CN207155481U - 3d打印手术前定位模型所用的抛光仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其涉及医疗器械，解决了目前的抛光仪器不易预判磨轮的下轮位置，由于手术前定位工作对于模型的精确度要求较高，若下轮位置出现错误则会损坏模型；当在较暗环境下进行抛光工作时更难预判磨轮下轮的位置。本实用新型包括第一手柄、第二手柄、磨轮、磨轮挡板、激光定位板、光纤和光纤激光器，激光定位板中包括光纤、光纤耦合器和光纤准直器，在使用本实用新型时，激光定位板可实现磨轮的下轮位置的预判及定位，也可为抛光过程提供辅助照亮，在较暗环境下抛光工作也可正常进行，光纤激光器的安装方式可以防止工作过程中剧烈的震动对其造成损坏，磨轮挡板可以挡住抛光过程中溅起的碎渣。

Description

3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器

技术领域

本实用新型涉及医疗器械，具体涉及3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。如今，在医疗行业经常需要使用3D打印机打印出各种各样的机械设备以供各种用途，比如将人体模型利用3D打印机打印出后进行交流学习、手术前定位和手术模拟等。

将手术前定位模型打印出来后，由于3D打印输出模型的表面为条纹状，因此需要对模型的表面进行抛光后才能够进一步使用。目前的抛光仪器不易预判抛光位置，由于手术前定位工作对于模型的精确度要求较高，若抛光位置出现错误则会损坏模型；当在较暗环境下进行抛光工作时，更难于预判磨轮的位置。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决目前的抛光仪器不易预判磨轮的下轮位置，由于手术前定位工作对于模型的精确度要求较高，若下轮位置出现错误则会损坏模型；当在较暗环境下进行抛光工作时，更难于预判磨轮下轮的位置。针对上述问题，本实用新型提供了3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其应用时易于预判抛光位置，且在较暗环境下抛光工作不受影响。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，包括第一手柄和磨轮，所述磨轮安装在第一手柄的侧面上，所述磨轮的转轴与第一手柄的侧面垂直；还包括激光定位板、光纤和光纤激光器，所述光纤激光器固定在第一手柄上，所述激光定位板位于磨轮的上方并固定在第一手柄上，所述激光定位板包括光纤、多个光纤耦合器和多个光纤准直器，所述激光定位板上设有光纤入口；所述光纤的一端与光纤激光器的输出端连接，其另一端从光纤入口进入激光定位板内部，所述激光定位板内部的光纤端头与一个所述光纤准直器连接，所述激光定位板内部的光纤干路上接入多个光纤耦合器，每个所述光纤耦合器上均接有一个光纤准直器；多个所述光纤准直器沿激光定位板的外边缘排列固定并构成矩形，所述光纤准直器的输出端突出激光定位板的底面，所述光纤准直器的输出激光互相平行并垂直于激光定位板，所述磨轮位于光纤准直器输出激光的覆盖范围内。本实用新型在应用时，激光从光纤激光器出射后进入光纤，随后依次通过激光定位板中的每个光纤耦合器，光纤耦合器分出一路激光进入光纤准直器；所有光纤准直器的输出激光垂直于第一手柄的底面，这样更便于定位及预判抛光位置，光纤准直器的输出激光的覆盖面将磨轮涵盖，光纤准直器的位置设定决定输出激光的覆盖面与磨轮的投影面尺寸之差，根据尺寸的差值来对磨轮的下轮位置进行定位和预判；并且由于多个激光准直器的输出激光照射在手术前定位模型上，其起到了照亮作用，因此在光线较暗处，抛光工作不会受到影响。由于激光的扩散角小、单色性好，因此用作定位可得到良好的效果。本实用新型可用于特殊材料的打磨，如：对材质较软的材料进行打磨前，首先可以使用功率合适的激光器对材料进行预热加温，可使打磨过程更为顺畅；如对材质较硬的材料进行打磨前，可采用功率较大的激光器对材料进行预热加温；也可采用大功率激光器对某些材料进行定位打孔等工作。

