專利名稱：一種硬桿內(nèi)窺鏡的軸向保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬桿內(nèi)窺鏡的軸向保護裝置，屬于內(nèi)窺鏡應(yīng)用領(lǐng)域，用于硬桿內(nèi) 窺鏡的保護。
背景技術(shù)：
硬桿內(nèi)窺鏡可用于狹小空間內(nèi)信息的快速獲取，在精密裝配領(lǐng)域以及無損檢測領(lǐng) 域具有廣闊的應(yīng)用背景?？蓱?yīng)用于飛機發(fā)動機、壓力容器的檢測以及精密裝配系統(tǒng)，作為人 眼的延伸，并能改變視線方向，準確地觀察物體內(nèi)表面以及狹小裝配空間的真實情況。硬桿 內(nèi)窺鏡主要是利用安裝在鏡桿，也就是一個直的不銹鋼管套內(nèi)的一系列透鏡組來傳送檢查 中拍攝的圖像。在這個不銹鋼管套中還安裝有用來將光線從光源引導(dǎo)至檢查點的光纖。硬 桿內(nèi)窺鏡的不銹鋼管套是薄壁元件以便在有限的空間內(nèi)安放透鏡組和光纖，而且通常該管 套較長，以觀察足夠深度的物體內(nèi)表面，因此在使用過程中，該不銹鋼管套很容易與被觀測 物體接觸，發(fā)生彎曲變形，從而破壞內(nèi)部的透鏡組，導(dǎo)致其損壞。在硬桿內(nèi)窺鏡保護方面，有采用前端安裝有透鏡的隔離鞘套管保護的方法，隔離 鞘套管內(nèi)徑與內(nèi)窺鏡外徑匹配，長度與內(nèi)窺鏡導(dǎo)桿一致中國實用新型專利一次性硬性內(nèi) 窺鏡保護器，申請(專利)號200620032303. 2。也可以采用PC、ABS或PMMA等材料制造保 護套，安裝在肛腸內(nèi)窺鏡套管前端中國發(fā)明專利一次性肛腸內(nèi)窺鏡保護套，申請(專利) 號=200810175330. 9。上述報道都應(yīng)用于醫(yī)用內(nèi)窺鏡，保護套的主要目的是保證內(nèi)窺鏡重 復(fù)使用中的清潔與無菌，以及便于觀察。在工業(yè)硬桿內(nèi)窺鏡自動化檢測系統(tǒng)的使用過程中， 發(fā)生最多的誤操作就是在內(nèi)窺鏡伸入檢測體內(nèi)部過程中，其端部受到外力而該伸入動作繼 續(xù)延續(xù)，導(dǎo)致內(nèi)窺鏡的細長的不銹鋼管發(fā)生撓曲，破壞了內(nèi)部透鏡組進而損壞了內(nèi)窺鏡。因 此我們更關(guān)心如何保護內(nèi)窺鏡的不銹鋼套管不受外力作用以減小變形發(fā)生的可能，以及一 旦受到外力，如何在沒有損害內(nèi)窺鏡前就停止該事件的發(fā)生。因此已有的保護方法無法實 現(xiàn)上述功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種硬桿內(nèi)窺鏡的軸向保護裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案如下硬桿內(nèi)窺鏡的軸向保護裝置包括軸向保護機構(gòu)、導(dǎo)軌以及受計算機控制的運動控 制卡三部分，導(dǎo)軌分為X方向精密直線導(dǎo)軌、Y方向精密直線導(dǎo)軌和Z方向精密直線導(dǎo)軌。軸向保護機構(gòu)包括固定法蘭、帶有凸臺結(jié)構(gòu)的彈簧底座、導(dǎo)向套筒、觸動圓筒、帶 有階梯孔的彈簧頂座、保護外筒、彈簧和微動開關(guān)；硬桿內(nèi)窺鏡固定在L型安裝板上，水平 安裝板上的固定法蘭對硬桿內(nèi)窺鏡進行徑向定位。L型安裝板和水平安裝板固定為一體， 由導(dǎo)軌驅(qū)動，從而帶動硬桿內(nèi)窺鏡到檢測位置。彈簧底座上設(shè)計有凸臺結(jié)構(gòu)，可固定導(dǎo)向套 筒。導(dǎo)向套筒對彈簧的壓縮和恢復(fù)起導(dǎo)向作用。保護外筒的固定和定位通過插入彈簧頂座 的階梯孔來實現(xiàn)。保護外筒頂部高于硬桿內(nèi)窺鏡鏡桿頂部。