医疗内窥镜生产镜头质量检测装置

1.本发明涉及医疗器械检测领域，尤其涉及医疗内窥镜生产镜头质量检测装置。


背景技术：

2.内窥镜是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器。在医疗领域中，内窥镜用于透视体内以检查器官。内窥镜可以通过一个细小的切口检查胃肠道、呼吸道和泌尿管道以及内部器官。内窥镜通过其或坚或韧的长管来采集图像。用于切、抓和其它功能的附加仪器通常连接在内窥镜上，进行能够改善医疗并缩短康复时间的微创手术。内窥镜在生产过程不仅需要对安装的不同配件进行检测，还需对内窥镜的摄像头进行光学性能检测，内窥镜的光学性能指标对患者的安全有着直接或者间接的影响，同时内窥镜微创手术过程中不断出现的医疗事故都是由于医用内窥镜出现光学性能故障而导致的，为此生产时需要通过光学检测装置对内窥镜摄像头进行光学性能(角度、视觉分辨率、几何畸变、色彩还原能力和光效)检测，防止不合格产品流出。
3.现有的检测装置需要人工将暗箱镶嵌在工作台上，罩住内窥镜摄像头，使内窥镜检测处于黑暗情况下，但是人工镶嵌暗箱部件容易与工作台上的检测配件发生碰撞和倾斜，导致检测时受到干扰，从而降低检测的准确率，且长时间多次人工镶嵌和脱离暗箱相对费时费力；现有的测量标靶无法上下翻转，进行角度调节，从而内窥镜镜头的角度测量限制较大；内窥镜安装时需要人工调节螺丝对内窥镜镜头进行限位支撑，内窥镜镜头的安装和拆卸操作相对繁琐，耗费时间。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种医疗内窥镜生产镜头质量检测装置，用以解决现有技术中存在的人工镶嵌暗箱部件易于发生碰撞且操作相对费时费力、测量标靶无法上下翻转进行角度调节、内窥镜安装、拆卸费时费力且操作繁琐的问题。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.医疗内窥镜生产镜头质量检测装置，包括主机体、测试内窥镜镜头和plc控制器；
7.所述主机体上端一侧安装有驱动暗箱装置，所述主机体上端设置有工作台，所述工作台上端安装有移动平台，所述测试内窥镜镜头安装在移动平台上；
8.所述工作台面向测试内窥镜镜头的一端安装有测试对比卡板，测试对比卡板面向测试内窥镜镜头的一侧安装有调节测试标靶；
9.所述调节测试标靶包括安装架、测试标靶和减速马达，所述减速马达设置在安装架的底部，所述测试标靶安装在减速马达的转轴上，所述测试标靶内部设置有光源部件；
10.所述plc控制器用于控制调节测试标靶和移动平台。
11.进一步，所述移动平台包括纵向移动机构和横向移动机构，所述纵向移动机构安装在横向移动机构的上端，所述纵向移动机构上设置有用于放置测试内窥镜镜头的支撑机构。
12.进一步，所述纵向移动机构包括驱动座，所述驱动座上开设有移动槽，所述移动槽内平行设置有第二螺纹杆、导向杆，所述第二螺纹杆的一端与安装在移动槽内壁的第二伺服电机相连，所述驱动座上端设置有移动座，所述移动座插入移动槽，且与第二螺纹杆螺母连接、与导向杆活动连接。
13.进一步，所述横向移动机构与纵向移动机构相同，且纵向移动机构安装在横向移动机构的移动座上。
14.进一步，所述支撑结构包括安装板，所述安装板上依次固定安装有支撑座和两个卡接机构,所述测试内窥镜镜头镶嵌安装在支撑座和两个卡接机构上；
15.所述卡接机构包括支撑杆、镶嵌座，所述镶嵌座上端开设有镶嵌槽，所述镶嵌槽内壁一侧安装有固定卡块，另一侧设置有用于控制镶嵌槽开口大小的伸缩机构。
16.进一步，所述伸缩机构包括活动卡块、拉杆、伸缩块和弹簧，所述活动卡块与伸缩块固定连接，所述伸缩块的一端插入伸缩槽内，且其端面与弹簧的一端连接，所述弹簧的另一端与镶嵌座的内壁连接，所述拉杆穿过伸缩槽的内壁与伸缩块连接。
