一种用于操作义齿的机械臂结构的制作方法

本实用新型涉及一种义齿加工辅助工具，特别是一种用于操作义齿夹持部的机械臂结构。

背景技术：

随着科技的发展，3d打印的新兴科技已逐步应用到了义齿生产制造中。该方式较传统的义齿灌模、制模的方式，在生产效率和精细化程度上，均有着大幅的提高。但是，无论采用哪一种制造方式，其成品均属于粗糙义齿，在最终进入到患者口腔之前，均需要对义齿进行打磨抛光等操作。

目前对义齿的抛光主要采用滚筒内加入打磨料的方式，对义齿进行滚动打磨。例如申请号为2018203455654.1的义齿抛光机和申请号为201320421729.7的全自动义齿抛光机。此类方式虽然可以大批量地抛光义齿，但是其抛光精度较低，需要人工判断打磨程度，无法保证同批量义齿加工效果的一致性。

因此，需要一种针对单颗义齿进行单独打磨抛光的方案，以控制抛光质量，作为该种方案的基础，需要义齿夹持机构夹持义齿以对其进行固定。而对于义齿的打磨抛光，需要对义齿的各个部位进行加工，因此，需要一种可以灵活调整义齿夹持机构位姿的装置。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于操作义齿位姿的机械臂结构，以通过调整义齿夹持部的位姿，实现对义齿位姿的灵活调整。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于操作义齿的机械臂结构，其包括机架、运动装置和位姿调节装置，运动装置底部安装于机架上；位姿调节装置包括第一安装部、第二安装部和设置于两者之间的位姿调整机构，位姿调整机构两端分别固定安装于所述第一安装部和第二安装部上；第一安装部用于安装义齿夹持装置，位姿调整机构工作以调整所述第一安装部相对于所述第二安装部的位姿，第二安装部安装于所述运动装置顶部，并可在所述运动装置上活动。

通常情况下，为了应对不同形状的义齿，需要使用到不同的义齿夹持机构，而为了便于更换义齿夹持机构，其通常为可拆卸设计。本实用新型则针对该种情况，设计出可对义齿夹持机构位姿进行灵活调节的机械臂机构。义齿夹持装置可拆卸安装于第一安装部上，在同一位置上，通过位姿调节装置的动作，实现义齿夹持机构相对于第二安装部位姿的调整，同时，第二安装部安装于运动装置上，实现第二安装部在机架上的活动，进而实现了在机架上的多个点位上对义齿多种位姿的调整。

进一步的，运动装置包括第一驱动机构、第一传动机构、导轨和第三安装部；所述第一驱动机构和导轨均安装于所述机架上，所述第一传动机构的两端分别连接第一驱动机构和第三安装部，所述第一驱动机构通过所述传动机构驱动所述第三安装部在所述导轨上活动，所述第三安装部顶部用于安装所述第二安装部。

导轨的设计可以限制第三安装部的活动路径，防止脱轨。

进一步的，导轨由并列的第一滑轨和第二滑轨构成，所述第三安装部底部设置有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别安装于所述第一滑轨和第二滑轨上。

双滑轨的设计对第三安装部起到稳定作用。滑轨与滑块的配合设计可以有效减小活动过程所受到的摩擦。

进一步的，第一传动机构为丝杠，所述丝杠的一端连接所述第一驱动机构，另一端穿过所述第三安装部的螺纹孔。

通过丝杠与第三安装部构成丝杠-螺母副，将驱动机构的圆周运动转换为第三安装部的轴线运动。

进一步的，位姿调整机构由三对推杆系统构成，每一组推杆系统均包括第一万向铰链、第一铰链座、伺服电机、套筒、推杆、第二万向铰链和第二铰链座；第一铰链座固定于第一安装部上，第一万向铰链一端与第一铰链座相连，另一端连接推杆的一端，推杆另一端套接于套筒内，并可在套筒内滑动，套筒的底端与第二铰链的一端相连，第二铰链的另一端与第二铰链座相连，第二铰链座固定于第二安装部上，伺服电机与套筒一体设置，以驱动套筒内的推杆活动。

三对推杆系统构成类似于stewart平台的结构，进而实现对第一安装部（即其上义齿夹持机构所夹持的义齿）位姿的灵活调整。

进一步的，第二安装部由成锐角设置的第一平板和第二平板构成，第一平板和第二平板端部固定连接；第二平板安装于所述运动装置顶部，第一平板远离所述第二平板的一面安装所述位姿调整机构。

第二安装部结构的设计（即第一平板与第二平板间锐角的设计），使得第三安装部在安装上位姿调整机构和第一安装部的情况下，其重心仍然不会前倾（往第一安装部方向）。使得在长久使用后，第三安装部仍不会松动。

