用于加工正畸保持器的方法及系统与流程

本发明涉及一种用于加工正畸保持器、尤其是哈雷氏保持器的方法及系统。

背景技术：

1、在佩戴固定矫治器之后，患者需佩戴保持器以维持牙齿的位置，等待牙槽骨的改建，目前大多数的医生通常会选择给患者佩戴哈雷氏保持器以维持牙齿的位置。

2、哈雷氏保持器包括基托和正畸丝两部分。目前，哈雷氏保持器产品大部分采用传统手工制作方法，传统的手工制作流程十分复杂，制作周期较长，且加工的精度更依赖于工人的经验，技术要求和人工成本高，导致产品价格一直保持在较高水平。而通过3d打印的加工方法加工哈雷保持器的基托时，可应用于3d打印的材料受到限制，且3d打印的在成本与加工效率方面也存在缺点。也存在通过材料去除、例如铣削来加工基托的方式，但由于基托形状比较复杂，现有的加工方法通常无法在基托的各个位置保持高效率的精密加工并且由此导致加工的成本较高，并且现有的加工方法在诸如安装正畸丝等工序上多采用手工方式，该方式依赖操作者的经验并且精度较低。

技术实现思路

1、为了至少部分解决或改进现有技术中的问题，本发明提供了一种用于加工正畸保持器的方法及系统。

2、本发明第一方面涉及一种用于加工正畸保持器的方法，包括：

3、获取口腔数字模型；

4、由计算设备根据所述口腔数字模型确定正畸丝模型，根据所述口腔数字模型与所述正畸丝模型确定基托模型；

5、由弯制机根据所述正畸丝模型加工待弯制丝线，以获得正畸丝；

6、在数控机床上通过夹具夹持待加工坯料，由所述数控机床根据所述基托模型铣削待加工坯料，以获得基托，其中，所述基托包括：第一外轮廓、第二外轮廓及凹槽；以及

7、将正畸丝和基托组装在一起，形成正畸保持器，

8、其中，根据所述基托模型铣削待加工坯料包括：在初始位置通过所述数控机床铣削所述第一外轮廓；以及

9、由所述数控机床驱动夹具绕平行于水平方向的旋转轴线相对于所述初始位置旋转第一角度至第一位置，在所述第一位置铣削所述基托的第二外轮廓和凹槽。在一些实施方式中，所述第一角度在170°～190°之间。

10、在一些实施方式中，根据所述基托模型铣削待加工坯料还包括：由所述数控机床驱动夹具绕所述旋转轴线相对于所述初始位置旋转第二角度至第二位置，在所述第二位置铣削所述基托的第一外轮廓的侧部。在一些实施方式中，所述第二角度在15°～40°之间。

11、通过使夹具能够相对于初始位置旋转至不同的加工位置，能够使待加工坯料相对于数控机床始终处于便利的加工姿态，从而能够高效率且精确地实现在基托的各个位置的加工，这不仅提高了加工的速度和精确度，同时能够降低加工的成本和时间。

12、在一些实施方式中，根据所述基托模型铣削待加工坯料还包括：在铣削第一外轮廓和第二外轮廓时，在所述基托上保留至少三个连接部，所述基托在铣削过程中通过所述至少三个连接部与待加工坯料保持一体；以及在完成对所述第一外轮廓和第二外轮廓的铣削加工后，将所述基托与所述至少三个连接部分离。通过在加工过程中在基托与待加工坯料的坯料之间保留至少三个连接部，可以使基托连同坯料在加工完成前始终稳定地被夹持于夹具上，从而提高了加工的精度。

13、在一些实施方式中，所述计算设备包括输入设备，根据所述口腔数字模型确定正畸丝模型包括：由所述输入设备输入调整数据；以及根据所述口腔数字模型和所述调整数据确定所述正畸丝模型。优选地，所述调整数据包括：主干部高度调整数据、u型曲部宽度调整数据中的至少一项。

14、在一些实施方式中，根据所述口腔数字模型与所述正畸丝模型确定基托模型包括：根据所述口腔数字模型确定基托模型的与所述第一外轮廓和第二外轮廓对应的形状参数；以及根据所述正畸丝模型确定所述凹槽的凹槽位置参数及凹槽形状参数。

