本发明专利技术一种模拟牙齿咬合的多姿态种植牙测试装置属于口腔医学设备领域,涉及一种模拟牙齿咬合的多姿态种植牙测试装置。测试装置由L型机台、上、下颚模块、四个三向力传感器、五个线性驱动器、立柱、关节轴承和小轴组成。装置中第四、第五线性驱动器的一端铰接在L型机台底平面上，另一端铰接在下颚模块底面上；立柱固定在L型机台底平面上，立柱与下颚模块采用关节轴承连接，关节轴承通过小轴连接在下颚模块的后侧面上。第一、第二、第三线性驱动器一端铰接在L型机台侧面上，另一端分别铰接在上颚模块的顶面和上颚模块后端侧面上。测试装置能够对种植牙在多姿态咬合力作用下的性能进行测试、评定，具有模拟多姿态的咬合方式，测试效率高等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于口腔医学设备领域,涉及一种模拟牙齿咬合的多姿态种植牙测试装置。
技术介绍
牙齿种植指的是一种以植入骨组织内的下部结构为基础来支持、固位上部牙修复体的缺牙修复方式，是20世纪口腔医学史上最令人瞩目的一大技术发展，彻底改变了传统义齿修复的支持固位模式，实现了人工牙与颌骨的生物性、机械性结合。典型种植牙结构包括下部的支持种植体和上部的牙修复体两部分，种植体由体部、颈部、基台组成。种植牙的植入后长期服役期间，种植牙会承受口腔环境各种复杂的载荷，如咬合力、咬合面积、咬合位置不同等等，有可能会导致种植体的体部松脱、颈部断裂、基台旋转或松脱、牙修复体脱落破坏等等失效情况。所以在种植牙的研发与生产中，应对种植牙进行测试与评定，在模拟口腔咬合环境下对其性能进行分析，有利于完善种植牙研发的质量控制体系，延长种植牙的服役期。现对种植牙性能进行测试的装置和方法还没有标准化，目前国内外学者大都采用动态载荷施加于种植牙有限元模型进行仿真，对种植牙的性能进行评定。此外文章<Identificationoffailuremechanismsinretrievedfractureddentalimplants>(Shemtov-YonaK,RittelD.Identificationoffailuremechanismsinretrievedfractureddentalimplants.EngineeringFailureAnalysis,2014,38:58-65.)采用扫描电子显微镜观测种植牙断口，提出疲劳失效是种植牙机械失效的主要原因。文章<Bonedefectdetectionondentalosseointegrationusingstructuralmodeshape>(HsiehY-Sh,ChenJ-Z,ChenCh-S,etal.[J].ProceedingsoftheASME2012InternationalDesignEngineeringTechnicalConferences&ComputersandInformationinEngineeringConference,2012,201-205.)通过测试结构的共振频率和模态来检测种植牙和颌骨间的缺陷，但仅仅测试种植牙与颌骨间连接的失效形式，没有在检测负载下种植牙的性能。现有的方法与技术手段不能够满足对种植牙咬合负载下的性能进行测试与评定。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，专利技术一种模拟真实口腔多姿态咬合的测试装置，以解决目前测试种植牙性能存在的与种植牙受力环境不同的问题。为了达到上述目的，本专利技术设计的模拟牙齿咬合的多姿态种植牙测试装置以机台为平台，经铰接在机台上的线性驱动器协同完成多姿态咬合方式，在上、下颚的咬合面安有三向力传感器，测试咬合力的大小和方向。测试装置能够对医用种植牙在多姿态咬合受力下的性能进行测试与评定，具有模拟多姿态咬合方式、测试效率高等特点。本专利技术采用的技术方案是一种模拟牙齿咬合的多姿态种植牙测试装置，其特征是，测试装置由L型机台、上、下颚模块、四个三向力传感器、五个线性驱动器、立柱、关节轴承和小轴组成；测试装置具体结构如下：装置中第四、第五线性驱动器11、12的一端铰接在L型机台1底平面上，另一端铰接在下颚模块2底面上，立柱10固定在L型机台1底平面上，立柱10与下颚模块2采用关节轴承9连接，关节轴承9通过小轴15连接在下颚模块2的后侧面上；第一、第二、第三线性驱动器6、7、8一端铰接在L型机台1侧面上，另一端分别铰接在上颚模块5的顶面和上颚模块后端侧面上；第一、第三三向力传感器3、13分别安装在下颚模块2的顶面上，第二、第四三向力传感器4、14分别安装在上颚模块5的底面上；下颚模块2顶面为曲面形状，上颚模块5的底面为曲面形状；第一线性驱动器6由运动杆6a和固定体6b构成，运动杆6a安装在固定体6b中，第一、第二、第三、第四、第五线性驱动器6、7、8、11、12的结构与第一线性驱动器6的结构相同。