CN105496590A - 一种洗牙装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种洗牙装置，涉及牙科领域，包括箱体、行星轮系和托架，箱体内安装有工作手柄、控制板和第一电机，工作手柄两侧固定有安装板，安装板上安装有第一弹簧，工作手柄两侧均设置有第二电机,第二电机上安装有凸轮，在工作手柄端部设置有转动轴，控制板与上位机线连接，行星轮系包括内齿圈、行星轮和太阳轮，太阳轮设置在内齿圈中心位置，太阳轮与内齿圈之间设置有行星轮，托架设置在行星轮系上，下托台设置有凹槽，下托台上设置有滑轨，所述滑轨上安装有滑块，滑块上设置有固定杆，固定杆内安装有伸出杆，伸出杆的上端部安装有摄像头，本发明能够实现自动化洗牙，自己即可完成洗牙，避免了他人的交叉传染危险。

Description

一种洗牙装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及牙科领域，具体地说是一种洗牙装置及其使用方法。

背景技术

洁牙机是牙科临床中常用的一种洁牙设备，目前市场上的洁牙机分为两种，分别是超声洁牙机和喷砂洁牙机。市场上主流的洁牙机主要为超声洁牙机，它是采用超声波洁治器械清除牙齿表面附着的牙石、牙菌斑、烟垢、茶垢等，不伤及牙龈及牙釉质；在此过程中还需要进行不断的清洗，时间一般在一个小时左右，长时间的进行洁牙导致患者极为不舒服，且采用该类洁牙机一般都是去大型医院有专业医师进行操作，费用高。如果洁牙头消毒不彻底的话，在洁牙的过程中非常容易出血，引起血液交叉传染。目前市场上基本上都是采用手持式洁牙机，通过手持洁牙手柄来实现人工洁牙，而无相关自动化设备出现。

发明内容

针对洁牙机的相关不足之处，本发明提供一种洁牙设备，实现自动化洁牙，可短时间内洁牙，通过多次重复循环洁牙，提升洁牙效果，单人操作，简单易行。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种洗牙装置，其特征是，包括箱体、行星轮系和托架，所述箱体及托架安装在行星轮系上，

所述箱体内安装有工作手柄、控制板和第一电机，

所述工作手柄包括超声波发生器、换能器、安装杆、压力传感器和工作头，所述超声波发生器连接有换能器，换能器固定在安装杆端部，安装杆另一端安装有工作头，

所述工作手柄上下两侧均固定有安装板，所述安装板上安装有第一弹簧，工作手柄两侧均设置有第二电机,第二电机上安装有凸轮，凸轮与安装板线接触，在工作手柄端部设置有转动轴，

所述控制板与第一电机、第二电机、压力传感器及摄像头电连接，控制板与上位机线连接，

所述行星轮系包括内齿圈、行星轮和太阳轮，太阳轮设置在内齿圈中心位置，在太阳轮与内齿圈之间设置有行星轮，

所述托架包括摄像头、伸出杆、固定杆、滑轨和下托台，所述托架设置在行星轮系上，下托台设置有凹槽，下托台上设置有滑轨，所述滑轨上安装有滑块，滑块上设置有固定杆，固定杆内安装有伸出杆，伸出杆与固定杆滑动连接并锁定在固定杆的某处，所述伸出杆的上端部安装有摄像头，所述摄像头与伸出杆发生相对转动。

进一步地，所述工作头与安装杆之间设置有压力传感器，

进一步地，所述压力传感器与工作头之间设置有第二弹簧。

进一步地，所述下托台下设置有压力传感器。

一种洗牙装置的使用方法，步骤如下：

(1)首先人将下巴放置在下托台上，处于下托台下部的压力传感器检测有信号输入，将该信号传输至控制板中，整个装置启动，开始工作；

(2)滑轨上的固定杆移动一定距离后，伸出杆伸出，摄像头转动一定角度，使其能够拍摄到人体口腔内的牙齿排列情况，并将该图像传输给控制板，在进一步输送给上位机进行计算，初步计算需要洗牙的边缘位置；

(3)位于工作手柄上下两侧的第二电机均转动，使凸轮的位置发生变化，使得工作头靠近牙齿的边缘位置，此时压力传感器能够接收来自第二弹簧的作用力，并输出压力值；

(4)电机启动，行星轮围绕内齿圈的中心做圆周运动，至口腔的另一侧边缘，在该过程中，第二弹簧的压缩量不断的发生变化，进而引起压力传感器的输出压力值的变化；

(5)压力传感器的压力值的不断变化，被控制板传输给上位机，上位机将压力传感器的压力值转化为工作头与牙齿之间的位移量，实现牙齿的三维建模；

(6)电机反向启动，使得行星轮回归至初始位置后，超声波发生器启动，换能器进行能量转动为震动机械能，工作头开始工作，进行洗牙工作；

(7)洗完一遍牙后，立即用清水漱口，如果清洗不彻底，可重复步骤(1)至步骤(6)进行循环。

本发明的有益效果是：

本发明能够实现自动化洗牙，通过摄像头的图像拍摄的平面图像，外加工作头在示教过程中的位置变化，将牙齿的三维模型展现在上位机上，能够更加形象的便于自己的洗牙过程的查看。同时如果工作头作用过猛，出现出血情况，只需将下巴脱离下托台305即可离开洗牙过程，更加安全方便。

