技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種脊柱生物力學測量加載裝置。

背景技術(shù)：

目前，針對脊柱生物進行力學加載的設(shè)備較多，但多為手動加載，精確度不高，且只能實現(xiàn)單一方向力的加載，操作繁瑣且不方便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種脊柱生物力學測量加載裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種脊柱生物力學測量加載裝置，包括基座、實驗臺、旋轉(zhuǎn)加載器、垂直加載器、前后加載器和左右加載器，所述基座上平面的四個邊角處分別設(shè)置有一個支撐桿，每個所述支撐桿上設(shè)置有承載座，所述承載座上固定有實驗臺，所述實驗臺的四個邊角處分別設(shè)置有一個定位桿，所述實驗臺的中心位置設(shè)置有安裝孔，在所述實驗臺上且位于所述安裝孔的左側(cè)和右側(cè)分別安裝有第一齒輪加載桿和第二齒輪加載桿，在所述實驗臺上所述安裝孔的下方設(shè)置有與所述安裝孔同心且半徑大于所述安裝孔的旋轉(zhuǎn)加載器存放槽，在所述實驗臺上所述旋轉(zhuǎn)加載器存放槽的下方設(shè)置有與所述旋轉(zhuǎn)加載器存放槽同心且半徑大于所述旋轉(zhuǎn)加載器存放槽的旋轉(zhuǎn)加載器固定槽，旋轉(zhuǎn)加載器固定槽沿周向均勻設(shè)置有多個螺栓安裝孔，在所述實驗臺的下平面上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機上裝配有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪，所述旋轉(zhuǎn)加載器包括旋轉(zhuǎn)加載器本體和依次設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)加載器本體下方的旋轉(zhuǎn)圓盤、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸以及與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪嚙合的旋轉(zhuǎn)從動齒輪，所述加載器本體的上方右側(cè)和左側(cè)分別設(shè)置有第一夾持件和第二夾持件，所述第一夾持件上設(shè)置有與所述第一夾持件螺紋裝配的第一加載器，所述第一加載器在靠近所述第二夾持件的一端設(shè)置有第一連接盤，所述旋轉(zhuǎn)加載器本體的外圓周與所述安裝孔裝配，所述旋轉(zhuǎn)圓盤的上平面與所述旋轉(zhuǎn)加載器存放槽的下平面裝配，所述旋轉(zhuǎn)加載器固定槽與旋轉(zhuǎn)器固定盤通過螺栓裝配，所述旋轉(zhuǎn)器固定盤上設(shè)置有直徑大于所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪的外徑且小于所述旋轉(zhuǎn)圓盤直徑的旋轉(zhuǎn)器固定孔，所述四個定位桿上裝配有垂直加載器，所述垂直加載器包括垂直加載器本體以及設(shè)置在所述垂直加載器本體左右兩側(cè)的第一垂直加載機構(gòu)和第二垂直加載機構(gòu)，所述第一垂直加載機構(gòu)包括設(shè)置在所述垂直加載器本體左側(cè)的第一垂直加載電機、與所述第一垂直加載電機后端驅(qū)動連接的第一垂直加載齒輪以及設(shè)置在所述第一垂直加載齒輪后端的第一垂直加載定位凸起，所述第一垂直加載齒輪的后端為光滑圓柱體且與所述第一垂直加載定位凸起轉(zhuǎn)動配合，在所述垂直加載器本體上設(shè)置有用于使所述第一齒輪加載桿穿過的第一避讓槽，所述第一齒輪加載桿穿過所述第一避讓槽與所述第一垂直加載齒輪嚙合，所述第二垂直加載機構(gòu)包括設(shè)置在所述垂直加載器本體右側(cè)的第二垂直加載電機、與所述第二垂直加載電機后端驅(qū)動連接的第二垂直加載齒輪以及設(shè)置在所述第二垂直加載齒輪后端的第二垂直加載定位凸起，所述第二垂直加載齒輪的后端為光滑圓柱體且與所述第二垂直加載定位凸起轉(zhuǎn)動配合，在所述垂直加載器本體上還設(shè)置有用于使所述第二齒輪加載桿穿過的第二避讓槽，所述第二齒輪加載桿穿過所述第二避讓槽與所述第二垂直加載齒輪嚙合，所述垂直加載器本體上且位于所述第一垂直加載機構(gòu)和第二垂直加載機構(gòu)之間設(shè)置有前后加載器安裝孔，所述前后加載器安裝孔的左右兩側(cè)設(shè)置有與所述前后加載器滑動裝配的第一滑動槽，所述前后加載器包括前后加載器本體和設(shè)置在所述前后加載器本體左右兩側(cè)且與所述第一滑動槽滑動裝配的第一滑動凸起，所述前后加載器本體的后端設(shè)置有前后加載齒輪桿定位凸起，所述前后加載齒輪桿定位凸起的后端設(shè)置有前后加載齒輪桿，在所述垂直加載器本體上且位于所述前后加載器安裝孔的后方沿左右方向分別設(shè)置有第一前后固定支架和第二前后固定支架，所述第一前后固定支架的左端設(shè)置有前后加載器驅(qū)動電機，所述前后加載器驅(qū)動電機右端驅(qū)動連接有前后加載齒輪，所述前后加載齒輪的左右兩端為光滑圓柱且分別與所述第一前后固定支架和第二前后固定支架可轉(zhuǎn)動裝配，在所述前后加載齒輪的下方設(shè)置有分別與所述第一前后固定支架和第二前后固定支架可轉(zhuǎn)動裝配的前后定位齒輪，所述前后加載齒輪桿嚙合于所述前后加載齒輪和前后定位齒輪之間，在所述前后加載器本體的中部位置還設(shè)置有左右加載器安裝孔，所述左右加載器安裝孔的前后兩側(cè)設(shè)置有與所述左右加載器滑動裝配的第二滑動槽，所述左右加載器包括左右加載器本體設(shè)置在所述左右加載器本體上端的第一連接桿，所述第一連接桿上設(shè)置有連接滑塊，所述連接滑塊的前后兩側(cè)設(shè)置有與所述第二滑動槽滑動裝配的第二滑動凸起，所述連接滑塊的左端設(shè)置有左右加載齒輪桿定位凸起，所述左右加載齒輪桿定位凸起的左端設(shè)置有左右加載齒輪桿，在所述前后加載器本體上且位于所述左右加載器安裝孔的左方沿前后方向分別設(shè)置有第一左右固定支架和第二左右固定支架，所述第一左右固定支架的前端設(shè)置有左右加載器驅(qū)動電機，所述左右加載器驅(qū)動電機后端驅(qū)動連接有左右加載齒輪，所述左右加載齒輪的前后兩端為光滑圓柱且分別與所述第一左右固定支架和第二左右固定支架可轉(zhuǎn)動裝配，在所述左右加載齒輪的上方設(shè)置有分別與所述第一左右固定支架和第二左右固定支架可轉(zhuǎn)動裝配的左右定位齒輪，所述左右加載齒輪桿嚙合于所述左右加載齒輪和左右定位齒輪之間，所述左右加載器本體的下端的右側(cè)和左側(cè)設(shè)置有分別位于所述第一夾持件和所述第二夾持件正上方的第三夾持件和第四夾持件，所述第三夾持件上設(shè)置有與所述第三夾持件螺紋裝配的第二加載器，所述第二加載器在靠近所述第四夾持件的一端設(shè)置有第二連接盤。

