CN110064986B - 一种义齿自动打磨控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种义齿自动打磨控制系统，该系统包括机架支撑装置及其上设置的义齿自动传输装置、并联臂平台装置、纵向平移装置、义齿自动夹持装置、串联机械臂装置、义齿收集装置和打磨液循环装置，控制器分别连接义齿自动传输装置、并联臂平台装置、纵向平移装置、义齿自动夹持装置、串联机械臂装置、义齿收集装置和打磨液循环装置。通过上述系统可实现对义齿的批量传输、定位、位姿调整、夹持、高精度打磨和收集，本系统对义齿打磨的效率高，可批量化打磨义齿。

Description

一种义齿自动打磨控制系统

技术领域

本发明涉及义齿打磨领域，尤其是一种义齿自动打磨控制系统。

背景技术

义齿作为口腔种植技术的重要组成部分，其早期通常通过义齿灌模、制模和打磨抛光等步骤完成生产制造，随着3D打印技术的不断革新，其在义齿制作方面已得到了丰富的应用。现在通过3D打印的方式，可以打印出牙基底、牙冠、牙桥、牙罩冠、牙贴面、牙镶嵌等，并且可实现相应复杂结构的高精度打印成型。目前3D打印的主要技术形式包括选择性激光烧结（Selective Lasersintering , SLS ）、光固化成型（StereolithographyAppearance , SLA）、分层实体制造（Laminated Obeject Manufacturing ,LOM）、熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling , FDM）和喷墨打印技术，但无论采取何种加工方式生产义齿，在义齿最终进入患者口腔前，都需要完成打磨抛光这一工序。目前的打磨抛光主要采用滚筒打磨的方式，如申请号为2018203455654.1的义齿抛光机，主要采用滚筒式结构，虽然有粉尘处理的措施用以减轻其对工人健康的损坏，但义齿抛光程度还需根据工人经验判断，在大批量加工下最终的产品质量的一致性很难得到保证；或者如申请号为201320421729.7的全自动义齿抛光机，其通过滚筒内磨料与义齿的挤压摩擦实现抛光的效果，虽然其抛光效率高，但该方法对与义齿的抛光打磨程度的管控方面存在不足，极易造成过抛的现象。

终其原因，是现有设计中，所设计的打磨抛光工艺自动化程度和打磨精度低，过度依赖于人工的参与程度。因此，需要设计一种自动化程度高的、打磨精度高的义齿打磨系统。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种义齿自动打磨控制系统。以自动化对批量的义齿进行高精度打磨，解决过抛或欠抛的问题，提高打磨效率，解决传统方式中依赖人工主观判断打磨程度的低效率、标准不一的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种义齿自动打磨控制系统，该控制系统包括控制器、机架支撑装置、义齿自动传输装置、并联臂平台装置、纵向平移装置、义齿自动夹持装置、串联机械臂装置、义齿收集装置和打磨液循环装置；所述义齿自动传输装置、纵向平移装置、串联机械臂装置、义齿收集装置和打磨液循环装置均安装于所述机架支撑装置上；所述并联臂平台装置安装于所述纵向平移装置上，所述义齿自动夹持装置安装于所述并联臂平台装置末端；所述纵向平移装置可在机架支撑装置中沿纵向移动，所述并联臂平台装置用于调整义齿自动夹持装置的位姿，所述义齿自动夹持装置用于夹持所述义齿自动传输装置传输来的义齿；所述串联机械臂装置设置于与并联臂平台装置相对的位置，用于打磨所述义齿自动夹持装置所夹持的义齿；所述打磨液循环装置对打磨液进行循环处理，其打磨液回收端设置于串联机械臂装置与纵向平移装置之间，其打磨液输出端设置于串联机械臂装置的自由端端部；义齿收集装置设置于所述义齿自动夹持装置可及之处；所述控制器分别连接义齿自动传输装置、并联臂平台装置、纵向平移装置、义齿自动夹持装置、串联机械臂装置、义齿收集装置和打磨液循环装置；所述控制器接收加工数据，并依据加工数据控制其所连接的各装置的工作状态。

通过上述系统的设计，可以对义齿进行自动传输、固定、位姿调整、打磨修整和回收，由于过程自动化程度高，无需人工参与（除向系统放置义齿外），使得系统打磨的义齿精度非常高，并可持续不断地对义齿进行批量加工，加工标准统一，加工效率极高。

进一步的，上述义齿自动打磨控制系统的工作流程为：

将加工数据导入控制器，将义齿置于义齿自动传输装置上，开启系统；

控制器控制纵向平移装置和并联臂平台装置工作，以调整并联臂平台装置端部的义齿自动夹持装置到达义齿夹持工位；若在初始状态下，义齿自动夹持装置已位于义齿夹持工位，则跳过该步骤；

