專利名稱：牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種牙科綜合治療機(jī)痰盂的控制裝置，尤其涉及一種牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置，使牙科椅在上升過程中，防止牙科椅與痰盂干涉，對(duì)牙科椅位置檢測(cè)以及痰盂自動(dòng)避讓進(jìn)行控制的ー種裝置，屬于醫(yī)療器械中電子產(chǎn)品制造技術(shù)領(lǐng)域。
ニ背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外生產(chǎn)的牙科椅綜合治療機(jī)對(duì)牙科椅上升時(shí)痰盂是否避讓都是通過操作者目測(cè)進(jìn)行手動(dòng)控制，存在一定的安全隱患，而且操作不方便，不利于醫(yī)護(hù)人員實(shí)施。
三
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)行牙科綜合治療機(jī)在牙科椅上升時(shí)，痰盂無保護(hù)措施等問題，其方法是當(dāng)牙科椅上升到一定的位置后，痰盂自動(dòng)旋轉(zhuǎn)到安全位置。從而為防 止牙科椅撞到痰盂提供一種新的技術(shù)方案。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是ー種牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置，它包括有椅位感應(yīng)開關(guān)、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)、連接電路、電源電路、控制電路電源、MCU控制電路、電機(jī)控制電路和痰盂電機(jī)，并通過線路相電連接，采用限位開關(guān)將痰盂是否避讓的信號(hào)通過線路傳送于MCU控制電路；其中電源電路電源輸入部分使用的外接交流電源AC24V由J2插件引入，整流后輸出直流電源37V，負(fù)責(zé)提供給控制電路電源與電機(jī)控制電路；連接電路由三組光耦電路組成；椅位感應(yīng)開關(guān)、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)由JP3插件將痰盂與椅位的位置信號(hào)通過連接電路轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)傳輸與MCU控制電路的輸入端ロ相連接，MCU控制電路根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別與判斷，并將識(shí)別與判斷的結(jié)果轉(zhuǎn)換為控制指令輸出，進(jìn)而控制痰盂電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；電源電路和控制電路電源之間設(shè)有電源隔離電路；連接電路的第一光耦、第二光耦、第三光耦設(shè)置在椅位感應(yīng)開關(guān)、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)與MCU控制電路之間；MCU控制電路采用高性能32位數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2801，它自帶增強(qiáng)型脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWMl的產(chǎn)生單元EPWM1，PWMl信號(hào)通過TMS320F2801的GPIOO管腳耦合到MOSFET管Q4的I腳，MOSFET管Q4的2腳通過光耦U6將該信號(hào)提供給MOSFET管Q3的I腳，MOSFET管Q3的2腳提供給痰盂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源。牙科椅在上升的時(shí)候痰盂是否需要自動(dòng)避讓，是通過椅位感應(yīng)開關(guān)與痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)共同檢測(cè)決定的。MCU控制電路采用性價(jià)比高的TMS320F28X家族的TMS320F2801，計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時(shí)計(jì)數(shù)器和多種I/O接ロ集成在這ー塊芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，可很好的滿足各種控制算法、信號(hào)處理算法等實(shí)時(shí)運(yùn)算的需求。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉，可為牙科綜合治療機(jī)提供ー種安全、實(shí)用、操作簡單、自動(dòng)化高的痰盂避讓裝置。
四
附圖I是本實(shí)用新型牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置的電路原理框圖；附圖2是本實(shí)用新型附圖I中電源電路⑶的電原理圖；附圖3是本實(shí)用新型附圖I中控制電路電源(9)的電原理圖；附圖4是本實(shí)用新型附圖I中電機(jī)控制電路(11)的電原理圖；附圖5是本實(shí)用新型附圖I中連接電路⑷的電原理圖；附圖6是本實(shí)用新型附圖I中MCU控制電路(10)的電原理圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)說明ー種牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置，它由椅位感應(yīng)開關(guān)I、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)2、吐痰位感應(yīng)開關(guān)3、連接電路4、電源電路8、控制電路電源9、MCU控制電路10、電機(jī)控制電路11、痰盂電機(jī)12組成。