作為限定，所述垂直加載器本體的四個邊角處設(shè)置有分別與四個所述定位桿裝配的定位孔。

作為限定，所述承載座與所述實驗臺通過螺栓固定。

作為更進一步的限定，所述第一連接盤和所述第二連接盤為橡膠材質(zhì)。

本發(fā)明由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進步在于：

本發(fā)明可從多個角度對脊柱生物進行力的加載，并能實現(xiàn)各個方向的單獨加載和同時加載，為脊柱生物力學的研究提供基礎(chǔ)，且操作簡單方便。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

圖1為本發(fā)明實施例所述的整體結(jié)構(gòu)主視圖。

圖2為本發(fā)明實施例所述的整體結(jié)構(gòu)立體圖。

圖3為本發(fā)明實施例所述的基座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例所述的實驗臺的一個角度的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例所述的實驗臺的另一個角度的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明實施例所述的旋轉(zhuǎn)器固定盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明實施例所述的旋轉(zhuǎn)加載器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明實施例所述的垂直加載器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明實施例所述的前后加載器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明實施例所述的左右加載器的結(jié)構(gòu)示意圖。

在附圖中：1、基座；14、支撐桿；15、承載座；2、實驗臺；221、定位桿；231、第一齒輪加載桿；232、第二齒輪加載桿；24、安裝孔；241、旋轉(zhuǎn)加載器存放槽；242、旋轉(zhuǎn)加載器固定槽；243、螺栓安裝孔；25、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機；26、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪；27、旋轉(zhuǎn)器固定盤；271、旋轉(zhuǎn)器固定孔；3、旋轉(zhuǎn)加載器；31、旋轉(zhuǎn)加載器本體；32、旋轉(zhuǎn)圓盤；33、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸；34、旋轉(zhuǎn)從動齒輪；35、第一加載器；351、第一連接盤；36、第一夾持件；37、第二夾持件；4、垂直加載器；41、垂直加載器本體；42、定位孔；431、第一垂直加載電機；432、第一垂直加載齒輪；433、第一垂直加載定位凸起；434、第二垂直加載電機；435、第二垂直加載齒輪；436、第二垂直加載定位凸起；441、第一避讓槽；442、第二避讓槽；45、前后加載器安裝孔；451、第一滑動槽；461、前后加載器驅(qū)動電機；4621、第一前后固定支架；4622、第二前后固定支架；463、前后加載齒輪；464、前后定位齒輪；5、前后加載器；511、前后加載器本體；512、第一滑動凸起；513、前后加載齒輪桿定位凸起；514、前后加載齒輪桿；515、左右加載器安裝孔；516、第二滑動槽；5171、第一左右固定支架；5172、第二左右固定支架；521、左右定位齒輪；522、左右加載器驅(qū)動電機；523、左右加載齒輪；6、左右加載器；611、左右加載器本體；612、第一連接桿；613、連接滑塊；6131、第二滑動凸起；614、左右加載齒輪桿定位凸起；6141、左右加載齒輪桿；615、第四夾持件；616、第三夾持件；617、第二加載器；6171、第二連接盤。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，進一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。

需要說明的是，本文中出現(xiàn)的方位詞“前、后、左、右”均是以圖1中本發(fā)明實施例所述的整體結(jié)構(gòu)的主視圖為基準，僅是為了清楚表述技術(shù)方案，對本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案并不構(gòu)成限制。

