阅读说明：本技术 一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统及加工方法 (Processing system and processing method of bracket-free invisible orthodontic tooth socket ) 是由 杨洁 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统及加工方法,属于口腔正畸技术领域。无托槽隐形正畸牙套的加工系统,用于将已热压成型的牙模上的膜片加工为牙套,包括货架模块,用于按矫治顺序放置待加工的所述牙模上的膜片,和用于按矫治顺序重新放置加工后形成的所述牙套；加工模块,用于按矫治顺序对待加工的所述牙模上的膜片进行加工,以获得所述牙套；及控制模块,用于发出加工信号至所述加工模块,控制所述加工模块对待加工的所述牙模上的膜片进行加工。无托槽隐形正畸牙套的加工系统具有以下有益效果：实现了对牙套的自动化加工,提高了加工效率,且能够精确保证牙套的准确性、美观性和舒适性。(The invention discloses a processing system and a processing method of a bracket-free invisible orthodontic tooth socket, and belongs to the technical field of orthodontic. The processing system of the bracket-free invisible orthodontic braces is used for processing diaphragms on dental casts which are subjected to hot press forming into braces, and comprises a goods shelf module, a film placing module and a brace placing module, wherein the film placing module is used for placing the diaphragms on the dental casts to be processed according to the correcting sequence, and the brace placing module is used for placing the braces formed after the processing again according to the correcting sequence; the processing module is used for processing the diaphragms on the dental cast to be processed according to the correcting sequence so as to obtain the dental braces; and the control module is used for sending a processing signal to the processing module and controlling the processing module to process the diaphragm on the dental model to be processed. The processing system of the bracket-free invisible orthodontic tooth socket has the following beneficial effects: the automatic processing of the tooth socket is realized, the processing efficiency is improved, and the accuracy, the attractiveness and the comfort of the tooth socket can be accurately ensured.)

一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统及加工方法

技术领域

本发明涉及口腔正畸技术领域，尤其涉及一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统及加工方法。

背景技术

随着人们彼此之间的交际越来越广泛，拥有整齐美观的牙齿对每个人都很重要。但由于生长环境及食品各方面的影响，使很多人的牙齿错乱不整齐，美观度较低，需要通过口腔正畸矫正。

目前的正畸技术中，主要有传统的托槽加金属弓丝配合的固定矫治，及无托槽隐形正畸矫治。其中，无托槽隐形矫治作为新兴的正畸技术，一般使用高分子材料制成，其正畸原理是依靠高分子正畸牙套带动牙齿作相应移动以达到矫治的目的。无托槽隐形正畸矫治因其具有隐形性、美观性、舒适性、方便性、卫生性以及正畸过程可预测性的优点，越来越受到正畸医生和患者的喜爱。

但目前牙套的加工方式普遍采用人工制作。为了使患者在佩戴牙套时能够达到正畸的准确性、美观性及舒适性，必须要求操作人员严格按照患者牙龈线的波浪形状使用手磨机准确打磨，整个加工过程费时费力，加工效率较低，且由于人工误差较大，无法精确保证牙套的准确性、美观性和舒适性。同时由于每个患者需要正畸的难易程度不同，即每个患者最终需要的整套牙套数量少则二十几套，多则五十几套，要求在整套牙套的加工过程中，需要操作人员具有足够的细心和耐心，极大地增加了操作人员的工作强度，使生产成本较高。

综上所述，亟需设计一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统及加工方法，来解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统，能够使牙套实现自动化加工，提高加工效率，同时确保加工形成的牙套的准确性、美观性及舒适性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统，用于将已热压成型的牙模上的膜片加工为牙套，包括：