控制器控制义齿自动传输装置工作，以将义齿输送到义齿自动夹持装置；

控制器控制义齿自动夹持装置夹紧义齿；

控制器控制纵向平移装置和并联臂平台装置工作，以调整并联臂平台装置端部的义齿自动夹持装置到达义齿加工工位；

控制器控制串联机械臂装置到达义齿加工工位；

控制器控制打磨液循环装置工作，以输出打磨液到义齿表面，并对回收的打磨液进行循环过滤；

控制器依据加工数据控制串联机械臂装置对义齿进行打磨；

在打磨完成后，控制器关闭打磨液循环装置和串联机械臂装置，控制纵向平移装置和并联臂平台装置工作，以调整并联臂平台装置端部的义齿自动夹持装置到达义齿回收工位；

控制器控制义齿自动夹持装置松开义齿，以将义齿置于义齿收集装置中；

控制器控制纵向平移装置、并联臂平台装置、义齿自动夹持装置、串联机械臂装置恢复到初始位。

上述流程中，各环节衔接良好，使得系统具备良好的工作稳定性。同时，各工作环节设计合理，使得对义齿打磨的整体效率非常高效，对于大批量加工来讲，更能体现出本系统的加工效率。

进一步的，上述义齿自动传输装置包括相互匹配的外壳和顶板，所述外壳为内凹型设计，所述顶板设置于外壳开口部位，与所述外壳对接形成一腔体；在腔体内，设置有传输机构，传输机构上设计有义齿承载机构，该义齿承载机构可以承载若干义齿并将每一颗义齿进行分离；在所述外壳的侧面，分别开设有上料口和下料口，上料口将义齿承载机构暴露在外，下料口与义齿承载机构齐平；在下料口处设置有第一门控机构，该第一门控机构可以开启或关闭下料口；传输机构和第一门控机构分别连接到控制器；传输机构在控制器控制下工作时，通过义齿承载机构将义齿从上料口传输到下料口，当义齿到达下料口时，控制器控制第一门控机构开启下料口，以输出义齿。

上述结构可以同时实现多义齿的自动传输，并实现对特定义齿（待加工次序的义齿）的准确释放。使得对于工人来讲，仅需一次性将一批义齿置入义齿自动传输装置中，系统即可自动对每一颗义齿进行相应的加工。

进一步的，上述并联臂平台装置包括第一平板、第二平板和设置于两者之间的三对推杆系统；所述第一平板用于安装所述义齿自动夹持装置，所述第二平板固定于所述纵向平移装置上；每一组所述推杆系统均包括第一万向铰链、第一铰链座、伺服电机、套筒、推杆、第二万向铰链和第二铰链座；第一铰链座固定于第一平板上，第一万向铰链一端与第一铰链座相连，另一端连接推杆的一端，推杆另一端套接于套筒内，并可在套筒内滑动，套筒的底端与第二铰链的一端相连，第二铰链的另一端与第二铰链座相连，第二铰链座固定于第二平板上，伺服电机与套筒一体设置，以驱动套筒内的推杆活动；各伺服电机均连接到控制器。

通过三对推杆系统的配合，可以实现对装置端部义齿自动夹持装置位姿的灵活调整，使得对于义齿打磨的操作具体更多的可操作空间。此外，本设计的推杆系统可实现对义齿自动夹持装置位姿的细微调节，以便于对义齿的精细加工。

进一步的，上述纵向平移装置包括第二驱动器、第二传动机构、滑块和导轨，第二驱动器、第二传动机构和滑块依次相连，滑块顶端用于固定并联臂平台装置，第二驱动器和导轨均固定在机架支撑装置上，第二驱动器连接到控制器，在控制器的控制下，通过第二传动机构驱动滑块在导轨上的活动。

纵向平移装置的设计可以为义齿自动夹持机构位姿的调整具备更多可调空间。上述结构可以固定住并联臂平台装置的活动路径，同时也尽可能降低滑块滑动过程中受到的摩擦力。

进一步的，上述义齿自动夹持装置包括第一驱动器、外壳和盖板，所述外壳可拆卸固定于并联臂平台装置端部，所述第一驱动器固定于外壳的底部，所述盖板固定于外壳的顶部，三者构成一腔体；在腔体内，设置有第一传动机构和义齿夹持机构，第一驱动器、第一传动机构和义齿夹持机构依次相连，义齿夹持机构设置于盖板上，并可在盖板上活动；义齿夹持机构延伸出腔体外部以夹持义齿；在所述盖板外端面上、对应于接收义齿的位置，设置有传感器，该传感器的输出端连接到控制器，控制器连接第一驱动器；传感器感应到义齿时，向控制器发送第一信号，第一驱动器在控制器的控制下，通过第一传动机构驱动义齿夹持机构夹紧或松开。

上述结构可以实现义齿来临时，装置对义齿的自动夹持，自动化程度高。

进一步的，上述串联机械臂装置由基座、转臂A、转臂B、转臂C和打磨头构成；转臂A、转臂B 、转臂C和打磨头分别连接到控制器，并分别执行控制器的操作命令；基座固定在机架支撑装置上、与纵向平移装置相对的位置；转臂A 固定于基座 上，转臂B 设置于转臂A的自由端，转臂C 设置于转臂B 的自由端，转臂C的自由端连接打磨头；转臂A 的自由端的转动平面垂直于基座所在面，转臂B 的自由端的转动平片非平行、非垂直于转臂A 的自由端的转动平面。

上述串联机械臂装置具备三个自由度来调整打磨头的位姿，使得打磨头具备多个位姿来对义齿进行打磨，进而打磨出高精度的义齿。

进一步的，上述打磨液循环装置包括小型泵、敞口槽 、过滤器、管道和管道固定夹；小型泵连接到控制器，并执行控制器的操作指令，敞口槽 设置于串联机械臂装置与纵向平移装置之间，管道将敞口槽 、小型泵、过滤器连接成通路；管道固定夹用于将管道的自由端固定在串联机械臂装置自由端端部。