行星轮系的设置方便了该洗牙装置进行牙齿圆周的弧形洗牙。

压力传感器的设置利于进行牙齿三维位置的确定。避免牙齿受力过猛，起到保护牙齿的作用。

伸出杆与固定杆的搭配使用，利于摄像头位置的调节。

通过凸轮与第一弹簧的共同作用来限制工作手柄的竖直方向位置的调节。当工作手柄来进行上牙的洗牙时，可以转动工作手柄上侧的凸轮，来限定向上位置的距离，避免对上牙龈及牙根造成伤害。同理在工作手柄来进行下牙的洗牙时，可以转动工作手柄下侧的凸轮，来限定向下位置的距离。还可以同时转动上下两个凸轮来进行工作手柄位置的限定，此时只能单个位置的进行洗牙，而不能实现向上或向下方向的洗牙过程，如果两个凸轮与工作手柄之间存在一定间隙，那么能量在换能器的作用下转化为震动机械能，能够带动工作手柄实现小幅度的来回摆动，实现大范围的洗牙，而不是单一点的洗牙。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2中A-A的全剖视图

图中：1箱体，101控制板，102第一电机，103转动轴，104安装板，105第一弹簧，106第二电机，107凸轮，108超声波发生器，109换能器，110安装杆，111压力传感器，112工作头，113第二弹簧，2行星轮系，201内齿圈，202行星轮，203太阳轮，3托架，301摄像头，302伸出杆，303固定杆，304滑轨，305下托台。

具体实施方式

如图1至图3所示，

该洗牙装置包括箱体1、行星轮系2和托架3，所述箱体1及托架3安装在行星轮系2上。

所述箱体1内安装有工作手柄，所述工作手柄包括超声波发生器108、换能器109、安装杆110、压力传感器111和工作头112，所述超声波发生器108连接有换能器109，换能器109固定在安装杆110的端部，安装杆110的另一端安装有工作头112，所述工作头112与安装杆110之间设置有压力传感器111，能够检测工作头112受到的压力大小。

所述压力传感器111与工作头112之间还设置有第二弹簧113，通过第二弹簧113的压缩量的不同，能够检测到工作头112与牙齿的距离，进而转化为压力传感器111的压力信号大小。

如图3所示，所述工作手柄上下两侧均固定有安装板104，所述安装板104上安装有第一弹簧105，工作手柄两侧均设置有第二电机106,第二电机106上安装有凸轮107，通过凸轮107与第一弹簧105的共同作用来限制工作手柄的竖直方向位置的调节。

当工作手柄来进行上牙的洗牙时，可以转动工作手柄上侧的凸轮107，来限定向上位置的距离，避免对上牙龈及牙根造成伤害。同理在工作手柄来进行下牙的洗牙时，可以转动工作手柄下侧的凸轮107，来限定向下位置的距离。

还可以同时转动上下两个凸轮107来进行工作手柄位置的限定，此时只能单个位置的进行洗牙，而不能实现向上或向下方向的洗牙过程。

如果两个凸轮107与工作手柄之间存在一定间隙，那么在换能器109的作用下转化为震动机械能，能够实现工作手柄的小幅度的来回摆动，实现大范围的洗牙，而不是单一点的洗牙。

在工作手柄端部设置有转动轴102，这样工作手柄可以围绕转动轴102实现一定角度的旋转。

所述箱体1内还设置有控制板101和第一电机102，电机102为行星轮202的转动提供动力，而控制板101将第一电机102、第二电机106、压力传感器111及摄像头301等传输来的信号转输入至上位机中，进行三维图像的合成，辅助单人进行洗牙工作。

所述行星轮系2包括内齿圈201、行星轮202和太阳轮203，如图1至图3所示，太阳轮203设置在内齿圈201的中心位置，在太阳轮203与内齿圈201之间设置有行星轮202，在本实施例中，采用的是行星轮202驱动的方式，实现整个行星轮系2的转动，也可在太阳轮203上设置电机来驱动整个行星轮系2的转动，从而实现行星轮202沿着内齿圈做圆周运动。

所述托架3包括摄像头301、伸出杆302、固定杆303、滑轨304和下托台305。所述托架3可以设置在行星轮系2上，也可设置在行星轮系2外，根据需要设置。下托台305设置有凹槽，用于将人的下巴放置，辅助固定位置，便于进行自动化洗牙的位置固定。

