CN113827353B - 牙套预制品的牙套打标、切割系统及其打标、切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种牙套打标、切割系统，包括上料机构，用于将带牙模的牙套预制品输送至机台上；机台上设有转盘和均布于转盘周围的识别工位、打标工位、NG品排出工位，转盘可间歇性地将牙套预制品在各工位之间输送；识别工位上相对地安装CCD相机和光源，光源照射信息码成像部，使CCD相机检测到信息码；打标工位上安装激光打标器，对牙套打标患者信息；NG品排出工位上安装倾斜的滑道，将NG品排走；切割工位上设有多轴机器人和激光切割机，多轴机器人可将NG品移载至滑道内，或者将合格品抓取至激光切割机下方，激光切割机沿牙龈线将牙套从牙套预制品上切割开。

Description

牙套预制品的牙套打标、切割系统及其打标、切割方法

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，具体涉及一种牙套预制品、牙套预制品的牙套打标、切割系统及其打标切割方法。

背景技术

传统牙套是在牙齿上粘结托槽的小铁片，将矫正弓丝结扎上去，使牙齿发生移动，达到矫正的目的。但如果口腔卫生维护不好，可能造成牙龈炎症、牙齿脱矿变色等口腔损害。

于是诞生了隐形牙套，隐形牙套是利用口腔扫描仪对患者口腔内的牙齿扫描成像，以3D立体电脑技术为患者量身定制一系列近乎无法察觉的透明牙套，来完成整个矫正疗程。

隐形牙套上需要打标患者信息，例如，申请号为202010929449.1的专利申请公开了一种用于隐形矫治器生产的激光打标方法，公开了一种用于隐形矫治器生产的激光打标方法及打标系统，其中，激光打标方法包括：识别牙模对应的标识信息，根据所述标识信息从数据库中获取当前牙模对应的打标指令，所述打标指令至少包括打标内容；获取打标路径的位置信息，所述打标路径的位置信息包括打标路径在打标机坐标系下的坐标信息，所述坐标信息包括Z方向坐标；根据打标路径的位置信息，调整牙模相对于打标机的激光头的位置，使打标路径的高度落差位于所述激光头的焦点偏差适应范围内；根据打标指令，控制激光头执行打标操作。通过该激光打标方法，可确保打标路径始终位于焦点偏差适应范围内，在满足打标效果的前提下，提高打标效率。

隐形牙套还需要将打标后的牙套从牙模上切割下来，例如申请号为202010931446.1的专利申请，公开了一种壳状牙齿矫治器的切割系统，包括：拾取设备拾取待切割组件后，控制装置控制信息识别装置获取待切割组件上的定位标识，根据定位标识对应的定位标识信息通过第一坐标系构建模块建立牙颌模型对应第一坐标系，并通过信息转换模块将所述第一坐标系与拾取设备对应的第二坐标系进行信息转化处理；进一步获取第一坐标系相对于第二坐标系的转换信息，将转换信息与待切割组件的预设切割路径通过运动路径获取模块进行转换处理，得到拾取设备在进行切割时的运动路径；控制装置控制拾取设备带动待切割组件沿运动路径运动，同时控制切割设备在设定切割区域内对待切割组件进行切割，获得壳状牙齿矫治器，实现壳状牙齿矫治器精准。然而，该切割方法需要经过多次转化运算处理，过程复杂，不利于应用推广。

上述系统均只能完成牙套加工的其中一个工序，目前还没有一整套实现对隐形牙套识别、打标、切割、脱模的自动化生产设备。

此外，由于隐形牙套加工过程中，各个工序所需的工时差异较大，例如上料工时较短，而打标和切割工时较长，如果简单地采用流水线式加工，则某个工序必然会出现待工现象，降低了整机的加工效率。

现有的牙套预制品上印刷与患者信息匹配的信息码，因此设置了信息码喷码工序，单独占用一道工序，降低了加工效率。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种牙套预制品，以解决牙套预制品的加工效率低的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种牙套预制品，包括：

