可控进给型医用接骨螺钉扭转测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分析测试平台，特别是一种可控进给型医用接骨螺钉扭转测试装置。
【背景技术】
[0002]接骨螺钉作为现代常见的骨科植入器械，已经较为普遍的应用于临床骨科治疗，但骨科植入物置入机体后可能产生的变形、断裂、松脱、感染、过敏等导致内固定失效的现象，一直是困扰骨科植入物研究的现实问题，因此接骨螺钉扭断时的扭转角和扭矩也成为医用接骨螺钉的关键指标。所以在医用接骨螺钉的研发与生产中，应对其扭转特性进行前道测试与评定，在力学层面对其扭转抗压性能进行分析，有利于完善制造过程中的质量控制体系。
[0003]目前，针对医用接骨螺钉扭转性能的测试主要借助工业型扭矩测试装置，该类装置主要测试对象为一般工程用螺钉、螺栓，测试形式较为单一，难以完全满足用于骨科内固定的接骨螺钉对特定测试条件的要求，诸如恒进给力、速度等因素；另外，由于医用接骨螺钉种类繁多，现有的扭转测试装置尚不能满足对于测试条件有多种要求的医用接骨螺钉的扭转性能的评定要求。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种可控进给型医用接骨螺钉扭转测试装置，该装置具有如下特点:通过进给模块实现恒速和恒力两种加载模式进行测试，可同时满足ASTM F543标准中A1、A2、A4的实验需求。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种可控进给型医用接骨螺钉扭转测试装置，包括驱动模块、机台框架模块、试件模块、连接模块、进给模块、第一螺钉、第二螺钉、第三螺钉；所述进给模块和连接模块之间通过螺纹相连，连接模块和试件模块通过螺纹相连，并作用于试件模块上，驱动模块通过第一螺钉、第二螺钉与机台框架模块相连，试件模块通过第三螺钉与机台框架模块相连，进给模块通过螺钉与机台框架模块相连。
[0006]所述驱动模块包括第一伺服电机、第四螺钉、第五螺钉、调整螺钉座、第一三爪卡盘、连接螺钉、卡盘连接盘、减速机支座、摆线减速机、键、大同步带轮、同步带、小同步带轮和主轴电机基座；所述第一伺服电机通过螺钉与主轴电机基座连接，主轴电机基座通过第一螺钉固定于固定底座上；所述小同步带轮通过紧定螺钉固定于第一伺服电机主轴上，此小同步带轮通过同步带将运动传递至大同步带轮，大同步带轮通过键连接于摆线减速机主轴上；所述摆线减速机通过减速机支座固定在固定底座上，所述卡盘连接盘的螺纹端连接摆线减速机，另一端通过连接螺钉连接第一三爪卡盘；所述调整螺钉座通过第五螺钉调整左右对中。
[0007]所述机台框架模块包括短底板加强条、长底板加强条、脚垫、第一螺母、螺栓、第二螺母、安装底板、辅助地脚、辅助支撑板、第六螺钉、固定底座和第一沉头螺钉；所述短底板加强条和长底板加强条都通过第一沉头螺钉固定于固定底座上，脚垫、第一螺母、螺栓和第二螺母之间通过螺纹连接组合成为调平脚垫，并通过螺栓和第二螺母固定于长底板加强条上；所述辅助地脚通过螺纹连接固定于辅助支撑板上，辅助支撑板通过螺钉与安装底板连接，所述安装底板通过台阶面置于固定底座上，并通过第六螺钉安装。
[0008]所述试件模块包括防脱块、直线导轨、第一滑块、导轨调整垫块、第七螺钉、第一销钉、尾座架横板、第八螺钉、尾座架竖板、扭矩传感器、组合轴承座、第二三爪卡盘、第二沉头螺钉、连接盘、第九螺钉、第二销钉、一对角接触球轴承、孔用卡簧和第十螺钉；所述尾座架横板通过第一销钉定位并通过第七螺钉与导轨调整垫块连接，导轨调整垫块通过第二沉头螺钉连接于第一滑块，第一滑块套入直线导轨，直线导轨两端安装防脱块；所述尾座架竖板通过螺钉固定于尾座架横板上，又通过第八螺钉连接扭矩传感器，扭矩传感器与连接盘通过第二销钉连接，连接盘一端穿过组合轴承座，装有一对角接触球轴承，并用孔用卡簧固定在组合轴承座上，连接盘另一端通过第九螺钉与第二三爪卡盘连接；所述组合轴承座通过第十螺钉固定于尾座架横板上。
[0009]所述连接模块包括连接座、拉压力传感器、对丝连接筒、第三螺母和关节轴承；所述拉压力传感器一端通过螺纹与连接座相连，另一端也通过螺纹与对丝连接筒相连；所述第三螺母一端通过螺纹连接对丝连接筒，另一端也通过螺纹连接于关节轴承上。
[0010]所述进给模块包括底板、第十一螺钉、电机架、第十二螺钉、螺钉固定块、连接支撑轴、固定板、直线轴承座、直线轴承、第十三螺钉、光轴、紧固螺母、丝杠、后盖板、第十四螺钉、导轨、第二滑块、第十五螺钉、连接支座和电机架、丝杠支座、第十六螺钉、沟槽式联轴器和第二伺服电机；所述第二伺服电机与沟槽式联轴器连接，沟槽式联轴器另一端连接丝杠，丝杠转动时，与之连接的丝母带动相连的固定板，通过第二滑块沿导轨作直线运动；在固定板上，通过第十二螺钉连接螺钉固定块，其上装有连接支撑轴，光轴与连接支撑轴通过螺纹连接，并与直线轴承配合，穿过用第十三螺钉连接于固定板上的直线轴承座，直线轴承保证了光轴始终在y轴方向运动，紧固螺母使得光轴与连接模块中的关节轴承紧密配合；所述电机架、底板、丝杠支座和后盖板分别通过第十六螺钉、第十五螺钉和第十四螺钉连接，共同构成进给模块的支撑结构。
