CN112162534B - 一种全自动义齿柔性制造系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动义齿柔性制造系统，属于义齿加工技术领域，其包括存储单元、加工设备单元、搬运装卸单元和中央信息控制单元。加工设备单元包括义齿切削机、染色液池、义齿烧结炉、全自动义齿上釉机和义齿上釉炉；搬运装卸单元沿加工设备单元的一侧设置，能够在义齿切削机、染色液池、义齿烧结炉、全自动义齿上釉机和义齿上釉炉之间移动以进行义齿的转运；中央信息控制单元分别与存储单元、加工设备单元和搬运装卸单元信号连接。该系统实现了全程自动化且批量化的义齿加工，提高了加工义齿的效率和加工义齿的标准化、准确度，有效降低了人工和生产成本。本发明还提出了全自动义齿柔性制造方法，实现了全自动义齿加工制造的柔性制造特性。

Description

一种全自动义齿柔性制造系统及其方法

技术领域

本发明涉及义齿加工技术领域，尤其涉及一种全自动义齿柔性制造系统及其方法。

背景技术

近年来，人们对于口腔健康越来越重视，义齿修复逐渐流行起来。目前的整个义齿加工制造流程一般包括以下步骤：1、获取牙齿数据并对其数字化处理；2、义齿的数控加工；3、对义齿染色处理；4、对义齿高温烧结处理；5、对义齿个性化上瓷或上釉；6、再次烧结义齿，完成加工制造。以上环节，均需要对应的专业人员进行操作处理，尤其是在义齿个性化上瓷上釉环节，传统方式是通过经验丰富的技工手工制作而成，人工方式要求高难度大，产品质量、美观度等难以保证，且用工成本高昂。总之，传统的人工加工方式用工成本高，生产效率低，产品的良率难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动义齿柔性制造系统及其方法，以解决现有人工加工制造义齿效率低、成本高的问题，实现远程操控、全自动化生产义齿。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种全自动义齿柔性制造系统，包括：

存储单元，用于存储加工的义齿，所述义齿包括待加工义齿的毛坯和已完成加工的义齿；

加工设备单元，包括依次设置的义齿切削机、染色液池、义齿烧结炉、全自动义齿上釉机和义齿上釉炉，所述义齿切削机用于所述义齿的加工制造，所述染色液池用于所述义齿的染色，所述义齿烧结炉用于所述义齿的烧结成型，所述全自动义齿上釉机用于所述义齿的个性化上釉，所述义齿上釉炉用于上釉后的所述义齿的烧结；

搬运装卸单元，沿所述加工设备单元的一侧设置，能够在所述义齿切削机、所述染色液池、所述义齿烧结炉、所述全自动义齿上釉机和所述义齿上釉炉之间往返移动以进行所述义齿的转运；

中央信息控制单元，与所述存储单元、所述加工设备单元和所述搬运装卸单元信号连接，用于向所述存储单元、所述加工设备单元和所述搬运装卸单元获取或发送信息并控制执行操作。

可选地，所述全自动义齿上釉机包括依次设置的膜片存储支架、膜片上玻璃釉机构、义齿上釉打印机构和义齿上釉平台，所述膜片存储支架用于放置义齿上釉膜片，所述膜片上玻璃釉机构用于将玻璃釉均匀涂覆于所述义齿上釉膜片以形成玻璃釉涂层，所述义齿上釉打印机构用于将颜料打印于所述玻璃釉涂层之上以形成双层涂层，所述义齿上釉平台用于提供将所述义齿上釉膜片上的所述双层涂层转印至所述义齿的平台。

可选地，所述膜片存储支架包括两端设置为预设高度差的支架，所述支架的两端之间具有倾斜面，所述倾斜面的两侧均设置有膜片护板，所述膜片护板用于支撑所述义齿上釉膜片沿预设方向移动。

可选地，所述膜片上玻璃釉机构为具有X轴和Z轴的两轴运动机构，其包括X轴运动平台、Z轴运动平台、冲头支架和冲头，所述X轴运动平台水平安装在所述膜片上玻璃釉机构的底板上，所述Z轴运动平台垂直安装在X轴运动平台，所述冲头支架设置于所述Z轴运动平台，所述冲头设置于所述冲头支架。