进一步地，所述光纤激光器通过固定装置固定在第一手柄上，所述固定装置包括上板、下板和多个弹簧，所述光纤激光器通过销钉固定在上板上，所述上板通过多个所述弹簧与下板连接。由于本实用新型在工作时磨轮的转动速度较快，导致第一手柄震动剧烈，光纤激光器固定在第一手柄上，由于光纤激光器不能被频繁晃动，因此采用上述固定装置可以有效减缓光纤激光器的震动。

进一步地，多个所述光纤准直器沿激光定位板外边缘均匀分布，所述激光定位板的四个角均设一个光纤准直器。首先均匀分布的光纤准直器可使多个光纤准直器的输出激光分布更为规律，更易于定位和预判；再者激光定位板的四个角各设一个光线准直器可使输出激光的矩形的四角更分明，更易于定位和预判。

进一步地，所述光纤耦合器采用三端口光纤耦合器，采用价格较低的三端口光纤耦合器可以节省成本；激光从光纤耦合器的1端口输入，随后从2端口输出，接着进入下一个光纤耦合器的1端口，依次循环；光纤耦合器的3端口与光纤准直器相接。

进一步地，还包括蓄电池，所述蓄电池固定在第一手柄的尾部。将本实用新型的电源接口与蓄电池相接，可以使本实用新型便携化，摆脱线路的干扰。

进一步地，还包括第二手柄，所述第二手柄位于激光定位板的上方，所述第二手柄通过支柱固定在第一手柄上，在使用本实用新型时，同时握持住第一手柄和第二手柄，可以更稳定地进行抛光操作。

进一步地，还包括磨轮挡板，所述磨轮挡板位于磨轮和激光定位板之间，所述磨轮挡板固定在支柱上，磨轮挡板可以挡住磨轮在抛光过程中溅起的碎渣，以防碎渣损坏激光定位板。

进一步地，所述光纤采用单模光纤，单模光纤的成本较低，且不易产生非线性效应，可使光纤准直器的输出激光的光斑形状更为圆滑。

通过使用本实用新型，可以产生以下有益效果：本实用新型包括第一手柄、第二手柄、磨轮、磨轮挡板、激光定位板、光纤和光纤激光器，激光定位板中包括光纤、光纤耦合器和光纤准直器，在使用本实用新型时，激光定位板可实现磨轮的下轮位置的预判及定位，也可为抛光过程提供辅助照亮，在较暗环境下抛光工作也可正常进行，光纤激光器的安装方式可以防止工作过程中剧烈的震动对其造成损坏，磨轮挡板可以挡住抛光过程中溅起的碎渣。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中光纤激光器及固定装置的结构示意图；

图3为本实用新型中磨轮、磨轮挡板和激光定位板这三部分的仰视图；

图4为本实用新型中激光定位板取下底板后的仰视图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-激光定位板，11-光纤准直器，12-光纤耦合器，2-磨轮挡板，3-第二手柄，4-支柱，5-光纤入口，6-光纤，7-固定装置，71-上板，72-下板，73-弹簧，8-第一手柄，81-蓄电池，9-光纤激光器，10-磨轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1～4所示，3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，包括第一手柄8和磨轮10，磨轮10安装在第一手柄8的侧面上，磨轮10的转轴与第一手柄8的侧面垂直，还包括第二手柄3，第二手柄3位于激光定位板1的上方，第二手柄3通过支柱4固定在第一手柄8上。

还包括激光定位板1、磨轮挡板2、光纤6和光纤激光器9，磨轮挡板2固定在支柱上4，其位于激光定位板1和磨轮10之间。光纤激光器9通过固定装置7固定在第一手柄8上，激光定位板1位于磨轮10的上方并固定在第一手柄8上，激光定位板1包括光纤6、多个光纤耦合器12和多个光纤准直器11，激光定位板1上设有光纤入口5。光纤耦合器12采用三端口光纤耦合器。光纤6的一端与光纤激光器9的输出端连接，其另一端从光纤入口5进入激光定位板1内部，激光定位板1内部的光纤6端头与一个光纤准直器11连接，激光定位板1内部的光纤6干路上接入多个光纤耦合器12，每个光纤耦合器12上均接有一个光纤准直器11；光纤6采用单模光纤。

