CN205074460U

CN205074460U - 一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置

Info

Publication number: CN205074460U
Application number: CN201520880352.0U
Authority: CN
Inventors: 姜金刚; 郭晓伟; 韩英帅; 王钊; 张永德
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2015-11-07
Filing date: 2015-11-07
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2025-11-07

Abstract

一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，包括底板、前支座、旋转支撑机构、预紧机构、双曲线行星滚轮送丝机构、联轴器、空心轴步进电机、后支座、旋转导电装置、旋转驱动装置和正畸弓丝，本实用新型在送丝过程中，使用预紧机构压紧正畸弓丝，双曲线滚轮和正畸弓丝之间为线接触，接触面积大，正畸弓丝的表面和横截面不仅不产生变形，还可以对变形的正畸弓丝进行校直，另外本送丝机构的送丝力大，送丝速度稳定，而且具有结构简单，操作方便，以及对送丝距离和正畸弓丝旋转角度精确控制的优点。

Description

一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置

技术领域

本实用新型公开一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，具体涉及医疗器械领域。

背景技术

儿童在生长阶段由于先天的遗传因素或外界的环境影响因素导致的牙齿错颌畸形，不但影响口腔健康及功能，而且影响容貌美观及心理健康。根据国外统计的错颌畸形发病率，美国白人65.3%，英国32.7%，瑞典90%，希腊42.0%，埃及65.7%，印度65.5%，因此口腔正畸的任务重大；随着人们生活水平和社会文明程度的提高，人们对牙齿健康越来越重视，口腔正畸治疗的人数有明显上升的趋势。然而传统的正畸治疗过程中医生将花费巨大的精力进行正畸弓丝的弯制，导致治疗周期的增加，治疗费用昂贵等问题，因此将机器人技术融入到口腔正畸弓丝的弯制过程中可以充分发挥其高效率、高精度的优势。

送丝机构作为正畸弓丝弯制机器人的重要组成部分，其控制精度和可操作性决定了弯丝的最终效果。目前的送丝机构主要有两种：固定滚轮式送丝和滑台式送丝，固定滚轮式送丝采用一对固定的滚轮把正畸弓丝夹紧，通过滚轮的旋转依靠摩擦力送丝，不过该方式为点接触，容易造成正畸弓丝的弯曲变形，另外当正畸弓丝的一端受到变力的作用时，会产生打滑现象，无法满足精度要求；滑台式送丝是使用一个固定在滑台的夹紧机构把正畸弓丝夹紧，通过滑台丝杠的运动实现送丝运动，不过该方式采用后端夹紧往前推丝，而中间悬空前端无法夹紧，由于重力的作用，造成正畸弓丝的弯曲使待弯制点上翘，无法保证精度。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，以解决当前送丝装置易产生弯曲变形且精度不高的问题。

本实用新型的一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，它包括底板（1）、前支座（2）、旋转支撑机构（3）、预紧机构（4）、双曲线行星滚轮送丝机构（5）、联轴器（6）、空心轴步进电机（7）、后支座（8）、旋转导电装置（9）、旋转驱动装置（10）和正畸弓丝（11），前支座（2）和后支座（8）通过螺钉固定到底板（1）上，旋转支撑机构（3）的两端通过轴承分别和前支座（2）和后支座（8）装配，预紧机构（4）使用螺栓固定到旋转支撑机构（3）的预紧机构支撑板（3-3）上，空心轴步进电机（7）使用螺钉固定到旋转机构（3）的空心电机支撑板上，双曲线行星滚轮送丝机构（5）通过联轴器（6）固定到空心轴步进电机（7）的轴上，旋转导电装置（9）使用螺钉固定在后支座（8）上，旋转驱动装置（10）使用螺钉固定到底板（1）上，后支座（8）上开设有安装电刷的孔。

