带柄股骨部件测试工装及测试方法与流程

[0001]
本发明涉及医疗器械测试领域，尤其涉及带柄股骨部件测试工装及测试方法。


背景技术：

[0002]
在日常运动、出游、竞技等过程中，人组织、关节和骨骼难免会出现劳损，为保证出现相关问题后，还能恢复正常生活作息，由此诞生了外科植入物。目前，常见的外科植入物由钛合金、铁合金、陶瓷以及合成材料组成，这些植入体内的材料应确保在一定实用周期内不损坏。因此外科植入物需要接受各项性能测试，其中最为关键的一项测试是疲劳性能测试。髋关节为人类大腿骨和盆骨处髋臼相接部分的关节，髋关节带柄股骨部件包括球头和骨柄，在相关的国内和国际测试标准中，要求部件以特定的角度被固化在具有一定弹性模量的弹性体中，然后通过疲劳试验机台对其球头施加循环载荷。目前市场上并没有一款能够满足上述标准要求的测试工装，即，它既能满足股骨部件角度调节和固化的需要，又能满足测试的要求。


技术实现要素：

[0003]
本发明提供了带柄股骨部件测试工装及测试方法，其克服了背景技术中带柄股骨部件测试所存在的不足。
[0004]
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：带柄股骨部件测试工装，包括：
[0005]
平台装置，包括平台；
[0006]
位置调整装置，包括竖杆、水平旋转装置和横杆，该竖杆装接在平台上，该水平旋转装置能上下调节地装接在竖杆，该横杆装接在水平旋转装置且能沿横杆自身轴线旋转调节及沿横杆自身轴线移动调节；
[0007]
夹持装置，包括一个v型夹持块和多个球型夹持块，该v型夹持块装接在横杆且该v型夹持块之配合侧壁凹设有v型结构槽，该球型夹持块之配合侧壁凹设有球型结构槽且多个球型夹持块的球型结构槽的半径不等；另设第一锁接机构连接v型夹持块和一个球型夹持块以能夹持带柄股骨部件的头部；
[0008]
固化罐体，装接在平台，且带柄股骨部件的柄部插入固化罐体内；及
[0009]
角度尺，装接在平台且配合位置调整装置以测量带柄股骨部件安装角度。
[0010]
一实施例之中：该水平旋转装置包括竖杆轴套和横杆轴套，该竖杆轴套能上下调节地装接在竖杆，该横杆轴套能转动地连接在竖杆轴套且转动轴线水平布置以使横杆轴套能水平旋转，该横杆装接在横杆轴套且能沿横杆自身轴线旋转调节及沿横杆自身轴线移动调节。
[0011]
一实施例之中：该竖杆固设有上下布置的齿条，该竖杆轴套内壁凹设齿槽，另设第二锁接机构连接竖杆轴套以使竖杆轴套的齿槽紧啮合在齿条。
[0012]
一实施例之中：该v型夹持块能转动调节地连接在横杆，该v型夹持块转动轴线和
横杆垂直。
[0013]
一实施例之中：还包括：第一固定器，该固化罐体外回转壁底部凹设有圈槽，该第一固定器包括呈l形结构的l形块，该固化罐体置放在平台上，该l形块装接在平台且l形块长边适配插入圈槽内以将固化罐体固装在平台上。
[0014]
一实施例之中：该平台装置还包括两连接块；该平台顶面凹设有多个沿第一方向间隔布置的口小肚大的连接槽，该连接槽沿第二方向贯穿布置，该第一方向和第二方向都为水平方向且垂直布置，该连接块适配连接槽且通过配设的第三锁接机构连接该连接块和平台，该竖杆和第一固定器分别装接在两连接块。
[0015]
一实施例之中：还包括：第二固定器，包括固接在一起的下部块和上部块，该下部块结构与连接块结构相同，该角度尺固装在上部块。
[0016]
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：带柄股骨部件测试方法，它应用了所述的带柄股骨部件测试工装，且该测试方法包括：
[0017]
步骤11，将位置调整装置的竖杆装接在平台；测量头部直径，依此选择对应的球形夹持块；将带柄股骨部件的头部和柄部安装在一起；将头部置于球形夹持块和v形夹持块之间，锁紧第一锁接机构以夹紧头部；
[0018]
步骤12，将角度尺安装到平台上，调整竖杆位置以使带柄股骨部件靠近角度尺；旋转调节夹持装置和横杆以使带柄股骨部件正视图的柄部轴线和侧视图的柄部轴线相对于垂直于水平面的轴线都形成预定角度；
