一种硅胶头枕的制作方法和硅胶枕头技术

本发明专利技术公开了一种硅胶头枕的制作方法和硅胶枕头，拟合人体脊椎健康生理曲线，从而制作出的枕头能够矫正和治疗颈椎病患者脖颈脊椎，也可以帮助个人在睡觉时脊椎保持自然生理曲线，避免产生颈椎问题。该方法的主要步骤为：1、创建头枕主体的三维模型；2、制作头枕主体；3、创建头枕外膜制作模具的三维模型；4、制作头枕外膜；5、制作枕头。

【技术实现步骤摘要】
一种硅胶头枕的制作方法和硅胶枕头
本专利技术涉及数字医疗与医疗器械领域，具体为一种硅胶头枕的制作方法和硅胶枕头。
技术介绍
健康人的颈椎在自然不受力状态下具备一定生理曲线，这也决定着人们在睡觉时需要柔软的枕头在一定程度上维持头颈部的自然状态，这也是人最舒服的姿态。随着人们生活质量的提高，同时人们对养生和健康也越来越重视，越来越多的人开始追求最舒适的生活状态和睡眠质量。但是，对于长期坐在电脑前的上班族和埋头读书的学生来说，由于长期坐姿不端正而引发颈椎疾病的患者越来越多，针对这一问题目前市场上出现了各种各样的枕头。但是对于现有的枕头都存在一定的缺陷：1、传统的枕头，并不能实现拟合人头颈生理形态的个性化定制，只能起到托起头颈的作用，在保持颈椎正常生理曲线上作用十分有限。2、当前市场上出现的记忆头枕虽然比较柔软，但也不能将患有颈椎变形疾病的患者头颈恢复至颈椎变形前健康自然的状态，也就是不能很好的实现矫正治疗和预防的效果。3、专利号CN110037505A公开了一种“多分区个性化形态调节保健枕”，但是该枕头制作工艺复杂，成本很高，无法满足大多数人的需求。
技术实现思路
基于
技术介绍
中提到的现有枕头存在的缺陷，本专利技术提出的一种硅胶头枕的制作方法，拟合人体脊椎健康生理曲线，从而制作出的枕头能够矫正和治疗颈椎病患者脖颈脊椎，也可以帮助个人在睡觉时脊椎保持自然生理曲线，避免产生颈椎问题。同时，本专利技术还提供了一种结构简单的硅胶枕头。本专利技术的具体技术方案是：本专利技术提供了一种硅胶头枕的制作方法，包括以下实现步骤：步骤1：创建头枕主体的三维模型步骤1.1：获取人体局部的三维模型；所述人体局部为包含头部、颈部与背部的区域；步骤1.2：将三维模型导入3-matic软件，截取人体矢状面的轮廓曲线；步骤1.3：截取头颈匹配曲线；步骤1.3.1：在人体矢状面的轮廓曲线上选取顶位点和底位点；所述顶位点为：人体矢状面的轮廓曲线上对应解剖学顶骨中顶骨顶点以下任意一点；所述底位点为：当人头枕枕头仰卧时背部与床面脱离的起始点；步骤1.3.2：截取顶位点和底位点之间的部分作为头颈匹配曲线；步骤1.3.3：对头颈匹配曲线进行光滑处理；步骤1.4：在头枕匹配曲线中找出枕位点；所述枕位点为头枕匹配曲线中对应解剖学枕骨凸面的最高点；步骤1.5：获取枕位高度；使人在躺平状态下，在枕位点位置逐步垫高头部，当人感觉最为舒适时记录此时垫高高度，即确定为枕位高度；步骤1.6：确定头枕底平面直线以枕位点为起点，枕位高度为长度画一条直线A，以底位点为起点做一条直线B，且直线A和直线B必须保证垂直，此时的B直线记为头枕底平面直线；步骤1.7：以顶位点为起点，做一条与头枕底平面直线垂直的直线C；步骤1.8：以头颈匹配曲线、直线B和直线C构成的封闭轮廓线作为头枕主体的轮廓曲线；步骤1.9：将头枕主体的轮廓曲线采用三维设计软件进行处理，得到头枕主体的三维模型；步骤2：制作头枕主体采用无毒硬质塑料按照头枕主体的三维模型并通过熔融沉积或光固化3D打印的方式制作头枕主体；步骤3：创建头枕外膜制作模具的三维模型对头枕主体的三维模型外形分别进行向外均匀增厚后抽壳和向内均匀收缩后抽壳处理，得到头枕外膜制作模具的三维模型；头枕外膜制作模具的三维模型包括外层、内层；外层和内层一侧开口，另一侧封闭，其外层和内层之间的间隙由所需头枕外膜的厚度确定；步骤4：制作头枕外膜；步骤4.1：采用无毒硬质塑料按照头枕外膜制作模具的三维模型并通过熔融沉积或光固化3D打印的方式制作头枕外膜制作模具；步骤4.2：配制足量硅胶，充分搅拌均匀后灌入头枕外膜制作模具中外模与内模之间的间隙内，待硅胶固化后，拆除模具，取出头枕外膜；步骤5：制作枕头将头枕外膜裁剪去除多余部分，然后贴附于头枕主体外表面，利用胶带薄膜缠绕或胶水粘贴的方式将两者固定，头枕制作完成。