CN111272321B - 一种正畸微种植体拉出力测量装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正畸微种植体拉出力测量装置及使用方法，它涉及口腔医疗技术领域，立板插装在固定安装平台上，拉力传动机构通过底部固有滑块与角度尺滑槽相配合，角度尺通过背面的两根固定轴插装在立板上，拉力测量装置通过螺栓连接在拉力传动机构中的丝杠滑台上，颌骨固定装置A与颌骨固定装置B关于xoy面对称安装在虎钳机构的丝杠和两侧导杆上，虎钳机构两端的固定轴分别插装在固定安装平台的两端孔中。本发明能够从不同角度精确、稳定的测试尺寸小、装夹困难且拉出力属于微小力的正畸微种植体的拉出力。

Description

一种正畸微种植体拉出力测量装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种正畸微种植体拉出力测量装置及使用方法，属于正畸测量工具技术领域。

背景技术

目前随着社会经济的不断发展及人们生活水平的不断提高，人们对其面部的美观也有了新的追求。随着临床医学水平的不断提高及发展，为了矫正口腔牙颌畸形，采用了一种新型的操作简单、植入部位广泛、创伤小及手术费用低等优点口腔矫正技术——微种植体支抗技术，而稳定的支抗是决定治疗计划和获得良好治疗效果的基础。为了评价和研究正畸微种植体的初始稳定性，需测试微种植体的植入转矩和拉出力。植入转矩测试有专门的扭矩测试仪，但由于微种植体螺钉尺寸较小，装夹困难，且拉出力属微小力测量，测试精度要求高，用常规的测力装置，如万能试验机等难以完成，因此授权公告号CN 102539044B的发明专利公开了一种正畸微种植体拉力测试仪，该正畸微种植体测力仪只能对单一颌骨或形状规则样骨进行装夹，且无法实现对多角度的正畸微种植体拉力的测量，并且该正畸微种植体采用手摇控制、螺旋传动方式拉出微种植体，不能保证手摇控制一直处于匀速运动状态，并且因为人手而产生的振动传递给拉力传感器，从而造成传感器测量误差较大的情况，不利于对正畸微种植体拉力的精确测量。

基于上述的因素，本发明所需要解决的技术问题为设计一种能够多角度、精确、稳定的测试尺寸较小、装夹困难且拉出力属于微小力的正畸微种植体拉出力测量装置和使用方法。

发明内容

针对上述问题，本发明要实现的技术问题是设计一种正畸微种植体拉出力测量装置及其使用方法。

本发明是这样实现的：正畸微种植体拉出力测量装置，它包含：固定座装置、虎钳机构、颌骨固定装置A、颌骨固定装置B、拉力测量装置、拉力传动机构、角度传感器，其特征在于：所述的固定座装置包括固定安装平台、立板、角度尺，所述的颌骨固定装置A和颌骨固定装置B完全相同，颌骨固定装置A 包括颌骨固定夹板、固定销、方孔垫片、旋块、弹簧、夹具安装轴、夹持块、圆孔垫片，所述的拉力测量装置包括角度显示器、测力计上盖、传感器固定杆、测力计底座、测力计夹爪、测力计夹爪外套、测力计下端挂钩、拉力传感器，所述的拉力传动机构包括丝杠滑台、测力电机、电机固定座、拉力传动机构固定板，以角度传感器为坐标原点建立xoy面，立板插装在固定安装平台上，角度尺通过背面的两根固定轴插装在立板上，拉力传动机构通过背面的固有滑块与角度尺上的滑槽相配合，并通过拉力传动机构固定板将拉力传动机构与角度尺相连接，三根夹具安装轴圆轴一端依次安装弹簧、夹持块和圆孔垫片，三根夹具安装轴方轴一端穿过颌骨固定夹板端部三个螺纹孔，并依次安装旋块、方孔垫片和固定销，三根夹具安装轴上的螺纹部分与颌骨固定夹板端部三个螺纹孔相配合，三个夹持块与颌骨固定夹板端部三个方槽配合安装，颌骨固定装置A中心孔和以中心孔对称的两侧孔依次与虎钳机构中传动丝杠和以传动丝杠对称的两侧导杆配合安装，颌骨固定装置B和颌骨固定装置A以xoy面对称安装。

