CN219089703U - 一种口腔种植机的动力装置 - Google Patents

Abstract

一种口腔种植机的动力装置，属于口腔种植机技术领域。包括调控装置，生理盐水仓（1）接入调控装置，通过调控装置与锁接系统（3）相连；供水瓶（8）与调控装置相连，通过调控装置与锁接系统（3）相连；设置有与调控装置相连的总负压管（9）；设置有用于提供低压气体的低压仓（4），低压仓（4）通过调控装置与锁接系统（3）相连；还设置有供气单元（7），供气单元（7）分别与生理盐水仓（1）、低压仓（4）相连，供气单元（7）还通过调控装置接入供水瓶（8）。在本口腔种植机的动力装置中，利用供气单元驱动生理盐水和蒸馏水，为锁接系统提供高压水流和气流，为患者的牙槽骨进行钻孔时提供了足够动力的口腔种植机的动力装置。

Description

一种口腔种植机的动力装置

技术领域

一种口腔种植机的动力装置，属于口腔种植机技术领域。

背景技术

口腔种植是指在缺牙部位的颌骨中通过手术预备窝洞并植入人工种植体，然后在其上连接基台和牙冠，以恢复患者咀嚼、容貌等功能。自现代口腔种植学提出以来，口腔种植技术得到了长足发展。

在种植牙时需要对患者的牙槽骨进钻孔，然后将种植体植入牙槽骨中，在现有技术中需要医生通过手钻对牙槽骨进行开孔，目前手钻需要医生手持操作，所以在实际操作时很容易出现钻孔不正的问题，因此对医生的操作技能要求较高。近年来口腔种植机器人成为了种植手术的重要发展方向，然而种植机器人设备本身较为昂贵。

基于现有技术的各种缺陷，目前提出了一种利用水驱动钻孔的口腔种植机，首先针对患者的CBCT影像，设计与患者牙齿匹配的牙套，将钻孔装置设计在牙套中，然后结合现有技术的锁接系统（如申请号为201910414098.8，申请日为2019年5月17日，专利名称为“一种多牙种植锁接系统”的中国实用新型专利），实现对患者口腔牙槽骨的精确钻孔。

然而该技术方案目前仍处于理论状态，还未进行实际应用。本申请的申请人在实际实施时发现技术上还存在如下问题：（1）利用水驱动钻孔的方案还处于理论阶段，而在对患者的牙槽骨进行钻孔时需要较大的压力，因此现有技术中缺少一种能够为水驱动钻孔的提供动力的技术方案。（2）在将锁接系统应用到实际的口腔种植机中时，不仅仅需要涉及到对患者牙槽骨的钻孔操作，还涉及到其他若干不同的控制流程，在各个流程中均需要涉及到至少一种流体的参与。因此目前还缺少一种与锁接系统配合，在实现对患者口腔牙槽骨精确钻孔的前提下，实现口腔种植机其他多个流程的技术方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种利用供气单元驱动生理盐水和蒸馏水，为锁接系统提供高压水流和气流，为患者的牙槽骨进行钻孔时提供了足够动力的口腔种植机的动力装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该口腔种植机的动力装置，包括锁接系统，其特征在于：包括换向装置，用于提供生理盐水的生理盐水仓接入换向装置，通过换向装置与锁接系统相连；用于提供蒸馏水的供水瓶与换向装置相连，通过换向装置与锁接系统相连；还设置有供气单元，供气单元的高压输出端与生理盐水仓相连，供气单元的高压输出端还通过换向装置接入供水瓶。

优选的，所述的换向装置包括相连的A换向阀和B换向阀，还设置有分别用于提供负压的总负压管和用于提供低压的低压仓，总负压管和低压仓同时与A换向阀和B换向阀相连。

优选的，所述低压仓的入口连接供气单元的低压输出端。

优选的，在所述A换向阀中设置有A阀体通道，在A阀体通道上开设有与锁接系统相连的A阀体通道A接口、与所述低压仓相连的A阀体通道B接口、与B换向阀相连的A阀体通道C接口以及与生理盐水仓相连的A阀体通道D接口。

