[發(fā)明專利]一種用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811249326.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN109243275A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳桂;趙臻暉;喬貴方;耿楠;李謹(jǐn);李振華;丁飛;萬其
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G09B23/28
• 分類號(hào): G09B23/28;G01L5/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 梁天彥

1.一種用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：底座(1)、二自由度進(jìn)給控制裝置(2)、根管銼夾持裝置(3)、離體牙模型夾持裝置(4)、多維力學(xué)信息檢測裝置(5)和二自由度偏移控制裝置(6)；以Z軸作為水平軸；

所述二自由度進(jìn)給控制裝置(2)包括Z軸直線進(jìn)給電機(jī)(401)、L型支架(402)和Z軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(403)；Z軸直線進(jìn)給電機(jī)(401)包括缸體I、伸縮軸I和U型支撐架，缸體I固定在底座(1)上，U型支撐架與伸縮軸I固定連接并與伸縮軸I同步直線移動(dòng)，U型支撐架罩設(shè)在缸體I外側(cè)，并以缸體I作為導(dǎo)向相對(duì)缸體I直線移動(dòng)；Z軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(403)包括缸體II和旋轉(zhuǎn)軸II，缸體II固定在L型支架(402)上，L型支架(402)固定在U型支撐架上；所述伸縮軸I的移動(dòng)平行于Z軸，旋轉(zhuǎn)軸II的中心轉(zhuǎn)軸平行于Z軸；

所述根管銼夾持裝置(3)包括鉆夾(502)、鉆夾套筒(501)和根管銼(503)，鉆夾套筒(501)與旋轉(zhuǎn)軸II固定連接并與旋轉(zhuǎn)軸II同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鉆夾(502)與鉆夾套筒(501)不定連接并與鉆夾套筒(501)同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鉆夾(502)夾持住根管銼(503)；根管銼(503)的中心線平行于Z軸；

所述離體牙模型夾持裝置(4)包括上夾具(602)、下夾具(603)和傳感器過渡板(604)，所述上夾具(602)和下夾具(603)均固定在傳感器過渡板(604)上，通過上夾具(602)和下夾具(603)夾持住離體牙模型(601)，離體牙模型(601)正面朝向根管銼(503)；

所述多維力學(xué)信息檢測裝置(5)包括移動(dòng)平臺(tái)過渡板(702)和力學(xué)傳感器(701)，力學(xué)傳感器(701)的固定端安裝在移動(dòng)平臺(tái)過渡板(702)，傳感器過渡板(604)安裝在力學(xué)傳感器(701)的感應(yīng)端；力學(xué)傳感器(701)垂直Z軸安裝并對(duì)Z軸方向的分力進(jìn)行測量；

所述二自由度偏移控制裝置(6)包括千分尺二維移動(dòng)平臺(tái)(801)、支撐板(802)和三角形支撐架(803)，支撐板(802)通過三角支撐架(803)固定在底座(1)上，千分尺二維移動(dòng)平臺(tái)(801)的固定端安裝在支撐板(802)，移動(dòng)平臺(tái)過渡板(702)安裝在千分尺二維移動(dòng)平臺(tái)(801)的移動(dòng)端；千分尺二維移動(dòng)平臺(tái)(801)垂直Z軸安裝，通過千分尺二維移動(dòng)平臺(tái)(801)調(diào)節(jié)移動(dòng)平臺(tái)過渡板(702)在X軸方向和Y軸方向的直線移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述底座(1)通過螺紋結(jié)構(gòu)與缸體I和三角支撐架(803)固定連接，在底座(1)上設(shè)置有缸體I連接孔(301)和三角支撐架連接孔(302)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述L型支架(402)的一個(gè)連接面上設(shè)置有圓形通孔，旋轉(zhuǎn)軸II穿過圓形通孔后伸出；L型支架(402)的一個(gè)連接面上設(shè)置有缸體II連接孔，L型支架(402)的另一個(gè)連接面上設(shè)置有U型支撐架連接孔，缸體II放置在L型支架(402)的該另一個(gè)連接面上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述U型支撐架上設(shè)置有連接軸承，連接軸承的外圈與U型支撐架固定，內(nèi)圈與伸縮軸I固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述傳感器過渡板(604)沿中心軸均勻設(shè)置有三個(gè)連接孔，力學(xué)傳感器(701)設(shè)置有對(duì)應(yīng)連接孔，傳感器過渡板(604)與力學(xué)傳感器(701)通過螺紋結(jié)構(gòu)以及連接孔和對(duì)應(yīng)連接孔連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：采用PC上位機(jī)作為控制終端，以PC上位機(jī)發(fā)送串行指令的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)Z軸直線進(jìn)給電機(jī)(401)和Z軸旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(403)的運(yùn)動(dòng)控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：采用工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線EtherCAT技術(shù)與PC上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于牙科根管治療的運(yùn)動(dòng)控制與力檢測模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：PC上位機(jī)包括設(shè)備調(diào)試模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、實(shí)驗(yàn)操作模塊和力學(xué)信息采集模塊；設(shè)備調(diào)試模塊用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟停、急停、節(jié)點(diǎn)編號(hào)配置、端口號(hào)與波特率設(shè)置，運(yùn)動(dòng)控制模塊用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)與電缸啟停、電機(jī)正反轉(zhuǎn)、回零點(diǎn)、電缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置與保存、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、故障代碼顯示與報(bào)警清除；實(shí)驗(yàn)操作模塊用于實(shí)現(xiàn)根管預(yù)備各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作的模擬，根據(jù)實(shí)際預(yù)備需求對(duì)進(jìn)給速度、進(jìn)給轉(zhuǎn)速、進(jìn)給距離、前進(jìn)后退距離進(jìn)行設(shè)置；力學(xué)信息采集模塊用于實(shí)現(xiàn)多維力學(xué)信息的實(shí)時(shí)顯示與采集，以導(dǎo)出文本文件的形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。