用于加工正畸保持器的方法及系统与流程

1.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：

2.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。
3.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。


技术实现要素：

4.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。
5.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：
6.获取口腔数字模型；
7.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；
8.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；
9.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
10.将正畸丝和基托组装在一起，形成正畸保持器，
11.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
12.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。
13.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。
14.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。
15.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。
16.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。
17.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。
18.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。
19.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。
20.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，
21.所述扫描设备用于获取口腔数字模型；
22.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；
23.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
24.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，
25.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。
26.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。
27.在一些实施方式中，所述夹具包括：桥板，所述桥板具有凹槽；
28.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。
29.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。
30.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。
31.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。
32.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。
附图说明
33.图1示出佩戴于患者上排牙齿的正畸保持器的示意图。
34.图2示出佩戴于患者下排牙齿的正畸保持器的示意图。
35.图3示出根据本发明的一种实施方式的用于加工正畸保持器的加工系统的示意图。
36.图4示出根据本发明的一种实施方式的用于加工正畸保持器的方法的流程图。
37.图5示出根据本发明的一种实施方式的数控机床的示意图。
38.图6示出根据本发明的一种实施方式的夹具的示意图。
39.图7示出根据本发明的一种实施方式在加工基托时待加工坯料的一个中间形态示意图。
40.图8示出根据本发明的实施方式的弯制机的示意性立体图。
41.附图标记说明
42.100、200 保持器
43.101、201 基托
44.102、202 正畸丝
45.1011、2011 第一外轮廓
46.1012、2012 第二外轮廓
47.1013、2013 凹槽
48.1021、2021 主干部
49.1022、2022u型曲部
50.2011a 第一外轮廓的侧部
51.300 加工系统
52.301 扫描设备
53.302 计算设备
54.3021 输入设备
55.303 数控机床
56.3031 第一转盘
57.3032 第二转盘
58.304 弯制机
59.3041 送丝机构
60.3042 竖直位置调节机构