优选的，在所述B换向阀包括上下间隔布置的B阀体A通道和B阀体B通道。

优选的，在所述B阀体A通道上开设有与供气单元高压输出端相连的B阀体A通道A接口、与总负压管相连的B阀体A通道B接口以及与供水瓶相连的B阀体A通道C接口。

优选的，在所述B阀体B通道上开设有B阀体B通道A接口、B阀体B通道B接口、B阀体B通道C接口、B阀体B通道D接口以及B阀体B通道E接口；

B阀体B通道A接口与锁接系统相连，B阀体B通道B接口与总负压管相连，B阀体B通道C接口与A换向阀相连，B阀体B通道D接口连接补水瓶，B阀体B通道E接口连接供水瓶。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本口腔种植机的动力装置中，利用供气单元驱动生理盐水和蒸馏水，为锁接系统提供高压水流和气流，为患者的牙槽骨进行钻孔时提供了足够动力的口腔种植机的动力装置。

2、在本口腔种植机的动力装置中，通过换向装置实现了液体、气体等多种流体的控制和切换并与现有技术的锁接系统对接，以便进一步实现对患者牙槽骨的精确钻孔。

3、在本口腔种植机的动力装置中，通过设置换向装置，通过在阀体中设置流通经过的通道，并通过设置在通道内的柱塞实现了通道中分支的切换，实现了口腔种植机中多流体调控的换向。

4、通过设置与换向装置相连的补水瓶，实现了对供水瓶内的补水。

5、通过设置污水回流单元，实现了对患者牙槽骨钻孔的过程中将口腔内的污水回流，收集。

6、供水单元还通过换向装置实现了在钻孔结束后对管路的清洗，避免污水中残留的骨屑和血细胞附着在管路内壁上滋生细菌，同时避免了生理盐水对管路的腐蚀。

7、通过设置低压仓，实现了在清洗之后对管路的吹干。

附图说明

图1为口腔种植机的动力装置结构示意图。

图2为口腔种植机的动力装置换向装置结构示意图。

图3为图2中A-A向剖视图。

图4为图2中去除固定板后B-B向剖视图。

图5为图2中C-C向剖视图。

图6为口腔种植机的动力装置污水回流单元结构示意图。

图7为口腔种植机的动力装置供气单元结构示意图。

图8~11为口腔种植机的动力装置钻孔状态流体流向示意图。

图12~15为口腔种植机的动力装置冲洗状态流体流向示意图。

图16~18为口腔种植机的动力装置吹干状态流体流向示意图。

其中：1、生理盐水仓 2、A换向阀 3、锁接系统 4、低压仓 5、补水瓶 6、B换向阀 7、供气单元 8、供水瓶 9、总负压管 10、污水回流单元 11、高压气瓶 12、B减压阀 13、高压输入电磁阀 14、气源分配器 15、A高压管路 16、C高压管路 17、A减压阀18、B高压输出电磁阀 19、A高压输出电磁阀 20、高温消毒器 21、压力传感器 22、过滤器 23、B低压电磁阀 24、B高压管路 25、污水回流管路 26、负压水瓶输出管路 27、负压气瓶输入管路 28、回流管路 29、过滤器 30、回流负压管路 31、负压气瓶 32、负压水瓶 33、B阀体输出管路 34、阀间管路 35、换向装置负压管路 36、低压输入A管路37、补水管路 38、蒸馏水气路 39、蒸馏水水路 40、生理盐水输入管路 41、A柱塞 42、B柱塞 43、C柱塞 44、D柱塞 45、A阀体通道 46、B阀体A通道 47、B阀体B通道 48、负压通道 49、A阀体通道A接口 50、A阀体通道B接口 51、A阀体通道C接口 52、负压通道接口 53、B阀体B通道A接口 54、B阀体B通道B接口 55、B阀体A通道A接口 56、B阀体B通道C接口 57、B阀体A通道B接口 58、B阀体A通道C接口 59、B阀体B通道E接口 60、B阀体B通道D接口 61、A阀体通道D接口 62、A柱塞通道 63、B柱塞通道 64、C柱塞通道 65、D柱塞上通道 66、D柱塞下通道 67、A阀体输出管路 68、低压输入B管路 69、固定板。

