一种带推力支撑机构的G型臂的制作方法
本发明涉及一种带推力支撑机构的g型臂，属于电动机械臂设备领域。
背景技术：
1、g型臂主要用于通过对x射线设备的多位置支撑固定，在患者身体侧形成一恶搞c型或者是g型的支撑实现对患者身体的多向位置观察；目前的g型臂主要有单体结构g型的悬臂结构，其依赖基座上的驱动机构实现g型臂的整体翻转和位置的调整，其因为g型臂为一体结构，其开口较小，较多情况下只能通过平行于g型臂的轴线移动才能实现设备放置与分离；
2、为了解决此类问题，现有技术还提出了一种可以进行伸缩的g型臂结构，如cn109602431b中公开的，其由一组可以互相伸缩的弧形伸缩臂以及一套可以带动伸缩臂滑动的弧形的支撑臂构成，伸缩臂之间通过齿轮机构进行驱动，齿轮机构的驱动和锁定需要大扭力的减速电机进行驱动，大扭力的减速电机自重较大，而因为伸缩臂整体相对支撑臂是悬臂结构，较大自重的减速电机会对伸缩臂的强度带来较大要求，所以伸缩臂和支撑臂的整体自重也会较大，整个机构的重量也会极度的增加，会给g型臂的移动带来较大的困难。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的技术问题，提供一种带推力支撑机构的g型臂。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、1、一种带推力支撑机构的g型臂；其特征是，包括：
4、第一推动臂，第一推动臂为弧形，弧度为90-120°，第一推动臂中部通过连接座连接到机架上，在第一推动臂内设置有第一滑动空腔，在第一滑动空腔内设置有第一滑动支撑机构；
5、第二推动臂，第二推动臂为弧形，弧度为180°-200°，第二推动臂通过第一滑动支撑机构滑动连接到第一滑动空腔内，第二推动臂内设置有第二滑动空腔，第二滑动空腔内设置有第二滑动支撑机构；
6、第三推动臂，第三推动臂为弧形，弧度为180°-200°，第三推动臂通过第二滑动支撑机构滑动连接到第二滑动空腔内，第三推动臂内部设置有第三空腔；
7、以及，线缆牵引驱动机构，包括：
8、副卷线器，副卷线器包括副卷线盘，副卷线盘通过旋转弹簧连接到第三推动臂前端部；
9、中部双向牵引器，中部双向牵引器包括固定于第一推动臂中部内侧的中部副牵引座，在中部副牵引座固定连接有两组副牵引电机，在各副牵引电机的电机轴上均连接有一个中部牵引轮；
10、中部主牵引器，中部主牵引器包括固定于第一推动臂中部外侧的中部主牵引座，在中部主牵引座固定有两组同轴的主牵引电机，在主牵引电机的电机轴上连接有一个主牵引轮；
11、以及，换向器，换向器包括换向牵引座，换向牵引座固定于第二推动臂的尾端，换向牵引座内设置有换向轮；
12、其中，牵引线缆的一端缠绕并固定于副卷线盘上，从副卷线盘延伸出的牵引线缆穿入第三空腔后与两组中部牵引轮接触，在第三推动臂的尾端上设置有第一线缆夹持器，牵引线缆从中部牵引轮引出后固定到第一线缆夹持器上；从第一线缆夹持器上引出的牵引线缆经过换向轮换向后缠绕并固定至其中一个主牵引电机的主牵引轮上；在另一个主牵引电机的主牵引轮上还缠绕并固定有与副线缆，副线缆从第一滑动空腔穿入到第二滑动空腔，副线缆的端部通过第二线缆夹持器固定到第二推动臂的前端部,副线缆端部与牵引线缆端部固定连接；
13、其中，在第一推动臂的弧形外侧表面对应中部主牵引器的设置位置设置有贯穿第一滑动空腔的第一过线开口，在第一推动臂的弧形内侧表面对应中部双向牵引器的设置位置设置有贯穿第一滑动空腔的第二过线开口，在第二推动臂的弧形外侧表面设置有贯穿第二滑动空腔的第三过线开口，在第二推动臂的弧形内侧表面设置有贯穿第二滑动空腔的第四过线开口，在第三推动臂的弧形内侧表面设置有贯穿第三空腔的第五过线开口。