作为优选，所述的虎钳机构两端的四根轴插装在固定安装平台上的四个孔中，角度显示器安装在测力计上盖表面，测力计夹爪通过轴孔装配在测力计底座上，测力计下端挂钩穿过测力计夹爪与拉力传感器一侧轴孔连接，传感器固定杆一端与拉力传感器另一侧轴孔配合，传感器固定杆另一端与测力计底座内侧轴孔配合，测力计夹爪外套螺纹配合安装在测力计夹爪上以调节测力计夹爪的松紧，测力计上盖与测力计底座通过螺栓连接，角度传感器的固定部分安装在角度尺半圆圆心孔中，角度传感器的移动部分与丝杠滑台的一端通过螺栓固定，测力电机通过螺栓安装在电机固定座上，并与丝杠滑台中的丝杠通过联轴器连接，电机固定座通过螺栓固定在丝杠滑台的另一端，拉力测量装置与丝杠滑台中的滑台通过螺栓连接。

作为优选，所述的拉力传动机构固定板通过螺栓将拉力传动机构固定在角度尺上，调节拉力传动机构固定板的松紧度，实现拉力传动机构在角度尺上的任意角度的定位，定位角度由角度传感器测量，并由角度显示器显示。

作为优选，通过虎钳机构带动颌骨固定装置A和颌骨固定装置B相对运动初始夹紧模拟颌骨，并通过调整六块旋块进一步稳定的夹紧模拟颌骨，并且利用弹簧的弹性，增加对不规则形状的模拟颌骨夹紧的适应性。

作为优选，松开测力计夹爪并调整到合适位置，将弹簧的一端挂于测力计夹爪内部的测力计下端挂钩上并通过测力计夹爪外套夹紧测力计夹爪，另一端挂在微种植体上，拉力传动机构匀速而缓慢的带动拉力测量装置运动，对微种植体的拉出力进行精确、稳定的测量。

本发明的有益效果为：

(1)通过调节拉力传动机构固定板的松紧度，可以实现拉力传动机构在角度尺上0度至180度任意位置的固定，从而实现对不同方位的正畸微种植体拉出力的测量。

(2)通过颌骨固定装置A、颌骨固定装置B和虎钳机构的配合使用，能够实现稳定装夹不规则形状的模拟颌骨。

(3)本发明通过测力电机和丝杠滑台的配合，实现对正畸微种植体拉出力的准确、稳定的控制。

(4)通过角度显示器读取角度信息，能够实现0度至180度的不同角度的测量，实现精准测量。

(5)测力计夹爪采用三爪定位的方式固定弹簧，保证了定位的准确性，减小了因弹簧的振动而带来正畸微种植体拉出力测量的不精确性。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的正面整体结构示意图。

