压接装置的制作方法

本发明涉及微创手术机器人技术领域，具体而言，涉及一种用于制造微创手术机器人中的手术器械的压接装置。

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。参考专利名称为“一种微创手术机器人用双极能量工具”，专利号为“2015106657810”，授权公告号为“cn105286989b”的中国发明专利，该产品的结构中，钢丝iv的中间丝结与偏转丝轮2-11的v型槽配合，生产制造该产品时，钢丝iv上的中间丝结是将钢丝穿过丝结，然后将丝结和钢丝压接在一起从而实现固定连接。专利名称为“具有末端自转功能的微创手术器械”，专利号为“201510669801.1”，授权公告号为“cn105286999b”的中国发明专利中，钢丝绳上也连接有丝结。

钢丝绳上的丝结通常是金属材料，目前的加工方法是，先将金属圆管套在钢丝绳上，然后人工手动使用钳子夹住金属圆管进行挤压，从而将金属圆管固定在钢丝绳上，这种方法存在操作复杂，效率低，压接质量低、效果差，挤压力无法准确控制，对操作工的熟练度要求很高。

技术实现要素：

本发明就是为了解决现有微创手术机器人中的手术器械的制造工艺中，人工手动使用钳子将金属圆管压接在钢丝绳上，操作复杂，效率低，压接质量低、效果差，挤压力无法准确控制，对操作工的熟练度要求很高的技术问题，提供了一种操作简单，效率高，压接质量高、效果好，挤压力能够准确控制，对操作工的熟练度要求不高的压接装置。

本发明提供的压接装置包括基座、上固定板、下固定板、模具座、盖板、第一模具、第二模具、第一弹片、第二弹片、主动臂、第一从动臂、第二从动臂、第一力臂、第二力臂、第一顶推螺钉和第二顶推螺钉，下固定板与基座固定连接，模具座与下固定板固定连接，上固定板与模具座固定连接，模具座位于上固定板和下固定板之间；模具座的上部设有滑动槽和容纳槽，盖板与模具座固定连接，盖板设有容纳槽，第一模具和第二模具设于滑动槽中；第一弹片与模具座的右侧连接，第二弹片与模具座的左侧连接；第二模具的后端设有第二拨动槽，前端设有第二凹槽；第一模具的后端设有第一拨动槽，前端设有第一凹槽；第二弹片的自由端插入第二模具的第二拨动槽中，第一弹片的自由端插入第一模具的第一拨动槽中；第一模具的第一凹槽位于模具座的容纳槽中，第二模具的第二凹槽位于模具座的容纳槽中；

主动臂、第一从动臂、第二从动臂、第一力臂和第二力臂均位于上固定板和下固定板之间，主动臂的前端与上固定板、下固定板转动连接，第二从动臂与主动臂的前端铰接，第一从动臂与主动臂的前端铰接，第一力臂与第一从动臂铰接，第二力臂与第二从动臂铰接，第二力臂与上固定板、下固定板转动连接，第一力臂与上固定板、下固定板转动连接，第一力臂的端部设有螺纹孔，第二力臂的端部设有螺纹孔，第一顶推螺钉与第一力臂上的螺纹孔连接配合，第二顶推螺钉与第二力臂上的螺纹孔连接配合，第一顶推螺钉与第一模具的后端接触，第二顶推螺钉与第二模具的后端接触。

优选地，第二模具的第二凹槽为第二圆弧形凹槽，第一模具的第一凹槽为第一圆弧形凹槽。

优选地，压接装置还包括限位架、上限位螺钉和下限位螺钉，限位架与基座固定连接，上限位螺钉与限位架顶部的螺纹孔连接配合，下限位螺钉与限位架底部的螺纹孔连接配合。

本发明的有益效果是，操作方便，压接过程可靠、稳定，适合批量加工生产，压接效果好、质量高，效率高；具有结构稳定，抗磨损的优点。由于压接过程中，两个模具的行程、压力是固定的，可以准确控制挤压力，因此任何一个操作者都可以进行操作，对操作者的熟练度要求不高。

