CN106618773B - 义齿扫描定位夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种义齿扫描定位夹具，旨在解决义齿扫描定位装夹操作不便，义齿扫描三维模型的精度低的不足。该发明包括标志点框架，标志点框架内构成装夹腔，标志点框架上表面及侧面均设有若干用于扫描拼接定位的标识点，标志点框架下表面设有若干个连接立柱，标志点框架相对两侧均设有贯通到装夹腔的夹紧孔。义齿扫描定位夹具方便了义齿扫描定位装夹操作，提高了义齿扫描三维模型精度。

Description

义齿扫描定位夹具

技术领域

本发明涉及一种义齿扫描技术，更具体地说，它涉及一种有利于提高扫描精度的义齿扫描定位夹具。

背景技术

全自动义齿三维扫描仪是一款专为牙科行业CAD/CAM应用领域研制的高端三维扫描仪，搭配自动旋转平台与最新面扫描技术，操作简单，可轻松获取单齿、全齿、扫描植体、咬合状态、石膏模型或印模的高精度、高清晰三维数据，数据可直接用于CAD/CAM数字化牙科领域，广泛应用补牙、牙齿的修复和矫正、教育等专业领域。其中扫描种植体及多连桥义齿，对于扫描精度要求更高。目前义齿扫描仪配套石膏模夹具仅具有夹持固定功能，扫描模型的三维数据靠特征拼接来提取，影响义齿扫描三维模型的精度，而且义齿扫描定位装夹操作不便。

中国专利公告号CN204484372U，公开了一种全自动义齿雕刻机使用的夹具，方便了对义齿加工材料进行定位，但是这种夹具用于义齿的三维扫描装夹时，会大大降低义齿的扫描精度。

发明内容

本发明克服了义齿扫描定位装夹操作不便，义齿扫描三维模型的精度低的不足，提供了一种义齿扫描定位夹具，它方便了义齿扫描定位装夹操作，提高了义齿扫描三维模型精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种义齿扫描定位夹具，包括标志点框架，标志点框架内构成装夹腔，标志点框架上表面及侧面均设有若干用于扫描拼接定位的标识点，标志点框架下表面设有若干个连接立柱，标志点框架相对两侧均设有贯通到装夹腔的夹紧孔。

义齿三维扫描时，将义齿装夹在装夹腔内，标志点框架固定到扫描仪的旋转平台上，控制旋转平台到指定位姿，利用扫描仪的双目系统采集夹具上的标识点，将不同位姿的标识点进行拼接，保存成用于拼接目标的框架点。高精度扫描时，导入框架点信息到系统中，利用双目系统采集夹具上的标识点和采集扫描模型的三维点云，保证标识点和三维点在同一个坐标系。确定标识点的ID，并过滤与框架点不一致的点，模型和带有正确ID号的标识点组合成一个数据模型，在多个位姿下采集的数据模型通过标识点的高精度拼接，优化模型的拼接精度。标志点框架上设置的标识点在扫面的过程中起到了定位及拼接的作用，有利于提高三维扫描拼接得到的义齿三维模型的精度，而且义齿扫描定位装夹操作方便。

作为优选，夹紧孔内螺纹连接夹紧调节螺杆，装夹腔内装夹有石膏牙模，夹紧调节螺杆端部抵接在石膏牙模上。装夹腔内装夹石膏牙模，通过夹紧调节螺杆进行夹紧，可以方便地将标志点框架固定到石膏牙模上。

作为优选，标志点框架一侧设置一个夹紧孔，另一相对侧设置两个夹紧孔。通过三点定位夹紧，夹持可靠。

作为优选，标志点框架下表面连接夹具底板，夹具底板上和连接立柱一一对应设有若干个定位孔，定位孔内安装有永磁铁，连接立柱插接在定位孔内并吸合在永磁铁上，夹具底板下表面设有安装槽，安装槽内安装有吸铁片。夹具底板通过永磁铁与标志点框架连接，拆装方便，连接可靠。吸铁片与扫描仪的扫描平台吸合，将夹具底板吸附、固定在扫描平台上，便于义齿的装夹。

作为优选，夹具底板下表面上靠近定位孔位置均设有吸合凸台。在吸铁片的作用下，吸合凸台紧密吸合在扫描仪平台上，拆装方便。

作为优选，夹具底板上设有向上凸起的定位凸块，定位凸块适配插接在装夹腔内，定位凸块上表面上设有若干个单牙定位槽。定位凸块设置在夹具底板上构成单牙夹具，单牙装夹在单牙定位槽内，便于扫面定位。

作为优选，单牙定位槽内装有单牙定位橡皮泥。单牙通过橡皮泥定位装夹，定位装夹更加平稳可靠。

另一种方案，夹具底板一端设有滑槽，滑槽内可滑动连接有滑块，滑块上连接抵接柱，夹具底板上与设置滑槽相对侧连接限位柱，抵接柱和限位柱均设置在装夹腔内，夹具底板上螺纹连接用于推动滑块的调节杆，调节杆端部抵接在滑块上。滑块、抵接柱、限位柱、调节杆连接在夹具底板上构成牙模夹具，将牙模装夹在限位柱和抵接柱之间，转动调节杆推动抵接柱移动，使抵接柱和限位柱夹紧牙模，装夹方便，夹持可靠。

