数控微量注射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于医疗器械领域，更具体地说，涉及一种数控微量注射装置，包括用于控制注射器的旋转推进机构，该旋转推进机构包括有微电机和与所述注射器连接的螺杆，以及用于监测和控制所述微电机的智能控制系统，所述智能控制系统包括低功耗控制系统模块、微电机驱动模块、以及用于监控所述微电机工作状态的编码器。智能控制系统通过微电机驱动模块控制微电机的转动，同时电机的转动情况受编码器的实时监控，并反馈到智能供电控制模块，通过程序控制微电机驱动模块，形成了一个闭环控制系统。本装置通过编码技术控制直流微电机的动作，大大提高了注射精度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

数控微量注射装置
本技术属于医疗器械领域，更具体地说，涉及一种数控微量注射装置。
技术介绍
微量注射装置是一种应用比较广泛的装置，特别是在医疗行业。现有的微量注射 装置一般有推注机构(主要部件是微电机)、减速机构、电子控制机构组成。如中国专利ZL 200620071986. 2公开了一种“微量步进式注射器”，包括注射针、注射针基座、简体、活塞及 旋转推进结构；活塞安装在筒体内，注射针基座一端伸入简体，其与活塞之间形成一个用于 储液的空腔；注射针安装在注射针基座上，其一端伸入空腔内；旋转推进机构的一端伸入 筒体内并与活塞相连，活塞可在旋转推进机构的作用下移动。目前采用微电机的产品多为开环驱动，无电机的转动位置反馈，控制精度低，而采 用闭环驱动微电机的产品虽可实现较高的控制精度，但功率损耗较高。使用其他类型电机， 则对变速传动装置有较高的要求，变速箱结构复杂，依赖于高精度的生产工艺，价格昂贵， 难以普及。另外，现有注射针推进机构结构过于复杂，生产成本高，不利于推广应用。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种可以提高注射精度，降低系统功耗的数控微量 注射装置，不但能满足长期临床应用的要求，同时还大幅降低了制造成本。本技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的数控微量注射装置，包括 用于控制注射器的旋转推进机构，该旋转推进机构包括有微电机和与所述注射器连接的螺 杆，以及用于监测和控制所述微电机的智能控制系统，所述智能控制系统包括低功耗控制 系统模块、微电机驱动模块、以及用于监控所述微电机工作状态的编码器，所述编码器的串 行输出口与所述低功耗控制系统模块的I/O端口连接；所述低功耗控制系统模块的信号输 出端与所述微电机驱动模块连接。作为上述方案的进一步改进，所述编码器优选方案为光电编码器，所述光电编码 器与所述微电机同轴固定，通过其光电感应部件监控所述微电机的转动情况，并通过串行 输出口把数据传递给所述低功耗控制模块。本技术原理是智能控制系统通过微电机驱动模块控制微电机的转动，同时 电机的转动情况受编码器的实时监控，并反馈到智能供电控制模块，通过程序控制直流空 心杯微电机驱动模块，形成了一个闭环控制系统。本产品由于大多应用在小型便携设备中， 基本为电池供电，低功耗控制模块保证在系统不需要工作时，让整个系统工作在最低功耗 模式，并在系统需要工作或人工干预时迅速进入正常工作状态。安全检测模块是监控系统 的各部件是否工作正常，如有问题做出相应的处理。与现有产品相比，本系统通过编码器监 控电机实际的转动情况，反馈给智能控制系统，然后再控制直流微电机的动作，大大提高了 注射精度。作为上述方案的进一步改进，所 直流空心杯微电机通过减速箱与所述螺杆连接，通过减速箱降速后直接驱动推进螺杆。上述传动方式直接、简单，工艺要求低，效率、可 靠性高，推进螺杆的规格与传动装置的比例关系经优化设计后，传动平稳高效，功率损耗 低。本技术优点是本产品在现有微量注射器基础上进行改进，采用了编码控制 技术控制通用微电机的动作，实现闭环控制，大大提高了注射精确度；通过智能控制系统的 有效控制，降低了系统功耗；对电机和推进螺杆进行优化设计，简化了机电结构，大大降低 生产成本。附图说明下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的描述。图1为本技术的结构示意图，图2为本技术旋转推进机构的结构示意图。