可选地，所述全自动义齿上釉机构还包括废用膜片转移机构和废用膜片回收盒，所述废用膜片转移机构用于抓取废用的义齿上釉膜片并将其转移至所述废用膜片回收盒。

可选地，所述废用膜片转移机构为具有X轴和Z轴的两轴运动机构，其包括X轴运动平台、Z轴运动平台和气动吸盘，所述X轴运动平台水平安装在所述废用膜片转移机构的底板上，所述Z轴运动平台垂直安装在所述X轴运动平台，所述气动吸盘设置于所述Z轴运动平台，用于抓取义齿上釉膜片。

可选地，所述搬运装卸单元包括桁架式机械手。

可选地，所述染色液池包括设置为若干层的支撑架，每层所述支撑架设置有若干个染色液支架，每个所述染色液支架设置有若干个染色液位。

可选地，所述中央信息控制单元包括中央控制计算机和群控计算机，所述中央控制计算机用于制定义齿加工计划并向所述群控计算机发送指令、各种加工数据参数的维护管理和运行状态的管理，所述群控计算机用于将来自所述中央控制计算机的信息分配发送至所述加工设备单元中的各个设备的数控装置并同时将对应的设备的运行状态信息提取，并将所述运行状态信息反馈至所述中央控制计算机。

本发明的另一个目的在于提出一种义齿全自动柔性加工方法，以实现全程自动化完成义齿的加工制造，提高生产效率，使得加工制造规范化，减少用人成本和生产成本。

如上构思，所采用的技术方案是：

义齿全自动柔性加工方法，使用上述的全自动义齿柔性制造系统，包括以下步骤：

S1、通过中央信息控制单元制定义齿加工计划和各种加工数据参数的信息，并分配发送至加工设备单元中的各个设备的数控装置；

S2、搬运装卸单元将待加工义齿的毛坯从存储单元中取出，中央信息控制单元获取存储单元的空缺材料的信息；

S3、搬运装卸单元将待加工义齿的毛坯转移至义齿切削机进行装夹，装夹完成后，中央信息控制单元获取装夹完成的信号，并向义齿切削机发送义齿加工数控程序，控制义齿切削机加工义齿，加工完成后，中央信息控制单元获取加工完成的信号，控制搬运装卸单元将义齿从义齿切削机上卸载；

S4、中央信息控制单元选择染色液种类，并控制搬运装卸单元将义齿浸入染色液池中，义齿染色完成后，中央信息控制单元控制搬运装卸单元将义齿从染色液池移出；

S5、中央信息控制单元控制搬运装卸单元将义齿转移至义齿烧结炉中，并选择义齿烧结曲线种类以控制义齿烧结炉的烧结操作，烧结操作结束后，中央信息控制单元获取烧结完成的信号；

S6、中央信息控制单元控制搬运装卸单元将义齿转移至全自动义齿上釉机，并将个性化上釉图片的信息传送至全自动义齿上釉机，进行全自动上釉操作，上釉操作完成后，中央信息控制单元获取上釉完成的信号；

S7、中央信息控制单元控制搬运装卸单元将上釉完成的义齿转移至义齿上釉炉中，并选择上釉烧结曲线以控制义齿上釉炉进行上釉烧结操作，烧结操作结束后，中央信息控制单元获取上釉烧结完成的信号；

S8、中央信息控制单元控制搬运装卸单元将加工完成的义齿转移至存储单元；

所述中央信息控制单元能够通过人机交互界面自定义所述义齿加工计划，步骤S2-S8中的步骤能够增减或其顺序能够调整。

本发明的有益效果：

本发明提出了一种全自动义齿柔性制造系统，存储单元用于存储待加工义齿的毛坯和已完成加工的义齿，搬运装卸单元用于从存储单元里取出待加工的义齿，根据加工需求，转移至义齿切削机、染色液池、义齿烧结炉、全自动义齿上釉机和义齿上釉炉中的其中一个设备上，中央信息控制单元获取信息，向相应的设备发送指令，控制设备的运行，完成该环节的操作后，搬运装卸单元将加工品转运至所需的下一项操作对应的设备上，以进行新一轮的加工。通过该系统，实现了全程自动化的义齿加工，还可以实现义齿的批量加工，提高了加工义齿的效率，得到的义齿规格准确、外表美观，有效提高了加工义齿的标准化和准确度，有效降低了人工成本和生产成本。

本发明还提出了义齿全自动柔性加工方法，用户可通过设置定义完整的义齿加工制造工艺流程，或者根据需要自定义义齿加工制造工艺流程，从而体现出了全自动义齿加工制造的柔性制造特性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的全自动义齿柔性制造系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的全自动义齿上釉机的结构示意图。

