夹持力测量装置的制作方法

本实用新型涉及力学技术领域，特别是涉及一种夹持力测量装置。

背景技术：

隐形牙套由于其美观、方便等优点越来越受人们的欢迎。在正畸过程中，隐形牙套对牙齿产生作用力（矫正力）以达到矫正的效果。因此，对隐形牙套对牙齿产生的作用力以及隐形牙套的力衰减进行研究是很有必要的。一般地，通过对隐形牙套的材料进行力学性能进行测试，来表征隐形牙套的力学特征。但是，这种方式误差大，精度小。

技术实现要素：

基于此，有必要针对如何准确地测量矫治器的夹持力的问题，提供一种夹持力测量装置。

一种夹持力测量装置，用于测量矫治器的夹持力，所述夹持力测量装置包括：

底座；

安装支架组，所述安装支架组包括第一安装支架、第二安装支架以及第三安装支架，所述第一安装支架与所述第二安装支架均与所述底座固定连接；所述第一安装支架与所述第二安装支架平行设置；所述第三安装支架连接所述第一安装支架和所述第二安装支架，且所述第三安装支架与所述底座平行设置；所述第三安装支架上开设有第一通孔；

夹具，所述夹具与所述底座固定连接，所述夹具用于固定所述矫治器；

夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件与所述夹具固定连接，所述第一夹持件用于与所述矫治器抵接；

力传感器，所述力传感器与所述第二夹持件固定连接，所述力传感器用于测量所述矫治器的夹持力；以及

施加位移部件，所述施加位移部件穿设在所述第一通孔中，且所述施加部件与所述力传感器连接，以致所述施加位移部件能够带动所述力传感器以及所述第二夹持件往所述底座所在的方向运动，所述第一夹持件和所述第二夹持件将所述矫治器夹持住。

上述夹持力测量装置，第一安装支架与第二安装支架均与底座固定连接；第一安装支架与第二安装支架平行设置；第三安装支架连接第一安装支架和第二安装支架，且第三安装支架与所述底座平行设置；第三安装支架上开设有第一通孔；施加位移部件穿过该第一通孔与力传感器连接，力传感器与第二夹持件固定连接，第二夹持件与第一夹持件将矫治器夹持住，第一夹持件与夹具固定连接 ，且第一夹持件用于与矫治器抵接，夹具与底座固定连接，夹具用于固定矫治器，从而对施加位移部件施加力，该施加位移部件能够带动力传感器以及第二夹持件往底座所在的方向运动，第一夹持件和第二夹持件将矫治器夹持住，进而可以通过力传感器测量矫治器的夹持力，从而可以准确地测量矫治器的夹持力，通过对施加位移部件的控制来测量，提高精度。

在其中一个实施例中，所述施加位移部件为直线运动部件；所述施加位移部件与所述力传感器固定连接；所述施加部件带动所述力传感器往远离或靠近所述底座所在的方向运动。

施加位移部件为直线运动部件，从而施加位移部件带动力传感器往远离或靠近所述底座所在的方向运动，结构简单、使用方便。

在其中一个实施例中，所述施加位移部件为旋转位移部件；所述施加位移部件与所述力传感器抵接，所述施加位移部件的旋转运动带动所述力传感器往远离或靠近所述底座所在的方向运动。

施加位移部件为旋转位移部件，能够精确控制移动位移，从而精确测量夹持力大小。

在其中一个实施例中，还包括旋转平移接头，所述旋转平移接头位于所述第三安装支架靠近所述底座的一侧固定连接；所述旋转平移接头的一端与所述施加位移部件相抵接，所述旋转平移接头的另一端与所述力传感器固定连接；所述旋转平移接头用于将所述施加位移部件的旋转运动转为所述力传感器往远离或靠近所述底座所在的方向运动。

通过旋转平移接头的设置，进一步提高测量精度。

在其中一个实施例中，所述旋转平移接头包括壳体、抵接件、弹性元件以及固定件；所述壳体与所述第三安装支架固定连接；所述壳体具有第二通孔；所述抵接件以及所述固定件均设在所述第二通孔内，且所述固定件位于所述抵接件的靠近所述底座的一侧；所述抵接件的一端与所述施加位移部件相抵接，所述抵接件的另一端与所述弹簧元件的一端固定连接，所述弹簧元件的另一端与所述固定件固定连接；所述固定件与所述力传感器固定连接。

通过弹性元件的设置，可以更好地控制施加位移部件的运动，进一步提高精度。

在其中一个实施例中，所述施加位移部件为微分头、差动测微头或者千分尺。

在其中一个实施例中，还包括连接件，所述连接件的一端与所述力传感器固定连接，所述连接件的另一端与所述第二夹持件固定连接。

在其中一个实施例中，所述第一安装支架上开设有第一腰型孔，所述第二安装支架上开设有第二腰型孔，以致所述第三安装支架能够沿着所述第一腰型孔和所述第二腰型孔滑动，从而改变所述第三安装支架与所述底座之间的距离。