透明材质的基板；

牙模，固定于所述基板的背面，所述牙模与牙齿仿形，用于提供成型牙套的模腔；

牙套成型胚，由牙模压塑成型后附着于所述基板的背面，所述牙套成型胚也是透明材质；

信息码成像部，与所述牙模一体成型，所述信息码具有若干码槽，所述码槽由光源直射后显示信息码，其中，码槽部分对应信息码的白底，码槽之间的实体部分对应黑色的信息码。

优选的，所述信息码成像部位于所述牙模的中线上，所述信息码成像部的整体厚度为0.6-1.2mm；所述信息码为条形码、二维码、RFID标签、字符码中的一种或多种。

本发明的牙套预制品的有益效果是：

牙模可由3D打印成型，在牙模上一体成型信息码成像部，信息码成像部内设有码槽，由于码槽的深度较浅，因此光线可透过码槽，形成信息码的白底部分，而码槽之间的实体部分不透光，形成黑色的信息码，本发明的信息码可方便识别，并且与牙模一体成型，不需要另外增加喷码工序，简化了加工程序，提高了加工效率。

本发明的信息码成像部位于牙模的中线上，便于标定信息码的中心作为后续打标和切割的坐标原点，实现对打标和切割作业准确定位。

本发明的另一目的是提供上述牙套预制品的牙套打标、切割系统，以提供一整套牙套自动化加工系统，提高加工效率。本系统包括：

上料机构，用于将带牙模的牙套预制品输送至机台上；

所述机台上设有转盘和均布于所述转盘周围的识别工位、打标工位、NG品排出工位，所述转盘可间歇性地将牙套预制品在所述识别工位、打标工位、NG品排出工位之间输送；

所述转盘上于识别工位、打标工位、NG品排出工位处分别设有夹具，用于定位牙套预制品；

识别工位上在转盘的上下两侧相对地安装CCD相机和光源，所述光源照射所述信息码成像部，使CCD相机检测到信息码；所述CCD相机连接控制器，所述控制器标定信息码的中心点作为牙套打标和切割的原点；所述控制器还识别CCD相机拍摄的信息码，判断牙套预制品是否与待加工的产品信息匹配；

打标工位上安装激光打标器，用于对牙套表面打标患者信息；

NG品排出工位上安装倾斜的滑道，所述滑道的上下两端分别连接所述夹具和NG品收集腔；

还包括切割工位，所述切割工位位于转盘的旁侧，所述切割工位上设有多轴机器人和激光切割机，所述多轴机器人将NG品移载至所述滑道内，或者将打标后的合格品抓取至激光切割机下方，激光切割机沿牙龈线将牙套从牙套预制品上切割开。

优选的，所述上料机构包括输送主线和由所述输送主线的端部向左右两侧延伸的输送支线，所述输送支线的另一端分别连接第一机台和第二机台，所述输送主线将牙套预制品交替地输送至第一机台和第二机台上，其中，所述牙套预制品在第一机台与第二机台上的摆放方向均互为镜像。

优选的，所述输送支线的正上方安装移载机构，所述移载机构包括龙门架、直线驱动件和拨料板，所述直线驱动件安装于所述龙门架上，所述拨料板竖直地安装于所述直线驱动件上，所述拨料板交替地将输送支线上的牙套预制品拨入第一机台和第二机台上的夹具内。

优选的，所述转盘上于夹具的下方设有开窗，照明光线和激光通过开窗到达牙套预制品上；所述夹具包括多条用于对牙套预制品定位的定位条，所述定位条覆盖于牙套预制品的边缘上方，所述转盘上于定位条的下方设有嵌槽，牙套预制品的边缘可水平地滑入所述嵌槽内。

进一步的，所述滑道包括固定连接的滑道本体、上支撑栏和下撑缘，所述上支撑栏和下撑缘均由所述滑道本体的顶端向转盘的方向水平延伸，所述上支撑栏由所述转盘支撑，且上支撑栏上设有用于避让所述定位条的条型槽，所述下撑缘与所述上支撑栏之间设有供转盘移动的空隙。

进一步的，所述牙模内设有多个气孔，所述气孔贯穿所述基板，所述多轴机器人的机械臂上安装第一气嘴，所述第一气嘴可向所述气孔内喷射压缩空气，将所述牙套从所述牙模上脱模。