货架模块，用于按矫治顺序放置待加工的所述牙模上的膜片，和用于按矫治顺序重新放置加工后形成的所述牙套；

加工模块，用于按矫治顺序对待加工的所述牙模上的膜片进行加工，以获得所述牙套；

控制模块，用于发出加工信号至所述加工模块，控制所述加工模块对待加工的所述牙模上的膜片进行加工。

优选地，所述货架模块为根据需要放置的待加工的所述牙模上的膜片的个数及间距制作，且待加工的所述牙模上的膜片的放置顺序与加工后形成的所述牙套的佩戴顺序相同。

优选地，所述加工模块为五轴加工模块。

优选地，所述加工模块包括夹具，所述夹具用于固定待加工的所述牙模上的膜片，所述夹具上设置有传感器，所述传感器用于检测所述夹具内有无待加工的所述牙模上的膜片。

优选地，所述的无托槽隐形正畸牙套的加工系统还包括：

运输模块，用于将待加工的所述牙模上的膜片从所述货架模块运输至所述夹具固定，以便于加工，或将所述加工模块加工完成的所述牙套从所述夹具运输回至所述货架模块。

优选地，所述的无托槽隐形正畸牙套的加工系统还包括：

装卸模块，用于将待加工的所述牙模上的膜片固定在所述夹具上，或者将所述加工模块加工完成的所述牙套从所述夹具上卸载。

优选地，所述装卸模块通过拧紧固定件将待加工的所述牙模上的膜片固定在所述夹具上，或松动所述固定件以使加工完成的所述牙套从所述夹具上脱离。

优选地，所述装卸模块为桁架式的机械手，所述桁架式的机械手的头部设置有能够进行正反转的螺丝批头，通过所述螺丝批头能够拧紧或者松动所述固定件。

优选地，所述的无托槽隐形正畸牙套的加工系统还包括：

吸尘模块，用于对所述加工模块中产生的杂物进行清理，以避免影响所述牙套的加工精度。

本发明的另一个目的在于提出一种无托槽隐形正畸牙套的加工方法，能够使牙套实现自动化加工，提高加工效率，同时确保加工形成的牙套的准确性、美观性及舒适性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种无托槽隐形正畸牙套的加工方法，包括如上述的无托槽隐形正畸牙套的加工系统。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统及加工方法。该无托槽隐形正畸牙套的加工系统中，通过将待加工的牙模上的膜片按矫治顺序放置在货架模块上，以使控制模块控制加工模块按矫治顺序自动对待加工的牙模上的膜片进行加工，再将加工形成的牙套按矫治顺序重新放置在货架模块上；实现了对牙套的自动化加工，整个过程不再需要人工操作，省时省力，极大地降低了人工成本，提高了加工效率，同时能够精确保证加工形成的牙套的准确性、美观性和舒适性，且加工系统结构简单，成本较低。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的无托槽隐形正畸牙套的加工系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的无托槽隐形正畸牙套的加工方法的流程示意图。

附图标记说明：

图中：

100-无托槽隐形正畸牙套的加工系统；

110-货架模块；111-牙模上的膜片；112-牙套；120-运输模块；130-加工模块；131-夹具；140-控制模块；150-装卸模块；160-吸尘模块。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本实施例提出了一种无托槽隐形正畸牙套的加工系统，用于将患者整套的已热压成型的牙模上的膜片111加工成无托槽隐形正畸牙套112。如图1所示，无托槽隐形正畸牙套的加工系统100包括货架模块110、加工模块130及控制模块140。

其中，货架模块110用于按矫治顺序放置待加工的牙模上的膜片111，和用于按矫治顺序重新放置加工后形成的牙套112。加工模块130用于按矫治顺序对待加工的牙模上的膜片111进行加工，以获得牙套112。控制模块140用于发出加工信号至加工模块130，控制加工模块130对待加工的牙模上的膜片111进行加工，控制模块140能够实现对整个无托槽隐形正畸牙套的加工系统100的自动控制。

控制模块140是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

具体地，控制模块140为多轴运动控制卡。多轴运动控制卡可以通过数控G代码程序来执行预先设定好的机械手的运动动作；并通过运动控制卡上的输入和输出端口，接收或发出传感器信号，从而触发相应动作，进而完成整个自动化系统的控制的；以使整个无托槽隐形正畸牙套的加工系统100按照预定的程序依次有序进行，以将待加工的牙模上的膜片111加工为牙套112。本实施例中，多轴运动控制卡为六轴运动控制卡。

