人工髋关节磨损试验机制造技术

本申请公开了一种人工髋关节磨损试验机，其包括：一种人工髋关节磨损试验机，其包括：工作台和感应座；工作台上设有导柱，导柱顶端固定水平顶板；水平顶板上安装有凸轮；凸轮与第一电机连接；凸轮连接传动轴上端、传动轴下端与弹簧上端连接，弹簧下端顶于连接板上端面；连接板下端面设有伸缩柱和第一夹具、伸缩柱连接中板，中板活动连接于导柱上；中板的上端面设有第一传感器用于感应比对样品；中板的下端面设有第二夹具用于夹持待测样品；感应座通过支撑脚固定于第二夹具下方；感应座中安装有第二传感器用于感应待测样品受到的压力值。本申请能够以接近人髋关节的运动方式进行磨损试验，从而取得更全面的磨损试验数据。从而取得更全面的磨损试验数据。从而取得更全面的磨损试验数据。

【技术实现步骤摘要】
人工髋关节磨损试验机


[0001]本申请涉及医用设备测试
，具体而言，涉及一种人工髋关节磨损试验机。

技术介绍

[0002]随着技术的进步，将人工架体植入人体代替骨骼关节帮助患者取得自由行动能力，目前在医学领域已经是较为常见的技术。人工假体在植入人体后，服役过程中会与人体自身的骨骼和组织产生相对运动。这个过程中如人工架体出现磨损、不但会引起机械性失效，其产生的磨损颗粒还会诱导骨溶解。因此，人工假体制造出来后都需要进行磨损试验。现有技术中一般采用销盘磨损试验、环盘磨损试验、四球磨损试验及环块磨损试验对人工架体进行磨损试验。这种方案存在的问题是：由于髋关节上设有复杂的凹凸球面结构，上述试验很难真实的反映人工髋关节的凸凹球面接触配合、多向复合滑动摩擦形式、生理润滑环境和周期性循环载荷形式，造成试验结果在临床应用上受到很大限制。因此，如何开发出一种新型的人工髋关节磨损试验机，能够克服上述现有技术方案存在的问题，是本领域技术人员需要研究的方向。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种人工髋关节磨损试验机，能够规避外部突发因素的干扰，同时使人工髋关节样品实现接近于天然髋关节的各种运动方式，取得更全面的磨损试验数据。
[0004]其采用的技术方案如下：
[0005]一种人工髋关节磨损试验机，其包括：工作台和感应座；所述工作台上设有四根导柱，所述四根导柱等长、分别沿垂直方向延伸且呈矩形排布；所述四根导柱的顶端分别与一块水平顶板相固定；所述水平顶板上安装有凸轮；所述凸轮与第一电机连接；所述第一电机用于带动凸轮旋转；所述凸轮连接传动轴的上端、用于在凸轮旋转时带动传动轴沿垂直方向往复运动；所述传动轴的下端与弹簧的上端连接，所述弹簧的下端顶于连接板的上端面；所述连接板的下端面设有伸缩柱和第一夹具、所述连接板通过伸缩柱连接中板，所述第一夹具用于夹持比对样品；所述水平顶板上设有滑轮；中板通过钢丝绳连接配重块；钢丝绳绕过滑轮；所述中板的四角分别活动连接于四根导柱上；所述中板的上端面设有对应于第一夹具的第一传感器；所述中板的下端面设有第二夹具，所述第二夹具用于夹持待测样品；所述四根导柱外侧分别套设有支撑脚；所述感应座通过支撑脚固定于第二夹具下方；所述感应座中安装有第二传感器。
[0006]通过采用这种技术方案：凸轮在旋转过程中令传动轴往下移动，传动轴通过弹簧将压力传导至连接板及伸缩柱，伸缩柱在这个过程中产生压缩，此时第一夹具贴近第一传感器，压迫比对样品并通过第一传感器读取比对样品受到的压力值，同时中板在伸缩柱推动下向下移动，令第二夹具靠近感应座并压迫待测样品，此时第二传感座读取待测样品收到的压力值。由此，令比对样品和待测样品同步收到相同的压力值，以达到数据比对的效果，从而避免了外部突发因素对样品数据的干扰。在摩擦试验完成后，通过操作配重块将中
板拉回至初始位置。
[0007]优选的是，上述人工髋关节磨损试验机中：还包括微调机构；所述微调机构包括：第二电机，第三电机，第四电机，第一框体，第二框体和横板；所述横板共两块，分别沿y轴方向延伸且横板两端分别固定于支撑脚上；所述两块横板上对称设有定位框；所述第二框体的两端分别与两个定位框转动连接；所述第四电机连接第二框体、用于驱动第二框体以x轴为轴心自体旋转；所述第一框体转动连接于第二框体内，所述第三电机连接第一框体、用于驱动第一框体以y轴为轴心自体旋转；所述感应座活动安装于第一框体内，所述第二电机连接感应座、用于带动感应座以z轴为轴心自体旋转。
[0008]通过采用这种技术方案：分别以微调机构中的第四电机、第三电机和第二电机实现感应座在x轴，y轴和z轴的旋转，使样品的磨损试验更接近天然髋关节的各种运动方式，以取得更全面的磨损试验数据。
