专利名称：外科手术机械臂通用夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械臂的夹具，具体讲是涉及一种外科手术机械臂的通用夹具，
属于机器人技术领域。
背景技术：
医疗外科手术机械臂(机器人)要求有比较高的绝对定位精度，保证这种绝对定 位精度的前提是机械臂的安装基础需要有较高的刚性和稳定性。也就是说，固定机械臂的 夹持装置或夹具需要有很高的夹持稳定性。另外，除了能在手术床边沿使用以外，希望在普 通办公室和实验室里都能够使用外科手术机械臂，其夹持和固定的夹具必须具有很强的适 应性。但是，现有的夹具一般是专用的，难以支撑固定手术机械臂，其稳定性不好，而且体积 和质量大，成本较高，通用性不好，限制了手术的质量，容易出现差错。因此，开发面向医疗 外科手术机械臂的夹持固定装置，不仅为手术机械臂的高精度定位奠定了基础，同时，也为 其它用途的机械臂的夹持装置的设计开发提供参考。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种外科手术机械臂通用夹具， 提高稳定性和夹持能力，适合于多种场合使用。 —种外科手术机械臂通用夹具，其特征在于包括夹具基座、手柄和凸轮张紧爪，所 述的夹具基座成"L"形，在夹具基座的上侧设有安装机械臂底部的支撑杆的支撑杆孔，在支 撑杆孔的侧边设有螺纹孔，手调旋钮安装在螺纹孔中，在夹具基座的下端部的两侧分别设 有张紧爪转轴孔；手柄与手柄座通过螺纹固联，手柄座与张紧爪推杆通过螺纹固联，承压环 位于张紧爪推杆上，并紧靠手柄座的端面，张紧爪推杆的另一端通过螺纹与夹具基座活动 连接；凸轮张紧爪侧面成"U"形，在"U"形的两个端部分别安装有张紧爪转轴，张紧爪转轴 的另一端分别安装在张紧爪转轴孔中。 前述的外科手术机械臂通用夹具，其特征在于在所述的夹具基座的下端部设有螺 纹孔，张紧爪推杆的端部通过螺纹与螺纹孔连接。 前述的外科手术机械臂通用夹具，其特征在于在所述的夹具基座的下端部设有张 紧爪推杆孔，在张紧爪推杆孔相对远离手柄座的端部设有推杆螺母孔，所述的推杆螺母孔 的形状与推杆螺母相适应，推杆螺母安装在推杆螺母孔中，张紧爪推杆从张紧爪推杆孔中 穿过，与推杆螺母通过螺纹连接。 前述的外科手术机械臂通用夹具，其特征在于在所述的夹具基座上与凸轮张紧爪 相对的一侧设有耐磨承压垫。 本发明的有益效果是本发明可以夹在办公室和实验室的普通地方，如桌子的边 沿，且夹持能力可达到20Kg。既可以作为手术机械臂的夹持器，也可以在其它任何需要支 撑和夹持的地方使用。该机械臂通用夹具结构简单、小巧轻便、占用空间少、拆卸快速、成本 低廉、制造方便、安全稳定性高、夹持能力大、操作和携带方便、使用寿命高(可以无限次使用)。另外，本发明不仅可以用于医疗外科手术机械臂的夹持和固定，还可以用于其它重量 不超过20Kg的轻型设备和器械的夹持固定。
图1是本发明的外科手术机械臂通用夹具的主视图；图2是图1的仰视图；图3是图1中的夹具基座的主视图；图4是图3的仰视图；图5是图3的左视图；图6是图1中的凸轮张紧爪的主视图；图7是图6的A-A向剖视图；图8是图6的左视图；图9是图1中的张紧爪转轴的主视图；图10是图9的俯视图；图11是图9的左视图。图中主要标记的含义如下1、承压环，2、手柄座，3、手柄，4、手调旋纽，5、凸轮张紧爪，6、1#张紧爪转轴，7、2#
张紧爪转轴，8、耐磨承压垫，9、夹具基座，10、张紧爪推杆，11、推杆螺母，12、支撑杆。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详述。 图l是本发明的外科手术机械臂通用夹具的主视图；图2是图1的仰视图；图3是 图1中的夹具基座的主视图；图4是图3的仰视图；图5是图3的左视图；图6是图1中的 凸轮张紧爪的主视图；图7是图6的A-A向剖视图；图8是图6的左视图；图9是图1中的 张紧爪转轴的主视图；图10是图9的俯视图；图11是图9的左视图。 如图所示，本发明的外科手术机械臂通用夹具包括夹具基座9、手调旋钮4、凸轮 张紧爪5、承压环1、手柄座2和手柄l，夹具基座9成"L"形，在夹具基座9的上侧设有安装 机械臂底部的支撑杆12的支撑杆孔，在支撑杆孔的侧边设有螺纹孔，手调旋钮安装在螺纹 孔中，支撑杆插入支撑杆孔中，用手调旋钮4锁紧，可以固定支撑杆12。
在夹具基座9的下端部的两侧分别设有1#张紧爪转轴孔和2#张紧爪转轴孔。