图2为本发明的背面整体结构示意图。

图3为本发明的虎钳机构、颌骨固定装置A和颌骨固定装置B装配示意图。

图4为本发明的颌骨固定装置A爆炸装配示意图。

图5为本发明的拉力测量装置爆炸装配示意图。

图中：1、固定座装置；1-1、微种植体平台；1-2、立板；1-3、角度尺；2、颌骨固定装置A；2-1、颌骨固定夹板；2-2、固定销；2-3、方孔垫片；2-4、旋块；2-5、弹簧；2-6、夹具安装轴；2-7、夹持块；2-8、圆孔垫片；3、虎钳机构；4、拉力测量装置；4-1、角度显示器；4-2、测力计上盖；4-3、传感器固定杆； 4-4、测力计底座；4-5、测力计夹爪；4-6、测力计夹爪外套；4-7、测力计下端挂钩；4-8拉力传感器；5、拉力传动机构；5-1、丝杠滑台；5-2、测力电机；5-3电机固定座；5-4、拉力传动机构固定板；6、角度传感器；7、颌骨固定装置B。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5，本发明具体实施方法采用以下技术方案：它包含固定座装置1、颌骨固定装置A2、虎钳机构3、拉力测量装置4、拉力传动机构5、角度传感器6、颌骨固定装置 B7，固定座装置1包括固定安装平台1-1、立板1-2、角度尺1-3，所述的颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7完全相同，颌骨固定装置A2包括颌骨固定夹板2-1、固定销2-2、方孔垫片2-3、旋块2-4、弹簧2-5、夹具安装轴2-6、夹持块2-7、圆孔垫片2-8，所述的拉力测量装置4包括角度显示器4-1、测力计上盖4-2、传感器固定杆4-3、测力计底座4-4、测力计夹爪4-5、测力计夹爪外套4-6、测力计下端挂钩4-7、拉力传感器4-8，所述的拉力传动机构5包括丝杠滑台5-1、测力电机5-2、电机固定座5-3、拉力传动机构固定板 5-4，以角度传感器6为坐标原点建立xoy面，立板1-2插装在固定安装平台1-1上，角度尺1-3通过背面的两根固定轴插装在立板1-2上，拉力传动机构5通过背面的固有滑块与角度尺1-3上的滑槽相配合，并通过拉力传动机构固定板5-4通过螺栓连接将拉力传动机构5与角度尺1-3相连接，通过调节拉力传动机构固定板5-4的松紧度进而调节拉力传动机构5在角度尺1-3上的角度，从而可以从不同的角度和位置对微种植体拉力进行测量，三根夹具安装轴2-6圆轴一端依次安装弹簧2-5、夹持块2-7和圆孔垫片2-8，三根夹具安装轴2-6方轴一端穿过颌骨固定夹板2-1端部三个螺纹孔，并依次安装旋块2-4、方孔垫片2-3和固定销2-2，三根夹具安装轴2-6上的螺纹部分与颌骨固定夹板2-1端部三个螺纹孔相配合，三个夹持块 2-7与颌骨固定夹板2-1端部三个方槽配合安装，颌骨固定装置A2中心孔和以中心孔对称的两侧孔依次与虎钳机构3中传动丝杠和以传动丝杠对称的两侧导杆配合安装，颌骨固定装置B7和颌骨固定装置A2以 xoy面对称安装，通过调节六块相同的旋块2-4，可以实现对不同形状或形状不规则的模拟颌骨进行稳定装夹，并且应用弹簧2-5弹性增加了对形状不规则的模拟颌骨夹紧的适应性。

进一步的，虎钳机构3两端的四根轴插装在固定安装平台1-1上的四个孔中，角度显示器4-1安装在测力计上盖4-2表面，测力计夹爪4-5通过轴孔装配在测力计底座4-4上，测力计下端挂钩4-7穿过测力计夹爪4-5与拉力传感器4-8一侧轴孔连接，传感器固定杆4-3一端与拉力传感器4-8另一侧轴孔配合，传感器固定杆4-3另一端与测力计底座4-4内侧轴孔配合，测力计夹爪外套4-6螺纹配合安装在测力计夹爪4-5 上以调节测力计夹爪4-5的松紧，测力计上盖4-2与测力计底座4-4通过螺栓连接，角度传感器6的固定部分安装在角度尺1-3半圆圆心孔中，角度传感器6的移动部分与丝杠滑台5-1的一端通过螺栓固定，测力电机5-2通过螺栓安装在电机固定座5-3上，并与丝杠滑台5-1中的丝杠通过联轴器连接，电机固定座 5-3通过螺栓固定在丝杠滑台5-1的另一端，拉力测量装置4与丝杠滑台5-1中的滑台通过螺栓连接。

