CN109561951B - 人工牙加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种人工牙加工装置，其通过供应部及第一喷嘴部和第二喷嘴部向第一工具和第二工具供应水或空气，从而可从加工材料加工时产生的热和摩擦保护甲供材料，提高加工精度；通过排出部和切断部防止加工材料的加工屑或水或空气流入工具运行部，从而增加装置寿命；通过工具防碰撞控制部，防止第一工具和第二工具在加工材料的加工过程中发生碰撞。

Description

人工牙加工装置
技术领域
本发明涉及人工牙加工装置，尤其涉及通过供应部及第一喷嘴部和第二喷嘴部向第一工具和第二工具供应水或空气，从而可从加工材料加工时产生的热和摩擦保护甲供材料，提高加工精度的人工牙加工装置。
背景技术
当因牙齿的外伤或龋齿需要拔牙时，为了牙间乳头及齿龈的自然形成，恢复咀嚼、发音、审美功能等而利用牙齿假体进行修复。牙齿假体称作义齿或人工牙，是指自然牙齿和与其相关的组织缺损时，人工替代的假体。这样的人工牙，为了防止牙科治疗期间产生的拔除的相邻的牙齿的非正常的位置移动也是必要的。
过去，人工牙全部依靠牙科技师的手工作业制作，但现在为了更有效精密的完成人工牙制作作业，使用人工牙加工装置。
通过人工牙加工装置加工人工牙的方法，大致可分为成型加工和NC(NumericalControl)加工。
一般而言，成型加工是测量部沿加工材料的弯曲面移动，而根据上述测量部的移动而移动的加工部的切割销，以所设置的放大比率移动并放大加工形成人工牙的加工材料的方法。
另外，一般而言，NC加工是三维扫描测量人工牙，利用安装有CAD/CAM软件的CAM程序对所测量的扫描数据进行三维建模，在此基础上适用放大比率转换为NC数据，并根据NC数据由加工装置自动加工加工材料制作人工牙的方法。
一般而言，车削中心、加工中心、门型加工中心、瑞士车削、放电加工期、水平型NC钻床、CNC车床等各种机床，在各种工业现场根据相应作业的用途被广泛使用。
在加工人工牙时，为减少患者对人工牙感到的不适感，需要将人工牙最大限度地加工成与患者的牙齿相同的形状的精度。
即人工牙加工装置，在用于人工牙加工的加工材料的标准坐标与在NC数据中输入的标准坐标完全一致时，才能加工出与患者的牙齿一致的人工牙。
另外，在加工人工牙加工材料时，为提高加工精度，从在加工中因工具和加工材料的摩擦产生的热和压力保护加工材料和工具，需向加工材料和工具的接触位置准确喷射水(water)或空气(air)。
但是，现有技术的人工牙加工装置，在喷射水或空气时，无法准确向加工材料和工具的接触位置喷射水或空气，因此存在导致工具破损，加工时产生的加工屑降低建工材料的切割光洁度，从而降低加工精度的问题。
另外，现有技术的人工牙加工装置，因无法在加工材料结合于夹紧部的状态下，无法将加工材料的准确位置换算成加工装置的坐标系，从而存在降低通过人工牙加工装置加工的人工牙的精度的问题。
尤其是，在利用两个轴加工人工牙加工材料的两面时，为防止因设置于两个轴的工具的碰撞导致的对工具或人工牙加工材料的破损或损伤，需要两个轴的坐标轴的一致及同步，需要防止引起两个轴的工具破损的工具碰撞。
但是，因上述同步及防止工具碰撞需要耗费很长时间，从而降低生产性，而且，若不能准确同步和防止工具碰撞，则将导致设置于两个轴的工具在加工中发生碰撞而引起的对工具或人工牙加工材料的破损。
尤其是，现有技术的人工牙加工装置，为确认加工材料的准确位置，需在工具旋转的状态下接近人工牙，从而存在损伤人工牙的问题。
而且，现有技术的人工牙加工装置，为将加工材料的准确位置换算成加工装置的坐标系消耗很多时间和费用，增加人工牙的费用，存在增加患者负担的问题。
另外，现有技术的人工牙加工装置，因两个轴的各喷嘴部喷射的水或空气或加工屑流入基座部，装置运行部受损，存在增加人工牙加工装置的维护费用，降低生产性的问题。
尤其是，现有技术的人工牙加工装置，在结合于轴的工具损伤时，无法感知工具的损伤与否，从而按照加工程序继续用损伤的工具加工加工材料，从而存在增加工具更换费用，浪费加工材料的问题。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种人工牙加工装置，其通过供应部及第一喷嘴部和第二喷嘴部向第一工具和第二工具供应水或空气，从而可从加工材料加工时产生的热和摩擦保护甲供材料，提高加工精度；通过排出部和切断部防止加工材料的加工屑或水或空气流入工具运行部，从而增加装置寿命；通过工具防碰撞控制部，防止第一工具和第二工具在加工材料的加工过程中发生碰撞。
解决问题的方法
为达到本发明的目的，本发明在包括底座、围绕上述底座的外侧的外壳，及可开闭地设置于上述外壳的一侧的盖子的人工牙加工装置中，包括：基座部，在上述外壳的内部设置于上述底座的上部，形成加工材料的加工区域；夹具部，前端结合加工材料，可旋转及水平移动地设置于上述基座部的一部分；第一轴部，前端结合第一工具，具备用于在加工上述加工材料时，向上述第一工具喷射水或空气的第一喷嘴部，可上下移动及左右移动地设置于上述基座部的一侧，以垂直于上述夹具部的中心轴；第二轴部，在前端结合第二工具，具备用于在加工上述加工材料时，向上述第二工具喷射水或空气的第二喷嘴部，可上下移动及左右移动地设置于上述基座部的另一侧，以垂直于上述夹具部的中心轴并与上述第一轴部相对；供应部，向上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部供应水或空气；排出部，将上述水或空气排出至上述加工区域的外部。