扶振新

摘 要：文章闡述了胃腸攝影（點(diǎn)片）裝置夾片機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合應(yīng)用對(duì)其關(guān)鍵部件匣盤(pán)夾片機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及機(jī)械運(yùn)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析。解決了床上球管X射線遙控診斷床人工輕便快速、穩(wěn)定裝片的技術(shù)難題，對(duì)此類(lèi)不同規(guī)格方形實(shí)體的裝夾在其他工業(yè)中的應(yīng)用具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)方案；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；復(fù)合夾片機(jī)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析；啟示推廣

中圖分類(lèi)號(hào)：TG751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）20-0005-02

1 胃腸攝影裝置夾片機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案

胃腸攝影（點(diǎn)片）裝置是床上球管X射線遙控診斷床的重要部件，其采用機(jī)械夾片、微機(jī)控制自動(dòng)識(shí)別暗盒膠片的位置、規(guī)格、送片、分片、曝光、返回等功能。特別是該裝置上的匣盤(pán)夾片機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)尤其關(guān)鍵，須醫(yī)生操作輕便，能夾持不同規(guī)格的暗盒并自動(dòng)定心，具有暗盒規(guī)格自動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)和分片功能。

2 胃腸攝影裝置夾片機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為滿足胃腸攝影裝置的功能要求，該裝置采用板焊矩形外框做本體支撐，由上下夾、手動(dòng)撥左（右）定位塊、定位輪套、齒輪連桿機(jī)構(gòu)和匣盤(pán)等構(gòu)成的匣盤(pán)系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）。不夾持暗盒時(shí)，齒輪連桿機(jī)構(gòu)上的彈簧不起作用，能輕輕地?fù)軇?dòng)上、下夾，此時(shí)，上、下夾均能開(kāi)合停留在任意位置，保證人工方便裝夾不同規(guī)格的暗盒；裝夾暗盒時(shí)，手動(dòng)插入暗盒，定位輪連桿帶動(dòng)齒輪連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，上、下夾回復(fù)使暗盒左右?jiàn)A持定位，繼續(xù)插入暗盒，當(dāng)暗盒的前后端定位時(shí)，齒輪連桿機(jī)構(gòu)的伸縮套連桿尺寸隨之變化，其上的彈簧張力作相應(yīng)變化，提供不同的暗盒夾持力。此機(jī)構(gòu)必須保證手動(dòng)裝夾暗盒的插入力不超過(guò)50 N（YYT 0106-2008 醫(yī)用診斷X射線機(jī)通用技術(shù)條件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5.5.5規(guī)定）。連桿機(jī)構(gòu)上裝有X、Y方向的暗盒規(guī)格檢測(cè)磁鋼，裝夾完成在匣盤(pán)系統(tǒng)復(fù)位后，依據(jù)連桿機(jī)構(gòu)的位置變化由控制系統(tǒng)檢測(cè)確認(rèn)裝夾的暗盒規(guī)格大小。

3 匣盤(pán)夾片機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析

匣盤(pán)夾片機(jī)構(gòu)是由齒輪機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和鉸鏈四桿變桿機(jī)構(gòu)形成的復(fù)合機(jī)構(gòu)（見(jiàn)圖2和圖3）。

3.1 左右?jiàn)A持的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析

左右?jiàn)A持是通過(guò)聯(lián)動(dòng)對(duì)稱的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)完成的。其中機(jī)構(gòu)的曲柄，連桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)=120 mm，L=113 mm，連桿滑塊中心處與曲柄旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)的等高距離e=40 mm，曲柄的極位夾角θ=90～490。

根據(jù)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置公式：

能夾持暗盒的最小尺寸為：

Wmin=34+2Sc min=34+2×79.86=193.7 mm

②θ=490時(shí)，左右?jiàn)A持暗盒尺寸最大，同理能夾持暗盒的最大尺寸為Wmax=392.8 mm。

據(jù)此本機(jī)構(gòu)能左右?jiàn)A持寬度為193.7～392.8 mm尺寸范圍的暗盒。

3.2 上下夾持的鉸鏈四連桿變桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析

上下夾持是通過(guò)鉸鏈四連桿變桿機(jī)構(gòu)的L2變桿上的拉簧張力提供夾持力，其變桿的長(zhǎng)度因夾持暗盒的尺寸而變化，其中機(jī)構(gòu)的連桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=55.57 mm，L3=30.2 mm，L4=242.54 mm。根據(jù)鉸鏈四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置公式：

②當(dāng)夾持最小暗盒8"×10"（215.9 mm×266.7 mm）時(shí)，兩連架桿對(duì)應(yīng)的角位移為Φ=940，Ψ=85.30（見(jiàn)圖4）L22=（55.572+30.22+242.542）-2×30.2×242.54cos85.30+2×55.57×242.54cos940-2×30.2×55.57×cos（940-85.30），得變桿L2=237.54 mm。

③當(dāng)夾持最大暗盒14"×17"（368.3 mm×444.5 mm）時(shí)，兩連架桿對(duì)應(yīng)的角位移為Φ=125.20，Ψ=30.90，

L22 =（55.572+ 30.22+242.542）-2×30.2×242.54 cos30.90+2×55.57×242.54cos125.20-2L1L3cos（125.20-30.90）。得變桿L=256.99 mm。

3.3 匣盤(pán)夾片機(jī)構(gòu)的夾持力學(xué)分析

4 結(jié) 結(jié)

以上胃腸攝影（點(diǎn)片）裝置經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算完全符合要求，已投入批量生產(chǎn)，效果良好，并得到推廣應(yīng)用，特別是匣盤(pán)夾片機(jī)構(gòu)，解決了以往夾持暗盒不穩(wěn)且不方便的缺陷。

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