1.一种牙种植体动态疲劳自动试验装置,其特征在于,包括:
机架,所述机架包括水平横梁和连接于所述水平横梁两侧的垂直立柱,所述垂直立柱为左右两个,两个所述垂直立柱和所述水平横梁形成门式框架;
工作台,所述工作台两侧的中部与所述垂直立柱的下部固定连接;
恒压伺服泵站,放置于所述工作台台面下;
直线动作器,固定连接于所述水平横梁的中部,所述直线动作器的伸缩动作端安装有压力传感器,所述压力传感器的底端安装有加载块;
前后水平移动机构,固定连接于所述工作台台面上;
左右水平移动机构,设置于所述前后水平移动机构上;
水平转动机构,设置于所述左右水平移动机构上;
前后转动机构,设置于所述水平转动机构上;
左右转动机构,设置于所述前后转动机构上,所述左右转动机构包括第一水平板;
刚性圆柱体,所述刚性圆柱体的底部焊接于所述第一水平板上;
石墨烯发热膜容器,套设于所述刚性圆柱体外,所述石墨烯发热膜容器底面一侧开设有与所述刚性圆柱体外径相同的孔,所述石墨烯发热膜容器通过紧固环固定在所述刚性圆柱体外;
安装套,自所述刚性圆柱体顶部顶斜面套设于所述刚性圆柱体的中部,所述安装套的外螺纹可旋入所述刚性圆柱体顶部斜面中部的内螺纹内,所述安装套设有中心孔,以固定牙体种植试样,所述牙体种植试样包括体部、颈部、基台和半球形承载部件,当对所述牙体种植试样进行疲劳试验时,所述半球形承载部件对应于所述加载块的正下方;
PLC控制器,安装于所述垂直立柱上,所述PLC控制器与所述恒压伺服泵站、所述直线动作器、所述压力传感器、所述石墨烯发热膜容器、所述前后水平移动机构、所述左右水平移动机构、所述水平转动机构、所述前后转动机构、所述左右转动机构通过电控导线连接。
2.根据权利要求1所述的牙种植体动态疲劳自动试验装置,其特征在于,所述左右转动机构还包括:两个第一垂直三角板,分别固定于所述第一水平板的底面两端;
第一伺服电机,两个所述第一垂直三角板通过键固定所述第一伺服电机上的第一水平轴,所述第一伺服电机固定在所述前后转动机构的第二水平板上,所述前后转动机构包括所述第二水平板,所述前后转动机构还包括:
两个第二垂直三角板,分别固定于所述第二水平板的底面两端;
第二伺服电机,两个所述第二垂直三角板通过键固定所述第二伺服电机上的第二水平轴,所述第二水平轴的轴中心线与所述第一水平轴的轴中心线在垂直投影方向两轴轴中心线相互垂直,所述第二伺服电机固定在所述水平转动机构的矩形板上,所述水平转动机构包括所述矩形板,所述水平转动机构还包括:
第三伺服电机,所述矩形板固定在所述第三伺服电机上的垂直轴的顶部,所述第三伺服电机固定在所述左右水平移动机构的第一水平直线滑台移动板上,所述左右水平移动机构包括所述第一水平直线滑台移动板,所述左右水平移动机构还包括:第一水平直线滑台固定框,所述第一水平直线滑台固定框的下端固定在所述前后水平移动机构的第二水平直线滑台移动板上,所述第一水平直线滑台移动板的底面安装有第一丝母,所述第一丝母内旋有第一丝杆,所述第一丝杆两端固定在所述第一水平直线滑台固定框的两端;
第四伺服电机,固定在所述第一水平直线滑台固定框的外侧,所述第一丝杆为所述第四伺服电机的轴,所述前后水平移动机构,包括所述第二水平直线滑台移动板,所述第二水平直线滑台移动板与所述第一水平直线滑台移动板的移动方向相互垂直,所述前后水平移动机构还包括:底板,固定连接于所述工作台台面上;
第二水平直线滑台固定框,固定在所述底板上,所述第二水平直线滑台移动板的底面安装有第二丝母,所述第二丝母内旋有第二丝杆,所述第二丝杆两端固定在所述第二水平直线滑台固定框的两端;
