CN110955213B - 一种义齿加工自动化生产线的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于义齿加工技术领域，尤其为一种义齿加工自动化生产线的控制系统，包括内置中央控制软件的中央控制器，中央控制器控制各个电气单元，输送，回馈指令，且中央控制器分别连接具有接受和发送指令功能的数据处理装置、胚料准备装置、胚料加工转运装置和软膏烧结装置，数据处理装置、胚料准备装置、胚料加工转运装置和软膏烧结装置内置的各个设备器材之间基于中央控制器进行信号交互；本发明通过中央控制系统内的各个装置配合实现半自动排版，全程自动上下胚料，自动切削工件，自动分类，自动检索胚料使用情况，自动更替胚料，记录所有加工数据，与管理软件对接，实现数据共享，从而达到智慧制造的效果。
Description
技术领域
本发明属于义齿加工技术领域，具体涉及一种义齿加工自动化生产线的控制系统。
背景技术
义齿就是人们常说的“假牙”。就像把“假腿”、“假肢”称为“义肢”一样，“义齿”的意思就是指为人类尽“义务”的牙齿。医学上是对上、下颌牙部分或全部牙齿缺失后制作的修复体的总称。义齿分为可摘与固定两种。固定义齿(俗称“固定假牙”)是不能由患者自己取戴的，而可摘义齿(俗称“活动假牙”)可以由患者方便地取戴。
义齿加工需要多道工序，且每道工序均需设置操作人员，人工操作的义齿生产速度缓慢，且人工操作的工作效率低下，产品良率较低，无法适应义齿加工需求。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种义齿加工自动化生产线的控制系统，具有智慧加工、无人化生产的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种义齿加工自动化生产线的控制系统，包括内置中央控制软件的中央控制器，中央控制器控制各个电气单元，输送，回馈指令，且中央控制器分别连接具有接受和发送指令功能的数据处理装置、胚料准备装置、胚料加工转运装置和软膏烧结装置，数据处理装置、胚料准备装置、胚料加工转运装置和软膏烧结装置内置的各个设备器材之间基于中央控制器进行信号交互；
数据处理装置为与中央控制器信号连接的PC设备，PC设备内置CAM智能自动系统，CAM智能自动系统基于CAD软件对胚料义齿蜡型进行设计，设计完成的CNC文件上传至中央控制器的共享文档；
胚料准备装置与中央控制器信号连接，且胚料准备装置包括胚料夹具、立体材料库和工件收集整理盒，胚料按照不同的品牌，不同的型号规格，颜色装配到每个对应的胚料夹具内，胚料夹具放置在工件收集整理盒内后放入立体材料库的货架进行收集；
胚料加工转运装置与中央控制器信号连接，且胚料加工转运装置包括机器人手臂、内置信号传输软件的雕刻机、传送带和中央吸尘设备，机器人手臂夹取立体材料库内的物料向雕刻机的加工区域转运，且机器人手臂将雕刻机内加工完成的物料夹取转运至传送带进行传输；
软膏烧结装置与中央控制器信号连接，且软膏烧结装置包括染色装置和烧结盘，染色装置用于对切削完成的胚料工件进行染色处理，烧结盘用于对经染色装置处理后的工件进行烧结硬化处理。
在本发明中进一步地，中央控制器共享文档内提取排版完成的CNC文件进行发送，中央控制器通过程序软件将加工指令发送至立体材料库、机器人手臂和雕刻机，执行上下料，加工切削工序。
在本发明中进一步地，机器人手臂内置与中央控制器交互的信号传输软件，且机器人手臂的手臂前端安装有吸尘头。
在本发明中进一步地，传送带用于传送胚料夹具和工件收集整理盒，工件收集整理盒的牙冠储存数量为30-40个。
在本发明中进一步地，雕刻机内置中央吸尘设备，中央吸尘设备上连接有A、B、C、D、E和F吸尘袋，吸尘袋内置控制单元，用于吸尘袋集满后的报警指示。
在本发明中进一步地，中央吸尘设备上外接有空气压缩设备，空气压缩设备为中央吸尘设备提供除尘所需压缩空气。
在本发明中进一步地，软膏烧结装置内置切割工件连接杆的切割设备，用于切割胚料中的工件连接杆。
在本发明中进一步地，烧结盘内置加热烧结器，胚料烧结时间为12H。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过中央控制系统内的各个装置配合实现半自动排版(选择CAD软件，并针对多层次瓷块的基准牙银线进行切削自动定位)，全程自动上下胚料，自动切削工件，自动分类，自动检索胚料使用情况，自动更替胚料，记录所有加工数据，与管理软件对接，实现数据共享，从而达到智慧制造的效果。