在硬桿內(nèi)窺鏡移動過程中，當(dāng)位置不正確時，套在硬桿內(nèi)窺鏡外的保護外筒首先遇到障礙物而被擠壓，與保護外筒固定 聯(lián)接的彈簧頂座向下運動，壓縮彈簧。安裝在觸動圓筒上的微動開關(guān)隨著彈簧被壓縮而下 移，其觸頭接觸到彈簧底座而被壓縮，導(dǎo)致開關(guān)信號發(fā)生變化，系統(tǒng)檢測到此信號時立即停 止硬桿內(nèi)窺鏡驅(qū)動導(dǎo)軌的運動，實現(xiàn)對硬桿內(nèi)窺鏡的保護。保護外筒的內(nèi)徑比硬桿內(nèi)窺鏡 的外徑大0. 2-0. 4mm，始終套在硬桿內(nèi)窺鏡鏡桿外面，在保護外筒對應(yīng)內(nèi)窺鏡檢測口處位置 開保護外筒檢測孔，因此硬桿內(nèi)窺鏡檢測時不需要卸下套筒，由于保護外筒的內(nèi)徑與硬桿 內(nèi)窺鏡外徑相差不大，因此開孔后不影響硬桿內(nèi)窺鏡的觀察。本發(fā)明的效果和益處是提供了一種在硬桿內(nèi)窺鏡受到外力后自動停止內(nèi)窺鏡驅(qū) 動導(dǎo)軌的運動，從而防止硬桿內(nèi)窺鏡軸向損壞的裝置。


圖1是本發(fā)明的硬桿內(nèi)窺鏡軸向保護裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的硬桿內(nèi)窺鏡軸向保護機構(gòu)尾部局部剖視圖。圖3是本發(fā)明的硬桿內(nèi)窺鏡軸向保護機構(gòu)端部局部視圖。圖中1硬桿內(nèi)窺鏡；2軸向保護機構(gòu)；3水平安裝板；4L型安裝板；5X方向精密直 線導(dǎo)軌；6Y方向精密直線導(dǎo)軌；7Z方向精密直線導(dǎo)軌；8運動控制卡；9計算機；10固定法 蘭；11彈簧底座；12導(dǎo)向套筒；13觸動圓筒；14彈簧頂座；15保護外筒；16彈簧；17微動開 關(guān)；18微動開關(guān)觸頭；19內(nèi)窺鏡檢測口 ；20保護外筒檢測孔。
具體實施例方式下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細敘述本發(fā)明專利的具體實施例。針對外徑是4mm，長度是180mm的硬桿內(nèi)窺鏡1設(shè)計軸向保護機構(gòu)2。軸向保護機 構(gòu)2由固定法蘭10、彈簧底座11、導(dǎo)向套筒12、觸動圓筒13、彈簧頂座14、保護外筒15、彈 簧16和微動開關(guān)17構(gòu)成。固定法蘭10對硬桿內(nèi)窺鏡1進行徑向定位，其外徑是30mm。保 護外筒15的固定和定位通過插入彈簧頂座14的階梯孔來實現(xiàn)，該階梯孔的直徑為4. 4mm 和5mm。彈簧底座11上設(shè)計有凸臺結(jié)構(gòu)，凸臺外直徑19mm，用于固定導(dǎo)向套筒12。導(dǎo)向套 筒12對彈簧16的壓縮和回復(fù)起導(dǎo)向作用。保護外筒15的外徑是5mm，內(nèi)徑是4. 4mm,略大 于硬桿內(nèi)窺鏡1的外徑，始終套在其外，內(nèi)窺鏡檢測口 19距離硬桿內(nèi)窺鏡1鏡桿頂部5mm， 保護外筒15頂部比硬桿內(nèi)窺鏡1鏡桿頂部高3. 5mm,因此保護外筒15距離頂部8. 5mm處開 孔，沿內(nèi)窺鏡檢測口 19上下各3mm處切槽，切槽深度1.6mm，形成保護外筒檢測孔20。因此 硬桿內(nèi)窺鏡1檢測時不需要卸下保護外筒15，由于保護外筒15的內(nèi)徑與硬桿內(nèi)窺鏡1的外 徑相差不大，因此開孔后不影響硬桿內(nèi)窺鏡1的觀察。在硬桿內(nèi)窺鏡1移動過程中，當(dāng)位置 不正確時，套在硬桿內(nèi)窺鏡1外的保護外筒15首先遇到障礙物而被擠壓，與保護外筒15固 定聯(lián)接的彈簧頂座14向下運動，壓縮彈簧16。安裝在觸動圓筒上的微動開關(guān)17隨著彈簧 被壓縮而發(fā)生位移，微動開關(guān)觸頭18接觸到彈簧底座11，導(dǎo)致開關(guān)信號發(fā)生變化，運動控 制卡8檢測到此信號立即停止X方向精密直線導(dǎo)軌5、Y方向精密直線導(dǎo)軌6和Z方向精密 直線導(dǎo)軌7的運動，從而實現(xiàn)了對硬桿內(nèi)窺鏡1的保護。未壓縮時，微動開關(guān)觸頭18接觸 到彈簧底座11的距離是1. 5mm，小于保護外筒15頂部高于內(nèi)窺鏡鏡桿頂部的距離3. 5mm。