14、作为本发明的进一步改进，所述第二滑动支撑机构包括固定于第二滑动空腔弧形内侧壁面的弧形的两组第二内支撑架，两组第二内支撑架布置于第二滑动空腔的两端部，第二内支撑架上阵列布置有若干与第二推动臂的弧形轴线平行的第二支撑滚子；
15、本技术方案的效果是，通过滑轮结构降低了第三推动臂与第二推动臂之间的滑动摩擦力，降低了磨损，提升了滑动的顺滑度和精度，同时也可以使得位于第三推动臂两端的牵引线缆在穿过第五过线开口的同时与第二支撑滚子接触，降低与第三推动臂的第三空腔表面的摩擦。
16、作为本发明的进一步改进，在第二滑动空腔的前端部的弧形外侧内壁面上还设置有若干组支撑滑块，第三推动臂的弧形外侧表面与支撑滑块接触；本技术方案的效果是，在第三推动臂伸出并固定时，第三推动臂的末端主要由第二推动臂弧形内侧表面提供支撑力，滑块结构相比于滚轮刚性更好、框量更低，支撑精度更高。
17、作为本发明的进一步改进，在第二推动臂的前端部上固定有辅助锁定器，所述辅助锁定器包括固定于第二推动臂前端部的弧形外侧的锁定座，在锁定座内固定连接有锁定电机，在锁定电机的旋转轴上固定有一个锁定驱动盘，锁定驱动盘上对称布置有两组锁定推杆；所述辅助固定器还包括转动连接于锁定座上的两组锁定摆臂，锁定摆臂之间镜像对称布置；锁定摆臂的一端上同轴固定连接有一个推动簧片，推动簧片与锁定摆臂的端部固定连接；锁定摆臂的另一端上转动连接有一个锁定推块，在锁定推块上设置有一个接触面，接触面为弧形，在接触面上直线阵列布置有若干组定位滚子，定位滚子的两端与锁定推块之间转动连接；在所述第三推动臂的弧形外侧壁设置有定位条，定位条的表面直线阵列布置有若干与定位滚子对应的定位凹槽；
18、本技术方案的效果是，辅助锁定器辅助的为第三推动臂提供支撑力，此外定位凹槽与定位滚子的配合可以提升第三推动臂伸展时的长度精度，因为第三推动臂端部需要固定x光设备，而且其另一端不具有任何限位结构，定位滚子与定位凹槽的配合还可以防止钢缆被拉伸或者断裂时，第三推动臂相对第二推动臂脱出导致的事故。
19、作为本发明的进一步改进，在所述中部双向牵引器的中部副牵引座内部设置有第二张力调节机构，所述第二张力调节机构包括一个与两组中部牵引轮之间的牵引线缆接触的张力推动轮，张力推动轮转动连接于一个浮动座上，浮动座通过布置于中部副牵引座内部的滑杆机构相对中部副牵引座滑动连接，在浮动座的中部固定有一个浮动套，在中部副牵引座中部通过螺纹连接有一个调节块，调节块与浮动套的末端之间设置有推动弹簧；
20、本技术方案的效果是，张力调节机构不仅一定程度的可以调整牵引线缆的内部张力，而且可以通过对牵引线缆中部的弯折提升牵引线缆与中部牵引轮之间的接触面积，提升中部牵引轮对牵引线缆的扭矩传递效力。
21、作为本发明的进一步改进，在所述中部主牵引器的中部主牵引座内固定有一个张力电机，在张力电机的电机轴上固定连接有一个张力臂，在张力臂的端部转动连接有一个张力轮，在中部主牵引座内还布置有变向轮组，牵引线缆经过变向轮组的换向后经过张力轮并缠绕于主牵引轮上；
22、本技术方案的效果是，张力电机可以为牵引线缆提供稳定的张力输出，也可以通过拉动牵引线缆提供额外的牵引扭力，进一步保证机构的稳定性和安全性。
23、作为本发明的进一步改进，所述换向器的换向轮包括上部换向轮和下部换向轮；其中，上部换向轮的径向位置位于第二滑动空腔内的纵向方向中部位置，下部换向轮的径向位置位于第二滑动空腔的纵向方向底部对应第二滑动空腔的弧形外侧；