本实施例中，牙套112为无托槽隐形正畸牙套。无托槽隐形正畸牙套具有隐形性、美观性、舒适性、方便性、卫生性以及正畸过程可预测性的优点。

进一步地，无托槽隐形正畸牙套的加工系统100还包括运输模块120、装卸模块150及吸尘模块160。其中，运输模块120用于将待加工的牙模上的膜片111从货架模块110运输至加工模块130中的夹具131固定，以便于加工，或将加工模块130加工完成的牙套112从加工模块130中的夹具131上运输回至货架模块110。装卸模块150用于将待加工的牙模上的膜片111固定在夹具131上，或者将加工模块130加工完成的牙套112从夹具131上卸载。吸尘模块160用于对加工模块130中产生的杂物进行清理，以避免影响牙套112的加工精度。

通过将待加工的牙模上的膜片111按矫治顺序放置在货架模块110上，使运输模块120将待加工的牙模上的膜片111运输至加工模块130上的夹具131，再通过装卸模块150将待加工的牙模上的膜片111固定在夹具131上，以使控制模块140控制加工模块130按矫治顺序自动将待加工的牙模上的膜片111加工为牙套112；再通过装卸模块150将牙套112从夹具131上卸载，使运输模块120将加工获取的牙套112按矫治顺序重新放置在货架模块110上，然后自动再对下一个待加工的牙模上的膜片111进行运输及加工。

无托槽隐形正畸牙套的加工系统100实现了对整套待加工的牙模上的膜片111的自动化加工，整个过程不再需要人工操作，省时省力，极大地降低了人工成本，提高了加工效率；同时能够精确保证牙套112的准确性、美观性和舒适性，使患者在佩戴整套牙套112的过程中均能够达到正畸的准确性、美观性及舒适性；且加工系统的结构简单，生产成本较低；吸尘模块160能够自动对加工模块130加工过程中产生的杂物切屑进行清理，以避免了杂物对加工模块130的干扰，提高了牙套112的加工精度，同时能够防止杂物缠入刀轨或电子器件中，直接影响设备的加工精度甚至损坏设备。

具体地，货架模块110为根据实际所需要放置的待加工的牙模上的膜片111的个数及间距制作而成，货架模块110用于放置加工前的待加工的牙模上的膜片111和加工完成后的牙套112，且待加工的牙模上的膜片111和牙套112的放置顺序相同，即待加工的牙模上的膜片111的放置顺序与患者实际佩戴牙套112的顺序相同，能够便于运输模块120和加工模块130按患者的正畸矫治顺序逐个完成患者整套待加工的牙模上的膜片111的加工。其中，货架模块110可根据患者的日常使用习惯设置待加工的牙模上的膜片111及牙套112的固定放置顺序，使患者使用更为方便。

进一步地，本实施例中，在货架模块110上的每一个待加工的牙模上的膜片111或牙套112的放置位置处均设置有第一紧固件，待加工的牙模上的膜片111通过第一紧固件固定在货架模块110上，通过第一紧固件能够将待加工的牙模上的膜片111精确定位在货架模块110上，以便于运输模块120对待加工的牙模上的膜片111的精确抓取。其它实施例中，还可以采用在待加工的牙模上的膜片111底部及货架模块110上设置相匹配的凹凸模卡接的定位方式，以将待加工的牙模上的膜片111固定在货架模块110上。

本实施例中，第一紧固件为定位销，定位销的数量为两个。设置两个定位销能够在不影响待加工的牙模上的膜片111的整体结构的情况下，使待加工的牙模上的膜片111在货架模块110上的固定效果较好。其它实施例中，还可以将定位销的数量设置为三个或者四个。具体设置数量需要根据实际待加工的牙模上的膜片111的结构决定。本实施例中，定位销为直径相同的直壁圆柱销。其它实施例中，定位销还可以为带锥度的斜壁销子、特殊形状的直壁或带斜度的销子。

