CN121317395A - 一种用于牙模加工的自动取放机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于牙模加工的自动取放机械手，涉及机械手领域，包括：加工平台与安装于加工平台顶部的机械手本体，加工平台的顶部固定安装有取料框与出料箱，机械手本体的端部安装有取料盘，且取料盘的内侧设置有多个真空吸盘；还包括：取料机构，用于对凹凸不平的牙模进行抓取，取料机构安装于取料盘的内侧，取料机构包括设置于真空吸盘外侧的安装筒，安装筒能够使真空吸盘多角度抵在牙模的外侧；本发明通过取料机构，能够使真空吸盘通过橡胶片抵在牙模的外侧，并可根据牙模的表面进行多角度摆动，便于真空吸盘吸附凹凸不平的牙模，从而达到了快速抓取牙模的效果。

Description

一种用于牙模加工的自动取放机械手

技术领域

本发明涉及机械手领域，具体为一种用于牙模加工的自动取放机械手。

背景技术

牙模是口腔治疗中常见的辅助工具，通过复制牙齿和牙龈的立体形态，帮助医生精准分析口腔情况、制定治疗方案，通常由医用藻酸盐或硅胶材料制成，安全无害，常用于正畸、修复、种植等治疗前评估。

目前，牙模通常采用3D打印技术进行生产，将数字扫描数据直接生成牙模，缩短加工时间，由于加工出来的修复体是粗糙的，需要技师进行精细的打磨、抛光，使其表面光滑，避免刺激口腔软组织，因此，在加工的过程中，需要通过机械手对打印出的牙模进行转运，为了便于抓取牙模，现有的机械手会采用真空吸附的方式对牙模进行吸附，再将牙模转运到出料口，虽然能够实现对牙模的快速抓，但是牙模的表面凹凸不平，若直接使用吸盘进行吸附，吸盘难以贴附在牙模的表面，易出现吸附不牢的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于牙模加工的自动取放机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于牙模加工的自动取放机械手，包括：加工平台与固定安装于所述加工平台顶部的机械手本体，所述加工平台的顶部固定安装有取料框与出料箱，所述机械手本体的端部安装有取料盘，且所述取料盘的内侧设置有多个呈中心对称分布的真空吸盘；还包括：取料机构，用于对凹凸不平的牙模进行抓取，所述取料机构安装于所述取料盘的内侧，所述取料机构包括设置于所述真空吸盘外侧的安装筒，所述安装筒能够使所述真空吸盘多角度抵在牙模的外侧；包覆机构，用于将牙模包覆抓取，所述包覆机构安装于所述取料盘的内侧，所述包覆机构包括设置于所述取料盘外侧的橡胶片，所述橡胶片能够包住牙套；防护机构，用于防止杂质进入真空吸盘内，所述防护机构安装于所述真空吸盘的内侧，所述防护机构包括两个呈对称设置于所述真空吸盘内侧的密封板，两个所述密封板能够对所述真空吸盘提供密封防护。

优选的，所述取料机构还包括固定安装于所述取料盘一端的安装管，且所述安装管远离所述取料盘的一端与所述机械手本体的一端固定连接，所述安装管的内侧安装有气泵管，且所述气泵管与所述安装筒之间固定安装有软管，所述安装筒的内侧开设有球形腔，所述真空吸盘靠近所述安装筒的一端固定安装有球形块，且所述球形块的内侧为空心结构，所述球形块转动安装于所述球形腔的内侧，所述取料盘远离所述安装管的一端固定安装有环形框，所述橡胶片设置于所述环形框的内侧，所述橡胶片的外侧开设有与所述真空吸盘相对应的进气孔，且所述真空吸盘固定安装于所述进气孔的内侧。

优选的，所述包覆机构还包括固定安装于所述橡胶片外侧的套环，所述环形框的内侧开设有环形槽，且所述套环限位插接于所述环形槽的内侧，所述安装筒远离所述真空吸盘的一端固定安装有安装架，且所述安装架与所述取料盘的内侧之间固定安装有电动推杆，所述橡胶片远离所述取料盘的一侧开设有多个环形凹槽，所述环形凹槽的横截面呈直角梯形结构，且所述橡胶片的外侧开设有圆孔，所述环形框远离所述取料盘的一端开设有螺纹槽，且所述螺纹槽的内侧螺纹装配有螺纹环，所述螺纹环的内侧与所述套环的外侧相接触。