进一步地，上述头枕外膜的制作模具包括底座、外模以及内模；内模的底板两侧设有卡槽，外模通过卡槽安装内模上，且卡槽处涂抹油泥；底座上设有凹部，凹部的外形与外模和内模装配后的整体截面形状相适配；外模和内模装配后的整体插装在所述凹部上，且外模和内模装配后的整体与凹部接触的位置涂抹油泥。进一步地，上述步骤1.1的具体实现过程为：步骤1.1.1：使人保持“健康”体态站立姿势情况下，对其头部、颈部与背部形态进行三维扫描采集点云数据；所述“健康”体态指的是个人颈椎保持正常健康生理曲线、体位自然正常站立的状态；步骤1.1.2：对步骤1.1.1所采集三维点云数据通过逆向工程软件进行去噪、封装转化获得STL三维模型；步骤1.1.3：对步骤1.1.2所获得三维模型利用GeomagicStudio软件进行摆正。进一步地，上述步骤1.8中获得的头枕主体的轮廓曲线需保存为igs格式文件；步骤1.9中所述三维设计软件为solidworks或UG或犀牛。进一步地，上述无毒硬质塑料为采用PLA、ABS，所述头枕主体为空心结构，壁厚为2～6mm。进一步地，上述硅胶采用硬度低于5度的食品级硅胶或泡沫硅胶。基于上述方法，本专利技术还提供了一种硅胶头枕，包括头枕主体以及头枕外膜；头枕外膜采用硅胶制作，头枕主体采用无毒硬质塑料制作；头枕外膜通过胶带薄膜缠绕或胶水粘贴的方式固定在头枕主体外部；头枕主体和头枕外膜对应人体头部接触的表面均为曲面；该曲面的根据上述方法中所述的头部匹配曲线得到。进一步地，上述无毒硬质塑料为采用PLA、ABS，所述头枕主体为空心结构，壁厚为2～6mm。进一步地，上述硅胶采用硬度低于5度的食品级硅胶或泡沫硅胶。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供的方法制作，通过对顶位点、枕位点、底位点等关键位置的获取，以及在设计过程对枕位高度准确的进行了获取，避免由于姿态不正等原因引起的误差，从而制作出的枕头对颈椎变形疾病患者具有预防、校正、治疗作用，并且实施过程简单，成本低廉，患者利用该方法制作的枕头能够矫正和治疗颈椎病患者脖颈脊椎，也可以帮助个人在睡觉时脊椎保持自然生理曲线，避免产生颈椎问题，同时制作头枕所用材料均为绿色无毒材料，对人体没有任何损害，同时硅胶设置在头枕主体外部作为头枕舒适层，是该枕头使用起来更加舒适。2、本专利技术的方法可针对不同个体进行个性化定制，从而满足不同患者的需求，尤其对于长期坐姿不端正的上班族和学生来说预防会十分有效。3、本专利技术的头枕制作工艺简单、材料成本低，适合于市场推广加工生产。附图说明图1为头枕的结构图；图2为头枕制作方法的流程图；图3为头枕主体的轮廓曲线图；图4为头枕主体示例图；图5为头枕外膜制作模具的结构图；图6为头枕外膜制作模具中内模的结构图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅胶头枕的制作方法，其特征在于，包括以下实现步骤：/n步骤1：创建头枕主体的三维模型/n步骤1.1：获取人体局部的三维模型；所述人体局部为包含头部、颈部与背部的区域；/n步骤1.2：将三维模型导入3-matic软件，截取人体矢状面的轮廓曲线；/n步骤1.3：截取头颈匹配曲线；/n步骤1.3.1：在人体矢状面的轮廓曲线上选取顶位点和底位点；/n所述顶位点为：人体矢状面的轮廓曲线上对应解剖学顶骨中顶骨顶点以下任意一点；/n所述底位点为：当人头枕枕头仰卧时背部与床面脱离的起始点；/n步骤1.3.2：截取顶位点和底位点之间的部分作为头颈匹配曲线；/n步骤1.3.3：对头颈匹配曲线进行光滑处理；/n步骤1.4：在头枕匹配曲线中找出枕位点；所述枕位点为头枕匹配曲线中对应解剖学枕骨凸面的最高点；/n步骤1.5：获取枕位高度；/n使人在躺平状态下，在枕位点位置逐步垫高头部，当人感觉最为舒适时记录此时垫高高度，即确定为枕位高度；/n