CN209256582U - 一种用于牙齿磨削的磨削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于牙齿磨削的磨削装置，它解决了现有技术中磨削牙齿需要靠人力进行磨削的问题，具有磨削效率高，磨削精度高的有益效果，其方案如下：一种用于牙齿磨削的磨削装置，包括机架；工作台，能实现水平方向的移动或实现摆动，且工作台用于设置坯料；磨削工具，设于所述工作台的上方，且磨削工具与机械臂连接，机械臂带动磨削工具实现转动；升降机构，升降机构与机械臂连接，升降机构带动磨削工具的上下运动。

Description

一种用于牙齿磨削的磨削装置

技术领域

本实用新型涉及牙齿磨削领域，特别是涉及一种用于牙齿磨削的磨削装置。

背景技术

在传统的牙齿制备过程中，专业技师在充分获取患者牙齿外形轮廓并对附近牙齿进行检查后，凭借经验进行制作。这种传统方法需要技师有丰富的从业经验和很高的制备水平，且初步制备完成后，需要耗费大量的时间进行反复印证，即便如此尚不能够完全保障精度，而现有技术中没有针对牙齿制备的自动化制作工具，制作速度慢，制作精度不易有效保证。

因此研制一种用于牙齿磨削的磨削装置是非常有必要的。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于牙齿磨削的磨削装置，在加工陶瓷复杂曲面上既能保证精度，又能保证极高的工作效率。

一种用于牙齿磨削的磨削装置的具体方案如下：

一种用于牙齿磨削的磨削装置，包括：

机架；

工作台，能实现水平方向的移动，并实现设定方向的摆动，且工作台用于设置坯料；

磨削工具，设于所述工作台的上方，且磨削工具与机械臂连接，机械臂带动磨削工具实现转动；

升降机构，升降机构与机械臂连接，升降机构带动磨削工具的上下运动。

进一步地，所述工作台包括十字滑台，在十字滑台表面设置用于安装所述坯料的摇篮工作台，十字滑台带动摇篮工作台实现水平方向X轴和Y轴的移动，摇篮工作台实现Y轴(A轴)和Z轴(C轴)的转动，由摇篮工作台对工件进行有效夹持和固定，摇篮工作台的Y轴(A轴)与步进电机连接；Z轴(C轴)与力矩电机连接，力矩电机通过齿轮带动摇篮工作台旋转，通过A、C轴联动旋转进行工作；绕A轴旋转范围0-60°；绕C轴旋转360°，将摇篮工作台通过连接轴连接在摇篮工作台支撑架，摇篮工作台支撑架设于十字滑台，将力矩电机安装在摇篮工作台下部，将一对齿轮放置于摇篮工作台内部，通过力矩电机带动摇篮工作台实现绕C轴的转动，符合牙齿的窝面和外曲面的加工要求。

进一步地，为了实现工作台的可旋转，所述机架表面设置支撑座，所述的工作台相对于支撑座能转动设置，具体在机架设置工作台旋转电机，工作台旋转电机的旋转轴穿过支撑座与工作台连接，带动工作台的旋转，机架能设于桌面，这样占用面积小。

进一步地，所述机械臂带动磨削工具实现绕Y轴和Z轴的转动，机械臂包括第一臂和的第二臂，第一臂和第二臂通过转接块连接，第一臂通过第一轴与所述的升降机构连接，第一轴处设置第一旋转电机，第二臂与转接块之间设置第二轴，第二轴处设置第二旋转电机，第二臂内设置旋转电机与所述的磨削工具连接。

进一步地，所述第一臂的回转范围为0-60°，第二臂的回转范围为-30-30°；所述第一臂包括两条侧板，第二臂为框体，所述的转接块与所述第一臂固定连接，第二臂的端部一侧设置旋转电机，旋转电机穿过第二臂与磨削工具连接。

进一步地，所述升降机构为滚珠丝杠螺母副，滚珠丝杠螺母副中螺母与连接板连接，连接板与所述的机械臂连接，且滚珠丝杠螺母副与旋转动力源连接以带动所述磨削工具实现垂直方向Z轴的运动，滚珠丝杠螺母副通过机架支撑，旋转动力源采用伺服电机，伺服电机转动带动丝杠旋转，螺母带动连接板实现上下运动。