优选的，所述防护机构还包括转动安装于所述安装筒内侧的转杆，所述转杆贯穿所述球形块，且两个所述密封板呈对称固定安装于所述转杆的外侧，所述密封板与所述球形块的内侧相接触，所述取料盘的内侧固定安装有多个呈中心对称分布的U形座，所述U形座数量与所述转杆的数量相同，且所述U形座位于所述转杆的外侧，所述U形座的两端均转动安装有支撑摆臂，所述转杆的两端均转动安装有两个滑轮，所述支撑摆臂的外侧开设有长条槽，且相邻的两个所述滑轮滑动安装于相邻的所述支撑摆臂的长条槽内，所述转杆的两端均固定安装有齿轮，且所述齿轮位于所述长条槽的内侧，所述长条槽的内侧固定安装有与所述齿轮相啮合的齿条。

优选的，所述取料盘的内侧固定安装有检测探头，且所述检测探头位于所述橡胶片上圆孔的正上方。

优选的，所述真空吸盘的外侧固定安装有橡胶环，且所述橡胶环的外侧与所述橡胶片的外侧相接触。

优选的，所述支撑摆臂的外侧固定安装有两个呈对称分布的限位框，且所述限位框的外侧与相邻的所述滑轮外侧相接触。

优选的，相邻的两个所述支撑摆臂之间固定安装有安装块，所述U形座的内侧固定安装有套块，所述安装块的外侧固定安装有两个呈对称并滑动贯穿所述套块的弧形杆，所述弧形杆的外侧套设有弧形弹簧，且所述弧形弹簧固定安装于所述套块与所述安装块之间。

优选的，所述球形块的内侧固定安装有两个呈中心对称分布的挡块，且两个所述挡块分别与两个所述密封板的外侧相接触。

优选的，所述球形块的内侧固定安装有磁铁块，且所述磁铁块呈L形结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过取料机构，能够使真空吸盘通过橡胶片抵在牙模的外侧，并可根据牙模的表面进行多角度摆动，便于真空吸盘吸附凹凸不平的牙模，从而达到了快速抓取牙模的效果。

本发明通过包覆机构，能够在橡胶片与牙模的外侧相接触时，真空吸盘可对橡胶片进行拉拽，使橡胶片呈空心圆台的状态，并配合环形凹槽包住牙模的外侧，从而提高牙模抓取的牢固性，避免出现打滑的情况。

本发明通过防护机构，能够在安装筒向上移动时，使滑轮带动支撑摆臂向上摆动，齿条则能够带动齿轮转动，使齿轮带动转杆上的两个密封板转动，两个密封板将球形块打开，便于真空吸盘对牙模进行吸附，则能够在密封板对球形块进行吸附时，密封板可对球形块进行密封，避免杂质进入软管内，从而达到了密封防护的效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明中安装管与橡胶片结构示意图；

图3为本发明中螺纹环与套环结构示意图；

图4为本发明中取料盘与环形框局部剖面结构示意图；

图5为本发明中安装架与电动推杆结构示意图；

图6为本发明中U形座与滑轮结构示意图；

图7为本发明中齿轮与支撑摆臂局部剖面结构示意图；

图8为本发明中球形块与密封板局部剖面结构示意图。

图中：1、加工平台；2、机械手本体；3、取料框；4、出料箱；5、取料盘；6、真空吸盘；7、安装筒；8、橡胶片；9、密封板；10、安装管；11、气泵管；12、球形块；13、环形框；14、软管；15、套环；16、安装架；17、电动推杆；18、转杆；19、滑轮；20、U形座；21、支撑摆臂；22、齿轮；23、齿条；24、螺纹环；25、检测探头；26、橡胶环；27、限位框；28、安装块；29、套块；30、弧形杆；31、弧形弹簧；32、挡块；33、磁铁块。

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。

实施例一：请参阅图1-图8，图示中的一种用于牙模加工的自动取放机械手，包括加工平台1与固定安装于加工平台1顶部的机械手本体2，加工平台1的顶部固定安装有取料框3与出料箱4，能够通过机械手本体2抓取取料框3内加工完成的牙模，再将合格的牙模置入出料箱4内，机械手本体2的端部安装有取料盘5，且取料盘5的内侧设置有多个呈中心对称分布的真空吸盘6，机械手本体2能够通过真空吸盘6吸附牙模。

