[发明专利]基于物联网的高精度多角度牙齿打磨系统及方法

权利要求书

1.基于物联网的多角度牙齿打磨系统，其特征在于：包括设置于工作台(1)上的左升降机构(2)和右升降机构(3)，两个升降机构的运动部之间设置有安装板(4)，安装板(4)的顶表面上固设有纵向设置的电缸(5)，电缸(5)活塞杆的作用端上固设有滑台(6)，所述滑台(6)顶表面上设置有动力单元和引风机(7)，动力单元的输出轴上固设有调节板(8)，调节板(8)的顶表面上固设有壳体(9)，壳体(9)内设置有打磨棒和伺服电机I(10)，打磨棒包括空心管(11)和磨头，所述空心管(11)旋转安装于壳体(9)内，空心管(11)的两端均贯穿壳体(9)设置，空心管(11)的后延伸端上设置有磨头，磨头包括柱形壳(12)和球形磨面(13)，柱形壳(12)的一端焊接于空心管(11)的后延伸端上，且与空心管(11)连通，柱形壳(12)的柱面上开设有多个与柱形壳(12)连通的吸尘孔(14)，柱形壳(12)的后端部封闭，且封闭端为球形磨面(13)，空心管(11)的前延伸端上连接有旋转接头(15)，旋转接头(15)的另一端与引风机(7)的工作端口经软管(16)连接，所述空心管(11)与伺服电机I(10)之间连接有传动机构；

所述左升降机构(2)和右升降机构(3)左右对称设置，所述左升降机构(2)包括机架(17)，所述机架(17)固设于工作台(1)的台面上，机架(17)内旋转安装有垂向设置的丝杆(18)，丝杆(18)上螺纹连接有螺母(19)，机架(17)的顶部顺次固设有减速器I(20)和电机(21)，电机(21)的输出轴与减速器I(20)的输入轴经联轴器连接，减速器I(20)的底部设置有输出轴，且输出轴与丝杆(18)的顶端轴颈经联轴器连接，所述机架(17)的侧壁上设置有轨道(22)，所述螺母(19)滑动安装于轨道(22)上；

所述左升降机构(2)和右升降机构(3)的螺母(19)的内侧面上均焊接有L板(23)，所述安装板(4)的左右端部分别支撑于两个L板(23)的水平板上，且经锁紧螺钉固设于水平板上；

所述安装板(4)的顶表面上固设有两根纵向设置的导轨(24)，所述滑台(6)的底表面上固设有两个分别与导轨(24)相对应的滑块(25)，滑块(25)滑动安装于导轨(24)上；所述动力单元包括伺服电机II(26)和减速器II(27)，所述伺服电机II(26)和减速器II(27)均固设于滑台(6)的顶表面上，伺服电机II(26)的输出轴与减速器II(27)的输入轴经联轴器连接，减速器II(27)的顶部设置有输出轴，所述调节板(8)固设于减速器II(27)的输出轴上；所述滑台(6)的底表面上焊接有垂向设置的连接板，所述电缸(5)的活塞杆固设于连接板上；

该打磨系统还包括控制器，所述控制器与电缸(5)的输入接口、电机(21)、伺服电机I(10)、引风机(7)和伺服电机II(26)电连接，通过物联网连接电缸(5)、伺服电机I(10)、引风机(7)和伺服电机II(26)；所述传动机构包括安装于空心管(11)上的从动齿轮(29)、安装于伺服电机I(10)上的主动齿轮(30)，主动齿轮(30)与从动齿轮(29)啮合；所述壳体(9)内且位于其底部固设有轴承座(28)。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的多角度牙齿打磨系统，其特征在于：所述空心管(11)旋转安装于轴承座(28)内。

3.根据权利要求1或2所述基于物联网的高精度多角度牙齿打磨系统打磨牙齿的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、口腔医生辅导病人坐在磨头的后侧，确保病人的口腔朝前，且保持不动；口腔医生在病人的口腔中塞入牙齿咬合垫，以防止病人的上下牙齿合拢；

S2、虫牙前端面上虫洞的打磨，具体操作步骤为：

S21、控制电缸(5)的活塞杆向后伸出，活塞杆带动连接板向后运动，连接板带动滑台(6)沿着导轨(24)向后运动，滑台(6)带动动力单元、调节板(8)、壳体(9)以及打磨棒同步的向后运动，确保打磨棒上的球形磨面(13)伸入到口腔内，到位后，关闭电缸(5)；