17.进一步，所述驱动暗箱装置包括暗箱体、用于控制暗箱体的升降控制器，所述暗箱体通过若干个升降机构安装在主机体上。
18.进一步，所述升降机构包括第一螺纹杆和第一伺服电机，所述第一伺服电机安装在主机体内部，所述第一螺纹杆通过轴承贯穿主机体与第一伺服电机的转轴连接，所述第一螺纹杆外部套设有两个丝杆螺母，且两个丝杆螺母与暗箱体固定连接。
19.进一步，所述安装架包括两个安装座、两个直角连杆、连接座，所述安装座与直角连杆靠近直角的一端连接，直角连杆的另一端与连接座连接，所述连接座底部安装有转轴座，所述减速马达转轴贯穿转轴座。
20.进一步，所述主机体上设置有用于与外部计算机数据连接的usb接口，所述工作台的上端设置有连接数据线，所述连接数据线的接头与测试内窥镜镜头连接，所述连接数据线与usb接口电性连接。
21.综上所述，本发明具有以下有益效果：
22.本发明通过plc控制器自动控制调节测试标靶，调节测试标靶中的减速马达转动，使得减速马达带动测试标靶向上或向下轻微翻转，实现了测量标靶的角度调节，以便通过测试标靶对测试内窥镜镜头进行视场角和视向角的光能检测。
23.进一步地，本发明通过plc控制器自动控制横向移动机构、纵向移动机构，内窥镜镜头自动的横向或纵向移动，使得测试内窥镜镜头所拍摄的测试标靶图像在显示器中处于合适的大小和位置，观察显示器中标靶图像，实现内窥镜镜头的视觉分辨率、几何畸变、色彩还原能力、光效的检测。
24.进一步地，本发明通过卡接机构，将拉杆抓住向外使力，带动与活动卡块连接的伸缩块向外移动，弹簧受力压缩，镶嵌槽张开；松开拉杆，在弹簧弹力作用下，伸缩块向镶嵌槽方向移动，使其活动卡块将测试内窥镜镜头夹紧限位，通过该卡接机构可快速实现测试内窥镜镜头的安装限位以及拆卸，操作简单，节省时间。
25.进一步地，本发明提供的驱动暗箱装置中，升降控制器控制升降机构工作，对测试内窥镜镜头进行检测前，按下升降控制器中的下降开关，升降机构带动暗箱体自动向下移动将工作台罩住，检测完成后，按下升降控制器中的上升开关，升降机构带动暗箱体自动向
上移动将将工作台露出，使用者将测试内窥镜镜头拆卸取下，半自动化程度高，无需人工安装和拆卸，相对省时省力，且不易触碰工作台内部配件，防止影响检测工作，提高了检测的准确率。
附图说明
26.图1为本发明实施例提供的医疗内窥镜生产镜头质量检测装置的结构示意图；
27.图2为本发明提供的医疗内窥镜生产镜头质量检测装置的左视图；
28.图3为本发明实施例中卡接机构的结构示意图；
29.图4为本发明实施例中卡接机构剖面主视图；
30.图5为本发明实施例中调节测试标靶结构示意图；
31.图6为本发明实施例中驱动暗箱装置的结构示意图；
32.图7为本发明实施例中纵向移动机构的结构示意图。
33.附图标记：1-主机体；2-工作台；21-连接数据线；3-驱动暗箱装置；31-升降控制器；32-升降机构；33-暗箱体；321-丝杆螺母；322-第一螺纹杆；323-第一伺服电机；4-plc控制器；5-调节测试标靶；51-安装座；52-直角连杆；53-连接座；54-测试标靶；55-减速马达；56-转轴座；6-测试内窥镜镜头；7-纵向移动机构；71-驱动座；72-移动座；73-导向杆；74-第二伺服电机；75-第二螺纹杆；8-安装板；81-支撑座；82-卡接机构；9-横向移动机构；10-测试对比卡板；821-支撑杆；822-镶嵌座；823-镶嵌槽；824-固定卡块；825-活动卡块；826-拉杆；827-伸缩块；828-弹簧；11-usb接口。
具体实施方式
34.下面结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明，但不作为对本发明的限定。