如圖所示，根據(jù)本發(fā)明是實施例的脊柱生物力學測量加載裝置，包括基座1、實驗臺2、旋轉(zhuǎn)加載器3、垂直加載器4、前后加載器5和左右加載器6，所述基座1上平面的四個邊角處分別設(shè)置有一個支撐桿14，每個所述支撐桿14上設(shè)置有承載座15，所述承載座15上固定有實驗臺2，所述實驗臺2的四個邊角處分別設(shè)置有一個定位桿221，所述實驗臺2的中心位置設(shè)置有安裝孔24，在所述實驗臺2上且位于所述安裝孔24的左側(cè)和右側(cè)分別安裝有第一齒輪加載桿231和第二齒輪加載桿232，在所述實驗臺2上所述安裝孔24的下方設(shè)置有與所述安裝孔24同心且半徑大于所述安裝孔24的旋轉(zhuǎn)加載器存放槽241，在所述實驗臺2上所述旋轉(zhuǎn)加載器存放槽241的下方設(shè)置有與所述旋轉(zhuǎn)加載器存放槽241同心且半徑大于所述旋轉(zhuǎn)加載器存放槽241的旋轉(zhuǎn)加載器固定槽242，旋轉(zhuǎn)加載器固定槽242沿周向均勻設(shè)置有多個螺栓安裝孔243，在所述實驗臺2的下平面上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機25，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機25上裝配有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪26，所述旋轉(zhuǎn)加載器3包括旋轉(zhuǎn)加載器本體31和依次設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)加載器本體31下方的旋轉(zhuǎn)圓盤32、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸33以及與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪26嚙合的旋轉(zhuǎn)從動齒輪34，所述加載器本體31的上方右側(cè)和左側(cè)分別設(shè)置有第一夾持件36和第二夾持件37，所述第一夾持件36上設(shè)置有與所述第一夾持件36螺紋裝配的第一加載器35，所述第一加載器35在靠近所述第二夾持件37的一端設(shè)置有第一連接盤351，所述旋轉(zhuǎn)加載器本體31的外圓周與所述安裝孔24裝配，所述旋轉(zhuǎn)圓盤32的上平面與所述旋轉(zhuǎn)加載器存放槽241的下平面裝配，所述旋轉(zhuǎn)加載器固定槽242與旋轉(zhuǎn)器固定盤27通過螺栓裝配，所述旋轉(zhuǎn)器固定盤27上設(shè)置有直徑大于所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪34的外徑且小于所述旋轉(zhuǎn)圓盤32直徑的旋轉(zhuǎn)器固定孔271，所述四個定位桿221上裝配有垂直加載器4，所述垂直加載器4包括垂直加載器本體41以及設(shè)置在所述垂直加載器本體41左右兩側(cè)的第一垂直加載機構(gòu)和第二垂直加載機構(gòu)，所述第一垂直加載機構(gòu)包括設(shè)置在所述垂直加載器本體41左側(cè)的第一垂直加載電機431、與所述第一垂直加載電機431后端驅(qū)動連接的第一垂直加載齒輪432以及設(shè)置在所述第一垂直加載齒輪后端的第一垂直加載定位凸起433，所述第一垂直加載齒輪432的后端為光滑圓柱體且與所述第一垂直加載定位凸起433轉(zhuǎn)動配合，在所述垂直加載器本體41上設(shè)置有用于使所述第一齒輪加載桿231穿過的第一避讓槽441，所述第一齒輪加載桿231穿過所述第一避讓槽441與所述第一垂直加載齒輪432嚙合，所述第