[發明專利]一種正畸矯治器摩擦力測量裝置及使用方法

有效

• 申請號: 202010156332.4
• 申請日: 2020-03-08
• 公開（公告）號: CN111220307B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 姜金剛;王磊;郭亞峰;林相禹;張永德;姚亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種正畸矯治器摩擦力測量裝置，它包括摩擦力測力儀模塊(1)、底座(2)、牙模定位模塊(3)、牙齒模型模塊(4)、牙模限位模塊(5)，其特征在于：所述的摩擦力測力儀模塊(1)由測力儀旋緊螺栓(1-1)、測力儀底板(1-2)、測力儀步進電機(1-3)、聯軸器(1-4)、第一軌道板端蓋(1-5)、測力儀絲杠(1-6)、軌道板(1-7)、傳感器底座(1-8)、傳感器外殼(1-9)、傳感器外殼導向柱(1-10)、外殼高度調整絲杠(1-11)、拉力傳感器(1-12)、弓絲掛鉤(1-13)、測力儀導向柱(1-14)、第二軌道板端蓋(1-15)組成；所述的底座(2)由測力儀滑動軌道(2-1)、牙齒模型滑道(2-2)、牙模定位裝置滑道(2-3)組成；所述的牙模定位模塊(3)由滑尺旋緊螺栓(3-1)、滑尺外套(3-2)、滑尺(3-3)、滑尺底座(3-4)、滑尺導向柱(3-5)組成；所述牙齒模型模塊(4)由滑塊導向絲杠(4-1)、齒輪(4-2)、牙模頂板(4-3)、牙模立柱(4-4)、牙模滑塊(4-5)、牙模底座(4-6)、齒條(4-7)、步進電機(4-8)、導向柱(4-9)、托槽轉動軸(4-10)、軸承(4-11)組成；所述的牙模限位模塊(5)由牙模上限位板(5-1)、牙模徑向絲杠(5-2)、牙模下限位板(5-3)組成；所述的測力儀導向柱(1-14)固定于測力儀底板(1-2)底部，且測力儀導向柱(1-14)與測力儀滑動軌道(2-1)配合安裝，實現摩擦力測力儀模塊(1)與底座(2)的連接，測力儀旋緊螺栓(1-1)與測力儀底板(1-2)一側端板螺紋連接，用于摩擦力測力儀模塊(1)與底座(2)的夾緊固定，測力儀步進電機(1-3)固接于測力儀底板(1-2)，聯軸器(1-4)與測力儀步進電機(1-3)轉動軸連接，第一軌道板端蓋(1-5)和第二軌道板端蓋(1-15)固接于測力儀底板(1-2)，測力儀絲杠(1-6)一端固接聯軸器(1-4)，并且測力儀絲杠(1-6)同時穿過第一軌道板端蓋(1-5)和傳感器底座(1-8)，測力儀絲杠(1-6)另一端與第二軌道板端蓋(1-15)通過軸承固接，軌道板(1-7)分布于傳感器底座(1-8)兩側，并且軌道板(1-7)與第一軌道板端蓋(1-5)和第二軌道板端蓋(1-15)通過螺栓固接，傳感器外殼導向柱(1-10)固接于傳感器底座(1-8)上端面對頂角位置，傳感器外殼(1-9)導向孔配合傳感器外殼導向柱(1-10)安裝，外殼高度調整絲杠(1-11)穿過傳感器外殼(1-9)用于調整傳感器外殼(1-9)和拉力傳感器(1-12)的高度與弓絲位置相適應，拉力傳感器(1-12)一端固定在傳感器外殼(1-9)，且拉力傳感器(1-12)另外一端穿過傳感器外殼(1-9)端板與弓絲掛鉤(1-13)固定連接；滑尺導向柱(3-5)與牙模定位裝置滑道(2-3)配合安裝，實現牙模定位模塊(3)與底座(2)的連接，滑尺導向柱(3-5)固接于滑尺底座(3-4)下端面，滑尺底座(3-4)上端含有與滑尺外套(3-2)相配合的矩形孔，滑尺(3-3)插入滑尺外套(3-2)共同安裝于滑尺底座(3-4)，滑尺旋緊螺栓(3-1)與滑尺底座(3-4)上端面螺紋孔配合，轉動滑尺旋緊螺栓(3-1)實現滑尺外套(3-2)的夾緊和松弛；牙模底座(4-6)布置于牙齒模型滑道(2-2)內，實現牙齒模型模塊(4)與底座(2)的連接，牙模立柱(4-4)布置于牙模底座(4-6)上端面四角并通過螺釘固接于牙模底座(4-6)，牙模立柱(4-4)上端與牙模頂板(4-3)螺栓連接，導向柱(4-9)同時穿過牙模滑塊(4-5)和牙模立柱(4-4)用于保證牙模滑塊(4-5)豎直方向反復平穩運動，導向柱(4-9)上端固接于牙模頂板(4-3)，導向柱(4-9)下端固接于牙模底座(4-6)，滑塊導向絲杠(4-1)同時穿過牙模頂板(4-3)、牙模立柱(4-4)和牙模滑塊(4-5)，旋轉滑塊導向絲杠(4-1)實現牙模滑塊(4-5)的高度調節，步進電機(4-8)固定安裝于牙模頂板(4-3)，齒輪(4-2)與步進電機(4-8)轉軸固接，齒條(4-7)穿過牙模頂板(4-3)與齒輪(4-2)和托槽轉動軸(4-10)的齒輪嚙合，齒條(4-7)下端插入牙模底座(4-6)上端面的齒條限位孔，托槽轉動軸(4-10)水平方向穿過牙模滑塊(4-5)且與牙模滑塊(4-5)通過軸承連接；牙模上限位板(5-1)和牙模下限位板(5-3)通過螺釘連接固定于底座(2)，牙模徑向絲杠(5-2)同時穿過牙模上限位板(5-1)、牙模下限位板(5-3)、牙模底座(4-6)，旋轉牙模徑向絲杠(5-2)實現牙齒模型模塊(4)徑向位置調整；

