CN211827832U - 一种用于壳状牙科器械制造的牙颌模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于壳状牙科器械制造的牙颌模型，包括牙颌模型本体及信息承载部，牙颌模型本体包括牙列模型及设置在牙列模型下侧的支撑体，信息承载部与支撑体连接，信息承载部上设置有用于传递制备壳状牙齿矫治器的生产数据信息的镂空信息识别码。牙颌模型上信息识别码的镂空设计，可以从本质上增强识别过程中识别码与其他部位的对比度，提高识别的稳定性与可靠性，降低批量识别中由于对比度差异小而导致的无法识别、识别错误等问题，从而提高了整个生产过程的良率与效率；同时镂空设计的信息识别码，从本质上增强了识别码与其他部位的对比度，因此无需采用传统生产过程中的背景光源，节省设备的同时，节省了能源能耗。

Description

一种用于壳状牙科器械制造的牙颌模型

技术领域

本实用新型属于牙齿矫治技术领域，更确切的说涉及壳状牙齿矫治器制造技术，尤其涉及一种用于壳状牙科器械制造的牙颌模型。

背景技术

目前，在壳状牙齿矫治器的加工过程中，通常需要经过牙颌模型3D打印、备膜、压膜、壳状牙齿矫治器切割、撬模、清洗等工序。在整个生产过程中信息传递的过程一般为：首先对牙颌模型编码处理，后续读取牙颌模型上的编码，根据上述牙颌模型上的编码信息加工制作壳状牙齿矫治器。壳状牙齿矫治器的整个生产过程的信息依赖于制作牙颌模型时的输入信息。因此，牙颌模型上编码信息的准确性及识别的准确性对后续的工序具有极为重要的意义。现有技术中，牙颌模型上的编码信息一般是采用3D打印，即在牙颌模型的基础面上凸起特定的编码，如二维码等，然后采用扫码器或者相机进行识别。

针对上述的牙颌模型的编码形式，目前常常存在以下问题：由于是增材制造，凸起的图案材料和底层基础面的材料是相同的，颜色基本相同，使得后续对编码的识别困难很大，例如，需要增加背光或侧面光源，使图案和基础面产生明暗的区别以帮助识别，即使这样，识别的稳定性与可靠性也比较低，应用于批量快速识别中存在较大风险，降低了整个生产线的生产效率。且二维码图案细小，在打印成型过程中容易出现粘连，此瑕疵会造成识别失败，若要降低这种粘连，要提高打印机的精度或者增大图案的大小，都会造成成本的上升。

针对牙颌模型目前编码形式所存在的问题，本发明提出相应的解决方案。

发明内容

本实用新型的主要目的是克服现有技术缺陷，提供“一种用于壳状牙科器械制造的牙颌模型”，解决了现有技术中牙颌模型的编码信息与其他部分的对比度较小、编码信息打印不清楚、不完整等，而导致编码信息识别困难大、识别准确率、识别效率较低的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种用于壳状牙科器械制造的牙颌模型，包括牙颌模型本体及信息承载部，所述牙颌模型本体包括牙列模型及设置在牙列模型下侧的支撑体，信息承载部与支撑体连接，所述信息承载部上设置有镂空信息识别码。

