[发明专利]口腔正畸弓丝成型装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及口腔治疗技术领域，尤其涉及一种口腔正畸弓丝成型装置及其控制方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越关注自己的容貌，一口整齐健康的牙齿无疑是组成美丽容貌的重要一环。口腔正畸作为弥补牙齿先天不足的治疗手段正日益得到人们广泛的认识和不断增长的需求。在目前的口腔正畸治疗过程中，正畸弓丝是完全依赖于医师的经验手工弯制，弓丝的弯制精度差，弯制效率低，周期长，整个治疗过程难以控制，给病人带来不必要痛苦。近年来随着机器人技术的发展，用于正畸弓丝弯制的正畸器械制备机器人系统是未来发展的一个重要方向。

口腔正畸用弓丝的材料多种多样，其中一类镍钛合金的形状记忆材料，具有形状记忆特性、抗腐蚀性、良好的机械性能和生物相容性，是理想的生物学材料，尤其适用于正畸领域。在正畸临床应用中镍钛合金丝有三类，其中超弹性型和热激活型镍钛合金在较大的加载范围内能够提供持久的矫治力，有益于牙齿移动，因而被广泛应用于正畸临床治疗中。虽然该材料刚度低、弹性好，但并不容易成型。由金属工艺学可知，镍钛合金等记忆特性能够通过热处理进行调制，在一定温度下进行热处理，镍钛合金丝能记忆新的形状，重新定型。因而在临床上，正畸医师主要是通过酒精喷灯等热源进行现场加热来辅助热成型。

日本TOMY的X型弓丝成型仪Bender Soarer是一种用于临床正畸医师手工弯制时的正畸弓丝加热成型仪，采用双正畸钳夹持弓丝构成电路回路的直流电加热方式，加热电流可通过按钮手动调整。在弯制过程中，夹持弓丝至加热仪上方时，红外传感器检测到目标后启动加热，当夹持弓丝移开后加热停止，也可通过脚踏板实现电加热的开启与关闭。这种弓丝成型仪较方便的将直流加热法运用到弓丝成型工艺中，提高了弓丝弯制的效率和便利性。

但是日本TOMY的X型弓丝成型仪Bender Soarer，不仅售价昂贵，而且在临床使用过程中，需要通过机械式的按钮调节电流大小，并借助红外传感器感应弯制目标接近或通过脚踏开关进行人工控制通电时间的方式，仅适用于医师手工弯制过程，无法直接应用到自动化的弓丝制备机器人系统中。同时，在弓丝加热过程中没有任何温度检测环节，无法准确判断弓丝加热温度，仅能通过弓丝颜色变化来判断加热成型状态，在实际使用过程中较难掌控加热过程，如果电流稍微过大或加热时间过长，会使镍钛合金弓丝极易发生弹性性能的丧失，甚至烧毁弓丝。

综上所述，现有技术中存在无法对弓丝进行自动化热处理以及弓丝加热过程中无法对弓丝进行加热温度检测导致弓丝不容易成型的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种口腔正畸弓丝成型装置及其控制方法，旨在解决现有技术无法对弓丝进行自动化热处理以及对弓丝加热过程中无法对弓丝的加热温度进行检测导致弓丝不容易成型的问题。

本发明是这样实现的，第一方面提供一种口腔正畸弓丝成型装置，所述口腔正畸弓丝成型装置包括控制模块、恒流源模块、温度检测模块、通讯模块以及执行模块；

所述控制模块通过所述通讯模块与上位机进行通讯，以获取对弓丝的加热温度参数；

所述控制模块的第一输出端连接所述恒流源模块的控制端，所述恒流源模块的第一输出端连接所述控制模块的电流检测端，所述恒流源模块的第二输出端连接所述执行模块的输入端，所述执行模块夹持弓丝，所述控制模块根据所述加热温度参数控制所述恒流源模块在预定时间内输出预定电流给所述执行模块，使所述执行模块对所述弓丝进行加热，并检测所述恒流源模块的输出电流值；

所述温度检测模块的输入端连接所述执行模块的输出端，所述温度检测模块的输出端连接所述控制模块的温度检测端，所述温度检测模块检测所述弓丝的加热温度值，并将所述加热温度值发送给所述控制模块；

所述控制模块根据所述恒流源模块的输出电流值和所述加热温度值调整所述恒流源模块的输出电流值，以调节所述弓丝的加热温度。

结合第一方面，作为第一方面的第一种实施方式，所述口腔正畸弓丝成型装置还包括开关模块；

所述开关模块的输入端连接所述恒流源模块的输出端，所述开关模块的输出端连接所述执行模块的输入端，所述控制模块的第二输出端连接所述开关模块的控制端；

所述控制模块控制所述恒流源模块输出预设电流到达预设时间时，控制所述开关模块处于断开状态以停止输出电流。

结合第一方面，作为第一方面的第二种实施方式，所述口腔正畸弓丝成型装置还包括USB模块；

所述USB模块的输入端连接所述温度检测模块的输出端，所述USB模块的输出端连接所述控制模块的温度检测端；