手术器械中的钢丝绳很细，相应的丝结也很小，本发明非常适用于加工该钢丝绳上的丝结。

本发明进一步的特征，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是压接装置的立体图；

图2是压接装置另一视角的立体图；

图3是压接装置的爆炸图；

图4是模具座的结构示意图；

图5是盖板的结构示意图；

图6是第二模具的结构示意图；

图7是第一弹片与第一模具配合，第二弹片与第二模具配合的示意图；

图8是图3中主动臂、第一从动臂、第二从动臂、第一力臂和第二力臂组成的机构的分解图；

图9是图1所示结构的剖视图；

图10是压接装置的第一模具与第二模具处于闭合状态的示意图；

图11是压接装置的第一模具与第二模具处于打开状态的示意图；

图12是金属圆管套在钢丝绳上的示意图；

图13是图12所示钢丝绳、金属圆管位于第二模具和第一模具之间的示意图；

图14是第一模具的第一圆弧形凹槽、第二模具的第二圆弧形凹槽挤压金属圆管的示意图；

图15是图1所示压接装置安装在工作台上的示意图；

图16是图15所示结构的分解图；

图17是图16中踏板和传功杆的分解图；

图18是图17中下铰链的一种具体实现形式示意图；

图19是图17中上铰链的一种具体实现形式示意图。

图中符号说明：

1.基座，1-1.螺钉孔，1-2.定位销孔，2.上固定板，2-1.螺钉孔，2-2.螺钉孔，2-3.定位销孔，2-4.定位销孔，3.下固定板，3-1.螺钉孔，3-2.定位销孔，3-3.螺钉孔，3-4.定位销孔，4.模具座，4-1.定位销孔，4-2.螺钉孔，4-3.螺钉孔，4-4.滑动槽，4-5.螺钉孔，4-6.容纳槽，5.盖板，5-1.螺钉孔，5-2容纳槽，6.第一模具，7.第一弹片，8.主动臂，8-1.圆孔，8-2.左圆孔，8-3.右圆孔，9.第一从动臂，10.第二从动臂，11.第一力臂，12.第二力臂，13.第二弹片，14.限位架，15.第一顶推螺钉，16.第二顶推螺钉，17.螺钉，18.螺钉，19.圆柱销，20.圆柱销，21.螺钉，22.螺钉，23.定位销，24.定位销，25.第二模具，25-1.第二拨动槽，25-2.第二圆弧形凹槽，26.螺钉，27.螺钉，28.螺钉，29.圆柱销，30.圆柱销，31.圆柱销，32.圆柱销，33.圆柱销，34.圆柱销，35.圆柱销，36.铜套，37.铜套，38.螺钉，39.上限位螺钉，40.下限位螺钉，41.钢丝绳，42.金属圆管，43.工作台，44.踏板，45.轴承座，46.转轴，47.传动杆，48.上铰链，48-1.上下关节轴承，48-2.圆柱销，48-3.防磨垫圈，48-4.卡簧，49.下铰链，49-1.下关节轴承，49-2.圆柱销，49-3.防磨垫圈，49-4.卡簧。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-8所示，压接装置包括基座1、上固定板2、下固定板3、模具座4、盖板5、第一模具6、第二模具25、第一弹片7、第二弹片13、主动臂8、第一从动臂9、第二从动臂10、第一力臂11、第二力臂12、第一顶推螺钉15、第二顶推螺钉16、限位架14。

基座1设有两个螺钉孔1-1和两个定位销孔1-2，下固定板3设有两个螺钉孔3-1、两个定位销孔3-2、两个螺钉孔3-3、两个定位销孔3-4，上固定板2设有螺钉孔2-1、螺钉孔2-2、定位销孔2-3、定位销孔2-4，模具座4的下部设有两个定位销孔4-1、两个螺钉孔4-2，模具座4的上部设有滑动槽4-4、容纳槽4-6，通过螺钉17和螺钉18将下固定板3固定连接在基座1上(螺钉17穿过螺钉孔1-1与螺钉孔3-1连接)，并通过圆柱销19、圆柱销20定位，圆柱销19穿过定位销孔1-2和定位销孔3-2。用螺钉21、螺钉22依次穿过上固定板2的螺钉孔2-1、螺钉孔2-2，模具座4的两个螺钉孔4-2，然后与下固定板3的两个螺钉孔3-3连接，从而将上固定板2、模具座4、下固定板3三者固定连接在一起(模具座4位于上固定板2和下固定板3之间)，并用定位销23、定位销24依次穿过定位销孔2-3、定位销孔2-4，两个定位销孔4-1，两个定位销孔3-4进行定位。