24、本技术方案的效果是，换向轮机构使用两组，不仅可以降低牵引线缆端部的曲率，降低线缆的剪切应力，同时也可以分摊负载，此外两组换向轮机构使得线缆的弯折处的两端处于合适位置，在第三推动臂完全收入到第二驱动臂时，第三驱动臂的端部不容易剪切到牵引线缆，使得牵引线缆可以完全的穿入到第三空腔以及第二推动臂与第三推动臂的间隙中。
25、作为本发明的进一步改进，在第二滑动空腔内对应第三过线开口的两端位置还分别设置有一组挡线轮，牵引线缆、副线缆均与挡线轮朝向第二滑动空腔的弧形内侧的一侧表面接触；
26、本技术方案的效果是，挡线轮可以使得位于第二推动臂两端的牵引线缆、副线缆不会从第二推动臂外侧的第三过线开口中漏出，同时可以防止牵引线缆、副线缆与第三过线开口的边缘发生摩擦，使其平滑过度，导致牵引线缆、副线缆被磨损的可能性。
27、作为本发明的进一步改进，所述第一滑动支撑机构包括分别设置在第一滑动空腔两端部的滑动支撑轮机构，滑动支撑轮机构包括一个第一内支撑架，第一内支撑架的中部设置有滑动槽，在第二推动臂的弧形外侧设置有镶嵌到滑动槽内的滑动凸起；滑动支撑轮机构还包括转动连接于第一内支撑架对应滑动槽两侧位置的第一支撑滚子，第一支撑滚子与第二推动臂的弧形外侧滚动接触；
28、本技术方案的效果是，因为第一推动臂、第二推动臂开口截面积相对较大，所设的滑动槽以及滑动支撑轮机构可以降低第一推动臂、第二推动臂之间发生轴向摆动的可能性；此外，第一支撑滚子还可以防止牵引线缆、副线缆相对第一过线开口的开口侧发生摩擦，影响牵引线缆和副线缆的寿命。
29、作为本发明的进一步改进，在中部副牵引座与第一推动臂的连接位置设置有两组镜像对称的辅助轮，辅助轮旋转轴之间的间距小于中部牵引轮之间的间距，牵引线缆绕过辅助轮相对的一侧后引到中部牵引轮上；辅助轮可以防止牵引线缆相对第二过线开口的开口侧发生摩擦，而且可以进一步提升牵引线缆相对中部牵引轮的接触面积，提升扭矩的传递效率。
30、本发明的有益效果是：
31、本发明通过线缆组结构配合轮系实现了g型臂的三段式伸缩结构，相比于齿轮驱动的悬臂结构，线缆驱动的悬臂结构不需要再伸缩臂上设置独立的减速电机，极大的降低了伸缩臂的强度要求，进而降低了整个g型臂的自重，极大的提升了设备移动的便利度，而且相比于齿轮驱动，本结构取消了尺条结构，极大的降低了加工成本和加工精度的要求；
32、本发明通过三组卷动电机实现线缆的驱动，在同步转动时，可以实现线缆的同步驱动，而在异步转动时，可以方便的实现线缆的双向拉紧，进而实现机构也就是第一推动臂、第二推动臂和第三推动臂的相互锁定。
技术特征：
1.一种带推力支撑机构的g型臂；其特征是，包括：
2.如权利要求1所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：所述第二滑动支撑机构包括固定于第二滑动空腔弧形内侧壁面的弧形的两组第二内支撑架，两组第二内支撑架布置于第二滑动空腔的两端部，第二内支撑架上阵列布置有若干与第二推动臂的弧形轴线平行的第二支撑滚子。
3.如权利要求2所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：在第二滑动空腔的前端部的弧形外侧内壁面上还设置有若干组支撑滑块，第三推动臂的弧形外侧表面与支撑滑块接触。
