CN210494269U - 一种钻头转速的检测装置 - Google Patents

Abstract

一种钻头转速的检测装置，属于生物医用器械领域。包括转速检测装置和动力调控装置，所述的转速检测装置包括安装在涡轮上的磁铁块和固定在牙根骨钻孔装置外面的霍尔传感器，所述的动力调控装置包括输水管、高压气仓、负压发生器和调控芯片，所述的高压气仓上内盛放生理盐水，高压气仓通过外界气泵增压，所述的高压气仓上安装调控柱塞，所述的调控柱塞通过输水管连接牙根骨钻孔装置上的进水口，所述的负压发生器通过输水管连接牙根骨钻孔装置上的出水口，所述的输水管上设有水流监控装置；可以大幅提高牙科钻孔的精确度与稳定性，能够实现钻头转速的检测以及调控。

Description

一种钻头转速的检测装置

技术领域

本实用新型涉及生物医用器械技术领域，具体地说就是一种钻头转速的检测装置。

背景技术

人工植牙技术在口腔治疗上已得到了普遍的应用。在人工植牙技术中通常需要钻头高速旋转，且在种植牙过程中，钻牙槽骨的温度不能超过42度，否则骨组织被破坏，无法达到种植体与周围骨组织长成一体的效果；目前口腔种植颌骨钻孔均为电动机驱动的钻头钻孔，并且为牙科医生手持钻孔，传统牙科种植手术中医生手持种植机人为地控制钻孔进给，经验丰富的口腔科医生可以根据钻孔时手部的感觉来确定进给速度和力度等信息，人为操作存在较高的失误率，万一失误不仅会给患者带来较为痛苦的治疗体验，还有可能钻孔温度过高造成骨组织不可逆转地被破坏，影响治疗效果；

在占据空间上，目前手持电动使钻孔装置，电动机在钻头后方，需要离的很近，所以在治疗时电机是在患者口中，这样治疗设备本来就占据了很大的空间，但还需要给牙科医生留出较大的观察空间，这样患者就需要张大嘴，体验较差；

在冷却上，现在已有的内冷却式钻头均内冷却孔是在钻头顶端穿出，这种内冷却孔在钻头顶端穿出，在使用时因对着被钻的骨头，受到轴向压力，容易发生冷却孔被堵塞，影响冷却液正常排出，降低冷却效果，而且因为冷却孔孔口开在钻头顶端，钻头的切削刀刃受到破坏，使钻头切削效果降低，切削力增加，从而增加钻头钻骨的切削热量，进而使牙科医生把握不好进给力度，从而造成钻孔慢甚至周围骨组织的破坏，影响植牙效果；

为解决上述问题，使用非人工手持的口腔内安装、以及非电机驱动的水驱动钻孔装置，进行钻孔最佳，但现行牙科种植机转速和扭力是每次钻孔前事先设定的，因骨密度并非随钻孔径道路径均匀一致，所以钻速和扭力不能依骨质情况而发生变化，无法实现精确控制，所以钻头的转速在自动钻孔中需要一种能够检测并及时自动调整的装置及控制方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻头转速的检测装置，可以大幅提高牙科钻孔的精确度与稳定性，能够实现钻头转速的检测以及调控。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种钻头转速的检测装置，包括牙根骨钻孔装置，所述的牙根骨钻孔装置包括蜗轮驱动通道和清洗增压通道，所述的蜗轮驱动通道包括蜗轮、钻头、进水口和出水口，所述的清洗增压通道包括进水口和出水口，所述的钻头固连在涡轮上，还包括转速检测装置和动力调控装置，所述的转速检测装置包括安装在涡轮上的磁铁块和固定在牙根骨钻孔装置外面的霍尔传感器，所述的动力调控装置包括输水管、高压气仓、负压发生器和调控芯片，所述的高压气仓上内盛放生理盐水，高压气仓通过外界气泵增压，所述的高压气仓上安装调控柱塞，所述的调控柱塞通过输水管连接牙根骨钻孔装置上的进水口，所述的负压发生器通过输水管连接牙根骨钻孔装置上的出水口，所述的输水管上设有水流监控装置。

