CN200996899Y - 硬组织薄片切割机 - Google Patents

Abstract

硬组织薄片切割机，涉及一种将硬组织切成薄片的切割机。它由电机、横向、纵向工作台面、滑条、活动式金钢砂片、组织块夹、球芯旋转装置、滑块、转盘、水平调节螺杆、垂直调节螺杆、机座、齿轮杆、刻度转盘推进器及由齿轮、齿条组成的传动部件，由钢球、滚珠、滚珠导轨组成的移动部件组装而成。本实用新型的组织块夹可上下运动，活动式金钢砂片可以作左右横向切割，将硬组织在不脱钙情况下硬切成0.1～0.2mm厚的完整、均匀薄片，达到了硬组织硬切的薄度要求，切出的薄片光滑、平展、完整、均匀。本实用新型成本低、体积小、重量轻，不需专门的安装基础构架，能适于医院、医学院校、科研、地质、古生物及宝石工艺品类加工等行业切薄片用。

Description

硬组织薄片切割机

技术领域

本实用新型涉及一种将硬组织切成薄片的切割机。

背景技术

在医疗、教学、科研工作中，常需要观察人体硬组织(牙齿、骨质)的正常显微结构及病理变化。为此，需将所观察组织制成极薄的薄片在显微镜下观看。传统的方法有两种：一是将所观察的标本进行脱钙切片后观察，这样势必破坏钙组织结构。二是将所观察标本不脱钙用锯锯成一定厚度的块状，再用磨石磨成所需厚度的薄片，这种方法虽然能保证钙组织细微结构的完整性，但所锯牙片过厚，损失组织多，且磨薄的工作量大，工效低，难以满足教学工作的需要和科研的多向性。口腔硬组织硬切割机是在不脱钙的情况下，用机械方式将标本制成切片，然后稍加磨薄可成为在显微镜下观察的标本。传统方法制作硬组织磨片，一颗牙齿仅可制作1～2张切片，制1张片约30～35小时。

南京医科大学设计出《一种医用硬组织薄片切割机》(专利号94241569)，它是一种将牙齿等硬组织在不作脱钙处理的情况下直接一次性切成薄片的切割机，旋转电机固定在外壳内，电机轴上固定有金钢石刀片，大工作台位于外壳内的滑槽上，并与摇柄所接螺杆固定，调节螺杆固定在平板上，此平板置于大工作台上，并由紧固螺钉固定，换向器与调节螺杆依螺纹连接，换向器内有插槽，标本架的插杆插入插槽内，由螺钉固定。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可以从不同的角度将硬组织硬切在不脱钙的情况下，切成0.1～0.2mm厚的完整均匀薄片，切割效率高、精度高的硬组织薄片切割机。

本实用新型的目的的实现方式为，硬组织薄片切割机，电机6固定在横向工作台面上，电机轴上有活动式金钢砂片5，组织块夹4与球芯旋转装置3通过螺栓连接，上、下面为平面的球芯旋转装置3大部分装在滑块21的凹窝内，露出部分由压板2压住，压板2用螺栓固定在滑块21上，凹窝底有调节板40，球芯旋转装置3的球心杆39穿过调节板的中心孔42，水平调节螺杆19、垂直调节螺杆22的杆头夹住调节板40，球芯旋转装置3的下平面置于调节板40上，摇柄26的中心轴穿过机座18，轴端与滑块21内的连杆37连接，连杆37的另一端与滑块21连接，机座18有供滑块21上下运动的燕尾槽25，

横向工作台面7下有两道滑条9，滑条9置于纵向工作台面43上的两道滑槽8内，纵向工作台面43下装有齿轮杆14，齿轮杆14上刻度盘推进器13、齿轮33，齿轮与机座18上的的齿条32啮合，纵向工作台面44下装有螺杆45，螺杆上装有齿轮，齿轮与滑条9上的齿条啮合，纵向工作台面44侧有纵向移动槽43，装在机座18上的固定螺杆15穿过纵向移动槽43，纵向工作台面43上部有凹槽，凹槽与滑条9两边有供四对滚珠35横向移动的滚珠导轨36，下部有嵌入机座18的凹槽，凹槽两边与机座18两边有供四对钢球30纵向移动的滚珠导轨34，