手柄3与手柄座2通过螺纹固联，手柄座2与张紧爪推杆10通过螺纹固联，承压 环1位于张紧爪推杆10上，并紧靠在手柄座2的端面，张紧爪推杆10整体为外螺纹结构， 其另一端通过螺纹与夹具基座9活动连接。 张紧爪推杆10与夹具基座9的连接方式可以有多种。比如在夹具基座9的下端 部设有螺纹孔，张紧爪推杆10的端部通过螺纹与螺纹孔连接。或者如图2至图5所示，在 夹具基座9的下端部设有张紧爪推杆孔，在张紧爪推杆孔相对远离手柄座2的端部设有推 杆螺母孔，推杆螺母孔的形状与推杆螺母11相适应，推杆螺母11安装在推杆螺母孔中，不 能转动，但可以与张紧爪推杆10有相对运动，张紧爪推杆10从张紧爪推杆孔中穿过，与推 杆螺母11通过螺纹连接。上述两种方式都可以适用，转动手柄，可以改变张紧爪推杆10进入夹具基座9的深度，从而改变承压环1和手柄座2相对于夹具基座9的距离，推动凸轮张 紧爪5转动，从而实现夹紧。 凸轮张紧爪5的侧面成"U"形，在"U"形的两个端部分别通过螺纹安装有1#张紧 爪转轴6和2#张紧爪转轴7， 1#张紧爪转轴6和2#张紧爪转轴7的另一端分别安装在1# 张紧爪转轴孔和2#张紧爪转轴孔中。张紧爪转轴孔可以设置成槽形，张紧爪转轴设置端 部，将张紧爪端部插入张紧爪转轴孔的槽中，可以防止在转动过程中张紧爪转轴滑出张紧 爪转轴孔。另外还可以将张紧爪转轴的端部设置成圆缺形，张紧爪转轴孔的槽的形状与之 相适应，只有在转到圆缺形相对时才能拿出张紧爪转轴，防止滑出的效果更好。
为了防止夹具基座9的长期使用而造成的磨损，并提高防滑效果，在夹具基座9上 与凸轮张紧爪5相对的一侧设有耐磨承压垫8。 本发明的工作原理是使用时，将本发明置于壁厚不超过40mm的桌子或其它设备 的边沿，使该边沿嵌入到凸轮张紧爪5与夹具基座9之间，转动手柄3，使推杆螺母11与承 压环1之间的距离发生变化，从而推动凸轮张紧爪5绕1#张紧爪转轴6和2#张紧爪转轴7 的中心转动，使凸轮张紧爪5与夹具基座9之间的间隙发生变化，从而实现夹具的固定。当 夹具固定后，与机械臂刚性连接的底部的支撑杆12插入到夹具基座9的孔内，然后拧紧手 调旋纽4，将支撑杆锁紧，从而将机械臂固定到需要的位置。 本发明可以夹在办公室和实验室的普通地方，如桌子的边沿，且夹持能力可达到 20Kg。既可以作为手术机械臂的夹持器，也可以在其它任何需要支撑和夹持的地方使用。 该外科手术机械臂通用夹具结构简单、小巧轻便、占用空间少、拆卸快速、成本低廉、制造方 便、安全稳定性高、夹持能力大、操作和携带方便、使用寿命高(可以无限次使用)。另外， 本发明不仅可以用于医疗外科手术机械臂的夹持和固定，还可以用于其它重量不超过20Kg 的轻型设备和器械的夹持固定。 上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得 的技术方案，均落在本发明保护范围内。
权利要求
一种外科手术机械臂通用夹具，其特征在于包括夹具基座、手柄和凸轮张紧爪，所述的夹具基座成“L”形，在夹具基座的上侧设有安装机械臂底部的支撑杆的支撑杆孔，在支撑杆孔的侧边设有螺纹孔，手调旋钮安装在螺纹孔中，在夹具基座的下端部的两侧分别设有张紧爪转轴孔；手柄与手柄座通过螺纹固联，手柄座与张紧爪推杆通过螺纹固联，承压环位于张紧爪推杆上，并紧靠手柄座的端面，张紧爪推杆的另一端通过螺纹与夹具基座活动连接；凸轮张紧爪侧面成“U”形，在“U”形的两个端部分别安装有张紧爪转轴，张紧爪转轴的另一端分别安装在张紧爪转轴孔中。
2. 根据权利要求1所述的外科手术机械臂通用夹具，其特征在于在所述的夹具基座的 下端部设有螺纹孔，张紧爪推杆的端部通过螺纹与螺纹孔连接。
3. 根据权利要求1所述的外科手术机械臂通用夹具，其特征在于在所述的夹具基座的 下端部设有张紧爪推杆孔，在张紧爪推杆孔相对远离手柄座的端部设有推杆螺母孔，所述 的推杆螺母孔的形状与推杆螺母相适应，推杆螺母安装在推杆螺母孔中，张紧爪推杆从张 紧爪推杆孔中穿过，与推杆螺母通过螺纹连接。
4. 根据权利要求1所述的外科手术机械臂通用夹具，其特征在于在所述的夹具基座上 与凸轮张紧爪相对的一侧设有耐磨承压垫。
全文摘要
本发明涉及一种外科手术机械臂通用夹具，其特征在于包括夹具基座、手柄和凸轮张紧爪，夹具基座成L形，在夹具基座的上侧设有支撑杆孔，在支撑杆孔的侧边设有手调旋钮的安装螺纹孔，在夹具基座的下端部的两侧分别设有张紧爪转轴孔；手柄与手柄座、手柄座与张紧爪推杆通过螺纹固联，承压环位于张紧爪推杆上，并紧靠手柄座的端面，张紧爪推杆的另一端通过螺纹与夹具基座活动连接；凸轮张紧爪侧面成U形，在U形的两个端部分别安装有张紧爪转轴，张紧爪转轴的另一端分别安装在张紧爪转轴孔中。本发明结构简单、小巧轻便、占用空间少、拆卸快速、成本低廉、制造方便、安全稳定性高、夹持能力大、操作和携带方便、使用寿命高、通用性好。
文档编号B25J1/00GK101698297SQ20091023393
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者唐粲, 张建伟, 程胜 申请人:昆山市工业技术研究院有限责任公司