实施例2：

根据实施例1中所述的装置，将模拟颌骨放在颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7之间，通过虎钳机构3带动颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7相对运动初始夹紧模拟颌骨，并通过调整六块旋块2-4进一步夹紧模拟颌骨，松开测力计夹爪4-5并调整到合适位置，将弹簧的一端挂于测力计夹爪4-5内部的测力计下端挂钩4-7上并通过测力计夹爪外套4-6夹紧测力计夹爪4-5，弹簧的另一端挂在微种植体上，根据角度显示器4-1显示的角度，调整位于角度尺1-3上的拉力传动机构5的角度位置，随后测力电机5-2通过丝杠滑台5-1带动拉力测量装置4对正畸微种植体拉力进行测量。

实施例3：

根据实施例1中所描述的装置，当医生需要测量上颌骨右侧颧牙槽嵴区域微种植体拉力时，先将拉力传动机构5调整到角度尺1-3左侧并设定为零度点，拉力测量装置4移动到丝杠滑台5-1底端，转动虎钳机构3中的手轮，并通过虎钳机构3中传动丝杠带动颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7背向运动至一定距离，将带有微种植体的上颌骨倒置放在颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7中间，随后通过颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7对向运动夹紧上颌骨，调整六块相同的旋块2-4进一步夹紧上颌骨，通过读取角度显示器4-1上的角度值，调整拉力传动机构5到设定位置，通过拉力传动机构固定板5-4固定拉力传动机构5，松开测力计夹爪4-5并调整到合适位置，将弹簧的一端挂于测力计夹爪4-5内部的测力计下端挂钩4-7上，并通过测力计夹爪外套4-6夹紧测力计夹爪4-5，另一端挂在上颌骨右侧颧牙槽嵴区域的微种植体上，拉力传感器4-8通过数据线与电脑连接，随后测力电机5-2通电，并以恒定低速运转，电脑记录拉力传感器4-8数据变化，在微种植体拉出后，测力电机5-2断电，此时通过电脑记录的数据即可得出上颌骨右侧颧牙槽嵴区域的微种植体最大拉出力，用以分析。

当医生需要测量上颌骨左侧颧牙槽嵴区域微种植体拉力时，先将拉力传动机构5调整到角度尺1-3右侧底端，并设定为零度点，拉力测量装置4移动到丝杠滑台5-1底端，转动虎钳机构3中的手轮，并通过虎钳机构3中传动丝杠带动颌骨固定夹板A2和颌骨固定夹板B7背向运动至一定距离，将带有微种植体的上颌骨倒置放在颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7中间，随后通过颌骨固定装置A2和颌骨固定装置 B7对向运动夹紧上颌骨，调整六快相同的旋块2-4进一步夹紧上颌骨，通过读取角度显示器4-1上的角度值，调整拉力传动机构5到设定位置，通过拉力传动机构固定板5-4固定拉力传动机构5，松开测力计夹爪4-5并调整到合适位置，将弹簧的一端挂于测力计夹爪4-5内部的测力计下端挂钩4-7上并通过测力计夹爪外套4-6夹紧测力计夹爪4-5，另一端挂在上颌骨左侧颧牙槽嵴区域的微种植体上，拉力传感器4-8通过数据线与电脑连接，随后测力电机5-2通电，并以恒定低速运转，电脑记录拉力传感器4-8数据变化，在微种植体拉出后，测力电机5-2断电，此时通过电脑记录的数据即可得出上颌骨左侧颧牙槽嵴区域的微种植体最大拉出力，用以分析。

实施例4：

根据实施例1中所描述的装配，当医生需要测量右侧下颌第一磨牙与第二前磨牙之间微种植体拉力时，先将拉力传动机构5调整到角度尺1-3右侧底端，并设定为零度点，拉力测量装置4移动到丝杠滑台5-1 底端，转动虎钳机构3中的手轮，并通过虎钳机构3中传动丝杠带动颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7 背向运动至一定距离，将带有微种植体的下颌骨正置放在颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7中间，随后通过颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7对向运动夹紧下颌骨，调整六块相同的旋块2-4进一步夹紧下颌骨，通过读取角度显示器4-1上的角度值，调整拉力传动机构5到设定位置，通过拉力传动机构固定板5-4 固定拉力传动机构5，松开测力计夹爪4-5并调整到合适位置，将弹簧的一端挂于测力计夹爪4-5内部的测力计下端挂钩4-7上并通过测力计夹爪外套4-6夹紧测力计夹爪4-5，另一端挂在右侧下颌第一磨牙与第二前磨牙之间的微种植体上，拉力传感器4-8通过数据线与电脑连接，随后测力电机5-2通电，并以恒定低速运转，电脑记录拉力传感器4-8数据变化，在微种植体拉出后，测力电机5-2断电，此时通过电脑记录的数据即可得出右侧下颌第一磨牙与第二前磨牙之间的微种植体最大拉出力，用以分析。

