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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610652068.7 (22)申请日 2016.08.10 (71)申请人 吉林大学 地址 130000 吉林省长春市南关区自强街 218号吉林大学 (72)发明人 秦彦国 李瑞延 刘贯聪 梁豪君 (74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限 公司 11212 代理人 王新生 (51)Int.Cl. A61B 5/107(2006.01) A61B 5/055(2006.01) A61B 6/03(2006.01) B33Y 30/00(2015.01) B33Y 50。
2、/00(2015.01) B33Y 80/00(2015.01) (54)发明名称 一种3D打印骨科肢体扫描取样装置 (57)摘要 本发明涉及医疗取样相关技术领域， 具体为 一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 包括取样装 置本体， 所述取样装置本体的侧表面上设有操作 界面， 本发明结构通过在取样装置本体上设置伸 缩调节机构， 利用伸缩调节机构本身的伸缩调节 来连接传动管道， 通过将传动管道与取样机构连 接实现对取样机构的取样距离调节， 在传动管道 与取样机构的连接处通过设置的第一驱动组件 和第二驱动组件， 从而取样机构能够更好的对不 同形体的肢体进行取样， 节省时间， 同时配合取 样机构中设置。
3、的扫描装置， 利用扫描装置上端设 置的直线电机实现扫描装置的移动， 从而实现对 不同部位进行取样的需求， 整个装置实现的功能 全面， 扫面取样范围广， 很好的满足现有技术的 需求。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 106073789 A 2016.11.09 CN 106073789 A 1.一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 包括取样装置本体(1)， 所述取样装置本体(1) 的上端固定安装有材料进入口(2)， 且取样装置本体(1)的下端固定开设有样本模型出口 (3)， 所述取样装置本体(1)的侧表面上设有操作界面(8)， 且取样装置本体(1)的内腔固定 设有处理器， 操作界面(8。
4、)电性连接处理器， 其特征在于： 所述取样装置本体(1)上与操作界 面(8)相反的表面固定安装有伸缩调节机构(5)； 所述伸缩调节机构(5)的左端中部固定安装有传动管道(6)， 且传动管道(6)内固定安 装有驱动装置(15)， 驱动装置(15)的左端面上固定安装有第二驱动组件(14)， 所述第二驱 动组件(14)包括嵌入驱动装置(15)左端面设置的两组对称第二圆盘(141)以及两组第二圆 盘(141)之间固定穿插安装的第二连接轴(142)， 所述第二驱动组件(14)通过第二动力传输 件(13)传动连接第一驱动组件(10)， 所述第二动力传输件(13)包括用于传动连接的第二传 动杆(132)， 。
5、所述第二传动杆(132)右端固定安装的第二套环(131)与第二连接轴(142)的轴 面中部通过齿轮牙相互啮合套接在一起， 所述第二传动杆(132)左端固定安装的第三套环 (133)与第一驱动组件(10)上的第一连接轴(103)通过齿轮牙相互啮合套接在一起， 且第三 套环(133)位于第一连接轴(103)的中部， 所述第一连接轴(103)的两端均通过轴承(102)套 接有第一圆盘(101)， 两组第一圆盘(101)均通过连接杆(12)与传动管道(6)的端口固定连 接， 位于所述第一连接轴(103)上且关于第三套环(133)对称的位置均套接有第一套环 (112)， 且第一套环(112)通过齿轮牙啮。