在其中一个实施例中，所述第一安装支架上开设有多个第一安装孔，所述第二安装支架上开设有多个第二安装孔，且所述第一安装孔与所述第二安装孔一一对应。

通过多个第一安装孔和多个第二安装孔的设置，可以改变第三安装支架与底座之间的高度，从而可以根据实际需要进行调整。

在其中一个实施例中，还包括手持部，手持部与所述底座可拆卸连接。

通过手持部的设置，更加便利。

附图说明

图1为第一实施例的夹持力测量装置的结构示意图；

图2为图1中所示的夹持力测量装置的正视图；

图3为图1中所示的夹持力测量装置的左视图；

图4为图1中所示的夹持力测量装置的俯视图；

图5为第二实施例的夹持力测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，第一实施例的夹持力测量装置100包括底座110、安装支架组、夹具120、夹持组件、力传感器130以及施加位移部件140。该夹持力测量装置100用于测量矫治器10的夹持力。其中，底座110可以为钢板等。在其中一个实施例中，该夹持力测量装置100还包括手持部150，手持部150与底座110可拆卸连接，从而可以通过手持部150可以对夹持力测量装置100进行转移等，更加便利。手持部150可以位于底座110的两侧。需要说明的是，手持部150可以通过螺纹连接或者卡接连接等方式与底座110可拆卸连接。

安装支架组包括第一安装支架161、第二安装支架162以及第三安装直支架163。请再参考图1和图2，第一安装支架161和第二安装支架162均与底座110固定连接。具体地，第一安装支架161和第二安装支架162均安装在底座110的第一表面111上。其中，第一安装支架161和第二安装支架162均可以通过螺栓等与第一表面111固定连接。此外，第一安装支架161与第二安装支架162平行设置。

第三安装支架163连接第一安装支架161以及第二安装支架162，且第三安装支架163与底座110平行设置。也就是说，第一安装支架161和第二安装支架162均与底座110垂直。其中，第三安装支架163与第一安装支架161可以通过螺栓等方式可拆卸连接，同样地，第三安装支架163与第二安装支架162也可以通过螺栓等方式可拆卸连接。第三安装支架163上开设有第一通孔。

在其中一个实施例中，如图1和图3所示，第一安装支架161上开设有多个第一安装孔1611。同样地，第二安装支架162上也开设有多个第二安装孔1621，且第二安装孔1621与第一安装孔1611一一对应，从而可以通过不同位置的第一安装孔1611和第二安装孔1621，调整第三安装支架163与底座110之间的距离，进而可以根据实际需要进行调整以适用不同操作者。

在其他实施例中，第一安装支架161上开设有第一腰型孔，第二安装支架162上开设有第二腰型孔，以致第三安装支架163能够沿着该第一腰型孔和第二腰型孔滑动，从而改变第三安装支架163与底座110之间的距离。具体地，当第三安装支架163滑动到所述位置，可以采用螺栓等将其固定。

夹具120与底座110固定连接，夹具120用于固定矫治器10。请再参考图1，夹具120包括基板121和夹持板122。基板121与底座110通过螺栓等固定连接。夹持板122的数量为四个，四个夹持板122均与基板121固定连接，其中两个夹持板122位于一侧，另两个夹持板122位于一侧，从而矫治器10的两端可以分别卡在两个夹持板122之间。需要说明的是，在矫治器10的端部放置在两个夹持板122之后，通过螺栓等将矫治器10固定。夹持组件包括第一夹持件171和第二夹持件172，第一夹持件171与夹具120固定连接。具体地，第一夹持件171与基板121固定连接。需要说明的是，第一夹持件171可以通过螺栓等方式与基板121固定连接。此外，第一夹持件171可以与矫治器10的前牙区抵接。换而言之，矫治器10的前牙区域放置在第一夹持件171上，再通过夹持板122将矫治器10的两端夹持住。

另外，在进行夹持力测试时，可以测试矫治器10上任意一颗牙齿之间的夹持力。需要说明的是，本实施例中的矫治器10的固定方式不仅仅是矫治器10的两端可以分别卡在两个夹持板122之间，检测前牙区的夹持力。矫治器10的其他固定方式还可以为同侧2个夹持板122夹持住矫治器10三维左端的磨牙区，另2个同侧的夹持板122夹持住矫治器10的前牙区。此时，第一夹持件171与矫治器10的右侧磨牙区的舌侧面抵接，第二夹持件172与矫治器10的右侧磨牙区的唇侧面抵接，从而可以检测磨牙区的矫治器夹持力。如需检测其它牙齿的夹持力，只需调整待检测矫治器的位置即可。第二夹持件172与第一夹持件171相适配，第二夹持件172与力传感器130固定连接。施加位移部件140穿设在该第一通孔中，如图4所示。且施加位移部件140与力传感器130连接。在本实施例中，施加位移部件140为旋转位移部件，且该施加位移部件140与力传感器相抵接。从而通过施加位移部件140的旋转运动带动力传感器130往远离或靠近底座110所在的方向运动。具体地，旋转施加位移部件140，施加位移部件140带动力传感器130往底座110的方向运动，进而带动第二夹持件172往底座110的方向运动，第二夹持件172和第一夹持件171将矫治器10夹持住，并对矫治器10产生力的作用，矫治器10会对第二夹持件172产生反作用力，即为夹持力。施加位移部件140为旋转位移部件，能够精确控制移动位移，从而精确测量夹持力大小。在其中一个实施例中，力传感器130重量的为0.1g。

