亦即本例的齿条结构8与滑块7、挡板2相连接，第二运动传动部亦即本例的齿轮结构9与转动件6相连接并与转轴1同轴。这样，齿轮结构9的转动会驱动齿条结构8平移，并在导轨3与滑块7的作用下，带动挡板2实现平移，具体请参阅图1-图4，其中图1、图3为挡板2关闭状态时的示意图，图2、图4为挡板2打开状态时的示意图。
47.请继续参阅图1-图4，本例中，约束部至少包括第一约束部、第二约束部，第一约束部包括与设备连接的第一导向件，以及受第一导向件约束的第一受导件16，第一受导件16至少具有沿着与设备对接方向成第一角度的第一方向上的自由度；第二约束部包括与第一受导件16连接的第二导向件，以及受第二导向件约束的第二受导件，第二受导件与第一运动部相连接，且至少具有沿着与设备对接方向成第二角度的第二方向上的自由度。通过对设备的对接部件17设置多个方向的位置校正自由度，使得设备的对接部件17具有对使用工况的位置纠偏和补偿能力。进一步地，第一受导件16与第一导向件之间沿着第一方向还设有第一弹性元件15，以使得第一受导件16与第一导向件在第一方向上弹性连接；第二受导件与第二导向件之间沿着第二方向还设有第二弹性元件，以使得第二受导件与第二导向件在第二方向上弹性连接。通过在位置校正方向上设置弹性元件，使得校正位置的受导件和约束导向件之间弹性连接，从而可以在对接过程中设备的对接部件17之间自适应并校正对接位置。
48.进一步地，第一导向件是沿着第一方向设置的转动件6的转轴1，从而充分利用设备部件结构特征并优化空间布局，使得部件结构更紧凑。第一受导件16与第一导向件在第一方向上的弹性连接方式以及第二受导件与第二导向件在第二方向上的弹性连接方式有多种，本例中采用如下设计方式：第一受导件16设有与转轴1相适配的滑动件12，滑动件12可选用成品例如与转轴1配合的具有法兰的直线轴承，第一弹性元件15可选用成品元件例如螺旋弹簧，螺旋弹簧可套设在转轴1上，其两端可分别作用于直线轴承的法兰端以及转轴
1与设备的连接端，使得第一受导件16与第一导向件在第一方向上弹性连接。第二导向件是在第一受导件16上沿着第二方向设置的导向套13，该导向套13与第一受导件16连接，第一受导件16可以是板状结构以便于承载相关部件，导向套13同样可采用具有法兰的直线轴承以降低设备成本，与设备对接部件17相连接的第二受导件设有与导向套13相适配的导向杆14，导向杆14可以是与选型的直线轴承相适配的轴状结构，第二弹性元件同样可选用成品件例如螺旋弹簧并套设在导向杆14上，其两端可分别作用于直线轴承的法兰端以及导向杆14与第二受导件的连接端，使得第二受导件与第二导向件在第二方向上弹性连接。
49.从操作习惯及加工装配方面考虑，本例中第一方向与设备对接方向垂直，第二方向与设备对接方向以及第一方向垂直，从而使得本装置具有两个方向互相垂直的自由度，以确保本装置对接功能的实现。
50.需要指出的是，在一些实施例中，浮动对接装置还可以进一步设置第三约束部，包括与第二受导件连接的第三导向件，以及受第三导向件约束的第三受导件，第三受导件与设备的对接部件17相连接，且至少具有沿着与设备对接方向成第三角度的第三方向上的自由度，第三受导件与第三导向件之间沿着第三方向设置第三弹性元件，以使得第三受导件与第三导向件在第三方向上弹性连接。第三方向可以与设备对接方向平行，从而使得第三约束部进一步增加本装置的对接柔性和灵活性。
