带自动检测的专用棘轮快换固定装置及种植牙系统的制作方法

本发明涉及机械工程，特别涉及一种带自动检测的专用棘轮快换固定装置及种植牙系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、种植牙手术需要利用种植手机在牙槽上钻孔来满足后续种植体植入的要求，是口腔种植牙手术中非常重要的一环，但由于种牙手术是在狭小空间内进行精密操作，口腔的非直视环境以及医生经验缺乏等因素，造成手术的失败率较高。

3、现有方案将种植手机装夹到手术机器人末端，利用手术机器人运动快速、精确、稳定的特点，可以高质量地完成钻孔，从而降低医生的工作强度，提升手术的成功率。

4、发明人发现，现有的种植牙手术机器人存在如下问题：(1)无自动检测功能及相关提示功能，操作者在使用过程中不容易操作，无法快速辨别转动方向；(2)需要相关辅助工具来紧固螺丝，使用不方便。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种带自动检测的专用棘轮快换固定装置及种植牙系统，利用霍尔传感元件的信号状态监测工具所处的状态，利用棘轮原理实现了支撑杆组件与种植手机夹具脱离与固定，结构简单易操作，无需额外的辅助工具，安装维护方便。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种带自动检测的专用棘轮快换固定装置。

4、一种带自动检测的专用棘轮快换固定装置，至少包括：棘轮螺栓、换向轴、转动扳手、限位碰珠、霍尔传感元件和支撑组件；

5、转动扳手套设在棘轮螺栓的头部以及换向轴的外侧，换向轴的第一端用于与棘轮螺栓的头部齿合，换向轴的第二端端部设有中心对称的第一磁性元件和第二磁性元件；

6、第一磁性元件远离换向轴的一侧为n极，第二磁性元件远离换向轴的一侧为s极，支撑组件上设有与第一磁性元件的n极或者第二磁性元件的s极位置相对的霍尔传感元件；

7、支撑组件上设有与转动扳手配合的限位碰珠，棘轮螺栓的杆部用于与支撑组件和种植手机夹具螺纹连接以进行支撑组件和种植手机夹具的固定。

8、作为可选的一种实现方式，支撑组件包括第一端部件、支撑杆和第二端部件，支撑杆的第一端与第一端部件连接，支撑杆的第二端与第二端部件连接，第一端部件用于与种植手机夹具连接，限位碰珠与支撑杆连接。

9、作为可选的一种实现方式，支撑组件包括第一端部件、支撑杆和第二端部件，支撑杆的第一端与第一端部件一体成型，支撑杆的第二端与第二端部件一体成型，第一端部件用于与种植手机夹具连接，限位碰珠与支撑杆连接。

10、作为进一步的限定，第二端部件远离支撑杆的一侧连接有力传感元件，霍尔传感元件和力传感元件均与微处理器通信。

11、作为可选的一种实现方式，第一磁性元件和第二磁性元件均为条形磁性元件，第一磁性元件和第二磁性元件均与转动手柄连接，转动手柄与换向轴的第二端连接或者转动手柄与换向轴的第二端一体成型。

12、作为可选的一种实现方式，换向轴第一端的楔角与棘轮螺栓的头部啮合，转动扳手被顺时针扳动时，棘轮螺栓顺时针转动，支撑杆组件与种植手机夹具固定；

13、换向轴沿轴向被拔起且沿轴线180°转动再插入转动扳手，换向轴第一端的楔角与棘轮螺栓的头部反向啮合，转动扳手逆时针转动，棘轮螺栓逆时针转动，支撑杆组件与种植手机夹具脱离。

14、作为可选的一种实现方式，转动扳手和支撑杆组件配合到位，且当s极正对霍尔传感元件时，输出电压为第一电压值；n极正对霍尔传感元件时，输出电压为第二电压值；

15、当输出电压值第一设定阈值且小于第二设定阈值时，判断转动扳手未能与支撑杆组件配合到位，对示教模式进行锁定，禁止在转动扳手和支撑杆组件配合不到位时进入示教模式；