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置还包括用于在加工上述加工材料过程中，防止上述第一工具及第二工具发生碰撞的工具防碰撞控制部。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置包括用于在加工上述加工材料过程中，防止通过上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部喷射的水或空气流出至上述基座的外部的切断部。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的上述夹具部，包括：夹紧部，一端结合上述加工材料；连接部，结合于上述夹紧部的另一端；第一驱动部，旋转或沿水平方向移动上述夹紧部；及感知部，设置于上述夹具部的内部。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的上述夹具部的上述夹紧部，包括：本体部，在内部具备空洞部；及加工材料结合部，形成于上述本体部的一端，沿水平方向延长形成并可结合上述加工材料的结合孔；而上述感知部在上述本体部的空洞部的内部，设置于相邻于上述结合孔的前端的位置。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的上述夹具部的上述连接部，包括：主体部，在内部具备空间并沿水平方向延长形成；旋转轴部，插入设置于上述主体部的内部，以使一端连接于上述第一驱动部，另一端连接于上述夹紧部；及电线收容部，在上述旋转轴部的内部沿上述主体部的水平方向延长形成，并收容用于向上述感知部传递电源及信号的电线。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的第一轴部的上述第一喷嘴部，设置于上述第一轴部分的前端，以相对于上述第一工具的中心轴形成30～40度的角度，而上述第二轴部的上述第二喷嘴部，设置于上述第二轴部分的前端，以相对于上述第二工具的中心轴形成30～40度的角度。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的第一轴部的上述第一喷嘴部，在上述第一轴部分的前端外周面设置多个并以上述第一工具的中心轴为准以均匀的角度相隔，而第二轴部的上述第二喷嘴部，在上述第二轴部分的前端外周面设置多个并以上述第一工具的中心轴为准以均匀的角度相隔。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的上述供应部，包括：水槽，从水供应源储存水；水泵，循环上述水槽中的水；水管，将通过上述水泵循环的水供应至上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部；气泵，循环空气；及空气管，将通过上述气泵循环的空气供应至上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的上述供应部还包括设置于上述水槽内部，以去除包含于上述循环的水中的杂质的水过滤器。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的上述排出部，包括：过滤网部，具备多个贯通孔并设置于上述基座部的下部，以吸入在上述加工区域加工加工材料时产生的粉尘；及集尘部，在上述过滤网部的下部可拆卸地设置于上述底座。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的上述排出部还包括设置于上述过滤网部和上述集尘部之间并吸入上述加工区域内部的空气的风扇。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置，在于加工区域加工上述加工材料之前，从上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部喷射水或空气清洁上述加工区域。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置，在从上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部喷射水或空气清洁上述加工区域时，在清洁上述加工区域之后，通过上述风扇使空气流入上述加工区域，从而对上述加工区域进行干燥。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置还包括用于在上述加工材料装载于上述夹具部的状态下，矫正上述加工材料的位置的加工材料位置矫正部。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的上述工具防碰撞控制部或上述加工材料位置矫正部，可通过有线通信或无线通信从CAM程序接收用于加工加工材料的数据。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置的工具防碰撞控制部，包括：工具基准位置数据保存部，保存经上述加工材料位置矫正部同步的状态的上述第一工具和上述第二工具的基准位置；第一工具移动距离数据保存部，保存上述第一工具的实时移动距离数据；第二工具移动距离数据保存部，保存上述第二工具的实时移动距离数据；内面碰撞位置数据保存部，保存预设的加工材料的内面碰撞位置；外面碰撞位置数据保存部，保存预设的加工材料的外面碰撞位置；及碰撞判断部，根据上述加工材料的加工状态判断上述第一工具和上述第二工具的碰撞与否。