优选的，本发明还包括：

升降驱动件，所述升降驱动件的输出端安装接料组件；

接料组件，用于接住脱模后的牙套，所述接料组件包括平移气缸和安装于所述平移气缸上的连接件，所述连接件固接接料套，所述接料套内设有与牙套仿形的套腔，所述套腔的外侧敞口，所述平移气缸可将所述接料套伸出后对齐机械臂上的牙套，使所述第一气嘴将牙套压入套腔内；

整料组件，用于整理牙套，所述整料组件可拆卸地固定于机台上，所述整料组件设有与牙套仿形的导料槽，所述导料槽可暂存一列牙套；

所述连接件内安装第二气嘴，所述第二气嘴连通套腔，用于将所述套腔内的牙套吹入所述导料槽内。

本牙套打标、切割系统的有益效果是：

1.本发明设有转盘和均布于转盘周围的识别工位、打标工位、NG品排出工位，转盘可间歇性地将牙套预制品在识别工位、打标工位、NG品排出工位之间输送，实现自动化流水作业，各工序可同时完成，加快了工作节拍，提高了作业效率。

2.本发明还设有切割工位，其中，本发明将上料和识别动作集成于一个工位上，使识别工位、打标工位和切割工位消耗的工时接近，减少了某一工位的待工时间，从整体上提高了加工效率。

3.本发明在输送支线的正上方安装移载机构，移载机构的直线驱动件上竖直地安装拨料板，拨料板交替地将输送支线上的牙套预制品拨入第一机台和第二机台上的夹具内，转盘上于夹具的下方设有嵌槽，拨料板可将牙套预制品的边缘水平地滑入嵌槽内。本发明利用结构简单的拨料板与嵌槽互相配合，拨料板沿左右方向往复移动，即可实现对牙套预制品的交替上料，结构紧凑，动作可靠。

4.本发明的滑道包括固定连接的滑道本体、上支撑栏和下撑缘，上支撑栏与下撑缘分别位于转盘的上下两侧，并且它们之间设有供转盘移动的空隙，上支撑栏上设有用于避让定位条的条型槽。本发明的滑道相对固定地安装于转盘上，并且不阻挡转盘旋转，使NG品的排料工作和转盘的旋转动作均可以顺利进行。

5.本发明的机械臂的第一气嘴、接料组件和整料组件之间互相配合，可以将切割后的牙套稳定地脱模、有序地收集并且整理排序，不需要人工脱模和整理牙套。本发明在牙模和基板内设置气孔，利用第一气嘴喷射的气压将牙套从牙模上分离，取代了直接将牙套从牙模上吸附下来或者拔下来的方式，避免了吸盘无法可靠地吸附不平整的牙槽面的问题，以及拔牙套时磨损牙套表面的问题。

本发明的再一目的是提供一种牙套预制品的打标、切割方法，包括以下步骤：

将成型后的牙套预制品放置于上料机构上，相邻的两个牙套预制品的摆放方向相反；

上料机构将牙套预制品输送至输送支线上；直线驱动件驱动拨料板将输送支线上的牙套预制品交替地拨入第一机台和第二机台上识别工位的夹具内；

开启识别工位的光源，对牙套预制品打光，使信息码成像部显示信息码，CCD相机扫描该信息码，并将扫描信息发送至控制器，控制器识别该信息码是否与待加工的产品信息匹配，并根据该识别结果控制激光打标器和多轴机器人的动作；同时控制器标定CCD相机拍摄的信息码图像的中心为打标和切割的坐标原点；

转盘将牙套预制品移动至打标工位后暂停，如果该牙套预制品的识别结果是正确的，则激光打标器对该牙套预制品打标，否则激光打标器不动作；

转盘将该牙套预制品移动至NG品排出工位，如果该牙套预制品的识别结果是正确的，则多轴机器人将该牙套预制品从NG品排出工位取走，并移载至切割工位切割牙套，否则多轴机器人将该牙套预制品从NG品排出工位取出至滑道内，由滑道送走；