椅位感應(yīng)開關(guān)I、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)2、吐痰位感應(yīng)開關(guān)3采用這三個(gè)限位開關(guān)斷閉狀態(tài)的組合判斷痰盂與牙科椅的相對(duì)位置，其中椅位感應(yīng)開關(guān)I安裝在牙科椅下罩殼立柱上，痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)2與吐痰位感應(yīng)開關(guān)3安裝在治療機(jī)箱體的痰盂座里。電源電路8由J2插件引入交流電源24V，整流后輸出直流電源37V，分別提供給控制電路電源9與電機(jī)控制電路11。連接電路4由第一光耦5、第二光耦6、第三光耦7組成選用三個(gè)東芝TLP521光耦，它具有體積小、壽命長、無觸點(diǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)。MCU控制電路10 :運(yùn)用集成度高的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2801PZA-60，它以PWM方式緩速啟動(dòng)痰盂電機(jī)12，不僅可以避免突然高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以延長使用壽命，保護(hù)電機(jī)，而且可以使能源用在適當(dāng)?shù)牡胤?，避免白白浪費(fèi)電力，減少不必要的能源損耗。附圖2、附圖3、附圖4、附圖5、附圖6為本實(shí)用新型牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置上的組成部分，該控制裝置各部分功能如下電源電路8 :如附圖2所示，J2插件接入AC24V電源，經(jīng)C59、電源濾波器L8、C60、C62、整流橋堆BRIDGE2、C67組成的整流濾波電路后，轉(zhuǎn)換為直流電源+37V，提供給控制電路電源9與電機(jī)控制電路11?？刂齐娐冯娫? :如附圖3所示，+37V電源經(jīng)U5開關(guān)降壓穩(wěn)壓器LM2576HVS-ADJ、R46、R51、D6、L6、C57、C58組成的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為VDD33電源，可供MCU控制電路10工作。磁珠L2、L3濾除電路中可能出現(xiàn)的尖峰脈沖信號(hào)。連接電路4 :如附圖5所示，主要包括U7、U8、U9三個(gè)光耦TLP521，椅位感應(yīng)開關(guān)I、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)2、吐痰位感應(yīng)開關(guān)3由插件JP3將信號(hào)傳輸于第一光耦5、第二光耦6、第三光耦7的YWG-O、TBG-O、TWG-O，經(jīng)光耦控制后通過4腳傳輸于MCU控制電路10的GPI019、GPI020、GPI021 管腳。MCU控制電路10 :如附圖6所示，控制信號(hào)PWMl通過MCU的GPIOO管腳耦合到MOSFET管Q4的I腳，MOSFET管Q4的2腳通過光耦U6將該信號(hào)提供給MOSFET管Q3的I腳，MOSFET管Q3的2腳提供給痰盂電機(jī)12，控制痰盂轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)控制電路11 :如附圖4所示，痰盂電機(jī)12的反饋信號(hào)EMF、M_V0L等經(jīng)由運(yùn)算放大器MCP6004T-I/ST、電容、電阻組成的四組運(yùn)放電路處理之后，通過MCU的ADCINA0、ADCINAU ADCINA2.ADCINA3 四支管腳輸入。MCU控制電路10采用德州儀器所生產(chǎn)的TMS320F2801數(shù)字信號(hào)處理器，它是TMS320F28X系列中的ー種，不僅運(yùn)行速度高，還自帶增強(qiáng)型捕獲單元(ECAP)、增強(qiáng)型PWM的產(chǎn)生單元EPWM、12位16通道快速ADC單元以及其他的一些通訊模塊如SCI、SPI、CAN等。牙科椅在上升過程中，痰盂的位置有三種情況，第一種情況當(dāng)痰盂處于吐痰位時(shí)，此時(shí)痰盂底部與牙科椅扶手處于相對(duì)垂直的位置，吐痰位感應(yīng)開關(guān)3閉合，痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)2斷開；第二種情況當(dāng)痰盂處于痰盂避讓位時(shí)，此時(shí)痰盂底部與牙科椅扶手處于相對(duì)平行的位置，吐痰位感應(yīng)開關(guān)3斷開，痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)2閉合；第三種情況當(dāng)痰 盂處于吐痰位與痰盂避讓位之間任一位置時(shí)，此時(shí)吐痰位感應(yīng)開關(guān)3斷開，痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)2斷開。當(dāng)牙科椅上升至相對(duì)于痰盂底部IOOcm吋，椅位感應(yīng)開關(guān)I閉合；此時(shí)若痰盂位置處于第一種與第三種情況時(shí)，這三個(gè)感應(yīng)開關(guān)的開閉信號(hào)分別通過插件JP3經(jīng)第一光耦5、第二光耦6、第三光耦7傳輸至MCU控制電路10，經(jīng)過TMS320F2801芯片處理器控制后產(chǎn)生PWMl，PWMl信號(hào)通過TMS320F2801芯片的GPIOO管腳耦合到MOSFET管Q4的I腳，MOSFET管Q4的2腳通過光耦U6的第6管腳將該信號(hào)提供給MOSFET管Q3的I腳，MOSFET管Q3的2腳提供給痰盂電機(jī)12，這時(shí)痰盂電機(jī)12帶動(dòng)痰盂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，直至轉(zhuǎn)動(dòng)到痰盂位置處于第二種情況時(shí)，痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)2閉合，痰盂停止轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到痰盂自動(dòng)避讓的目的。