机座18外有机罩23，机罩上有冷却水箱24，冷却水箱24的出水管终端对准金钢砂片5。

本实用新型的组织块夹可上下运动，活动式金钢砂片可以从不同的角度将硬组织硬切在不脱钙的情况下切成0.1～0.2mm厚的完整均匀薄片，达到了硬组织硬切的薄度要求，切出的薄片光滑、平展、完整、均匀。本实用新型不仅适用于牙齿组织磨片的制作，还可用于硬组织病理学切片的诊断、实验观察，古生物学中硬组织切片观察，珠宝行业的切割、磨削以及工艺品的制作等。如更换工作头，不仅可切，还具有磨削、钻的功能，因此，应用领域非常广泛。

本实用新型结构合理、操作简单、成本低、体积小、重量轻，不需专门的安装基础构架，能应用于医院、医学院校、科研、地质、古生物及宝石工艺品类加工等行业。

附图说明

图1是本实用新型结构主视图

图2是本实用新型结构俯视图；

图3是工作台面纵向运动原理图

图4是工作台面横向运动原理图

图5是滑块及所连部件结构示意图

图6a是组织块夹上下运动机构结构图

图6b是组织块夹上下运动机构结构图

图7是调节板结构示意图

图8是釉柱纵断面图

图9是釉质生长线纵断面图

图10是釉柱横断面图

图11是釉质生长线横断面图

图12是球间牙本质、牙小管纵断面图

图13是牙小管横断面图

具体实施方式

本实用新型由电机6、横向工作台面7、纵向工作台面44、滑条9、活动式金钢砂片5、组织块夹4、球芯旋转装置3、调节板40、滑块21、转盘20、水平调节螺杆19、垂直调节螺杆22、机座18、齿轮杆14、螺杆45、刻度转盘推进器13及由齿轮33、齿条32组成的传动部件，由钢球、滚珠、滚珠导轨组成的移动部件组装而成。

参照图1，考虑到硬组织脆性较大，为保证切出的薄片光滑、平展、完整、均匀，在本实用新型的设计中采用金钢砂片作为切削刀具，微刃切削的工艺性要求砂片在高速下作业，本实用新型的电机6选择直流高转速电机，稳定性好，转动精度高。由调节器10调节电机的转速和切换转动方向，转速可调范围为0～35000转/分。电机固定在可横向运动和纵向运动的横向工作台面上。本实用新型由脚踏开关11控制电机工作。

参照图1、3、4，本实用新型为了达到硬组织硬切在不脱钙的情况下的技术要求——既不损伤硬组织的正常及病理显微结构，又达到硬组织硬切的薄度极限的总体技术目标，横向工作台面7下有两道滑条9，滑条9置于纵向工作台面44上的两道滑槽8内，纵向工作台面44下装有齿轮杆14，齿轮杆14上刻度盘推进器13、齿轮33，齿轮与机座18上的的齿条32啮合，纵向工作台面43上部有凹槽，凹槽与滑条9两边有供四对滚珠35横向移动的滚珠导轨36，切深量由刻度推进器控制，转动刻度盘推进器13，滑条可带着横向工作台面作行程为0～40mm的纵向直线运动。刻度转盘13每转动一格，横向工作台面纵向进给0.1mm，金钢砂片5能精确切下0.1～0.2mm厚的完整薄片，达到了硬组织硬切割薄片的极限。本实用新型可将所需的微小切割厚度放大到便于人工控制的刻度转盘13上进行操作，故精确度高。

纵向工作台面44下装有螺杆45，螺杆上装有齿轮，齿轮与横向工作台面7下的滑条9上的齿条啮合，纵向工作台面44侧有纵向移动槽43，装在机座18上的固定螺杆15穿过纵向移动槽43，下部有嵌入机座18的凹槽，凹槽两边与机座18两边有供四对钢球30纵向移动的滚珠导轨34，转动螺杆45，横向工作台面可作0～65mm的横向直线运动。本实用新型采用了钢球在滚珠导轨中作高精度的直线滚动技术，其驱动力要求低，无滑动时的低速爬行现象，运动平稳性好、精确度高，使切割平面的光滑平展。