图中：

100、义齿上釉膜片；

1、存储单元；3、搬运装卸单元；4、控制箱；

21、义齿切削机；22、染色液池；23、义齿烧结炉；24、全自动义齿上釉机；25、义齿上釉炉；

241、膜片存储支架；242、膜片上玻璃釉机构；243、义齿上釉打印机构；244、义齿上釉平台；245、废用膜片转移机构；246、废用膜片回收盒。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定及限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定及限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一及第二特征直接接触，也可以包括第一及第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”及“上面”包括第一特征在第二特征正上方及斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”及“下面”包括第一特征在第二特征正下方及斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供一种全自动义齿柔性制造系统，参见图1和图2，该全自动义齿柔性制造系统包括存储单元1、加工设备单元、搬运装卸单元3和中央信息控制单元。存储单元1用于存储待加工义齿的毛坯和已完成加工的义齿；加工设备单元包括义齿切削机21、染色液池22、义齿烧结炉23、全自动义齿上釉机24和义齿上釉炉25，义齿切削机21用于义齿的加工制造，染色液池22用于义齿的染色，义齿烧结炉23用于义齿的烧结成型，全自动义齿上釉机24用于义齿的个性化上釉，义齿上釉炉25用于上釉后的义齿的烧结；搬运装卸单元3沿加工设备单元的一侧设置，能够在义齿切削机21、染色液池22、义齿烧结炉23、全自动义齿上釉机24和义齿上釉炉25之间往返移动以进行义齿的转运；中央信息控制单元分别与存储单元1、加工设备单元和搬运装卸单元3信号连接，中央信息控制单元用于向存储单元1、加工设备单元和搬运装卸单元3获取或发送信息并控制执行操作。

对于该全自动义齿柔性制造系统，存储单元1用于存储待加工义齿的毛坯和已完成加工的义齿，搬运装卸单元3用于从存储单元1里取出待加工的义齿，根据加工需求，转移至义齿切削机21、染色液池22、义齿烧结炉23、全自动义齿上釉机24和义齿上釉炉25中的其中一个设备上，中央信息控制单元获取信息，向相应的设备发送指令，控制设备的运行，完成该环节的操作后，搬运装卸单元3将加工品转运至所需的下一项操作对应的设备上，以进行新一轮的加工。通过该系统，实现了全程自动化的义齿加工，还可以实现义齿的批量加工，提高了加工义齿的效率，得到的义齿规格准确、外表美观，有效提高了加工义齿的标准化和准确度，有效降低了人工成本和生产成本。

进一步地，搬运装卸单元3包括桁架式机械手和/或多轴关节机械手。本实施例以成本较低、操控简单为出发点，选用四轴桁架式机械手。当然，搬运装卸单元3还可采用其他搬运装卸方式，在此不再赘述。

具体地，本实施例采用的四轴桁架式机械手可沿X轴、Y轴、Z轴或沿Y轴轴心旋转的B轴任一轴运动，B轴上安装有气动手指气缸，以对义齿进行搬运和装卸。更具体地，该四轴桁架式机械手为具有X轴、Y轴、Z轴和沿Y轴轴心旋转的B轴的四轴运动机构。X轴运动平台水平安装在搬运装卸单元3的底板上，Z轴运动平台垂直安装在X轴运动平台上，Y轴运动平台水平安装在Z轴运动平台上，B轴旋转平台水平安装在Y轴运动平台的末端。X轴、Y轴及Z轴运动平台可以选用步进电机或伺服电机等作为动力输入方式，通过圆柱导轨、与直线导轨配合的滚珠丝杠、T型丝杠或齿轮齿条等部件实现滑动，B轴旋转平台可以选用步进电机或伺服电机，以实现气动手指气缸的360度旋转。当然，也不仅限于使用气动手指气缸，也可以选用通过电机带动齿轮机构的夹取机械手或通过电机带动连杆机构的夹取机械手等其他可行的夹取方式。上述的气动手指气缸等装置均为现有技术，其结构和原理在此不再赘述。