步骤1.6：确定头枕底平面直线/n以枕位点为起点，枕位高度为长度画一条直线A，以底位点为起点做一条直线B，且直线A和直线B必须保证垂直，此时的B直线记为头枕底平面直线；/n步骤1.7：以顶位点为起点，做一条与头枕底平面直线垂直的直线C；/n步骤1.8：以头颈匹配曲线、直线B和直线C构成的封闭轮廓线作为头枕主体的轮廓曲线；/n步骤1.9：将头枕主体的轮廓曲线采用三维设计软件进行处理，得到头枕主体的三维模型；/n步骤2：制作头枕主体/n采用无毒硬质塑料按照头枕主体的三维模型并通过熔融沉积或光固化3D打印的方式制作头枕主体；/n步骤3：创建头枕外膜制作模具的三维模型/n对头枕主体的三维模型外形分别进行向外均匀增厚后抽壳和向内均匀收缩后抽壳处理，得到头枕外膜制作模具的三维模型；头枕外膜制作模具的三维模型包括外层、内层；外层和内层一侧开口，另一侧封闭，其外层和内层之间的间隙由所需头枕外膜的厚度确定；/n步骤4：制作头枕外膜；/n步骤4.1：采用无毒硬质塑料按照头枕外膜制作模具的三维模型并通过熔融沉积或光固化3D打印的方式制作头枕外膜制作模具；/n步骤4.2：配制足量硅胶，充分搅拌均匀后灌入头枕外膜制作模具中外模与内模之间的间隙内，待硅胶固化后，拆除模具，取出头枕外膜；/n步骤5：制作枕头/n将头枕外膜裁剪去除多余部分，然后贴附于头枕主体外表面，利用胶带薄膜缠绕或胶水粘贴的方式将两者固定，头枕制作完成。/n...

【技术特征摘要】
1.一种硅胶头枕的制作方法，其特征在于，包括以下实现步骤：
步骤1：创建头枕主体的三维模型
步骤1.1：获取人体局部的三维模型；所述人体局部为包含头部、颈部与背部的区域；
步骤1.2：将三维模型导入3-matic软件，截取人体矢状面的轮廓曲线；
步骤1.3：截取头颈匹配曲线；
步骤1.3.1：在人体矢状面的轮廓曲线上选取顶位点和底位点；
所述顶位点为：人体矢状面的轮廓曲线上对应解剖学顶骨中顶骨顶点以下任意一点；
所述底位点为：当人头枕枕头仰卧时背部与床面脱离的起始点；
步骤1.3.2：截取顶位点和底位点之间的部分作为头颈匹配曲线；
步骤1.3.3：对头颈匹配曲线进行光滑处理；
步骤1.4：在头枕匹配曲线中找出枕位点；所述枕位点为头枕匹配曲线中对应解剖学枕骨凸面的最高点；
步骤1.5：获取枕位高度；
使人在躺平状态下，在枕位点位置逐步垫高头部，当人感觉最为舒适时记录此时垫高高度，即确定为枕位高度；
步骤1.6：确定头枕底平面直线
以枕位点为起点，枕位高度为长度画一条直线A，以底位点为起点做一条直线B，且直线A和直线B必须保证垂直，此时的B直线记为头枕底平面直线；
步骤1.7：以顶位点为起点，做一条与头枕底平面直线垂直的直线C；
步骤1.8：以头颈匹配曲线、直线B和直线C构成的封闭轮廓线作为头枕主体的轮廓曲线；
步骤1.9：将头枕主体的轮廓曲线采用三维设计软件进行处理，得到头枕主体的三维模型；
步骤2：制作头枕主体
采用无毒硬质塑料按照头枕主体的三维模型并通过熔融沉积或光固化3D打印的方式制作头枕主体；
步骤3：创建头枕外膜制作模具的三维模型
对头枕主体的三维模型外形分别进行向外均匀增厚后抽壳和向内均匀收缩后抽壳处理，得到头枕外膜制作模具的三维模型；头枕外膜制作模具的三维模型包括外层、内层；外层和内层一侧开口，另一侧封闭，其外层和内层之间的间隙由所需头枕外膜的厚度确定；
步骤4：制作头枕外膜；
步骤4.1：采用无毒硬质塑料按照头枕外膜制作模具的三维模型并通过熔融沉积或光固化3D打印的方式制作头枕外膜制作模具；
步骤4.2：配制足量硅胶，充分搅拌均匀后灌入头枕外膜制作模具中外模与内模之间的间隙内，待硅胶固化后，拆除模具，取出头枕外膜；
步骤5：制作枕头
将头枕外膜裁剪去除多余部分，然后贴附于头枕主体外表面，利用胶带薄膜缠绕或胶水粘贴的方式将两者固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，王晶，刘玮玮，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61