61.3043 旋转机构
62.3044 弯制机构
63.305 夹具
64.3051 桥板
65.3051a 第一表面
66.3052 固定环
67.3053 螺钉
68.306 识别机构
69.307 机械臂
70.308 材料注入机构
71.309 抛光装置
72.701a、701b、701c连接部
具体实施方式
73.以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。在用于说明实施方式的全部附图中，对具有同一功能的部件标注相同或相关附图标记，省略其重复说明。另外，在以下的实施方式中，除了特别需要以外，原则上不对相同或等同部分进行重复说明。
74.首先，参照附图对根据本发明的一实施方式的用于加工正畸保持器的系统进行说明。
75.如图1所示，佩戴于患者上排牙齿的保持器100由基托101和正畸丝102构成，正畸丝102被固定于基托101上。基托101包括第一外轮廓1011、第二外轮廓1012及凹槽1013。在佩戴时，第一外轮廓1011与患者口腔上颚相接触，第一外轮廓1011的形状与患者口腔上颚适配。第二外轮廓1012位于与第一外轮廓1011相对的一侧，第二外轮廓1012在佩戴时与患者口腔舌部相接触。凹槽1013用于安装正畸丝102，凹槽1013在基托101上的位置与形状被设计为与正畸丝102适配。
76.如图1还可见，正畸丝102包括主干部1021，其为正畸丝的与前牙接触以保持前牙矫正后姿态的部分。正畸丝102还包括多个u型曲部1022，其为正畸丝102的靠近基托101的部分，通过调节u型曲部1022可以调节保持效果。
77.如图2所示，佩戴于患者下排牙齿的保持器200由基托201和正畸丝202构成，正畸丝202被固定于基托201上。基托201包括第一外轮廓2011、第二外轮廓2012及凹槽2013。在佩戴时，第一外轮廓2011与患者口腔下颚相接触，第一外轮廓2011的形状与患者口腔下颚适配。第二外轮廓2012位于与第一外轮廓2011相对的一侧，第二外轮廓2012在佩戴时与患者口腔舌部相接触。凹槽2013用于安装正畸丝202，凹槽2013在基托201上的位置与形状被设计为与正畸丝202适配。如图2中虚线所示，第一外轮廓2011还包括侧部2011a，该侧部2011a与患者口腔下颚靠近后牙的部位相抵接。
78.根据本发明的一些实施例，正畸丝102、202可以是不锈钢丝或镍钛丝，其直径可以为0.5～2mm。
79.现有技术中通过3d打印制造基托所使用的材料的可选择范围较小，通常为光敏树脂，而根据本发明的一些实施例，基托101、201可以由多种材料制成，例如金属、金属合金如ti-mo、陶瓷材料(例如锆)、塑料、树脂(例如临时冠桥树脂或自凝树脂，其例如由甲基丙烯酸甲酯及其聚合物等组成)或这些材料的任意组合都是合适的。因此，通过本发明的技术方案极大地扩展了适用材料的范围。
80.如图3所示，在一种优选的实施例中，加工系统300包括扫描设备301、计算设备302、数控机床303、弯制机304及夹具305。
81.根据本发明的一些实施例，计算设备302还可以包括输入设备3021。
82.如图3及图8所示，根据本发明的一些实施例，弯制机304包括送丝机构3041、竖直位置调节机构3042、旋转机构3043及弯制机构3044。
83.根据本发明的一些实施例，加工系统300还包括：识别机构306、机械臂307、材料注入机构308及抛光装置309。
84.如图6所示，根据本发明的一些实施例，夹具305包括：具有凹槽的桥板3051以及固定环3052，所述凹槽在中间具有贯通的开口3055并且具有与所述固定环形状适配的槽底3054，固定环通过螺钉3053固定于槽底上。固定环3052的内周以及所述开口3055与待加工坯料10的形状适配，从而能将待加工坯料通过固定环3052固定在桥板3051的凹槽中。桥板3051具有第一表面3051a，以及与第一表面相对一侧的第二表面(图中未示出)。图6还示出了铣削完成的基托101与待加工坯料的分解图。
85.图5是表示根据本发明的实施方式的数控机床303的示意图。根据本发明的一些实施例，数控机床303包括第一转盘3031和第二转盘3032，夹具305固定于第一转盘3031与第二转盘3032之间，数控机床能通过第一转盘3031驱动夹具305绕平行于水平方向的旋转轴线l旋转。
86.通过夹具305，可以将待加工坯料固定于数控机床303上，且能够带动待加工坯料绕旋转轴线l旋转至多个不同的加工位置。由于夹具305具有贯通的开口3055，因此，铣刀不仅可以从第一表面3051a的那一侧加工待加工坯料，在夹具旋转后，铣刀还可以从与第一表面相对的第二表面那一侧加工待加工坯料，因此可以实现从多个角度铣削待加工坯料，从而能更方便地加工基托的各个位置并且从而提高加工效率。
87.接着，参照图4对根据本发明的一实施方式的正畸保持器的加工方法进行说明。图4是表示根据本发明的实施方式的正畸保持器的加工方法400的流程图。
88.根据本发明的一种优选的实施方式，在加工佩戴于患者上排牙齿的保持器100时，包括以下步骤：
89.《获得口腔数字模型》
90.执行步骤s401，由扫描设备301获取口腔数字模型。根据本发明的一些实施例，扫描设备301例如可以通过扫描患者口腔以获取口腔数字模型；扫描设备301例如还可以通过扫描患者牙列的石膏模型以获取口腔数字模型。口腔数字模型例如可以保存为stl等符合cad标准格式的文件。
