專利名稱：寬負壓范圍醫院級吸乳裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及生活用品，特別涉及一種寬負壓范圍醫院級吸乳裝置。
背景技術：
目前醫院級婦產科使用的吸乳器，是通過機械裝置產生負壓，用負壓把母親的乳汁吸出來。負壓范圍通過調節氣體通路的密封性來實現。用負壓的方式產生吸力，吸取初乳，已有相關專利。如專利200820022323. O給出了負壓脈沖式吸乳方式；專利200620054035. 4采用電磁閥、幫浦和控制電路構成電動吸乳器。但這些專利報道的吸乳負壓范圍大多在-250mmHg以下，不能完全模擬嬰兒吸乳的“吸”、“停”、“放”的過程
發明內容
·本發明的目的，就是為了解決現有技術存在的上述問題，提供一種寬負壓范圍醫院級吸乳裝置。為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案一種寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，包括機箱、步進電機、氣室滑筒、曲柄、搖桿、活塞、集奶瓶和罩杯，步進電機安裝在機箱內，步進電機的轉軸從機箱的側壁伸出，氣室滑筒、曲柄、搖桿、活塞、集奶瓶和罩杯都設置在機箱外；其中，曲柄的一端與步進電機的轉軸固定傳動相連，氣室滑筒的前端通過一支軸與機箱相連，氣室滑筒可繞支軸轉動；搖桿的一端與曲柄的另一端活動相連，搖桿的另一端與活塞固定相連，活塞設置在氣室滑筒內并與氣室滑筒活動密封相連；在氣室滑筒的前端設有吸管接頭，吸管接頭通過軟管與集奶瓶相連，集奶瓶還通過軟管與罩杯相連，在氣室滑筒的后部設有排氣孔。所述的步進電機為兩項四線制步進電機，通過控制器控制其轉動的角速度。所述的排氣孔設置在活塞的抽吸行程終點的內側。所述的活塞的總行程長度是曲柄長度的兩倍，且當活塞處于行程起點或終點位置時，曲柄與搖桿在同一條直線上。本發明的寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，由于采用了以上技術方案，有效擴大了負壓調節范圍，可達-IOOmH -300mmHg,在該負壓范圍內可實現任意檔次的負壓調節，并能完全模擬嬰兒吸吮母乳時的“吸”、“停”、“放”過程。
圖I是本發明的機械結構示意圖；圖2是圖I的兩個極限位置的示意圖；圖3是控制系統框圖；圖4是步進電機驅動及轉速控制圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。參見圖I、圖2，本發明的寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，包括機箱I、步進電機2、氣室滑筒3、曲柄4、搖桿5、活塞6、集奶瓶7和罩杯8，步進電機2安裝在機箱I內，步進電機
2的轉軸從機箱的側壁伸出，氣室滑筒3、曲柄4、搖桿5、活塞6、集奶瓶7和罩杯8都設置在機箱I外；其中，曲柄4的一端與步進電機2的轉軸固定傳動相連，氣室滑筒3的前端通過一支軸與機箱I相連，氣室滑筒3可繞支軸轉動；搖桿5的一端與曲柄4的另一端活動相連，搖桿5的另一端與活塞6固定相連，活塞6設置在氣室滑筒3內并與氣室滑筒活動密封相連；在氣室滑筒3的前端設有吸管接頭31，吸管接頭31通過軟管與集奶瓶7相連，集奶瓶7還通過軟管與罩杯8相連，在氣室滑筒3的后部設有排氣孔32。排氣孔32設置在活塞6的抽吸行程終點的內側。本發明中的活塞6的總行程長度是曲柄4長度的兩倍，且當活塞處于行程起點或 終點位置時，曲柄4與搖桿5在同一條直線上。本發明中的步進電機為兩項四線制步進電機，通過控制器控制其轉動的角速度。圖3是步進電機的控制系統框圖；圖4是步進電機的驅動及轉速控制圖。本發明的工作過程原理結合
如下本發明中的步進電機2安裝在機箱I內，步進電機2的轉軸從機箱的側壁伸出，曲柄4的一端與步進電機2的轉軸固定傳動相連,氣室滑筒3的前端通過一支軸與機箱I相連，氣室滑筒3可繞支軸轉動；使氣室滑筒3可繞圖I中所示的支點O2轉動。步進電機2的轉軸帶動長度為r的曲柄4以角速度Co1進行360°回轉，至于是順時針還是逆時針回轉不影響負壓的產生；回轉的曲柄4帶動氣室滑筒3繞支點O2以角速度ω2，角加速度Ci2作一定角度的擺動；回轉的曲柄4也帶動長度為L2的搖桿5以及活塞6作繞支點O2的擺動以及沿搖桿5的軸線移動的合成運動，這樣氣室滑筒3內氣體的體積就會發生變化。當搖桿5及活塞6作遠離支點O2的運動即抽吸時，在氣室滑筒3內就產生一定的負壓，模擬嬰兒吸吮母乳的“吸”的過程；而當搖桿5及活塞6作靠近支點O2的運動即壓縮時，在氣室滑筒3內就產生一定的正壓，模擬嬰兒吸吮母乳的“放”的過程。