上述打磨液循环装置的结构可以实现对打磨液的同步供给与回收，以为批量、高效加工义齿提供了基础。

进一步的，上述管道由中型管道、管道转接头和小型管道构成，所述中型管道将敞口槽、小型泵、过滤器一一连接，构成通路，所述管道固定夹将所述小型管道自由端固定在所述串联机械臂装置的自由端端部。

基于等流量的原理，改用小型管道输出打磨液可以提高打磨液输出的速度，进而提高其对义齿表面的冲击力，以在打磨过程中，将义齿表面冲洗得更加干净。

进一步的，上述义齿收集装置包括第三驱动器、收集槽门板、义齿收集槽和连接杆；义齿收集槽设置于机架支撑装置上、串联机械臂装置和纵向平移装置之间，收集槽门板设置于所述义齿收集槽顶部，第三驱动器通过连接杆连接到收集槽门板，第三驱动器连接到控制器，以在控制器的控制下，驱动收集槽门板开启或关闭义齿收集槽。

上述义齿收集装置的机构可以实现对已加工义齿的隔离，防止其被污染。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供了一种自动化程度非常高的义齿打磨系统，该系统可实现对义齿的批量传输、定位、位姿调整、夹持、高精度打磨和收集。加工效率高，加工标准统一。

2、本发明的系统在义齿夹持方面和义齿打磨方面，均涉及了多个自由度，进而可对义齿进行全方位的精细打磨。

3、本发明的系统的各装置间配合紧密、设计合理，可大幅提高批量化加工的效率。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是义齿自动打磨控制系统各装置的构造图。

图2是义齿自动传输装置的结构图。

图3是对图2横向剖切的结构图。

图4是对图2纵向剖切的结构图。

图5是并联臂平台装置和纵向平移装置的结构图。

图6是义齿自动夹持装置外部结构图。

图7是义齿自动夹持装置内部结构图。

图8是义齿自动夹持装置顶部结构图。

图9是串联机械臂装置和打磨液循环装置的结构图。

图10是义齿收集装置的结构图。

图11是万向竹节管模型图。

图12是义齿自动打磨控制系统的一个实施例。

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（包括任何附加权利要求、摘要）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已。

实施例一

如图1所示，本实施例公开了一种义齿自动打磨控制系统，该系统包括控制器（未示出）、机架支撑装置1、义齿自动传输装置2、并联臂平台装置3、纵向平移装置4、义齿自动夹持装置5、串联机械臂装置6、义齿收集装置8和打磨液循环装置7；所述义齿自动传输装置2、纵向平移装置4、串联机械臂装置6、义齿收集装置8和打磨液循环装置7均安装于所述机架支撑装置1上；并联臂平台装置3设置于纵向平移装置4上，义齿自动夹持装置5设置于并联臂平台装置3末端；纵向平移装置4可在机架支撑装置1中沿纵向移动，并联臂平台装置3用于调整义齿自动夹持装置5的位姿，义齿自动夹持装置5用于夹持义齿自动传输装置2传输来的义齿；串联机械臂装置6设置于与并联臂平台装置相对的位置，用于打磨所述义齿自动夹持装置5所夹持的义齿；打磨液循环装置7对打磨液进行循环处理，其打磨液回收端设置于串联机械臂装置6与纵向平移装置4之间，其打磨液输出端设置于串联机械臂装置6的自由端端部；义齿收集装置8设置于所述义齿自动夹持装置5可及之处；所述控制器分别连接义齿自动传输装置2、并联臂平台装置3、纵向平移装置4、义齿自动夹持装置5、串联机械臂装置6、义齿收集装置8和打磨液循环装置7；所述控制器接收加工数据，并依据加工数据控制其所连接的装置2-8的工作状态。

上述加工数据由以下方法产生：分别扫描待加工义齿的三维模型和患者口腔数据（义齿模型可通过三维扫描仪扫描得到，患者口腔数据可通过口腔扫描仪扫描得到），将该三维模型的点云数据与患者口腔数据进行对比，以计算出义齿余量（即待加工义齿上相对所需义齿所富余的部分），基于义齿余量规划出加工数据，该加工数据包括加工路径、加工参数等加工信息。规划加工数据可通过上层软件完成，其属于现有口腔应用，在此不进行详述。

控制系统工作流程为：

将加工数据导入控制器，将义齿置于义齿自动传输装置2上，开启系统；

控制器控制纵向平移装置4和并联臂平台装置3工作，以调整并联臂平台装置3端部的义齿自动夹持装置5到达义齿夹持工位；若在初始状态下，义齿自动夹持装置5已位于义齿夹持工位，则跳过该步骤；

控制器控制义齿自动传输装置2工作，以将义齿输送到义齿自动夹持装置5；

控制器控制义齿自动夹持装置5夹紧义齿；

控制器控制纵向平移装置4和并联臂平台装置3工作，以调整并联臂平台装置3端部的义齿自动夹持装置5到达义齿加工工位；

控制器控制串联机械臂装置6到达义齿加工工位；

控制器控制打磨液循环装置7工作，以输出打磨液到义齿表面，并对回收的打磨液进行循环过滤；

控制器依据加工数据控制串联机械臂装置6对义齿进行打磨；

在打磨完成后，控制器关闭打磨液循环装置7和串联机械臂装置6，控制纵向平移装置4和并联臂平台装置3工作，以调整并联臂平台装置3端部的义齿自动夹持装置5到达义齿回收工位；

