一種模擬口腔制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種模擬口腔，其包括以下組件：溶液皿(16)，其具有進(jìn)液管(15)和出液管(17)；開(kāi)合導(dǎo)向槽(19)，其置于所述溶液皿(16)內(nèi)，且其內(nèi)具有一對(duì)夾合組件(18)；其中每一夾合組件(18)具有牙板(181)、固定在牙板(181)上的夾板(182)和置于夾板(182)底部的第二永磁鐵(183)。該模擬口腔用作全仿真模擬咀嚼機(jī)的零部件。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬仿生機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種模擬口腔，其用作全仿真模擬咀嚼機(jī)的零部件。
技術(shù)介紹
隨著《煙草控制框架公約》(FCTC)有關(guān)禁止煙草煙霧在公共場(chǎng)所擴(kuò)散的禁令的頒布以及人們對(duì)吸煙危害性的廣泛接受，還有國(guó)家對(duì)減害降焦的高度重視，無(wú)煙煙草制品的發(fā)展已成為煙草行業(yè)的必然選擇之一。無(wú)煙氣煙草制品是一種通過(guò)非燃燒途徑進(jìn)行煙草消費(fèi)的煙草制品。它主要通過(guò)咀嚼、嗅聞、吸入、口含、含化等方式消費(fèi)，它避免了傳統(tǒng)卷煙“二手煙”的困擾，具有良好的市場(chǎng)前景。袋裝口含煙、含化煙和嚼煙作為無(wú)煙氣煙草重要產(chǎn)品形式日益受到廣泛關(guān)注。無(wú)煙氣煙草制品在口腔中被消費(fèi)時(shí)，煙草制品被唾液浸潤(rùn)，其主要的化學(xué)成分開(kāi)始釋放并通過(guò)不同途徑進(jìn)入人體循環(huán)系統(tǒng)。化學(xué)成分釋放的速率和含量直接影響其感官特征(如沖擊強(qiáng)度、香味留香)和安全性。因此，研究其主要化學(xué)成分釋放特征及其相關(guān)的影響因素將有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)煙氣煙草制品的開(kāi)發(fā)和品質(zhì)掌控。為了研究主要化學(xué)成分的釋放特征，需要對(duì)食用無(wú)煙氣煙草制品的過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的唾液成分分析。基于此，無(wú)煙氣煙草制品需要在模擬人體口腔環(huán)境的恒溫條件進(jìn)行充分接觸并接受模擬咀嚼、含化等的動(dòng)作，使其主要成分能充分釋放出來(lái)。采用模擬口腔構(gòu)型的裝置代替人體志愿者實(shí)驗(yàn)，不受主體因素影響，可控性強(qiáng)，重現(xiàn)性好，但是傳統(tǒng)的模擬咀嚼裝置只是簡(jiǎn)單的利用機(jī)械結(jié)構(gòu)模擬口腔牙齒的上下咬合動(dòng)作，而實(shí)際上人在咀嚼東西時(shí)除了牙齒的上下咬合動(dòng)作之外，還有用上下牙對(duì)被咀嚼物的左右磨錯(cuò)動(dòng)作，以及用舌頭和腮幫配合促進(jìn)被咀嚼物的聚攏和翻滾以便進(jìn)行下一次咬合的動(dòng)作。以口香糖為例，牙齒上下咬合將其咬扁成片狀后，然后上下牙左右磨錯(cuò)該被咬成片狀的口香糖，然后靠舌頭和腮幫的聚攏動(dòng)作，能將被咬成片狀的口香糖再次聚攏成團(tuán)塊狀并翻滾，以便進(jìn)行下一次咀嚼循環(huán)。但現(xiàn)有的模擬咀嚼機(jī)只能模擬牙齒的上下咬合動(dòng)作，不能模擬牙齒的左右磨錯(cuò)動(dòng)作，也不能模擬舌頭和腮幫的上述聚攏和翻滾動(dòng)作，即不能最大程度地模擬人的咀嚼動(dòng)作。此外，現(xiàn)有的模擬咀嚼機(jī)中雖然也使用了人工唾液，但其采用的是定量人工唾液浸泡的方式，即用確定量的人工唾液浸泡一段時(shí)間后，取樣分析其中的化學(xué)物質(zhì)溶出情況。而實(shí)際人的咀嚼過(guò)程中，是伴隨著唾液的動(dòng)態(tài)分泌和動(dòng)態(tài)吞咽動(dòng)作的，即唾液量和溶于其中的化學(xué)物質(zhì)的濃度是隨時(shí)更新的，現(xiàn)有的模擬咀嚼機(jī)也不能模仿這種動(dòng)態(tài)更新過(guò)程。