优选的，信息承载部包括承载部本体及与支撑体相连的至少一个连接部，镂空信息识别码设置在承载部本体上。

优选的，所述镂空信息识别码包括若干镂空单元，其中，相邻的两个镂空单元之间的距离设置为0.2mm-5mm。

优选的，所述信息承载部包括若干非镂空单元，所述非镂空单元与所述镂空单元的高度差设置为0.2mm-5mm。

优选的，所述镂空单元靠近所述信息承载部外边缘的边缘轮廓与所述信息承载部外边缘之间的距离设置为0.5mm-10mm。

优选的，所述镂空单元被设置为在视觉识别图像中所述镂空单元的灰度等级在0-125范围内。

优选的，所述镂空信息识别码的编码信息包括以下任一种或任几种组合：字母、数字、图形。

优选的，所述连接部为两个，且所述两个连接部成角度连接于所述支撑体，所述角度为0°到180°。

优选的，所述连接部为一个，所述承载部本体通过所述连接部连接于所述支撑体，所述信息承载部设置于所述牙颌模型本体的内侧或外侧。

优选的，所述连接部的长度设置为0-3cm。

优选的，所述信息承载部与所述牙颌模型本体一体成型。

优选的，所述信息承载部临近外边缘处设置有识别定位部，所述识别定位部包括识别基准部及相对该识别基准部设置的识别辅助部。

优选的，所述识别基准部为一设置在所述信息承载部一侧边缘处的基本呈V形的凹口或沿所述信息部承载部一侧边缘向外延伸形成的基本呈V形的凸起。

优选的，所述信息承载部临近外边缘处设置有识别定位部，所述识别定位部包括识别基准部。

通过本实用新型提供的用于壳状牙科器械制造的牙颌模型，能够带来以下至少一种有益效果：

第一，牙颌模型上镂空信息识别码的镂空设计，可以从本质上增强识别过程中识别码与其他部位的对比度，提高识别的稳定性与可靠性，降低批量识别中由于对比度差异小而导致的无法识别、识别错误等问题，从而提高了整个生产过程的良率与效率。

第二，牙颌模型上镂空信息识别码的镂空设计，从本质上增强识别过程中识别码与其他部位的对比度，无需采用传统生产过程中的背景光源，节省设备的同时，节省了能源能耗。

第三，牙颌模型上的识别定位部，可根据识别定位部的图案判定物料的正、反状况，读码时无需物料的翻转工艺，也为下一工序判断了放置位置信息，很大程度上节省工位的同时，提高了整个制造流程的效率。

第四，镂空信息识别码的镂空设计，镂空部分所占的比例可以较大，降低打印的粘连，提高识别的准确度的同时节省原物料的使用，降低生产成本。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本实用新型提供的牙颌模型的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一牙颌模型的结构示意图；

图3为本实用新型提供的另一牙颌模型的结构示意图；

图4为本实用新型提供的另一牙颌模型的结构示意图；

图5为本实用新型提供的另一牙颌模型的结构示意图；

图6为本实用新型提供的另一牙颌模型的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

本实用新型提供了一种用于壳状牙科器械制造的牙颌模型，牙颌模型的编码信息采用镂空形式设计，提高牙颌模型的信息码的识别率。具体的技术方案如下：

本实施例提供的用于壳状牙科器械制造的牙颌模型，参见图1、图2和图3，包括牙颌模型本体100及信息承载部200，牙颌模型本体100包括牙列模型101及设置在牙列模型101下侧的支撑体102，信息承载部200与支撑体102连接，信息承载部200上设置有镂空信息识别码300。

信息承载部200包括承载部本体201和与支撑体102相连的至少一个连接部202，镂空信息识别码300设置在承载部本体201上。

其中，承载部本体201为凸字形结构，如图4、图5所示，这种凸字形结构能够节省3D打印中的摆放空间。在其他可选实施例中，承载部本体201也可以是方形结构，例如正方形结构、长方形结构，还可以是多种形状的组合，例如，可以是圆形和方形的组合，承载部本体201的形状应根据实际生产需求进行设置，此处不做限制。

信息承载部200即可以设置于牙颌模型本体100的内侧也可以设置于牙颌模型本体100的外则。具体的，通过承载部本体201与连接部202的配合使承载部本体201设置于牙颌模型本体100的内侧或外侧。

请继续参考图1，通过两个连接部202将承载部本体201设置于牙颌模型本体100的内侧，使信息承载部200整体横向设置于牙颌模型本体100内侧的支撑体102之间。在图1中，两个连接部202之间呈水平方向，也即是两个连接部202成180°连接于支撑体102上，在其他实施例中，两个连接部202也可以成其他角度连接于支撑体102上，例如，成90°连接于支撑体102上，成102°连接于支撑体102上等。除此之外，本领域技术人员还可以想到采用两个以上的连接部202将承载部本体201与支撑体102连接。

