CN207534940U - 智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隐形正畸产品生产设备技术领域，具体涉及一种智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，包括智能传送带、切割机器人组、电动推杆和控制系统。本实用新型的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，解决了隐形矫治器生产中大量的人工操作带来的种种问题和风险，提高自动化，智能化，个性化生产水平，保证产品质量和生产效率，保证患者正常使用。

Description

智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线

技术领域

本实用新型涉及隐形正畸产品生产设备技术领域，具体涉及一种智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线。

背景技术

当前无托槽隐形正畸技术正在蓬勃发展，基于三维建模、3D成型和高分子膜片热压等技术在正畸上的应用，使隐形正畸在牙齿移动预测，矫治力量的长时间均匀施加，患者的感官体验等诸多方面有了巨大的提高，但在隐形正畸产品的物理形态--隐形矫治器的生产方面，不得不依靠大量的人工操作，由此带来产品质量难以控制，效率难以提升等诸多问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中隐形矫治器的生产过程中，由于需要大量依赖人工操作而带来的质量不可控、效率低的问题，提供一种智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，包括智能传送带、切割机器人组、电动推杆和控制系统；

所述智能传送带包括链板总成、支架总成和驱动电机，所述支架总成的两端分别设置有驱动链轮和张紧链轮，所述链板总成缠绕在驱动链轮和张紧链轮上，所述驱动电机通过传动装置与驱动链轮连接；所述链板总成包括若干个链板和若干个模型托盘，所述模型托盘设置在链板上；

所述智能传送带的一侧设置若干组有切割机器人组，所述切割机器人组包括机器人和工作台，所述机器人设置在工作台上的一侧，其末端设置有切割工具，所述工作台的另一侧为加工区；所述智能传送带的另一侧设置有电动推杆，所述电动推杆正对工作台上的加工区设置；

所述控制系统包括主控计算机、PLC控制器、摄像头、光敏传感器和第一压力传感器，对应每组切割机器人组设置有第一光敏传感器、第二光敏传感器第三光敏传感器，所述第一光敏传感器和第二光敏传感器设置在支架总成，当模型托盘随着链板移动时，模型托盘恰好能够将光敏传感器遮挡，所述第三光敏传感器设置在工作台上的加工区内；所述链板总成的上方设置有摄像头，所述摄像头正对链板设置；所述第一压力传感器设置在链板总成上；所述光敏传感器、第一压力传感器、驱动电机、电动推杆和机器人分别与PLC控制器电连接，所述摄像头和PLC控制器与主控计算机电连接。

进一步地，所述链板的上表面上设置有滑道，所述滑道贯通链板靠近工作台一侧的侧边，对应模型托盘的下表面上设置有凸起，所述凸起能够沿滑道水平滑动。

进一步地，所述模型托盘上设置有3个定位柱，3个所述定位柱呈三角形排列。

进一步地，所述工作台上加工区包括一块可翻转的工作板，所述工作板的正下方设置有模型托盘收集运输框。

进一步地，所述工作板下方设置有旋转电机，所述旋转电机的转轴外侧设置有转轮，所述工作板固定在转轮的表面，所述旋转电机与PLC控制器电连接。

进一步地，所述模型托盘收集运输筐包括可分离收集筐和底盘，所述可分离收集筐设置在底盘上，所述底盘的下侧设置有轮组，所述底盘的上表面，可分离收集筐的下侧还设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器与PLC控制器电连接。

进一步地，所述电动推杆的顶部设置有固定推框，所述固定推框与模型托盘一端的形状相匹配。

本实用新型的另一个目的还在于提供一种智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线的控制方法，包括如下步骤：

S1.将打印模型固定在模型托盘上，然后将模型托盘放置在链板上，第一压力传感器检测到压力，智能传送带运行；

S2.当模型托盘到达第一光敏传感器的位置时，PLC控制器向主控计算机发出模型即将就位信号，摄像头拍照，第一光敏传感器停止工作；

S3.主控计算机将摄像头拍摄的照片进行解析，提取出照片中的数字代号，根据数字代号确定该打印模型对应的由数字模型中的牙龈线点集生成机器人的动作程序，并将动作程序和程序就位信号发送给机器人；