控制器控制义齿自动夹持装置5松开义齿，以将义齿置于义齿收集装置8中；

控制器控制纵向平移装置4、并联臂平台装置3、义齿自动夹持装置5、串联机械臂装置6恢复到初始位。

实施例二

本实施例公开了上述义齿自动传输装置2的结构。其包括相互匹配的外壳和顶板，外壳为内凹型设计，顶板设置于外壳开口部位，与外壳对接形成一腔体；在腔体内，设置有传输机构，传输机构上设计有义齿承载机构，该义齿承载机构可以承载若干义齿并将每一颗义齿进行分离；在外壳侧面，分别开设有上料口和下料口，上料口将义齿承载机构暴露在外，下料口与义齿承载机构齐平；在下料口处设置有第一门控机构，该第一门控机构可以开启或关闭下料口；传输机构和第一门控机构分别连接到控制器；传输机构在控制器控制下工作时，通过义齿承载机构将义齿从上料口传输到下料口，当义齿到达下料口时，控制器控制第一门控机构开启下料口，以输出义齿到义齿自动夹持装置。

如图2-4所示，在一个实施例中，义齿自动传输装置包括长腰型外壳21、上盖板23、传输带25、电机A 29、带轮A 210、带轮B 211、支座A 214、支座B 213、支座C 215、竖轴A 28、竖轴B 212、气缸A 22、V型滑槽216、竖直门板24，上料门板27和门轴26。外壳固定于机架支撑装置1顶部，上盖板23固定于长腰型外壳21的顶部，电机A 29固定于上盖板23的一侧，支座A 214正对所述电机A 29固定于长腰型外壳21内腔底部的一侧，竖轴A 28穿过带轮A 210将带轮A 210固定于所述电机A 29和所述支座A 214之间，支座B 213固定于所述上盖板23的另一侧，支座C 215正对所述支座B 213固定于所述长腰型外壳21内腔底部的另一侧，竖轴B 212穿过带轮B 211将带轮B 211固定于所述支座B 213和支座C 215之间，传输带25内侧与所述带轮A 210和带轮B 211齿和，在传输带25外侧均匀分布有V型倾斜卡槽219，在长腰型外壳21内壁上，沿传输带25四周设置有阶梯凸起218，长腰型外壳21侧壁上开设有下料口和上料口，上料门板27通过门轴26铰接在长腰型外壳21的上料口处，竖直门板24和气缸A22设置于下料口处，所述竖直门板24与所述气缸A 22相连接，所述气缸A 22固定于所述长腰型外壳21侧壁上；电机A 29和气缸A 22分别连接到控制器。

将义齿从上料口置于V型倾斜卡槽219上，系统开启，控制器控制电机A 29动作，传输带25开始运动，当指定的待加工义齿到达下料口前，控制器控制气缸A 22动作，竖直门板24上升，下料口打开，义齿到达该工位时由于重力作用通过V型滑槽216输出到义齿自动夹持装置。

实施例三

本实施例公开了上述并联臂平台装置3的结构。其包括第一平板、第二平板和设置于两者之间的三对推杆系统；第一平板用于安装义齿自动夹持装置5，第二平板固定于纵向平移装置上；每一组推杆系统均包括第一万向铰链33、第一铰链座32、伺服电机36、套筒35、推杆34、第二万向铰链38和第二铰链座。第一铰链座32固定于第一平板上，第一万向铰链33一端与第一铰链座32相连，另一端连接推杆34的一端，推杆34另一端套接于套筒35内，并可在套筒35内滑动，套筒35的底端与第二铰链的一端相连，第二铰链的另一端与第二铰链座相连，第二铰链座固定于第二平板上，伺服电机36与套筒35一体设置，以驱动套筒35内的推杆34活动；各伺服电机36均连接到控制器。三对推杆系统形成类似Stewart平台的结构。

如图5所示，在一个实施例中，并联臂平台装置3包括Y型平板31、菱形平板37和设置于两者之间的三对推杆系统。其中，一组推杆系统包括第一万向铰链33、第一铰链座32、伺服电机36、套筒35、推杆34、第二万向铰链38和第二铰链座。第一铰链座32固定于Y型平板31上，第一万向铰链33一端与第一铰链座32相连，另一端连接推杆34的一端，推杆34另一端套接于套筒35内，并可在套筒35内滑动，套筒35的底端与第二万向铰链38的一端相连，第二万向铰链38的另一端与第二铰链座相连，第二铰链座固定于菱形平板37上，伺服电机36与套筒35一体设置，以驱动套筒35内的推杆34活动。在一个实施例中，伺服电机36与套筒35通过一连接片连接为一体后，连接到第二万向铰链38。Y型平板31中部贯穿设计一通孔，以容纳义齿自动夹持装置5；在Y型平板31上开设有4个通孔，用以固定义齿自动夹持装置5。菱形平板37为环状设计，以在减小其质量的同时，提高其刚性。菱形平板37端面上设置有安装板，安装板开设有4个通孔，用以通过外部设施-如螺栓-固定于纵向平移装置4上。在一个具体实施例中，菱形平板37与安装板在靠Y型平板31侧，成钝角设计。各伺服电机36均连接到控制器，控制器通过伺服电机36控制对应推杆系统的伸缩，进而控制整个并联臂平台装置3的姿态。