2、本发明的义齿加工自动化生产线基于中央控制系统可实现远程控制、无人值守和自动报警停机。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的主控制系统示意图；
图2为本发明中的数据处理装置示意图；
图3为本发明中的胚料准备装置示意图；
图4为本发明中的胚料加工转运装置示意图；
图5为本发明中的软膏烧结装置示意图；
图中：1、中央控制器；2、数据处理装置；21、CAM智能自动系统；3、胚料准备装置；31、胚料夹具；32、立体材料库；33、工件收集整理盒；4、胚料加工转运装置；41、机器人手臂；42、雕刻机；43、传送带；44、中央吸尘设备；45、空气压缩设备；5、软膏烧结装置；51、染色装置；52、烧结盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种义齿加工自动化生产线的控制系统，包括内置中央控制软件的中央控制器1，中央控制器1控制各个电气单元，输送，回馈指令，且中央控制器1分别连接具有接受和发送指令功能的数据处理装置2、胚料准备装置3、胚料加工转运装置4和软膏烧结装置5，数据处理装置2、胚料准备装置3、胚料加工转运装置4和软膏烧结装置5内置的各个设备器材之间基于中央控制器1进行信号交互；
数据处理装置2为与中央控制器1信号连接的PC设备，PC设备内置CAM智能自动系统21，CAM智能自动系统21基于CAD软件对胚料义齿蜡型进行设计，设计完成的CNC文件上传至中央控制器1的共享文档；
胚料准备装置3与中央控制器1信号连接，且胚料准备装置3包括胚料夹具31、立体材料库32和工件收集整理盒33，胚料按照不同的品牌，不同的型号规格，颜色装配到每个对应的胚料夹具31内，胚料夹具31放置在工件收集整理盒33内后放入立体材料库32的货架进行收集；
胚料加工转运装置4与中央控制器1信号连接，且胚料加工转运装置4包括机器人手臂41、内置信号传输软件的雕刻机42、传送带43和中央吸尘设备44，机器人手臂41夹取立体材料库32内的物料向雕刻机42的加工区域转运，且机器人手臂41将雕刻机42内加工完成的物料夹取转运至传送带43进行传输；
软膏烧结装置5与中央控制器1信号连接，且软膏烧结装置5包括染色装置51和烧结盘52，染色装置51用于对切削完成的胚料工件进行染色处理，烧结盘52用于对经染色装置51处理后的工件进行烧结硬化处理。
优选的，中央控制器1共享文档内提取排版完成的CNC文件进行发送，中央控制器1通过程序软件将加工指令发送至立体材料库32、机器人手臂41和雕刻机42，执行上下料，加工切削工序。
优选的，机器人手臂41夹取立体材料库32内的胚料放置在雕刻机42的加工区域内，雕刻机42上设置可启闭的保护外罩，用于胚料切削雕刻加工过程的防护。
优选的，机器人手臂41内置与中央控制器1交互的信号传输软件，且机器人手臂41的手臂前端安装有吸尘头。
优选的，传送带43用于传送胚料夹具31和工件收集整理盒33，工件收集整理盒33的牙冠储存数量为30-40个。
优选的，雕刻机42内置中央吸尘设备44，中央吸尘设备44上连接有A、B、C、D、E和F吸尘袋，吸尘袋内置控制单元，用于吸尘袋集满后的报警指示。
优选的，中央吸尘设备44上外接有空气压缩设备45，空气压缩设备45为中央吸尘设备44提供除尘所需压缩空气。
优选的，软膏烧结装置5内置切割工件连接杆的切割设备，用于切割胚料中的工件连接杆。
优选的，烧结盘52内置加热烧结器，胚料烧结时间为12H。
需要说明的是：中央控制系统连接管理软件，本申请的管理软件为恒久软件，恒久软件接入链接到药监局的网站，即时自动上传公司的加工信息，所以中央控制系统与恒久系统共享加工信息，形成可以追溯的查询体系；。
本实施例中，义齿加工基本流程为从前台接受到医生订单开始，先在恒久软件中确定所有订单信息，会生成独一的二维码(这二维码与智慧制造的二维码的衔接)，从订单接收开始，完成一份订单需要经过石膏(种植)，蜡型，设计(CAD/CAM)，车金，上瓷，车瓷，上釉，质检，包装出货等工序；
