胃腸攝影（點片）裝置夾片機構的結構設計

扶振新

摘 要：文章闡述了胃腸攝影（點片）裝置夾片機構的設計方案，結合應用對其關鍵部件匣盤夾片機構的設計結構及機械運動力學進行了分析。解決了床上球管X射線遙控診斷床人工輕便快速、穩定裝片的技術難題，對此類不同規格方形實體的裝夾在其他工業中的應用具有借鑒意義。

關鍵詞：設計方案；結構設計；復合夾片機構；運動力學分析；啟示推廣

中圖分類號：TG751 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）20-0005-02

1 胃腸攝影裝置夾片機構的設計方案

胃腸攝影（點片）裝置是床上球管X射線遙控診斷床的重要部件，其采用機械夾片、微機控制自動識別暗盒膠片的位置、規格、送片、分片、曝光、返回等功能。特別是該裝置上的匣盤夾片機構的設計尤其關鍵，須醫生操作輕便，能夾持不同規格的暗盒并自動定心，具有暗盒規格自動檢測點和分片功能。

2 胃腸攝影裝置夾片機構的結構設計

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、手動撥左（右）定位塊、定位輪套、齒輪連桿機構和匣盤等構成的匣盤系統（見圖1）。不夾持暗盒時，齒輪連桿機構上的彈簧不起作用，能輕輕地撥動上、下夾，此時，上、下夾均能開合停留在任意位置，保證人工方便裝夾不同規格的暗盒；裝夾暗盒時，手動插入暗盒，定位輪連桿帶動齒輪連桿機構運動，上、下夾回復使暗盒左右夾持定位，繼續插入暗盒，當暗盒的前后端定位時，齒輪連桿機構的伸縮套連桿尺寸隨之變化，其上的彈簧張力作相應變化，提供不同的暗盒夾持力。此機構必須保證手動裝夾暗盒的插入力不超過50 N（YYT 0106-2008 醫用診斷X射線機通用技術條件國家標準5.5.5規定）。連桿機構上裝有X、Y方向的暗盒規格檢測磁鋼，裝夾完成在匣盤系統復位后，依據連桿機構的位置變化由控制系統檢測確認裝夾的暗盒規格大小。

3 匣盤夾片機構的運動力學分析

匣盤夾片機構是由齒輪機構、曲柄滑塊機構和鉸鏈四桿變桿機構形成的復合機構（見圖2和圖3）。

3.1 左右夾持的曲柄滑塊機構的運動參數分析

左右夾持是通過聯動對稱的曲柄滑塊機構完成的。其中機構的曲柄，連桿長度為L=120 mm，L=113 mm，連桿滑塊中心處與曲柄旋轉支點的等高距離e=40 mm，曲柄的極位夾角θ=90～490。

根據曲柄滑塊機構的運動位置公式：

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，左右夾持暗盒尺寸最大，同理能夾持暗盒的最大尺寸為Wmax=392.8 mm。

據此本機構能左右夾持寬度為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構的運動參數分析

上下夾持是通過鉸鏈四連桿變桿機構的L2變桿上的拉簧張力提供夾持力，其變桿的長度因夾持暗盒的尺寸而變化，其中機構的連桿長度為L1=55.57 mm，L3=30.2 mm，L4=242.54 mm。根據鉸鏈四連桿機構的運動位置公式：

②當夾持最小暗盒8"×10"（215.9 mm×266.7 mm）時，兩連架桿對應的角位移為Φ=940，Ψ=85.30（見圖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當夾持最大暗盒14"×17"（368.3 mm×444.5 mm）時，兩連架桿對應的角位移為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 匣盤夾片機構的夾持力學分析

4 結 結

以上胃腸攝影（點片）裝置經過設計計算完全符合要求，已投入批量生產，效果良好，并得到推廣應用，特別是匣盤夾片機構，解決了以往夾持暗盒不穩且不方便的缺陷。

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