S4.当模型托盘到达第二光敏传感器的位置时，智能传送带停止运行，第二光敏传感器停止工作，电动推杆将模型托盘推到工作台上，PLC控制器向机器人发送模型就位信号；

S5.当机器人接收到程序就位信号和模型就位信号时，执行动作程序，完成切割，工作板翻转，模型托盘掉入模型托盘收集运输框内，工作板复位，机器人发出完成切割信号，第一光敏传感器的位置和第二光敏传感器开始工作，后续过来的模型由当前机器人处理；当所有机器人处于工作状态时，传送带暂停运行，暂停放置模型托盘，待有机器人空闲时恢复传送带运行；

S6.当所有机器人处于工作状态时，智能传送带暂停运行，暂停放置模型托盘，待有机器人空闲时恢复传送带运行；

S7.重复步骤S1-S6，直到所有工作完成。

本实用新型的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线及其控制方法，解决了隐形矫治器生产中大量的人工操作带来的种种问题和风险，提高自动化，智能化，个性化生产水平，保证产品质量和生产效率，保证患者正常使用。

附图说明

图1为本实用新型的柔性生产线组成结构示意图；

图2为切割机器人组和模型托盘收集运输筐组成结构示意图；

图3为模型托盘的结构示意图；

图4为图3侧视图；

图5为链板结构示意图；

图6为切割机器人组和电动推杆位置结构示意图；

图7为固定推框结构示意图；

图8为模型托盘收集运输筐组成结构示意图；

上述图中：1-智能传送带；11-链板总成；111-驱动链轮；112-张紧链轮；12-支架总成； 121-链板；122-模型托盘；13-驱动电机；2-切割机器人组；21-机器人；22-工作台；221-工作板；3-电动推杆；31-固定推框；4-收集运输筐；41-可分离收集筐；42-底盘。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，包括智能传送带1、切割机器人组2、电动推杆3和控制系统。

所述智能传送带1包括链板总成11、支架总成12和驱动电机13，所述支架总成11的两端分别设置有驱动链轮111和张紧链轮112，所述链板总成12包括若干个链板121和若干个模型托盘122，若干个链板121首尾相连组成环状传送带，环状传送带缠绕在驱动链轮111和张紧链轮112上，所述驱动电机13通过传动皮带与驱动链轮111连接；所述模型托盘122设置在链板121上。所述链板121的上表面上设置有滑道，所述滑道贯通链板121靠近工作台22一侧的侧边，对应模型托盘122的下表面上设置有梭形凸起，所述梭形凸起能够沿滑道水平滑动。凸起和滑道的设计能够方便的将托盘模型固定在链板上，并且方便电动推杆将模型推盘准确的推到工作台22的加工区。所述模型托盘上设置有3个定位柱，3个所述定位柱呈三角形排列。为了方便后续摄像头拍照和机器人自动切割的进行，打印模型需要按照固定的方位进行放置，颌面向上，牙龈部与模型托盘接触。牙龈部在生成时，在固定的位置预留圆形盲孔，打印模型放置在模型托盘上时对准托盘上的定位柱，定位柱和盲孔采用过渡配合，实现所有打印模型按照预先规定的方向设置，并且由于摩擦力的作用，打印模型与模型托盘 122之间也不产生移动。

所述智能传送带1的一侧设置若干组有切割机器人组2，所述切割机器人组2包括机器人21和工作台22，所述机器人21设置在工作台22上的一侧，其末端设置有切割工具，切割工具可拆卸的安装在机器人21的末端，可根据实际情况更换对应工序的切割工具。所述工作台22的另一侧为加工区；所述加工区包括一块可翻转的工作板221，电动推杆3就是将固定有打印模型的模型托盘122推到工作板221上的。所述工作板221下方设置有旋转电机，所述旋转电机的转轴外侧设置有转轮，所述工作板221固定在转轮的表面。工作板221的正下方设置有模型托盘收集运输框4，所述模型托盘收集运输筐4包括可分离收集筐41和底盘42，所述可分离收集筐41设置在底盘42上，所述底盘42的下侧设置有轮组，所述底盘的上表面，可分离收集筐41的下侧还设置有第二压力传感器。切割完毕后，旋转电机带动工作板221旋转一圈，将模型托盘122回收到模型托盘收集运输筐4内。