作为优化，所述的调控柱塞包括步进电机，步进电机通过曲柄摇杆连接柱塞，柱塞安装在柱塞管中，所述的柱塞管下方固连垂直于柱塞管的水流管，柱塞管与水流管内部相连通，所述的柱塞的直径大于水流管的内径。

作为优化，所述的调节柱塞有两个，连接牙根骨钻孔装置上的蜗轮驱动通道的为转速调控柱塞，连接牙根骨钻孔装置上的清洗增压通道的为增压调控柱塞。

作为优化，所述的水流监控装置包括温度传感器，所述的温度传感器设置在连接清洗增压通道出水口的输水管上。

作为优化，所述的输水管为食品级硅胶管，所述的调控芯片通过导线连接霍尔传感器、温度传感器、转速调控柱塞、增压调控柱塞和负压发生器。

本实用新型的有益效果是：（1）口腔内安装、水驱动的牙根骨钻孔装置防止了在钻孔过程中出现“手抖”的情况，大大降低了钻孔失误率；（2）本实用新型通过调控柱塞实现了同压力源双水路的调控，实现了一路控制转速，另一路控制钻孔压力，以及清洗钻孔点和测量钻孔位置温度等功能；（3）使用了外附式霍尔传感器测量转速，跳出传统的通过水流测量的思路，使水路更加顺畅，不影响钻孔工作（4）通过一系列转速以及温度的反馈调节，使得牙根骨钻孔自动化、智能化，极大地增加了钻孔容错率。

附图说明

附图1为本实用新型涡轮和钻头示意图。

附图2为本实用新型涡轮驱动通道示意图。

附图3为本实用新型清洗增压通道示意图。

附图4为本实用新型霍尔传感器安装示意图。

附图5为本实用新型动力调控装置示意图。

附图6为本实用新型输水管示意图。

附图7为本实用新型调控柱塞示意图。

附图8为本实用新型调控柱塞剖面示意图。

其中，1涡轮、2钻头、3进水口、4出水口、5磁铁块、6霍尔传感器、7输水管、8高压气仓、9负压发生器、10调控芯片、11步进电机、12柱塞、13柱塞管、14水流管、15温度传感器、16调控柱塞。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1，一种钻头转速的检测装置，包括牙根骨钻孔装置，所述的牙根骨钻孔装置包括涡轮驱动通道和清洗增压通道，所述的涡轮1驱动通道包括涡轮1、钻头2、进水口3和出水口4，所述的清洗增压通道包括进水口3和出水口4，所述的钻头2固连在涡轮1上，还包括转速检测装置和动力调控装置，所述的转速检测装置包括安装在涡轮1上的磁铁块5和固定在牙根骨钻孔装置外面的霍尔传感器6，所述的动力调控装置包括输水管7、高压气仓8、负压发生器9和调控芯片10，所述的高压气仓8上内盛放生理盐水，高压气仓8通过外界气泵增压，所述的高压气仓8上安装调控柱塞16，所述的调控柱塞16通过输水管7连接牙根骨钻孔装置上的进水口3，所述的负压发生器9通过输水管7连接牙根骨钻孔装置上的出水口4，所述的输水管7上设有水流监控装置。

所述的调控柱塞包括步进电机11，步进电机11通过曲柄摇杆连接柱塞12，柱塞12安装在柱塞管13中，所述的柱塞管13下方固连垂直于柱塞管13的水流管14，柱塞管13与水流管14内部相连通，所述的柱塞12的直径大于水流管14的内径。

所述的调节柱塞12有两个，连接牙根骨钻孔装置上的涡轮驱动通道的为转速调控柱塞，连接牙根骨钻孔装置上的清洗增压通道的为增压调控柱塞。

所述的水流监控装置包括温度传感器15，所述的温度传感器15设置在连接清洗增压通道出水口4的输水管7上。

所述的输水管7为食品级硅胶管，所述的调控芯片10通过导线连接霍尔传感器6、温度传感器15、转速调控柱塞、增压调控柱塞和负压发生器9。

本装置在使用时：

①启动阶段：将牙根骨钻孔装置安装到需钻孔位置，将转速调控柱塞开启到最大，使涡轮1得到驱动压力转速达到1500转/min，将增压调控柱塞在2秒内逐步开启，使钻头2得到向下的纵深压力开始钻孔并对钻孔位置清洗降温，开启霍尔传感器6测量涡轮1转速，开启温度传感器15测量钻孔位置温度，开启负压发生器9进行回水引流。