[0009]更优选的是，上述人工髋关节磨损试验机中：还包括外框体，所述外框体位于导柱、水平顶板、第一电机和微调机构的外侧。
[0010]通过采用这种技术方案：设置外框体对导柱、水平顶板、第一电机和微调机构实现外部保护。
[0011]进一步优选的是，上述人工髋关节磨损试验机中：所述工作台底部设有万向轮和可升降地脚。
[0012]通过采用这种技术方案：设置万向轮实现对人工髋关节磨损试验机的滚动移动。设置可升降地脚在人工髋关节磨损试验机移动至指定位置后抬升整个工作台、令万向轮离开地面，保证试验过程中工作台的稳定不动。
[0013]与现有技术相比，本申请通过采用上述方案取得了如下技术效果：
[0014]设置对比样品、同步测试待测样品和对比样品并检测其磨损程度，避免在试验中存在除磨损外的损害；设置微调装置，在夹具上方采用微调装置，在安装样品时，对样品原点实现微调校准，减小误差；采用两个电机分别带动待测样品进行前后与左右的来回摆动，以使样品进行磨损试验，使摆动过程更加快速。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的立体视图，本图中省略了钢丝绳；
[0016]图2为图1中微调机构的爆炸结构示意图；
[0017]图3为图1的侧视示意图；
[0018]图4为图1的主视示意图。
[0019]各附图标记与部件名称对应关系如下：
[0020]1、工作台；2、感应座；3、导柱；4、水平顶板；5、凸轮；6、第一电机；7、传动轴；8、弹簧；9、连接板；10、伸缩柱；11、第一夹具；12、中板；13、比对样品；14、第一传感器；15、第二夹具；16、待测样品；17、支撑脚；19、第二电机；20、第三电机；21、第四电机；22、第一框体；23、第二框体；24、横板；25、定位框；26、外框体；27、万向轮；28、可升降地脚；29、滑轮；30、配重块。
具体实施方式
[0021]如图1
‑
4所示为本申请的实施例1：
[0022]一种人工髋关节磨损试验机，其包括：工作台1，微调机构，感应座2和外框体26；
[0023]所述工作台1底部设有万向轮27和可升降地脚28。所述工作台1的顶部设有四根导柱3，所述四根导柱3等长、分别沿垂直方向延伸且呈矩形排布；所述四根导柱3的顶端分别与一块水平顶板4相固定；所述水平顶板4上安装有凸轮5；所述凸轮5与第一电机6的电机轴连接；所述第一电机6用于带动凸轮5旋转；所述凸轮5连接传动轴7的上端、用于在凸轮5旋转时带动传动轴7沿垂直方向往复运动；所述传动轴7的下端与弹簧8的上端连接，所述弹簧8的下端顶于连接板9的上端面；所述连接板9的下端面设有伸缩柱10和第一夹具11、所述连接板9通过伸缩柱10连接中板12，所述第一夹具11用于夹持比对样品13；所述水平顶板上设有滑轮29；中板12通过钢丝绳连接配重块30；所述钢丝绳绕过滑轮29；所述中板12的四角分别活动连接于四根导柱3上；所述中板12的上端面设有对应于第一夹具11的第一传感器14；所述中板12的下端面设有第二夹具15，所述第二夹具15用于夹持待测样品16；所述四根导柱3外侧分别套设有支撑脚17；所述感应座2通过支撑脚17安装于第二夹具15的下方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工髋关节磨损试验机，其特征在于，包括：工作台和感应座；所述工作台上设有四根导柱，所述四根导柱等长、分别沿垂直方向延伸且呈矩形排布；所述四根导柱的顶端分别与一块水平顶板相固定；所述水平顶板上安装有凸轮；所述凸轮与第一电机连接；所述第一电机用于带动凸轮旋转；所述凸轮连接传动轴的上端、用于在凸轮旋转时带动传动轴沿垂直方向往复运动；所述传动轴的下端与弹簧的上端连接，所述弹簧的下端顶于连接板的上端面；所述连接板的下端面设有伸缩柱和第一夹具、所述连接板通过伸缩柱连接中板，所述第一夹具用于夹持比对样品；所述水平顶板上设有滑轮；中板通过钢丝绳连接配重块；钢丝绳绕过滑轮；所述中板的四角分别活动连接于四根导柱上；所述中板的上端面设有对应于第一夹具的第一传感器；所述中板的下端面设有第二夹具，所述第二夹具用于夹持待测样品；所述四根导柱外侧分别套设有支撑脚；所述感应座通过支撑脚安装于第二夹具的下方；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周菊梅，
申请(专利权)人：上海岙瑟检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：