91.扫描设备301将获取到的口腔数字模型发送至计算设备302，计算设备302例如可以是具有可编程处理器的任何合适类型的计算设备或机器，例如服务器计算机、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机等。
92.《弯制正畸丝》
93.计算设备302接收口腔数字模型，在计算设备302中，执行步骤s402，由计算设备302根据口腔数字模型确定正畸丝模型。
94.根据本发明的一些实施例，在执行步骤s402时，还可以由输入设备3021输入调整数据，计算设备302根据口腔数字模型和调整数据确定正畸丝模型。
95.根据本发明的一些实施例，调整数据包括：主干部高度调整数据和u型曲部宽度调整数据中的至少一项。主干部高度调整数据用于调整主干部在牙齿上的高度。例如，通常情况下，默认主干部1021位于牙齿的中1/3处，根据医生的要求，可以设置主干部1021位于牙齿的中1/3与切1/3交界处至切1/3处的区间内，以防止牙齿外突。u型曲部宽度调整数据用于调整u型曲部的宽度。例如，通常情况下，默认u型曲部1022宽度为尖牙的1/2宽度，根据医生的要求，可以设置u型曲部1022的宽度为小于尖牙的1/2宽度且大于尖牙的1/3宽度，以平缓地维持正畸后的牙齿形状；或者可以设置u型曲部1022的宽度为大于尖牙的1/2宽度且小于尖牙的宽度，以更快地使前牙缝隙闭合。
96.在计算设备302中，可选地，根据正畸丝模型生成正畸丝弯制程序。例如，计算设备302可以直接根据口腔数字模型生成正畸丝弯制程序。操作人员也可以添加调整数据，由计算设备302根据口腔数字模型与调整数据生成正畸丝弯制程序。所述弯制程序例如可以是由数控机床识别以及读取的g代码。
97.接着，计算设备302将正畸丝模型或正畸丝弯制程序发送至弯制机304，由弯制机304执行步骤s406，根据正畸丝模型弯制加工待弯制丝线，以获得正畸丝102。可选地，也可以根据上述正畸丝弯制程序弯制加工待弯制丝线。
98.参考图8对在弯制机304中弯制正畸丝的方法进行说明。在图8中，直线x表示的方向为第一方向，直线y表示的方向为第二方向，直线x与直线y构成第一平面，第一平面的方向平行于水平面方向。根据本发明的一些实施例，在弯制机304根据正畸丝模型弯制加工待弯制丝线时，送丝机构3041沿第一方向朝弯制机构3044输送待弯制丝线，在一些实施例中，送丝机构包括用于驱动丝线运动的电机。旋转机构3043能够使待弯制丝线绕第一方向旋转至不同的角度，以使得弯制机构3044能够在相对于待弯制丝线的不同相对角位置处进行弯制加工，在一些是实施例中，旋转机构包括用于驱动丝线转动的电机。如图所示，竖直位置
调节机构3042与弯制机构连接并且能够沿垂直于第一平面的竖直方向调整弯制机构3044相对于丝线的竖直位置，以使得弯制机构3044能够在相对于待弯制丝线的不同竖直位置处进行弯制加工，在一些实施例中，竖直位置调节机构3042包括用于驱动弯制机构上下运动的电机。在一些实施例中，首先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。在一些实施例中，弯制机304还包括图中未示出的拉紧机构，其用于在预定的待弯制位置拉紧并且从而固定待弯制丝线，在拉紧丝线之后，弯制机构可以沿第二方向运动以使待弯制丝线变形，从而获得正畸丝的u型曲部1022。根据上述方法，弯制机304可以弯制立体的三维正畸丝。
99.《铣削基托》
100.在计算设备302中，执行步骤s403，根据口腔数字模型与正畸丝模型确定基托模型。
101.根据本发明的一些实施例，根据口腔数字模型与正畸丝模型确定基托模型包括：根据口腔数字模型确定基托模型的与基托101中的第一外轮廓1011和第二外轮廓1012对应的形状参数；以及根据正畸丝模型确定正畸丝102在基托101上安装的凹槽1013的凹槽位置参数及凹槽形状参数。
102.其中，基托模型为3d模型，以上排牙齿的基托101为例，基托模型与第一外轮廓1011和第二外轮廓1012对应的形状参数可以包括基托101的厚度以及表面轮廓，所述表面轮廓适应患者上排牙齿的排列位置和患者上颚的形状，以使得基托101贴合于患者的上颚与上排牙齿。当然，本领域技术人员应理解，所述形状参数还可包括对于加工基托所需的其他参数而不仅限于厚度和表面轮廓。
103.在计算设备302中，可选地，根据基托模型生成基托铣削程序。根据本发明的一些实施例，计算设备302能直接根据基托模型生成基托铣削程序。例如，可以将基托模型的3d模型导入计算设备中，计算设备能够根据待加工坯料的形状以及待加工的基托的相关参数，自动计算出最优的加工刀路并生成基托铣削程序，该基托铣削程序例如可以是由数控机床识别以及读取的g代码。
104.计算设备302将基托模型或基托铣削程序发送至数控机床303，数控机床303接收基托模型或基托铣削程序，执行步骤s407，在数控机床303上通过夹具305夹持待加工坯料，由数控机床根据基托模型铣削待加工坯料，以获得基托101。可选地，也可以根据基托铣削程序铣削待加工坯料。
105.根据本发明的一些实施例，在数控机床303上通过铣削加工如图1所示的佩戴于患者上排牙齿的保持器100的基托101时，在数控机床303上通过夹具305夹持所述待加工坯料，在初始位置通过数控机床铣削第一外轮廓1011；然后，通过数控机床303驱动夹具305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，所述第一角度例如可以在170