作为优选，所述的旋转支撑机构（3）包括轴承（3-1）、螺母（3-2）、预紧机构支撑板（3-3）、双头螺柱（3-4）、空心轴步进电机支撑板（3-5），具体的，预紧机构支撑板（3-3）和空心轴步进电机支撑板（3-5）均为圆形，并各自均匀分布三个通孔，两者通过双头螺柱（3-4）和螺母（3-2）进行连接，步进电机支撑板（3-5）设有环形槽。

作为优选，所述的预紧机构（4）包括预紧机构支架（4-1）、上轮架（4-2）、轮轴（4-3）、槽轮（4-4）、下轮架（4-5）、预紧弹簧（4-6）和高度螺母（4-7），具体的，预紧机构机架（4-1）的顶板上开设一个方形孔，上轮架为U型，上端设有螺杆和方形导杆，下轮架（4-5）通过螺栓固定到预紧机构机架（4-1）上，上轮架（4-2）可通过方形导杆在预紧机构机架（4-1）的方形孔内上下滑动，预紧弹簧（4-6）安装在上轮架和预紧机构机架（4-1）之间，两个槽轮（4-4）通过轮轴（4-3）分别安装在上轮架（4-2）和下轮架（4-5）上。

作为优选，所述的双曲线行星滚轮送丝机构（5）包括行星轮架导块（5-1）、轮架弹簧（5-2）、锁紧螺钉（5-3）、顶块弹簧（5-4）、拉丝轴（5-5）、顶块（5-6）、调节螺母（5-7）、销钉（5-8）、行星轮架（5-9）、双曲线滚轮（5-10）、张紧杠杆（5-11）和滚轮转轴（5-12），行星轮架导块（5-1）为长方体状，中间开设X型导槽，上端开设矩形通孔，下端开设圆形通孔，两侧设有短支架，所述拉丝轴（5-5）通过螺钉固定到行星轮架导块（5-1）上，顶块（5-6）和调节螺母（5-7）转配在拉丝轴（5-5）上，并能左右移动，所述顶块弹簧（5-4）、安装在行星轮导块（5-5）和顶块（5-6）之间，行星轮架（5-9）安装在行星轮架导块（5-1）的槽内，中间设置有四个轮架弹簧（5-2），所述张紧杠杆（5-11）通过销钉（5-8）和行星轮架导块（5-1）装配，双曲线滚轮（5-10）通过滚轮转轴（5-12）安装在行星轮架（5-9）上。

作为优选，所述的旋转导电装置（9）包括铜环（9-1）、电刷（9-2）、电刷支架（9-3），铜环（9-1）固定在空心电机支撑板（3-5）上，电刷支架（9-3）通过螺钉固定到后支座（8）上，电刷（9-2）依靠电刷支架（9-3）安装在后支座（8）的孔里。

作为优选，所述的旋转驱动装置（10）包括电机支架（10-1）、旋转驱动电机（10-2）、主动齿轮（10-3）和从动齿轮（10-4），旋转驱动电机（10-2）通过螺钉固定在电机支架（10-1）上，主动齿轮（10-3）通过螺钉固定到旋转驱动电机（10-2）的转轴上，从动齿轮（10-4）通过螺钉固定在空心轴步进电机支撑板（3-5）的轴端。

本实用新型在送丝过程中，使用预紧机构压紧正畸弓丝，双曲线滚轮和正畸弓丝之间为线接触，接触面积大，正畸弓丝的表面和横截面不仅不产生变形，还可以对变形的正畸弓丝进行校直，另外本送丝机构的送丝力大，送丝速度稳定，而且具有结构简单，操作方便，以及对送丝距离和正畸弓丝旋转角度精确控制的优点。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1是本实用新型的轴测图。

