一种伺服超声振动显微切割装置

摘要

本实用新型公开了一种伺服超声振动显微切割装置，它由操作平台与控制系统两部分组成；其中，所述操作平台包括底台、支撑杆、压电陶瓷驱动器、支撑架、旋转件、刀具杆、超声换能器、超声变幅杆、连接件、切割针、CMOS摄像头、支撑架、显微镜、CMOS摄像头、显微镜、压电陶瓷驱动器、生物切片载台、压电陶瓷驱动器。本装置将超声切割原理引入微操作领域，采用超声振动原理研制了显微切割系统。在超声作用下，切割器末端的切割针更易于刺入被切割物质而不会损伤切割针，同时在超声振动切割过程中，有效的减小了切割阻力，使切割边缘平整，没有褶皱，并且成本较低、便于临床推广使用。

主权项

1、一种伺服超声振动显微切割装置，其特征在于，它由操作平台与控制系统两部分组成；其中，所述操作平台包括底台(1)、支撑杆(2)、压电陶瓷驱动器(3)、支撑架(4)、旋转件(5)、刀具杆(6)、超声换能器(7)、超声变幅杆(8)、连接件(9)、切割针(10)、CMOS摄像头(11)、支撑架(12)、显微镜(13)、CMOS摄像头(14)、显微镜(15)、压电陶瓷驱动器(16)、生物切片载台(17)、压电陶瓷驱动器(18)；所述支撑架(4)垂直固定在底台(1)上；旋转件(5)连接到支撑架(4)上，旋转件(5)轴向与支撑架(4)之间的夹角可调；刀具杆(6)连接在旋转件(5)上，刀具杆(6)与旋转件(5)之间轴向相对距离可调；刀具杆(6)的一端与超声换能器(7)的一端相互固定；超声变幅杆(8)连接到超声换能器(7)的另外一端，连接件(9)通过螺纹连接到超声变幅杆(8)上，切割针(10)与连接件(9)焊接在一起；支撑架(12)垂直固定在底台(1)上，两个显微镜(13、15)连接到支撑架(12)上，显微镜(13、15)与支撑架(12)之间的夹角可调，两个CMOS摄像头(11、14)分别与显微镜(13、15)相连；支撑杆(2)固定在底台(1)上，生物切片载台(17)放置于支撑杆(2)上，三个压电陶瓷驱动器(3、16、18)分别固定于生物切片载台(17)相邻侧面的中间位置和底部中间位置；所述控制系统主要由上位机、基于DSP的中心测控模块、基于ADSP的测控模块、基于FPGA的接口模块、数模转换器，功放及补偿电路、传感器、调理电路、接口电路组成；所述基于ADSP的测控模块一端与上位机相连，另一端与CMOS摄像头(11、14)相连；基于DSP的中心测控模块一端与上位机相连，另一端与基于FPGA的接口模块相连；数模转换器与功放及补偿电路相连，组成驱动模块，这样的驱动模块总共有四路，四路驱动模块的一端都与基于FPGA的接口模块相连接，其中三路驱动模块的另一端分别与压电陶瓷驱动器(3、16、18)相连，另外一路驱动模块的另一端与超声换能器(7)相连；基于DSP的中心测控模块通过接口电路、调理电路和传感器与超声换能器(7)相连。