作为示例：数据处理装置2对接收到的订单进行设计，胚料准备装置3配合，数据处理装置2对胚料进行预处理，实现胚料的分类归纳；胚料加工转运装置4对胚料进行雕刻切削和转运，软膏烧结装置5对加工完成额胚料工件进行烧结，四组装置内的各个设备器材基于中央控制系统的中央控制器1发出的指令相互配合，实现义齿的自动化智能加工，全程自动上下胚料，自动切削工件，自动分类，自动检索胚料使用情况，自动更替胚料，记录所有加工数据，与管理软件对接，实现数据共享，从而达到智慧制造的效果。
本发明提供一种数据处理装置工作示例，从石膏(种植)接收到订单开始按照要求设计(设计基于CAD软件)，形成CAM需要文件格式的加工文件，共享到文件夹，文件夹储存在中央控制系统的中央控制器1内，根据义齿加工需求进行提取使用。
本发明提供胚料准备装置工作示例，CAM操作人员把采购来的胚料按照不同的品牌，不同的型号规格，颜色装配(安装、固定)到每个对应的胚料夹具31，再放入到工件收集整理盒33，(胚料库的管理软件中写入胚料信息，形成独立的识别条码或者二维码，同步到中央控制器1)，机器人手臂根据指令将该胚料夹具31从工件收集整理盒33取出，放入到立体材料库32的货架上。
需要说明的是，排版人员在共享文件夹调取工件3D文件，按照订单不同需求的材料，不同的颜色，不同的厚度，把文件导入到每个匹配的胚料中，通过自动排版软件形成加工的CNC文件。
本发明提供胚料加工转运装置工作示例，操作人员将排版好的CNC文件同步到中央控制器1，通过程序软件将加工指令发送到机器人手臂41与立体材料库32和雕刻机42，开始执行上下料，加工切削工序；
加工流程为：
1、机器人手臂41接收到抓取指令，通过坐标自动识别立体材料库32中的胚料夹具31，实现抓取胚料夹具31，等待放入雕刻机42的指定位置；
2、雕刻机42接收到中央控制器1的加工准备指令，自动开启保护外罩，等待机器人手臂41将胚料夹具31放入雕刻机42的加工区域对应位置后锁紧，自动关闭保护罩，反馈指令到中央控制器1，待接收到加工执行程序指令后，雕刻机42开始加工工件；
3、在切削过程中，通过雕刻机42的粉尘感应器检测切削区域的粉尘，中央吸尘设备44配合空气压缩设备45来控制吸尘与压缩空气清洁胚料夹具31中的粉尘，保证工件的顺利精准切削；
4、工件切削完成，雕刻机42停止切削，中央控制器1感应完成指令，机器人手臂41将该完工胚料夹具31从雕刻机42中取出放入传送带43中的工件收集整理盒33，当工件收集整理盒33到一定的量时(约30-40个内冠，本申请根据软件设置30个作为内冠收集量)，更换另一个空置的工件收集整理盒33放置，同时开启工件连接杆的切削程序，中央控制器1发布指令到传送带43，将工件收集整理盒33传送到雕刻机42的胚料夹具31底部，承接工件从胚料夹具31中分离脱落，待工件全部从胚料夹具31中分离，雕刻机42传输指令给中央控制器1，完成雕刻加工工序；中央控制器1接收到雕刻机42的完成指令后，同时发布指令给传送带43和机器人手臂41，传送带43将工件收集整理盒33传输到操作人员的工位旁的指定区域，等待人工集中连接杆的细节处理，机器人手臂41接收指令将为完成的胚料夹具31从雕刻机42中指定位置抓取到库房指定的位置回位，如果胚料已经完成需要更替新的胚料，则中央控制器1发布替换胚料的指令，机器人手臂41接收这个指令后，将完成的胚料夹具31取出后放入指定的更替胚料区，等待操作人员更换胚料在数据库更替读写数据后，将新的胚料夹具31放置在指定区域，启动更替胚料夹具回库程序。
本发明提供软膏烧结装置的工作示例：
1、传送带43将切削好的胚料夹具31送入下一环节的软膏烧结装置5，操作人员把工件收集整理盒33中的切削好的胚料工件取出，将胚料中的工件连接杆逐一切除下来，放入烧结盘52中，将连接杆通过染色装置51进行染色或者连接杆细节处理，将工件收集整理盒33放回指定区域，启动工件收集整理盒33的回位指令到中央控制器1，中央控制器1发送指令到传送带43，将工件收集整理盒33回位；
2、操作人员人工将工件放置在烧结盘52中，开始启动(执行)烧结程序(需要12小时)，将烧结好的工件(内冠)按照订单信息分别回归到相应订单模型盒转送到车金工序。