图2是本实用新型旋转支撑机构的主视图。

图3是本实用新型预紧机构的轴测图。

图4是本实用新型双曲线行星滚轮送丝机构的爆炸图。

图5是本实用新型旋转导电装置和旋转驱动装置的示意图。

图中：1、底板，2、前支座，3、旋转支撑机构，3-1轴承，3-2螺母，3-3预紧机构支撑板，3-4、双头螺柱，3-5、空心轴步进电机支撑板，4、预紧机构，4-1、预紧机构支架，4-2、上轮架，4-3、轮轴，4-4、槽轮，4-5、下轮架，4-6、预紧弹簧，4-7、高度螺母，5、双曲线行星滚轮送丝机构，5-1、行星轮架导块，5-2、轮架弹簧，5-3锁紧螺钉5-4、顶块弹簧，5-5、拉丝轴，5-6、顶块，5-7、调节螺母，5-8销钉，5-9、行星轮架，5-10、双曲线滚轮，5-11、张紧杠杆，6、联轴器，7、空心轴步进电机，8、后支座，9、旋转导电装置，9-1、铜环，0-2电刷，9-3、电刷支架，10、旋转驱动装置，10-1、电机支架，10-2、步进电机，10-3、主动齿轮，10-4、从动齿轮，11、正畸弓丝。

具体实施方式：

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中显示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在下列说明中，省去了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括底板（1）、前支座（2）、旋转支撑机构（3）、预紧机构（4）、双曲线行星滚轮送丝机构（5）、联轴器（6）、空心轴步进电机（7）、后支座（8）、旋转导电装置（9）、旋转驱动装置（10）和正畸弓丝（11），前支座（2）和后支座（8）通过螺钉固定到底板（1）上，旋转支撑机构（3）的两端通过轴承分别和前支座（2）和后支座（8）装配，预紧机构（4）使用螺栓固定到旋转支撑机构（3）的预紧机构支撑板（3-3）上，空心轴步进电机（7）使用螺钉固定到旋转机构（3）的空心电机支撑板上，双曲线行星滚轮送丝机构（5）通过联轴器（6）固定到空心轴步进电机（7）的轴上，旋转导电装置（9）使用螺钉固定在后支座（8）上，旋转驱动装置（10）使用螺钉固定到底板（1）上，后支座（8）上开设有安装电刷的孔。

进一步的，如图2所示，所述的旋转支撑机构（3）包括轴承（3-1）、螺母（3-2）、预紧机构支撑板（3-3）、双头螺柱（3-4）、空心轴步进电机支撑板（3-5），预紧机构支撑板（3-3）和空心轴步进电机支撑板（3-5）均为圆形，并各自均匀分布三个通孔，两者通过双头螺柱（3-4）和螺母（3-2）进行连接，步进电机支撑板（3-5）设有环形槽，用于安装旋转导电装置（9）的铜环（9-1）。

进一步的，如图3所示，所述的预紧机构（4）包括预紧机构支架（4-1）、上轮架（4-2）、轮轴（4-3）、槽轮（4-4）、下轮架（4-5）、预紧弹簧（4-6）和高度螺母（4-7），具体的，预紧机构机架（4-1）的顶板上开设一个方形孔，上轮架为U型，上端设有螺杆和方形导杆，下轮架（4-5）通过螺栓固定到预紧机构机架（4-1）上，上轮架（4-2）可通过方形导杆在预紧机构机架（4-1）的方形孔内上下滑动，预紧弹簧（4-6）安装在上轮架和预紧机构机架（4-1）之间，两个槽轮（4-4）通过轮轴（4-3）分别安装在上轮架（4-2）和下轮架（4-5）上。调整预紧机构（4）的高度螺母（4-7），使上轮架（4-2）的方形导杆在预紧弹簧（4-6）的作用下沿着预紧机构支架（4-1）的方形孔向下移动，从而通过槽轮（4-4）把正畸弓丝（11）压紧，使其只能沿着轴向方向随槽轮滚动，无法沿着切向方向旋转。

