CN109998723A - 口腔自动扫描装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种口腔自动扫描装置，扫描仪设有用于扫描的摄像头，所述摄像头通过线束连接控制单元并将影像信号输送至控制单元，用于支撑上排牙齿和下排牙齿的弧形上支架和弧形下支架相互固接，所述上支架的中部与手柄固接，所述上支架由透明支撑板和底座支撑板构成中空结构，所述摄像头固定在中空结构内，所述控制单元固定在手柄内。本发明的优点在于装置小巧，能够全方位的扫描口腔内牙齿外形，扫描出来的外形可以直接成像辅助治疗，也可以输送至3D打印机进行牙齿模型打印，应用范围广，工作稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及口腔医疗设备领域。
背景技术
牙科医生在为患者治疗时，会采用倒模的方式，获得患者口腔牙齿外形，这种方式比较麻烦，目前也有采用扫描的方式获得患者口腔内影响，即可以辅助治疗，也可以为制备义齿提供参数，但目前的扫描设备大都定点扫描，无法获得完整的口腔牙齿外形。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够完整扫描牙齿外形的口腔扫描设备。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：口腔自动扫描装置，扫描仪设有用于扫描的摄像头，所述摄像头通过线束连接控制单元并将影像信号输送至控制单元，用于支撑上排牙齿和下排牙齿的弧形上支架和弧形下支架相互固接，所述上支架的中部与手柄固接，所述上支架由透明支撑板和底座支撑板构成中空结构，所述摄像头固定在中空结构内，所述控制单元固定在手柄内。
沿所述中空结构内固定有弧形的导轨，所述导轨上设有与之配合的滑块，所述摄像头固定在滑块上，所述导轨两端设有端部导轮，所述上支架与手柄连接位置的导轨旁固定有两个中部导轮，所述手柄内设有两个齿面相向设置的齿条，两个所述齿条之间设有由电机驱动的主动齿轮，所述主动齿轮与两个齿条相啮合，沿所述导轨设有放置线束的线槽，所述线束设有两根，其中一根线束的一端绕成弹簧状并与控制单元连接，该线束经过其中一个齿条、其中一个中部导轮、其中一个端部导轮，由导轨内的线槽延伸至滑块处，另一根线束的一端绕成弹簧状也与控制单元连接，该线束经过另一个齿条、另一个中部导轮、另一个端部导轮，由导轨内的线槽延伸至滑块处，两根所述显示的另一端连接摄像头，所述线束经过滑块和齿条的部分与滑块和齿条固接。
所述主动齿轮旁安装有与主动齿轮尺寸相同的从动齿轮，所述从动齿轮与两个齿条啮合，所述齿条在主动齿轮和从动齿轮处设有包裹两个齿条的导向套。
所述摄像头设有两个，分别通过支撑杆支撑固定在导轨的两侧，所述滑块上固定有光源。
所述手柄内固定有感应齿条位置的感应器，所述感应器输出感应信号至控制单元。
所述手柄外设有控制按键和连接插孔，所述控制按键和连接插孔连接控制单元的通信端口。
所述控制单元包括连接摄像头的图像处理单元、连接电机的电机驱动单元、连接光源的光源驱动单元、连接图像处理单元、电机驱动单元和光源驱动单元的处理器，连接处理器的存储单元，以及为处理器供电的电池单元。
所述控制单元设有无线通信单元，所述处理器连接无线通信单元，所述无线通信单元与手机无线通信将获取的通信信息输送至手机，由手机传输给后台处理。
所述控制按键包括驱动开关照明的照明按键、驱动开关摄像头的拍照按键、驱动电机正反转的电机操控按键、驱动完成一次循环扫描的扫描按键。
本发明的优点在于装置小巧，能够全方位的扫描口腔内牙齿外形，扫描出来的外形可以直接成像辅助治疗，也可以输送至3D打印机进行牙齿模型打印，应用范围广，工作稳定可靠。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为口腔自动扫描装置结构示意图；