本技術(shù)的目的是為了解決上述問(wèn)題，提供一種全仿真咀嚼咀嚼機(jī)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本技術(shù)的第一方面涉及一種左右開(kāi)合旋轉(zhuǎn)組件，其包括以下組件：旋轉(zhuǎn)基座6，其能繞著軸7在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；直線導(dǎo)軌4，其水平式固定在所述旋轉(zhuǎn)基座6上，該直線導(dǎo)軌4上設(shè)有靠雙向絲桿3連接的兩個(gè)滑塊8，每個(gè)滑塊8上各有一個(gè)第一永磁鐵1；所述雙向絲桿3在開(kāi)合步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述兩個(gè)滑塊8做開(kāi)合運(yùn)動(dòng)。在具體實(shí)施方案中，所述開(kāi)合步進(jìn)電機(jī)2通過(guò)皮帶輪9驅(qū)動(dòng)所述雙向絲桿3，將所述開(kāi)合步進(jìn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所述雙向絲桿3的開(kāi)合運(yùn)動(dòng)。在具體實(shí)施方案中，本技術(shù)的左右開(kāi)合旋轉(zhuǎn)組件還包括旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)10，用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)基座6在水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。本技術(shù)的第二方面涉及一種模擬口腔，其包括以下組件：溶液皿16，其具有進(jìn)液管15和出液管17；開(kāi)合導(dǎo)向槽9，其置于所述溶液皿16內(nèi)，且其內(nèi)具有一對(duì)夾合組件18；其中每一夾合組件18具有牙板181、固定在牙板181上的夾板182和置于夾板182底部的第二永磁鐵183。優(yōu)選地，所述溶液皿16底部具有加熱板13，和/或，所述溶液皿16側(cè)壁具有加熱管14。其中，所述牙板181被可滑動(dòng)式裝配到所述開(kāi)合導(dǎo)向槽9上。本技術(shù)的第三方面涉及一種咀嚼機(jī)械齒，其包括支架102和置于支架102上的上咀嚼升降電機(jī)101和受其驅(qū)動(dòng)的上咀嚼升降模組103，以及與上咀嚼升降模組103相連并隨之升降的豎直取向的上咀嚼升降軸106，所述上咀嚼升降軸106的端部具有上咀嚼齒107，所述咀嚼機(jī)械齒還包括驅(qū)動(dòng)所述上咀嚼升降軸106旋轉(zhuǎn)的上咀嚼旋轉(zhuǎn)直流減速電機(jī)105。優(yōu)選地，在所述上咀嚼升降軸106的頂部設(shè)置有砝碼組件104。砝碼組件范圍是：500g、1Kg、2Kg、5Kg。在模擬咀嚼過(guò)程中可以通過(guò)替換不同質(zhì)量的砝碼，通過(guò)重力作用完成咀嚼力的加載，實(shí)現(xiàn)牙齒的不同咬合力度。優(yōu)選地，所述上咀嚼齒107的端面為平面的或凹凸不平的。例如，上咀嚼齒107的端面為平面或帶尖角的不同的模具，可以模擬人體口腔不同形狀牙齒的咬合動(dòng)作。本技術(shù)的第四方面提供一種模擬咀嚼的方法，該方法使用如本技術(shù)第三方面所述的咀嚼機(jī)械齒，其中通過(guò)上咀嚼升降電機(jī)101驅(qū)動(dòng)上咀嚼升降模組103升降進(jìn)而帶動(dòng)上咀嚼升降軸106及其端部的上咀嚼齒107的升降，并另外的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的下咀嚼齒108配合，以模擬牙齒上下咬合動(dòng)作；其中通過(guò)上咀嚼旋轉(zhuǎn)直流減速電機(jī)105帶動(dòng)所述上咀嚼升降軸106及其端部的上咀嚼齒107的旋轉(zhuǎn)，以模擬牙齒的左右磨錯(cuò)動(dòng)作。優(yōu)選地，在所述上咀嚼升降軸106的頂部設(shè)置有砝碼組件104，以模擬不同大小的牙齒咬合力度。優(yōu)選地，將所述上咀嚼齒107的端面為平面的或凹凸不平的，以模擬不同形狀的牙齒的咬合動(dòng)作。其中所述下咀嚼齒108可以是與本技術(shù)的咀嚼機(jī)械齒分開(kāi)獨(dú)立設(shè)置的，其類似于砧板，其或?yàn)殪o止的，或?