[0019]
步骤13，将固化罐体装接在平台上，调节旋转夹持装置位于竖杆上的高度以将柄部置入固化罐体中，再往固化罐体内浇注浆液以实现固化；
[0020]
步骤2，将平台安装到疲劳测试机台上，调整固化罐体以使球头中心被载荷施加的轴线通过，然后进行疲劳测试。
[0021]
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
[0022]
带柄股骨部件测试工装采用模块化结构，能适配不同尺寸人体骨骼，能满足不同尺寸规格的股骨部件的工装，拆卸和操作简单，既可固定试样又可最终测试，解决了现在市场上缺乏简易、成本低且多用途的带柄股骨部件测试工装的问题。测试方法，简单稳定可靠，测试效果准确可靠。
[0023]
固化罐体的底部设圈槽，通过固定罐体置放在平台上及第一固定器的l形块适配插入圈槽内实现固定，方便固定、调节。
[0024]
水平旋转装置能上下调节地装接在竖杆，横杆装接在水平旋转装置且能沿横杆自身轴线旋转调节及沿横杆自身轴线移动调节，v型夹持块能转动调节地连接在横杆，结构简单且成本低廉，能够较好的实现国内外测试标准中要求的特定角度的调整。
附图说明
[0025]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0026]
图1是具体实施方式测试工装的立体示意图；
[0027]
图2是具体实施方式测试工装的局部立体示意图；
[0028]
图3是具体实施方式测试工装的平台的立体示意图。
[0029]
图中标号说明：1-竖杆，2-竖杆轴套，3-横杆轴套，4-横杆，5-安装轴套，6、13-t形
块，7-平台，8-角度尺，9-第一固定器，10-固化罐体，11-球形夹持块，12-v形夹持块，14-第二固定器，15-t形槽，16-沉头孔。
具体实施方式
[0030]
请查阅图1至图3，一种带柄股骨部件测试工装，包括平台7、位置调整装置、夹持装置、固化罐体10、第一固定器9、角度尺8和第二固定器14。
[0031]
该平台7呈长方体，且长方体顶面凹设有若干条沿第一方向间隔布置的连接槽，该连接槽为t型槽15，该t型槽15沿第二方向贯穿布置，该第一方向和第二方向都水平且垂直布置，该t型槽15内装接有两连接块，该连接块为t形块6、13，t形块能适配装入任一t型槽15且能沿t型槽15调节所处位置，根据需要，如配合第三锁接机构，第三锁接机构如螺栓机构，通过螺栓机构可锁定t形块和平台7，松开锁定即可实现位置调节。本具体实施方式之中，该平台7上设有八个沉头孔16，通过沉头孔16能将平台7装接在其他机台或平台，如疲劳测试机台。
[0032]
该位置调整装置包括安装轴套5、固设在安装轴套5内的竖杆1、水平旋转装置和横杆4，该水平旋转装置包括竖杆轴套2和横杆轴套3。该安装轴套5固装在t形块，如通过螺钉或螺栓穿过t形块且锁接在安装轴套5以实现固装；该竖杆轴套2装接在竖杆1上且能相对竖杆1调节竖直方向位置，具体结构如：该竖杆1上固设有沿竖向布置的齿条，该竖杆轴套2包括c形套，该c形套两开口端延伸成耳片，配设第二锁接机构连接两耳片以使两耳片靠近锁接或松开锁接，该第二锁接机构如螺栓机构，该c形套内壁设有齿槽，通过两耳片锁接能使齿槽和齿条啮合，使c形套锁接在竖杆，使竖杆轴套2锁接在竖杆，松开两耳片锁接能上下调节竖杆轴套2。该横杆轴套3转动连接竖杆轴套2且转动轴线竖直布置，以使横杆轴套3能水平旋转，实现水平面内的旋转，具体结构如：该横杆轴套3设有轴销，该轴销能转动插入竖杆轴套2上的一枢孔，另设锁接机构，如螺栓机构，通过螺栓机构锁紧即可限制转动，松开螺栓机构即可转动以实现转动。该横杆4装接在横杆轴套3且该横杆4能绕自身轴线旋转调节及能沿轴线移动调节，该横杆轴套3如包括第二c形套，该第二c形套两开口端延伸成耳片，通过两耳片锁接靠近以锁接横杆，松开锁接即可转动或移动。
[0033]