具体实施方式

图1~18是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~18对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种口腔种植机的动力装置（以下简称动力装置），包括供气单元7、蒸馏水供水单元、生理盐水供水单元、污水回流单元10、总负压管9、低压仓4、换向装置以及锁接系统3，换向装置包括A换向阀2和B换向阀6，A换向阀2和B换向阀6并排固定在固定板69的下表面。A换向阀2和B换向阀6也可以采用一体设计，在本动力装置中，为便于描述和理解，将与阀体（A换向阀2和B换向阀6）长度方向平行的方向定义为水平方向，同时将与阀体（A换向阀2和B换向阀6）长度方向垂直（宽度方向平行）的方向定义为竖直方向。在控制过程及控制原理中关于方向的定义，不作为本动力装置中（特别是换向装置）中各个部件相对位置的限定。

锁接系统3采用申请号为201910414098.8，申请日为2019年5月17日，专利名称为“一种多牙种植锁接系统”的中国实用新型专利中所公开的技术方案，在此不再赘述。本动力装置通过锁接系统3与钻驱系统（图中未画出）相连，钻驱系统采用申请号为201920360373.8，申请日为2019年3月21日，专利名称为“一种压根骨钻孔装置”的中国实用新型专利中所公开的技术方案，在此不再赘述。钻取装置放入患者口腔内，本动力装置通过锁接系统与钻驱系统相连，向钻驱系统提供动力，实现对患者口腔内的钻孔操作。

蒸馏水供水单元包括供水瓶8和补水瓶5，供水瓶8和补水瓶5分别接入B换向阀6。生理盐水供水单元为生理盐水仓1，供气单元7输出的两路高压气体分别接入生理盐水仓1和B换向阀6，生理盐水仓1的出口接入A换向阀2中。供气单元7输出的低压气体接入低压仓4，低压仓4的输出管路分别连接A换向阀2和B换向阀6。A换向阀2、B换向阀6以及上述的污水回流单元10分别与锁接系统3相连，还设置有总负压管9，A换向阀2、B换向阀6以及污水回流单元10还分别总负压管9相连。

如图2所示，在A换向阀2和B换向阀6中横向设置有负压通道48，负压通道48同时从A换向阀2和B换向阀6中穿过，在负压通道48的端部引出负压通道接口52，在负压通道接口52处连接有换向装置负压管路35，换向装置负压管路35接入上述的总负压管9中。在A换向阀2内还设置有A阀体通道45，A阀体通道45包括水平设置的上下两部分：上水平部和下水平部，上水平部位于负压通道48的上方，下水平部位于负压通道48的下方，下水平部的一端向上弯折后与上水平部的端部连通，在A阀体通道45的下水平部开设有A阀体通道D接口61。

自A换向阀2的顶部分别安装有A柱塞41和B柱塞42，其中A柱塞41设置在上水平部和下水平部的连通处，B柱塞42设置在上水平部中，在A换向阀2的外部分别设置有驱动A柱塞41和B柱塞42转动的驱动电机（如步进电机）。在A柱塞41中径向开设有A柱塞通道62，A柱塞通道62随A柱塞41转动而转动，实现A阀体通道45中上水平部和下水平部的连通或关闭。上述的负压通道48分别与A柱塞41和B柱塞42的底部连通，利用负压对A柱塞41和B柱塞42的抽力，保证A柱塞41和B柱塞42的稳定性。

如图3所示，在A换向阀2的中上水平部内并排设置有两个垂直交叉的“十”型交叉通道，两个交叉通道中通过相对的一组开口连通，两个交叉通道同侧的两个开口还通过一个弧形通道连通。在其中一个交叉通道的两个端口分别延伸至A换向阀2的两个端面上，分别形成A阀体通道B接口50和A阀体通道C接口51，B柱塞42设置在该交叉通道的垂直交叉处，在B柱塞42中径向开设有B柱塞通道63，B柱塞通道63使该交叉通道中相对的两个开口连通或关闭。