实施例四

本实施例公开了上述义齿自动夹持装置5的结构。其包括驱动器A、外壳和盖板；外壳可拆卸固定于并联臂平台装置3端部；驱动器A固定于外壳的底部，所述盖板固定于外壳的顶部，三者构成一腔体；在腔体内，设置有传动机构A和义齿夹持机构，驱动器A、传动机构A和义齿夹持机构依次相连，驱动器A通过传动机构A带动义齿夹持机构夹紧或松开；义齿夹持机构设置于盖板上，并可在盖板上活动；义齿夹持机构延伸出腔体外部以夹持义齿。在盖板外端面上、对应于接收义齿的位置，设置有传感器，该传感器的输出端连接到控制器，控制器连接驱动器A。在义齿到来时，传感器感应到义齿，向控制器传递义齿来临的信号，控制器接收到该信号，控制驱动器A向夹紧义齿夹持机构的状态工作。

如图6-8所示，在一个实施例中，义齿自动夹持装置5包括电机B 51、圆柱形外壳52、圆柱形盖板53、夹爪A 54、夹爪B 55、夹爪C 56、丝杠A 57、固定轴 58、三面齿轮59、齿轮支架510、圆柱齿轮A、圆柱齿轮B、圆柱齿轮C、齿条A、齿条B、齿条C、密封板513、支座E 515和压力传感器514；所述电机B 51固定于所述圆柱形外壳 52底部，所述圆柱形盖板53固定与圆柱形外壳 52顶部，所述支座E 515固定与圆柱形盖板53内端面上，所述丝杆A 57设置于所述电机B 51和所述支座E 515之间，所述丝杠A 57穿过三面齿轮59的中心螺纹孔；所述固定轴 58为三根，两两成120度固定于圆柱形盖板53内端面，并穿过三面齿轮59端部的法兰盘外侧光孔；三根齿条512两两成120度设置于所述圆柱形盖板53内端面的滑槽内；齿轮支架510设置于圆柱形盖板53内端面上，三个圆柱形齿轮两两成120度设置于所述齿轮支架510上，三个圆柱齿轮511分别与三面齿轮59的一面和一根齿条512齿和；三根齿条512分别与三个夹爪一一对应连接；所述密封板513固定于圆柱形盖板53外端面，所述压力传感器514设置于所述密封板513外端面内腔底部，压力传感器514输出端连接到控制器，控制器连接电机B 51。夹爪A 54、夹爪B 55、夹爪C 56均带有一转角圆孔，该设计在夹紧义齿端柄时可以实现自定心装夹。初始状态下，义齿自动夹持装置5的支座E 515位于V型滑槽216的自由端，通过压力传感器514以确定是否有义齿从V型滑槽216输送过来。

实施例五

本实施例公开了上述纵向平移装置4结构。其包括驱动器B、传动机构B、滑块和导轨，驱动器B、传动机构B和滑块依次相连，滑块顶端用于固定并联臂平台装置3，驱动器B和导轨均固定在机架支撑装置1上，驱动器B通过传动机构B驱动滑块在导轨上滑动。驱动器B连接到控制器。控制器通过控制驱动器B的工作，以控制滑块在导轨上的动作，进而控制并联臂平台装置3在纵向的位置。

如图5所示，在一个实施例中，纵向平移装置4包括滑板 46、丝杠B 47、导轨A 42、导轨B 43、滑块A 44、滑块B 45、电机C 41和支座D 48。滑板 46顶端用于连接并联臂平台装置3，滑板 46底部与滑块A 44和滑块B 45固定连接，丝杠B 47贯穿滑板 46，且两端分别连接电机C 41和支座D 48， 丝杠B 47可在支座D 48中转动，两导轨42、43平行于丝杠B 47设置，两滑块44、45分别设置于两导轨42、43上，电机C 41、支座D 48、导轨A 42和导轨B 43均设置于机架支撑装置1上；电机C 41连接到控制器。控制器控制电机C 41的工作状态，电机C41工作以带动丝杠B 47转动，通过力的转换，可以使滑板 46沿丝杠B 47轴线方向运动。

实施例六

如图9所示，本实施例公开了上述串联机械臂装置6的结构。其由基座 61、转臂A62、转臂B 63、转臂C 64和打磨头65构成；转臂A 62、转臂B 63、转臂C 64和打磨头65分别连接到控制器。基座 61固定在机架支撑装置1上、与纵向平移装置4相对的位置。转臂A 62固定于基座 61上，转臂B 63设置于转臂A 62的自由端（可转动端），转臂C 64设置于转臂B 63的自由端，转臂C 64的自由端连接打磨头65；转臂A 62的自由端的转动平面垂直于基座 61所在面，转臂B 63的自由端的转动平片非平行、非垂直于转臂A 62的自由端的转动平面。这样，控制器通过控制转臂A 62、转臂B 63和转臂C 64三个自由度以调整打磨头65的位姿，使得打磨头65可绕义齿四周做圆周运动；控制器控制打磨头65的工作状态以对义齿进行打磨。