可选地，存储单元1为存储库。存储库包括多个并列排设的单元存储库，每个单元存储库的结构为二级台阶型，每级台阶上能够放置多个待加工义齿的毛坯。在本实施例中，每级台阶上可放置5个待加工义齿的毛坯，二级台阶可共放置10个待加工义齿的毛坯。可以根据加工个数的需求，适当增减单元存储库的个数和台阶的级数。待加工义齿的毛坯可以为氧化锆、玻璃陶瓷、树脂或蜡等材质，待加工义齿的毛坯的形状可以为长方体、圆柱体等形状，也可以为自定义的其他形状。

将待加工义齿的毛坯从单元存储库里取出并转移至义齿切削机21，以进行义齿的加工制造。义齿切削机21既可以完成前牙单冠、后牙单冠、多连桥和嵌体等不同种类的义齿的加工制造，还可以实现氧化锆、玻璃陶瓷、树脂和蜡等不同种类的义齿的加工制造。

将义齿切削机21加工后的义齿取出并转移至染色液池22，根据需求进行染色处理。可选地，染色液池22包括设置为若干层的支撑架，每层支撑架设置有若干个染色液支架，每个染色液支架设置有若干个染色液位。在本实施例中，染色液的每层有5*3共15个染色液位。染色液池22的层数可根据染色液的颜色种类个数进行配置。

接下来，将义齿从染色液池22取出并转移至义齿烧结炉23，以进行义齿的高温烧结成型。在本实施例中，义齿烧结炉23的升降平台上设置有义齿的固定孔位，以方便四轴桁架式机械手对义齿的放置与夹取。

对义齿的个性化全自动上釉可通过全自动义齿上釉机24实现。

如图2所示，全自动义齿上釉机24包括依次设置的膜片存储支架241、膜片上玻璃釉机构242、义齿上釉打印机构243和义齿上釉平台244，膜片存储支架241用于放置义齿上釉膜片100，膜片上玻璃釉机构242用于将玻璃釉均匀涂覆于义齿上釉膜片100以形成义齿最外层的透明玻璃釉涂层，义齿上釉打印机构243用于将颜料打印于玻璃釉涂层之上，以在玻璃釉涂层上形成颜色涂层，即形成双层涂层，此处的双层涂层为液态形式。接下来，在义齿上釉平台244上通过机械手将义齿下压在双层涂层上层的颜色涂层上，以将义齿上釉膜片100的双层涂层转印至义齿的表面。

可选地，膜片存储支架241包括两端设置为预设高度差的支架，支架的两端之间具有倾斜面，倾斜面的两侧均设置有膜片护板，膜片护板用于支撑义齿上釉膜片100沿预设方向移动。义齿上釉膜片100的材质优选为塑胶、布、纸、陶瓷和金属中的一种或多种的组合。义齿上釉膜片100优选为平面片状薄材或三维片状薄材。

膜片上玻璃釉机构242用于将玻璃釉均匀涂覆在义齿上釉膜片100以形成义齿的最外层。具体地，膜片上玻璃釉机构242为具有X轴和Z轴的两轴运动机构，其包括X轴运动平台、Z轴运动平台、冲头支架和冲头，X轴运动平台水平安装在膜片上玻璃釉机构242的底板上，Z轴运动平台垂直安装在X轴运动平台，冲头支架设置于Z轴运动平台，冲头设置于冲头支架，在本实施例中，冲头设置有两个，冲头优选为扁圆柱体，如φ30mm*12mm的扁圆柱体，冲头与冲头支架通过转轴连接，冲头能够绕转轴于水平面上进行360度旋转。X轴和Z轴运动平台通过步进电机、伺服电机或其他方式作为动力输入，通过圆柱导轨、与直线导轨配合的滚珠丝杠、T型丝杠或齿轮齿条等部件实现滑动。

在该膜片上玻璃釉机构242的底板上设置有2个玻璃釉池。在对义齿上釉膜片100涂覆玻璃釉时，控制冲头沿X轴方向移动到玻璃釉池的正上方，再使其沿Z轴方向向下移动，直至蘸取玻璃釉，再移动冲头至膜片存储支架241的特定位置处，控制冲头沿Z轴方向向下移动至接触膜片存储支架241上的义齿上釉膜片100的表面，冲头能够绕转轴旋转，从而可以在义齿上玻璃釉膜片表面涂覆一层圆形的玻璃釉涂层。

义齿上釉打印机构243将可选择特定颜色的液态颜料涂覆于义齿上玻璃釉膜片的玻璃釉涂层的表面，即在玻璃釉涂层上打印出颜色釉涂层，该颜色釉涂层经义齿上釉炉25烧结后与所需的口腔内牙齿颜色一致，外表逼真。