作为优选，滑槽平行设置有三条，抵接柱设有两根，滑块设置在中间的滑槽内，两抵接柱分别设置在两侧的滑槽内，抵接柱的下端与滑块的下端连接，夹具底板下表面滑槽位置连接用于限位滑块的盖板。转动调节杆，从而推动滑块在滑槽内向前移动，滑块带动抵接柱一起移动，反向转动调节杆，用手推动滑块或抵接柱即可回位。滑块、抵接柱安装到滑槽后，再连接上盖板实现对滑块的限位，安装方便。

作为优选，标志点框架设置夹紧孔的边框外侧壁上均设有内凹弧形的手持凹口。手持凹口的设置，避免手持标志点框架时触碰到标识点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：义齿扫描定位夹具方便了义齿扫描定位装夹操作，提高了义齿扫描三维模型精度。

附图说明

图1是本发明的标志点框架的结构示意图；

图2是本发明的实施例1的结构示意图；

图3是本发明的实施例2的结构示意图；

图4是本发明的实施例2的单牙夹具的正面结构示意图；

图5是本发明的实施例2的单牙夹具的背面结构示意图；

图6是本发明的实施例3的结构示意图；

图7是本发明的实施例3的牙模夹具的正面结构示意图；

图8是本发明的实施例3的牙模夹具的背面结构示意图；

图中：1、标志点框架，2、装夹腔，3、标识点，4、连接立柱，5、夹紧孔，6、夹紧调节螺杆，7、石膏牙模，8、塑胶头，9、手持凹口，10、避让凹槽，11、定位孔，12、永磁铁，13、安装槽，14、吸铁片，15、吸合凸台，16、定位凸块，17、单牙定位槽，18、牙位编号，19、滑槽，20、滑块，21、抵接柱，22、限位柱，23、调节杆，24、盖板，25、夹具底板。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种义齿扫描定位夹具（参见附图1、附图2），包括标志点框架1，标志点框架呈等腰梯形框状结构，标志点框架内构成装夹腔2，标志点框架上表面及四个外侧面均设有若干用于扫描拼接定位的标识点3，标识点可以为凸点或凹点。标志点框架下表面设有四个连接立柱4，等腰梯形框状结构的标志点框架上底边位置和下底边位置均设置两个连接立柱。标志点框架相对两侧均设有贯通到装夹腔的夹紧孔5。等腰梯形标志点框架宽度较小的上底边一侧设置一个夹紧孔，另一相对侧设置两个夹紧孔。夹紧孔内螺纹连接夹紧调节螺杆6，夹紧调节螺杆端部设有旋柄，装夹腔内装夹有石膏牙模7，夹紧调节螺杆端部抵接在石膏牙模上。夹紧调节螺杆端部设有塑胶头8，塑胶头与石膏牙模接触。标志点框架设置夹紧孔的边框外侧壁上均设有内凹弧形的手持凹口9。标志点框架设置两个夹紧孔侧边的下边缘设有避让凹槽10，避让凹槽设置在两夹紧孔之间。

义齿三维扫描时，将石膏牙模装夹在装夹腔内，通过夹紧调节螺杆进行夹紧，可以方便地将标志点框架固定到石膏牙模上。再将标志点框架固定到扫描仪的旋转平台上，控制旋转平台到指定位姿，利用扫描仪的双目系统采集夹具上的标识点，将不同位姿的标识点进行拼接，保存成用于拼接目标的框架点。高精度扫描时，导入框架点信息到系统中，利用双目系统采集夹具上的标识点和采集扫描模型的三维点云，保证标识点和三维点在同一个坐标系。确定标识点的ID，并过滤与框架点不一致的点，模型和带有正确ID号的标识点组合成一个数据模型，在多个位姿下采集的数据模型通过标识点的高精度拼接，优化模型的拼接精度。标志点框架上设置的标识点在扫面的过程中起到了定位及拼接的作用，有利于提高三维扫描拼接得到的义齿三维模型的精度，而且义齿扫描定位装夹操作方便。

实施例2：一种义齿扫描定位夹具（参见附图3、附图4、附图5），包括标志点框架，标志点框架呈等腰梯形框状结构，标志点框架内构成装夹腔，标志点框架上表面及四个外侧面均设有若干用于扫描拼接定位的标识点，标识点可以为凸点或凹点。标志点框架下表面设有四个连接立柱，等腰梯形框状结构的标志点框架上底边位置和下底边位置均设置两个连接立柱。标志点框架相对两侧均设有贯通到装夹腔的夹紧孔。等腰梯形标志点框架宽度较小的上底边一侧设置一个夹紧孔，另一相对侧设置两个夹紧孔。标志点框架设置夹紧孔的边框外侧壁上均设有内凹弧形的手持凹口。标志点框架设置两个夹紧孔侧边的下边缘设有避让凹槽，避让凹槽设置在两夹紧孔之间。