图2为滑动机构原理图；
图3为图1中A-A剖视图；
上述图中的标记均为：1、上支架；2、透明支撑板；3、底座支撑板；4、下支架；5、导轨；6、滑块；7、线束；8、端部导轮；9、中部导轮；10、摄像头；11、支撑杆；12、光源；13、感应器；14、齿条；15、主动齿轮；16、从动齿轮；17、导向套；18、控制单元。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
口腔自动扫描装置用于牙科正畸治疗时对口腔牙床进行扫描，并将扫描信息通过与手机联袂进行传输至管理后台，由后台管理员用于对牙齿畸形患者进行矫正治疗，扫描仪设有用于扫描的摄像头10，摄像头10所摄制的电信号通过线束7连接控制单元18，将影像信号输送至控制单元18。
为了方便扫描，口腔自动扫描装置用于放置在口腔内的上支架1和下支架4，上支架1和下支架4均未弧形结构，中部凹陷用于分别放置口腔上排牙齿和口腔下排牙齿，上支架1和下支架4相互固接，构成类似牙套的结构，上支架1的中部与手柄顶端固接，手柄用于手持，内部固定元器件，优选控制单元18固定在手柄底端，手柄外表面可以设置按键和插孔，按键可以进行操作控制，插孔可以进行数据传输，也可以用于充电。
如图3所示，上支架1由透明支撑板2和底座支撑板3构成中空结构，摄像头10固定在中空结构内，中空结构可以保护摄像头10不被污染，上支架1做好防水后，也方便对上支架1进行清洗消毒，沿中空结构内固定有弧形的导轨5，导轨5固定在底座支撑板3上，导轨5上设有与之配合的滑块6，摄像头10固定在滑块6上，为了能够清楚的进行3D扫描，摄像头10优选设置两个，分别通过支撑杆11支撑固定在导轨5的两侧，可以分别扫描牙齿内侧和端面，以及牙齿外侧和端面，滑块6上固定有光源12，可以在扫描时提供充足的照明。
导轨5两端设有端部导轮8，上支架1与手柄连接位置的导轨5旁固定有两个中部导轮9，手柄内设有两个齿面相向设置的齿条14，两个齿条14之间设有由电机驱动的主动齿轮15，主动齿轮15与两个齿条14相啮合，这样主动齿轮15旋转后，可以驱动两个齿条14反向运动，沿导轨5设有放置线束7的线槽，线束7设有两根，其中一根线束7的一端绕成弹簧状并与控制单元18连接，该线束7经过其中一个齿条14、其中一个中部导轮9、其中一个端部导轮8，由导轨5内的线槽延伸至滑块6处，另一根线束7的一端绕成弹簧状也与控制单元18连接，该线束7经过另一个齿条14、另一个中部导轮9、另一个端部导轮8，由导轨5内的线槽延伸至滑块6处，两根所述显示的另一端连接摄像头10、光源12，线束7经过滑块6和齿条14的部分与滑块6和齿条14固接。这样可以通过电器驱动齿条14位移，实现滑块6在导轨5上的位移，完成整排牙齿的扫描，原理如图2所示。
为了保证齿条14工作的可靠性，主动齿轮15旁安装有与主动齿轮15尺寸相同的从动齿轮16，从动齿轮16与两个齿条14啮合，齿条14在主动齿轮15和从动齿轮16处设有包裹两个齿条14的导向套17，导向套17可以保证两个齿轮与齿条14可靠啮合，不会出现脱离情况，通过两个齿轮配合，更加能够可靠的支撑齿条14。
为了能够了解滑块6的活动位置，是否完成了整排牙齿的扫描，手柄内固定有感应齿条14位置的感应器13，感应器13输出感应信号至控制单元18。同时，制按键和连接插孔连接控制单元18的通信端口。
控制单元18包括连接摄像头10的图像处理单元、连接电机的电机驱动单元、连接光源12的光源12驱动单元、连接图像处理单元、电机驱动单元和光源12驱动单元的处理器，以及为处理器供电的电池单元，处理器连接有存储单元，存储器用于采集信息的临时记忆存储，以备需要多次重复传输时使用。控制单元18设有无线通信单元，如蓝牙模块，处理器连接无线通信单元与外部设备通信，如手机，也可以通过插孔与外部设备通信，如电脑。