取料机构包括设置于真空吸盘6外侧的安装筒7，安装筒7能够使真空吸盘6多角度抵在牙模的外侧，取料机构还包括固定安装于取料盘5一端的安装管10，且安装管10远离取料盘5的一端与机械手本体2的一端固定连接，安装管10的内侧安装有气泵管11，且气泵管11与安装筒7之间固定安装有软管14，使气泵管11通过软管14与安装筒7对真空吸盘6进行抽吸，安装筒7的内侧开设有球形腔，真空吸盘6靠近安装筒7的一端固定安装有球形块12，且球形块12的内侧为空心结构，球形块12转动安装于球形腔的内侧，取料盘5远离安装管10的一端固定安装有环形框13，橡胶片8设置于环形框13的内侧，橡胶片8的外侧开设有与真空吸盘6相对应的进气孔，且真空吸盘6固定安装于进气孔的内侧，使橡胶片8与牙模相接触时，真空吸盘6能够对牙模进行吸附，并可根据牙模的表面，使真空吸盘6通过橡胶片8贴附在牙模的外侧，真空吸盘6带动球形块12在球形腔内转动，使真空吸盘6的端部与牙模的外侧对齐，便于对凹凸不平的牙模进行吸附，取料盘5的内侧固定安装有检测探头25，且检测探头25位于橡胶片8上圆孔的正上方，使检测探头25能够透过橡胶片8上的圆孔对加工完成的牙模进行拍摄采集，便于真空吸盘6与牙模的外侧相接触。

实施例二：请参阅图2-图7，本实施方式对于实施例一进一步说明，图示中的包覆机构包括设置于取料盘5外侧的橡胶片8，橡胶片8能够包住牙套，包覆机构还包括固定安装于橡胶片8外侧的套环15，环形框13的内侧开设有环形槽，且套环15限位插接于环形槽的内侧，便于对橡胶片8进行安装，安装筒7远离真空吸盘6的一端固定安装有安装架16，且安装架16与取料盘5的内侧之间固定安装有电动推杆17，橡胶片8远离取料盘5的一侧开设有多个环形凹槽，且环形凹槽的横截面呈直角梯形结构，且橡胶片8的外侧开设有圆孔，使电动推杆17能够通过安装架16拉动安装筒7，安装筒7通过球形块12拉动真空吸盘6，使真空吸盘6对橡胶片8进行拉伸，使橡胶片8呈空心圆台结构，并通过环形凹槽包住牙模的外侧，提高抓取牙模时的牢固性，防止出现打滑的情况，环形框13远离取料盘5的一端开设有螺纹槽，螺纹槽的内侧螺纹装配有螺纹环24，螺纹环24的内侧与套环15的外侧相接触，能够通过安装在螺纹槽内的螺纹环24对套环15进行按压固定，便于对橡胶片8进行安装与拆卸替换，真空吸盘6的外侧固定安装有橡胶环26，且橡胶环26的外侧与橡胶片8的外侧相接触，使橡胶环26能够抵在橡胶片8的外侧，提高真空吸盘6与橡胶片8上进气孔之间的密封性。