所述智能传送带的另一侧设置有电动推杆3，所述电动推杆3正对工作台22上的加工区设置；所述电动推杆3的顶部设置有固定推框31，所述固定推框31与模型托盘122一端的形状相匹配，能够准确地将模型托盘122推到工作台22上的加工区内。

此外，所述控制系统包括主控计算机、PLC控制器、摄像头、光敏传感器、压力传感器，对应每组切割机器人组设置有第一光敏传感器、第二光敏传感器和第三压力传感器，所述第一光敏传感器和第二光敏传感器设置在支架总成12，两者之间间隔一段距离，当模型托盘122 随着链板移动时，模型托盘122恰好能够将光敏传感器遮挡，第一光敏传感器和第二光敏传感器用于检测打印模型是否达到设定位置；所述第三光敏传感器设置在工作台22上的加工区内，设置在工作板221上即可，第三光敏传感器用于检测打印模型是否到达工作台22上的加工区。所述链板总成11的上方设置有摄像头，所述摄像头正对链板设置，用于采集打印模型的照片。所述压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设置在链板总成11上，用于检测是否有打印模型放置在智能传送带上；第二压力传感器设置在模型托盘122收集运输筐底盘的上表面，可分离收集筐的下侧，用于检测，模型托盘收集筐是否装满，要不要更换。所述光敏传感器、摄像头、压力传感器、驱动电机、电动推杆和机器人分别与PLC控制器电连接，所述PLC控制器与主控计算机电连接。

实施例中的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，能够将放置在智能传送带上的打印模型，按照牙龈线自动完成切割，无需人工干扰，解决了隐形矫治器生产中大量的人工操作带来的种种问题和风险，提高自动化，智能化，个性化生产水平，保证产品质量和生产效率，保证患者正常使用。

实施例2

对应实施例1中的装置，实施例2提供上述生产线的控制方法，包括如下步骤：

S1.将打印模型固定在模型托盘上，然后将模型托盘放置在链板上，第一压力传感器检测到压力，智能传送带运行；

将模型托盘上的定位柱穿过打印模型上的盲孔，将打印模型固定在模型托盘上，然后将模型托盘下侧面上的梭形凸起放置在链板上的滑道内，此时，第一压力传感器检测到压力信号，并将信号传输给PLC控制器，PLC控制器收到信号后，控制智能传送带运行。

S2.当模型托盘到达第一光敏传感器的位置时，PLC控制器向主控计算机发出模型即将就位信号，摄像头拍照，第一光敏传感器停止工作；

当模型托盘到达第一光敏传感器的位置时，PLC控制器检测到第一光敏传感器的电阻值发生变化，则向主控计算机发出模型即将就位的信号，主控计算机收到信号后控制摄像头进行拍照，摄像头拍照后，将照片传输给主控计算机；此时，为了节能，第一光敏传感器停止工作。

S3.主控计算机将摄像头拍摄的照片进行解析，提取出照片中的数字代号，根据数字代号确定该打印模型对应的由数字模型中的牙龈线点集生成机器人的动作程序，并将动作程序和程序就位信号发送给机器人；

主控计算机对照片进行解析，提取出照片中的数字代号，根据数字代号确定患者信息，包括患者案例号，矫治步骤号以及上下颌信息等，由此得到该打印模型对应的由数字模型中的牙龈线点集生成机器人的动作程序，并将动作程序和程序就位信号发送给机器人。