在其中一个实施例中，该夹持力测量装置100还包括旋转平移接头180，且旋转平移接头180位于第三安装支架163靠近底座110的一侧。旋转平移接头180的一端与施加位移部件140相抵接，旋转平移接头180的另一端与力传感器130固定连接。旋转平移接头180用于将施加位移部件140的旋转运动转为力传感器130往远离或靠近底座110所在的方向运动。通过旋转平移接头180的设置，可以更好地将施加平移部件140的旋转运动转换为直线运动，进一步提高测量精度。

进一步地，在其中一个实施例中，旋转平移接头180包括壳体、抵接件、弹性元件以及固定件。壳体与第三安装支架163固定连接。壳体具有第二通孔，抵接件以及固定件均设在该第二通孔内，且固定件位于抵接件的靠近底座110的一侧。抵接件的一端与施加位移部件140相抵接，抵接件的另一端与弹簧元件的一端固定连接，弹簧元件的另一端与固定件固定连接，固定件与力传感器130固定连接。通过弹性元件的设置，可以更好地控制施加位移部件140的运动，进一步提高精度。需要说明的是，该弹性元件可以为弹簧等。此外，该壳体与第三安装支架163可以通过螺栓等固定连接。固定件也可以通过螺栓等与力传感器130固定连接。

在其中一个实施例中，施加位移部件140可以为微分头、差动测微头或者千分尺。

在一实施例中，该夹持力测量装置100还包括连接件190，连接件190的一端与力传感器130固定连接，连接件190的另一端与第二夹持件172固定连接。通过连接件190的设置，使得结构更加稳定。

在本实施例中，以施加位移部件140为微分头为例来说明上述夹持力测量装置100的工作过程，该微分头旋转一圈会往下步进0.5mm，一圈有50个分刻度，步进精度为0.01mm。工作过程具体如下：

矫治器10的前牙区域放置在第一夹持件171上，再通过夹持板122将矫治器10的两端夹持住。将矫治器10固定之后，调整第三安装支架173到合适的高度，然后，旋转微分头的手柄部，由于微分头的头部与抵接件相抵接，从而微分头带动抵接件往底座110的方向运动，进而带动固定件、力传感器130、连接件190以及第二夹持件172往底座110的方向运动，第二夹持件172与矫治器10相接触，第二夹持件172与第一夹持件171将矫治器10夹持住。同时，力传感器130自动记录所测得的力的数据，记录从0mm到1mm过程中，每间隔0.05mm对应的力传感器130的力值大小，从而测得该矫治器10的夹持力的大小。

此外，若需要观察矫治器10的受力衰减情况，可以将微分头旋转到某一位移状态并保持不动，保持时间为7-14天，记录该周期内每个小时的力值大小，即得到该矫治器10的受力衰减情况。需要说明的是，保持时间可以根据实际需要进行确定。需要说明的是，采用该夹持力测量装置100进行测量之前，需要进行清零处理，以消除力传感器130等的重量的影响。

通过上述夹持力测量装置100，能够有效地准确地测量不同矫治器形态、不同膜片材料、以及矫治器不同位置处的夹持力大小，从而判断对比判断不同矫治器之间的相关力学性能，还能够有效地准确地测量在不同夹持状态下矫治器的力衰减性能。

如图5所示，第二实施例的夹持力测量装置200包括底座210、安装支架组、夹具220、夹持组件、力传感器230以及施加位移部件240。该夹持力测量装置200中的各个部件的结构以及各个部件之间的连接关系等如第一实施例所述，在此不再赘述。该夹持力测量装置200与第一实施例中所描述的夹持力测量装置100不同的是：该施加位移部件240为直线运动部件，施加位移部件240与力传感器230固定连接。施加部件240带动力传感器230往远离或靠近底座210所在的方向运动。需要说明的是，该施加位移部件240可以为伺服电机，该施加位移部件240具有电机轴，该电机轴与力传感器230固定连接，电机轴带动力传感器230往远离或靠近底座210所在的方向运动。

上述夹持力测量装置，第一安装支架与第二安装支架均与底座固定连接；第一安装支架与第二安装支架平行设置；第三安装支架连接第一安装支架和第二安装支架，且第三安装支架与所述底座平行设置；第三安装支架上开设有第一通孔；施加位移部件穿过该第一通孔与力传感器连接，力传感器与第二夹持件固定连接，第二夹持件与第一夹持件将矫治器夹持住，第一夹持件与夹具固定连接 ，且第一夹持件用于与矫治器抵接，夹具与底座固定连接，夹具用于固定矫治器，从而对施加位移部件施加力，该施加位移部件能够带动力传感器以及第二夹持件往底座所在的方向运动，第一夹持件和第二夹持件将矫治器夹持住，进而可以通过力传感器测量矫治器的夹持力，从而可以准确地测量矫治器的夹持力，通过对施加位移部件的控制来测量，提高精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。