激光切割机将牙套从牙套预制品上切割分离，其中，多轴机器人接收控制器提供的坐标值和方向值，变换牙套预制品的坐标和倾角，使激光切割机沿着牙套的牙龈线平滑地分离牙套，所述坐标值为切割点相对于所述坐标原点偏离的（x，y，z）三轴坐标值，所述方向值为切割点坐标的法向量（i，j，k）值；由数以万计的切割点对牙龈线实现平滑切割；

将切割后的牙套脱模、取料，完成一个作业节拍；

以此循环，对下一个牙套预制品进行识别、打标和切割。

本发明的牙套预制品的打标、切割方法的有益效果是：

多轴机器人根据接收到的切割点坐标值与法向量，调整机械臂的位置和姿态，与激光切割机配合，将牙套沿着牙龈线切割下来，切割线平滑无毛刺，佩戴舒适。

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是本发明的牙套预制品结构示意图；

图2是本发明的牙套预制品的信息码识别图；

图3是本发明的整体结构俯视示意图；

图4是本发明的移载机构主视结构示意图；

图5是牙套预制品位于转盘上的夹具内的剖视结构示意图；

图6是本发明的识别工位上的CCD相机和光源的位置结构示意图；

图7是本发明的打标工位上的激光打标器位置结构示意图；

图8是本发明的滑道与转盘的位置关系的剖视结构示意图；

图9是本发明实施例2的机械臂与牙套预制品的吸附点位置示意图；

图10是本发明实施例2的脱模和接料过程示意图；

图11是本发明实施例2的整料过程示意图；

图12是本发明实施例2的整料组件的主视结构示意图。

图中标记为：1.牙套预制品；2.基板；3.牙模；4.牙套成型胚；5.信息码成像部；6.第一机台；7.第二机台；8.识别工位；9.打标工位；10.NG品排出工位；11.转盘；12.嵌槽；13.定位条；14.开窗；15.输送主线；16.输送支线；17.龙门架；18.直线驱动件；19.拨料板；20.载料架；21.载边；22.避空腔；23.CCD相机；24.光源；25.调节架；26.激光打标器；27.滑道本体；28.上支撑栏；29.下撑缘；30.条型槽；31.多轴机器人；32.激光切割机；33.吸盘；34.气孔；35.第一气嘴；36.升降驱动件；37.平移气缸；38.连接件；39.接料套；40.套腔；41.第二气嘴；43.整料组件；44.导料槽；45.滑道；46.牙套。

具体实施方式

实施例1

如图1至图2所示，一种牙套预制品，包括：基板2、牙模3、牙套成型胚4和信息码成像部5。

基板2和牙套成型胚4都是透明的热塑性材质。

牙模3由3D打印成型固定于基板2的背面，牙模3与牙齿仿形，用于提供成型牙套的模腔，牙模3可以由口腔扫描仪对患者的牙齿扫描成像后输入处理器，将图像处理后由3D打印机打印成牙模。

牙套成型胚4覆盖于牙模3上，在牙模3上热压塑成型后附着于基板2的背面。

信息码成像部5与牙模3一体打印成型，信息码成像部5具有若干码槽，码槽由光源直射后显示信息码，其中，码槽部分对应信息码的白底，码槽之间的实体部分对应黑色的信息码。

信息码成像部5位于牙模3的中线上，信息码成像部5的整体厚度为0.6-1.2mm；信息码为条形码、二维码、RFID标签、字符码中的一种或多种。

本发明的牙套预制品1在牙模3上一体成型信息码成像部5，信息码成像部5内的透光强度差异可方便识别信息码，并且信息码成像部5与牙模3一体成型，不需要另外增加喷码工序，简化了加工程序，提高了加工效率。

本发明的信息码成像部5位于牙模3的中线上，便于将信息码的中心标定为后续打标和切割的坐标原点，实现对打标和切割作业准确定位。

如图3至图8所示，上述牙套预制品的牙套打标、切割系统，包括：

上料机构，用于将带牙模的牙套预制品1输送至机台上；

请参考图3，机台上设有转盘11和均布于转盘11周围的识别工位8、打标工位9、NG品排出工位10，转盘11可间歇性地将牙套预制品1在识别工位8、打标工位9、NG品排出工位10之间输送；