二垂直加載機構(gòu)包括設(shè)置在所述垂直加載器本體41右側(cè)的第二垂直加載電機434、與所述第二垂直加載電機434后端驅(qū)動連接的第二垂直加載齒輪435以及設(shè)置在所述第二垂直加載齒輪后端的第二垂直加載定位凸起436，所述第二垂直加載齒輪435的后端為光滑圓柱體且與所述第二垂直加載定位凸起436轉(zhuǎn)動配合，在所述垂直加載器本體41上還設(shè)置有用于使所述第二齒輪加載桿232穿過的第二避讓槽442，所述第二齒輪加載桿232穿過所述第二避讓槽442與所述第二垂直加載齒輪435嚙合，所述垂直加載器本體41上且位于所述第一垂直加載機構(gòu)和第二垂直加載機構(gòu)之間設(shè)置有前后加載器安裝孔45，所述前后加載器安裝孔45的左右兩側(cè)設(shè)置有與所述前后加載器5滑動裝配的第一滑動槽451，所述前后加載器5包括前后加載器本體511和設(shè)置在所述前后加載器本體511左右兩側(cè)且與所述第一滑動槽451滑動裝配的第一滑動凸起512，所述前后加載器本體511的后端設(shè)置有前后加載齒輪桿定位凸起513，所述前后加載齒輪桿定位凸起513的后端設(shè)置有前后加載齒輪桿514，在所述垂直加載器本體41上且位于所述前后加載器安裝孔45的后方沿左右方向分別設(shè)置有第一前后固定支架4621和第二前后固定支架4622，所述第一前后固定支架4621的左端設(shè)置有前后加載器驅(qū)動電機461，所述前后加載器驅(qū)動電機461右端驅(qū)動連接有前后加載齒輪463，所述前后加載齒輪463的左右兩端為光滑圓柱且分別與所述第一前后固定支架4621和第二前后固定支架4622可轉(zhuǎn)動裝配，在所述前后加載齒輪463的下方設(shè)置有分別與所述第一前后固定支架4621和第二前后固定支架4622可轉(zhuǎn)動裝配的前后定位齒輪464，所述前后加載齒輪桿514嚙合于所述前后加載齒輪463和前后定位齒輪464之間，在所述前后加載器本體511的中部位置還設(shè)置有左右加載器安裝孔515，所述左右加載器安裝孔515的前后兩側(cè)設(shè)置有與所述左右加載器6滑動裝配的第二滑動槽516，所述左右加載器6包括左右加載器本體611設(shè)置在所述左右加載器本體611上端的第一連接桿612，所述第一連接桿612上設(shè)置有連接滑塊613，所述連接滑塊613的前后兩側(cè)設(shè)置有與所述第二滑動槽516滑動裝配的第二滑動凸起6131，所述連接滑塊613的左端設(shè)置有左右加載齒輪桿定位凸起614，所述左右加載齒輪桿定位凸起614的左端設(shè)置有左右加載齒輪桿6141，在所述前后加載器本體511上且位于所述左右加載器安裝孔515的左方沿前后方向分別設(shè)置有第一左右固定支架5171和第二左右固定支架5172，所述第一左右固定支架5171的前端設(shè)置有左右加載器驅(qū)動電機522，所述左右加載器驅(qū)動電機522后端驅(qū)動連接有左右加載齒輪523，所述左右加載齒輪523的前后兩端為光滑圓柱且分別與所述第一左右固定支架5171和第二左右固定支架5172可轉(zhuǎn)動裝配，在所述左右加載齒輪523的上方設(shè)置有分別與所述第一左右固定支架5171和第二左右固定支架5172可轉(zhuǎn)動裝配的左右定位齒輪521，所述左右加載齒輪桿6141嚙合于所述左右加載齒輪523和左右定位齒輪521之間，所述左右加載器本體611的下端的右側(cè)和左側(cè)設(shè)置有分別位于所述第一夾持件36和所述第二夾持件37正上方的第三夾持件616和第四夾持件615，所述第三夾持件616上設(shè)置有與所述第三夾持件616螺紋裝配的第二加載器617，所述第二加載器617在靠近所述第四夾持件616的一端設(shè)置有第二連接盤6171。