进一步的，如图4所示，所述的双曲线行星滚轮送丝机构（5）包括行星轮架导块（5-1）、轮架弹簧（5-2）、锁紧螺钉（5-3）、顶块弹簧（5-4）、拉丝轴（5-5）、顶块（5-6）、调节螺母（5-7）、销钉（5-8）、行星轮架（5-9）、双曲线滚轮（5-10）、张紧杠杆（5-11）和滚轮转轴（5-12），行星轮架导块（5-1）为长方体状，中间开设X型导槽，上端开设矩形通孔，下端开设圆形通孔，两侧设有短支架，所述拉丝轴（5-5）通过螺钉固定到行星轮架导块（5-1）上，顶块（5-6）和调节螺母（5-7）转配在拉丝轴（5-5）上，并能左右移动，所述顶块弹簧（5-4）、安装在行星轮导块（5-5）和顶块（5-6）之间，行星轮架（5-9）安装在行星轮架导块（5-1）的槽内，中间设置有四个轮架弹簧（5-2），张紧杠杆（5-11）通过销钉（5-8）和行星轮架导块（5-1）装配，双曲线滚轮（5-10）通过滚轮转轴（5-12）安装在行星轮架（5-9）上。为使待弯制的正畸弓丝（11）穿过装置的轴心，需要调节双曲线行星滚轮送丝机构（5）的调节螺母（5-7），使其通过旋转往行星轮架导块（5-1）的方向移动，进而推动顶块（5-6）使顶块弹簧（5-4）压缩，由于顶块（5-6）为锥台形，故张紧杠杆（5-11）端部有足够的空间往轴心方向收缩，行星轮架（5-9）则会在轮架弹簧（5-2）的弹力作用下向外张开，这样就可以使正畸弓丝（11）穿过轴心，调整到合适的位置，反向旋转调节螺母（5-7）即可使双曲线滚轮（5-10）在顶块弹簧（5-4）的弹力作用下把正畸弓丝（11）夹紧。

进一步的，如图5所示，所述的旋转导电装置（9）包括铜环（9-1）、电刷（9-2）、电刷支架（9-3），铜环（9-1）固定在空心电机支撑板（3-5）上，电刷支架（9-3）通过螺钉固定到后支座（8）上，电刷（9-2）依靠电刷支架（9-3）安装在后支座（8）的孔里。旋转驱动装置（10）包括电机支架（10-1）、旋转驱动电机（10-2）、主动齿轮（10-3）和从动齿轮（10-4），旋转驱动电机（10-2）通过螺钉固定在电机支架（10-1）上，主动齿轮（10-3）通过螺钉固定到旋转驱动电机（10-2）的转轴上，从动齿轮（10-4）通过螺钉固定在空心轴步进电机支撑板（3-5）的轴端。四个铜环（9-1）分别接空心轴步进电机（7）的四相，当旋转支撑机构（3）在旋转驱动装置（10）的带动下进行旋转时，铜环（9-1）即使绕轴心转动也能时刻和电刷（9-2）紧密接触，为空心轴步进电机（7）供电，保证其旋转过程中自转送丝功能的实现，通过控制旋转驱动电机（10-2）转动的角度，可以实现正畸弓丝（11）旋转的角度的精确控制。

另外，当空心轴步进电机（7）旋转时，带动双曲线行星滚轮送丝机构（5）旋转，双曲线滚轮（5-10）一面随行星轮架（5-9）公转，一面沿正畸弓丝（11）表面滚动自转，这样由于空间夹角的存在，丝在双曲线滚轮（5-10）分力的作用下轴向送进，控制旋转驱动电机（10-2）转动的角度，就可以实现正畸弓丝（11）的精确进给。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，包括底板（1）、前支座（2）、旋转支撑机构（3）、预紧机构（4）、双曲线行星滚轮送丝机构（5）、联轴器（6）、空心轴步进电机（7）、后支座（8）、旋转导电装置（9）、旋转驱动装置（10）和正畸弓丝（11），其特征在于：所述的前支座（2）和后支座（8）通过螺钉固定到底板（1）上，旋转支撑机构（3）的两端通过轴承分别和前支座（2）和后支座（8）装配，预紧机构（4）使用螺栓固定到旋转支撑机构（3）的预紧机构支撑板（3-3）上，空心轴步进电机（7）使用螺钉固定到旋转机构（3）的空心电机支撑板上，双曲线行星滚轮送丝机构（5）通过联轴器（6）固定到空心轴步进电机（7）的轴上，旋转导电装置（9）使用螺钉固定在后支座（8）上，旋转驱动装置（10）使用螺钉固定到底板（1）上，后支座（8）上开设有安装电刷的孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，其特征是：所述的旋转支撑机构（3）包括轴承（3-1）、螺母（3-2）、预紧机构支撑板（3-3）、双头螺柱（3-4）、空心轴步进电机支撑板（3-5），具体的，预紧机构支撑板（3-3）和空心轴步进电机支撑板（3-5）均为圆形，并各自沿周向均匀分布三个通孔，两者通过双头螺柱（3-4）和螺母（3-2）进行连接，步进电机支撑板（3-5）设有环形槽。