纵向工作台面44侧有纵向移动槽43，装在机座18上的固定螺杆15穿过纵向移动槽43，旋紧固定螺杆15，横向工作台面不能作纵向运动，松开固定螺杆15，转动刻度盘推进器13纵向移动槽43沿固定螺杆15移动，横向工作台面才能作纵向运动。

参照图1、5、7，旋转摇柄26，摇柄26通过滑块21内的连杆37带动滑块21在机座18上的燕尾槽25中作上下往复垂直运动，组织块夹10作为曲柄滑块机构的一个构件也随着上下运动，直线运动精度高。

参照图2，球芯旋转装置3露出滑块21的部分由压板2压住，压板2用螺栓固定在滑块21上。压板2通过推进固定杆28与滑块21连接，推进固定杆28通过推杆27调节压板的松

参照图1、6a、b，球芯旋转装置3大部分装在滑块21的凹窝内，凹窝底有调节板40，球芯旋转装置3的球心杆29穿过调节板的中心孔42，水平调节螺杆19、垂直调节螺杆22的杆头夹住调节板40，分别用销41、38固定，球芯旋转装置3的下平面置于调节板40上。球芯旋转装置3的球心杆29端头为球形31，方便旋转。

参照图6a、图7，向上、向下旋转垂直调节螺杆22，调节板40向下、向上作垂直方向30°摆角运动，球心杆29带着球芯旋转装置3作垂直方向30°的摆角运动；参照图6b、图7，顺时针、反时针旋转水平调节螺杆19，调节板40反时针、顺时针作水平方向30°的摆角运动，球心杆29带着球芯旋转装置3作水平方向30°的摆角运动。组织块夹10与球芯旋转装置3螺纹连接，整个组织块夹可绕球面阀芯作旋转360°运动，从而能使金刚砂片11有选择性地多角度进行切割。当角度调整好后，推紧固定螺杆15予以固定。

参照图1，机座1上方安有冷却水箱24，水箱的出水管终端对准金钢砂片5，中部有水箱开关17、水控开关29控制水的流量。水用来降低金钢砂片因工作所产生的热量，金钢砂片工作部位用有机玻璃防水罩1罩住，以防冷却水飞溅。

用本实用新型进行切割的操作流程如下：

1、将被切的硬组织用牙托粉材料按照所切的方向半包埋在组织基座上，再安放在组织块夹4上，在装夹时，大致调整方向角度后，确定切割方向后，推紧固定螺杆15固定；

2.安放金钢砂片5、防水罩1，打开水控开关29；

3.调整电机6的转速和转动方向后，由脚踏开关11控制电机启动以开始切割；

4.在切割时，通过调整刻度转盘推进器13，控制切割厚度，调整好刻度转盘13后，拧紧固定螺丝15定位，用左手调节转动螺杆45，使横向工作台面7左右移动，切割电机横向左右移动，活动式金钢砂片5作左右横向切割，右手控制旋转摇柄26，使滑块21带着组织块夹4作上下垂直运动切割，结合电机工作台面的横向运动和组织块夹的上下垂直运动的协调切割，可将硬组织在不脱钙情况下硬切成0.1～0.2mm厚的完整、均匀薄片，切割薄片切落在接片盒16内。

用本硬组织薄片切割机所切的硬组织标本可达到很薄，只需稍磨便可染色，而且效果极佳，光镜观察，硬组织结构非常清晰，完全能满足教学的需要和科研的要求。这从以下的图片可以清楚看出。

从图8中可清楚看出牙釉柱的纵行断面×400形态与排列方向，联系临床学生完全可理解手术劈裂釉质时，施力方向必需尽量与釉柱排列方向一致。以及悬空的釉柱不宜保留。从图9中可清楚看出釉柱横断面×400的横纹呈鱼鳞状，也能理解釉质发育期间基质节律性的沉积问题，清楚显示了釉柱之间的结构关系。