请继续参考图2，可以通过一个连接部202将承载部本体201竖向设置于牙颌模型本体100内侧的支撑体102上，例如，沿牙列模型101的近远中方向设置于支撑体102上。

请继续参考图3，可以通过一个连接部202将承载部本体201竖向设置于牙颌模型本体100外侧的支撑体102上，例如，承载部本体201朝向牙列模型102的近远中方向的反方向设置于牙颌模型本体100外侧的支撑体102上。在图3中仅展示了信息承载部200设置于牙颌模型本体100外部的其中一种朝向的设置方式，在其他实施例中，信息承载部200还可以以其他方向设置于牙颌模型本体100的外部，例如，信息承载部200的设置方向与牙颌模型本体100的中心线方向成一定夹角。

承载部本体201通过连接部202设置于支撑本体102的内侧或外侧，进一步，为了使附带信息承载部200的牙颌模型整体结构符合制备壳状牙科器械过程中的转运要求，例如，整体结构的尺寸大小要符合各个设备之间的转运要求，因此，尤其信息承载部200设置于牙颌模型本体100外侧时，该整体结构的尺寸不能过大，故，连接部202的长度范围设置为0-3cm。

根据上述描述的信息承载部200的设置方式，本领域技术人员可通过多种变形设置信息承载部200在牙颌模型本体100中的位置，信息承载部200在牙颌模型本体100的其他变形设置位置也均在本发明的保护范围之内，本实施例对信息承载部200在牙颌模型本体100上的设置位置不作限定。

基于上述描述的信息承载部200与牙颌模型本体100之间的连接关系，在制备牙颌模型时，信息承载部200与牙颌模型本体100可以是一体成型，其中，信息承载部200与牙颌模型本体100一体化结构中，可以是指信息承载部200与牙颌模型本体100是同一种材料或者不同材料且之间无其他间隔的一体化结构，也可以是指信息承载部200与牙颌模型本体100是同一种材料或者不同材料且之间需要通过其他连接件连接的一体化结构，一体成型的结构使得信息承载部200与牙颌模型本体100的成型工艺更加简单。

在其他可选实施例中，信息承载部200通过连接方式连接于牙颌模型本体100上，如信息承载部200通过粘接剂的方式粘接至牙颌模型本体100上。信息承载部200与牙颌模型本体100之间的形成结构根据实际应用而确定，本实施例不作具体限定。

进一步，信息承载部200与牙颌模型本体100可以采用不同颜色标识，例如，信息承载部200采用红色的材料制备，牙颌模型本体100采用蓝色的材料制备，使得制备的牙颌模型中信息承载部200与牙颌模型本体100的颜色明显不同，在图像识别中，通过颜色识别能够快速识别信息承载部200。也即是，当获取牙颌模型本体100的图像后，通过颜色识别快速识别信息承载部200，从而进一步提高镂空信息识别码300的识别速度。

进一步的，信息承载部200除了用来承载所述镂空信息识别码300之外，还可以设置其他功能结构，例如，在一些实施例中，所述信息承载部200上设置有用于对识别镂空信息识别码300进行引导的识别定位部400，具体的，信息承载部200临近外边缘处设置有识别定位部400，识别定位部400可以通过不规则设计，使识别定位部400不仅具有引导识别的功能，同时还具有对牙颌模型本体100的正面和反面进行识别的功能。

本实施例提供以下两种识别定位部400的实现方式，本领域技术人员通过本实施例提供的实现方式，可以通过简单变形或变换设计其他实现形式的识别定位部400。

一种实施方式是，识别定准部400包括识别基准部401及相对该识别基准部401设置的识别辅助部402，通过识别基准部401和识别辅助部402的相对位置关系，达到识别的目的。

识别基准部401为一设置在信息承载部200一侧边缘外的基本呈V形的凹口或沿信息部承载部200的一侧边缘向外延伸形成的基本呈V形的凸起，识别辅助部402可以设置为一孔形结构。

