一种咀嚼机械齿制造技术

本实用新型专利技术公开了一种咀嚼机械齿，其包括支架(102)和置于支架(102)上的上咀嚼升降电机(101)和受其驱动的上咀嚼升降模组(103)，以及与上咀嚼升降模组(103)相连并随之升降的竖直取向的上咀嚼升降轴(106)，所述上咀嚼升降轴(106)的端部具有上咀嚼齿(107)，所述咀嚼机械齿还包括驱动所述上咀嚼升降轴(106)旋转的上咀嚼旋转直流减速电机(105)。该咀嚼机械齿用作全仿真模拟咀嚼机的零部件。

【技术实现步骤摘要】

本技术属仿生机械领域，具体涉及一种咀嚼机械齿，其用作全仿真模拟咀嚼机的零部件。
技术介绍
随着《烟草控制框架公约》(FCTC)有关禁止烟草烟雾在公共场所扩散的禁令的颁布以及人们对吸烟危害性的广泛接受，还有国家对减害降焦的高度重视，无烟烟草制品的发展已成为烟草行业的必然选择之一。无烟气烟草制品是一种通过非燃烧途径进行烟草消费的烟草制品。它主要通过咀嚼、嗅闻、吸入、口含、含化等方式消费，它避免了传统卷烟“二手烟”的困扰，具有良好的市场前景。袋装口含烟、含化烟和嚼烟作为无烟气烟草重要产品形式日益受到广泛关注。无烟气烟草制品在口腔中被消费时，烟草制品被唾液浸润，其主要的化学成分开始释放并通过不同途径进入人体循环系统。化学成分释放的速率和含量直接影响其感官特征(如冲击强度、香味留香)和安全性。因此，研究其主要化学成分释放特征及其相关的影响因素将有助于实现对无烟气烟草制品的开发和品质掌控。为了研究主要化学成分的释放特征，需要对食用无烟气烟草制品的过程进行实时的唾液成分分析。基于此，无烟气烟草制品需要在模拟人体口腔环境的恒温条件进行充分接触并接受模拟咀嚼、含化等的动作，使其主要成分能充分释放出来。采用模拟口腔构型的装置代替人体志愿者实验，不受主体因素影响，可控性强，重现性好，但是传统的模拟咀嚼装置只是简单的利用机械结构模拟口腔牙齿的上下咬合动作，而实际上人在咀嚼东西时除了牙齿的上下咬合动作之外，还有用上下牙对被咀嚼物的左右磨错动作，以及用舌头和腮帮配合促进被咀嚼物的聚拢和翻滚以便进行下一次咬合的动作。以口香糖为例，牙齿上下咬合将其咬扁成片状后，然后上下牙左右磨错该被咬成片状的口香糖，然后靠舌头和腮帮的聚拢动作，能将被咬成片状的口香糖再次聚拢成团块状并翻滚，以便进行下一次咀嚼循环。但现有的模拟咀嚼机只能模拟牙齿的上下咬合动作，不能模拟牙齿的左右磨错动作，也不能模拟舌头和腮帮的上述聚拢和翻滚动作，即不能最大程度地模拟人的咀嚼动作。此外，现有的模拟咀嚼机中虽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，即用确定量的人工唾液浸泡一段时间后，取样分析其中的化学物质溶出情况。而实际人的咀嚼过程中，是伴随着唾液的动态分泌和动态吞咽动作的，即唾液量和溶于其中的化学物质的浓度是随时更新的，现有的模拟咀嚼机也不能模仿这种动态更新过程。本技术的目的是为了解决上述问题，提供一种全仿真咀嚼咀嚼机。
技术实现思路
本技术的目的是通过以下技术方案实现的：本技术的第一方面涉及一种左右开合旋转组件，其包括以下组件：旋转基座6，其能绕着轴7在水平面内旋转；直线导轨4，其水平式固定在所述旋转基座6上，该直线导轨4上设有靠双向丝杆3连接的两个滑块8，每个滑块8上各有一个第一永磁铁1；所述双向丝杆3在开合步进电机2驱动下带动所述两个滑块8做开合运动。在具体实施方案中，所述开合步进电机2通过皮带轮9驱动所述双向丝杆3，将所述开合步进电机2的旋转运动转化为所述双向丝杆3的开合运动。在具体实施方案中，本技术的左右开合旋转组件还包括旋转步进电机10，用于驱动所述旋转基座6在水平面内的旋转。本技术的第二方面涉及一种模拟口腔，其包括以下组件：溶液皿16，其具有进液管15和出液管17；开合导向槽9，其置于所述溶液皿16内，且其内具有一对夹合组件18；其中每一夹合组件18具有牙板181、固定在牙板181上的夹板182和置于夹板182底部的第二永磁铁183。优选地，所述溶液皿16底部具有加热板13，和/或，所述溶液皿16侧壁具有加热管14。其中，所述牙板181被可滑动式装配到所述开合导向槽9上。本技术的第三方面涉及一种咀嚼机械齿，其包括支架102和置于支架102上的上咀嚼升降电机101和受其驱动的上咀嚼升降模组103，以及与上咀嚼升降模组103相连并随之升降的竖直取向的上咀嚼升降轴106，所述上咀嚼升降轴106的端部具有上咀嚼齿107，所述咀嚼机械齿还包括驱动所述上咀嚼升降轴106旋转的上咀嚼旋转直流减速电机105。