发明效果
本发明的人工牙加工装置，通过供应部及第一喷嘴部和第二喷嘴部向第一工具和第二工具供应水或空气，从而可从加工材料加工时产生的热和摩擦保护甲供材料，提高加工精度。
另外，本发明的人工牙加工装置，通过加工材料位置矫正部在工具未旋转的状态下，在与加工材料接触的瞬间测量固有频率，从而防止作为形成人工牙的母材的加工材料和工具的损伤。
尤其是，本发明的人工牙加工装置，通过加工材料位置矫正部和感知部，在加工材料结合于夹紧部的状态下，为将加工材料的准确位置换算成加工装置的坐标系消耗最少的时间和费用，从而减少人工牙的费用，减少患者的负担。
同时，本发明的人工牙加工装置，通过加工材料位置矫正部的计算部，可利用工具的长度检测工具的破损或损伤与否，防止利用损伤的工具加工加工材料，更笨上杜绝加工材料的浪费。
另外，本发明的人工牙加工装置，通过排出部和切断部防止加工材料的加工屑或水或空气流入基座部的工具运行部，防止装置运行部的损伤或破损，增加装置寿命，提高生产性，节省人工牙加工装置的维护费用。
附图说明
图1为本发明的一实施例的人工牙加工装置的透明斜视图；
图2为从图1中去掉盖子和外壳的状态的人工牙加工装置的斜视图；
图3为从图2中去掉底座的状态的人工牙加工装置的斜视图；
图4为图3所示的人工牙加工装置的正面图；
图5为通过第一轴部和第二轴部加工加工材料的过程的概念图；
图6为本发明的一实施例的人工牙加工装置的夹具部的截面图；
图7为在图3中设置第一喷嘴部的状态的第一轴部的部分斜视图；
图8为设置第二喷嘴部的状态的第二轴部的部分斜视图；
图9为本发明的一实施例的人工牙加工装置的供应部的概念图；
图10为本发明的一实施例的人工牙加工装置的排出部的截面图；
图11为本发明的一实施例的人工牙加工装置的工具防碰撞控制部的概念图；
图12为本发明的一实施例的人工牙加工装置的加工材料位置矫正部的概念图。
符号说明
1：人工牙加工装置 2：加工材料
3：底座 4：外壳
5：门
100：基座部 200：夹具部
210：夹紧部 211：本体部
212：空洞部 213：加工材料结合部
214：结合孔 220：连接部
221：主体部 222：旋转轴部
223：电线收容部 230：第一驱动部
240：感知部 300：第一轴部
310：第一工具 320：第一轴部分
330：第二驱动部 340：第一喷嘴部
400：第二轴部 410：第二工具
420：第二轴部分 430：第三驱动部
440：第二喷嘴部 500：供应部
510：水槽 511：水供应源
520：水泵
530：水过滤器 540：水管
550：气泵 560：空气管
570：连接器 600：排出部
610：过滤网部 611：贯通孔
620：集尘部 630：风扇
700：工具防碰撞控制部
710：工具基准位置数据保存部
720：第一工具移动距离数据保存部
730：第二工具移动距离数据保存部
740：内面碰撞位置数据保存部
750：外面碰撞位置数据保存部
760：冲突判断部 800：切断部
900：加工材料位置矫正部 910：矫正调节部
911：加工材料基本数据保存部 912：工具数据保存部
913：基准坐标数据保存部
914：加工程序数据保存部 915：接收数据保存部
916：工具坐标数据保存部 917：信号变换部
918：变换信号数据保存部 919：过滤器部
920：比较部 921：矫正部
922：计算部 923：警报信号产生部
1000：显示部 A：夹具部的中心轴
B：第一工具的中心轴 C：第二工具的中心轴
具体实施方式
下面，结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。需要注意的是在给各附图中的结构赋予标记时，对相同的结构赋予相同的标记。
图1为本发明的一实施例的人工牙加工装置的透明斜视图、图2为从图1中去掉盖子和外壳的状态的人工牙加工装置的斜视图、图3为从图2中去掉底座的状态的人工牙加工装置的斜视图。图4为图3所示的人工牙加工装置的正面图、图5为通过第一轴部和第二轴部加工加工材料的过程的概念图、图6为本发明的一实施例的人工牙加工装置的夹具部的截面图。图7为在图3中设置第一喷嘴部的状态的第一轴部的部分斜视图，图8为设置第二喷嘴部的状态的第二轴部的部分斜视图。图9为本发明的一实施例的人工牙加工装置的供应部的概念图，图10为本发明的一实施例的人工牙加工装置的排出部的截面图。图11为本发明的一实施例的人工牙加工装置的工具防碰撞控制部的概念图，图12为本发明的一实施例的人工牙加工装置的加工材料位置矫正部的概念图。
下面，结合图1至图12对本发明第一实施例的人工牙加工装置进行说明。如图1至图12所示，人工牙加工装置1包括基座部100、夹具部200、第一轴部300、第二轴部400、供应部500、排出部600。另外，本发明另一实施例的人工牙加工装置1还可包括工具防碰撞控制部700、切断部800、加工材料位置矫正部900及显示部1000。
底座3设置于地面，提供设置将要后述的基座部100、夹具部200、第一轴部300、第二轴部400、供应部500、排出部600、工具防碰撞控制部700、切断部800、加工材料位置矫正部900及显示部1000的空间。为减少设置空间，基座3大致呈正六面体形状，但非限制。