顯然，負壓、正壓的大小與步進電機的角速度Q1、曲柄的長度r、氣室滑筒3的內徑D和搖桿5的行程(即活塞的行程)L1(圖2中的左右極限位置長度之差)有關。在曲柄長度r、氣室滑筒3的內徑D選定的情況下，搖桿5的行程(即活塞的行程A1應該是曲柄長度r的2倍，這樣負壓的大小就只與步進電機2的角速度O1有關，可以通過調節步進電機的出軸角轉速Co1，達到調節負壓大小的目的。更為巧妙的是，在搖桿5及活塞6抽吸行程終點的左邊開了一個排氣孔32，在搖桿5及活塞6達到抽吸行程終點時，又通過排氣孔32使氣室內外的壓力達到平衡，從而實現了模擬嬰兒吸吮母親乳頭“停”的過程。這樣，利用負壓、正壓和排氣孔，就完全實現了模擬嬰兒吸吮母親乳頭的“吸、停、放”的過程。在圖2中，P1為壓縮行程極限位置，P2為抽吸行程極限位置，也是產生負壓最大的位置；而L1就是這兩個行程極限位置之間的距離，其大小是曲柄長度r(即曲柄的旋轉半徑)的兩倍。本發明在使用時，將罩杯8罩在人的乳頭上，設置好負壓范圍，啟動電機，則可在設定的負壓范圍內完成“吸、停、放”的過程，吸出的乳汁收集在集奶瓶7內。圖3是步進電機角速度Q1的控制原理圖。在該圖中，MCU是一個單片機，接受負壓“±曾”按鈕和負壓“減”按鈕開關控制，通過MCU實現改變輸出脈沖寬度或周期的目的，該脈沖是步進電機細分驅動器實現脈沖細分的計數脈沖，這樣就可以間接地實現了改變步進電機角速度的目的，而負壓“增”或“減”的量，也就是負壓大小的檔次，顯示在LCD液晶屏上；蜂鳴器用來指示按鈕是否被按下；電源模塊負責給單片機MCU、IXD顯示屏、蜂鳴器、負壓調節按鈕上拉等供電，同時也給步進電機細分驅動器提供電源。圖中可以清楚地看到電源流、信號流和控制流的流向及控制。圖4是步進電機細分驅動器和步進電機的連接情況。步進電機采用的是兩項四線步進電機，步進電機驅動器采用的是24V直流供電，對輸入信號光電隔離，共陽式單脈沖接口。步進電機細分驅動器的計數脈沖CP來自單片機，DIR為步進電機轉動方向控制，高電平為順時針方向轉動、使能端ENA為高電平使能；步進電機的兩項四線分別為A+、A-、B+和
B~o ·
權利要求
1.一種寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，其特征在于包括機箱、步進電機、氣室滑筒、曲柄、搖桿、活塞、集奶瓶和罩杯，步進電機安裝在機箱內，步進電機的轉軸從機箱的側壁伸出，氣室滑筒、曲柄、搖桿、活塞、集奶瓶和罩杯都設置在機箱外；其中，曲柄的一端與步進電機的轉軸固定傳動相連，氣室滑筒的前端通過一支軸與機箱相連，氣室滑筒可繞支軸轉動；搖桿的一端與曲柄的另一端活動相連，搖桿的另一端與活塞固定相連，活塞設置在氣室滑筒內并與氣室滑筒活動密封相連；在氣室滑筒的前端設有吸管接頭，吸管接頭通過軟管與集奶瓶相連，集奶瓶還通過軟管與罩杯相連，在氣室滑筒的后部設有排氣孔。
2.如權利要求I所述的寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，其特征在于所述的步進電機為兩項四線制步進電機，通過控制器控制其轉動的角速度。
3.如權利要求I所述的寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，其特征在于所述的排氣孔設置在活塞的抽吸行程終點的內側。
4.如權利要求I所述的寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，其特征在于所述的活塞的總行程長度是曲柄長度的兩倍，且當活塞處于行程起點或終點位置時，曲柄與搖桿在同一條直線上。
全文摘要
一種寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，包括機箱、步進電機、氣室滑筒、曲柄、搖桿、活塞、集奶瓶和罩杯，曲柄的一端與步進電機的轉軸固定傳動相連，氣室滑筒的前端通過一支軸與機箱相連，氣室滑筒可繞支軸轉動；搖桿的一端與曲柄的另一端活動相連，搖桿的另一端與活塞固定相連，活塞設置在氣室滑筒內并與氣室滑筒活動密封相連；在氣室滑筒的前端設有吸管接頭，吸管接頭通過軟管與集奶瓶相連，集奶瓶還通過軟管與罩杯相連，在氣室滑筒的后部設有排氣孔。本發明的寬負壓范圍醫院級吸乳裝置，有效擴大了負壓調節范圍，可達-100mH～300mmHg，在該負壓范圍內可實現任意檔次的負壓調節，并能完全模擬嬰兒吸吮母乳時的“吸”、“停”、“放”過程。
文檔編號A61M1/06GK102895708SQ201110214100
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月28日 優先權日2011年7月28日
發明者嚴榮國, 葛斌, 邵晟杰, 紀達, 鄧麗萍 申請人:上海理工大學