[发明专利]一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法和装置

说明书

本发明公开了一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法和装置，该方法首先将整个牙龈线划分为初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线，初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分，然后用最小二乘法对各部分牙龈线进行圆拟合并对牙龈线重新分段，根据牙龈线各段的具体情况，设置相应的切割参数，利用等距线原理生成刀具的运动轨迹，最后对整个切割过程进行速度规划并根据切割过程中刀具在各点处的位姿，生成控制刀具运动的G代码。本发明针对牙龈线空间结构复杂，无法直接在切割设备中实现自动化切割的问题，提供一种新的能够适用于大多数牙龈线形状的刀路规划方法和装置，实现对牙齿热压模型沿牙龈线切割的一次成型，提高切割效率。

技术领域

本发明实施例涉及牙齿热压模型切割技术领域，特别涉及一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法和装置。

背景技术

隐形牙套的获取通常分为牙齿热压模型的制作和牙齿热压模型的切割两个步骤，其过程为：首先通过三维扫描得到患者牙齿的相关信息并利用3D打印技术制作出牙齿的3D打印模型，之后经热压机将牙齿3D打印模型(光敏树脂材料)和透明热压膜片(PE树脂)热压成一体，最后沿牙龈线对热压模型进行切割、分离，最终得到所需的隐形牙套。

目前，对于热压模型的切割一般采用人工切割，即手工操作小磨钻沿着患者的牙龈线将热压膜片切割下来，但人工切割热压模型仅可以满足小批量生产，面对日趋旺盛的市场，仅仅依靠人工切割是远远不够的，且手工切割后的透明热压膜片比较粗糙，常常需要进行二次加工和重复加工，因此，若想提高生产效率和加工精度，实现自动化切割是必然的趋势。

由于牙齿热压模型空间结构复杂，牙龈线轨迹形态各异，无法直接在切割设备中切割，目前，也鲜有适用于大多数牙龈线的刀路规划方法和装置，所以无法实现对牙齿热压模型的自动化切割，因此亟需一种切割牙齿热压模型的高效高质量的刀路规划方法和装置，能够自动规划刀路，实现自动化切割。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法和装置，旨在针对牙齿热压模型上牙龈线空间结构复杂，无法直接在切割设备中实现自动化切割的问题，提供一种新的能够适用于大多数牙龈线形状的刀路规划方法和装置，从而实现对牙齿热压模型沿牙龈线的自动化切割，提高切割效率。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种切割牙齿热压模型的高效高质量刀路规划方法，包括：

步骤1：将整个牙龈线初始划分为初始外侧牙龈线，初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分；

步骤2：利用最小二乘法在XY平面对初始划分的每部分牙龈线进行圆拟合并将牙龈线重新划分为外侧牙龈线、内侧牙龈线、左后槽牙侧牙龈线、右后槽牙侧牙龈线四部分；

步骤3：根据设定的刀具角度，刀具长度，刀具长度补偿量，利用等距线原理生成刀具夹持端的运动轨迹；

步骤4：确定切割过程中各点处刀具的切割姿态；

步骤5：对整个切割过程进行速度规划并生成控制刀具运动的G代码。

进一步的，所述步骤1具体方法是：首先确定牙龈线横坐标值最大的点D与最小的点A，从而确定外侧牙龈线范围，然后将剩余点的纵坐标分别与点D、点A的纵坐标进行比较，在获得与点D、点A纵坐标值相同的点C、点B后，将牙龈线划分为初始外侧牙龈线、初始内侧牙龈线、初始左后槽牙侧牙龈线、初始右后槽牙侧牙龈线四部分，其中初始外侧牙龈线为点A与点D之间的牙龈线，初始内侧牙龈线为点B与点C之间的牙龈线,初始左后槽牙侧牙龈线为点A与点B之间的牙龈线,初始右后槽牙侧牙龈线为点C与点D之间的牙龈线。