转盘11上于识别工位8、打标工位9、NG品排出工位10处分别设有夹具，用于定位牙套预制品1。

请参考图5，转盘11上于夹具处设有嵌槽12，牙套预制品1的边缘可水平地滑入嵌槽12内，由嵌槽12定位。夹具包括多条用于对牙套预制品1定位的定位条13，定位条13覆盖于牙套预制品1的边缘上方，防止牙套预制品1脱离嵌槽12。转盘11上于夹具的下方设有开窗14，照明光线和激光通过开窗14到达牙套预制品1上，便于识别和切割牙套预制品。

下面介绍上料机构的结构和工作原理。

请参考图3，上料机构位于第一机台6和第二机台7之间，上料机构包括垂直连通的输送主线15和输送支线16，输送主线15为由电机驱动运转的输送带，输送支线16由输送主线15的输出端分别向左右两侧延伸，输送支线16的另一端分别连接第一机台6和第二机台7。输送主线15上相邻的两个牙套预制品1的摆放方向相反，输送主线15将牙套预制品1交替地输送至第一机台6和第二机台7上，使牙套预制品1在第一机台6与第二机台7上的摆放方向均互为镜像。

请参考图3和图4，输送支线16的正上方安装移载机构，移载机构包括龙门架17、直线驱动件18和拨料板19，直线驱动件18可选用直线滑台或者气缸，直线驱动件18与控制器互相通信连接。直线驱动件18沿平行于输送支线的方向安装于龙门架17上，拨料板19竖直地安装于直线驱动件18上，拨料板19交替地将输送支线16上的牙套预制品1拨入第一机台6和第二机台7上的夹具内。

输送支线16包括载料架20，载料架20上设有两条可支撑牙套预制品1边缘的载边21，两条载边21之间设有避空腔22，牙套预制品1沿着载边21移动时，凸出的牙模悬置于避空腔22内。

本发明的输送支线16由直线驱动件18和拨料板19配合，取代输送带作为输送元件，可灵活地往复移动，将产品依次上料于转盘11上，并且拨料板19从第一机台6回位的行程也是第二机台7的上料行程，减少了拨料板19往复移动过程中产生的无效行程，提高了上料效率。

输送支线16仅由一个直线驱动件在水平方向上移动即可实现对产品上料，取代了常用的由夹紧气缸、升降气缸和直线模组分别夹紧产品、并且在高度方向和水平方向上移动来配合完成上料的结构，因此本实施例的结构更简单紧凑。

下面介绍识别工位的结构和工作原理。

请参考图6，识别工位8上在转盘11的上下两侧相对地安装CCD相机23和光源24，光源24照射信息码成像部5，使CCD相机23检测到信息码；CCD相机23与控制器通信连接，控制器接收CCD相机23拍摄的信息码图像后，标定信息码的中心点作为牙套打标和切割的原点；控制器还识别CCD相机23拍摄的信息码，判断牙套预制品是否与产品信息（即患者信息）匹配。

CCD相机23和光源24分别安装于两个调节架25上，调节架25上安装丝杠，以调整CCD相机23和光源24的高度，使用更灵活。

请参考图7，打标工位9上安装三轴滑台，三轴滑台上安装激光打标器26，控制器连接激光打标器26，控制器内存储与该牙套匹配的打标信息和打标路径，其控制三轴滑台移动，使激光打标器26按设定的打标路径对牙套的牙槽内打标患者信息。牙套打标是现有技术，因此不再赘述。

下面介绍NG品排出工位上的结构和工作原理。

NG品排出工位10上安装倾斜的滑道45，滑道45的上下两端分别连接夹具和NG品收集腔。

请参考图8，滑道45包括固定连接的滑道本体27、上支撑栏28和下撑缘29。滑道本体27的下端固定于机台上。上支撑栏28和下撑缘29均由滑道本体27的顶端向转盘11的方向水平延伸，上支撑栏28由转盘11支撑，并且上支撑栏28上设有用于避让定位条13的条型槽30，当转盘11旋转时，定位条13可从条型槽30的下方通过。下撑缘29紧靠于转盘11的下方，下撑缘29与上支撑栏28之间设有供转盘11移动的空隙。下撑缘29与上支撑栏28配合，对滑道45的顶端限位，防止滑道晃动。