在另一个交叉通道中剩余的两个开口中，一个延伸至A柱塞41处，另一个延伸至A换向阀2的侧部形成A阀体通道A接口49，A阀体通道A接口49和A阀体通道B接口50并排设置。A柱塞41设置在下水平部与该交叉通道的结合处，通过A柱塞41内径向设置的A柱塞通道62实现下水平部与上水平部内该交叉通道的连通或关闭。

在B换向阀6内设置有B阀体A通道46和B阀体B通道47，B阀体A通道46位于B阀体B通道47的上方。自B换向阀6的顶部分别安装有C柱塞43和D柱塞44。在B换向阀6的外部分别设置有驱动C柱塞43和D柱塞44转动的驱动电机（如步进电机）。

如图4所示，在C柱塞43中开设有C柱塞通道64，C柱塞通道64与B阀体B通道47等高设置，在D柱塞44中分别开设有D柱塞上通道65和D柱塞下通道66，D柱塞上通道65与B阀体A通道46等高设置，D柱塞下通道66与B阀体B通道47等高设置，B阀体B通道47分别由C柱塞通道64和D柱塞下通道66实现通断控制，B阀体A通道46由D柱塞上通道65实现通断控制。上述的负压通道48还分别与C柱塞43和D柱塞44的底部连通，利用负压对C柱塞43和D柱塞44的抽力，保证C柱塞43和D柱塞44的稳定性。

B阀体A通道46包括一个垂直交叉的“十”型交叉通道，该交叉通道的三个开口分别延伸至B换向阀6的两个端面上，分别形成B阀体A通道A接口55、B阀体A通道B接口57和B阀体A通道C接口58，其中B阀体A通道A接口55和B阀体A通道B接口57并排位于B阀体A通道46的同一个端面上，B阀体A通道C接口58位于另一个端面上。D柱塞44中的D柱塞上通道65位于该交叉通道中的垂直交叉处。

在B阀体A通道46中还设置有弧形通道，弧形通道的其中一个端口与该交叉通道的第四个开口连通，另一个端口连通至B阀体A通道C接口58所在的区段中。D柱塞上通道65随D柱塞44转动，使该交叉通道中B阀体A通道A接口55和B阀体A通道C接口58连通，或B阀体A通道B接口57和B阀体A通道C接口58连通，或B阀体A通道A接口55、B阀体A通道B接口57和B阀体A通道C接口58彼此关闭。

结合图5，B阀体B通道47包括间隔设置的两个垂直交叉的“十”型交叉通道：第一交叉通道和第二交叉通道，以及将第一交叉通道和第二交叉通道连通的“T”三通通道。其中第一交叉通道与B阀体A通道46中的交叉通道上下对应，因此D柱塞44中的D柱塞下通道66位于第一交叉通道中的垂直交叉处。

自第一交叉通道的两个开口分别引出B阀体B通道E接口59和B阀体B通道D接口60，B阀体B通道E接口59和B阀体B通道D接口60分别位于B阀体8的两个端面上，第一交叉通道的最后一个开口通过弧形通道连接至B阀体B通道E接口59所在的区段处。上述三通通道的最后一个开口在B阀体8的端面上形成B阀体B通道C接口56，B阀体B通道C接口56与B阀体B通道D接口60位于同一个端面上。

D柱塞下通道66随D柱塞44转动时，使B阀体B通道E接口59和B阀体B通道D接口60连通，此时B阀体B通道E接口59与三通通道关闭；或B阀体B通道E接口59与三通通道连通（B阀体B通道C接口56），此时B阀体B通道E接口59和B阀体B通道D接口60关闭。

在第二交叉通道中的两个开口分别引出B阀体B通道A接口53和B阀体B通道B接口54，B阀体B通道A接口53和B阀体B通道B接口54与B阀体B通道C接口56位于B换向阀6的同一个端面上。第二交叉通道中引出B阀体B通道A接口53的开口同时通过弧形通道连通该交叉通道的最后一个开口。

上述C柱塞43位于第二交叉通道的垂直交叉处，C柱塞43中的C柱塞通道64随C柱塞43转动时将B阀体B通道A接口53和B阀体B通道B接口54连通，此时B阀体B通道A接口53和B阀体B通道B接口54同时与三通通道关闭；或B阀体B通道A接口53与三通通道（B阀体B通道C接口56）连通，同时将B阀体B通道B接口54关闭。