所述的底座(2)為整體式，測力儀滑動軌道(2-1)為2條，且測力儀導向柱(1-14)放置于測力儀滑動軌道(2-1)中，牙齒模型滑道(2-2)為14條，且牙齒模型模塊(4)放置于牙齒模型滑道(2-2)中，牙模定位裝置滑道(2-3)兩條，且牙模定位模塊(3)放置于牙模定位裝置滑道(2-3)中；

所述的牙齒模型模塊(4)為14個，托槽粘貼在托槽轉動軸(4-10)的一側端面上，模擬唇側和舌側矯治的情況，旋轉滑塊導向絲杠(4-1)帶動牙模滑塊(4-5)上下運動，進而托槽轉動軸(4-10)也上下移動，來模擬托槽上下錯位的情況，同時牙模立柱(4-4)上雕刻刻度來確定托槽上下移動的距離，步進電機(4-8)旋轉，進而通過齒輪(4-2)帶動齒條(4-7)運動，齒條(4-7)帶動與齒輪配合的托槽轉動軸(4-10)旋轉，通過步進電機(4-8)旋轉的角度從而確定托槽轉動軸(4-10)的旋轉角度，即托槽旋轉的角度；

所述的牙模定位模塊(3)由滑尺旋緊螺栓(3-1)、滑尺外套(3-2)、滑尺(3-3)、滑尺底座(3-4)、滑尺導向柱(3-5)組成，滑尺底座(3-4)采用“凸”字形設計，滑尺外套(3-2)插入滑尺底座(3-4)上半部的矩形孔，滑尺(3-3)插入滑尺外套(3-2)中，旋轉滑尺旋緊螺栓(3-1)夾緊滑尺外套(3-2)，使滑尺外套(3-2)固定不動，實現滑尺(3-3)自由滑動，滑尺導向柱(3-5)在牙模定位裝置滑道(2-3)中移動，實現牙模定位模塊(3)對牙齒模型模塊(4)徑向位置進行定位。

2.根據權利要求1所述的一種正畸矯治器摩擦力測量裝置，其特征在于：模擬患者牙齒前后錯位情況，調整牙模定位模塊(3)，利用滑尺(3-3)對牙齒模型模塊(4)徑向位置進行標定，旋轉牙模徑向絲杠(5-2)調整牙齒模型模塊(4)至滑尺(3-3)標定位置，將托槽粘貼于每個牙齒模型模塊(4)中托槽轉動軸(4-10)的一側端面，模擬患者牙齒上下錯位情況，參照牙模立柱(4-4)上刻度旋轉滑塊導向絲杠(4-1)調整托槽位置，模擬患者牙齒每顆牙齒上托槽旋轉的角度，啟動步進電機(4-8)帶動托槽轉動軸(4-10)調整托槽旋轉的角度，將弓絲按照正畸要求安裝于托槽內，沿測力儀滑動軌道(2-1)移動摩擦力測力儀模塊(1)，使弓絲掛鉤(1-13)靠近弓絲和托槽，旋轉測力儀旋緊螺栓(1-1)將摩擦力測力儀模塊(1)固定，旋轉外殼高度調整絲杠(1-11)調整拉力傳感器(1-12)、弓絲掛鉤(1-13)高度位置與托槽水平，將弓絲固定于弓絲掛鉤(1-13)，啟動測力儀步進電機(1-3)開始測量。