当医生需要测量左侧下颌第一磨牙与第二前磨牙之间微种植体拉力时，先将拉力传动机构5调整到角度尺1-3右侧底端，并设定为零度点，拉力测量装置4移动到丝杠滑台5-1底端，转动虎钳机构3中的手轮，并通过虎钳机构3中传动丝杠带动颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7背向运动至一定距离，将带有微种植体的下颌骨正置放在颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7中间，转动虎钳机构3中的手轮，并通过虎钳机构3中的传动丝杠带动颌骨固定装置A2和颌骨固定装置B7对向运动夹紧下颌骨，调整六块相同的旋块2-4进一步夹紧下颌骨，通过读取角度显示器4-1上的角度值，调整拉力传动机构5到设定位置，通过拉力传动机构固定板5-4固定拉力传动机构5，松开测力计夹爪4-5并调整到合适位置，将弹簧的一端挂于测力计夹爪4-5内部的测力计下端挂钩4-7上并通过测力计夹爪外套4-6夹紧测力计夹爪4-5，另一端挂在左侧下颌第一磨牙与第二前磨牙之间的微种植体上，拉力传感器4-8通过数据线与电脑连接，随后测力电机5-2通电，并以恒定低速运转，电脑记录拉力传感器4-8数据变化，在微种植体拉出后，测力电机 5-2断电，此时通过电脑记录的数据即可得出左侧下颌第一磨牙与第二前磨牙之间的微种植体最大拉出力，用以分析。

本具体实施方式的工作原理为：当需要测量颌骨中的微种植体拉力时，依据微种植体在颌骨位置的不同，调节拉力传动机构5至左侧或者右侧角度尺1-3底端，并设定为零度点，拉力测量装置4移动到丝杠滑台5-1底端并设定为初始位置，根据角度显示器5-1上的角度值，调整拉力传动机构5到设定位置，并用拉力传动机构固定板5-4固定拉力传动机构5，调整虎钳机构3，利用颌骨固定装置A2和颌骨固定装置 B7初步夹紧模拟颌骨，然后通过调整六块旋块2-4对模拟颌骨稳定夹紧，将弹簧的一端挂于拉力测量装置 4上，另一端挂于微种植体上，测力电机5-2通电低速稳定运转，电脑记录拉力传感器4-8数据变化，在微种植体拉出后，测力电机5-2断电，此时通过电脑记录的数据即可得出模拟颌骨中的微种植体最大拉出力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种正畸微种植体拉出力测量装置，它包含：固定座装置(1)、颌骨固定装置A(2)、虎钳机构(3)、拉力测量装置(4)、拉力传动机构(5)、角度传感器(6)、颌骨固定装置B(7)，其特征在于：所述的固定座装置(1)包括固定安装平台(1-1)、立板(1-2)、角度尺(1-3)，所述的颌骨固定装置A(2)和颌骨固定装置B(7)完全相同，颌骨固定装置A(2)包括颌骨固定夹板(2-1)、固定销(2-2)、方孔垫片(2-3)、旋块(2-4)、弹簧(2-5)、夹具安装轴(2-6)、夹持块(2-7)、圆孔垫片(2-8)，所述的拉力测量装置(4)包括角度显示器(4-1)、测力计上盖(4-2)、传感器固定杆(4-3)、测力计底座(4-4)、测力计夹爪(4-5)、测力计夹爪外套(4-6)、测力计下端挂钩(4-7)、拉力传感器(4-8)，所述的拉力传动机构(5)包括丝杠滑台(5-1)、测力电机(5-2)、电机固定座(5-3)、拉力传动机构固定板(5-4)，立板(1-2)插装在固定安装平台(1-1)上，角度尺(1-3)通过背面的两根固定轴插装在立板(1-2)上，拉力传动机构(5)通过背面的固有滑块与角度尺(1-3)上的滑槽相配合，并通过拉力传动机构固定板(5-4)将拉力传动机构(5)与角度尺(1-3)相连接，通过调节拉力传动机构固定板(5-4)的松紧度进而调节拉力传动机构(5)在角度尺(1-3)上的角度，从而可以从不同的角度和位置对微种植体拉力进行测量，三根夹具安装轴(2-6)圆轴一端依次安装弹簧(2-5)、夹持块(2-7)和圆孔垫片(2-8)，三根夹具安装轴(2-6)方轴一端穿过颌骨固定夹板(2-1)端部三个螺纹孔，并依次安装旋块(2-4)、方孔垫片(2-3)和固定销(2-2)，三根夹具安装轴(2-6)上的螺纹部分与颌骨固定夹板(2-1)端部三个螺纹孔相配合，三个夹持块(2-7)与颌骨固定夹板(2-1)端部三个方槽配合安装，颌骨固定装置A(2)中心孔和以中心孔对称的两侧孔依次与虎钳机构(3)中传动丝杠和以传动丝杠对称的两侧导杆配合安装，颌骨固定装置B(7)和颌骨固定装置A(2)以xoy面对称安装，通过调节六块相同的旋块(2-4)，可以实现对不同形状或形状不规则的模拟颌骨进行稳定装夹。