如图7所示，供气单元7包括高压气瓶11，其内压力为30MPa，高压气瓶11的输出口通过管路连接B减压阀12的入口，B减压阀12的出口通过管路连接高压输入电磁阀13之后接入气源分配器14内。经B减压阀12一次减压至3MPa（高压）。

气源分配器14的三个出口分别引出A高压管路15、B高压管路24和C高压管路16，在B高压管路24上安装有B高压输出电磁阀18。C高压管路7连接A减压阀17的入口，A减压阀17的出口通过管路连接A高压输出电磁阀19后接入高温消毒器20的入口，经A减压阀17二次减压至3kPa（低压）。在A高压输出电磁阀19和高温消毒器20之间的管路上还安装有压力传感器21。高温消毒器20的出口通过管路连接过滤器22的入口，过滤器22的出口通过管路连接B低压电磁阀23后接入上述的低压仓4。

如图6所示，上述的污水回流单元10包括负压水瓶32、负压气瓶31以及过滤器29。自负压水瓶32上连接有污水回流管路25和负压水瓶输出管路26，污水回流管路25与上述的锁接系统3相连，负压水瓶输出管路26接入过滤器29内。自负压气瓶31上连接有负压气瓶输入管路27和回流负压管路30，负压气瓶输入管路27的另一端连接到过滤器29的顶部，回流负压管路30通过管路接入上述的总负压管9。在过滤器29的底部还连接有回流管路28，回流管路28的另一端汇入污水回流管路25中，其内的流体随污水回流管路25中的流体一起流入负压水瓶32中。

上述A阀体通道D接口61上连接有生理盐水输入管路40，生理盐水输入管路40连接生理盐水仓1的出口。在A阀体通道A接口49上连接有A阀体输出管路67，A阀体输出管路67另一端接入锁接系统3。在A阀体通道B接口50上连接有低压输入B管路68，低压输入B管路68另一端连接上述低压仓4的其中一个出口。在A阀体通道C接口51上连接有阀间管路34，阀间管路34的另一端连接B换向阀6。

B阀体A通道A接口55与上述的B高压管路24相连。B阀体A通道B接口57处通过管路汇入换向装置负压管路35中。B阀体A通道C接口58通过蒸馏水气路38接入上述供水瓶8内，并延伸至供水瓶8的上端口处。B阀体B通道A接口53连接B阀体输出管路33，B阀体输出管路33的另一端接入锁接系统3。B阀体B通道B接口54连接低压输入A管路36，低压输入A管路36的另一端连接总负压管4。B阀体B通道C接口56连接上述阀间管路34的另一端，实现A换向阀2与B换向阀6之间的连通，B阀体B通道D接口60连接上述补水管路37的另一端，实现与补水瓶5的连通。B阀体B通道E接口59连接蒸馏水水路39，通过蒸馏水水路39接入供水瓶8，并延伸至供水瓶8的底部。

具体控制过程及控制原理如下：

在此需要特别说明的是：为清晰表明本动力装置中各种流体在不同工作状态下的流向，在涉及工作过程的附图（图8~18）中，将剖面线标识删除，与当前工作过程不相关的部分管路及标号删除、与当前工作过程不相关的部分接口的标号删除。

首先将上述的钻驱系统放入患者口腔，并将本动力装置通过锁接系统与钻驱系统相连。首先对患者进行钻孔操作。首先切换A换向阀2和B换向阀6至图8~11所示的导通方向。在供气单元7的作用下，生理盐水仓1内的生理盐水经A换向阀2送入锁接系统3。同时高压气体经B换向阀6进入供水瓶8内，供水瓶8内的蒸馏水在高压气体的作用下输出，经B阀体输出管路33输出后送入锁接系统3。

用高压气体驱动的生理盐水和蒸馏水分别进入锁接系统3内，分别接入锁接系统3内的清洗增压通道和涡轮驱动通道中。经锁接系统3进入钻驱系统，驱动钻驱系统工作，对患者的牙槽骨进行钻孔操作。在钻孔过程中，会产生污水（包含骨屑和血细胞），因此在钻孔的过程中，污水回流单元10通过锁接系统3将患者口腔内的污水抽出。