将打印好的义齿上釉膜片100输送至义齿上釉平台244的指定位置，该指定位置处设置有硅胶垫，且该硅胶垫正对在义齿上釉膜片100的颜色釉层的正下方，以起到上釉转印过程中的缓冲保护作用，同时将烧结后的义齿移动至义齿上釉膜片100涂覆有颜色釉层的正上方，然后使其沿Z轴方向竖直向下压至义齿上釉膜片100，从而将双层涂层转印至义齿的表面，以完成义齿的全自动上釉操作。

综上，全自动义齿上釉机的上釉方法至少包括以下步骤：

S1、通过膜片上玻璃釉机构242在义齿上釉膜片100上均匀涂覆一层玻璃釉，以得到玻璃釉涂层；

S2、通过义齿上釉打印机构243在玻璃釉涂层的表面打印一层颜色釉层，以形成双层涂层；

S3、在义齿上釉平台244的特定位置，通过搬运卸载单元3抓取义齿并将其向下压入颜色釉层之上，以完成对义齿的双层涂层的转印上釉。

在进行全自动上釉操作的过程中，可能产生废用的义齿上釉膜片100，为了处理废用品，该全自动义齿上釉机24构还设置有废用膜片转移机构245和废用膜片回收盒246，废用膜片转移机构245用于抓取废用的义齿上釉膜片100并将其转移至废用膜片回收盒246。

在本实施例中，废用膜片转移机构245为具有X轴和Z轴的两轴运动机构，其包括X轴运动平台、Z轴运动平台和气动吸盘，X轴运动平台水平安装在废用膜片转移机构245的底板上，Z轴运动平台垂直安装在X轴运动平台，气动吸盘设置于Z轴运动平台，用于抓取义齿上釉膜片100。当然，抓取义齿上釉膜片100还可通过滚子卷动方式、粘性材料粘附方式和气动手指夹取等其他方式实现，在此不再赘述。

在本实施例中，该废用膜片回收盒246的开口的两侧边沿分别向对侧延伸有挡板，一方面，转移废用的义齿上釉膜片100时起到导向的作用，另一方面，避免气动吸盘靠近时将盒内的废用的义齿上釉膜片100吸走，起到阻挡的作用。

在本实施例中，该全自动义齿柔性制造系统还包括控制箱4，控制箱4设置于加工设备单元的旁侧，中央信息控制单元设置于控制箱4内。

中央信息控制单元包括中央控制计算机和群控计算机，中央控制计算机用于制定义齿加工计划并向群控计算机发送指令、各种加工数据参数的维护管理和运行状态的管理，群控计算机用于将来自中央控制计算机的信息分配发送至加工设备单元中的各个设备的数控装置并同时将对应的设备的运行状态信息提取，并将运行状态信息反馈至中央控制计算机。

中央信息控制单元是由采用群控方式的三级递阶系统构成，且控制方式为集中控制和分散控制两种方式相结合的方式，各种数据信息只能在相邻的上下级单线传递，且自上而下的数据信息具有优先级。

具体而言，三级递阶系统的第一级为中央控制计算机，第二级为群控计算机，第三级为各个义齿加工设备的数控装置。

第一级用于制定义齿加工计划并向第二级发送指令，进行各种加工数据参数的维护管理和运行状态的管理，以指挥控制整个系统的协调运行。具体地，中央控制计算机通过人机交互界面实现以下功能：

第一步，制定义齿加工计划。用户通过人机交互界面不仅可以设置需要加工义齿的种类和其材料的种类，义齿的种类包括前牙单冠、后牙单冠、多连桥和嵌体等，义齿材料的种类包括氧化锆、玻璃陶瓷、树脂和蜡等。进行加工时，控制四轴桁架式机械手将所需的待加工义齿的毛坯从存储库中取出。用户通过人机交互界面还可以设置义齿加工制造的流程，可选择完整的义齿加工流程，也可根据用户需求自定义加工流程，比如当用户不需要个性化上釉工序时，可以在流程中不选中个性化上釉工序而完成义齿的加工制造，从而体现了全自动义齿加工制造的柔性制造特性。