本专利技术的有益效果是通过调整测试装置可以改变咬合力、咬合面积、咬合位置等，以模拟口腔多姿态咬合方式；可以测试和评定种植牙在服役期间产生的各种失效情况，为种植牙的研究提供了一种切实可行的测试手段。附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图，图2是本专利技术的下颚模块的结构视图，图3是本专利技术的线性驱动器机械结构视图。其中，1—L型机台，2—下颚模块，3—第一三向力传感器，4—第二三向力传感器，5—上颚模块，6—第一线性驱动器，6a—运动杆，6b—固定体，7—第二线性驱动器，8—第三线性驱动器，9—关节轴承，10—立柱，11—第四线性驱动器，12—第五线性驱动器，13—第三三向力传感器，14—第四三向力传感器，15—小轴。具体实施方式下面结合附图和技术方案详细说明本专利技术方案的具体实施方式。附图1是本专利技术的立体结构示意图，装置由L型机台、上、下颚模块、四个三向力传感器、五个线性驱动器、立柱、关节轴承和小轴组成。测试装置的结构和工作原理如下：测试装置中，第四、五线性驱动器11、12一端铰接在L型机台底平面上，另一端铰接在下颚模块两侧底面，铰接安装方向使摆动方向与下颚模块的对称轴垂直；立柱10固定在L型机台1底平面上，立柱10与小轴15采用关节轴承9连接，小轴15固定在下颚模块后端侧面；关节轴承允许有一定角度的旋转，与第四、五线性驱动器协同调整下颚的姿态，使下颚模块能够上下、左右摇摆。第一、二、三线性驱动器6、7、8一端铰接在上颚模块5，另一端铰接在L型机台侧面上，铰接的方向使摆动方向与上颚模块的对称轴平行，彼此配合能使上颚前后移动、上下摆动。下颚模块的结构如图2所示，线性驱动器的结构如图3所示。第一线性驱动器6中的运动杆6a在固定体6b中伸缩完成上颚模块5的上下张合；第一线性驱动器6与第二、三线性驱动器7、8同步伸缩完成上颚模块5的前后调整；第四、五线性驱动器11、12同步伸缩完成下颚模块2的上下张合，一个线性驱动器伸张另一个收缩可以模拟口腔单侧咬合。上颚模块5与下颚模块2姿态的组合可以模拟口腔多姿态咬合方式。上、下颚模块可以安装植入种植牙的骨质材料，利用三向力传感器测量咬合力的大小和方向。调整线性驱动器的控制系统可以改变线性驱动器的速度和力的大小，进而改变种植牙咬合频率本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟牙齿咬合的多姿态种植牙测试装置，其特征是，测试装置由L型机台、上、下颚模块、四个三向力传感器、五个线性驱动器、立柱、关节轴承和小轴组成；装置中第四、第五线性驱动器(11)、(12)的一端铰接在L型机台(1)底平面上，另一端铰接在下颚模块(2)底面上；立柱(10)固定在L型机台(1)底平面上，立柱(10)与下颚模块(2)采用关节轴承(9)连接，关节轴承(9)通过小轴(15)连接在下颚模块(2)的后侧面上；第一、第二、第三线性驱动器(6、7、8)一端铰接在L型机台(1)侧面上，另一端分别铰接在上颚模块(5)的顶面和上颚模块(5)后端侧面上；第一、第三三向力传感器(3、13)分别安装在下颚模块(2)的顶面上，第二、第四三向力传感器(4、14)分别安装在上颚模块(5)的底面上；下颚模块(2)顶面为曲面形状，上颚模块(5)的底面为曲面形状；第一线性驱动器(6)由运动杆(6a)和固定体(6b)构成，运动杆(6a)安装在固定体(6b)中，第一、第二、第三、第四、第五线性驱动器(6、7、8、11、12)的结构与第一线性驱动器(6)的结构相同,具体尺寸按安装位置和运动范围确定。
【技术特征摘要】
1.一种模拟牙齿咬合的多姿态种植牙测试装置，其特征是，测试装置
由L型机台、上、下颚模块、四个三向力传感器、五个线性驱动器、
立柱、关节轴承和小轴组成；装置中第四、第五线性驱动器(11)、(12)
的一端铰接在L型机台(1)底平面上，另一端铰接在下颚模块(2)底面
上；立柱(10)固定在L型机台(1)底平面上，立柱(10)与下颚模块
(2)采用关节轴承(9)连接，关节轴承(9)通过小轴(15)连接在下颚模
块(2)的后侧面上；第一、第二、第三线性驱动器(6、7、8)一端铰接
在L型机台(1)侧面上，另一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：马跃，王洪福，张伟，孙清超，高岩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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