權(quán)利要求
一種硬桿內(nèi)窺鏡的軸向保護裝置，包括軸向保護機構(gòu)(2)、X方向運動導(dǎo)軌(5)、Y方向運動導(dǎo)軌(6)、Z方向運動導(dǎo)軌(7)以及受計算機(9)控制的運動控制卡(8)；其特征在于軸向保護機構(gòu)(2)包括固定法蘭(10)、帶有凸臺結(jié)構(gòu)的彈簧底座(11)、導(dǎo)向套筒(12)、觸動圓筒(13)、帶有階梯孔的彈簧頂座(14)、保護外筒(15)、彈簧(16)和微動開關(guān)(17)；硬桿內(nèi)窺鏡(1)固定在L型安裝板(4)上，水平安裝板(3)上的固定法蘭(10)對硬桿內(nèi)窺鏡(1)進行徑向定位；L型安裝板(4)和水平安裝板(3)固定為一體，由導(dǎo)軌驅(qū)動，帶動硬桿內(nèi)窺鏡(1)移動到檢測位置；彈簧底座(11)上有凸臺結(jié)構(gòu)，固定導(dǎo)向套筒(12)；導(dǎo)向套筒對彈簧(16)的壓縮和恢復(fù)起導(dǎo)向作用；保護外筒(15)插入彈簧頂座(14)的階梯孔來實現(xiàn)固定和定位，保護外筒(15)頂部高于硬桿內(nèi)窺鏡(1)的鏡桿頂部；保護外筒(15)的內(nèi)徑比硬桿內(nèi)窺鏡的鏡桿外徑大0.2 0.4mm，始終套在硬桿內(nèi)窺鏡鏡桿外，保護外筒(15)對應(yīng)硬桿內(nèi)窺鏡檢測口(19)處開保護外筒檢測孔(20)；在硬桿內(nèi)窺鏡(1)移動過程中，當(dāng)位置不正確時，套在硬桿內(nèi)窺鏡(1)外的保護外筒(15)首先遇到障礙物而被擠壓，與保護外筒(15)固定聯(lián)接的彈簧頂座(14)向下運動，壓縮彈簧(16)；安裝在觸動圓筒(13)上的微動開關(guān)(17)隨著彈簧(16)壓縮而下移，微動開關(guān)觸頭(18)下移接觸到彈簧底座(11)，導(dǎo)致開關(guān)信號發(fā)生變化；與微動開關(guān)(17)相接的運動控制卡(8)檢測到信號變化后停止運動導(dǎo)軌的運動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬桿內(nèi)窺鏡的軸向保護裝置，包括軸向保護機構(gòu)、X、Y、Z方向的運動導(dǎo)軌以及受計算機控制的運動控制卡，用于內(nèi)窺鏡檢測過程中的實時保護。軸向保護機構(gòu)包括固定法蘭、彈簧底座、導(dǎo)向套筒、觸動圓筒、帶有階梯孔的彈簧頂座、保護外筒、彈簧和微動開關(guān)。保護外筒插入彈簧頂座的階梯孔來實現(xiàn)固定與定位，保護外筒套在內(nèi)窺鏡鏡桿外部，頂部高于鏡桿頂部，內(nèi)徑比硬桿內(nèi)窺鏡鏡桿外徑大0.2-0.4mm。內(nèi)窺鏡移動不正確時，保護外筒首先被擠壓，與保護外筒固聯(lián)的彈簧頂座下移壓縮彈簧，微動開關(guān)隨之下移接觸到彈簧底座，開關(guān)信號發(fā)生變化，運動控制卡檢測到信號變化后停止運動導(dǎo)軌的運動，實現(xiàn)對硬桿內(nèi)窺鏡的保護。
文檔編號G02B23/24GK101963697SQ20101028660
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者張濤, 王密信, 王曉東, 羅怡 申請人:大連理工大學(xué)