°
～190
°
之间，优选为180
°
，在所述第一位置中铣削基托101的第二外轮廓1012和凹槽1013。
106.根据本发明的一些实施例，在铣削第一外轮廓1011和第二外轮廓1012时，在基托101上保留至少三个连接部，基托101通过所述至少三个连接部与被铣削的待加工坯料保持
一体；在完成对第一外轮廓1011和第二外轮廓1012的铣削加工后，将基托101与连接部分离。图7是表示根据本发明的实施方式的加工基托101、201时的待加工坯料的一个中间形态的示意图。如图7所示，三个连接部701a、701b、701c连接基托101与被铣削的待加工坯料的剩余部分，使得基托101、在铣削加工过程中能稳定地与被铣削的待加工坯料保持一体，从而能稳定地被保持在夹具305上，以便于对基托101的加工。在完成对第一外轮廓1011和第二外轮廓1012的铣削加工后，只需将连接部701a、701b、701c与基托101分离，即可使基托101从被铣削的待加工坯料上脱落，从而获取基托101。
107.根据本发明的一些实施例，三个连接部701a、701b、701c分别位于基托101、201的两端和中间部位，形成三角形结构，以稳定地连接基托101、201与被铣削的待加工坯料，同时增加切割过程中基托101、201与待加工坯料的稳定性，提高加工精度。
108.通过在数控机床303上以上述铣削方法加工得到基托101，使得基托厚度、大小等更加可控。同时与通过3d打印加工基托的方法相比，适用于铣削方法的加工材料更多，可选择空间大，方便降低成本。
109.根据本发明的一些实施例，基托为热凝材料，该材料密度大、强度高，不易断裂，延长保持器使用时间。
110.根据本发明的一些实施例，基托模型的形状参数可以指示基托101、201的厚度为2～3mm。
111.凹槽位置参数可以是凹槽1013在基托101上安装时所处的位置，凹槽形状参数可以是凹槽1013的长度、宽度、深度等参数。由于在后续处理中，需要将正畸丝102放入基托101的凹槽1013中，并向凹槽1013中注入填充材料以将正畸丝102固定于基托101。因此，凹槽位置参数和凹槽的长度等形状参数应适应患者牙齿的排列位置等，以适应正畸丝102的弯折方向和长度等。并且，凹槽1013的宽度、深度等参数应与正畸丝102的直径和填充材料的性质相适应，以使得正畸丝102可以放入凹槽1013中，并且，在凹槽1013中填充材料时，填充材料不至于太少而使正畸丝102脱落，同时填充材料不至于太多而使填充过程变复杂。
112.根据本发明的一些实施例，凹槽1013的参数根据正畸丝102的参数和牙位间隙设置，例如当正畸丝102的直径为0.7mm、0.8mm或0.9mm时，凹槽1013的深度可以为1～2mm，宽度可以为4mm，长度可以为10mm。
113.《组装保持器》
114.最后，执行步骤s408，将正畸丝102和基托101组装在一起，形成佩戴于患者上排牙齿的保持器100。
115.根据本发明的一些实施例，将正畸丝102和基托101组装在一起包括，由识别机构306识别基托101上的凹槽1013，生成识别信息并将识别信息传送至机械臂307；由机械臂307接收来自识别机构306的识别信息，根据识别信息搬送正畸丝102，并将正畸丝102放置于基托101上的凹槽1013中；由材料注入机构308向凹槽1013注入填充材料；以及由抛光装置309抛光基托101。其中，填充材料可以是树脂材料。
116.根据本发明的一些实施例，填充材料为自凝树脂材料，装配操作简便，不易变形。
117.《铣削保持器200的基托201》
118.以上详细说明了根据本发明的实施方式加工佩戴于患者上排牙齿的保持器100时的步骤。根据本发明的一些实施例，在加工佩戴于患者下排牙齿的保持器200时，弯制正畸
丝和组装保持器的具体步骤与加工上排牙齿的保持器100相同。
119.在数控机床303上通过铣削加工如图2所示的佩戴于患者下排牙齿的保持器200的基托201时，具体步骤与加工上排牙齿的保持器100稍有不同。具体地，首先在数控机床303上通过夹具305夹持待加工坯料，在初始位置通过数控机床铣削第一外轮廓2011；然后，数控机床303驱动夹具305绕旋转轴线l旋转第二角度至第二位置，以铣削基托201的第一外轮廓2011的侧部2011a，所述第二角度例如可以在20
°
～40
°
之间，优选地为25
°
；最后，通过数控机床303驱动夹具305绕旋转轴线l相对于所述初始位置旋转第一角度至第一位置，以在第一位置中铣削基托201的第二外轮廓2012和凹槽2013，所述第一角度例如可以在170
°
～190
°
之间，优选为180
°
。由于人体口腔的构造，佩戴于患者下排牙齿的基托201的侧部2011a略向里凹，因此，仅选择一个第一角度，无法铣削到侧部2011a。通过旋转第二角度，可以加工难以加工的侧部2011a，使得基托201适应患者下排牙齿的排列位置和患者下颚的形状，以使得基托201贴合于患者的下颚与下排牙齿。
120.根据这样的加工方法及加工系统，可以使保持器的加工自动完成，同时加工过程可以更好地适应保持器的形状和材料，提高加工的精确度和自动化程度。