外壳4围绕底座3的外侧。因此，可防止设置于底座3的装置运行部不被异物污染。外壳4可由金属或塑料材质构成，但非限制。
盖子5可开闭地结合于外壳4的一侧。盖子5在外壳4的前方一侧以铰链形式可旋转地设置，但非限制。因此，在作业者将加工材料装载于夹具部200时，可打开盖子5装载，而在进行加工时，可下压关闭盖子5。另外，盖子5可根据需要以推拉门的形式可开闭地设置于外壳一侧。
基座部100设置于外壳4的内部。基座部100大致呈“匚”字形状，但非限制。另外，基座部100可通过设置于外壳4的盖子5，在加工加工材料2时，从外部切断形成于基座部100的内侧的加工区域。
夹具部200可旋转及水平移动地(图3中的Z轴方向)设置于基座部100的一部分。另外，在夹具部200的前端结合加工材料2。因此，如下所述，夹具部200在夹紧部210的加工材料结合部213结合加工材料2的状态下，可通过第一驱动部230的驱动动力使旋转轴部222旋转或沿Z轴水平移动。
第一轴部300可上下移动(图3中的Y轴方向)及左右移动(图3中的X轴方向)地设置于基座部100的一侧，以垂直于夹具部200的中心轴(Z轴)。另外，在第一轴部300的前端结合第一工具310。另外，第一轴部300具备第一喷嘴部340。
如图7所示，本发明一较佳实施例的第一轴部300的第一喷嘴部340设置于第一轴部分320的前端，以相对于第一工具的中心轴B形成30～40度的角度。第一喷嘴部340在利用第一工具310加工结合于夹具部200的加工材料结合部213的加工材料2时，向加工材料2和第一工具310的接触面喷射水或空气。即第一喷嘴部340向第一工具310的前端喷射水或空气。若第一喷嘴部340和第一工具的中心轴B小于30度，则因通过第一喷嘴部340喷射的水或空气无法准确喷射至第一工具310的前端，从而无法消除第一工具的加载(Loading)现象，而若第一喷嘴部340和第一工具的中心轴B大于40度，则存在通过第一喷嘴部340喷射的水或空气无法准确喷射至第一工具310的前端并飞散的问题。
另外，如图7所示，本发明一较佳实施例的第一轴部300的第一喷嘴部340，在第一轴部分320的前端外周面，以第一工具的中心轴B为准以均匀的角度相隔设置多个。尤其是，如图7所示，本发明一较佳实施例的第一轴部300的第一喷嘴部340可在相邻的位置成对设置两个。图7中图示以120度的角度具备三对(6个)的情况，但非限制，可根据需要以90度的角度具备四对(8个)，以60度的角度具备六对(共12个)。如上所述，因第一喷嘴部340在第一轴部分320的前端外周面，以第一工具的中心轴B为准以均匀的角度相隔成对设置多个，可准确地向第一工具310的前端喷射水或空气，从而可提高冷却效果及润滑效果，防止工具和加工材料受损，提高切割光洁度，提高加工精度。
第二轴部400可上下移动(图3中的Y轴方向)及左右移动(图3中的X轴方向)地设置于基座部100的另一侧，以垂直于夹具部200的中心轴(Z轴)并与第一轴部300相对。另外，在第二轴部400的前端结合第二工具410。另外，第二轴部400具备第二喷嘴部440。
如图8所示，本发明一较佳实施例的第二轴部400的第二喷嘴部440设置于第二轴部分420的前端，以相对于第二工具的中心轴C形成30～40度的角度。第二喷嘴部440在利用第二工具410加工结合于夹具部200的加工材料结合部213的加工材料2时，向加工材料2和第二工具410的接触面喷射水或空气。即第二喷嘴部440向第二工具410的前端喷射水或空气。若第二喷嘴部440和第二工具的中心轴C小于30度，则因通过第二喷嘴部440喷射的水或空气无法准确喷射至第二工具410的前端，从而无法消除第二工具的加载(Loading)现象，而若第二喷嘴部440和第二工具的中心轴C大于40度，则存在通过第二喷嘴部440喷射的水或空气无法准确喷射至第二工具410的前端并飞散的问题。
另外，如图8所示，本发明一较佳实施例的第二轴部400的第二喷嘴部440，在第二轴部分420的前端外周面，以第二工具的中心轴C为准以均匀的角度相隔设置多个。尤其是，如图8所示，本发明一较佳实施例的第二轴部400的第二喷嘴部440可在相邻的位置成对设置两个。图8中图示以120度的角度具备三对(6个)的情况，但非限制，可根据需要以90度的角度具备四对(8个)，以60度的角度具备六对(共12个)。如上所述，因第二喷嘴部440在第二轴部分420的前端外周面，以第二工具的中心轴C为准以均匀的角度相隔成对设置多个，可准确地向第二工具410的前端喷射水或空气，从而可提高冷却效果及润滑效果，防止工具和加工材料受损，提高切割光洁度，提高加工精度。
第一轴部300的第一工具310加工加工材料2的内面，第二轴部400的第二工具410加工加工材料2的外面，但非限制。因第一轴部300和第二轴部400相对且与夹具部200垂直，从而可迅速加工加工材料。
当通过第一喷嘴部410和第二喷嘴部420喷射水时，水压调节为200～441psi，但非限制。因维持最佳的水压，在加工材料的加工过程中，水和加工屑结合并因自重通过设置于基座部100的下部的排出部600排出至加工区域的外部。
供应部500向第一喷嘴部340和第二喷嘴部440供应水或空气。
如图9所示，本发明另一实施例的人工牙加工装置1的供应部500由水槽510、水泵520、水过滤器530、水管540、气泵550、空气管560、连接器570构成。