从图9、11可清楚看出釉质生长线纵、横断面，纵面可见生长线自釉质牙本质界向外，沿着釉质形成的方向分布：在横断面，生长线呈同心环状排列似树的年轮，这样可理解釉质发育的状况。釉板清晰可见，能使学生对龋病发生的原因有初步认识。

从图12、13可清楚看出牙小管的形态与走向，越向表面越细，且排列稀疏，沿途有许多侧支，而且也可进一步让学生理解釉梭和托姆斯颗粒层的含义以及球间牙本质的理解，如此同时，在牙小管的横断面，也能清楚分清管周牙本质、管间牙本质等等。

用本实用新型与用传统方法制作硬组织磨片作了对比试验，证明本实用新型具有以下优点：

1、工效高，能满足教学中的大量需要：以制作牙磨片为例，传统方法制1张片约30～35小时，而用本实用新型制片仅需15～20分钟，若以学生人数为100人计，为每人提供1张教学片，制作100张牙磨片所需的时间见下表：

制作方法	制作牙片	制作时间/片(小时)	合计用时(小时)
				传统方法硬切割机法	100100	300.3	300030

从表中可知，本实用新型制作牙磨片的工作效率是传统方法的100倍，因此，本实用新型工效高，可保证教学中的大量需要。

2、浪费少，能充分利用资源：制作牙片过程中，因牙拔除后离体时间长，脆性大，手工锯时稍不留意造成切片破裂而废弃，因此传统制作方法一颗牙齿仅可制作1～2张切片，而用本实用新型可将一颗牙切成6～8张切片，在当今正常牙体来源越来越少的情况下，显示了其强劲的优势。特别在古生物、考古、珠宝制作等行业，标本来源非常宝贵，如制作过程中损坏，将会造成极大的浪费或无可挽回的损失。

Claims (4)

1、硬组织薄片切割机，其特征在于电机(6)固定在横向工作台面(7)上，电机轴上有活动式金钢砂片(5)，组织块夹(4)与球芯旋转装置(3)通过螺栓连接，上、下面为平面的球芯旋转装置(3)大部分装在滑块(21)的凹窝内，露出部分由压板(2)压住，压板(2)用螺栓固定在滑块(21)上，凹窝底有调节板(40)，球芯旋转装置(3)的球心杆(39)穿过调节板的中心孔(42)，水平调节螺杆(19)、垂直调节螺杆(22)的杆头夹住调节板(41)，球芯旋转装置(3)的下平面置于调节板(40)上，摇柄(26)的中心轴穿过机座(18)，轴端与滑块(21)内的连杆(37)连接，连杆(37)的另一端与滑块(21)连接，机座(18)有供滑块(21)上下运动的燕尾槽(25)，

横向工作台面(7)下有两道滑条(9)，滑条(9)置于纵向工作台面(43)上的两道滑槽(8)内，纵向工作台面(43)下装有齿轮杆(14)，齿轮杆(14)上刻度盘推进器(13)、齿轮(33)，齿轮与机座(18)上的的齿条(32)啮合，纵向工作台面(44)下装有螺杆(45)，螺杆上装有齿轮，齿轮与滑条(9)上的齿条啮合，纵向工作台面(44)侧有纵向移动槽(43)，装在机座(18)上的固定螺杆(15)穿过纵向移动槽(43)，纵向工作台面(43)上部有凹槽，凹槽与滑条(9)两边有供四对滚珠(35)横向移动的滚珠导轨(36)，下部有嵌入机座(18)的凹槽，凹槽两边与机座(18)两边有供四对钢球(30)纵向移动的滚珠导轨(34)。

2、根据权利要求1所述的硬组织薄片切割机，其特征在于水平调节螺杆(19)、垂直调节螺杆(22)的杆头夹住调节板(40)，分别用销(41)、(38)固定，球芯旋转装置(3)的下平面置于调节板(40)上。

3、根据权利要求1所述的硬组织薄片切割机，其特征在于球芯旋转装置(3)的球心杆(39)端头为球形(31)。

4、根据权利要求1所述的硬组织薄片切割机，其特征在于机座(18)外有机罩(23)，机罩上有冷却水箱(24)，冷却水箱(24)的出水管终端对准金钢砂片(5)。

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