一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置，包括機(jī)臺框架、采集微調(diào)模塊、運(yùn)動模塊、運(yùn)動控制模塊；所述采集微調(diào)模塊通過連接板與機(jī)臺框架上的底板連接，所述運(yùn)動控制模塊通過固定側(cè)軸承固定于機(jī)臺框架的底板上，所述運(yùn)動模塊通過帶座軸承與運(yùn)動控制模塊上的移動板連接。采集微調(diào)模塊里設(shè)有力傳感器和三維滑臺，用于在線測定加載力及微調(diào)加載力；運(yùn)動控制模塊上的手柄能夠調(diào)節(jié)滑動絲杠，從而調(diào)節(jié)加載力的大小。本發(fā)明的測量裝置能夠針對生物醫(yī)用髖關(guān)節(jié)的角度性能進(jìn)行測試和評定，可測試在不同載荷情況下骨科植入器械的生物運(yùn)動特性；制造及維護(hù)成本低、操作方便、易于推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種骨科植入物的測試平臺，特別是一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的髖關(guān)節(jié)角度測量裝置參差不齊，種類繁多，沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏相應(yīng)設(shè)計依據(jù)，但是產(chǎn)品的可靠性低以及使用壽命不長。髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動角度范圍不確定，使用壽命難以預(yù)定。
[0003]目前，測量髖關(guān)節(jié)角度主要借助通用型商業(yè)實(shí)驗(yàn)機(jī)。由于此類裝置為通用型或萬能型設(shè)備，所覆蓋力學(xué)測試類型眾多，因此在通用型測試裝置上運(yùn)行該類試驗(yàn)的成本高且維護(hù)復(fù)雜，不利于許多髖關(guān)節(jié)的研發(fā)與可靠性測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置。該裝置能夠通過旋轉(zhuǎn)手柄，進(jìn)而改變在測試過程中的壓力，并通過壓力傳感器顯示出來;其測量的角度可以通過扭矩傳感器顯示出來。它具有操作便捷干擾因素少的特點(diǎn)，同時載荷方便調(diào)
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[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置，包括機(jī)臺框架、采集微調(diào)模塊、運(yùn)動模塊、運(yùn)動控制模塊;所述采集微調(diào)模塊通過連接板與機(jī)臺框架上的底板連接，所述運(yùn)動控制模塊通過固定側(cè)軸承固定于機(jī)臺框架的底板上，所述運(yùn)動模塊通過帶座軸承與運(yùn)動控制模塊上的移動板連接。
[0006]所述的機(jī)臺框架的結(jié)構(gòu)包括固定腳座、底板、光軸固定座、光軸、頂板，所述固定腳座通過固定螺栓固定于底板的底面上，所述光軸通過光軸固定座固定在底板上，頂板通過外六角螺釘固定于光軸的頂端。
[0007]所述的運(yùn)動模塊包括伺服電機(jī)，電機(jī)固定座，傳感器連接法蘭，扭矩傳感器，短軸X，帶座軸承，殼體X，殼體Y，髖臼，短軸Y，帶法蘭軸，固定銷;所述伺服電機(jī)與電機(jī)固定座通過螺栓相連，所述電機(jī)固定座以及帶座軸承通過螺釘與運(yùn)動控制模塊上的移動板連接，所述傳感器連接法蘭的一端通過鍵與伺服電機(jī)的輸出軸連接，另一端與扭矩傳感器相連，所述扭矩傳感器隨著伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn);所述扭矩傳感器與短軸X通過銷連接，短軸X與殼體X通過固定螺釘相連，殼體X與殼體Y通過帶法蘭軸相連，帶法蘭軸的一端通過軸承與殼體X相連，另一端通過內(nèi)六角螺釘與殼體Y固定，殼體Y能夠繞帶法蘭軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動一個角度后，通過固定銷固定在此角度，所述髖白通過螺紋與殼體Y相連。
[0008]所述的采集微調(diào)模塊包括連接板、xyz三維滑臺、滑臺連接板、傳感器連接法蘭、壓力傳感器、夾具連接法蘭、夾具底座、夾具固定板、夾具調(diào)節(jié)盤、髖關(guān)節(jié)柄固定座、髖關(guān)節(jié)柄、夾具固定筒，所述連接板通過螺釘固定在底板上，所述xyz三維滑臺的底部通過螺釘與連接板相連，xyz三維滑臺的上端與滑臺連接板相連，滑臺連接板通過螺釘與傳感器連接法蘭相連，傳感器連接法蘭通過螺釘與壓力傳感器相連，夾具連接法蘭通過螺紋與壓力傳感器相連，夾具連接法蘭與夾具底座通過螺釘相連，夾具固定板連接于夾具底座之上，夾具調(diào)節(jié)盤與夾具固定板通過銷過盈配合，調(diào)節(jié)工件的測量角度;夾具固定筒固定在夾具調(diào)節(jié)盤之上，髖關(guān)節(jié)固定座固定在夾具固定筒上，髖關(guān)節(jié)柄頸部通過螺紋固定在髖關(guān)節(jié)固定座上。