6、合套接在第一连接轴(103)上， 所述第一套环(112) 的左端固定安装有第一传动杆(111)， 第一套环(112)与第一传动杆(111)构成第一动力传 输件(11)； 所述第一动力传输件(11)设有四个， 每两个所述第一动力传输件(11)分为一组， 且两 个第一动力传输件(11)并排设置， 所述第一动力传输件(11)通过第一传动杆(111)固定连 接取样机构(7)， 取样机构(7)包括两组对称设置的第一取样板(71)和第二取样板(72)， 所 述第一取样板(71)和第二取样板(72)的形状均为半圆形契合结构， 第一取样板(71)与第二 取样板(72)相互卡合设置， 且第一取样板(71)的右端。
7、部与其中一组第一动力传输件(11)上 的第一传动杆(111)固定连接， 第二取样板(72)的右端部与另一组第一动力 传输件(11)上 的第一传动杆(111)固定连接， 所述第一取样板(71)的内壁上固定安装有扫描装置(9)； 所述伸缩调节机构(5)、 扫描装置(9)和驱动装置(15)均电性连接设置在取样装置本体 (1)内腔的处理器， 且取样装置本体(1)的内腔设有连接材料进入口(2)和样本模型出口(3) 的送料机构。 2.根据权利要求1所述的一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 其特征在于： 所述伸缩调 节机构(5)的内腔设有与机械手控制系统相同的控制程序和结构， 且控制程序控制伸缩调 节机构(。
8、5)内腔设置的调节装置， 所述伸缩调节机构(5)的调节空间范围不小于一立方米。 3.根据权利要求1所述的一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 其特征在于： 所述取样机 构(7)的第一取样板(71)与第二取样板(72)的大小相同， 且第一取样板(71)和第二取样板 (72)组成的圆形半径不小于十五厘米， 安装在第一取样板(71)上的扫描装置(9)包括扫描 摄像头， 数据传输器以及滑行机构， 所述滑行机构由支架、 滑轨和直线电机组成， 且直线电 机配合滑轨安装在支架上， 扫描摄像头安装在直线电机的下端， 整个滑行机构的长度与取 样机构(7)的长度相同。 4.根据权利要求1或3所述的一种3D打印骨科肢。
9、体扫描取样装置， 其特征在于： 所述扫 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 106073789 A 2 描摄像头通过数据传输器电性连接取样装置本体(1)内腔中的处理器， 且扫描摄像头为核 磁共振仪探头或者脑部CT扫描仪的探头， 所述操作界面(8)上设有显示屏以及相关仪器操 作按钮。 5.根据权利要求1所述的一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 其特征在于： 所述第二驱 动组件(14)通过交错设置的两组第二动力传输件(13)分别传动连接两组第一驱动组件 (10)， 所述第二驱动组件(14)位于传动管道(6)的内腔， 且第一驱动组件(10)、 第一动力传 输件(11)、 连接杆(12)和第二动。
10、力传输件(13)均位于取样机构(7)和驱动装置(15)之间。 6.根据权利要求1所述的一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 其特征在于： 所述驱动装 置(15)为液压伸缩装置， 且传动管道(6)的管道口口径大于两个第二传动杆(132)的长度之 和。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 106073789 A 3 一种3D打印骨科肢体扫描取样装置 技术领域 0001 本发明涉及医疗取样相关技术领域， 具体为一种3D打印骨科肢体扫描取样装置。 背景技术 0002 3D打印机的诞生对于人类的很多领域都有着重要意义， 3D打印通常是采用数字技 术材料打印机来实现的。 常在模具制造、 工业设计等领域。