16、当电压值小于或等于第一设定阈值时，判断转动扳手已经与支撑杆组件配合到位，并且n极靠近霍尔传感元件，转动扳手状态是固定手机夹具，在显示器中显示：固定手机夹具；

17、当电压值大于或等于第二设定阈值时，判断转动扳手已经与支撑杆组件配合到位，并且s极靠近霍尔传感元件，转动扳手状态是拆卸手机夹具，并在显示器中显示：拆卸手机夹具；

18、其中，第一设定阈值大于或等于第二电压值，第二设定阈值大于或等于第一电压值。

19、作为进一步的限定，当期望固定种植手机夹具与支架组件，但是显示屏提示目前状态是拆卸手机夹具时，点击显示器触摸屏或者显示器控制按钮，播放教学视频，拔起并180°转动换向轴再插入。

20、作为进一步的限定，当期望脱离种植手机夹具与支架组件，但是显示屏提示目前状态是固定手机夹具时，点击显示器触摸屏或者显示器控制按钮，播放教学视频，拔起并180°转动换向轴再插入。

21、本发明第二方面提供了一种种植牙系统，包括种植手机夹具、种植手机以及本发明第一方面所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，直至夹具与种植手机连接，种植手机夹具支撑组件通过棘轮螺栓的杆部连接。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1、本发明所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，换向轴通过限制只能180°旋转后才能插入，保证了换向轴楔角每次都能与棘轮螺栓齿形啮合到位；转动扳手在固定和拆卸手机夹具时能起到加力的作用，同时经过棘轮反转，转动扳手又能回到限位碰珠处卡紧，避免了自由转动。

24、2、本发明所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，通过霍尔传感元件，可以检测到换向轴拔插及转动手柄上的磁性元件，可以判断转动扳手是否已经到达指定位置，并且分辨换向轴拔插及转动手柄上磁性元件的极性，从而判断转动扳手的适用状态，通过微处理器与上位机的交互，能够更高效的指导用户进行相关的正确操作。

25、3、本发明所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，当输出电压值第一设定阈值且小于第二设定阈值时，判断转动扳手未能与支撑杆组件配合到位，对示教模式进行锁定，禁止在转动扳手和支撑杆组件配合不到位时进入示教模式，从而形成互锁关系，确保了产品使用安全。

26、4、本发明所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，利用霍尔传感元件的信号状态监测工具所处的状态，利用棘轮原理实现了支撑杆组件与种植手机夹具脱离与固定，结构简单易操作，无需额外的辅助工具，安装维护方便。

27、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

2.如权利要求1所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

3.如权利要求1所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

4.如权利要求2或3所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

5.如权利要求1所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

6.如权利要求1所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

7.如权利要求1所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

8.如权利要求7所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

9.如权利要求7所述的带自动检测的专用棘轮快换固定装置，其特征在于：

10.一种种植牙系统，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种带自动检测的专用棘轮快换固定装置及种植牙系统，属于机械工程技术领域。转动扳手套设在棘轮螺栓的头部以及换向轴的外侧，换向轴的第一端用于与棘轮螺栓的头部齿合，换向轴的第二端端部设有中心对称的第一磁性元件和第二磁性元件；第一磁性元件远离换向轴的一侧为N极，第二磁性元件远离换向轴的一侧为S极，支撑组件上设有与第一磁性元件的N极或者第二磁性元件的S极位置相对的霍尔传感元件；支撑组件上设有与转动扳手配合的限位碰珠，棘轮螺栓的杆部用于与支撑组件和种植手机夹具螺纹连接以进行支撑组件和种植手机夹具的固定，本发明结构简单易操作，无需额外的辅助工具，安装维护方便。

技术研发人员：王迎智,袁平,周毅
受保护的技术使用者：极限人工智能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12