35.如图1、图2所示，医疗内窥镜生产镜头质量检测装置，包括主机体1、测试内窥镜镜头6和plc控制器4。
36.所述主机体1上端一侧安装有驱动暗箱装置3，具体地，如图6所示，所述驱动暗箱装置3包括若干个升降机构32、暗箱体33、用于控制暗箱体33的升降控制器31，所述暗箱体33通过升降机构32安装在主机体1上。
37.所述升降机构32包括第一螺纹杆322和第一伺服电机323，所述第一伺服电机323安装在主机体1内部，所述第一螺纹杆322通过轴承贯穿主机体1与第一伺服电机323的转轴连接，所述第一螺纹杆322外部套设有两个丝杆螺母321，且两个丝杆螺母321与暗箱体33固定连接，所述暗箱体33内部长宽与工作台2长宽相等，且暗箱体33内的高度大于工作台2上安装所有配件的高度。
38.驱动暗箱装置3的工作过程如下：
39.对测试内窥镜镜头6进行检测前，按下升降控制器31中的下降开关，升降机构32开始工作，第一伺服电机323带动第一螺纹杆322转动，使其连接的丝杆螺母321带动暗箱体33向下移动，将工作台2罩住，模拟黑暗环境进行光学性能测试；检测完成后，按下升降控制器31中的上升开关，升降机构32开始工作，第一伺服电机323带动第一螺纹杆322转动，使其连接的丝杆螺母321带动暗箱体33向上移动，将工作台2露出，使用者将测试内窥镜镜头6拆卸
取下，半自动化程度高，无需人工安装和拆卸，相对省时省力，且不易触碰的工作台2内部配件，防止影响检测工作。
40.所述主机体1上端设置有工作台2，所述工作台2上端安装有移动平台，所述测试内窥镜镜头6安装在移动平台上；
41.具体地，如图7所示，所述移动平台包括纵向移动机构7和横向移动机构9，所述纵向移动机构7安装在横向移动机构9的上端，所述纵向移动机构7上设置有用于放置测试内窥镜镜头6的支撑机构。
42.所述纵向移动机构7包括驱动座71，所述驱动座71上开设有移动槽，所述移动槽内平行设置有第二螺纹杆75、导向杆73，所述第二螺纹杆75的一端与安装在移动槽内壁的第二伺服电机74相连，所述驱动座71上端设置有移动座72，所述移动座72插入移动槽，且与第二螺纹杆75螺母连接、与导向杆73活动连接。
43.所述横向移动机构9与纵向移动机构7相同，且纵向移动机构7安装在横向移动机构9的移动座72上。
44.所述支撑结构包括安装板8，所述安装板8上依次固定安装有支撑座81和两个卡接机构82,所述测试内窥镜镜头6镶嵌安装在支撑座81和两个卡接机构82上，
45.如图3、图4所示，所述卡接机构82包括支撑杆821、镶嵌座822，所述镶嵌座822上端开设有镶嵌槽823，所述镶嵌槽823内壁一侧安装有固定卡块824，另一侧设置有用于控制镶嵌槽823开口大小的伸缩机构。
46.所述伸缩机构包括活动卡块825、拉杆826、伸缩块827和弹簧828，所述活动卡块825与伸缩块827固定连接，所述伸缩块827的一端插入伸缩槽内，且其端面与弹簧828的一端连接，所述弹簧828的另一端与镶嵌座822的内壁连接，所述拉杆826穿过伸缩槽的内壁与伸缩块827连接。
47.卡接机构82的工作过程如下：
48.将拉杆826抓住向外使力，带动与活动卡块825连接的伸缩块827向外移动，弹簧828受力压缩，镶嵌槽823张开；松开拉杆，在弹簧弹力作用下，伸缩块827向镶嵌槽823方向移动，使得活动卡块825将测试内窥镜镜头6夹紧限位，通过该卡接机构82可快速、方便地实现测试内窥镜镜头6的安装限位以及拆卸，操作简单，节省时间。
49.所述工作台2面向测试内窥镜镜头6的一端安装有测试对比卡板10，测试对比卡板10面向测试内窥镜镜头6的一侧安装有调节测试标靶5；