51.为进一步优化设备部件的运动空间，本实施例采用双挡板2的对开方式，以节省空间，根据具体的传动连接特点，在第一运动部的两侧分别设置相应的第二运动部、第三运动部传动连接部件以及挡板2，以实现双挡板2的对开方式。本例中，第一运动部与第二受导件相连接，第一运动传动部4与设备的对接部件17相连接，第一运动部设有与第一运动传动部4相连接的驱动装置例如气缸10、电机等，在动力驱动下带动设备的对接部件17直线运动，在实现本装置与其它设备的主动对接或脱离的同时带动传动机构打开或关闭防护挡板2，对接或脱离时在第一受导件16、第二受导件浮动作用下进行位置纠偏，也可以根据现场实际工作状况对设备的对接部件17设置相应的主动对接控制指令，从而进一步提高设备对接的自动化水平。
52.具体在使用时，如图5、图6分别为安装有防护与对接同步装置的工作站11在挡板2关闭和打开状态时的内部结构示意图，图7为工作站11挡板2打开状态时的外部示意图。请继续参阅图8-图10，当安装有防护与对接同步装置的工作站11与收集容器18在对接时，驱动装置接收到开启挡板2的指令并推动第一运动传动部4向前平移，第一运动传动部4的围设空间带动与其滑动连接的第二运动从动部5沿围设空间限定的方向移动，同时在转轴1的作用下，第二运动从动部5带动转动件6绕转轴1轴线转动，转动件6带动与其连接的齿轮结构9绕转轴1轴线转动，在齿轮结构9的作用下，与其啮合的齿条结构8带动滑块7及挡板2向两侧平移以完成对挡板2的开启，实现设备对接部件17在工作时的对接功能状态；在第一运动传动部4向前平移的同时，带动与其相连接的工作站11的对接部件17向前伸出，在第一受导件16、第一导向件、第一弹性元件15以及第二受导件、第二导向件、第二弹性元件作用下，工作站11的对接部件17与收集容器18的相应对接部位自适应匹配，在第一方向、第二方向进行位置偏差补偿校正，确保对接快捷、顺利。当工作站11与收集容器18完成工作任务需要脱离时，驱动装置接收到关闭挡板2指令并带动第一运动传动部4向后平移，第一运动传动部4的围设空间带动与其滑动连接的第二运动从动部5沿围设空间限定的方向移动，同时在
转轴1的作用下，第二运动从动部5带动转动件6绕转轴1轴线转动，转动件6带动与其连接的齿轮结构9绕转轴1轴线转动，在齿轮结构9的作用下，与其啮合的齿条结构8带动滑块7及挡板2向中间平移以完成对挡板2的关闭，实现非工作时设备对接部件17与外部环境的隔离防护状态；在第一运动传动部4向后平移的同时，带动与其相连接的工作站11的对接部件17向后缩回，在第一受导件16、第一导向件、第一弹性元件15以及第二受导件、第二导向件、第二弹性元件作用下，工作站11的对接部件17与收集容器18的相应对接部位在第一方向、第二方向上进行自适应调整，以克服对接部位因膨胀、收紧、局部移位等产生的卡阻力，从而快速、顺利脱离。
53.需要指出的是，第一约束部、第二约束部作为设备的适配性部件，其结构及形状可根据实际需要来灵活设计，因此与其相关部件例如第一受导件16、第一导向件、第一弹性元件15、第二受导件、第二导向件、第二弹性元件等的结构、形状、连接关系可根据具体的设备特点及对接性质来做适应性设计。同理，第一运动部、第二运动部、第三运动部、挡板2等具体结构及形状也可根据实际需要来灵活设计。
54.综上，本技术一种防护与对接同步装置，通过在设备的对接部位设置防护挡板装置以及柔性对接机构，不但实现了设备的对接部件在工作时处于对接功能状态、在非工作时处于与外部环境的隔离防护状态、在设备对接时具有位置补偿纠偏能力，同时实现了防护与对接同步动作，解决了医疗设备对接部件的防护、对接时位置纠偏、以及防护与对接同步实现的问题，提高了设备部件的功能集成性和工作效率。
55.最后应说明的是：显然，上述实施例仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。