11、被用于制造模型， 后逐渐用于一些 产品的直接制造， 已经有使用这种技术打印而成的零部件。 该技术在珠宝、 鞋类、 工业设计、 建筑、 工程和施工(AEC)、 汽车， 航空航天、 牙科和医疗产业、 教育、 地理信息系统、 土木工程、 枪支以及其他领域都有所应用， 现有骨科手术或者换肢之前需要对患者进行取样检查， 而 在运用3D取样检查的过程中很多时候都不能够很好的对患者肢体进行取样采集作业， 为此 我们提出一种3D打印骨科肢体扫描取样装置用于解决上述问题。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 该取样装置具有快速 取样， 便于调节位置， 全方位取样等特点。 。
12、为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 0004 一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 包括取样装置本体， 所述取样装置本体的上 端固定安装有材料进入口， 且取样装置本体的下端固定开设有样本模型出口， 所述取样装 置本体的侧表面上设有操作界面， 且取样装置本体的内腔固定设有处理器， 操作界面电性 连接处理器， 所述取样装置本体上与操作界面相反的表面固定安装有伸缩调节机构； 0005 所述伸缩调节机构的左端中部固定安装有传动管道， 且传动管道内固定安装有驱 动装置， 驱动装置的左端面上固定安装有第二驱动组件， 所述第二驱动组件包括嵌入驱动 装置左端面设置的两组对称第二圆盘以及两组第二圆盘之间固。
13、定穿插安装的第二连接轴， 所述第二驱动组件通过第二动力传输件传动连接第一驱动组件， 所述第二动力传输件包括 用于传动连接的第二传动杆， 所述第二传动杆右端固定安装的第二套环与第二连接轴的轴 面中部通过齿轮牙相互啮合套接在一起， 所述第二传动杆左端固定安装的第三套环与第一 驱动组件上的第一连接轴通过齿轮牙相互啮合套接在一起， 且第三套环位于第一连接轴的 中部， 所述第一连接轴的两端均通过轴承套接有第一圆盘， 两组第一圆盘均通过连接杆与 传动管道的端口固定连接， 位于所述第一连接轴上且关于第三套环对称的位置均套接有第 一套环， 且第一套环通过齿轮牙啮合套接在第一连接轴上， 所述第一套环的左端固定安。
14、装 有第一传动杆， 第一套环与第一传动杆构成第一动力传输件； 0006 所述第一动力传输件设有四个， 每两个所述第一动力传输件分为一组， 且两个第 一动力传输件并排设置， 所述第一动力传输件通过第一传动杆固定连接取样机构， 取样机 构包括两组对称设置的第一取样板和第二取样板， 所述第一取样板和第二取样板的形状均 为半圆形契合结构， 第一取样板与第二取样板相互卡合设置， 且第一取样板的右端部与其 中一组第一动力传输件上的第一传动杆固定连接， 第二取样板的右端部与另一组第一动力 传输件上的第一传动杆固定连接， 所述第一取样板的内壁上固定安装有扫描装置； 说 明 书 1/4 页 4 CN 10607。
15、3789 A 4 0007 所述伸缩调节机构、 扫描装置和驱动装置均电性连接设置在取样装置本体内腔的 处理器， 且取样装置本体的内腔设有连接材料进入口和样本模型出口的送料机构。 0008 优选的， 所述伸缩调节机构的内腔设有与机械手控制系统相同的控制程序和结 构， 且控制程序控制伸缩调节机构内腔设置的调节装置， 所述伸缩调节机构的调节空间范 围不小于一立方米。 0009 优选的， 所述取样机构的第一取样板与第二取样板的大小相同， 且第一取样板和 第二取样板组成的圆形半径不小于十五厘米， 安装在第一取样板上的扫描装置包括扫描摄 像头， 数据传输器以及滑行机构， 所述滑行机构由支架、 滑轨和直线电。
16、机组成， 且直线电机 配合滑轨安装在支架上， 扫描摄像头安装在直线电机的下端， 整个滑行机构的长度与取样 机构的长度相同。 0010 优选的， 所述扫描摄像头通过数据传输器电性连接取样装置本体内腔中的处理 器， 且扫描摄像头为核磁共振仪探头或者脑部CT扫描仪的探头， 所述操作界面上设有显示 屏以及相关仪器操作按钮。 0011 优选的， 所述第二驱动组件通过交错设置的两组第二动力传输件分别传动连接两 组第一驱动组件， 所述第二驱动组件位于传动管道的内腔， 且第一驱动组件、 第一动力传输 件、 连接杆和第二动力传输件均位于取样机构和驱动装置之间。 0012 优选的， 所述驱动装置为液压伸缩装置， 。