在一个实施例中，转臂A 62为‘L’形，转臂B 63为锥形锥体，其自由端位于锥体侧面上。

实施例七

如图9所示，本实施例公开了上述打磨液循环装置7的结构。其包括小型泵77、敞口槽 74、过滤器76、管道和管道固定夹。敞口槽 74设置于串联机械臂装置6与纵向平移装置4之间，管道75将敞口槽 74、小型泵77、过滤器76一一连接，构成通路；管道固定夹用于将管道自由端固定在串联机械臂装置6自由端端部。小型泵77连接到控制器。控制器通过控制小型泵77的工作状态（开启或关闭），控制对打磨液的过滤和供给。

在一个实施例中，打磨液循环装置7包括小型泵77、敞口槽 74、过滤器76、中型管道75，小型管道73、管道固定夹和管道转接头78，小型泵77连接到控制器。敞口槽 74设置于串联机械臂装置6与纵向平移装置4之间，中型管道75将敞口槽 74、小型泵77、过滤器76一一连接，构成通路；管道转接头78作为小型管道73与中型管道75的转接头；管道固定夹用于将小型管道73自由端固定在串联机械臂装置6自由端端部。

在一个具体实施例中，打磨液循环装置7包括小型泵77、敞口槽 74、过滤器76、中型管道75，小型管道73、管道固定夹A 72、管道固定夹B 71和管道转接头78，小型泵77连接到控制器。敞口槽 74设置于串联机械臂装置6与纵向平移装置4之间的位置，与机架支撑装置1的中层板13设计为一体；管道转接头78设置于所述中层板13上，过滤器76固定于机架支撑装置1的下底板14上，中型管道75将敞口槽 74、小型泵77、过滤器76和管道转接头78一一连接，构成通路；管道连接头的另一端连接小型管道73；管道固定夹A 72将小型管道73固定在串联机械臂装置6的转臂A 62上，管道固定夹B 71将小型管道73的自由端固定于串联机械臂装置6的转臂C 64上；小型管道73的自由端端部正对待打磨物体的位置。如图11所示，小型管道73在一个实施例中，选用万向竹节管（通常称为机床冷却管），这样，便于设置喷嘴的朝向。

实施例八

本实施例公开了上述义齿收集装置8的结构。其包括气缸B 81、收集槽门板、义齿收集槽84和连接杆82；义齿收集槽84设置于机架支撑装置1上、串联机械臂装置6和纵向平移装置4之间，收集槽门板设置于义齿收集槽84顶部，气缸B 81连接到控制器，气缸B 81通过连接杆82连接到收集槽门板，控制器控制气缸B 81的工作，以驱动收集槽门板开启或关闭义齿收集槽84。在义齿来临时，控制器控制气缸B 81工作于开启收集槽门板的状态，以开启收集槽门板，在义齿进入义齿收集槽84后，控制器控制气缸B 81 工作于关闭收集槽门板的状态，以关闭收集槽门板。

如图10所示，在一个实施例中，在机架支撑装置1上，串联机械臂装置6和纵向平移装置4之间的位置，开设有义齿收集口。义齿收集装置8包括气缸B 81、梯形门板83、义齿收集槽84和连接杆82，气缸B 81连接到控制器，义齿收集槽84设置于义齿收集口正下方，梯形门板83设置于义齿收集槽84上方，并可在所述义齿收集口旁、在所述中层板13上开设的内滑槽131中滑动，梯形门板83两侧面分别设计有一凸块831，内滑槽131两侧面分别开设有与凸块831对应的条形凹槽，每一凸块831设置于对应条形凹槽之中；连接杆82沿所述内滑槽131开设方向，将气缸B 81与梯形门板83连接为一体，气缸B 81设置于机架支撑装置1上。在一个实施例中，义齿收集口紧邻打磨液循环装置7的敞口槽 74开设，梯形门板83上表面为斜面，且朝所述敞口槽 74方向倾斜，梯形门板83在关闭义齿收集槽84状态下，梯形门板83的倾斜末端与敞口槽 74侧面连续或伸入敞口槽 74内。义齿收集槽84内表面上设置有缓冲机构。在一个实施例中，在义齿收集槽84底部，设置有海绵，以减小义齿被放入时所受到的冲击。在另一个实施例中，在义齿收集槽84内，还装有清洗液，以对加工后的义齿进行清洗。

实施例九

如图12所示，基于上述所有实施例，本实施例公开了一种义齿自动打磨控制系统，控制器（系统主控板）通过控制接口分别控制系统的各电气元件，通过反馈接口接收控制执行结果。该控制系统工作流程如下：