切割工位位于转盘11的旁侧，切割工位上设有多轴机器人31和激光切割机32，多轴机器人31可选用六轴机器人，控制器与多轴机器人31互相通信连接。多轴机器人31可以将NG品移载至滑道45内，或者将打标后的合格品抓取至激光切割机32的下方，由激光切割机32沿着牙龈线将牙套从牙套预制品1上切割开。

多轴机器人31的机械臂末端可安装多个吸盘33，利用吸盘33移载牙套预制品1。从夹具内下料时，吸盘33先将基板2吸附住，然后沿着嵌槽12的出口方向平移牙套预制品1，将其滑出嵌槽12之外。

激光切割机32将牙套46从牙套预制品1上切割分离的过程为：多轴机器人31接收控制器提供的坐标值和方向值，变换牙套预制品的坐标和倾角姿态，使激光切割机32沿着牙套的牙龈线平滑地分离牙套，切割点的坐标值为切割点相对于坐标原点偏离的（x，y，z）三轴坐标值，方向值为切割点坐标的法向量（i，j，k）值。由数以万计的切割点整合排列，对牙龈线实现平滑切割。

本牙套打标、切割系统的工作过程为：

将成型后的牙套预制品1放置于上料机构上，相邻的两个牙套预制品1的摆放方向相反；

上料机构的输送主线15将牙套预制品1输送至输送支线16上；直线驱动件18驱动拨料板19，将输送支线16上的牙套预制品1交替地拨入第一机台6和第二机台7上的识别工位的夹具内；

开启识别工位的光源24，对牙套预制品1打光，使信息码成像部5显示信息码，CCD相机23扫描该信息码，并将扫描信息发送至控制器，控制器识别该信息码是否与产品信息匹配，并根据该识别结果控制激光打标器和多轴机器人的动作；同时控制器将CCD相机23拍摄的信息码图像的中心标定为打标和切割的坐标原点；

转盘11将识别后的牙套预制品1移动至打标工位后，暂停转动。如果该牙套预制品的识别结果是匹配的，则激光打标器26对该牙套预制品打标，否则激光打标器不动作；

打标工时满后，转盘11将该牙套预制品1移动至NG品排出工位10，如果该牙套预制品的识别结果是匹配的，则多轴机器人31将该打标后的牙套预制品从NG品排出工位取走，并移载至切割工位切割牙套；否则多轴机器人31将未打标的牙套预制品1从NG品排出工位取出至滑道45内，由滑道送走。

本实施例的上料和识别工时、打标工时、切割工时均为7~10s，工时接近，缩短了待工时间，整体上提升了加工效率。

实施例2

请参考图9至图12，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的牙模3内设有多个气孔34，气孔34沿着牙模3的形状均匀地分布，气孔34贯穿基板2。多轴机器人31的机械臂上安装第一气嘴35，第一气嘴35通过软管和电磁阀连通压缩空气气源，电磁阀的通断由控制器控制，第一气嘴35可向气孔34内喷射压缩空气，将牙套46从牙模3上脱模。

为了将脱模后的牙套有序地整理存放，本发明还包括：升降驱动件36、接料组件和整料组件43。

如图10所示，升降驱动件36固定于机台上，升降驱动件36的输出端安装接料组件。升降驱动件36可以选用直线滑台或者气缸，升降驱动件36与控制器互相通信连接。

接料组件用于接住脱模后的牙套，接料组件包括平移气缸37和安装于平移气缸37的活塞杆上的连接件38，平移气缸37与控制器互相通信连接。连接件38固定连接接料套39，接料套39内设有与牙套仿形的套腔40，套腔49的外侧敞口，平移气缸37可将接料套39伸出后，紧靠且对齐机械臂上吸附的牙套预制品，然后由第一气嘴35将切割后的牙套46压入套腔40内。该脱模和接料方式取代了利用吸盘直接将牙套从牙模上吸附下来的方式，由于吸盘无法可靠地吸附凹凸不平的牙槽面，导致很难顺利地将牙套脱模；该脱模和接料方式取代了直接采用拉拔力将牙套从牙模上拔出的方式，避免了拉拔牙套时磨损牙套表面的问题。