S4.当模型托盘到达第二光敏传感器的位置时，智能传送带停止运行，第二光敏传感器停止工作，电动推杆将模型托盘推到工作台上，PLC控制器向机器人发送模型就位信号；

当模型托盘到达第二光敏传感器的位置时，PLC控制器检测到第二光敏传感器的电阻值发生变化，控制智能传送带停止运转，同时，第二光敏传感器也停止工作，并控制电动推杆动作，将模型托盘推到工作台上，当PLC控制器检测到第三光敏传感器的电阻发生变化时，向机器人发出模型就位信号。

S5.当机器人接收到程序就位信号和模型就位信号时，执行动作程序，完成切割，工作板翻转，模型托盘掉入模型托盘收集运输框内，工作板复位，机器人发出完成切割信号，第一光敏传感器的位置和第二光敏传感器开始工作，后续过来的模型由当前机器人处理；

当机器人接收到程序就位信号和模型就位信号两个信号时，机器人开始执行动作程序，完成切割后，PLC控制器启动旋转电机，旋转电机带动工作板旋转一周，模型托盘掉入模型托盘收集运输框内，工作板复位，机器人发出完成切割信号，第一光敏传感器的位置和第二光敏传感器开始工作，后续过来的模型由当前机器人处理。

S6.当所有机器人处于工作状态时，智能传送带暂停运行，暂停放置模型托盘，待有机器人空闲时恢复传送带运行；

S7.重复步骤S1-S6，直到所有工作完成。

经过上述循环，机器人可将放置在传送带上的所有打印模型切割完毕，不需要经过人工干扰，质量可控，效率高。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，其特征在于，包括智能传送带、切割机器人组、电动推杆和控制系统；

所述智能传送带包括链板总成、支架总成和驱动电机，所述支架总成的两端分别设置有驱动链轮和张紧链轮，所述链板总成缠绕在驱动链轮和张紧链轮上，所述驱动电机通过传动装置与驱动链轮连接；所述链板总成包括若干个链板和若干个模型托盘，所述模型托盘设置在链板上；

所述智能传送带的一侧设置若干组有切割机器人组，所述切割机器人组包括机器人和工作台，所述机器人设置在工作台上的一侧，其末端设置有切割工具，所述工作台的另一侧为加工区；所述智能传送带的另一侧设置有电动推杆，所述电动推杆正对工作台上的加工区设置；

所述控制系统包括主控计算机、PLC控制器、摄像头、光敏传感器和第一压力传感器，对应每组切割机器人组设置有第一光敏传感器、第二光敏传感器、第三光敏传感器，所述第一光敏传感器和第二光敏传感器设置在支架总成，当模型托盘随着链板移动时，模型托盘恰好能够将光敏传感器遮挡，所述第三光敏传感器设置在工作台上的加工区内；所述链板总成的上方设置有摄像头，所述摄像头正对链板设置；所述第一压力传感器设置在链板总成上；所述光敏传感器、第一压力传感器、驱动电机、电动推杆和机器人分别与PLC控制器电连接，所述摄像头和PLC控制器与主控计算机电连接。

2.根据权利要求1所述的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，其特征在于：所述链板的上表面上设置有滑道，所述滑道贯通链板靠近工作台一侧的侧边，对应模型托盘的下表面上设置有凸起，所述凸起能够沿滑道水平滑动。

3.根据权利要求1所述的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，其特征在于：所述模型托盘上设置有3个定位柱，3个所述定位柱呈三角形排列。

4.根据权利要求1所述的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，其特征在于：所述工作台上加工区包括一块可翻转的工作板，所述工作板的正下方设置有模型托盘收集运输框。

5.根据权利要求4所述的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，其特征在于：所述工作板下方设置有旋转电机，所述旋转电机的转轴外侧设置有转轮，所述工作板固定在转轮的表面，所述旋转电机与PLC控制器电连接。

6.根据权利要求4所述的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，其特征在于：所述模型托盘收集运输筐包括可分离收集筐和底盘，所述可分离收集筐设置在底盘上，所述底盘的下侧设置有轮组，所述底盘的上表面，可分离收集筐的下侧还设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器与PLC控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的智能个性化隐形正畸模型切割柔性生产线，其特征在于：所述电动推杆的顶部设置有固定推框，所述固定推框与模型托盘一端的形状相匹配。