2.根据权利要求1所述的一种正畸微种植体拉出力测量装置，其特征在于：虎钳机构(3)两端的四根轴插装在固定安装平台(1-1)上的四个孔中，角度显示器(4-1)安装在测力计上盖(4-2)表面，测力计夹爪(4-5)通过轴孔装配在测力计底座(4-4)上，测力计下端挂钩(4-7)穿过测力计夹爪(4-5)与拉力传感器(4-8)一侧轴孔连接，传感器固定杆(4-3)一端与拉力传感器(4-8)另一侧轴孔配合，传感器固定杆(4-3)另一端与测力计底座(4-4)内侧轴孔配合，测力计夹爪外套(4-6)螺纹配合安装在测力计夹爪(4-5)上以调节测力计夹爪(4-5)的松紧，测力计上盖(4-2)与测力计底座(4-4)通过螺栓连接，角度传感器(6)的固定部分安装在角度尺(1-3)半圆圆心孔中，角度传感器(6)的移动部分与丝杠滑台(5-1)的一端通过螺栓固定，测力电机(5-2)通过螺栓安装在电机固定座(5-3)上，并与丝杠滑台(5-1)中的丝杠通过联轴器连接，电机固定座(5-3)通过螺栓固定在丝杠滑台(5-1)的另一端，拉力测量装置(4)与丝杠滑台(5-1)中的滑台通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种正畸微种植体拉出力测量装置，其特征在于：将模拟颌骨放在颌骨固定装置A(2)和颌骨固定装置B(7)之间，虎钳机构(3)带动颌骨固定装置A(2)和颌骨固定装置B(7)相对运动初始夹紧模拟颌骨，并调整六块旋块(2-4)进一步夹紧模拟颌骨，松开测力计夹爪(4-5)并调整到合适位置，将弹簧的一端挂于测力计夹爪(4-5)内部的测力计下端挂钩(4-7)上并通过测力计夹爪外套(4-6)夹紧测力计夹爪(4-5)，弹簧的另一端挂在微种植体上，根据角度显示器(4-1)显示的角度，调整位于角度尺(1-3)上的拉力传动机构(5)的角度位置，随后测力电机(5-2)通过丝杠滑台(5-1)带动拉力测量装置(4)对正畸微种植体拉出力进行测量。

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