50.具体地，如图5所示，所述调节测试标靶5包括安装架、测试标靶54和减速马达55，所述安装架包括两个安装座51、两个直角连杆52、连接座53，所述安装座51与直角连杆52靠近直角的一端连接，直角连杆52的另一端与连接座53连接，所述连接座53底部安装有转轴座56，所述减速马达55安装在转轴座56的侧端，且减速马达55的转轴贯穿转轴座56，所述测试标靶54安装在减速马达55的转轴上。
51.所述测试标靶54内部设置有光源部件，优选的，光源部件为led光源板。
52.所述主机体1上设置有用于与外部计算机数据连接的usb接口11，所述工作台2的上端设置有连接数据线21，所述连接数据线21的接头与测试内窥镜镜头6连接，所述连接数据线21与usb接口11电性连接，所述plc控制器4用于控制调节测试标靶5、横向移动机构9、纵向移动机构7。
53.本发明的工作原理：
54.检测前人工安装测试内窥镜镜头6，将测试内窥镜镜头6尾部放置在支撑座81上，将中部与头部安装在两个卡接机构82上，将拉杆826抓住向外使力，带动与活动卡块825连接的伸缩块827向外移动，弹簧828受力压缩，镶嵌槽823张开，测试内窥镜镜头6中部镶嵌到镶嵌座822的镶嵌槽823中，然后手部与拉杆826分离，松开拉杆，在弹簧828反弹，伸缩块827向镶嵌槽823方向移动，使其活动卡块825将测试内窥镜镜头6夹紧限位，再将连接数据线21头与测试内窥镜镜头6连接，并且usb接口11插入数据线与外部计算机连接。
55.按下升降控制器31中的下降开关，升降机构32开始工作，第一伺服电机323带动第一螺纹杆322转动，使其连接的丝杆螺母321带动暗箱体33向下移动，将工作台2罩住，模拟黑暗环境进行光学性能测试。
56.通过plc控制器4自动控制调节测试标靶5，测试标靶54通过内部led光源板发光，减速马达55转动，使得减速马达55带动测试标靶54向上或向下轻微翻转，方便测试内窥镜镜头6通过测试标靶54进行视场角和视向角的光能检测。
57.测试内窥镜镜头6通过纵向移动机构7和横向移动机构9移动，使得测试内窥镜镜头6所拍摄的测试标靶54图像在显示器中处于合适的大小和位置，观察显示器中标靶图像。如果标靶图像产生较为严重的变形，则表明该内窥镜的视向角检测为不合格，反之为合格；
58.再通过纵向移动机构7带动测试内窥镜镜头6向前移动，使测试标靶54图像占满医用内窥镜的整个视场，测量得到医用内窥镜镜面和标靶的距离d；
59.在视场角测试对比卡中找到对应理论视场角e的距离范围，如果d位于该距离范围内则表明视场角测试为合格，否则为不合格，并且观察分辨率标靶图像，找到能够分辨的最大黑白线对数，该线对数即为内窥镜分辨率值。如果该测量值大于理论值则合格，否则为不合格；
60.测试内窥镜镜头6再通过纵向移动机构7和横向移动机构9移动，对测试对比卡板10拍摄，将透明材质的畸变对比卡与显示器中的网格图像进行比对，如果畸变图像处于对比卡的灰色区域内，表明该内窥镜的几何畸变测试合格；反之，如果畸变图像处于灰色区域范围外，则表明测试不合格；
61.将测试内窥镜镜头6移动对测试对比卡板10不同区域拍摄，并将显示器中颜色与对应颜色对比卡进行比对，如显示器中颜色位于颜色对比卡之中，表明测试项合格，否则为不合格；
62.在对比卡中分别找出视场图像中心处亮度和视场边缘处亮度对应的灰阶块，如果边缘处灰度值和中心处灰度值的差值小于十个灰阶块，进而判断该内窥镜光效测试为合格，否则为不合格；
63.检测完成后，按下升降控制器31中的上升开关，升降机构32开始工作，第一伺服电机323带动第一螺纹杆322转动，使其连接的丝杆螺母321带动暗箱体33向上移动，将将工作台2露出，使用者将测试内窥镜镜头6拆卸取下。