第五伺服电机,固定在所述第二水平直线滑台固定框的外侧,所述第二丝杆为所述第五伺服电机的轴,其中,所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第三伺服电机、所述第四伺服电机、所述第五伺服电机的电控导线均与所述PLC控制器连接。
3.根据权利要求2所述的牙种植体动态疲劳自动试验装置,其特征在于,所述石墨烯发热膜容器内设有水下监控摄像头和温度传感器,所述水下监控摄像头和所述温度传感器通过挂钩吊于所述石墨烯发热膜容器的四边,所述水下监控摄像头和所述温度传感器的电控导线均与所述PLC控制器连接。
4.根据权利要求3所述的牙种植体动态疲劳自动试验装置,其特征在于,所述石墨烯发热膜容器底面另一侧开设有通孔,所述通孔的下端设有排液软管,所述排液软管上设有软管夹。
5.根据权利要求4所述的牙种植体动态疲劳自动试验装置,其特征在于,所述安装套的材质压缩弹性模量大于3GPa。
6.根据权利要求5所述的牙种植体动态疲劳自动试验装置,其特征在于,所述安装套的中心孔形状结构与所述牙种植体试样的体部形状结构相匹配,以容纳固定所述牙种植体试样的体部。
7.根据权利要求6所述的牙种植体动态疲劳自动试验装置,其特征在于,所述第一伺服电机、所述第二伺服电机为双出轴伺服电机。
8.一种牙种植体动态疲劳自动试验方法,适用于上述权利要求1至7中任一项所述的牙种植体动态疲劳自动试验装置,其特征在于,包括:将牙种植体试样的体部用力矩扳手旋固在安装套上,牙种植体试样的体部旋入安装套内的深度达到指定深度;
向石墨烯发热膜容器内注入指定介质;
按动PLC控制器中的试验启动按钮,PLC控制器所控制的各电控装置进入工作状态,所述石墨烯发热膜容器内的四个水下监控摄像头将所述牙种植体试样的颈部以上部位所处倾斜角度位置情况影像数据发送至PLC控制器;
所述PLC控制器依据编程可控制第五伺服电机使得所述牙种植体试样的体部前后水平移动,控制第四伺服电机使得所述牙种植体试样的体部左右水平移动,控制第三伺服电机使得所述牙种植体试样的体部水平转动,控制第二伺服电机使得所述牙种植体试样的体部左右转动,以自动调整所述牙种植体试样的体部轴线与直线动作器的加载块垂直轴线之间的角度和位置;
当所述石墨烯发热膜容器内的温度传感器向所述PLC控制器发送的温度数据达到编程设定温度值后,所述PLC控制器控制所述石墨烯发热膜容器使得温度保持在所述设定温度值;
所述PLC控制器控制启动恒压伺服泵站和所述直线动作器,所述直线动作器的伸缩动作端下移使得加载块接触到所述牙种植体试样的半球形承载部件;
所述直线动作器依据所述PLC控制器设定的编程对所述牙种植体试样基台上固定的半球形承载部件进行垂直施力动作,半球形承载部件将力传递至牙种植体试样的基台、颈部和体部;
PLC控制器依据直线动作器的振幅、频率和压力传感器实时传送的载荷值,将载荷循环次数和相应的最大载荷作为结果记录绘制出所述牙种植体试样的载荷循环图,四个水下监控摄像头影像记录所述牙种植体试样在规定耐受载荷循环次数下的情况;
若三个所述牙种植体试样在规定载荷循环次数下均未出现半球形承载部件、体部、颈部、基台断裂或永久变形及松动,则PLC控制器计算出该批次牙种植体试样的在规定耐受载荷循环次数而不发生破坏的最大耐受载荷和弯矩;
若所述水下监控摄像头影像记录到所述牙种植体试样在试验过程中出现半球形承载部件、体部、颈部、基台断裂或永久变形及松动情况,则PLC控制器发出报警提示并停止相关电控部件工作。
9.根据权利要求8所述的牙种植体动态疲劳自动试验方法,其特征在于,所述石墨烯发热膜容器内注入的指定介质包括但不限于生理盐水、空气。