进一步地，所述机架设置竖向导轨，竖向导轨穿过连接板设置，所述连接板在滚珠丝杠螺母副带动下，实现垂直方向Z轴的运动，竖向导轨设于滚珠丝杠螺母副的两侧。

进一步地，整个磨削装置还包括冷却机构，冷却机构包括冷却液箱，冷却液箱设有冷却管，冷却管的端部朝向所述的工作台，且冷却管的端部设置喷嘴，冷却管通过所述的机架支撑，冷却液箱内储存油基冷却液，具有一定的润滑作用，有效替代润滑机构进行润滑作业；

工作台表面设有凹槽，凹槽通过管路与回流池连接，回流池设置回流管与冷却液箱连接，回流池内回流管的入口处设置滤网，这样对冷却液进行回收利用，坯料为陶瓷坯料，冷却液选择乙二醇类。

进一步地，所述机架呈框形，机架活动设置防护部件，防护部件为安全门，防护门通过水平导轨与机架连接，在加工过程中，安全门实现闭合；机架设置照明部件，照明部件选用橙黄色LED灯管。

所述工作台、机械臂和升降机构分别与控制器连接，控制器设于机架，控制器为PLC控制器，设于机架的一侧。

一种用于牙齿磨削的磨削方法，采用所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，具体步骤如下：

工作台夹持待加工的坯料；

控制器控制工作台的直线运动和/或摆动运动；

控制器机械臂的动作，并控制磨削工具的转动，并控制升降机构的升降动作，磨削工具运动至坯料上方或侧部，开始磨削。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型整体磨削装置的设置，结构设置合理，布局紧凑，不需要占用较多的生产空间，便于拆卸和安装，且能有效对牙齿进行制备，制备效率高，制备效果好。

2)本实用新型通过工作台设置，有效固定坯料，而且工作台能实现水平方向的移动，还能带动坯料实现转动，磨削工具在机械臂的带动下能实现转动，且机械臂还可以实现一定范围的回转运动，拓宽了整个磨削装置的工作范围，也能相应保证对加工牙齿的复杂曲面要求。

3)本实用新型通过冷却机构的设置，有效在加工过程中对坯料进行冷却，而且实现回收利用，节约资源。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型磨削装置的示意图；

图2为本实用新型磨削装置的侧视图；

图3为本实用新型工作台的示意图；

图4为本实用新型机械手的示意图；

其中：1—水箱基座；2—防护门；3—水平导轨；4—冷却液箱；5—竖向导轨；6—滚珠丝杠螺母副；7—伺服电机；8—连接板；9—机械臂；10—机架；11—数控操作面板；12—工作台托板；13—加强筋；14—工作台；15—机床左板；16—机床后板；17—机床右板；18—机床下板；19—摇篮工作台；20—步进电机支撑架；21—步进电机；22—连接轴套；23—摇篮工作台支撑架；24—大齿轮；25—深沟球轴承；26—小齿轮；27—第一臂；28—转接块；29—第二臂；30—旋转电机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于牙齿磨削的磨削装置。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种用于牙齿磨削的磨削装置，包括机架10；工作台14，能实现水平方向X轴和Y轴的移动，并实现摆动，且工作台14用于设置坯料；磨削工具，设于所述工作台14的上方，且磨削工具与机械臂9连接，机械臂9带动磨削工具实现转动；升降机构，升降机构与机械臂9连接，升降机构带动磨削工具的上下运动即实现垂直方向Z轴的运动，升降机构和工作台设于机架的中心。