多个所述光纤准直器11沿激光定位板1的外边缘排列固定并构成矩形，所述光纤准直器11的输出端突出激光定位板1的底面，所述光纤准直器11的输出激光互相平行并垂直于激光定位板1，所述磨轮10位于光纤准直器11输出激光的覆盖范围内。

优选地，光纤激光器9通过固定装置7固定在第一手柄8上，固定装置7包括上板71、下板72和多个弹簧73，光纤激光器9通过销钉固定在上板71上，上板71通过多个所述弹簧73与下板72连接。

优选地，还包括蓄电池81，蓄电池81固定在第一手柄8的尾部。

优选地，如图4，光纤准直器11沿激光定位板1外边缘均匀分布，激光定位板1的四个角分别设置一个光纤准直器11，其左右两边各设置三个光纤准直器11，其上下两边各设置一个光纤准直器11。

优选地，调整光纤准直器11的位置，将磨轮10朝下，使得光纤准直器11的输出激光垂直射在平面上，此时多束激光在平面上的光斑连线构成矩形，磨轮10在平面上的投影落入上述矩形内，光斑连线构成的矩形的长和宽比磨轮10投影的长和宽大1mm。鉴于一般的光纤准直器11的输出光斑直径为～1mm，将光斑连线构成的矩形调整为上述尺寸可使激光在不被磨轮10挡住的情况下，定位足够精确。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，包括第一手柄(8)和磨轮(10)，所述磨轮(10)安装在第一手柄(8)的侧面上，所述磨轮(10)的转轴与第一手柄(8)的侧面垂直；

其特征在于：还包括激光定位板(1)、光纤(6)和光纤激光器(9)，所述光纤激光器(9)固定在第一手柄(8)上，所述激光定位板(1)位于磨轮(10)的上方并固定在第一手柄(8)上，所述激光定位板(1)包括光纤(6)、多个光纤耦合器(12)和多个光纤准直器(11)，所述激光定位板(1)上设有光纤入口(5)；

所述光纤(6)的一端与光纤激光器(9)的输出端连接，其另一端从光纤入口(5)进入激光定位板(1)内部，所述激光定位板(1)内部的光纤(6)端头与一个所述光纤准直器(11)连接，所述激光定位板(1)内部的光纤(6)干路上接入多个光纤耦合器(12)，每个所述光纤耦合器(12)上均接有一个光纤准直器(11)；

多个所述光纤准直器(11)沿激光定位板(1)的外边缘排列固定并构成矩形，所述光纤准直器(11)的输出端突出激光定位板(1)的底面，所述光纤准直器(11)的输出激光互相平行并垂直于激光定位板(1)，所述磨轮(10)位于光纤准直器(11)输出激光的覆盖范围内。

2.根据权利要求1所述的3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其特征在于，所述光纤激光器(9)通过固定装置(7)固定在第一手柄(8)上，所述固定装置(7)包括上板(71)、下板(72)和多个弹簧(73)，所述光纤激光器(9)通过销钉固定在上板(71)上，所述上板(71)通过多个所述弹簧(73)与下板(72)连接。

3.根据权利要求1所述的3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其特征在于，多个所述光纤准直器(11)沿激光定位板(1)外边缘均匀分布，所述激光定位板(1)的四个角均设一个光纤准直器(11)。

4.根据权利要求1所述的3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其特征在于，所述光纤耦合器(12)采用三端口光纤耦合器。

5.根据权利要求1所述的3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其特征在于，还包括蓄电池(81)，所述蓄电池(81)固定在第一手柄(8)的尾部。

6.根据权利要求1所述的3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其特征在于，还包括第二手柄(3)，所述第二手柄(3)位于激光定位板(1)的上方，所述第二手柄(3)通过支柱(4)固定在第一手柄(8)上。

7.根据权利要求1所述的3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其特征在于，还包括磨轮挡板(2)，所述磨轮挡板(2)位于磨轮(10)和激光定位板(1)之间，所述磨轮挡板(2)固定在支柱(4)上。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的3D打印手术前定位模型所用的抛光仪器，其特征在于，所述光纤(6)采用单模光纤。