水槽510从水供应源511储存水。水供应源可由水栓构成，但非限制。水槽510以正六面体或圆柱形状形成并设置于底座3的上面。
水泵520完成循环水槽510中额水的功能。
水过滤器530设置于水槽内部，以去除包含于循环的水中的加工屑等杂志。从而可循环使用在水槽510中以适当的水位保存的水，减少资源的浪费，节省维护费用。
水管540完成将通过水泵520循环的水供应至第一喷嘴部430和第二喷嘴部440的功能。
气泵550完成循环空气的功能。另外，可根据需要具备空气槽。另外，可通过具备压缩机等功能气泵循环空气。
气管560完成将通过气泵550循环的空气供应至第一喷嘴部340和第二喷嘴部440的功能。
连接器570设置于气管560或水管540的分岔点或连接部。上述连接器570以三相形成，从而可最大限度地简单连接水管540和空气管560，减少空气管560和水管540的长度，实现小型化。
根据本发明的一较佳实施例，供应部500的水管540和空气管560设置于相同的管，谋求人工牙加工装置的小型化，提高底座3上部的空间利用率，使第一轴部300和第二轴部400的移动变得顺利。
排出部600完成将水或空气排出至加工区域的外部的功能。通过排出部600加工时产生于加工区域的内部的水或空气和加工屑容易排出至加工区域的外部，从而可提高加工精度。
如图10所示，本发明另一实施例的人工牙加工装置1的排出部600包括过滤网部610和集尘部620。另外，若是供应空气的结构，则还可包括风扇630。
过滤网部610具备多个贯通孔611，设置于基座部100的下部，完成加工区域中在加工加工材料2时产生的粉尘的功能。即过滤网部610在湿式型的情况下，吸入与第一喷嘴部340供应的水及第二喷嘴部440供应的水混合的加工材料2的加工屑，而在干式型的情况下，吸入与第一喷嘴部340供应的空气及第二喷嘴部440供应的空气混合的加工材料2的加工屑。
集尘部620可从底座3拆卸地设置于过滤网部610的下部，以捕集加工屑等粉尘。
若是第一喷嘴部340和第二喷嘴部440只喷射空气的干式型，则在加工加工材料时，有风扇630设置于过滤网部610和集尘部620之间，吸入加工区域内部的空气。因此，飞散在加工区域的空气和加工屑通过集尘部620容易被捕集，从而可提高加工精度。
本发明的人工牙加工装置，通过供应部及第一喷嘴部和第二喷嘴部向第一工具和第二工具供应水或空气，从而可从加工材料加工时产生的热和摩擦保护甲供材料，提高加工精度。
在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置1在于加工区域加工加工材料2之前，从第一喷嘴部340和第二喷嘴部440喷射水或空气清洁(cleaning)加工区域。即在进行干式加工时，从第一喷嘴部340和第二喷嘴部440喷射空气清洁加工区域，而在进行湿式加工时，可从第一喷嘴部340和第二喷嘴部440喷射水清洁加工区域。在因人工牙加工装置不像其他机床那样不持续使用而导致加工区域被污染时，在于加工区域加工加工材料2之前，根据干式型或湿式型加工形式，从第一喷嘴部340和第二喷嘴部440喷射空气或水清洁加工区域，从而可维持加工区域的清洁，提高加工材料的加工精度。
在本发明的人工牙加工装置的一较佳实施例中，人工牙加工装置1在于加工区域加工加工材料2之前，从第一喷嘴部340和第二喷嘴部440喷射水清洁加工区域时，在清洁加工区域之后，通过风扇630向加工区域流入空气干燥加工区域。通过完全干燥残留于加工区域的水，进一步提高加工区域的清洁度，防止细菌等的繁殖。
工具防碰撞控制部700在加工材料2的加工过程中，完成防止第一工具310和第二工具320发生碰撞的功能。
如图11所示，本发明一实施例的工具防碰撞控制部700由工具基准位置数据保存部710、第一工具移动距离数据保存部720、第二工具移动距离数据保存部730、内面碰撞位置数据保存部740、外面碰撞位置数据保存部750及碰撞判断部760构成。
工具基准位置数据保存部710中保存将将要后述的加工材料位置矫正部900同步的状态的第一工具310和第二工具410的基准位置。
第一工具移动距离数据保存部720中保存第一工具310的实时移动距离数据。
第二工具移动距离数据保存部730中保存第二工具410的实时移动距离数据。
预设的加工材料2的内面碰撞位置保存于内面碰撞位置数据保存部740。即根据所要加工的牙齿形状保存预设的第一工具310的碰撞位置数据。
预设的加工材料2的外面碰撞位置保存于外面碰撞位置数据保存部750。即根据所要加工的牙齿形状保存预设的第二工具310的碰撞位置数据。
冲突判断部760按加工材料的不同加工实际时间判断第一工具310和第二工具410的碰撞与否。
本发明的人工牙加工装置，通过工具防碰撞控制部700进一步防止第一工具310和第二工具410发生碰撞，从而防止工具的损伤，防止加工材料受损，最大限度地减少加工材料不必要的浪费。
切断部800防止加工材料2的加工时，通过第一喷嘴部340和第二喷嘴部440喷射的水或空气流出至基座部100的外部。切断部800可由O环等密封部件形成，但非限制。可根据需要，以具备迷路结构的单独的部件形式形成，设置于盖子5和外壳4的接触面。另外，切断部800可设置于基座部100和夹具部200的结合部位之间、基座部100和第一轴部300之间及基座部100和第二轴部400之间。