具体实施方式数控微量注射装置，包括用于控制注射器的旋转推进机构，该旋转推进机构包括 有直流空心杯微电机和与所述注射器连接的螺杆，以及用于监测和控制所述直流空心杯微 电机的智能控制系统，所述智能控制系统包括智能供电控制模块、低功耗控制系统模块、电 机驱动模块、安全检测模块，以及用于监控所述微电机工作状态的编码器1，其中所述智能 供电控制模块为所述电机驱动模块、低功耗控制模块、编码器供电，所述电机驱动模块与所 述步进电机连接。所述低功耗控制系统模块采用德州公司的MSP430单片机系统，又称之为混合信 号处理器，是根据实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片 上。本实施例中的低功耗控制系统模块定义了两个I/O端口和两个信号输出端所述电机 驱动模块通过所述安全检测模块与所述低功耗控制系统模块的第一 I/O端口连接，所述安 全检测模块信号输入端与所述电机驱动模块信号输出端连接，所述安全检测模块信号输出 端与所述低功耗控制系统模块第一 I/O端口连接；编码器1的串行输出口与所述低功耗控 制系统模块第二 I/O端口连接；所述低功耗控制系统模块的第一信号输出端与所述智能供 电控制模块控制端连接，第二信号输出端与所述电机驱动模块连接所述安全检测模块信号 采用的也是MSP430单片机系统，其信号输入端与所述电机驱动模块信号输出端连接，其信 号输出端与所述低功耗控制系统模块信号输入端连接。所述编码器1采用光电编码器，所述光电编码器与所述微电机2同轴固定，通过光 电感应部件监控所述微电机的转动情况，并通过串行输出口把数据传递给所述低功耗控制 模块。工作时，编码器通过光电感应部件采集步进电机转动位置信息，通过信号接口，反馈 给低功耗控制系统模块中的CPU，CPU根据控制程序运行结果，输出控制数据，经由微电机 驱动模块控制电机的转动，电机新的转动位置再次被编码器采集并经信号接口返回，形成 闭环控制。旋转推进机构是本技术的动力输出单元，用直流空心杯微电机通过减速箱直 接与螺杆4连接。微电机2的转子工作时转速很高，空载时每分钟10000转以上，为保持动 力输出的平稳，微电机2的转子经过一个减速箱3进行减速，减速比为220 1，这样实际动力输出的实际转速就在每分钟50转左右，这样旋转推进机构的推进速度就能很精确的控 制。微电机2的转动情况由编码器1实时监控，监控精度可达1/64转，也就是说可以控制 微电机2转动1/64转，这样就能保证很高的注射精度和很小的注射误差。 尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修 改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。权利要求数控微量注射装置，包括用于控制注射器的旋转推进机构，该旋转推进机构包括有微电机和与所述注射器连接的螺杆，以及用于监测和控制所述微电机的智能控制系统，其特征在于所述智能控制系统包括低功耗控制系统模块、微电机驱动模块、以及用于监控所述微电机工作状态的编码器，所述编码器的串行输出口与所述低功耗控制系统模块的I/O端口连接；所述低功耗控制系统模块的信号输出端与所述微电机驱动模块连接。2.根据权利要求1所述数控微量注射装置，其特征在于所述编码器为光电编码器，所 述光电编码器与所述微电机同轴固定。3.根据权利要求1所述数控微量注射装置，其特征在于所述微电机为直流空心杯微 电机。4.根据权利要求1所述数控微量注射装置，其特征在于所述微电机通过减速箱与所 述螺杆连接。5.根据权利要求1所述数控微量注射装置，其特征在于所述减速箱减速比为 220 I0专利摘要本技术属于医疗器械领域，更具体地说，涉及一种数控微量注射装置，包括用于控制注射器的旋转推进本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控微量注射装置，包括用于控制注射器的旋转推进机构，该旋转推进机构包括有微电机和与所述注射器连接的螺杆，以及用于监测和控制所述微电机的智能控制系统，其特征在于：所述智能控制系统包括低功耗控制系统模块、微电机驱动模块、以及用于监控所述微电机工作状态的编码器，所述编码器的串行输出口与所述低功耗控制系统模块的Ｉ／Ｏ端口连接；所述低功耗控制系统模块的信号输出端与所述微电机驱动模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍修坤，
申请(专利权)人：合肥美迪凯电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34[]