17、且传动管道的管道口口径大于两个第二 传动杆的长度之和。 0013 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 本发明结构通过在取样装置本体上设置 伸缩调节机构， 利用伸缩调节机构本身的伸缩调节来连接传动管道， 通过将传动管道与取 样机构连接实现对取样机构的取样距离调节， 在传动管道与取样机构的连接处通过设置的 第一驱动组件和第二驱动组件， 利用第二驱动组件上设置的第二圆盘将第二驱动组件固定 安装在驱动装置的端部， 通过将第二套环齿轮啮合套接在第二连接轴上实现传动连接， 同 时配合第一驱动组件的结构组合， 将驱动装置的伸缩动能传递给第一取样板和第二取样板 的开合， 从而取样机构能够更好的对不同形体的。
18、肢体进行取样， 节省时间， 同时配合取样机 构中设置的扫描装置， 利用扫描装置上端设置的直线电机实现扫描装置的移动， 从而实现 对不同部位进行取样的需求， 整个装置实现的功能全面， 扫面取样范围广， 很好的满足现有 技术的需求。 附图说明 0014 图1为本发明结构示意图； 0015 图2为本发明取样装置本体结构侧视图； 0016 图3为本发明传动管道与取样机构连接结构示意图； 0017 图4为本发明传动管道与取样机构连接处结构示意图； 0018 图5为本发明齿轮牙啮合结构示意图。 0019 图中： 1取样装置本体、 2材料进入口、 3样本模型出口、 4安装座、 5伸缩调节机构、 6 传动管道。
19、、 7取样机构、 71第一取样板、 72第二取样板、 8操作界面、 9扫面装置、 10第一驱动组 件、 101第一圆盘、 102轴承、 103第一连接轴、 11第一动力传输件、 111第一传动杆、 112第一套 环、 12连接杆、 13第二动力传输件、 131第二套环、 132第二传动杆、 133第三套环、 14第二驱动 说 明 书 2/4 页 5 CN 106073789 A 5 组件、 141第二圆盘、 142第二连接轴、 15驱动装置。 具体实施方式 0020 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分。
20、实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0021 请参阅图1-5， 本发明提供一种技术方案： 一种3D打印骨科肢体扫描取样装置， 包 括取样装置本体1， 传动管道取样装置本体1的上端固定安装有材料进入口2， 且取样装置本 体1的下端固定开设有样本模型出口3， 传动管道取样装置本体1的侧表面上设有操作界面 8， 且取样装置本体1的内腔固定设有处理器， 操作界面8电性连接处理器， 传动管道取样装 置本体1上与操作界面8相反的表面固定安装有伸缩调节机构5， 传动管道伸缩调节机构5的 内。
21、腔设有与机械手控制系统相同的控制程序和结构， 且控制程序控制伸缩调节机构5内腔 设置的调节装置， 传动管道伸缩调节机构5的调节空间范围不小于一立方米； 0022 传动管道伸缩调节机构5的左端中部固定安装有传动管道6， 且传动管道6内固定 安装有驱动装置15， 驱动装置15的左端面上固定安装有第二驱动组件14， 传动管道第二驱 动组件14通过交错设置的两组第二动力传输件13分别传动连接两组第一驱动组件10， 传动 管道第二驱动组件14位于传动管道6的内腔， 且第一驱动组件10、 第一动力传输件11、 连接 杆12和第二动力传输件13均位于取样机构7和驱动装置15之间， 传动管道驱动装置15为液 。
22、压伸缩装置， 且传动管道6的管道口口径大于两个第二传动杆132的长度之和， 传动管道第 二驱动组件14包括嵌入驱动装置15左端面设置的两组对称第二圆盘141以及两组第二圆盘 141之间固定穿插安装的第二连接轴142， 传动管道第二驱动组件14通过第二动力传输件13 传动连接第一驱动组件10， 传动管道第二动力传输件13包括用于传动连接的第二传动杆 132， 传动管道第二传动杆132右端固定安装的第二套环131与第二连接轴142的轴面中部通 过齿轮牙相互啮合套接在一起， 传动管道第二传动杆132左端固定安装的第三套环133与第 一驱动组件10上的第一连接轴103通过齿轮牙相互啮合套接在一起， 且。