3.根据权利要求1所述的一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，其特征在于：所述的预紧机构（4）包括预紧机构支架（4-1）、上轮架（4-2）、轮轴（4-3）、槽轮（4-4）、下轮架（4-5）、预紧弹簧（4-6）和高度螺母（4-7），具体的，预紧机构机架（4-1）的顶板上开设一个方形孔，上轮架为U型，上端设有螺杆和方形导杆，下轮架（4-5）通过螺栓固定到预紧机构机架（4-1）上，上轮架（4-2）可通过方形导杆在预紧机构机架（4-1）的方形孔内上下滑动，预紧弹簧（4-6）安装在上轮架和预紧机构机架（4-1）之间，两个槽轮（4-4）通过轮轴（4-3）分别安装在上轮架（4-2）和下轮架（4-5）上。

4.根据权利要求1所述的一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，其特征在于：所述的双曲线行星滚轮送丝机构（5）包括行星轮架导块（5-1）、轮架弹簧（5-2）、锁紧螺钉（5-3）、顶块弹簧（5-4）、拉丝轴（5-5）、顶块（5-6）、调节螺母（5-7）、销钉（5-8）、行星轮架（5-9）、双曲线滚轮（5-10）、张紧杠杆（5-11）和滚轮转轴（5-12），行星轮架导块（5-1）为长方体状，中间开设X型导槽，上端开设矩形通孔，下端开设圆形通孔，两侧设有短支架，所述拉丝轴（5-5）通过螺钉固定到行星轮架导块（5-1）上，顶块（5-6）和调节螺母（5-7）转配在拉丝轴（5-5）上，并能左右移动，顶块弹簧（5-4）、安装在行星轮导块（5-5）和顶块（5-6）之间，行星轮架（5-9）安装在行星轮架导块（5-1）的槽内，中间设置有四个轮架弹簧（5-2），张紧杠杆（5-11）通过销钉（5-8）和行星轮架导块（5-1）装配，双曲线滚轮（5-10）通过轮轴（5-12）安装在行星轮架（5-9）上。

5.根据权利要求1所述的一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，其特征在于：所述的旋转导电装置（9）包括铜环（9-1）、电刷（9-2）、电刷支架（9-3），铜环（9-1）固定在空心电机支撑板（3-5）上，电刷支架（9-3）通过螺钉固定到后支座（8）上，电刷（9-2）依靠电刷支架（9-3）安装在后支座（8）的孔里。

6.根据权利要求1所述的一种用于正畸弓丝弯制的送丝装置，其特征在于：所述的旋转驱动装置（10）包括电机支架（10-1）、旋转驱动电机（10-2）、主动齿轮（10-3）和从动齿轮（10-4），旋转驱动电机（10-2）通过螺钉固定在电机支架（10-1）上，主动齿轮（10-3）通过螺钉固定到旋转驱动电机（10-2）的转轴上，从动齿轮（10-4）通过螺钉固定在空心轴步进电机支撑板（3-5）的轴端。