识别基准部401和识别辅助部402的具体结构请参考图4-图5，通过设置识别基准部401和识别辅助部402的位置，例如，以正面为基准面，以V形凹口的中心线为基准线，将识别辅助部402设置于识别基准部401(V形凹口)的下方且偏向V形凹口中心线的左侧，通过这种设计，当牙颌模型本体100处于正面位置时，识别辅助部402位于V形凹口的下方，且位于V形凹口中心线的左侧，当牙颌模型本体100上下翻转至反面时，则识别辅助部402位于V形凹口的上方，当牙颌模型本体100左右翻转至反面时，则识别辅助部402位于V形凹口的下方且位于V形凹口中心线的右侧。本发明中所提及的识别定位部400可以实现正、反面识别的功能，进一步的，可以为下一工序提供物件的位姿信息，例如，基于识别辅助部402和识别基准部401之间的相对位置关系可判断牙颌模型本体100是处于正面还是处于反面，当处于反面时，进一步判断是上下翻转还是左右翻转。

上述的识别定位部400的具体结构仅是一个具体的实施例，本领域技术人员可根据该构思设计其他结构的且具有相同功能的识别定位部400，例如，图1-图3中的识别定位部400。

另一种实现方式是，信息承载部200临近外边缘处设置有识别定位部400，识别定位部400包括识别基准部401，该识别基准部401设计为非对称结构，例如，该识别基准部401可以设计为V形凹口，该V形凹口的两条V形边的长度不等，如图6所示。因此，通过非对称结构的识别基准部401同样可判断牙颌模型本体100是处于正面还是处于反面，当处于反面时，进一步判断是上下翻转还是左右翻转。

再例如，信息承载部200上还可以设置有用于对牙颌模型本体100进行安装的安装部500，请继续参考图5，安装部500具体可以设计为安装孔，安装部500的形式也可以有多种结构，安装部500与牙颌模型相对应的牙颌模型承载盘的安装定位结构相匹配设置即可，实现牙颌模型在传输过程中、压膜工艺中的固位等。图5中所示即为通过两个安装孔将牙颌模型固定到牙颌模型承载盘上。

上述对信息承载部200的结构及设置方式进行了描述，下面对镂空信息识别码300的结构设计进行详细说明。

镂空信息识别码300用于传递制备壳状牙齿矫治器的生产数据信息，信息识别码的镂空设计，可以从本质上增强识别过程中识别码与其他部位的对比度，提高识别的稳定性与可靠性，降低批量识别中由于对比度差异小而导致的无法识别、识别错误等问题，从而提高了整个生产过程的良率与效率。解决了现有技术中信息识别码由3D打印的颜色、材料、打印精度等问题带来的信息识别码识别困难、以及识别效率不高的技术问题。

同时信息识别码的镂空设计，从本质上增强了识别过程中识别码与其他部位的对比度，无需采用传统生产过程中的背景光源，节省设备的同时，节省了能源能耗。

本实施例中，镂空信息识别码300包括若干镂空单元301，如图4和图5所示，其中，每一个镂空单元301代表一个镂空信息识别码300的编码信息，为了避免若干镂空单元301过度密集分布，以影响编码信息的识别精度，相邻的两个镂空单元301之间的距离设置为0.2mm-5mm。该距离仅是一个优选的距离，本领域技术人员通过优化图像识别的方法，进一步对该距离进行变换，例如，相比较该距离，本领域技术人员可以减小相邻的两个镂空单元301之间的距离，也可以增大相邻的两个镂空单元301之间的距离。

信息承载部200除了镂空信息识别码300所在区域之外的区域为非镂空区域，该非镂空区域被若干个镂空单元301对应地分割成若干个非镂空单元203，例如，两个镂空单元301之间的区域为一个非镂空单元203，如图4和图5所示。进一步，为了增加镂空单元301的识别度，镂空单元301与非镂空单元203的高度差设置为0.2mm-5mm，例如，镂空单元301是镂空结构，该区域由非镂空单元203围合而构成，非镂空单元203的高度从其所在平面向上凸起0.2mm，或者1mm，或者2.5mm，或者5mm。其高度的设置，主要以能够形成结构稳定、与镂空单元对比清晰为目标，并且可以在此目标下，适当减小高度，以降低3D打印的成本。再例如，非镂空单元203与镂空单元301接触的边缘相对于非镂空单元203所在的水平面凸出0.2mm或凸出1mm或凸出5mm，再例如，非镂空单元203与镂空单元301接触的边缘也可以相对于非镂空单元203所在的水平面凹陷0.2mm，镂空单元301与非镂空单元203的高度差可根据实际情况具体选择。