控制按键包括驱动开关照明的照明按键、驱动开关摄像10的拍照按键、驱动电机正反转的电机操控按键、驱动完成一次循环扫描的扫描按键。照明按键可以独立的开启光源12，拍照按键可以独立的开启摄像头10完成局部拍摄工作，电机操控按键可以控制摄像10头位移，配合摄像头完成局部拍摄工作，扫描按键则能够控制电机沿轨道往复运动设定次数，完成一次全口腔的扫描拍摄工作。
例如可以采用以下方式工作，摄像头10(自带光源12)对患者牙床进行扫描，采集数据通过数据线传输给转换器，经转换器处理后，由数据线传输给手机，手机将扫描信息传输至管理后台，后台经处理后将信息传输至3D打印机，打印制模并完成后续的精细制作过程，生产出用于特定患者的牙齿矫正器，邮递给患者进行矫正治疗，同时进行适时跟踪指导，正确地完成矫正治疗过程。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.口腔自动扫描装置，扫描仪设有用于扫描的摄像头，所述摄像头通过线束连接控制单元并将影像信号输送至控制单元，其特征在于：用于支撑上排牙齿和下排牙齿的弧形上支架和弧形下支架相互固接，所述上支架的中部与手柄固接，所述上支架由透明支撑板和底座支撑板构成中空结构，所述摄像头固定在中空结构内，所述控制单元固定在手柄内。
2.根据权利要求1所述的口腔自动扫描装置，其特征在于：沿所述中空结构内固定有弧形的导轨，所述导轨上设有与之配合的滑块，所述摄像头固定在滑块上，所述导轨两端设有端部导轮，所述上支架与手柄连接位置的导轨旁固定有两个中部导轮，所述手柄内设有两个齿面相向设置的齿条，两个所述齿条之间设有由电机驱动的主动齿轮，所述主动齿轮与两个齿条相啮合，沿所述导轨设有放置线束的线槽，所述线束设有两根，其中一根线束的一端绕成弹簧状并与控制单元连接，该线束经过其中一个齿条、其中一个中部导轮、其中一个端部导轮，由导轨内的线槽延伸至滑块处，另一根线束的一端绕成弹簧状也与控制单元连接，该线束经过另一个齿条、另一个中部导轮、另一个端部导轮，由导轨内的线槽延伸至滑块处，两根所述显示的另一端连接摄像头，所述线束经过滑块和齿条的部分与滑块和齿条固接。
3.根据权利要求2所述的口腔自动扫描装置，其特征在于：所述主动齿轮旁安装有与主动齿轮尺寸相同的从动齿轮，所述从动齿轮与两个齿条啮合，所述齿条在主动齿轮和从动齿轮处设有包裹两个齿条的导向套。
4.根据权利要求3所述的口腔自动扫描装置，其特征在于：所述摄像头设有两个，分别通过支撑杆支撑固定在导轨的两侧，所述滑块上固定有光源。
5.根据权利要求4所述的口腔自动扫描装置，其特征在于：所述手柄内固定有感应齿条位置的感应器，所述感应器输出感应信号至控制单元。
6.根据权利要求5所述的口腔自动扫描装置，其特征在于：所述手柄外设有控制按键和连接插孔，所述控制按键和连接插孔连接控制单元的通信端口。
7.根据权利要求6所述的口腔自动扫描装置，其特征在于：所述控制单元包括连接摄像头的图像处理单元、连接电机的电机驱动单元、连接光源的光源驱动单元、连接图像处理单元、电机驱动单元和光源驱动单元的处理器，连接处理器的存储单元，以及为处理器供电的电池单元。
8.根据权利要求7所述的口腔自动扫描装置，其特征在于：所述控制单元设有无线通信单元，所述处理器连接无线通信单元，所述无线通信单元与手机无线通信将获取的通信信息输送至手机，由手机传输给后台处理。
9.根据权利要求6、7或8所述的口腔自动扫描装置，其特征在于：所述控制按键包括驱动开关照明的照明按键、驱动开关摄像头的拍照按键、驱动电机正反转的电机操控按键、驱动完成一次循环扫描的扫描按键。
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