121.需要说明的是，以上描述的方法步骤并不需要严格按照所阐述的顺序来执行，而是可以根据需要调整各个方法步骤的顺序。另外，以上的实施方式虽然是针对哈雷式保持器来描述，然而本领域技术人员应当理解，根据本公开的方法和系统同样也适用于其他类型的正畸保持器的加工。

技术特征：
1.一种用于加工正畸保持器的方法，包括：获取口腔数字模型；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；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；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；以及将正畸丝和基托组装在一起，形成正畸保持器，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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一角度在170
°
～190
°
之间。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二角度在15
°
～40
°
之间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，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。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述弯制机包括送丝机构、竖直位置调节机构、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。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在通过所述弯制机构进行弯制加工之前，通过拉紧机构拉紧待弯制丝线。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将正畸丝和基托组装在一起还包括：由抛光装置抛光所述基托。13.一种用于加工正畸保持器的系统，其特征在于，该系统包括：扫描设备、计算设备、弯制机、数控机床及夹具，所述扫描设备用于获取口腔数字模型；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；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，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。14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，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。15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述夹具包括：桥板，所述桥板具有凹槽；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。16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述数控机床包括第一转盘和第二转盘，所述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。17.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，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。18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述弯制机还包括拉紧机构，该拉紧机构用于在通过所述弯制机构进行弯制加工之前拉紧待弯制丝线。19.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，该系统还包括：识别机构、机械臂、材料注入机构，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。20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，该系统还包括抛光装置，所述抛光装置用于抛光所述基托。

技术总结
本公开涉及一种用于加工正畸保持器的方法和系统，该方法包括：获取口腔数字模型；由计算设备根据口腔数字模型确定正畸丝模型，根据口腔数字模型与正畸丝模型确定基托模型；由弯制机根据正畸丝模型加工待弯制丝线，以获得正畸丝；在数控机床上通过夹具夹持待加工坯料，由数控机床根据基托模型铣削待加工坯料，以获得基托。本发明的方法和系统可以使保持器的加工自动完成，同时加工过程可以更好地适应保持器的形状和材料，提高加工的精确度和自动化程度。度。度。


技术研发人员：赵逸宸 叶年嵩 杨鑫 赵民 李欢欢 季洁 李超 王少杰 谢贞艳 杨一民
受保护的技术使用者：上海精功齿科技术有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/7/20