在其他实施例中，镂空单元301靠近承载部本体201外边缘的边缘轮廓与承载部本体201外边缘之间的距离设置为0.5mm-10mm，例如，可以是0.5mm，可以是2mm，还可以根据镂空单元的大小进行特别的调整，针对镂空单元面积较大的区域或者镂空单元结构较为精细的区域，上述距离可以设置为5mm、8mm或者10mm等。对这种设计结构，可以保证镂空信息识别码300在承载部本体201上的完整呈现，进而保证拍摄的镂空信息识别码300的图像的清晰度，避免对镂空信息识别码300误读或误判，提高对镂空信息识别码300的编码信息的识别精度。

可以采用视觉识别对镂空信息识别码300进行识别，该视觉识别的工作过程是：将拍摄的目标转化为图像信息，根据像素的分布、亮度和颜色等信息，将图像信息转换为数字化信号，对该数字化信号进行各种运算来提取目标特征，进而达到目标识别的目的。其中，像素的亮度和颜色可以采用RGB表示，将R、G、B的值转化为灰度值，在灰度图像中每个像素只需一个字节存放灰度值(又称强度值、亮度值)，灰度范围为0-255，其中，白色对应的灰度值为255，黑色对应的灰度值为0。

进一步，为了提高视觉识别对镂空信息识别码300识别的准确率和识别速率，为此，在本实施例中，该镂空单元301进一步被设置为在视觉识别图像中该镂空单元301的灰度等级在0-125范围内，基于该灰度等级范围，视觉识别能够快速准确地识别镂空信息识别码300。

下面对镂空信息识别码300的编码设计进行描述。

镂空信息识别码300的编码信息包括字母、数字、图形中的任一种或任几种组合。例如，镂空信息识别码300的编码信息可以是字母与数字相结合，也可以是字母大小写相结合，还可以是特定的字母、数字相结合、还可以仅是图形，应根据实际需求进行选择，此处不再赘述。

优选地，镂空信息识别码300的编码信息采用大写字母、数字相结合，为了便于镂空信息识别码300的识别，在本实施例中，对镂空信息识别码300的编码信息的数据格式定义以下规则：

为了相对稳定读取，优选为采用8个字符表示编码信息，具体的，为了排除误读的可能性，使用7位有效位+1位校验码的形式。

进一步，为了提高相似性的数字与字母的识别率，本实施例提供以下字符集，则镂空信息识别码300的编码信息的字符通过该字符集中选取。该字符集的选取规则如下，考虑到极端情况，数字和大写字母混合使用时，针对相似性的数字和字母，优先保留数字，去除字母，具体的：

通过上述选取规则，该字符集有23个字符组成，该字符集的集合包括[0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，E，H，K，M，N，P，T，U，V，W，X，Y]。

镂空信息识别码300所采用的字符通过上述的字符集进行选取获得，所选取的字符在承载部本体201上可以横向排布、纵向排布、或者其他有序的排布(例如，圆形排布)。

各个字符的字体建议使用字高4mm及以上大小，字体可以使用黑体及其他清晰的字体，字符的高度一致，为满足视觉检测，字体可以选择镂空字体或者浮高0.5mm-0.7mm；承载部本体201的外边缘相对字符外轮廓的边缘之间的间距设置在0.5mm-10mm，且厚度均匀，以保证信息码的完整性。

进一步，对于承载部本体201中的编码信息区域，可以对该编码信息区域中的各个区域进行定义，例如，定义每一区域的数字/字母所代表的特定含义，如，矫治器序列号、患者编号、病例类型等，通过计算机调取相对应区域的标记符，可以完成该生产过程中(当日/月/年)相应的医学类统计信息；标记符中还可以具有生产信息标识，如打印机标号、膜片标号、压膜机标号等生产过程中的机械位标号，可以协助完成生产过程中的相应的设备/机械统计信息，进而协助生产人员对设备状态进行跟踪与维护。