4.如权利要求2所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：在第二推动臂的前端部上固定有辅助锁定器，所述辅助锁定器包括固定于第二推动臂前端部的弧形外侧的锁定座，在锁定座内固定连接有锁定电机，在锁定电机的旋转轴上固定有一个锁定驱动盘，锁定驱动盘上对称布置有两组锁定推杆；所述辅助固定器还包括转动连接于锁定座上的两组锁定摆臂，锁定摆臂之间镜像对称布置；锁定摆臂的一端上同轴固定连接有一个推动簧片，推动簧片与锁定摆臂的端部固定连接；锁定摆臂的另一端上转动连接有一个锁定推块，在锁定推块上设置有一个接触面，接触面为弧形，在接触面上直线阵列布置有若干组定位滚子，定位滚子的两端与锁定推块之间转动连接；在所述第三推动臂的弧形外侧壁设置有定位条，定位条的表面直线阵列布置有若干与定位滚子对应的定位凹槽。
5.如权利要求1所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：在所述中部双向牵引器的中部副牵引座内部设置有第二张力调节机构，所述第二张力调节机构包括一个与两组中部牵引轮之间的牵引线缆接触的张力推动轮，张力推动轮转动连接于一个浮动座上，浮动座通过布置于中部副牵引座内部的滑杆机构相对中部副牵引座滑动连接，在浮动座的中部固定有一个浮动套，在中部副牵引座中部通过螺纹连接有一个调节块，调节块与浮动套的末端之间设置有推动弹簧。
6.如权利要求1所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：在所述中部主牵引器的中部主牵引座内固定有一个张力电机，在张力电机的电机轴上固定连接有一个张力臂，在张力臂的端部转动连接有一个张力轮，在中部主牵引座内还布置有变向轮组，牵引线缆经过变向轮组的换向后经过张力轮并缠绕于主牵引轮上。
7.如权利要求1所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：所述换向器的换向轮包括上部换向轮和下部换向轮；其中，上部换向轮的径向位置位于第二滑动空腔内的纵向方向中部位置，下部换向轮的径向位置位于第二滑动空腔的纵向方向底部对应第二滑动空腔的弧形外侧。
8.如权利要求1所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：在第二滑动空腔内对应第三过线开口的两端位置还分别设置有一组挡线轮，牵引线缆、副线缆均与挡线轮朝向第二滑动空腔的弧形内侧的一侧表面接触。
9.如权利要求1所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：所述第一滑动支撑机构包括分别设置在第一滑动空腔两端部的滑动支撑轮机构，滑动支撑轮机构包括一个第一内支撑架，第一内支撑架的中部设置有滑动槽，在第二推动臂的弧形外侧设置有镶嵌到滑动槽内的滑动凸起；滑动支撑轮机构还包括转动连接于第一内支撑架对应滑动槽两侧位置的第一支撑滚子，第一支撑滚子与第二推动臂的弧形外侧滚动接触。
10.如权利要求1所述的一种带推力支撑机构的g型臂，其特征是：在中部副牵引座与第一推动臂的连接位置设置有两组镜像对称的辅助轮，辅助轮旋转轴之间的间距小于中部牵引轮之间的间距，牵引线缆绕过辅助轮相对的一侧后引到中部牵引轮上。
技术总结
本发明涉及一种带推力支撑机构的G型臂，包含第一、第二和第三推动臂，形成多层滑动结构。第一推动臂固定于机架，内部设有滑动支撑机构。第二和第三推动臂分别通过滑动支撑机构在第一和第二滑动空腔内滑动。线缆牵引驱动机构包括副卷线器、中部双向牵引器、中部主牵引器和换向器，通过牵引线缆和副线缆实现动力传递和换向。推动臂上设有过线开口，便于线缆穿行。此结构使G型臂具有灵活性和稳定性，适用于复杂场景。
技术研发人员：仇鑫,李扬
受保护的技术使用者：海辉医学（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23