优选地，在所述上咀嚼升降轴106的顶部设置有砝码组件104。砝码组件范围是：500g、1Kg、2Kg、5Kg。在模拟咀嚼过程中可以通过替换不同质量的砝码，通过重力作用完成咀嚼力的加载，实现牙齿的不同咬合力度。优选地，所述上咀嚼齿107的端面为平面的或凹凸不平的。例如，上咀嚼齿107的端面为平面或带尖角的不同的模具，可以模拟人体口腔不同形状牙齿的咬合动作。本技术的第四方面提供一种模拟咀嚼的方法，该方法使用如本技术第三方面所述的咀嚼机械齿，其中通过上咀嚼升降电机101驱动上咀嚼升降模组103升降进而带动上咀嚼升降轴106及其端部的上咀嚼齿107的升降，并另外的静态或动态的下咀嚼齿108配合，以模拟牙齿上下咬合动作；其中通过上咀嚼旋转直流减速电机105带动所述上咀嚼升降轴106及其端部的上咀嚼齿107的旋转，以模拟牙齿的左右磨错动作。优选地，在所述上咀嚼升降轴106的顶部设置有砝码组件104，以模拟不同大小的牙齿咬合力度。优选地，将所述上咀嚼齿107的端面为平面的或凹凸不平的，以模拟不同形状的牙齿的咬合动作。其中所述下咀嚼齿108可以是与本技术的咀嚼机械齿分开独立设置的，其类似于砧板，其或为静止的，或为运动的，其中所述运动包括上下运动和水平旋转。其中，所述上咀嚼升降轴106的升降频率范围为3秒/次～5min/次，实现模拟咀嚼的过程中牙齿的不同频率的上下咬合动作。其中所述上咀嚼升降轴106的升降范围是：0～100mm，可以覆盖口腔牙齿上下动作的最大和最小范围。其中所述上咀嚼升降轴106的旋转范围是：0～360°可以覆盖口腔牙齿左右动作的最大和最小范围。本技术的第五方面涉及一种全仿真模拟咀嚼机，其包括以上所述的左右开合旋转组件、模拟口腔和所述咀嚼机械齿，其中所述左右开合旋转组件置于所述模拟口腔下方，并使得其中所述第一永磁铁和第二永磁铁上下相对设置，所述咀嚼机械齿的上咀嚼齿107对准所述模拟口腔的溶液皿16，即以所述溶液皿16作为所述下咀嚼齿108。优选地，本技术的全仿真模拟咀嚼机还设有集液组件21、进液蠕动泵22、出液蠕动泵23，其中所述进液蠕动泵22的进液口连接至所述集液组件21，出液口连接至所述人工口腔的进液管15，其中所述人工口腔的出液管17连接至所述出液蠕动泵23。其中所述集液组件21可以为任何容器。但优选地，其为一个N工位旋转盘，每个工位彼此平行且各自设有试剂瓶25。该N工位旋转盘可在旋转电机26和皮带轮9驱动下绕其轴旋转，以将各个工位的试剂瓶内的试剂逐一供应给进液蠕动泵。一种优选的N工位旋转盘是15工位旋转盘，如图8所示。本技术的全仿真模拟咀嚼机及其各零部件的工作过程如下：首先将所述模拟口腔放在所述左右开合旋转组件的上方，并使得第一永磁铁1与第二永磁铁183上下相对设置。然后将所述咀嚼机械齿的上咀嚼齿107对准所述模拟口腔的溶液皿16，即以所述溶液皿16作为所述下咀嚼齿108。向所述模拟口腔中放入被咀嚼物，例如口香糖或口含烟，然后启动所述咀嚼机械齿，则依本技术第四方面所述对被咀嚼物进行上下咬合和左右磨错。与此同时，启动所述左右开合旋转组件，所述双向丝杆3在开合步进电机2驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种咀嚼机械齿，其特征在于，包括支架(102)和置于支架(102)上的上咀嚼升降电机(101)和受其驱动的上咀嚼升降模组(103)，以及与上咀嚼升降模组(103)相连并随之升降的竖直取向的上咀嚼升降轴(106)，所述上咀嚼升降轴(106)的端部具有上咀嚼齿(107)，所述咀嚼机械齿还包括驱动所述上咀嚼升降轴(106)旋转的上咀嚼旋转直流减速电机(105)。

【技术特征摘要】
1.一种咀嚼机械齿，其特征在于，包括支架(102)和置于支架(102)上的上咀嚼升降电机(101)和受其驱动的上咀嚼升降模组(103)，以及与上咀嚼升降模组(103)相连并随之升降的竖直取向的上咀嚼升降轴(106)，所述上咀嚼升降轴(106)的端部具有上咀嚼齿(107)，所述咀嚼机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继，袁大林，侯明，杨柳，段沅杏，赵伟，田永峰，唐顺良，巩效伟，韩熠，洪鎏，李寿波，陈永宽，缪明明，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，上海帕夫曼自动化仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53