盖板5设有容纳槽5-2和四个螺钉孔5-1。螺钉26将盖板5与模具座4固定连接(螺钉26穿过螺钉孔5-1与模具座4上部的螺钉孔4-3连接)。第一模具6位于滑动槽4-4中，第二模具25位于滑动槽4-4中，第一模具能够在滑动槽4-4中滑动，第二模具25能够在滑动槽4-4中滑动。第一弹片7通过螺钉27与模具座4的右侧连接(螺钉27穿过第一弹片7的下端与螺钉孔4-5连接)，第二弹片13通过螺钉28与模具座4的左侧连接。第二模具25的后端设有第二拨动槽25-1，前端设有第二圆弧形凹槽25-2。第一模具6与第二模具25的结构相同，其后端设有第一拨动槽，前端设有第一圆弧形凹槽。第二弹片13的自由端插入第二模具25的第二拨动槽25-1中，第一弹片7的自由端插入第一模具6的第一拨动槽中。第一模具6的第一圆弧形凹槽位于模具座4的容纳槽4-6中，第二模具25的第二圆弧形凹槽25-2位于模具座4的容纳槽4-6中。

主动臂8设有圆孔8-1、左圆孔8-2、右圆孔8-3，主动臂8、第一从动臂9、第二从动臂10、第一力臂11和第二力臂12均位于上固定板2和下固定板3之间，圆柱销29固定连接于上固定板2和下固定板3之间，圆柱销29穿过圆孔8-1从而实现主动臂8的前端与上固定板2、下固定板3的转动连接，主动臂8能够以圆柱销29为轴线转动。第二从动臂10的一端设有圆孔10-1，另一端设有圆孔10-2。第一从动臂9的一端设有圆孔9-1，另一端设有圆孔9-2。圆柱销31与左圆孔8-2固定连接，圆柱销31穿过第二从动臂10的圆孔10-1从而实现第二从动臂10与主动臂8的前端铰接在一起。圆柱销30与右圆孔8-3固定连接，圆柱销30穿过第一从动臂9的圆孔9-1从而实现第一从动臂9与主动臂8的前端铰接在一起。第一力臂11的一端设有圆孔11-1，另一端设有螺纹孔11-2，第一力臂11的中部设有圆孔11-3。第二力臂12的一端设有圆孔12-1，另一端设有螺纹孔12-2，第二力臂12的中部设有圆孔12-3。圆柱销32与第一力臂11的圆孔11-1固定连接，圆柱销32穿过第一从动臂9的圆孔9-2，从而实现第一力臂11与第一从动臂9铰接在一起。圆柱销33与第二力臂12圆孔12-1固定连接，圆柱销33穿过第二从动臂10的圆孔10-2，从而实现第二力臂12与第二从动臂10铰接在一起。圆柱销34固定连接于上固定板2和下固定板3之间，铜套36与第二力臂12中部的圆孔12-3固定连接，圆柱销34穿过铜套36，从而实现第二力臂12与上固定板2、下固定板3转动连接。圆柱销35固定连接于上固定板2和下固定板3之间，铜套37与第一力臂11中部的圆孔11-3固定连接，圆柱销35穿过铜套37，从而实现第一力臂11与上固定板2、下固定板3转动连接。第一顶推螺钉15与第一力臂11的螺纹孔11-2连接配合，第二顶推螺钉16与第二力臂12的螺纹孔12-2连接配合。第一顶推螺钉15与第一模具6的后端接触，第二顶推螺钉16与第二模具25的后端接触。

通过两个螺钉38将限位架14固定安装在基座1上，上限位螺钉39与限位架14顶部的螺纹孔连接配合，下限位螺钉40与限位架14底部的螺纹孔连接配合。主动臂8向上移动，主动臂8的中部会抵靠在上限位螺钉39上；主动臂8向下移动，主动臂8的中部会抵靠在下限位螺钉40上，上限位螺钉39、下限位螺钉40限制了主动臂8沿垂直方向移动的距离。