实施例三：请参阅图3-图8，本实施方式对于其它实施例进一步说明，图示中的防护机构包括两个呈对称设置于真空吸盘6内侧的密封板9，两个密封板9能够对真空吸盘6提供密封防护，防护机构还包括转动安装于安装筒7内侧的转杆18，转杆18贯穿球形块12，且两个密封板9呈对称固定安装于转杆18的外侧，密封板9与球形块12的内侧相接触，使转杆18能够通过两个密封板9对球形块12进行密封，避免外界的灰尘杂质进入软管14内，取料盘5的内侧固定安装有多个呈中心对称分布的U形座20，U形座20数量与转杆18的数量相同，且U形座20位于转杆18的外侧，U形座20的两端均转动安装有支撑摆臂21，转杆18的两端均转动安装有两个滑轮19，支撑摆臂21的外侧开设有长条槽，且相邻的两个滑轮19滑动安装于相邻的支撑摆臂21的长条槽内，使安装筒7移动时，能够带动转杆18移动，转杆18端部的滑轮19能够沿着支撑摆臂21的长条槽内移动，并拉动支撑摆臂21摆动，转杆18的两端均固定安装有齿轮22，且齿轮22位于长条槽的内侧，长条槽的内侧固定安装有与齿轮22相啮合的齿条23，使转杆18带动齿轮22在长条槽内移动时，齿条23能够带动齿轮22转动，齿轮22通过转杆18带动两个密封板9的转动，实现球形块12的打开与关闭，支撑摆臂21的外侧固定安装有两个呈对称分布的限位框27，且限位框27的外侧与相邻的滑轮19外侧相接触，使限位框27为滑轮19的外侧提供限位，避免滑轮19从长条槽内移出，相邻的两个支撑摆臂21之间固定安装有安装块28，U形座20的内侧固定安装有套块29，安装块28的外侧固定安装有两个呈对称并滑动贯穿套块29的弧形杆30，弧形杆30的外侧套设有弧形弹簧31，且弧形弹簧31固定安装于套块29与安装块28之间，使支撑摆臂21向上摆动时，能够带动弧形杆30沿着套块29的内侧移动，并对弧形弹簧31进行压缩，使支撑摆臂21向下摆动时，能够利用弧形弹簧31的回弹力，使支撑摆臂21快速复位，保证安装筒7与真空吸盘6的快速复位，便于排出牙模，球形块12的内侧固定安装有两个呈中心对称分布的挡块32，且两个挡块32分别与两个密封板9的外侧相接触，使密封板9对球形块12进行密封时，密封板9能够与挡块32相接触，避免密封板9出现错位的情况，保证密封板9对球形块12的密封性，球形块12的内侧固定安装有磁铁块33，且磁铁块33呈L形结构，使转杆18带动密封板9转动，并将球形块12打开时，向下摆动的密封板9能够与磁铁块33相接触，使磁铁块33对该密封板9进行吸附，保证球形块12呈敞开的状态。

工作原理：首先机械手本体2通过安装管10将取料盘5移动到取料框3上，通过检测探头25对加工完成的牙模进行拍摄，采集牙模的数据信息，使机械手本体2能够将橡胶片8对齐牙模，并使橡胶片8与牙模的外侧相接触，同时，电动推杆17向上拉动安装架16移动，安装架16带动安装筒7移动，安装筒7通过球形块12拉动真空吸盘6移动，多个真空吸盘6同步拉动橡胶片8，使橡胶片8呈空心圆台的状态，并通过橡胶片8外侧的环形凹槽包住牙模，同时，安装筒7带动转杆18同步移动，由于滑轮19初始位于长条槽远离U形座20一侧，使转杆18上的滑轮19沿着对应的支撑摆臂21的长条槽内移动，支撑摆臂21则能够以U形座20为支点进行向上摆动，转杆18外侧的齿轮22沿着齿条23的外侧移动，使齿条23带动齿轮22转动，齿轮22则能够带动转杆18转动，使转杆18带动两个密封板9沿着球形块12的内侧转动，向下摆动的密封板9与磁铁块33相接触，使磁铁块33对密封板9进行吸附定位，球形块12则能够呈敞开的状态，同时，橡胶片8上的进气孔抵在牙模的外侧，使真空吸盘6根据牙模的外形带动球形块12在安装筒7的球形腔内转动，真空吸盘6的端部则能够对齐牙模的外侧，此时，气泵管11通过软管14对球形块12内的空气进行抽取，使真空吸盘6对牙模进行吸附，将牙模吸附在橡胶片8上，由此，即可对凹凸不平的牙模进行牢固的抓取，最后，机械手本体2将牙模移动到出料箱4上，将牙模置入出料箱4内，从而提高牙模抓取的安全性，保证牙模的加工质量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不远离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于，包括：加工平台（1）与安装于所述加工平台（1）顶部的机械手本体（2），所述加工平台（1）的顶部固定安装有取料框（3）与出料箱（4），所述机械手本体（2）的端部安装有取料盘（5），且所述取料盘（5）的内侧设置有多个真空吸盘（6）；

还包括：

取料机构，用于对凹凸不平的牙模进行抓取，所述取料机构安装于所述取料盘（5）的内侧，所述取料机构包括设置于所述真空吸盘（6）外侧的安装筒（7），所述安装筒（7）能够使所述真空吸盘（6）多角度抵在牙模的外侧；