将义齿从义齿自动传输装置2上料口处一一置于传输带25外侧的V型倾斜卡槽219内，将加工数据通过控制器的通讯接口导入控制器，启动系统；

控制器控制并联臂平台装置3的伺服电机组（即各伺服电机36，下同）动作，以调整相应推杆34伸缩，进而调整Y型平板31（第一平板）的位姿，同时控制纵向平移装置4的电机C41工作，以驱动滑板46朝靠近V型滑槽216方向运动，以共同调整义齿自动夹持装置5的位姿，当义齿自动夹持装置5的密封板513与V型滑槽216对接完毕后，控制电机C 41停止工作，并开启义齿自动传输装置2的电机A 29，传输带25开始运动；当指定带打磨义齿到达下料口前，控制器控制气缸A 22开启竖直门板24，义齿随着传输带25到达下料口时，由于重力作用，自动从下料口划入V型滑槽216中，并自动滑入与V型滑槽216下端对接的密封板513处。当义齿接触到密封板513中部的压力传感器514时，压力传感器514向控制器发送信号，控制器接收到该信号后，控制气缸A 22关闭竖直门板24，控制义齿自动夹持装置的电机B 51动作，通过丝杠 A 57驱动三面齿轮59朝靠近电机B 51的方向运动，通过圆柱齿轮将运动传递给齿条，进而控制夹爪A 54、夹爪B 55、夹爪C 56夹紧义齿。控制器再控制各伺服电机36工作，调整推杆系统伸缩，同时，控制器控制纵向平移装置4的电机C 41工作，以共同将Y型平板调整到加工位姿。完成后，控制器控制串联机械臂装置6的三条转臂62、63、64工作（具体为控制各转臂中的电机），协同调整打磨头65的位姿到待加工工位（待抛位）。控制器开启小型泵77，过滤器76中原打磨液开始循环，通过小型管道73喷出打磨液，作用于义齿表面。控制器开启串联机械臂装置6的打磨头65，并基于加工数据控制串联机械臂装置6的工作路径。加工完成后（执行完成加工数据后），控制器关闭打磨头65、小型泵77，并控制串联机械臂装置6恢复到初始位。控制器再控制并联臂平台装置3的伺服电机36和纵向平移装置4的电机C 41协调工作，以将义齿自动夹持装置5调整到义齿收集工位（将义齿自动夹持装置5调整到义齿收集口上方的位姿）。控制器控制义齿收集装置8的气缸B 83工作，以开启梯形门板83（收集槽门板）。完成后，控制器控制义齿自动夹持装置5的电机B 51工作，以通过丝杠A 57驱动三面齿轮59朝远离电机B 51的方向运动，进而控制夹爪A 54、夹爪B 55、夹爪C56松开义齿，义齿落入义齿收集槽84内。控制器控制义齿收集装置8的气缸B 83反向工作，以关闭提醒门板83，并控制纵向平移装置4和并联臂平台装置3恢复到初始位。

上述过程为一套夹持、打磨装置对一枚义齿的打磨修复过程，增加夹持、打磨装置或重复上述流程，可实现对义齿的连续打磨修整。

需要说明的是，本发明中所提及的A、B、C……等尾标，仅为了便于区分各器件的所属，并非对各器件的型号进行限定。本发明中的“纵向”，为相对于以并联臂平台装置侧面水平方向为“横向”而言。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种义齿自动打磨控制系统，其特征在于，该控制系统包括控制器、机架支撑装置、义齿自动传输装置、并联臂平台装置、纵向平移装置、义齿自动夹持装置、串联机械臂装置、义齿收集装置和打磨液循环装置；所述义齿自动传输装置、纵向平移装置、串联机械臂装置、义齿收集装置和打磨液循环装置均安装于所述机架支撑装置上；所述并联臂平台装置安装于所述纵向平移装置上，所述义齿自动夹持装置安装于所述并联臂平台装置末端；所述纵向平移装置可在机架支撑装置中沿纵向移动，所述并联臂平台装置用于调整义齿自动夹持装置的位姿，所述义齿自动夹持装置用于夹持所述义齿自动传输装置传输来的义齿；所述串联机械臂装置设置于与并联臂平台装置相对的位置，用于打磨所述义齿自动夹持装置所夹持的义齿；所述打磨液循环装置对打磨液进行循环处理，其打磨液回收端设置于串联机械臂装置与纵向平移装置之间，其打磨液输出端设置于串联机械臂装置的自由端端部；义齿收集装置设置于所述义齿自动夹持装置可及之处；所述控制器分别连接义齿自动传输装置、并联臂平台装置、纵向平移装置、义齿自动夹持装置、串联机械臂装置、义齿收集装置和打磨液循环装置；所述控制器接收加工数据，并依据加工数据控制其所连接的各装置的工作状态；

所述义齿自动打磨控制系统的工作流程为：

将加工数据导入控制器，将义齿置于义齿自动传输装置上，开启系统；

控制器控制纵向平移装置和并联臂平台装置工作，以调整并联臂平台装置端部的义齿自动夹持装置到达义齿夹持工位；若在初始状态下，义齿自动夹持装置已位于义齿夹持工位，则跳过该步骤；