该夹持装置包括安装在横杠上的v型夹持块12和球型夹持块11，该v型夹持块12之配合侧壁凹设有v型结构槽，该球型夹持块11之配合侧壁凹设有球型结构槽，根据需要可配设多种型号球型夹持块11，不同型号的球型夹持块11的球型结构槽的半径不等，以根据实际测试样品半径的大小，进行模块化的选择；该v型夹持块12和球型夹持块11通过第一锁接机构实现锁接以稳固夹持股骨球头，该第一锁接机构如螺栓机构，采用v型结构和球型结构配合能稳固加持股骨球头，且一v型结构能配合不同半径的球型以实现模块化生产。该v型夹持块12转动连接在横杆，且转动轴线和横杆垂直布置。
[0034]
该固化罐体10呈圆柱桶结构，该圆柱桶外周壁底部凹设有一圈槽；该第一固定器包括l形块，l形块的长部上设有安装槽，通过螺钉穿过安装槽和t型块以固接第一固定器和t型块，该固化罐体10置放在平台7上，l形块的长部还适配插入固化罐体10的圈槽中将固化罐体10紧固在平台7上。
[0035]
该第二固定器14包括固接在一起的下部块和上部块，该下部块结构与t形块结构相同，上部块上表面凹设有固槽，该角度尺插入固槽，根据需要还可配设螺钉锁接角度尺和
上部块。
[0036]
一种带柄股骨部件测试方法，包括：
[0037]
步骤1，股骨部件固化步骤，将股骨部件的头部加持在夹持装置，再调整至标准角度，再将股骨部件的柄部下放到固化罐体10中的一定深度后静止，然后往固化罐体10中注入浆液进行固化。完成上述的操作需要用到本具体实施方式所述的测试工装，具体来说它包括：
[0038]
步骤11，将位置调整装置的竖杆1和竖杆轴套安装在一起，将竖杆轴套与已装入平台7的t型块6装接在一起；测量股骨部件球头直径，依此选择夹持装置中模块化的尺寸不同的球形夹持块；将股骨部件头部和柄部安装在一起，然后将头部置于球形夹持块11和v形夹持块12之间，并用螺栓机构在两侧锁紧以夹紧股骨部件；
[0039]
步骤12，调整股骨部件的空间角度尺寸。根据标准角度要求，股骨部件正视图柄部的轴线和侧视图柄部的轴线应该相对于垂直于水平面的轴线以一定角度，将角度尺8安装到第二固定器14上，并将第二固定器14放进平台7之对应一道t形槽中的合适位置，通过移动位置调整装置中的位置以使股骨部件靠近角度尺，随后通过旋转调节夹持装置和横杆以满足上述两个标准要求的角度；
[0040]
步骤13，将固化罐体10放置在平台7上，接着将第一固定器通过螺钉和t形块6连接在一起，第一固定器的长部压在固化罐体10底部的圈槽中，拧紧螺钉将固化罐体牢固压在平台7的上表面，通过调节位置调整装置相对竖杆的高度将股骨部件置入固化罐体中的一定深度，最后往固化罐体浇注浆液以实现固化，完成股骨部件的固化操作；
[0041]
步骤2，股骨部件测试步骤，在股骨部件被固化在固化罐体10后，在下一步的测试中，无需上述的位置调整装置、夹持装置、角度尺和第二固定器，此时需要将平台安装到疲劳测试机台上，再重新调整固化罐体以使球头的中心能够被载荷施加的轴线通过，然后将固化罐体重新固定在平台上，下一步便可以进行疲劳测试。测试中，因为测试仪器施加载荷的轴线方向和范围一定，因此固化罐体底部的圈槽和第二固定器的配合能够较好实现固化罐体在平台的任意位置进行固定，便于测试人员进行位置调整。
[0042]
本具体实施方式之中，竖杆齿条与竖杆轴套的配合有助于测试人员简单且可靠地调节股骨部件相对于固化罐体的高度，可在调节角度时先放置固化罐体，将空间留给角度尺和股骨部件进行角度调节。本具体实施方式之中，采用模块化结构，模块化工装能极大节约成本，适合于广大医疗器械检测检验公司进行使用，而且其中的模块化能够根据实际样品的尺寸进行模块定制化设计。带柄股骨部件测试工装可为需进行带柄股骨部件测试的用户，提供一种模块化且拆卸和操作简单的既可固定试样又可最终测试的工装，解决了现在市场上面缺乏简易、成本低且多用途的带柄股骨部件测试工装的问题。
[0043]
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。