[发明专利]一种正畸矫治器摩擦力测量装置及使用方法

权利要求书

1.一种正畸矫治器摩擦力测量装置，它包括摩擦力测力仪模块(1)、底座(2)、牙模定位模块(3)、牙齿模型模块(4)、牙模限位模块(5)，其特征在于：所述的摩擦力测力仪模块(1)由测力仪旋紧螺栓(1-1)、测力仪底板(1-2)、测力仪步进电机(1-3)、联轴器(1-4)、第一轨道板端盖(1-5)、测力仪丝杠(1-6)、轨道板(1-7)、传感器底座(1-8)、传感器外壳(1-9)、传感器外壳导向柱(1-10)、外壳高度调整丝杠(1-11)、拉力传感器(1-12)、弓丝挂钩(1-13)、测力仪导向柱(1-14)、第二轨道板端盖(1-15)组成；所述的底座(2)由测力仪滑动轨道(2-1)、牙齿模型滑道(2-2)、牙模定位装置滑道(2-3)组成；所述的牙模定位模块(3)由滑尺旋紧螺栓(3-1)、滑尺外套(3-2)、滑尺(3-3)、滑尺底座(3-4)、滑尺导向柱(3-5)组成；所述牙齿模型模块(4)由滑块导向丝杠(4-1)、齿轮(4-2)、牙模顶板(4-3)、牙模立柱(4-4)、牙模滑块(4-5)、牙模底座(4-6)、齿条(4-7)、步进电机(4-8)、导向柱(4-9)、托槽转动轴(4-10)、轴承(4-11)组成；所述的牙模限位模块(5)由牙模上限位板(5-1)、牙模径向丝杠(5-2)、牙模下限位板(5-3)组成；所述的测力仪导向柱(1-14)固定于测力仪底板(1-2)底部，且测力仪导向柱(1-14)与测力仪滑动轨道(2-1)配合安装，实现摩擦力测力仪模块(1)与底座(2)的连接，测力仪旋紧螺栓(1-1)与测力仪底板(1-2)一侧端板螺纹连接，用于摩擦力测力仪模块(1)与底座(2)的夹紧固定，测力仪步进电机(1-3)固接于测力仪底板(1-2)，联轴器(1-4)与测力仪步进电机(1-3)转动轴连接，第一轨道板端盖(1-5)和第二轨道板端盖(1-15)固接于测力仪底板(1-2)，测力仪丝杠(1-6)一端固接联轴器(1-4)，并且测力仪丝杠(1-6)同时穿过第一轨道板端盖(1-5)和传感器底座(1-8)，测力仪丝杠(1-6)另一端与第二轨道板端盖(1-15)通过轴承固接，轨道板(1-7)分布于传感器底座(1-8)两侧，并且轨道板(1-7)与第一轨道板端盖(1-5)和第二轨道板端盖(1-15)通过螺栓固接，传感器外壳导向柱(1-10)固接于传感器底座(1-8)上端面对顶角位置，传感器外壳(1-9)导向孔配合传感器外壳导向柱(1-10)安装，外壳高度调整丝杠(1-11)穿过传感器外壳(1-9)用于调整传感器外壳(1-9)和拉力传感器(1-12)的高度与弓丝位置相适应，拉力传感器(1-12)一端固定在传感器外壳(1-9)，且拉力传感器(1-12)另外一端穿过传感器外壳(1-9)端板与弓丝挂钩(1-13)固定连接；滑尺导向柱(3-5)与牙模定位装置滑道(2-3)配合安装，实现牙模定位模块(3)与底座(2)的连接，滑尺导向柱(3-5)固接于滑尺底座(3-4)下端面，滑尺底座(3-4)上端含有与滑尺外套(3-2)相配合的矩形孔，滑尺(3-3)插入滑尺外套(3-2)共同安装于滑尺底座(3-4)，滑尺旋紧螺栓(3-1)与滑尺底座(3-4)上端面螺纹孔配合，转动滑尺旋紧螺栓(3-1)实现滑尺外套(3-2)的夹紧和松弛；牙模底座(4-6)布置于牙齿模型滑道(2-2)内，实现牙齿模型模块(4)与底座(2)的连接，牙模立柱(4-4)布置于牙模底座(4-6)上端面四角并通过螺钉固接于牙模底座(4-6)，牙模立柱(4-4)上端与牙模顶板(4-3)螺栓连接，导向柱(4-9)同时穿过牙模滑块(4-5)和牙模立柱(4-4)用于保证牙模滑块(4-5)竖直方向反复平稳运动，导向柱(4-9)上端固接于牙模顶板(4-3)，导向柱(4-9)下端固接于牙模底座(4-6)，滑块导向丝杠(4-1)同时穿过牙模顶板(4-3)、牙模立柱(4-4)和牙模滑块(4-5)，旋转滑块导向丝杠(4-1)实现牙模滑块(4-5)的高度调节，步进电机(4-8)固定安装于牙模顶板(4-3)，齿轮(4-2)与步进电机(4-8)转轴固接，齿条(4-7)穿过牙模顶板(4-3)与齿轮(4-2)和托槽转动轴(4-10)的齿轮啮合，齿条(4-7)下端插入牙模底座(4-6)上端面的齿条限位孔，托槽转动轴(4-10)水平方向穿过牙模滑块(4-5)且与牙模滑块(4-5)通过轴承连接；牙模上限位板(5-1)和牙模下限位板(5-3)通过螺钉连接固定于底座(2)，牙模径向丝杠(5-2)同时穿过牙模上限位板(5-1)、牙模下限位板(5-3)、牙模底座(4-6)，旋转牙模径向丝杠(5-2)实现牙齿模型模块(4)径向位置调整；