下面描述本发明压接装置的工作过程：

如图12所示，准备一根钢丝绳41和一个金属圆管42，金属圆管42套在钢丝绳41上。

如图9所示，在初始状态下，第一模具6与第二模具25处于打开状态，第一模具6的前端和第二模具25的前端之间存在一定间距。第一弹片7和第二弹片13处于初始状态。将准备好的钢丝绳41和金属圆管42放置在第一模具6的第一圆弧形凹槽和第二模具25的第二圆弧形凹槽之间，如图13所示，金属圆管42位于第一圆弧形凹槽和第二圆弧形凹槽之间。

在图9所示的状态下，向主动臂8施加一个向下的力，主动臂8以圆柱销29为支点向下转动，通过第二从动臂10转化为一个向左的力，通过第一从动臂9转化为一个向右的力，第二从动臂10带动第二力臂12按顺时针方向转动，第一从动臂9带动第一力臂11按逆时针方向转动，进而使第二顶推螺钉16向右推动第二模具25(此时第二弹片13储能)，使第一顶推螺钉15向左推动第一模具6(此时第一弹片7储能)，这样就使第一模具6的前端和第二模具25的前端之间的距离越来越小，甚至使第一模具6的前端和第二模具25的前端贴合在一起(第二圆弧形凹槽25-2和第一圆弧形凹槽贴合在一起)，如图10所示的闭合状态。如图14所示，第一模具6的前端和第二模具25的前端之间的距离越来越小，第一圆弧形凹槽和第二圆弧形凹槽挤压金属圆管42并使金属圆管42变形，从而使金属圆管42固定在钢丝绳41上，完成压接动作，就形成了丝结。

然后，主动臂8继续受向下的力，通过第二从动臂10转化为一个向右的力，通过第一从动臂9转化为一个向左的力，第二从动臂10带动第二力臂12按逆时针方向转动，第一从动臂9带动第一力臂11按顺时针方向转动，进而使第二顶推螺钉16向左移动(第二顶推螺钉16向第二模具25施加的推力消失)，使第一顶推螺钉15向右移动(第一顶推螺钉15向第一模具6施加的推力消失)，第二弹片13反弹回到初始状态从而带动第二模具25向左移动，第一弹片7反弹回到初始状态从而带动第一模具6向右移动，这样第一模具6的前端和第二模具25的前端相互分离至打开状态，如图11所示。将压接好的钢丝绳41取出。

本领域技术人员可以理解，压接过程中，第一模具6和第二模具25的行程是固定的。

本领域技术人员可以理解，旋拧第二顶推螺钉16可以调整第二模具25的行程，旋拧第一顶推螺钉15可以调整第一模具6的行程。

需要说明的是，第二模具25前端的凹槽不限于设置为圆弧形凹槽，还可以设置为方形槽等其他形状，只要能适应待加工工件即可。

如图15-19所示，为了更加方便地适应批量压接作业，将上述压接装置安装在工作台43上，转轴46通过两个轴承座45与工作台43的底部转动连接，踏板44与转轴46固定连接，传动杆47的上部穿过工作台43，传动杆47的上端通过上铰链48与主动臂8铰接，传动杆47的下端通过下铰链49与踏板44铰接。上铰链48包括上下关节轴承48-1、圆柱销48-2、防磨垫圈48-3、卡簧48-4，圆柱销48-2与主动臂8的后端固定连接，圆柱销48-2穿过关节轴承48-1，卡簧48-4与圆柱销48-2的一端连接，防磨垫圈48-3套在圆柱销48-2上，防磨垫圈48-3位于关节轴承48-1和圆柱销48-2的另一端之间。下铰链49包括下关节轴承49-1、圆柱销49-2、防磨垫圈49-3、卡簧49-4，圆柱销49-2与踏板44固定连接，关节轴承49-1套在圆柱销49-2，卡簧49-4与圆柱销49-2的一端连接，防磨垫圈49-3与圆柱销49-2的另一端连接。操作者进行压接作业时，用脚踩踏板44就能使主动臂8上下移动。

以上示意性的对本发明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发明的实施方式之一，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，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，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，均应属于本发明的保护范围。