因此，本发明的人工牙加工装置，通过排出部和切断部防止加工材料的加工屑或水或空气流入基座部的工具运行部，防止装置运行部的损伤或破损，增加装置寿命，提高生产性，节省人工牙加工装置的维护费用。
加工材料位置矫正部600完成矫正装载于夹具部200的状态的加工材料2的位置的功能。
如图1至图6所示，人工牙加工装置1的夹具部200包括夹紧部210、连接部220、第一驱动部230及感知部240。
在夹具部210的一端结合加工材料2。
连接部220连接于夹紧部210的另一端，而连接部220的一部分贯通基座部100设置于基座部100。
第一驱动部230完成旋转或沿水平方向移动夹具部210的功能，设置于基座部100的外侧。为通过设置于控制部600或人工牙加工装置1的操作板的操作按钮精确控制第一驱动部，第一驱动部230由伺服马达(servo motor)构成为宜，但非限制。
感知部240设置于夹具部200的内部。本发明的一较佳实施例的人工牙加工装置的感知部240由可测量固有频率的声音传感器或振动传感器构成，但非限制。因感知部240由声音传感器或振动传感器构成，可测量第一工具310和第二工具410接触结合于加工材料结合部213的加工材料2的瞬间的固有频率，从而可对为加工加工材料而保存于加工程序数据保存部914的加工程序的基准坐标，无加工材料或工具的损伤准确容易地进行矫正，最终提高加工精度。
因此，本发明的人工牙加工装置1，在加工材料结合于夹紧部的状态下，为将加工材料的准确位置换算成加工装置的坐标系消耗最少的时间和费用，从而减少人工牙的费用，减少患者的负担。
如图1至图6所示，人工牙加工装置1的夹具部200包括夹紧部210的本体部211和加工材料结合部213。
本体部211形成夹具部210的外形。本体部211在内部具备空洞部212，呈圆锥形状。空洞部212维持真空状态。
加工材料结合部213形成于本体部211的一端，且沿本体部211的水平方向延长形成可供加工材料2结合的结合孔214。即加工材料2通过插入结合于加工材料结合部213的结合孔214，在加工材料2的加工过程中，防止加工材料2从夹具部200脱离。
感知部240在本体部211的空洞部212的内部，设置于相邻于结合孔214的前端的位置。可在本体部211的空洞部212只设置一个感知部240的状态下，容易测量第一工具和第二工具接触加工材料的孙坚的固有频率，从而谋求夹具部的小型化，节省制作费用。另外，因感知部240设置于本体部211的空洞部212的内部，防止感知部受加工加工材料2的过程中产生的屑(chip)或冷却水的损伤。
如图1至图6所示，人工牙加工装置1的夹具部200的连接部220包括主体部221、旋转轴部222及电线收容部223。
主体部221在内部具备空间并沿水平方向(Z轴方向)延长形成。主体部221呈中空的圆筒形状，但非限制。
插入主体部221的内部，以使旋转轴部222的一端连接于第一驱动部230，使旋转轴部222的另一端连接于夹紧部210。即当旋转轴部222通过第一驱动部230的旋转进行旋转或沿Z轴方向水平移动，则与之相连的夹紧部210进行旋转或沿Z轴方向水平移动，最终使结合于加工材料结合部213的加工材料2旋转或沿Z轴方向水平移动。另外，根据需要可在沿Z轴方向移动的同时进行旋转。
电线收容部223在旋转轴部222的内部沿主体部221的水平方向延长形成，以收容向感知部240供应电源，并将感知部240感知的信号数据传递至加工材料位置矫正部900的电线。因电线收容于电线收容部223的内部，防止在加工材料的加工过程中电线被缠绕或受损，减少连接部220的厚度。即最终能够谋求夹具部200的小型化。
如图1至图5所示，人工牙加工装置1的第一轴部300由第一工具310、第一轴部分320、第二驱动部330及第一喷嘴部340构成。因已对第一喷嘴部340进行详细说明，下面以其余的结构为重点进行说明。
第一工具310装载设置于第一轴部分320的前端。
第一轴部分320形成于第一工具310的一侧以收容第一工具310，传递用于旋转第一工具310或沿上下方向(Y轴方向)或左右方向(X轴方向)移动第一工具310的动力。第一轴部分320呈在内部具备中空部的圆筒形状，在内部具备旋转轴，且第一轴部分320的一部分贯通设置于基座部100的一侧，以垂直于夹具部的中心轴，但非限制。另外，根据需要第一轴部分320可在沿X、Y轴方向移动的同时进行旋转。
第二驱动部330设置于第一轴部分320的另一侧，以向第一轴部分320传递动力。第二驱动部330设置于基座部100的外部和外壳之间，但非限制。
如图1至图5所示，人工牙加工装置1的第二轴部400由第二工具410、第二轴部分420、第三驱动部430及第二喷嘴部440构成。因已对第二喷嘴部440进行详细说明，下面以其余的结构为重点进行说明。
第二工具410装载设置于第二轴部分420的前端。
第二轴部分420形成于第二工具410的一侧以收容第二工具410，传递用于旋转第二工具410或沿上下方向(Y轴方向)或左右方向(X轴方向)移动第二工具410的动力。第二轴部分320呈在内部具备中空部的圆筒形状，在内部具备旋转轴，且贯通设置于基座部100的另一侧，以使第二轴部分420的一部分与第一轴部分320相对，但非限制。另外，根据需要第二轴部分420可在沿X、Y轴方向移动的同时进行旋转。
第三驱动部430设置于第二轴部分420的另一侧，以向第二轴部分420传递动力。第三驱动部430设置于基座部100的外部和外壳之间，但非限制。