标志点框架下表面连接夹具底板25，夹具底板上和连接立柱一一对应设有四个定位孔11，定位孔内安装有永磁铁12，连接立柱插接在定位孔内并吸合在永磁铁上，夹具底板下表面设有安装槽13，安装槽内安装有吸铁片14。夹具底板下表面上靠近定位孔位置均设有吸合凸台15。

夹具底板上设有向上凸起的定位凸块16，定位凸块适配插接在装夹腔内，定位凸块上表面上设有若干个单牙定位槽17。单牙定位槽边缘设有牙位编号18。单牙定位槽内装有单牙定位橡皮泥。定位凸块设置在夹具底板上构成单牙夹具，单牙装夹在单牙定位槽内，便于扫面定位。

实施例3：一种义齿扫描定位夹具（参见附图3、附图4、附图5），包括标志点框架，标志点框架呈等腰梯形框状结构，标志点框架内构成装夹腔，标志点框架上表面及四个外侧面均设有若干用于扫描拼接定位的标识点，标识点可以为凸点或凹点。标志点框架下表面设有四个连接立柱，等腰梯形框状结构的标志点框架上底边位置和下底边位置均设置两个连接立柱。标志点框架相对两侧均设有贯通到装夹腔的夹紧孔。等腰梯形标志点框架宽度较小的上底边一侧设置一个夹紧孔，另一相对侧设置两个夹紧孔。标志点框架设置夹紧孔的边框外侧壁上均设有内凹弧形的手持凹口。标志点框架设置两个夹紧孔侧边的下边缘设有避让凹槽，避让凹槽设置在两夹紧孔之间。

标志点框架下表面连接夹具底板，夹具底板上和连接立柱一一对应设有四个定位孔，定位孔内安装有永磁铁，连接立柱插接在定位孔内并吸合在永磁铁上，夹具底板下表面设有安装槽，安装槽内安装有吸铁片。夹具底板下表面上靠近定位孔位置均设有吸合凸台。

夹具底板一端设有滑槽19，滑槽内可滑动连接有滑块20，滑块上连接抵接柱21，夹具底板上与设置滑槽相对侧连接两根限位柱22，抵接柱和限位柱均设置在装夹腔内，夹具底板上螺纹连接用于推动滑块的调节杆23，调节杆端部连接旋柄，调节杆端部抵接在滑块上。滑槽平行设置有三条，抵接柱设有两根，滑块设置在中间的滑槽内，两抵接柱分别设置在两侧的滑槽内，抵接柱的下端与滑块的下端连接，夹具底板下表面滑槽位置连接用于限位滑块的盖板24。滑块、抵接柱、限位柱、调节杆连接在夹具底板上构成牙模夹具，将牙模装夹在限位柱和抵接柱之间，转动调节杆推动抵接柱移动，使抵接柱和限位柱夹紧牙模，装夹方便，夹持可靠。

以上所述的实施例只是本发明的三种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种义齿扫描定位夹具，其特征是，包括标志点框架，标志点框架内构成装夹腔，标志点框架上表面及侧面均设有若干用于扫描拼接定位的标识点，标志点框架下表面设有若干个连接立柱，标志点框架相对两侧均设有贯通到装夹腔的夹紧孔。

2.根据权利要求1所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，夹紧孔内螺纹连接夹紧调节螺杆，装夹腔内装夹有石膏牙模，夹紧调节螺杆端部抵接在石膏牙模上。

3.根据权利要求2所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，标志点框架一侧设置一个夹紧孔，另一相对侧设置两个夹紧孔。

4.根据权利要求1所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，标志点框架下表面连接夹具底板，夹具底板上和连接立柱一一对应设有若干个定位孔，定位孔内安装有永磁铁，连接立柱插接在定位孔内并吸合在永磁铁上，夹具底板下表面设有安装槽，安装槽内安装有吸铁片。

5.根据权利要求4所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，夹具底板下表面上靠近定位孔位置均设有吸合凸台。

6.根据权利要求4或5所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，夹具底板上设有向上凸起的定位凸块，定位凸块适配插接在装夹腔内，定位凸块上表面上设有若干个单牙定位槽。

7.根据权利要求6所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，单牙定位槽内装有单牙定位橡皮泥。

8.根据权利要求4或5所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，夹具底板一端设有滑槽，滑槽内可滑动连接有滑块，滑块上连接抵接柱，夹具底板上与设置滑槽相对侧连接限位柱，抵接柱和限位柱均设置在装夹腔内，夹具底板上螺纹连接用于推动滑块的调节杆，调节杆端部抵接在滑块上。

9.根据权利要求8所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，滑槽平行设置有三条，抵接柱设有两根，滑块设置在中间的滑槽内，两抵接柱分别设置在两侧的滑槽内，抵接柱的下端与滑块的下端连接，夹具底板下表面滑槽位置连接用于限位滑块的盖板。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的义齿扫描定位夹具，其特征是，标志点框架设置夹紧孔的边框外侧壁上均设有内凹弧形的手持凹口。