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的，其中所述運(yùn)動(dòng)包括上下運(yùn)動(dòng)和水平旋轉(zhuǎn)。其中，所述上咀嚼升降軸106的升降頻率范圍為3秒/次～5min/次，實(shí)現(xiàn)模擬咀嚼的過(guò)程中牙齒的不同頻率的上下咬合動(dòng)作。其中所述上咀嚼升降軸106的升降范圍是：0～100mm，可以覆蓋口腔牙齒上下動(dòng)作的最大和最小范圍。其中所述上咀嚼升降軸106的旋轉(zhuǎn)范圍是：0～360°可以覆蓋口腔牙齒左右動(dòng)作的最大和最小范圍。本技術(shù)的第五方面涉及一種全仿真模擬咀嚼機(jī)，其包括以上所述的左右開(kāi)合旋轉(zhuǎn)組件、模擬口腔和所述咀嚼機(jī)械齒，其中所述左右開(kāi)合旋轉(zhuǎn)組件置于所述模擬口腔下方，并使得其中所述第一永磁鐵和第二永磁鐵上下相對(duì)設(shè)置，所述咀嚼機(jī)械齒的上咀嚼齒107對(duì)準(zhǔn)所述模擬口腔的溶液皿16，即以所述溶液皿16作為所述下咀嚼齒108。優(yōu)選地，本技術(shù)的全仿真模擬咀嚼機(jī)還設(shè)有集液組件21、進(jìn)液蠕動(dòng)泵22、出液蠕動(dòng)泵23，其中所述進(jìn)液蠕動(dòng)泵22的進(jìn)液口連接至所述集液組件21，出液口連接至所述人工口腔的進(jìn)液管15，其中所述人工口腔的出液管17連接至所述出液蠕動(dòng)泵23。其中所述集液組件21可以為任何容器。但優(yōu)選地，其為一個(gè)N工位旋轉(zhuǎn)盤，每個(gè)工位彼此平行且各自設(shè)有試劑瓶25。該N工位旋轉(zhuǎn)盤可在旋轉(zhuǎn)電機(jī)26和皮帶輪9驅(qū)動(dòng)下繞其軸旋轉(zhuǎn)，以將各個(gè)工位的試劑瓶?jī)?nèi)的試劑逐一供應(yīng)給進(jìn)液蠕動(dòng)泵。一種優(yōu)選的N工位旋轉(zhuǎn)盤是15工位旋轉(zhuǎn)盤，如圖8所示。本技術(shù)的全仿真模擬咀嚼機(jī)及其各零部件的工作過(guò)程如下：首先將所述模擬口腔放在所述左右開(kāi)合旋轉(zhuǎn)組件的上方，并使得第一永磁鐵1與第二永磁鐵183上下相對(duì)設(shè)置。然后將所述咀嚼機(jī)械齒的上咀嚼齒107對(duì)準(zhǔn)所述模擬口腔的溶液皿16，即以所述溶液皿16作為所述下咀嚼齒108。向所述模擬口腔中放入被咀嚼物，例如口香糖或口含煙，然后啟動(dòng)所述咀嚼機(jī)械齒，則依本技術(shù)第四方面所述對(duì)被咀嚼物進(jìn)行上下咬合和左右磨錯(cuò)。與此同時(shí)，啟動(dòng)所述左右開(kāi)合旋轉(zhuǎn)組件，所述雙向絲桿3在開(kāi)合步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)下本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種模擬口腔，其特征在于，包括以下組件：溶液皿(16)，其具有進(jìn)液管(15)和出液管(17)；開(kāi)合導(dǎo)向槽(19)，其置于所述溶液皿(16)內(nèi)，且其內(nèi)具有一對(duì)夾合組件(18)；其中每一夾合組件(18)具有牙板(181)、固定在牙板(181)上的夾板(182)和置于夾板(182)底部的第二永磁鐵(183)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種模擬口腔，其特征在于，包括以下組件：溶液皿(16)，其具有進(jìn)液管(15)和出液管(17)；開(kāi)合導(dǎo)向槽(19)，其置于所述溶液皿(16)內(nèi)，且其內(nèi)具有一對(duì)夾合組件(18)；其中每一夾合組件(18)具有牙板(181)、固定在牙板(181)上的夾板(182)和置于夾板(18...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊柳，楊繼，趙偉，侯明，段沅杏，田永峰，洪鎏，湯建國(guó)，陳明，鞏效偉，袁大林，李壽波，雷萍，陳永寬，繆明明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，上海帕夫曼自動(dòng)化儀器有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：云南;53