控制器控制义齿自动传输装置工作，以将义齿输送到义齿自动夹持装置；

控制器控制义齿自动夹持装置夹紧义齿；

控制器控制纵向平移装置和并联臂平台装置工作，以调整并联臂平台装置端部的义齿自动夹持装置到达义齿加工工位；

控制器控制串联机械臂装置到达义齿加工工位；

控制器控制打磨液循环装置工作，以输出打磨液到义齿表面，并对回收的打磨液进行循环过滤；

控制器依据加工数据控制串联机械臂装置对义齿进行打磨；

在打磨完成后，控制器关闭打磨液循环装置和串联机械臂装置，控制纵向平移装置和并联臂平台装置工作，以调整并联臂平台装置端部的义齿自动夹持装置到达义齿回收工位；

控制器控制义齿自动夹持装置松开义齿，以将义齿置于义齿收集装置中；

控制器控制纵向平移装置、并联臂平台装置、义齿自动夹持装置、串联机械臂装置恢复到初始位。

2.如权利要求1所述的义齿自动打磨控制系统，其特征在于，所述义齿自动传输装置包括相互匹配的外壳和顶板，所述外壳为内凹型设计，所述顶板设置于外壳开口部位，与所述外壳对接形成一腔体；在腔体内，设置有传输机构，传输机构上设计有义齿承载机构，该义齿承载机构可以承载若干义齿并将每一颗义齿进行分离，在所述外壳的侧面，分别开设有上料口和下料口，上料口将义齿承载机构暴露在外，下料口与义齿承载机构齐平；在下料口处设置有第一门控机构，该第一门控机构可以开启或关闭下料口；传输机构和第一门控机构分别连接到控制器；传输机构在控制器控制下工作时，通过义齿承载机构将义齿从上料口传输到下料口，当义齿到达下料口时，控制器控制第一门控机构开启下料口，以输出义齿。

3.如权利要求1所述的义齿自动打磨控制系统，其特征在于，所述并联臂平台装置包括第一平板、第二平板和设置于两者之间的三对推杆系统；所述第一平板用于安装所述义齿自动夹持装置，所述第二平板固定于所述纵向平移装置上；每一组所述推杆系统均包括第一万向铰链、第一铰链座、伺服电机、套筒、推杆、第二万向铰链和第二铰链座；第一铰链座固定于第一平板上，第一万向铰链一端与第一铰链座相连，另一端连接推杆的一端，推杆另一端套接于套筒内，并可在套筒内滑动，套筒的底端与第二铰链的一端相连，第二铰链的另一端与第二铰链座相连，第二铰链座固定于第二平板上，伺服电机与套筒一体设置，以驱动套筒内的推杆活动；各伺服电机均连接到控制器。

4.如权利要求1所述的义齿自动打磨控制系统，其特征在于，所述纵向平移装置包括第二驱动器、第二传动机构、滑块和导轨，第二驱动器、第二传动机构和滑块依次相连，滑块顶端用于固定并联臂平台装置，第二驱动器和导轨均固定在机架支撑装置上，第二驱动器连接到控制器，在控制器的控制下，通过第二传动机构驱动滑块在导轨上的活动。

5.如权利要求1所述的义齿自动打磨控制系统，其特征在于，所述义齿自动夹持装置包括第一驱动器、外壳和盖板，所述外壳可拆卸固定于并联臂平台装置端部，所述第一驱动器固定于外壳的底部，所述盖板固定于外壳的顶部，三者构成一腔体；在腔体内，设置有第一传动机构和义齿夹持机构，第一驱动器、第一传动机构和义齿夹持机构依次相连，义齿夹持机构设置于盖板上，并可在盖板上活动；义齿夹持机构延伸出腔体外部以夹持义齿；在所述盖板外端面上、对应于接收义齿的位置，设置有传感器，该传感器的输出端连接到控制器，控制器连接第一驱动器；传感器感应到义齿时，向控制器发送第一信号，第一驱动器在控制器的控制下，通过第一传动机构驱动义齿夹持机构夹紧或松开。

6.如权利要求1所述的义齿自动打磨控制系统，其特征在于，所述串联机械臂装置由基座、转臂A、转臂B、转臂C和打磨头构成；转臂A、转臂B、转臂C和打磨头分别连接到控制器，并分别执行控制器的操作命令；基座固定在机架支撑装置上、与纵向平移装置相对的位置；转臂A固定于基座上，转臂B设置于转臂A的自由端，转臂C设置于转臂B的自由端，转臂C的自由端连接打磨头；转臂A的自由端的转动平面垂直于基座所在面，转臂B的自由端的转动平片非平行、非垂直于转臂A的自由端的转动平面。

7.如权利要求1所述的义齿自动打磨控制系统，其特征在于，所述打磨液循环装置包括小型泵、敞口槽、过滤器、管道和管道固定夹；小型泵连接到控制器，并执行控制器的操作指令，敞口槽设置于串联机械臂装置与纵向平移装置之间，管道将敞口槽、小型泵、过滤器连接成通路；管道固定夹用于将管道的自由端固定在串联机械臂装置自由端端部。

8.如权利要求7所述的义齿自动打磨控制系统，其特征在于，所述管道由中型管道、管道转接头和小型管道构成，所述中型管道将敞口槽、小型泵、过滤器一一连接，构成通路，所述管道固定夹将所述小型管道自由端固定在所述串联机械臂装置的自由端端部。

9.如权利要求1所述的义齿自动打磨控制系统，其特征在于，所述义齿收集装置包括第三驱动器、收集槽门板、义齿收集槽和连接杆；义齿收集槽设置于机架支撑装置上、串联机械臂装置和纵向平移装置之间，收集槽门板设置于所述义齿收集槽顶部，第三驱动器通过连接杆连接到收集槽门板，第三驱动器连接到控制器，以在控制器的控制下，驱动收集槽门板开启或关闭义齿收集槽。

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