23、第三套环133位于第 一连接轴103的中部， 传动管道第一连接轴103的两端均通过轴承102套接有第一圆盘101， 两组第一圆盘101均通过连接杆12与传动管道6的端口固定连接， 位于传动管道第一连接轴 103上且关于第三套环133对称的位置均套接有第一套环112， 且第一套环112通过齿轮牙啮 合套接在第一连接轴103上， 传动管道第一套环112的左端固定安装有第一传动杆111， 第一 套环112与第一传动杆111构成第一动力传输件11； 0023 传动管道第一动力传输件11设有四个， 每两个传动管道第一动力传输件11分为一 组， 且两个第一动力传输件11并排设置， 传动管道第一动力传输件1。
24、1通过第一传动杆111固 定连接取样机构7， 取样机构7包括两组对称设置的第一取样板71和第二取样板72， 传动管 道第一取样板71和第二取样板72的形状均为半圆形契合结构， 第一取样板71与第二取样板 72相互卡合设置， 且第一取样板71的右端部与其中一组第一动力传输件11上的第一传动杆 111固定连接， 第二取样板72的右端部与另一组第一动力传输件11上的第一传动杆111固定 连接， 传动管道第一取样板71的内壁上固定安装有扫描装置9， 传动管道取样机构7的第一 取样板71与第二取样板72的大小相同， 且第一取样板71和第二取样板72组成的圆形半径不 说 明 书 3/4 页 6 CN 10。
25、6073789 A 6 小于十五厘米， 安装在第一取样板71上的扫描装置9包括扫描摄像头， 数据传输器以及滑行 机构， 传动管道滑行机构由支架、 滑轨和直线电机组成， 且直线电机配合滑轨安装在支架 上， 扫描摄像头安装在直线电机的下端， 整个滑行机构的长度与取样机构7的长度相同， 传 动管道扫描摄像头通过数据传输器电性连接取样装置本体1内腔中的处理器， 且扫描摄像 头为核磁共振仪探头或者脑部CT扫描仪的探头， 传动管道操作界面8上设有显示屏以及相 关仪器操作按钮； 0024 传动管道伸缩调节机构5、 扫描装置9和驱动装置15均电性连接设置在取样装置本 体1内腔的处理器， 且取样装置本体1的内腔。
26、设有连接材料进入口2和样本模型出口3的送料 机构。 0025 本发明结构通过在取样装置本体1上设置伸缩调节机构5， 利用伸缩调节机构5本 身的伸缩调节来连接传动管道6， 通过将传动管道6与取样机构7连接实现对取样机构7的取 样距离调节， 在传动管道6与取样机构7的连接处通过设置的第一驱动组件10和第二驱动组 件14， 利用第二驱动组件14上设置的第二圆盘141将第二驱动组件固定安装在驱动装置15 的端部， 通过将第二套环131齿轮啮合套接在第二连接轴142上实现传动连接， 同时配合第 一驱动组件10的结构组合， 将驱动装置15的伸缩动能传递给第一取样板71和第二取样板72 的开合， 从而取样机。
27、构7能够更好的对不同形体的肢体进行取样， 节省时间， 同时配合取样 机构7中设置的扫描装置9， 利用扫描装置9上端设置的直线电机实现扫描装置9的移动， 从 而实现对不同部位进行取样的需求， 整个装置实现的功能全面， 扫面取样范围广， 很好的满 足现有技术的需求。 0026 工作原理： 通过驱动装置15带动安装在驱动装置15端部的第二驱动组件14， 当需 要打开取样机构7的第一取样板71和第二取样板72时， 通过驱动装置15的挤压控制第二驱 动组件14向左移动， 带动第二动力传输件13的撑起， 从而带动第一连接轴103的转动， 利用 第一连接轴103带动第一动力传输件11的转动， 再利用第一动力传输件11带动第一取样板 71和第二取样板72的开合， 整个装置能够很好的满足不同形体的人进行扫描取样， 通过将 3D打印技术用于骨科肢体扫描取样， 对于医学的帮助很大。 说 明 书 4/4 页 7 CN 106073789 A 7 图1 说 明 书 附 图 1/3 页 8 CN 106073789 A 8 图2 图3 说 明 书 附 图 2/3 页 9 CN 106073789 A 9 图4 图5 说 明 书 附 图 3/3 页 10 CN 106073789 A 10 。