權(quán)利要求1.牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置，其特征在于它包括有椅位感應(yīng)開關(guān)(I)、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)(2)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)(3)、連接電路(4)、電源電路(8)、控制電路電源(9)、MCU控制電路(10)、電機(jī)控制電路(11)和痰盂電機(jī)(12)，并通過線路相電連接，采用限位開關(guān)將痰盂是否避讓的信號(hào)通過線路傳送于MCU控制電路(10);其中電源電路(8)電源輸入部分使用的外接交流電源AC24V由J2插件引入，整流后輸出直流電源37V，負(fù)責(zé)提供給控制電路電源(9)與電機(jī)控制電路(11);連接電路⑷由三組光耦電路組成；椅位感應(yīng)開關(guān)(I)、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)(2)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)(3)由JP3插件將痰盂與椅位的位置信號(hào)通過連接電路⑷轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)傳輸與MCU控制電路(10)的輸入端ロ相連接，MCU控制電路(10)根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別與判斷，并將識(shí)別與判斷的結(jié)果轉(zhuǎn)換為控制指令輸出，進(jìn)而控制痰盂電機(jī)(12)的轉(zhuǎn)動(dòng)； 電源電路⑶和控制電路電源(9)之間設(shè)有電源隔離電路； 連接電路⑷的第一光耦(5)、第二光耦(6)、第三光耦(7)設(shè)置在椅位感應(yīng)開關(guān)(I)、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)(2)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)(3)與MCU控制電路(10)之間； MCU控制電路(10)采用高性能32位數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2801，它自帶增強(qiáng)型脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWMl的產(chǎn)生單元EPWM1，PWMl信號(hào)通過TMS320F2801的GPIOO管腳耦合到MOSFET管Q4的I腳，MOSFET管Q4的2腳通過光耦U6將該信號(hào)提供給MOSFET管Q3的I腳，MOSFET管Q3的2腳提供給痰盂電機(jī)(12)驅(qū)動(dòng)電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置，其特征在于牙科椅在上升的時(shí)候痰盂是否需要自動(dòng)避讓，是通過椅位感應(yīng)開關(guān)(I)與痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)(2)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)(3)共同檢測(cè)決定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置，其特征在于MCU控制電路(10)采用性價(jià)比高的TMS320F28X家族的TMS320F2801，計(jì)算機(jī)的CPU、RAM、ROM、定時(shí)計(jì)數(shù)器和多種I/O接ロ集成在這ー塊芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，可很好的滿足各種控制算法、信號(hào)處理算法等實(shí)時(shí)運(yùn)算的需求。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種牙科綜合治療機(jī)痰盂自動(dòng)避讓裝置，屬于電子產(chǎn)品制造技術(shù)領(lǐng)域。其主要技術(shù)特點(diǎn)是由椅位感應(yīng)開關(guān)、痰盂避讓位感應(yīng)開關(guān)、吐痰位感應(yīng)開關(guān)、連接電路、電源電路、控制電路電源、MCU控制電路、電機(jī)控制電路和痰盂電機(jī)組成，且相互之間通過線路電連接，可對(duì)牙科椅位置進(jìn)行檢測(cè)以及控制痰盂自動(dòng)避讓。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉，自動(dòng)化程度高，可為牙科綜合治療機(jī)痰盂與牙科椅上升時(shí)發(fā)生相互干涉提供一種安全可靠、實(shí)用的避讓裝置。
文檔編號(hào)A61G15/02GK202446439SQ201120579610
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者唐勇, 姚衛(wèi)民, 李永強(qiáng), 王倉庫 申請(qǐng)人:咸陽西北醫(yī)療器械(集團(tuán))有限公司