[0011]本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
本装置支持医用接骨螺钉推进力可控，数据实时采集且支持零点起始小载荷加载；医用接骨螺钉旋入速度可控，且旋入扭矩与扭转角同步监测采集；支持医用接骨螺钉轴向形变在线测量。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的测试装置结构装配图。
[0013]图2是本发明的驱动模块结构图。
[0014]图3是机台框架模块结构图。
[0015]图4是试件模块结构图。
[0016]图5是连接模块结构图。
[0017]图6是进给模块结构图。
【具体实施方式】
[0018]现将参照附图更充分地描述本发明，附图中表示了本发明的一个优选实施例。
[0019]如图1所示，一种可控进给型医用接骨螺钉扭转测试装置，包括驱动模块1、机台框架模块2、试件模块3、连接模块4、进给模块5、第一螺钉6、第二螺钉7、第三螺钉8 ;所述进给模块5和连接模块4之间通过螺纹相连，连接模块4和试件模块3通过螺纹相连，并作用于试件模块3上，驱动模块I通过第一螺钉6、第二螺钉7与机台框架模块2相连，试件模块3通过第三螺钉8与机台框架模块2相连，进给模块5通过螺钉与机台框架模块2相连。
[0020]如图2所示，所述驱动模块I包括第一伺服电机101、第四螺钉102、第五螺钉103、调整螺钉座104、第一三爪卡盘105、连接螺钉106、卡盘连接盘107、减速机支座108、摆线减速机109、键110、大同步带轮111、同步带112、小同步带轮113和主轴电机基座114 ;所述第一伺服电机101通过螺钉102与主轴电机基座114连接，主轴电机基座114通过第一螺钉6固定于固定底座211上；所述小同步带轮113通过紧定螺钉固定于第一伺服电机101主轴上，此小同步带轮113通过同步带112将运动传递至大同步带轮111，大同步带轮111通过键110连接于摆线减速机109主轴上；所述摆线减速机109通过减速机支座108固定在固定底座211上，所述卡盘连接盘107的螺纹端连接摆线减速机109，另一端通过连接螺钉106连接第一三爪卡盘105 ;所述调整螺钉座104通过第五螺钉103调整左右对中。
[0021]如图3所示，所述机台框架模块2包括短底板加强条201、长底板加强条202、脚垫203、第一螺母204、螺栓205、第二螺母206、安装底板207、辅助地脚208、辅助支撑板209、第六螺钉210、固定底座211和第一沉头螺钉212 ;所述短底板加强条201和长底板加强条202都通过第一沉头螺钉212固定于固定底座211上，脚垫203、第一螺母204、螺栓205和第二螺母206之间通过螺纹连接组合成为调平脚垫，并通过螺栓205和第二螺母206固定于长底板加强条202上；所述辅助地脚208通过螺纹连接固定于辅助支撑板209上，辅助支撑板209通过螺钉与安装底板207连接，所述安装底板207通过台阶面置于固定底座211上，并通过第六螺钉210安装。
[0022]如图4所示，所述试件模块3包括防脱块301、直线导轨302、第一滑块303、导轨调整垫块304、第七螺钉305、第一销钉306、尾座架横板307、第八螺钉308、尾座架竖板309、扭矩传感器310、组合轴承座311、第二三爪卡盘312、第二沉头螺钉313、连接盘314、第九螺钉315、第二销钉316、一对角接触球轴承317、孔用卡簧318和第十螺钉319 ;所述尾座架横板307通过第一销钉306定位并通过第七螺钉305与导轨调整垫块304连接，导轨调整垫块304通过第二沉头螺钉313连接于第一滑块303，第一滑块303套入直线导轨302，直线导轨302两端安装防脱块301 ;所述尾座架竖板309通过螺钉固定于尾座架横板307上，又通过第八螺钉308连接扭矩传感器310，扭矩传感器310与连接盘314通过第二销钉316连接，连接盘314 —端穿过组合轴承座311，装有一对角接触球轴承317，并用孔用卡簧318固定在组合轴承座311上，连接盘314另一端通过第九螺钉315与第二三爪卡盘312连接；所述组合轴承座311通过第十螺钉319固定于尾座架横板307上。
[0023]如图5所示，所述连接模块4包括连接座401、拉压力传感器402、对丝连接筒403、第三螺母404和关节轴承405 ;所述拉压力传感器402 —端通过螺纹与连接座401相连，另一端也通过螺纹与对丝连接筒403相连；所述第三螺母404 —端通过螺纹连接对丝连接筒403，另一端也通过螺纹连接于关节轴承405上。
[0024]如图6所