综上所述，智慧制造操作流程全部完成。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：包括内置中央控制软件的中央控制器(1)，所述中央控制器(1)控制各个电气单元，输送，回馈指令，且所述中央控制器(1)分别连接具有接受和发送指令功能的数据处理装置(2)、胚料准备装置(3)、胚料加工转运装置(4)和软膏烧结装置(5)，所述数据处理装置(2)、所述胚料准备装置(3)、所述胚料加工转运装置(4)和所述软膏烧结装置(5)内置的各个设备器材之间基于所述中央控制器(1)进行信号交互；
所述数据处理装置(2)为与所述中央控制器(1)信号连接的PC设备，PC设备内置CAM智能自动系统(21)，所述CAM智能自动系统(21)基于CAD软件对胚料义齿蜡型进行设计，设计完成的CNC文件上传至中央控制器(1)的共享文档；
所述胚料准备装置(3)与所述中央控制器(1)信号连接，且所述胚料准备装置(3)包括胚料夹具(31)、立体材料库(32)和工件收集整理盒(33)，胚料按照不同的品牌，不同的型号规格，颜色装配到每个对应的胚料夹具(31)内，胚料夹具(31)放置在工件收集整理盒(33)内后放入立体材料库(32)的货架进行收集；
所述胚料加工转运装置(4)与所述中央控制器(1)信号连接，且所述胚料加工转运装置(4)包括机器人手臂(41)、内置信号传输软件的雕刻机(42)、传送带(43)和中央吸尘设备(44)，机器人手臂(41)夹取立体材料库(32)内的物料向雕刻机(42)的加工区域转运，且机器人手臂(41)将雕刻机(42)内加工完成的物料夹取转运至传送带(43)进行传输；
所述软膏烧结装置(5)与所述中央控制器(1)信号连接，且所述软膏烧结装置(5)包括染色装置(51)和烧结盘(52)，所述染色装置(51)用于对切削完成的胚料工件进行染色处理，所述烧结盘(52)用于对经染色装置(51)处理后的工件进行烧结硬化处理。
2.根据权利要求1所述的一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：中央控制器(1)共享文档内提取排版完成的CNC文件进行发送，中央控制器(1)通过程序软件将加工指令发送至立体材料库(32)、机器人手臂(41)和雕刻机(42)，执行上下料，加工切削工序。
3.根据权利要求2所述的一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：机器人手臂(41)夹取立体材料库(32)内的胚料放置在雕刻机(42)的加工区域内，雕刻机(42)上设置可启闭的保护外罩，用于胚料切削雕刻加工过程的防护。
4.根据权利要求1所述的一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：机器人手臂(41)内置与所述中央控制器(1)交互的信号传输软件，且机器人手臂(41)的手臂前端安装有吸尘头。
5.根据权利要求1所述的一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：传送带(43)用于传送胚料夹具(31)和工件收集整理盒(33)，工件收集整理盒(33)的牙冠储存数量为30-40个。
6.根据权利要求1所述的一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：雕刻机(42)内置中央吸尘设备(44)，所述中央吸尘设备(44)上连接有A、B、C、D、E和F吸尘袋，吸尘袋内置控制单元，用于吸尘袋集满后的报警指示。
7.根据权利要求6所述的一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：中央吸尘设备(44)上外接有空气压缩设备(45)，空气压缩设备(45)为所述中央吸尘设备(44)提供除尘所需压缩空气。
8.根据权利要求1所述的一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：软膏烧结装置(5)内置切割工件连接杆的切割设备，用于切割胚料中的工件连接杆。
9.根据权利要求1所述的一种义齿加工自动化生产线的控制系统，其特征在于：烧结盘(52)内置加热烧结器，胚料烧结时间为12H。
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