整料组件43用于整理牙套46，整料组件43可拆卸地固定于机台上，如图12所示，整料组件43内设有与牙套仿形的导料槽44，导料槽44可暂存一列牙套46。

连接件38内安装第二气嘴41，第二气嘴41也通过软管和电磁阀连通压缩空气气源，接料套39内对应于第二气嘴41的位置设置通孔，使第二气嘴41连通套腔40，第二气嘴41通气时将套腔40内的牙套46吹入导料槽44内。

本实施例的脱模和接料过程为：

牙套切割完成后，机械臂将牙套预制品1调整为竖直状态；

升降驱动件36升起接料套39，使接料套39正对着牙套预制品1；

平移气缸37将接料套39推出，使其套腔40抵靠牙套预制品1；

与第一气嘴35连通的电磁阀打开，第一气嘴内的气流穿过牙模3后向牙套46施压，使牙套46从牙模3上脱离，并且将牙套46压入接料套39内；然后机械臂将该牙套预制品1送走；

平移气缸37后退复位，升降驱动件36降下接料套39，使其正对着整料组件43；

控制器开启第二气嘴41的电磁阀，第二气嘴41将接料套39内的牙套46压入导料槽44内；

重复上述过程对牙套脱模和接料，整料组件内后进的牙套自动将先进的牙套向前推进，实现整齐地排列；

导料槽44内牙套存满后，可将整料组件43从机台上取走，统一卸料。

本实施例的其他结构均与实施例1相同。

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 (8)

1.一种牙套预制品的牙套打标、切割系统，其特征在于，所述牙套预制品包括：

透明材质的基板；

牙模，固定于所述基板的背面，所述牙模与牙齿仿形，用于提供成型牙套的模腔；

牙套成型胚，由牙模压塑成型后附着于所述基板的背面，所述牙套成型胚也是透明材质；

信息码成像部，与所述牙模一体成型，所述信息码具有若干码槽，所述码槽由光源直射后显示信息码，其中，码槽部分对应信息码的白底，码槽之间的实体部分对应黑色的信息码；

所述信息码成像部位于所述牙模的中线上，所述信息码成像部的整体厚度为0.6-1.2mm；所述信息码为条形码、二维码、RFID标签、字符码中的一种或多种；

所述牙套预制品的牙套打标、切割系统包括：

上料机构，用于将带牙模的牙套预制品输送至机台上；

所述机台上设有转盘和均布于所述转盘周围的识别工位、打标工位、NG品排出工位，所述转盘可间歇性地将牙套预制品在所述识别工位、打标工位、NG品排出工位之间输送；

所述转盘上于识别工位、打标工位、NG品排出工位处分别设有夹具，用于定位牙套预制品；

识别工位上在转盘的上下两侧相对地安装CCD相机和光源，所述光源照射所述信息码成像部，使CCD相机检测到信息码；所述CCD相机连接控制器，所述控制器标定信息码的中心点作为牙套打标和切割的原点；所述控制器还识别CCD相机拍摄的信息码，判断牙套预制品是否与待加工的产品信息匹配；

打标工位上安装激光打标器，用于对牙套表面打标患者信息；

NG品排出工位上安装倾斜的滑道，所述滑道的上下两端分别连接所述夹具和NG品收集腔；

还包括切割工位，所述切割工位位于转盘的旁侧，所述切割工位上设有多轴机器人和激光切割机，所述多轴机器人将NG品移载至所述滑道内，或者将打标后的合格品抓取至激光切割机下方，激光切割机沿牙龈线将牙套从牙套预制品上切割开。

2.根据权利要求1所述的牙套打标、切割系统，其特征在于，所述上料机构包括输送主线和由所述输送主线的端部向左右两侧延伸的输送支线，所述输送支线的另一端分别连接第一机台和第二机台，所述输送主线将牙套预制品交替地输送至第一机台和第二机台上，其中，所述牙套预制品在第一机台与第二机台上的摆放方向均互为镜像。

