一種膠囊內窺鏡外殼激光焊接封裝裝置的制作方法

本實用新型屬于激光焊接技術領域，特別是涉及到一種膠囊內窺鏡外殼的焊接裝置。

背景技術：

激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光作為一種焊接用熱源，具有準直性優良、光束能量密度高、作用區域小等優點。在焊接過程中，通過反射鏡、透鏡或光纖組成的光路系統，將激光器產生的光束聚焦在待焊接區域，形成熱作用區，使材料熔化并相互擴散，在隨后的凝固過程中，待焊接的部件即被連接起來。

與傳統的高分子材料焊接方式(熱板式焊接、超聲波焊接)相比，激光焊接技術主要有以下幾方面的優點：

(1)能生成精密、牢固和密封(不透氣和不漏水)的焊接，而且高分子材料降解少、產生的碎屑少，制品的表面能夠在焊縫周圍嚴密地連接在一起。

(2)易于控制，具有良好的適應性，可焊接尺寸小或外形結構復雜的工件。

(3)極大地減小了制品的振動應力和熱應力。

由于激光焊接技術獨特的優點，已成功應用于高分子材料的精密焊接中。

膠囊內窺鏡，英文名稱：capsule endoscopy，是一種做成膠囊形狀的內窺鏡，它是用來檢查人體腸道的醫療儀器。膠囊內窺鏡能進入人體，用于窺探人體腸胃和食道部位的健康狀況。可用來幫助醫生對病人進行診斷。典型的膠囊內窺鏡由七部分組成，透明外殼、光源、成像元件、傳感器、電池、發射模塊和天線組成。電路系統又包含了傳感器檢測部件，信號處理部件和無線發射部件。圖像、溫度、等傳感器檢測部件檢測消化道內信息，該信息經過信號處理部件的處理經無線發射部件發送至體外。體外接收機接受信號，經過體外處理單元的處理，在終端顯示出來。另外，隨著功能拓展的需要，膠囊內窺鏡還可以包含釋藥部件，用于微型手術的機械部件。目前大部分膠囊只集成了其中的一種或多種少量功能。該產品通過口服智能膠囊完成胃腸道影像檢查；克服了傳統的推進式內窺鏡體積大，檢測過程痛苦，不適用于老年、纖弱和危險病人等缺陷；具有體積小、重量輕、檢查方便、無創傷、無痛苦、無交叉感染、不影響受檢者正常工作等優點。被譽為消化內鏡發展史上的第四個里程碑，小腸疾病檢查的“金標準”。

我國在膠囊內窺鏡的研究上,也取得了一定的成績，但是都沒有推出成熟的產品。目前，全球已經有上萬患者使用了膠囊內窺鏡技術進行檢查。膠囊內窺鏡可以檢查小腸、不明顯的胃腸出血、貧血、克多思氏病等普通內窺鏡無法有效檢查的疾病，必將成為內鏡檢查的主流方法。

由于膠囊內窺鏡體積小，與普通的藥品膠囊差不多大；

且內部結構復雜；對密封性要求較高；外殼通常采用人體消化系統無害且難以消化的高分子材料，因此它的外殼封裝是一個技術難題。

因此現有技術當中亟需要一種新型的技術方案來解決這一問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種膠囊內窺鏡外殼激光焊接封裝裝置，通過激光焊接技術，針對膠囊內窺鏡的外殼進行焊接封裝，其操作簡單，精度高。

一種膠囊內窺鏡外殼激光焊接封裝裝置，其特征是：包括機械臂、旋轉伸縮頭、伸縮頭、夾爪Ⅰ、夾爪Ⅱ以及激光焊接頭，所述機械臂設置為兩臺，為微型三軸或四軸運動機械臂，其中一臺機械臂的末端安裝有旋轉伸縮頭，另一臺機械臂的末端安裝有伸縮頭；所述旋轉伸縮頭的末端設置有夾爪Ⅰ；所述伸縮頭的末端設置有夾爪Ⅱ；所述激光焊接頭固定設置。

所述激光焊接頭與激光器連接。

所述夾爪Ⅰ和夾爪Ⅱ均為316不銹鋼夾爪。

通過上述設計方案，本實用新型可以帶來如下有益效果：一種膠囊內窺鏡外殼激光焊接封裝裝置，通過激光焊接技術，針對膠囊內窺鏡的外殼進行焊接封裝，其操作簡單，精度高。采用微型的三軸或四軸運動機械臂，采用精密機械結構，保證各個方向具有較高的定位精度；旋轉伸縮頭具有伸縮和與伸縮軸垂直面內旋轉二維運動功能。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明：