结合图7，回流负压管路30在总负压管9的作用下，首先使负压气瓶31内形成负压，进一步通过负压气瓶输入管路27使过滤器内形成负压，然后在负压作用下将负压水瓶32内的污水抽入过滤器29内进行过滤，并同时使负压水瓶32内形成负压。利用负压水瓶32内的负压，通过污水回流管路25接入锁接系统3，通过锁接系统3将患者口腔内的污水抽至负压水瓶32内，同时利用负压水瓶32内的负压使过滤器29底部过滤后的污水返回负压水瓶32。

在钻孔时，由于污水回流，会在管路中形成污水残留，日久会滋生细菌，同时生理盐水会对其流经的管路造成腐蚀，因此需要对管路进行冲洗。此时切换A换向阀2和B换向阀6至图12~15所示的流通方向。

高压气体以与上述相同的方式驱动供水瓶8内的蒸馏水进入B换向阀，然后经过阀间管路34进入A换向阀2，在经由A换向阀2输出后与生理盐水相同的管路进入锁接系统3，因此实现了对生理盐水流经管路的冲洗，避免生理盐水对管路造成腐蚀。冲洗的污水与上述相同的流程在负压作用下进行回流。

在对管路内进行冲洗之后，需要对冲洗后的管路进行吹干。此时切换A换向阀2和B换向阀6至图16~18所示的流通方向。此时低压气体分别进入A换向阀2和B换向阀6，在分别经过A换向阀2和B换向阀6流出后与生理盐水和蒸馏水相同的管路进入锁接系统3，实现了对管路的冲洗。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种口腔种植机的动力装置，包括锁接系统（3），其特征在于：包括换向装置，用于提供生理盐水的生理盐水仓（1）接入换向装置，通过换向装置与锁接系统（3）相连；用于提供蒸馏水的供水瓶（8）与换向装置相连，通过换向装置与锁接系统（3）相连；还设置有供气单元（7），供气单元（7）的高压输出端与生理盐水仓（1）相连，供气单元（7）的高压输出端还通过换向装置接入供水瓶（8）。

2.根据权利要求1所述的口腔种植机的动力装置，其特征在于：所述的换向装置包括相连的A换向阀（2）和B换向阀（6），还设置有分别用于提供负压的总负压管（9）和用于提供低压的低压仓（4），总负压管（9）和低压仓（4）同时与A换向阀（2）和B换向阀（6）相连。

3.根据权利要求2所述的口腔种植机的动力装置，其特征在于：所述低压仓（4）的入口连接供气单元（7）的低压输出端。

4.根据权利要求2所述的口腔种植机的动力装置，其特征在于：在所述A换向阀（2）中设置有A阀体通道（45），在A阀体通道（45）上开设有与锁接系统（3）相连的A阀体通道A接口（49）、与所述低压仓（4）相连的A阀体通道B接口（50）、与B换向阀（6）相连的A阀体通道C接口（51）以及与生理盐水仓（1）相连的A阀体通道D接口（61）。

5.根据权利要求2所述的口腔种植机的动力装置，其特征在于：在所述B换向阀（6）包括上下间隔布置的B阀体A通道（46）和B阀体B通道（47）。

6.根据权利要求5所述的口腔种植机的动力装置，其特征在于：在所述B阀体A通道（46）上开设有与供气单元（7）高压输出端相连的B阀体A通道A接口（55）、与总负压管（9）相连的B阀体A通道B接口（57）以及与供水瓶（8）相连的B阀体A通道C接口（58）。

7.根据权利要求5所述的口腔种植机的动力装置，其特征在于：在所述B阀体B通道（47）上开设有B阀体B通道A接口（53）、B阀体B通道B接口（54）、B阀体B通道C接口（56）、B阀体B通道D接口（60）以及B阀体B通道E接口（59）；

B阀体B通道A接口（53）与锁接系统（3）相连，B阀体B通道B接口（54）与总负压管（9）相连，B阀体B通道C接口（56）与A换向阀（2）相连，B阀体B通道D接口（60）连接补水瓶（5），B阀体B通道E接口（59）连接供水瓶（8）。

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