另外，也可以对编码信息区域进行相对标记，及每一个区域可以对应是一个字符的区域，也可以是多个字符组成的区域，对此，本实施例不作具体限定。

本实施例提供的牙颌模型具有以下效果：

1)牙颌模型上镂空信息识别码的镂空设计，可以从本质上增强识别过程中识别码与其他部位的对比度，提高识别的稳定性与可靠性，降低批量识别中由于对比度差异小而导致的无法识别、识别错误等问题，从而提高了整个生产过程的良率与效率。

2)牙颌模型上镂空信息识别码的镂空设计，从本质上增强识别过程中识别码与其他部位的对比度，无需采用传统生产过程中的背景光源，节省设备的同时，节省了能源能耗。

3)牙颌模型上的识别定位部，可根据识别定位部的图案判定物料的正、反状况，读码时无需物料的翻转工艺，也为下一工序判断了放置位置信息，很大程度上节省工位的同时，提高了整个制造流程的效率。

4)镂空信息识别码的镂空设计，镂空部分所占的比例可以较大，降低打印的粘连，提高识别的准确度的同时节省原物料的使用，降低生产成本。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (14)

1.一种用于壳状牙科器械制造的牙颌模型，其特征在于，包括牙颌模型本体及信息承载部，所述牙颌模型本体包括牙列模型及设置在所述牙列模型下侧的支撑体，所述信息承载部与所述支撑体连接，所述信息承载部上设置有镂空信息识别码。

2.根据权利要求1所述的牙颌模型，其特征在于，所述信息承载部包括承载部本体及与所述支撑体相连的至少一个连接部，所述镂空信息识别码设置在所述承载部本体上。

3.根据权利要求2所述的牙颌模型，其特征在于，所述镂空信息识别码包括若干镂空单元，其中，相邻的两个镂空单元之间的距离设置为0.2mm-5mm。

4.根据权利要求3所述的牙颌模型，其特征在于，所述承载部本体包括若干非镂空单元，所述非镂空单元与所述镂空单元的高度差设置为0.2mm-5mm。

5.根据权利要求3所述的牙颌模型，其特征在于，所述镂空单元靠近所述承载部本体外边缘的边缘轮廓与所述承载部本体外边缘之间的距离设置为0.5mm-10mm。

6.根据权利要求3所述的牙颌模型，其特征在于，所述镂空单元被设置为在视觉识别图像中所述镂空单元的灰度等级在0-125范围内。

7.根据权利要求2所述的牙颌模型，其特征在于，所述镂空信息识别码的编码信息包括以下任一种或任几种组合：字母、数字、图形。

8.根据权利要求2所述的牙颌模型，其特征在于，所述连接部为两个，且所述两个连接部成角度连接于所述支撑体，所述角度为0°到180°。

9.根据权利要求2所述的牙颌模型，其特征在于，所述连接部为一个，所述承载部本体通过所述连接部连接于所述支撑体，所述信息承载部设置于所述牙颌模型本体的内侧或外侧。

10.根据权利要求9所述的牙颌模型，其特征在于，所述连接部的长度设置为0-3cm。

11.根据权利要求1所述的牙颌模型，其特征在于，所述信息承载部与所述牙颌模型本体一体成型。

12.根据权利要求1所述的牙颌模型，其特征在于，所述信息承载部临近外边缘处设置有识别定位部，所述识别定位部包括识别基准部及相对该识别基准部设置的识别辅助部。

13.根据权利要求12所述的牙颌模型，其特征在于，所述识别基准部为一设置在所述信息承载部一侧边缘处的基本呈V形的凹口或沿所述信息承载部一侧边缘向外延伸形成的基本呈V形的凸起。

14.根据权利要求1所述的牙颌模型，其特征在于，所述信息承载部临近外边缘处设置有识别定位部，所述识别定位部包括识别基准部。

Images