在本發(fā)明中，第一夾持件36、第二夾持件37、第三夾持件616以及第四夾持件616用于同時對生物脊柱進行加緊，通過旋轉(zhuǎn)第一加緊器35和第二加緊器617，可使第一連接盤351和第二連接盤6171與生物脊柱緊密接觸以實現(xiàn)對生物脊柱的穩(wěn)定固定，在對生物脊柱加載旋轉(zhuǎn)力時，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機25驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪26帶動旋轉(zhuǎn)從動齒輪34旋轉(zhuǎn)，進而帶動第一夾持件36、第二夾持件37對生物脊柱加載旋轉(zhuǎn)力；在對生物脊柱加載垂直力時，第一垂直加載電機431和第二垂直加載電機434分別驅(qū)動第一垂直加載齒輪432和第二垂直加載齒輪435旋轉(zhuǎn)，由于第一垂直加載齒輪432和第二垂直加載齒輪435分別與第一齒輪加載桿231和第二齒輪加載桿232嚙合，且第一齒輪加載桿231和第二齒輪加載桿232與實驗臺固定因此不動，所以可使垂直加載器本體41帶動第三夾持件616以及第四夾持件616上下運動以對生物脊柱施加垂直力；當需要對生物脊柱加載前后方向的力時，前后加載器驅(qū)動電機461驅(qū)動前后加載齒輪463旋轉(zhuǎn)，由于前后加載齒輪桿514嚙合于前后加載齒輪463和前后定位齒輪464之間，這樣可使前后加載齒輪桿514帶動前后加載器本體511前后運動，進而帶動第三夾持件616以及第四夾持件616前后運動以對生物脊柱加載前后方向的力；當需要對生物脊柱加載左右方向的力時，左右加載器驅(qū)動電機522驅(qū)動左右加載齒輪523旋轉(zhuǎn)，由于左右加載齒輪桿6141嚙合于左右加載齒輪523和左右定位齒輪521之間，這樣可使左右加載齒輪523帶動左右加載器本體611左右運動，進而帶動第三夾持件616以及第四夾持件616左右運動以對生物脊柱加載左右方向的力。因此，本發(fā)明可從六個角度對脊柱生物進行力的加載，并能實現(xiàn)各個方向的單獨加載和同時加載，為脊柱生物力學的研究提供基礎(chǔ)，且操作簡單。

進一步地，如圖所示，所述垂直加載器本體41的四個邊角處設(shè)置有分別與四個所述定位桿221裝配的定位孔42。、

進一步地，所述承載座15與所述實驗臺2通過螺栓固定。

進一步地，所述第一連接盤351和所述第二連接盤6171為橡膠材質(zhì)。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。