[发明专利]一种脊柱矫形器的快速成型设计方法

摘要

本发明提供一种脊柱矫形器的快速成型设计方法，包括：利用三维人体扫描系统对患者进行扫描获取患者体廓信息，拟合成精度较高的人体三维实体模型；将该模型导入三维软件中，依据矫形器设计原理对该三维实体模型进行修型；并将该三维实体模型的外轮廓向外偏移预设距离获得矫形器的初始模型；采用逆成形展平法对矫形器板材进行曲面展平，分析了展平过程中应力应变、厚度及成型极限等情况，为下料提供了精度较高的矫形器板材毛坯尺寸，且采用曲面多点卷曲成形方法制作出矫形器模型。本发明采用计算机设计矫形器模型，取代了传统石膏成形法，为临床脊柱侧弯的治疗节省了宝贵的时间。

主权项

1.一种脊柱矫形器的快速成型设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、利用三维人体扫描系统对患者体廓进行扫描，获取患者体廓信息；S2、对上述患者体廓拟合成三维实体模型；S3、对拟合而成的三维实体模型进行修型处理：S4、将修整后的三维实体模型的外轮廓向外偏移预设的距离，拟合成脊柱矫形器的初始模型；S5、利用逆成形展平法对矫形器板材进行曲面展平，分析其应力应变，获得矫形器板材毛坯件尺寸；S6、利用曲面多点卷曲成形方法对矫形器板材毛坯件卷曲成矫形器模型；所述曲面多点卷曲成形方法包括如下步骤：S61、利用CNC系统将矫形器设计曲面参数转化为材料的局部热弯角度与挤压变形量；S62、将矫形器板材利用送料夹持机构进行夹持，导向机构及进给机构对所夹持的矫形器板材进行驱动，完成材料的间歇式进给运动；S63、矫形器板材通过挤压成形夹持机构的热态夹持部夹持进入热弯机构，热弯机构在热恒温区对矫形器板材加热软化后进行弯曲，将矫形器板材弯曲成适宜穿戴的曲面形状；S64、挤压机构根据步骤S61设定的参数对已加热弯曲的矫形器板材挤压成形；S65、挤压成形夹持机构冷热态夹持部对挤压成形的矫形器板材夹持进行硬化处理，最终获得矫形器。