进一步的，第二安装部还包括第三平板，所述第三平板设置于第一平板与第二平板之间，且垂直于所述第一平板和第二平板。

第三平板的设计，一方面，对第一平板起支撑作用，另一方面，也增加了第三安装部的稳定性。

进一步的，第一平板为中空菱形。

其可以有效减轻第三安装部（即运动装置顶部设施）的重量，同时也提高第一平板的刚性，防止被撕裂。

进一步的，第一安装部为中空的第四平板。

板状设计的第一安装部，将其中空设计，可以适配于多种外形的义齿夹持机构，中空位置可以友好地容纳义齿夹持机构，并提供给义齿夹持机构多种安装可选空间。

进一步的，第四平板为y型。

将第四平板设计为y型，免除了第四平板上的无用空间，有效降低了第一安装部的重量。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本设计的用于操作义齿的机械臂结构可以实现对义齿夹持机构（即义齿）位姿在多点位上的位姿调整，灵活度高，便于打磨装置对义齿进行全方位打磨。

2、本设计的机械臂结构稳定，工作磨损小，具有较长的使用寿命。且本设计的机械臂各部分相对独立，安装和更换难度低。

3、本设计的机械臂结构对于义齿夹持机构的兼容性很好，可以适用于多种外形的义齿夹持机构。

附图说明

图1是用于操作义齿的机械臂结构的工作状态图。

图2是用于操作义齿的机械臂的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和2所示，本实施例公开了一种用于操作义齿的机械臂结构。该机械臂结构由机架1、运动装置3和位姿调节装置2构成。机架1包括悬空的安装台11，该安装台11通过支撑架固定为水平状态；运动装置3底部安装在安装台11上表面。

运动装置3包括驱动器、传动机构、滑块（即第三安装部）和导轨，驱动器、传动机构和滑块依次相连，滑块顶端用于固定位姿调节装置，驱动器和导轨均固定在安装台11上，驱动器通过传动机构驱动滑块在导轨上滑动。

在一个实施例中，运动装置3包括滑板36、丝杠37、导轨a32、导轨b33、滑块a34、滑块b35、电机31和支座38。滑板36顶端用于连接位姿调节装置2，滑板36底部与滑块a34和滑块b35固定连接，丝杠37贯穿滑板36，且两端分别连接电机31和支座38，丝杠37可在支座38中转动，两导轨平行于丝杠37设置，两滑块分别设置于两导轨上，电机31、支座38、导轨a32和导轨b33均设置于安装台11上。电机31带动丝杠37转动，通过力的转换，可以使滑板36沿丝杠37轴线方向运动。位姿调节装置2安装于滑板36顶部，因此，可以随着滑板36一起运动。

位姿调节装置2包括第一安装部、第二安装部和设置于两者之间的三对推杆系统。其中，一组推杆系统包括第一万向铰链23、第一铰链座22、伺服电机26、套筒25、推杆24、第二万向铰链28和第二铰链座210。第一铰链座22固定于第一安装部上，第一万向铰链23一端与第一铰链座22相连，另一端连接推杆24的一端，推杆24另一端套接于套筒25内，并可在套筒25内滑动，套筒25的底端与第二万向铰链28的一端相连，第二万向铰链28的另一端与第二铰链座210相连，第二铰链座210固定于第二安装部上，伺服电机26与套筒25一体设置，以驱动套筒25内的推杆24活动。三对推杆系统形成类似stewart平台的结构。第一安装部上设置有连接机构，用以固定义齿夹持机构4，其中，义齿夹持机构4用于夹持义齿6。为便于对结构设计的理解，如图1所示，在相对于义齿夹持机构4的一侧，设置有义齿打磨装置5，在打磨过程中，通过机械臂结构调节义齿夹持装置4的位姿，实现义齿打磨装置5对义齿6的全方位精细打磨。第二安装部安装于上述滑块26顶部。

如图2所示，在一个实施例中，装置2包括y型平板21、菱形平板27和设置于两者之间的三对推杆系统。其中，每一组推杆系统均包括第一万向铰链23、第一铰链座22、伺服电机26、套筒25、推杆24、第二万向铰链28和第二铰链座210。第一铰链座22固定于y型平板21上，第一万向铰链23一端与第一铰链座22相连，另一端连接推杆24的一端，推杆24另一端套接于套筒25内，并可在套筒25内滑动，套筒25的底端与第二万向铰链28的一端相连，第二万向铰链28的另一端与第二铰链座210相连，第二铰链座210固定于菱形平板27上，伺服电机26与套筒25一体设置，以驱动套筒25内的推杆24活动。在一个实施例中，伺服电机26与套筒25通过一连接片连接为一体后，连接到第二万向铰链28。y型平板21中部贯穿设计一通孔，以容纳义齿自动夹持装置5；在y型平板21上开设有4个通孔，用以固定义齿夹持机构4。菱形平板27为环状设计，以在减小其质量的同时，提高其刚性。菱形平板27下端面上设置有安装板29，安装板29开设有4个通孔，用以通过外部设施-如螺栓-固定于滑块26上。在一个具体实施例中，菱形平板27与安装板29在靠y型平板21侧，成钝角设计。为提高位姿调节装置2工作的稳固性，在菱形平板27与安装板29之间，还固定安装有三角板211，该三夹板211垂直于菱形平板27和安装板29。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。