包覆机构，用于将牙模包覆抓取，所述包覆机构安装于所述取料盘（5）的内侧，所述包覆机构包括设置于所述取料盘（5）外侧的橡胶片（8），所述橡胶片（8）能够包住牙模；

防护机构，用于防止杂质进入真空吸盘（6）内，所述防护机构安装于所述真空吸盘（6）的内侧，所述防护机构包括两个呈对称设置于所述真空吸盘（6）内侧的密封板（9），两个所述密封板（9）能够对所述真空吸盘（6）提供密封防护。

2.根据权利要求1所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：所述取料机构还包括安装于所述取料盘（5）一端的安装管（10），且所述安装管（10）的一端与所述机械手本体（2）的一端固定连接，所述安装管（10）的内侧安装有气泵管（11），且所述气泵管（11）与所述安装筒（7）之间安装有软管（14），所述安装筒（7）的内侧开设有球形腔，所述真空吸盘（6）的一端固定安装有球形块（12），且所述球形块（12）的内侧为空心结构，所述球形块（12）转动安装于所述球形腔的内侧，所述取料盘（5）远离所述安装管（10）的一端安装有环形框（13），所述橡胶片（8）设置于所述环形框（13）的内侧，所述橡胶片（8）的外侧开设有与所述真空吸盘（6）相对应的进气孔，且所述真空吸盘（6）固定安装于所述进气孔的内侧。

3.根据权利要求2所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：所述包覆机构还包括安装于所述橡胶片（8）外侧的套环（15），所述环形框（13）的内侧开设有环形槽，且所述套环（15）限位插接于所述环形槽的内侧，所述安装筒（7）的一端安装有安装架（16），且所述安装架（16）与所述取料盘（5）的内侧之间安装有电动推杆（17），所述橡胶片（8）的一侧开设有多个环形凹槽，且所述橡胶片（8）的外侧开设有圆孔，所述环形框（13）的一端开设有螺纹槽，且所述螺纹槽的内侧螺纹装配有螺纹环（24），所述螺纹环（24）的内侧与所述套环（15）的外侧相接触。

4.根据权利要求3所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：所述防护机构还包括转动安装于所述安装筒（7）内侧的转杆（18），且两个所述密封板（9）呈对称安装于所述转杆（18）的外侧，所述密封板（9）与所述球形块（12）的内侧相接触，所述取料盘（5）的内侧安装有多个U形座（20），所述U形座（20）数量与所述转杆（18）的数量相同，所述U形座（20）的两端均转动安装有支撑摆臂（21），所述转杆（18）的两端均转动安装有两个滑轮（19），所述支撑摆臂（21）的外侧开设有长条槽，且相邻的两个所述滑轮（19）滑动安装于相邻的所述支撑摆臂（21）的长条槽内，所述转杆（18）的两端均固定安装有齿轮（22），所述长条槽的内侧固定安装有与所述齿轮（22）相啮合的齿条（23）。

5.根据权利要求2所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：所述取料盘（5）的内侧安装有检测探头（25）。

6.根据权利要求3所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：所述真空吸盘（6）的外侧安装有橡胶环（26），且所述橡胶环（26）的外侧与所述橡胶片（8）的外侧相接触。

7.根据权利要求4所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：所述支撑摆臂（21）的外侧安装有两个限位框（27），且所述限位框（27）的外侧与相邻的所述滑轮（19）外侧相接触。

8.根据权利要求4所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：相邻的两个所述支撑摆臂（21）之间安装有安装块（28），所述U形座（20）的内侧安装有套块（29），所述安装块（28）的外侧固定安装有两个均滑动贯穿所述套块（29）的弧形杆（30），所述弧形杆（30）的外侧套设有弧形弹簧（31），且所述弧形弹簧（31）安装于所述套块（29）与所述安装块（28）之间。

9.根据权利要求4所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：所述球形块（12）的内侧安装有两个挡块（32），且两个所述挡块（32）分别与两个所述密封板（9）的外侧相接触。

10.根据权利要求4所述的一种用于牙模加工的自动取放机械手，其特征在于：所述球形块（12）的内侧安装有磁铁块（33），且所述磁铁块（33）呈L形结构。