如图3所示，工作台14包括十字滑台，在十字滑台表面通过摇篮工作台支撑架23支撑用于安装所述坯料的摇篮工作台19，十字滑台带动摇篮工作台19实现水平方向X轴和Y轴的移动，摇篮工作台19实现Y轴(A轴)和Z轴(C轴)的转动，且摇篮工作台19用于设置坯料，采用卧式安装；摇篮工作台19的Y轴(A轴)与步进电机21连接；Z轴(C轴)与力矩电机连接，力矩电机通过齿轮带动摇篮工作台19，通过A、C轴联动旋转进行工作；绕A轴旋转范围0-60°；绕C轴旋转360°，将摇篮工作台19通过连接轴连接在摇篮工作台支撑架23，摇篮工作台支撑架23设于十字滑台，将力矩电机安装在摇篮工作台19下部，将一对齿轮放置于摇篮工作台内部，通过力矩电机带动摇篮工作台实现绕C轴的转动，符合牙齿的窝面和外曲面的加工要求。

摇篮工作台31的连接轴通过连接轴套22安装于摇篮工作台支撑架23，且具体通过步进电机21带动旋转，步进电机21通过步进电机支撑架20支撑，机架10能设于桌面，这样占用面积小。

如图3所示，摇篮工作台支撑座27通过倒置的门型支撑架23，支撑架23通过固定块19设于机架10，工作台下表面通过大齿轮24、小齿轮26与工作台旋转电机连接，实现工作台的转动，支撑座侧部通过连接轴套22与步进电机21连接，另一侧通过深沟球轴承36与另一侧的支撑架23连接，步进电机21通过步进电机支撑架20支撑，这样部件电机21带动支撑架在设定角度范围内转动，从而工作台的转动。

如图4所示，机械臂9包括第一臂27和的第二臂29，第一臂27和第二臂29通过转接块28连接，第一臂27通过第一轴与所述的升降机构连接，第一轴处设置第一旋转电机，第二臂29与转接块之间设置第二轴，第二轴处设置第二旋转电机，第二臂内设置旋转电机30与所述的磨削工具连接，带动磨削工具实现垂直方向Z轴的旋转。

第一臂27的回转范围为0-60°，第二臂29的回转范围为-30-30°；第一臂27包括两条侧板，第二臂29为框体，所述的转接块28与所述第一臂固定连接，第二臂的端部一侧设置旋转电机，旋转电机穿过第二臂与磨削工具连接，转接块28的使用简化了肘部的构造，符合重力最小的原则，且能承受一定的轴向载荷。

升降机构为滚珠丝杠螺母副6，滚珠丝杠螺母副6中螺母与连接板8连接，连接板8与所述的机械臂9连接，且滚珠丝杠螺母副6与旋转动力源连接，滚珠丝杠螺母副通过机架10支撑，旋转动力源采用伺服电机7，伺服电机7转动带动丝杠旋转，螺母带动连接板8实现上下运动。

机架设置竖向导轨5，竖向导轨5穿过连接板8设置，连接板8在滚珠丝杠螺母副6带动下，沿着竖向导轨5移动，竖向导轨5设于滚珠丝杠螺母副6的两侧。

整个磨削装置还包括冷却机构，冷却机构设于工作台一侧，冷却机构包括冷却液箱4，冷却液箱4设有冷却管，冷却管的端部朝向所述的工作台14，且冷却管的端部设置喷嘴，冷却管通过所述的机架10支撑，冷却管喷射的冷却液对工件进行持续的降温；

为了及时排屑，工作台10表面设有凹槽，凹槽通过管路与回流池连接，回流池设置回流管与冷却液箱连接，回流池内回流管的入口处设置滤网，这样对冷却液进行回收利用，因为坯料为陶瓷坯料，因此冷却液选择乙二醇溶液，且在回流池内设置泵，以将冷却液送入冷却液箱4，冷却液箱高于滑动台设置，当机架设于桌子表面时，回流池设于桌子的下方，节约占地面积，通过冷却液在凹槽中的流动将粉末冲洗到工作台左右两边的挡板处，或者，直接借助冷却液喷射的较高速度带起粉末，从工作台外部不断下沉，最终达到机架底部。

机架10呈框形，机架10活动设置安全门2，安全门2可设置对开的两扇，方便打开和闭合，安全门2通过水平导轨3与机架10连接，在加工过程中，安全门实现闭合；

工作台14中的十字滑台动力源、摇篮工作台的步进电机和力矩电机、机械臂9的第一旋转电机、第二旋转电机、旋转电机和升降机构分别与控制器连接，控制器设于机架10，控制器为PLC可编程控制器，用于控制各个机构的动作，设于机架的一侧，控制器通过对泵的控制来调节冷却液的流动。