第二步，进行各种加工参数的维护管理。用户在完成了第一步操作后，需要给整个系统输入、选择或上传相应的义齿加工制造的各种参数。其包括上传用于义齿切削机21的数控程序文件，选择用于义齿浸泡染色所需的染色液的颜色种类，选择用于义齿烧结炉23的烧结温度曲线种类，上传用于全自动义齿上釉机24所需的个性化上釉效果图片，选择用于义齿上釉炉25的烧结温度曲线种类。此外，用户可对单个义齿加工制造输入加工数据参数，也可通过数据库的形式对成组义齿加工制造输入加工数据参数。

第三步，进行运行状态的管理。用户能够通过人机交互界面随时监控义齿加工的整个流程。其中包括义齿加工到哪一工序、整个义齿加工的剩余时间、放置待加工义齿的毛坯的存储库的库存状态、膜片存储支架241上的义齿上釉膜片100的剩余数量等运行状态的管理。

第二级用于将来自第一级的义齿加工计划和各种加工数据参数等信息分配发送至第三级中各个义齿加工设备的数控装置中，同时将第三级中各个义齿加工设备的运行状态进行提取，并将这些运行状态信息反馈至第一级。其中，第二级群控计算机包括PLC、运动控制卡和单片机等。

具体地，群控计算机主要实现以下功能：

1、将中央控制计算机的义齿加工计划和各种加工数据参数等信息分配发送给第三级中各个义齿加工设备的数控装置，以进行义齿的加工制造。

2、将第三级中各个义齿加工设备的运行状态进行提取，并将这些运行状态信息反馈至中央控制计算机。

第三级中各个义齿加工设备的数控装置，用于接收来自第二级的加工指令，以实现对各加工过程的数控控制。

本发明还提出一种义齿全自动柔性加工方法，用户可通过设置定义完整的义齿加工制造工艺流程，或者根据需要自定义义齿加工制造工艺流程，从而体现出了全自动义齿加工制造的柔性制造特性。义齿全自动柔性加工方法使用上述的全自动义齿柔性制造系统，其包括以下步骤：

S1、通过中央信息控制单元制定义齿的加工计划和各种加工数据参数的信息，并分配发送至加工设备单元中的各个设备的数控装置。

在本实施例中，通过中央控制计算机完成义齿加工计划和各种加工数据参数等信息的制定，然后将数据发送至第三级中的各个义齿加工设备的数控装置，群控计算机将按照用户自定义的义齿加工流程按顺序对第三级中的各个义齿加工设备的数控装置进行控制。

S2、搬运装卸单元3将待加工义齿的毛坯从存储单元1中取出，中央信息控制单元获取存储单元1的空缺材料的信息。

在本实施例中，群控计算机按照所选的义齿加工种类及义齿材料，控制四轴桁架式机械手将待加工义齿的毛坯从相应的存储库中取出，同时群控计算机向中央控制计算机反馈存储库中相应位置出现空缺材料的信息。

S3、搬运装卸单元3将待加工义齿的毛坯转移至义齿切削机21进行装夹，装夹完成后，中央信息控制单元获取完成装夹的信号，并向义齿切削机21发送义齿加工数控程序，控制义齿切削机21加工义齿，加工完成后，中央信息控制单元获取加工完成的信号，控制搬运装卸单元3将义齿从义齿切削机21上卸载。

在本实施例中，群控计算机从义齿切削机21的数控装置上获取装夹完成的信号，再向义齿切削机21发送来自中央控制计算机的义齿加工数控程序，当完成义齿切削加工后，群控计算机从义齿切削机21的数控装置上获取加工完成的信号，群控计算机控制四轴桁架式机械手将义齿从义齿切削机21上卸载。

S4、中央信息控制单元选择染色液种类，并控制搬运装卸单元3将义齿浸入染色液池22中，义齿染色完成后，中央信息控制单元控制搬运装卸单元3将义齿从染色液池22移出。

在本实施例中，群控计算机控制四轴桁架式机械手将义齿浸入选定的染色液的染色池内进行染色操作。

S5、中央信息控制单元控制搬运装卸单元3将义齿转移至义齿烧结炉23中，并选择义齿烧结曲线种类并控制义齿烧结炉23的烧结操作，烧结操作结束后，中央信息控制单元获取烧结完成的信号。

在本实施例中，群控计算机控制四轴桁架式机械手将义齿从染色液池22转移至义齿烧结炉23的相应孔位处，同时按照来自中央控制计算机选择的义齿烧结曲线控制义齿烧结炉23，以进行义齿烧结操作。