S22、控制伺服电机II(26)启动，伺服电机II(26)的转矩经减速器II(27)减速后带动调节板(8)旋转，调节板(8)带动壳体(9)及其上的打磨棒在水平面上转动，当口腔医生观察到球形磨面(13)刚好正对虫牙(31)的前端面上后，立即在控制器上控制伺服电机II(26)关闭；然后控制电缸(5)活塞杆伸出，球形磨面(13)向后运动，当观察到球形磨面(13)接触到虫牙(31)的前端面后，口腔医生立即在控制器上控制电缸(5)关闭，从而实现了球形磨面(13)的定位；

S23、控制伺服电机I(10)启动，伺服电机I(10)带动主动齿轮(30)转动，主动齿轮(30)带动从动齿轮(29)转动，从动齿轮(29)带动空心管(11)绕其自身轴线转动，空心管(11)带动柱形壳(12)转动，柱形壳(12)带动球形磨面(13)转动，转动的球形磨面(13)开始打磨虫牙(31)的前端面(32)上的虫洞(36)；

S24、控制两个电机(21)启动，并确保两个电机(21)做往复的正反转，电机(21)带动丝杆(18)转动，螺母(19)在丝杆(18)上做往复的上下运动，螺母(19)带动L板(23)做往复上下运动，L板(23)带动安装板(4)做往复的上下运动，安装板(4)带动滑台(6)、动力单元、调节板(8)、壳体(9)以及打磨棒做同步的上下往复运动，从而使球形磨面(13)在垂向方向打磨虫牙(31)的前端面(32)上的虫洞(36)，打磨一段时间后，关闭伺服电机I(10)和电机(21)；同时启动引风机(7)，引风机(7)将打磨下来的粉状物经吸尘孔(14)抽入到柱形壳(12)内，在引风机(7)的抽吸下，粉状物顺次经空心管(11)内腔、旋转接头(15)、引风机(7)的出风口最后排放到废料收集盒内；

S25、重复步骤S22的区域，使球形磨面(13)运动到虫牙前端面(32)的另一个区域，到位后，重复步骤S23～S24的操作，即可对前端面(32)上该区域上虫牙(31)进行打磨，如此重复操作，即可最终实现对虫牙(31)的前端面(32)上虫牙(31)彻底打磨；

S3、虫牙右侧弧面上虫洞的打磨，具体操作步骤为：

S31、控制电缸(5)的活塞杆向后伸出，活塞杆带动连接板向后运动，连接板带动滑台(6)沿着导轨(24)向后运动，滑台(6)带动动力单元、调节板(8)、壳体(9)以及打磨棒同步的向后运动，确保打磨棒上的球形磨面(13)伸入到口腔内，确保球形磨面(13)伸入到牙缝槽(35)内；

S32、控制伺服电机II(26)启动，伺服电机II(26)的转矩经减速器II(27)减速后带动调节板(8)旋转，调节板(8)带动壳体(9)及其上的打磨棒在水平面上转动，当口腔医生观察到球形磨面(13)与右侧弧面(34)相切后，立即关闭伺服电机II(26)；

S33、控制伺服电机I(10)启动，伺服电机I(10)带动主动齿轮(30)转动，主动齿轮(30)带动从动齿轮(29)转动，从动齿轮(29)带动空心管(11)绕其自身轴线转动，空心管(11)带动柱形壳(12)转动，柱形壳(12)带动球形磨面(13)转动，转动的球形磨面(13)开始打磨虫牙(31)的右侧弧面(34)上的虫洞(36)；

S34、控制两个电机(21)启动，并确保两个电机(21)做往复的正反转，电机(21)带动丝杆(18)转动，螺母(19)在丝杆(18)上做往复的上下运动，螺母(19)带动L板(23)做往复上下运动，L板(23)带动安装板(4)做往复的上下运动，安装板(4)带动滑台(6)、动力单元、调节板(8)、壳体(9)以及打磨棒做同步的上下往复运动，从而使球形磨面(13)在垂向方向打磨虫牙(31)的右侧弧面(34)上的虫洞(36)，打磨一段时间后，关闭伺服电机I(10)和电机(21)，从而实现对右侧弧面(34)上的虫洞(36)彻底打磨；

S4、重复步骤S3的操作，即可打磨掉虫牙(31)的左侧弧面(33)上的虫洞(36)。