运输模块120用于自动将货架模块110上的待加工的牙模上的膜片111运送至加工模块130的夹具131上，以备进行加工；或将加工完成的牙套112由夹具131上运回至货架模块110的相应位置处。其中，夹具131上设置有传感器，传感器用于检测夹具131内有无待加工的牙模上的膜片111，以确保运输模块120是否将待加工的牙模上的膜片111运输并放置在夹具131上。本实施例中，传感器的触发方式为接触式触发。即当待加工的牙模上的膜片111放入在夹具131上后，待加工的牙模上的膜片111能够触发传感器，使传感器产生放入信号。其它实施例中，传感器的触发方式还可以为非接触或机器视觉方式触发方式。

本实施例中，运输模块120为桁架式的机械手，采用桁架式机械手能够实现空间的X轴、Y轴及Z轴三个方向的联动，以将货架模块110上的待加工的牙模上的膜片111顺利抓取，然后运输至夹具131。其它实施例中，运输模块120还可以为多轴关节机械手。其中，多轴关节机械手通过固定在整个加工系统的某一特定位置，以实现机械手的空间运动。

进一步地，本实施例中，桁架式的机械手的数量设置为一个。设置一个机械手能够节约成本，使加工系统的结构更加简单，同时通过一个机械手能够完成将待加工的牙模上的膜片111由货架模块110上准确放置在加工模块130的夹具131上，以及将牙套112由夹具131上准确放回至货架模块110上。其它实施例中，还可以设置两个桁架式的机械手，以分别完成将待加工的牙模上的膜片111由货架模块110上准确放置在夹具131上，以及将牙套112由夹具131上准确放回至货架模块110上。具体机械手的设置数量需要根据客户实际的需求决定。

本实施例中，运输模块120对待加工的牙模上的膜片111的抓取方式采用真空吸盘式。其它实施例中，运输模块120对无托槽隐形正畸待加工的牙模上的膜片111的抓取方式还可以采用物理抓取式、电磁铁吸取式或其它可行的抓取方式。

为保证运输模块120能够将待加工的牙模上的膜片111由货架模块110上准确运输至夹具131上，或将牙套112由夹具131上准确放置在货架模块110上，在运输模块120的真空吸盘上设置有第二紧固件，运输模块120通过第二紧固件将待加工的牙模上的膜片111固定在真空吸盘上，且第二紧固件的形状、在待加工的牙模上的膜片111上的紧固位置及尺寸，均与第一紧固件的形状、在待加工的牙模上的膜片111上的紧固位置及尺寸相同，以保证待加工的牙模上的膜片111在整个运输过程中的位置和方向始终保持不变，提高了整个加工系统的精确度。本实施例中，第二紧固件为定位销。

进一步地，装卸模块150通过固定件能够自动将待加工的牙模上的膜片111固定在夹具131上或将牙套112从夹具131上脱离。本实施例中，固定件为螺丝。装卸模块150通过上紧螺丝将待加工的牙模上的膜片111固定在夹具131上，以备进行加工；或通过松动取出螺丝将牙套112从夹具131上脱离，以使运输模块120将牙套112运输至货架模块110。

本实施例中，装卸模块150为桁架式的机械手，采用桁架式机械手能够实现空间的X轴、Y轴及Z轴三个方向的联动，以实现将待加工的牙模上的膜片111固定在夹具131上或将牙套112从夹具131上脱离。其它实施例中，装卸模块150还可以为多轴关节机械手。其中，多轴关节机械手通过固定在整个加工系统的某一特定位置，以实现机械手的空间运动。

其中，桁架式的机械手的头部设置有能够进行正反转的螺丝批头，螺丝批头能够拧紧或者松动固定件。螺丝批头的形状与固定件的形状及尺寸相适配，且螺丝批头对固定件的抓取方式采用真空吸附式，螺丝批头真空吸附固定件后，再自动正转或反转固定件，以使固定件将待加工的牙模上的膜片111固定在夹具131上或从夹具131上脱离。其它实施例中，螺丝批头对固定件的抓取方式还可以采用磁性吸附式。本实施例中，螺丝批头的形式采用简单的十字批头。其它实施例中，螺丝批头的形式还可以采用一字批头、内六角批头及特殊形状的批头。