[0009]所述的運(yùn)動控制模塊包括滑動絲杠、支撐側(cè)軸承、手柄、移動板、固定側(cè)軸承，所述手柄通過鍵與滑動絲杠相連，支撐側(cè)軸承通過螺釘與頂板相連，移動板與滑動絲杠上的移動軸承相連，隨著移動軸承的上下移動而移動，固定側(cè)軸承通過螺釘與底板相連。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的測量裝置能夠針對生物醫(yī)用髖關(guān)節(jié)的角度性能進(jìn)行測試和評定，可測試在不同載荷情況下骨科植入器械的生物運(yùn)動特性；制造及維護(hù)成本低、操作方便、易于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明髖關(guān)節(jié)角度測量裝置結(jié)構(gòu)裝配圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的機(jī)臺框架模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的運(yùn)動模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的采集微調(diào)模塊的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的運(yùn)動控制模塊的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1所示，一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置，包括機(jī)臺框架1、采集微調(diào)模塊3、運(yùn)動模塊
4、運(yùn)動控制模塊6;所述采集微調(diào)模塊3通過連接板2與機(jī)臺框架I上的底板102連接，所述運(yùn)動控制模塊6通過固定側(cè)軸承8固定于機(jī)臺框架I的底板102上，所述運(yùn)動模塊4通過帶座軸承5與運(yùn)動控制模塊6上的移動板404連接。
[0018]如圖2所示，所述的機(jī)臺框架I的結(jié)構(gòu)包括固定腳座101、底板102、光軸固定座103、光軸104、頂板105，所述固定腳座101通過固定螺栓固定于底板102的底面上，所述光軸104通過光軸固定座103固定在底板102上，頂板105通過外六角螺釘7固定于光軸104的頂端。
[0019]如圖3所示，所述的運(yùn)動模塊4包括伺服電機(jī)201，電機(jī)固定座202，傳感器連接法蘭203，扭矩傳感器204，短軸X205，帶座軸承5，殼體X206，殼體Y207，髖白208，短軸Y209，帶法蘭軸210，內(nèi)六角螺釘211，固定銷212;所述伺服電機(jī)201與電機(jī)固定座202通過螺栓相連，所述電機(jī)固定座202以及帶座軸承5通過螺釘與運(yùn)動控制模塊6上的移動板404連接，所述傳感器連接法蘭203的一端通過鍵與伺服電機(jī)201的輸出軸連接，另一端與扭矩傳感器204相連，所述扭矩傳感器204隨著伺服電機(jī)201的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn);所述扭矩傳感器204與短軸X205通過銷連接，短軸X205與殼體X206通過固定螺釘相連，殼體X206與殼體Y207通過帶法蘭軸210相連，帶法蘭軸210的一端通過軸承與殼體X206相連，另一端通過內(nèi)六角螺釘211與殼體Y207固定，殼體Y207能夠繞帶法蘭軸210轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動一個角度后，通過固定銷212固定在此角度，所述髖白208通過螺紋與殼體Y207相連。
[0020]如圖4所示，所述的采集微調(diào)模塊3包括連接板2、xyz三維滑臺301、滑臺連接板302、傳感器連接法蘭303、壓力傳感器304、夾具連接法蘭305、夾具底座306、夾具固定板307、夾具調(diào)節(jié)盤308、髖關(guān)節(jié)柄固定座309、髖關(guān)節(jié)柄310、夾具固定筒311，所述連接板3通過螺釘固定在底板102上，所述xyz三維滑臺301的底部通過螺釘與連接板3相連，xyz三維滑臺301的上端與滑臺連接板302相連，滑臺連接板302通過螺釘與傳感器連接法蘭303相連，傳感器連接法蘭303通過螺釘與壓力傳感器304相連，夾具連接法蘭305通過螺紋與壓力傳感器304相連，夾具連接法蘭305與夾具底座306通過螺釘相連，夾具固定板307連接于夾具底座306之上，夾具調(diào)節(jié)盤308與夾具固定板307通過銷過盈配合，調(diào)節(jié)工件的測量角度;夾具固定筒311固定在夾具調(diào)節(jié)盤308之上，髖關(guān)節(jié)固定座309固定在夾具固定筒311上，髖關(guān)節(jié)柄310頸部通過螺紋固定在髖關(guān)節(jié)固定座上309。
[0021]如圖5所示，所述的運(yùn)動控制模塊6包括滑動絲杠401、支撐側(cè)軸承402、手柄403、移動板404、固定側(cè)軸承8，所述手柄403通過鍵與滑動絲杠401相連，支撐側(cè)軸承402通過螺釘與頂板105相連，移動板404與滑動絲杠401上的移動軸承相連，隨著移動軸承的上下移動而移動，固定側(cè)軸承8通過螺釘與底板102相連。