15、在一些实施方式中，所述弯制机包括旋转机构以及弯制机构，根据所述正畸丝模型加工待弯制丝线，以获得正畸丝包括：由所述送丝机构沿第一方向朝所述弯制机构输送待弯制丝线，根据正畸丝模型确定待弯制丝线上的多个待弯制位置，对于所述多个待弯制位置中的每个待弯制位置，由所述旋转机构将待弯制丝线沿其轴向旋转至相应的角位置，并且由所述竖直位置调节机构沿沿竖直方向调节弯制机构的竖直位置，以及在所述多个待弯制位置中的每个待弯制位置处通过所述弯制机构沿垂直于第一方向的第二方向对待弯制丝线进行弯制加工，以得到正畸丝的u型曲部。

16、在一些实施方式中，将正畸丝和基托组装在一起包括：由识别机构识别基托上的凹槽，生成识别信息；由机械臂接收来自所述识别机构的识别信息，根据识别信息搬送所述正畸丝，并将正畸丝放置于所述基托上的凹槽中；由材料注入机构向所述凹槽注入填充材料；以及由抛光装置抛光所述基托。

17、本发明的另一方面涉及一种用于加工正畸保持器的系统，包括：扫描设备、计算设备、弯制机、数控机床及夹具，

18、所述扫描设备用于获取口腔数字模型；

19、所述计算设备与所述扫描设备通信连接，接收来自扫描设备的口腔数字模型，根据口腔数字模型确定正畸丝模型，根据所述口腔数字模型与所述正畸丝模型确定基托模型；

20、所述弯制机与所述计算设备通信连接，根据所述正畸丝模型加工待弯制丝线，以获得正畸丝；以及

21、所述数控机床与所述计算设备通信连接，通过夹具夹持待加工坯料，根据所述基托模型铣削所述待加工坯料，以获得基托，

22、其中，所述夹具能绕平行于水平方向的旋转轴线相对于初始位置旋转至多个不同的位置。

23、在一些实施方式中，所述计算设备还包括输入设备，所述输入设备被配置用于输入调整数据。

24、在一些实施方式中，所述夹具包括：桥板，所述桥板具有凹槽；

25、固定环，所述固定环的内周、所述桥板的凹槽的内周与所述待加工坯料的形状适配，所述待加工坯料能通过所述固定环固定在所述桥板上。

26、在一些实施方式中，所述数控机床包括第一转盘和第二转盘，夹具固定于所述第一转盘与所述第二转盘之间，所述数控机床能通过所述第一转盘驱动夹具绕所述旋转轴线相对于初始位置旋转至多个不同的位置。

27、在一些实施方式中，所述弯制机包括送丝机构、竖直位置调节机构、旋转机构及弯制机构，所述送丝机构能沿第一方向朝所述弯制机构输送待弯制丝线；所述旋转机构能将待弯制丝线沿其轴向旋转至相应的角位置；所述竖直位置调节机构与所述弯制机构连接并且能沿竖直方向调节弯制机构的竖直位置；所述弯制机构能在待弯制位置处沿垂直于第一方向的第二方向对待弯制丝线进行弯制加工。

28、在一些实施方式中，所述系统还包括：识别机构、机械臂、材料注入机构及抛光装置，所述识别机构用于：识别基托上的凹槽，生成识别信息；所述机械臂用于：接收来自所述识别机构的识别信息，根据识别信息搬送所述正畸丝，并将正畸丝放置于所述基托上的凹槽中；所述材料注入机构用于向所述凹槽注入填充材料；以及所述抛光装置用于抛光所述基托。

29、本发明较传统制作技术相比更加高效与便捷，制作难度较低，减少了加工周期，同时也降低耗材成本，提高了经济效益；另外，对患者而言，数控加工保持器的基托厚度可直接数字化调整参数，大大提高了患者的舒适度。同时，通过弯制机自动化弯制正畸丝以及自动化完成组装和抛光等工序可节省人工成本，减少材料耗损，使得操作难度降低并且受操作者经验影响较小。