本实施例中，由于装卸模块150的头部螺丝批头通过正转拧紧固定件以固定待加工的牙模上的膜片111，也可以通过反转拧松固定件牙套112从夹具131上脱离，同时取回固定件，因此固定件能够进行反复使用。同时螺丝批头的正转和反转的扭矩力度能够自行设定，以保证每次对待加工的牙模上的膜片111的固定力度相同，从而保证了牙套112的加工精度，同时也提高了夹具131的使用寿命。

进一步地，加工模块130能够自动对待加工的牙模上的膜片111进行切削成型及精磨加工，从而保证最终加工完成的牙套112的精准性、光滑性及美观性。本实施例中，加工模块130为五轴加工模块，以实现对复杂的牙龈波浪线进行五轴方向上的加工，以使加工完成的牙套112准确度较好。

进一步地，本实施例中，五轴加工模块为五轴加工机床。五轴加工机床能够实现沿X轴、Y轴、Z轴、A旋转轴和B旋转轴的五轴联动加工。其它实施例中，五轴加工模块还可以为多轴关节机械手。在多轴关节机械手的末端设置有能够夹持刀具的旋转轴，旋转轴带动刀具在空间内的多自由度上进行切削运动，以实现对牙龈波浪线的加工。

实施例二

本实施例中，提出了一种无托槽隐形正畸牙套的加工方法，包括实施例一中的无托槽隐形正畸牙套的加工系统。

本实施例的一种无托槽隐形正畸牙套的加工方法的具体加工过程：如图2所示，首先，利用3D打印机把患者口腔的需要正畸的牙模打印出来，然后将制作无托槽隐形正畸的透明膜片放在该打印出的牙模上，再利用真空压膜机对膜片进行加热和吸真空，将膜片热压在该打印出的牙模上，以形成经过热压成型的牙模上的膜片。

再将患者整套的经过热压成型的牙模上的膜片111按照矫治顺序放置在货架模块110上；控制模块140向运输模块120发送运输信号，当运输模块120接收到控制模块140发出的运输信号后，将自动按照矫治顺序从货架模块110中抓取待加工的牙模上的膜片111，将其运输并放入至加工模块130的夹具131上；此时夹具131上的传感器检测到待加工的牙模上的膜片111已经放入在夹具131上，传感器产生放入信号并发送至控制模块140，当控制模块140接收到放入信号后，再向装卸模块150发送装载信号。

其次，当装卸模块150接收到控制模块140发出的装载信号后，将自动将待加工的牙模上的膜片111固定在夹具131上；当装卸模块150完成装载任务后，再向控制模块140发送装载完毕信号，当控制模块140接收到装载完毕信号后，向加工模块130发送加工信号；当加工模块130接收到加工信号后，将自动调取相应的数控代码程序以对待加工的牙模上的膜片111进行数控加工，以获取牙套112；在加工模块130加工的过程中，吸尘模块160清理加工过程中产生的杂物切屑，以保证牙套112的加工精度；当加工完成后，加工模块130向控制模块140发送加工完毕信号，当控制模块140接收到加工完毕信号后，再向装卸模块150发送卸载信号。

然后，当装卸模块150收到控制模块140发出的卸载信号后，自动将加工完成的牙套112从夹具131上解除固定，使牙套112从夹具131上脱离，当装卸模块150完成卸载任务后，再向控制模块140发送卸载完毕信号；当控制模块140接收到卸载完毕信号后，向运输模块120发送运输回信号。

最后，当运输模块120接收到控制模块140发出的运输回信号后，自动将牙套112从夹具131处按照矫治顺序运回至货架模块110上的相应位置；当运输模块120完成无托槽隐形正畸待加工的牙模上的膜片111的运回任务后，再向控制模块140发送运回完毕信号；当控制模块140接收到运回完毕信号后，向运输模块120重新发送新的运输信号，新的运输信号能够使运输模块120自动抓取放置在下一个位置处的待加工的牙模上的膜片111，直至将整套的待加工的牙模上的膜片111运输并加工完成，以实现整套待加工的牙模上的膜片111的自动化批量加工，获得整套的牙套112。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。