[0022]本發(fā)明裝置可測試在不同載荷情況下髖關(guān)節(jié)角度，通過旋轉(zhuǎn)手柄403帶動滑動絲杠401轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)加載力大小的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)測量不同載荷情況下髖關(guān)節(jié)角度的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置，包括機(jī)臺框架(I)、采集微調(diào)模塊(3)、運(yùn)動模塊(4)、運(yùn)動控制模塊(6);其特征在于，所述采集微調(diào)模塊(3)通過連接板(2)與機(jī)臺框架(I)上的底板(102)連接，所述運(yùn)動控制模塊(6)通過固定側(cè)軸承(8)固定于機(jī)臺框架(I)的底板(102)上，所述運(yùn)動模塊(4)通過帶座軸承(5)與運(yùn)動控制模塊(6)上的移動板(404)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述的機(jī)臺框架(I)的結(jié)構(gòu)包括固定腳座(101)、底板(102)、光軸固定座(103)、光軸(104)、頂板(105)，所述固定腳座(101)通過固定螺栓固定于底板(102)的底面上，所述光軸(104)通過光軸固定座(103)固定在底板(102)上，頂板(105)通過外六角螺釘(7)固定于光軸(104)的頂端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述的運(yùn)動模塊(4)包括伺服電機(jī)(201)，電機(jī)固定座(202)，傳感器連接法蘭(203)，扭矩傳感器(204)，短軸X(205)，帶座軸承(5)，殼體X(206)，殼體Y(207)，髖臼(208)，短軸Y(209)，帶法蘭軸(210)，內(nèi)六角螺釘(211)，固定銷(212);所述伺服電機(jī)(201)與電機(jī)固定座(202)通過螺栓相連，所述電機(jī)固定座(202)以及帶座軸承(5)通過螺釘與運(yùn)動控制模塊(6)上的移動板(404)連接，所述傳感器連接法蘭(203)的一端通過鍵與伺服電機(jī)(201)的輸出軸連接，另一端與扭矩傳感器(204)相連，所述扭矩傳感器(204)隨著伺服電機(jī)(201)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn);所述扭矩傳感器(204)與短軸Χ(205)通過銷連接，短軸Χ(205)與殼體Χ(206)通過固定螺釘相連，殼體Χ(206)與殼體Υ(207)通過帶法蘭軸(210)相連，帶法蘭軸(210)的一端通過軸承與殼體Χ(206)相連，另一端通過內(nèi)六角螺釘(211)與殼體Υ(207)固定，殼體Υ(207)能夠繞帶法蘭軸(210)轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動一個角度后，通過固定銷(212)固定在此角度，所述髖臼(208)通過螺紋與殼體Y(207)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述的采集微調(diào)模塊(3 )包括連接板(2 )、xy ζ三維滑臺(301)、滑臺連接板(302 )、傳感器連接法蘭(303 )、壓力傳感器(304)、夾具連接法蘭(305)、夾具底座(306)、夾具固定板(307)、夾具調(diào)節(jié)盤(308)、髖關(guān)節(jié)柄固定座(309 )、髖關(guān)節(jié)柄(310)、夾具固定筒(311)，所述連接板(3 )通過螺釘固定在底板(102)上，所述xyz三維滑臺(301)的底部通過螺釘與連接板(3)相連，xyz三維滑臺(301)的上端與滑臺連接板(302)相連，滑臺連接板(302)通過螺釘與傳感器連接法蘭(303)相連，傳感器連接法蘭(303)通過螺釘與壓力傳感器(304)相連，夾具連接法蘭(305)通過螺紋與壓力傳感器(304)相連，夾具連接法蘭(305)與夾具底座(306)通過螺釘相連，夾具固定板(307)連接于夾具底座(306)之上，夾具調(diào)節(jié)盤(308)與夾具固定板(307)通過銷過盈配合，調(diào)節(jié)工件的測量角度;夾具固定筒(311)固定在夾具調(diào)節(jié)盤(308)之上，髖關(guān)節(jié)固定座(309)固定在夾具固定筒(311)上，髖關(guān)節(jié)柄(310)頸部通過螺紋固定在髖關(guān)節(jié)固定座上(309)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種髖關(guān)節(jié)角度測量裝置，其特征在于，所述的運(yùn)動控制模塊(6)包括滑動絲杠(401)、支撐側(cè)軸承(402)、手柄(403)、移動板(404)、固定側(cè)軸承(8)，所述手柄(403)通過鍵與滑動絲杠(401)相連，支撐側(cè)軸承(402)通過螺釘與頂板(105)相連，移動板(404)與滑動絲杠(401)上的移動軸承相連，隨著移動軸承的上下移動而移動，固定側(cè)軸承(8)通過螺釘與底板(102)相連。
【文檔編號】G01M13/00GK106053045SQ201610531564
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】華子愷, 杜聯(lián)星, 張克玉, 楊蘊(yùn)杰
【申請人】上海大學(xué)