②适应调整阶段：随着钻头2钻孔的深入温度升高，当温度传感器15测得清洗增压通道中流经钻孔的水流温度，根据温度进行大跨度转速调整；

涡轮1转速通过综合判断压力等情况进行小跨度转速调整：当向下钻孔遇到阻力时，涡轮1会转速降低，此时增加驱动压力；

如果涡轮1转速超过1500转/min，首先增加纵深压力加大钻孔阻力，再降低驱动压力使涡轮1降速。

③结束阶段：如果冲洗压力持续增加而转速不能降低，说明旋切钻已到底，钻孔工作完成，关闭霍尔传感器6、温度传感器15、转速调控柱塞和增压调控柱塞，负压发生器9继续工作产生负压，将涡轮1与钻头2吸出钻孔位置，最后关闭负压发生器9，取出牙根骨钻孔装置。

上述步骤②中的大跨度转速调整方法具体为：

当水温低于38摄氏度时，转速调控柱塞与增压调控柱塞均开启到最大，此时涡轮1转速设定1500转/min（实际转速综合压力情况浮动±100转/min）；

当水温达到38～39摄氏度（不包含39摄氏度）时，将转速调控柱塞通道进一步减小，设定涡轮1转速1000转/min（实际转速综合压力情况浮动±100转/min）；

当水温达到39～40摄氏度（不包含40摄氏度）时，将转速调控柱塞通道进一步减小，设定涡轮1转速600转/min（实际转速综合压力情况浮动±100转/min）；

当水温大于等于40摄氏度时，将转速调控柱塞通道完全关闭，等待排污降温到40摄氏度以下时再启动旋转。

步骤②中所述的大跨度转速调整的优先级大于小跨度转速调整。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书的一种钻头转速的检测装置且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种钻头转速的检测装置，包括牙根骨钻孔装置，所述的牙根骨钻孔装置包括涡轮驱动通道和清洗增压通道，所述的涡轮(1)驱动通道包括涡轮(1)、钻头(2)、进水口(3)和出水口(4)，所述的清洗增压通道包括进水口(3)和出水口(4)，所述的钻头(2)固连在涡轮(1)上，其特征在于：还包括转速检测装置和动力调控装置，所述的转速检测装置包括安装在涡轮(1)上的磁铁块(5)和固定在牙根骨钻孔装置外面的霍尔传感器(6)，所述的动力调控装置包括输水管(7)、高压气仓(8)、负压发生器(9)和调控芯片(10)，所述的高压气仓(8)上内盛放生理盐水，高压气仓(8)通过外界气泵增压，所述的高压气仓(8)上安装调控柱塞(16)，所述的调控柱塞(16)通过输水管(7)连接牙根骨钻孔装置上的进水口(3)，所述的负压发生器(9)通过输水管(7)连接牙根骨钻孔装置上的出水口(4)，所述的输水管(7)上设有水流监控装置。

2.根据权利要求1所述的一种钻头转速的检测装置，其特征在于：所述的调控柱塞(16)包括步进电机(11)，步进电机(11)通过曲柄摇杆连接柱塞(12)，柱塞(12)安装在柱塞管(13)中，所述的柱塞管(13)下方固连垂直于柱塞管(13)的水流管(14)，柱塞管(13)与水流管(14)内部相连通，所述的柱塞(12)的直径大于水流管(14)的内径。

3.根据权利要求1所述的一种钻头转速的检测装置，其特征在于：所述的调控柱塞(16)有两个，连接牙根骨钻孔装置上的涡轮驱动通道的为转速调控柱塞，连接牙根骨钻孔装置上的清洗增压通道的为增压调控柱塞。

4.根据权利要求1所述的一种钻头转速的检测装置，其特征在于：所述的水流监控装置包括温度传感器(15)，所述的温度传感器(15)设置在连接清洗增压通道出水口(4)的输水管(7)上。

5.根据权利要求1所述的一种钻头转速的检测装置，其特征在于：所述的输水管(7)为食品级硅胶管，所述的调控芯片(10)通过导线连接霍尔传感器(6)、温度传感器(15)、转速调控柱塞、增压调控柱塞和负压发生器(9)。

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