下托台305上设置有滑轨304，所述滑轨304上安装有滑块，滑块上设置有固定杆303，固定杆303内安装有伸出杆302，伸出杆302可以在固定杆303滑动连接并锁定在固定杆303的某处。所述伸出杆302的上端部安装有摄像头301，所述摄像头301与伸出杆302发生相对转动。

所述下托台305下还设置有压力传感器，用于检测压力来判断是否有人将下巴放置在下托台305上。

参照图1至图3，,一种洗牙装置的使用方法，步骤如下：

(1)首先人将下巴放置在下托台305上，处于下托台305下部的压力传感器检测有信号输入，将该信号传输至控制板101中，整个装置启动，开始工作。

(2)滑轨304上的固定杆303移动一定距离后，伸出杆302伸出，摄像头301转动一定角度，使其能够拍摄到人体口腔内的牙齿排列情况，并将该图像传输给控制板101，在进一步输送给上位机进行计算，初步计算需要洗牙的边缘位置。

(3)位于工作手柄上下两侧的第二电机106均转动，使凸轮107的位置发生变化，使得工作头112靠近牙齿的边缘位置，此时压力传感器111能够接收来自第二弹簧113的作用力，并输出压力值。

(4)电机102启动，行星轮202围绕内齿圈201的中心做圆周运动，至口腔的另一侧边缘，在该过程中，第二弹簧113的压缩量不断的发生变化，进而引起压力传感器111的输出压力值的变化。

(5)压力传感器的压力值的不断变化，被控制板传输给上位机，上位机将压力传感器的压力值转化为工作头与牙齿之间的位移量，实现牙齿的三维建模；

(6)电机102反向启动，使得行星轮202回归至初始位置后，超声波发生器启动，换能器进行能量转动为震动机械能，工作头开始工作，进行洗牙工作。

(7)洗完一遍牙后，立即用清水漱口，如果清洗不彻底，可重复步骤(1)至步骤(6)进行循环。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (5)

1.一种洗牙装置，其特征是，包括箱体、行星轮系和托架，所述箱体及托架安装在行星轮系上，

所述箱体内安装有工作手柄、控制板和第一电机，

所述工作手柄包括超声波发生器、换能器、安装杆、压力传感器和工作头，所述超声波发生器连接有换能器，换能器固定在安装杆端部，安装杆另一端安装有工作头，

所述工作手柄上下两侧均固定有安装板，所述安装板上安装有第一弹簧，工作手柄两侧均设置有第二电机,第二电机上安装有凸轮，凸轮与安装板线接触，在工作手柄端部设置有转动轴，

所述控制板与第一电机、第二电机、压力传感器及摄像头电连接，控制板与上位机线连接，

所述行星轮系包括内齿圈、行星轮和太阳轮，太阳轮设置在内齿圈中心位置，在太阳轮与内齿圈之间设置有行星轮，

所述托架包括摄像头、伸出杆、固定杆、滑轨和下托台，所述托架设置在行星轮系上，下托台设置有凹槽，下托台上设置有滑轨，所述滑轨上安装有滑块，滑块上设置有固定杆，固定杆内安装有伸出杆，伸出杆与固定杆滑动连接并锁定在固定杆的某处，所述伸出杆的上端部安装有摄像头，所述摄像头与伸出杆发生相对转动。

2.根据权利要求1所述的一种洗牙装置，其特征是，所述工作头与安装杆之间设置有压力传感器。

3.根据权利要求1所述的一种洗牙装置，其特征是，所述压力传感器与工作头之间设置有第二弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种洗牙装置，其特征是，所述下托台下设置有压力传感器。

5.一种洗牙装置的使用方法，步骤如下：

(1)首先人将下巴放置在下托台上，处于下托台下部的压力传感器检测有信号输入，将该信号传输至控制板中，整个装置启动，开始工作；

(2)滑轨上的固定杆移动一定距离后，伸出杆伸出，摄像头转动一定角度，使其能够拍摄到人体口腔内的牙齿排列情况，并将该图像传输给控制板，在进一步输送给上位机进行计算，初步计算需要洗牙的边缘位置；

(3)位于工作手柄上下两侧的第二电机均转动，使凸轮的位置发生变化，使得工作头靠近牙齿的边缘位置，此时压力传感器能够接收来自第二弹簧的作用力，并输出压力值；

(4)电机启动，行星轮围绕内齿圈的中心做圆周运动，至口腔的另一侧边缘，在该过程中，第二弹簧的压缩量不断的发生变化，进而引起压力传感器的输出压力值的变化；

(5)压力传感器的压力值的不断变化，被控制板传输给上位机，上位机将压力传感器的压力值转化为工作头与牙齿之间的位移量，实现牙齿的三维建模；

(6)电机反向启动，使得行星轮回归至初始位置后，超声波发生器启动，换能器进行能量转动为震动机械能，工作头开始工作，进行洗牙工作；

(7)洗完一遍牙后，立即用清水漱口，如果清洗不彻底，可重复步骤(1)至步骤(6)进行循环。