圖1為本實用新型一種膠囊內窺鏡外殼激光焊接封裝裝置結構示意圖。

圖2為本實用新型一種膠囊內窺鏡外殼激光焊接封裝裝置的膠囊內窺鏡結構示意圖。

圖中1-機械臂、2-旋轉伸縮頭、3-伸縮頭、4-夾爪Ⅰ、5-夾爪Ⅱ、6-激光焊接頭、7-內窺鏡主體、8-內窺鏡前罩。

具體實施方式

一種膠囊內窺鏡外殼激光焊接封裝裝置，如圖1所示，包括機械臂1、旋轉伸縮頭2、伸縮頭3、夾爪Ⅰ4、夾爪Ⅱ5以及激光焊接頭6。所述機械臂1采用微型三軸或四軸機械臂結構；所述旋轉伸縮頭2安裝在所述機械臂1末端；所述伸縮頭3安裝在另一次所述機械臂末端；所述旋轉伸縮頭2、所述伸縮頭3末端安裝分別用于夾持內窺鏡主體7和內窺鏡前罩8的所述夾爪Ⅰ4、所述夾爪Ⅱ5；所述激光焊接頭6固定不動，出光方向與所述內窺鏡主體7與所述內窺鏡前罩8圓柱軸向垂直。

所述機械臂1，采用微型的三軸或四軸運動機械臂，采用精密機械結構，保證各個方向具有較高的定位精度。

所述旋轉伸縮頭2安裝在所述機械臂1末端，具有伸縮和與伸縮軸垂直面內旋轉二維運動功能。所述伸縮頭3只具有伸縮功能。

所述夾爪Ⅰ4、所述夾爪Ⅱ5采用316不銹鋼材料，保證堅固性和耐磨性，采用螺絲分別安裝在所述旋轉伸縮頭2、所述伸縮頭3末端；采用直角三角形截面設計，斜邊面向所夾持的所述內窺鏡主體7、所述內窺鏡前罩8，使夾持穩固。所述夾爪Ⅰ4、所述夾爪Ⅱ5的開合由電機控制。

膠囊內窺鏡結構如圖2所示，大體上分為內窺鏡主體7、內窺鏡前罩8兩部分。所述內窺鏡主體7內部安裝有內窺鏡攝像頭、相機、電子電路元件。所述內窺鏡前罩8為高透過率材質，安裝在膠囊內窺鏡攝像方向，需要與所述內窺鏡主體7緊密結合，保證膠囊內窺鏡的密閉性。膠囊內窺鏡通常尺寸較小，與攜帶藥物的普通藥品膠囊顆粒尺寸相近。

本實用新型的使用方法為：所述夾爪Ⅰ4與夾爪Ⅱ5分別用于夾持內窺鏡主體7與內窺鏡前罩8。所述旋轉伸縮頭2和伸縮頭3末端分別安裝的夾爪Ⅰ4與夾爪Ⅱ5分別夾持內窺鏡主體7與內窺鏡前罩8，通過設定機械臂1運動軌跡，光電傳感器輔助修正，保證內窺鏡主體7與內窺鏡前罩8精確對接。通過卡扣等方式設計，使內窺鏡主體7與內窺鏡前罩8相對固定，此時夾持內窺鏡前罩8的夾爪Ⅱ5松開，夾爪Ⅰ4此時夾持內窺鏡整體，通過機械臂1及旋轉伸縮頭2帶動下，將夾爪Ⅰ4所夾持的內窺鏡整體移動到激光焊接頭6下面，使內窺鏡主體7與內窺鏡前罩8接縫在激光焊接頭6焦點上，激光焊接頭6固定不動。在旋轉伸縮頭2帶動下內窺鏡整體沿圓柱軸線方向旋轉，并保持內窺鏡主體7與所述內窺鏡前罩8接縫在激光焊接頭6焦點上，同時啟動焊接激光。根據所焊接膠囊內窺鏡外殼材料選擇的不同波長，配置不同類型的激光焊接頭6。在膠囊內窺鏡旋轉過程中，所述內窺鏡主體7與內窺鏡前罩8接縫在激光焊接頭6焦點上，激光對內窺鏡主體7與內窺鏡前罩8接縫進行焊接。所述機械臂1、旋轉伸縮頭2、伸縮頭3的運動軌跡由工控機精確控制，保證焊接激光光斑沿膠囊內窺鏡外殼焊縫移動。旋轉一周后完成內窺鏡主體7與內窺鏡前罩8接縫的焊接。