另外，机架10内侧设置橙黄色LED灯管，可以起到照明作用，也有较长的寿命，能够进行长时间的作业，且选用乙二醇溶液，因其本身具有润滑作用，能够基本满足使用要求，可替代润滑装置进行工作。

在机架10内侧工作台的侧部设置位移检测部件位置检测部件在对工作台水平方向的移动起反馈作用(对实际位移量进行检测，角度检测部件用于可以将实际位移量检测出来并输入到控制器，在进行比对后，控制器给出新的位移指令，向着消除误差的方向移动，从而使得加工的精度得到较好的保证。因为磨削由于具有高热和粉尘，在位移检测部件的选取上，优先考虑磁栅装置，测量直线位移采用直线磁栅，将环境的影响最小化。

一种用于牙齿磨削的磨削方法，采用所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，具体在控制器中设定程序，由控制器控制各个电机的动作；

工作台夹持待加工的坯料，坯料为陶瓷材料；

控制器通过控制十字滑台、摇篮工作台控制工作台的直线运动或摆动运动、旋转运动；

控制器机械臂第一臂、第二臂的动作，并通过旋转电机控制磨削工具的转动，并控制升降机构的升降动作，磨削工具运动至坯料上方或侧部，开始磨削；

磨削过程中，控制器控制润滑液的流动，对磨屑进行冲刷，并起到冷却作用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，包括：

机架；

工作台，能实现水平方向的移动，并实现设定方向的摆动，且工作台用于设置坯料；

磨削工具，设于所述工作台的上方，且磨削工具与机械臂连接，机械臂带动磨削工具实现转动；

升降机构，升降机构与机械臂连接，升降机构带动磨削工具的上下运动。

2.根据权利要求1所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，所述工作台包括十字滑台，在十字滑台表面设置用于安装所述坯料的摇篮工作台，十字滑台带动摇篮工作台实现水平方向X轴和Y轴的移动，摇篮工作台实现Y轴和Z轴的转动。

3.根据权利要求1所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，所述机架表面设置支撑座，所述的工作台相对于支撑座能转动设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，所述机械臂带动磨削工具实现绕Y轴和Z轴的转动，机械臂包括第一臂和的第二臂，第一臂和第二臂通过转接块连接，第一臂通过第一轴与所述的升降机构连接，第一轴处设置第一旋转电机，第二臂与转接块之间设置第二轴，第二轴处设置第二旋转电机，第二臂内设置旋转电机与所述的磨削工具连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，所述第一臂的回转范围为0-60°，第二臂的回转范围为-30-30°；所述第一臂包括两条侧板，第二臂为框体，所述的转接块与所述第一臂固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，所述升降机构为滚珠丝杠螺母副，滚珠丝杠螺母副中螺母与连接板连接，连接板与所述的机械臂连接，且滚珠丝杠螺母副与旋转动力源连接以带动所述磨削工具实现垂直方向Z轴的运动。

7.根据权利要求6所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，所述机架设置竖向导轨，竖向导轨穿过连接板设置，所述连接板在滚珠丝杠螺母副带动下，实现垂直方向Z轴的运动。

8.根据权利要求1所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，还包括冷却机构，冷却机构包括冷却液箱，冷却液箱设有冷却管，冷却管的端部朝向所述的工作台，且冷却管的端部设置喷嘴，冷却管通过所述的机架支撑；

工作台表面设有凹槽，凹槽通过管路与回流池连接，回流池设置回流管与冷却液箱连接，回流池内回流管的入口处设置滤网。

9.根据权利要求1所述的一种用于牙齿磨削的磨削装置，其特征在于，所述机架呈框形，机架活动设置防护部件，防护部件通过水平导轨与机架连接；

机架设置照明部件；

所述工作台、机械臂和升降机构分别与控制器连接，控制器设于机架。