为通过设置于人工牙加工装置1的操作板或显示部1000的操作按钮精确控制第二驱动部330或第三驱动部430，第二驱动部330和第三驱动部430由伺服马达(servo motor)构成为宜，但非限制。
如图12所示，人工牙加工装置1的加工材料位置矫正部900包括加工材料基本数据保存部911、工具数据保存部912、基准坐标数据保存部913、加工程序数据保存部914、接收数据保存部915、信号变换部917、变换信号数据保存部918、过滤器部919、比较部920及矫正部921。
加工材料基本数据保存部911保存根据加工材料的固有频率数据。
工具数据保存部912保存设置在第一轴部300及上述第二轴部400的工具的长度及种类相关的数据。
基准坐标数据保存部913保存加工材料2结合于加工材料结合部213之前的基准坐标数据。
加工程序数据保存部914保存用于加工加工材料2的加工程序数据。即保存三维扫描测量，利用CAD/CAM软件程序对所测量的扫描数据进行三维建模，在此基础上适用放大比率转换为NC数据的NC数据。
接收数据保存部915保存感知部240感知第一工具310和第二工具410接触结合于加工材料结合部213的加工材料的瞬间产生的固有频率发送的信号数据。
信号变换部917将保存于接收数据保存部的信号变换为数字信号。
变换信号数据保存部918保存经信号变换部917变换的信号。
过滤器部919过滤保存于变换信号数据保存部918的信号。即过滤器部919过滤第一工具310和第二工具410接触结合于加工材料结合部213的加工材料的瞬间产生的固有频率之外的因噪声产生的干扰信号。上述过滤器部919由指数平滑过滤器(FLT)，但非限制。指数平滑过滤器是利用通过向数ms(millisecond)内的信号平均值和最近的数十μs(microsecond)的信号值赋予权重值，以避免数秒内外的信号值对检测信号产生过多影响的软件算法的数字过滤器(Digital filter)。指数平滑过滤器因指定使用作为计算产生重要影响的要素的信号平均值的表面时间、权重值、接触信号的强度设定值，可预测用于人工牙的加工材料的加工中工具的状态变化或在测量加工材料的位置及大小时，可有效去除噪声成分，从而可获得更靠高、精密的测量值。指数平滑过滤器可开发软件过滤器算法适用于传感器的控制装置。另外，指数平滑过滤器的计算所需的要素值，可由传感器控制装置根据装置加工状态或加工材料的测量状态，各使用符合其状态的最佳的要素值。通过指数平滑过滤器的上述功能，可在加工材料的加工过程中预测判断工具的破损状态。
比较部920比较保存于变换信号数据保存部918的变换信号经过滤器部919过滤的信号和保存于加工材料基本数据保存部911的固有频率信号。
矫正部921根据比较部920的结果矫正保存于基准坐标数据保存部的基准坐标数据和保存于加工程序数据保存部的加工程序的基准坐标。
因此，人工牙加工装置可根据加工材料的大小和装载状态准确快速地修改用于加工人工牙的加工材料的加工程序的基准坐标，从而可提高人工牙的加工精度，在第一工具和第二工具不旋转的状态下，测量与加工材料接触的瞬间的固有频率，以防止作为形成人工牙的母材的加工材料和工具受损，在加工材料结合于夹紧部的状态下，为将加工材料的准确位置换算成加工装置的坐标系消耗最少的时间和费用，从而减少人工牙的费用，减少患者的负担。另外，可防止在加工过程中因第一工具和第二工具的碰撞导致工具破损或加工材料损伤的现象。
如图12所示，人工牙加工装置1的加工材料位置矫正部900还可包括工具坐标数据保存部916、计算部922及警报信号产生部923。
工具坐标数据保存部916在第一工具310和第二工具410接触结合于加工材料结合部213的加工材料2的瞬间，追加保存第一工具310和第二工具410的坐标数据。
计算部922根据保存于工具数据保存部912、基准坐标数据保存部913及工具坐标数据保存部916的坐标值，计算第一工具310和第二工具410的当前长度。
警报信号产生部923根据经计算部922计算的值，在第一工具310和第二工具410的当前长度与保存于工具数据保存部912的第一工具310和第二工具410的长度不同时，产生警报信号。具体而言，在第一工具310和第二工具410的当前长度小于保存于工具数据保存部912的第一工具310和第二工具410的长度时，判定为工具磨损或破损而产生警报信号。
因此，人工牙加工装置通过控制部的计算部计算工具的长度，并通过警报信号产生部检测工具的破损或损伤与否，防止利用损伤的工具加工加工材料，更笨上杜绝加工材料的浪费。
如图12所示，人工牙加工装置1还可包括可显示比较部920的判断结果、矫正部921的判断结果、计算部922的判断结果、保存于加工程序数据保存部914的加工程序及警报信号产生部923的警报信号的显示部1000。
因此，本发明的人工牙加工装置，工具未旋转的状态下，在与加工材料接触的瞬间测量固有频率，从而防止作为形成人工牙的母材的加工材料和工具的损伤，在加工材料结合于夹紧部的状态下，为将加工材料的准确位置换算成加工装置的坐标系消耗最少的时间和费用，从而减少人工牙的费用，减少患者的负担，提高加工材料的加工精度。
另外，在本发明的人工牙加工装置的另一较佳实施例中，人工牙加工装置1的工具防碰撞控制部700或加工材料位置矫正部900，可通过有线通信或无线通信从CAM程序接收用于加工加工材料的数据。即工具防碰撞控制部700或加工材料位置矫正部900利用有线或无线通信模块，以有线通信或无线通信形式从CAM程序接收用于加工加工材料的加工材料信息、工具数据、第一工具/第二工具移动距离数据等。