所述的底座(2)为整体式，测力仪滑动轨道(2-1)为2条，且测力仪导向柱(1-14)放置于测力仪滑动轨道(2-1)中，牙齿模型滑道(2-2)为14条，且牙齿模型模块(4)放置于牙齿模型滑道(2-2)中，牙模定位装置滑道(2-3)两条，且牙模定位模块(3)放置于牙模定位装置滑道(2-3)中；

所述的牙齿模型模块(4)为14个，托槽粘贴在托槽转动轴(4-10)的一侧端面上，模拟唇侧和舌侧矫治的情况，旋转滑块导向丝杠(4-1)带动牙模滑块(4-5)上下运动，进而托槽转动轴(4-10)也上下移动，来模拟托槽上下错位的情况，同时牙模立柱(4-4)上雕刻刻度来确定托槽上下移动的距离，步进电机(4-8)旋转，进而通过齿轮(4-2)带动齿条(4-7)运动，齿条(4-7)带动与齿轮配合的托槽转动轴(4-10)旋转，通过步进电机(4-8)旋转的角度从而确定托槽转动轴(4-10)的旋转角度，即托槽旋转的角度；

所述的牙模定位模块(3)由滑尺旋紧螺栓(3-1)、滑尺外套(3-2)、滑尺(3-3)、滑尺底座(3-4)、滑尺导向柱(3-5)组成，滑尺底座(3-4)采用“凸”字形设计，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，旋转滑尺旋紧螺栓(3-1)夹紧滑尺外套(3-2)，使滑尺外套(3-2)固定不动，实现滑尺(3-3)自由滑动，滑尺导向柱(3-5)在牙模定位装置滑道(2-3)中移动，实现牙模定位模块(3)对牙齿模型模块(4)径向位置进行定位。

2.根据权利要求1所述的一种正畸矫治器摩擦力测量装置，其特征在于：模拟患者牙齿前后错位情况，调整牙模定位模块(3)，利用滑尺(3-3)对牙齿模型模块(4)径向位置进行标定，旋转牙模径向丝杠(5-2)调整牙齿模型模块(4)至滑尺(3-3)标定位置，将托槽粘贴于每个牙齿模型模块(4)中托槽转动轴(4-10)的一侧端面，模拟患者牙齿上下错位情况，参照牙模立柱(4-4)上刻度旋转滑块导向丝杠(4-1)调整托槽位置，模拟患者牙齿每颗牙齿上托槽旋转的角度，启动步进电机(4-8)带动托槽转动轴(4-10)调整托槽旋转的角度，将弓丝按照正畸要求安装于托槽内，沿测力仪滑动轨道(2-1)移动摩擦力测力仪模块(1)，使弓丝挂钩(1-13)靠近弓丝和托槽，旋转测力仪旋紧螺栓(1-1)将摩擦力测力仪模块(1)固定，旋转外壳高度调整丝杠(1-11)调整拉力传感器(1-12)、弓丝挂钩(1-13)高度位置与托槽水平，将弓丝固定于弓丝挂钩(1-13)，启动测力仪步进电机(1-3)开始测量。