S6、中央信息控制单元控制搬运装卸单元3将义齿转移至全自动义齿上釉机24，并将个性化上釉图片的信息传送至全自动义齿上釉机24，进行全自动上釉操作，上釉操作完成后，中央信息控制单元获取上釉完成的信号。

在本实施例中，群控计算机接收烧结操作完成的信号后，控制四轴桁架式机械手将烧结后的义齿转移至义齿上釉平台244，同时群控计算机接收来自中央控制计算机传送的个性化上釉图片的信息并传送至全自动义齿上釉打印机构243，以进行全自动上釉操作。

S7、中央信息控制单元控制搬运装卸单元3将上釉完成的义齿转移至义齿上釉炉25中，并选择上釉烧结曲线以控制义齿上釉炉25进行上釉烧结操作，烧结操作结束后，中央信息控制单元获取上釉烧结完成的信号。

在本实施例中，群控计算机控制四轴桁架式机械手将上釉完成的义齿转移至义齿上釉炉25中，并按照中央控制计算机选择的上釉烧结曲线来控制义齿上釉炉25进行上釉烧结操作。

S8、中央信息控制单元控制搬运装卸单元3将加工完成的义齿转移至存储单元1。

在本实施例中，群控计算机控制四轴桁架式机械手将上釉烧结完成的义齿转移至相应的存储库中。

中央信息控制单元能够通过人机交互界面自定义义齿加工计划，步骤S2-S8中的步骤能够增减或其顺序能够调整。具体而言，上述的操作步骤可选择性使用，或对流程顺序按需求调整，也可将各个义齿加工设备的数量、摆放形式等进行调整，灵活性高，适应多种工况，从而体现出了全自动义齿的柔性加工制造。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理及特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神及范围的前提下，本发明还有各种变化及改变，这些变化及改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种全自动义齿柔性制造系统，其特征在于，包括：

存储单元（1），用于存储加工的义齿，所述义齿包括待加工义齿的毛坯和已完成加工的义齿；

加工设备单元（2），包括依次设置的义齿切削机（21）、染色液池（22）、义齿烧结炉（23）、全自动义齿上釉机（24）和义齿上釉炉（25），所述义齿切削机（21）用于所述义齿的加工制造，所述染色液池（22）用于所述义齿的染色，所述义齿烧结炉（23）用于所述义齿的烧结成型，所述全自动义齿上釉机（24）用于所述义齿的个性化上釉，所述义齿上釉炉（25）用于上釉后的所述义齿的烧结；

搬运装卸单元（3），沿所述加工设备单元的一侧设置，能够在所述义齿切削机（21）、所述染色液池（22）、所述义齿烧结炉（23）、所述全自动义齿上釉机（24）和所述义齿上釉炉（25）之间往返移动以进行所述义齿的转运；

中央信息控制单元，与所述存储单元（1）、所述加工设备单元和所述搬运装卸单元（3）信号连接，用于向所述存储单元（1）、所述加工设备单元和所述搬运装卸单元（3）获取或发送信息并控制执行操作；

所述全自动义齿上釉机（24）包括依次设置的膜片存储支架（241）、膜片上玻璃釉机构（242）、义齿上釉打印机构（243）和义齿上釉平台（244），所述膜片存储支架（241）用于放置义齿上釉膜片（100），所述膜片上玻璃釉机构（242）用于将玻璃釉均匀涂覆于所述义齿上釉膜片（100）以形成玻璃釉涂层，所述义齿上釉打印机构（243）用于将颜料打印于所述玻璃釉涂层之上以形成双层涂层，所述义齿上釉平台（244）用于提供将所述义齿上釉膜片（100）上的所述双层涂层转印至所述义齿的平台；

所述膜片上玻璃釉机构（242）为具有X轴和Z轴的两轴运动机构，其包括X轴运动平台、Z轴运动平台、冲头支架和冲头，所述X轴运动平台水平安装在所述膜片上玻璃釉机构（242）的底板上，所述Z轴运动平台垂直安装在X轴运动平台，所述冲头支架设置于所述Z轴运动平台，所述冲头设置于所述冲头支架。

2.根据权利要求1所述的全自动义齿柔性制造系统，其特征在于，所述膜片存储支架（241）包括两端设置为预设高度差的支架，所述支架的两端之间具有倾斜面，所述倾斜面的两侧均设置有膜片护板，所述膜片护板用于支撑所述义齿上釉膜片（100）沿预设方向移动。