较佳地，工具防碰撞控制部700或加工材料位置矫正部900通过无线以太网、无线串行通信、WiFi或蓝牙等无线通信模块，从CAM程序接收用于加工加工材料的数据。从而方便在场地下载的空间使用。
本发明不限于附图所示的变形例和上述说明的实施例，可扩展为所附权利要求的范围内的其他实施例。

Claims (10)

1.一种人工牙加工装置，在包括底座、围绕上述底座的外侧的外壳，及可开闭地设置于上述外壳的一侧的门的人工牙加工装置中，包括：
基座部，在上述外壳的内部设置于上述底座的上部，形成加工材料的加工区域；
夹具部，前端结合加工材料，可旋转及水平移动地设置于上述基座部的一部分；
第一轴部，前端结合第一工具，具备用于在加工上述加工材料时，向上述第一工具喷射水或空气的第一喷嘴部，可上下移动及左右移动地设置于上述基座部的一侧，以垂直于上述夹具部的中心轴；
第二轴部，在前端结合第二工具，具备用于在加工上述加工材料时，向上述第二工具喷射水或空气的第二喷嘴部，可上下移动及左右移动地设置于上述基座部的另一侧，以垂直于上述夹具部的中心轴并与上述第一轴部相对；
供应部，向上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部供应水或空气；
排出部，将上述水或空气排出至上述加工区域的外部；
包括用于在加工上述加工材料过程中，防止上述第一工具及第二工具发生碰撞的工具防碰撞控制部，
上述夹具部包括：
夹紧部，一端结合上述加工材料；
连接部，结合于上述夹紧部的另一端；
第一驱动部，旋转或沿水平方向移动上述夹紧部；以及
感知部，设置于上述夹具部的内部，
上述夹具部的上述夹紧部包括：
本体部，在内部具备空洞部；以及
加工材料结合部，形成于上述本体部的一端，沿水平方向延长形成并可结合上述加工材料的结合孔，
上述夹具部的上述连接部包括：
主体部，在内部具备空间并沿水平方向延长形成；
旋转轴部，插入设置于上述主体部的内部，以使一端连接于上述第一驱动部，另一端连接于上述夹紧部；以及
电线收容部，在上述旋转轴部的内部沿上述主体部的水平方向延长形成，并收容用于向上述感知部传递电源及信号的电线，
上述感知部在上述本体部的空洞部的内部设置于相邻于上述结合孔的前端的位置，
上述第一轴部形成为圆筒形状，上述第一工具配置用于上述第一轴部的前端侧面，切断部配置于上述第一工具与上述第一轴部的前端侧面之间，上述第一喷嘴部配置于上述切断部与上述第一轴部的前端侧面之间，
上述第二轴部形成为圆筒形状，上述第二工具配置于上述第二轴部的前端侧面，切断部配置于上述第二工具与上述第二轴部的前端侧面之间，上述第二喷嘴部配置于上述切断部与上述第二轴部的前端侧面之间，
上述第一喷嘴部由沿上述第一工具的中心轴的周围以120度的角度配置的两个为一对的三对孔而成，
上述第二喷嘴部由沿上述第二工具的中心轴的周围以120度的角度配置的两个为一对的三对孔而成。
2.根据权利要求1所述的人工牙加工装置，其特征在于：
上述切断部在加工上述加工材料的过程中防止通过上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部喷射的水或空气流出至上述基座部的外部。
3.根据权利要求1所述的人工牙加工装置，其特征在于：
上述供应部包括：
水槽，从水供应源储存水；
水泵，循环上述水槽中的水；
水管，将通过上述水泵循环的水供应至上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部；
气泵，循环空气；以及
空气管，将通过上述气泵循环的空气供应至上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部。
4.根据权利要求3所述的人工牙加工装置，其特征在于：上述供应部还包括设置于上述水槽内部，以去除包含于上述循环的水中的杂质的水过滤器。
5.根据权利要求4所述的人工牙加工装置，其特征在于：
上述排出部包括：
过滤网部，具备多个贯通孔并设置于上述基座部的下部，以吸入在上述加工区域加工加工材料时产生的粉尘；以及
集尘部，在上述过滤网部的下部可拆卸地设置于上述底座。
6.根据权利要求5所述的人工牙加工装置，其特征在于：上述排出部还包括设置于上述过滤网部和上述集尘部之间并吸入上述加工区域内部的空气的风扇。
7.根据权利要求6所述的人工牙加工装置，其特征在于：在于加工区域加工上述加工材料之前，从上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部喷射水或空气清洁上述加工区域。
8.根据权利要求7所述的人工牙加工装置，其特征在于：在从上述第一喷嘴部和上述第二喷嘴部喷射水或空气清洁上述加工区域时，在清洁上述加工区域之后，通过上述风扇使空气流入上述加工区域，从而对上述加工区域进行干燥。
9.根据权利要求5所述的人工牙加工装置，其特征在于：还包括用于在上述加工材料装载于上述夹具部的状态下，矫正上述加工材料的位置的加工材料位置矫正部。
10.根据权利要求9所述的人工牙加工装置，其特征在于：上述工具防碰撞控制部或上述加工材料位置矫正部，可通过有线通信或无线通信从CAM程序接收用于加工加工材料的数据。
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