3.根据权利要求2所述的牙套打标、切割系统，其特征在于，所述输送支线的正上方安装移载机构，所述移载机构包括龙门架、直线驱动件和拨料板，所述直线驱动件安装于所述龙门架上，所述拨料板竖直地安装于所述直线驱动件上，所述拨料板交替地将输送支线上的牙套预制品拨入第一机台和第二机台上的夹具内。

4.根据权利要求3所述的牙套打标、切割系统，其特征在于，所述转盘上于夹具的下方设有开窗，照明光线和激光通过开窗到达牙套预制品上；所述夹具包括多条用于对牙套预制品定位的定位条，所述定位条覆盖于牙套预制品的边缘上方，所述转盘上于定位条的下方设有嵌槽，牙套预制品的边缘可水平地滑入所述嵌槽内。

5.根据权利要求4所述的牙套打标、切割系统，其特征在于，所述滑道包括固定连接的滑道本体、上支撑栏和下撑缘，所述上支撑栏和下撑缘均由所述滑道本体的顶端向转盘的方向水平延伸，所述上支撑栏由所述转盘支撑，且上支撑栏上设有用于避让所述定位条的条型槽，所述下撑缘与所述上支撑栏之间设有供转盘移动的空隙。

6.根据权利要求1所述的牙套打标、切割系统，其特征在于，所述牙模内设有多个气孔，所述气孔贯穿所述基板，所述多轴机器人的机械臂上安装第一气嘴，所述第一气嘴可向所述气孔内喷射压缩空气，将所述牙套从所述牙模上脱模。

7.根据权利要求6所述的牙套打标、切割系统，其特征在于，还包括：

升降驱动件，所述升降驱动件的输出端安装接料组件；

接料组件，用于接住脱模后的牙套，所述接料组件包括平移气缸和安装于所述平移气缸上的连接件，所述连接件固接接料套，所述接料套内设有与牙套仿形的套腔，所述套腔的外侧敞口，所述平移气缸可将所述接料套伸出后对齐机械臂上的牙套，使所述第一气嘴将牙套压入套腔内；

整料组件，用于整理牙套，所述整料组件可拆卸地固定于机台上，所述整料组件设有与牙套仿形的导料槽，所述导料槽可暂存一列牙套；

所述连接件内安装第二气嘴，所述第二气嘴连通套腔，用于将所述套腔内的牙套吹入所述导料槽内。

8.一种权利要求5所述的牙套打标、切割系统的打标、切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

将成型后的牙套预制品放置于上料机构上，相邻的两个牙套预制品的摆放方向相反；

上料机构将牙套预制品输送至输送支线上；直线驱动件驱动拨料板将输送支线上的牙套预制品交替地拨入第一机台和第二机台上识别工位的夹具内；

开启识别工位的光源，对牙套预制品打光，使信息码成像部显示信息码，CCD相机扫描该信息码，并将扫描信息发送至控制器，控制器识别该信息码是否与待加工的产品信息匹配，并根据该识别结果控制激光打标器和多轴机器人的动作；同时控制器标定CCD相机拍摄的信息码图像的中心为打标和切割的坐标原点；

转盘将牙套预制品移动至打标工位后暂停，如果该牙套预制品的识别结果是正确的，则激光打标器对该牙套预制品打标，否则激光打标器不动作；

转盘将该牙套预制品移动至NG品排出工位，如果该牙套预制品的识别结果是正确的，则多轴机器人将该牙套预制品从NG品排出工位取走，并移载至切割工位切割牙套，否则多轴机器人将该牙套预制品从NG品排出工位取出至滑道内，由滑道送走；

激光切割机将牙套从牙套预制品上切割分离，其中，多轴机器人接收控制器提供的坐标值和方向值，变换牙套预制品的坐标和倾角，使激光切割机沿着牙套的牙龈线平滑地分离牙套，所述坐标值为切割点相对于所述坐标原点偏离的（x，y，z）三轴坐标值，所述方向值为切割点坐标的法向量（i，j，k）值；由数以万计的切割点对牙龈线实现平滑切割；

将切割后的牙套脱模、取料，完成一个动作节拍；

以此循环，对下一个牙套预制品进行识别、打标和切割。

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