3.根据权利要求1所述的全自动义齿柔性制造系统，其特征在于，所述全自动义齿上釉机（24）构还包括废用膜片转移机构（245）和废用膜片回收盒（246），所述废用膜片转移机构（245）用于抓取废用的所述义齿上釉膜片（100）并将其转移至所述废用膜片回收盒（246）。

4.根据权利要求3所述的全自动义齿柔性制造系统，其特征在于，所述废用膜片转移机构（245）为具有X轴和Z轴的两轴运动机构，其包括X轴运动平台、Z轴运动平台和气动吸盘，所述X轴运动平台水平安装在所述废用膜片转移机构（245）的底板上，所述Z轴运动平台垂直安装在所述X轴运动平台，所述气动吸盘设置于所述Z轴运动平台，用于抓取所述义齿上釉膜片（100）。

5.根据权利要求1所述的全自动义齿柔性制造系统，其特征在于，所述搬运装卸单元（3）包括桁架式机械手和/或多轴关节机械手。

6.根据权利要求1所述的全自动义齿柔性制造系统，其特征在于，所述染色液池（22）包括设置为若干层的支撑架，每层所述支撑架设置有若干个染色液支架，每个所述染色液支架设置有若干个染色液位。

7.根据权利要求1所述的全自动义齿柔性制造系统，其特征在于，所述中央信息控制单元包括中央控制计算机和群控计算机，所述中央控制计算机用于制定义齿加工计划并向所述群控计算机发送指令、各种加工数据参数的维护管理和运行状态的管理，所述群控计算机用于将来自所述中央控制计算机的信息分配发送至所述加工设备单元中的各个设备的数控装置并同时将对应的设备的运行状态信息提取，并将所述运行状态信息反馈至所述中央控制计算机。

8.一种义齿全自动柔性加工方法，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项的全自动义齿柔性制造系统，包括以下步骤：

S1、通过中央信息控制单元制定义齿加工计划和各种加工数据参数的信息，并分配发送至加工设备单元中的各个设备的数控装置；

S2、搬运装卸单元（3）将待加工义齿的毛坯从存储单元（1）中取出，中央信息控制单元获取存储单元（1）的空缺材料的信息；

S3、搬运装卸单元（3）将待加工义齿的毛坯转移至义齿切削机（21）进行装夹，装夹完成后，中央信息控制单元获取装夹完成的信号，并向义齿切削机（21）发送义齿加工数控程序，控制义齿切削机（21）加工义齿，加工完成后，中央信息控制单元获取加工完成的信号，控制搬运装卸单元（3）将义齿从义齿切削机（21）上卸载；

S4、中央信息控制单元选择染色液种类，并控制搬运装卸单元（3）将义齿浸入染色液池（22）中，义齿染色完成后，中央信息控制单元控制搬运装卸单元（3）将义齿从染色液池（22）移出；

S5、中央信息控制单元控制搬运装卸单元（3）将义齿转移至义齿烧结炉（23）中，并选择义齿烧结曲线种类以控制义齿烧结炉（23）进行烧结操作，烧结操作结束后，中央信息控制单元获取烧结完成的信号；

S6、中央信息控制单元控制搬运装卸单元（3）将义齿转移至全自动义齿上釉机（24），通过膜片上玻璃釉机构（242）在义齿上釉膜片（100）上均匀涂覆一层玻璃釉，以得到玻璃釉涂层；通过义齿上釉打印机构（243）在玻璃釉涂层的表面打印一层颜色釉层，以形成双层涂层；在义齿上釉平台（244）的特定位置，通过搬运卸载单元（3）抓取义齿并将其向下压入颜色釉层之上，以完成对义齿的双层涂层的转印上釉，上釉操作完成后，中央信息控制单元获取上釉完成的信号；

S7、中央信息控制单元控制搬运装卸单元（3）将上釉完成的义齿转移至义齿上釉炉（25）中，并选择上釉烧结曲线以控制义齿上釉炉（25）进行上釉烧结操作，烧结操作结束后，中央信息控制单元获取上釉烧结完成的信号；

S8、中央信息控制单元控制搬运装卸单元（3）将加工完成的义齿转移至存储单元（1）；

中央信息控制单元能够通过人机交互界面自定义义齿加工计划，步骤S2-S8中的步骤能够增减或其顺序能够调整。

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