[发明专利]基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法

说明书

本发明基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法涉及一种切割方法。其目的是为了提供一种加工精度高、成本低的基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法。本发明基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法包括以下步骤：S10，安装切割工具以及作为工件的牙齿矫治器；S20，完成步骤S10中切割工具和牙齿矫治器的标定；S30，获取导入牙膜CAD文件，并选取切割路径点；S40，计算每个切割路径点处的切割工具和牙齿矫治器的相对坐标系；S50，路径信息导入到机器人控制器中；S60，试运行机器人完成切割，并根据切割效果进行误差补偿；S70，正式投入生产。

技术领域

本发明涉及自动化加工技术领域，特别是涉及一种基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法。

背景技术

隐形矫治器由安全的弹性透明高分子材料制成，使矫治过程几乎在旁人无察觉中完成，不影响使用者日常的生活和社交。同时，隐形矫治器没有了粘结托槽、调整弓丝的繁琐，临床操作大大简化，整个矫治过程省时又省力。隐形正畸是当前口腔正畸学领域中的一项高新科技技术。其效果好，优点突出，已经大量应用于市场中。

在以往隐形矫治器的生产中，将透明矫治器从模具上切割下来这一工艺是通过五轴机床实现的。五轴机床虽然能够完成这个工艺，但是价格昂贵，而且由于五轴机器人自身的结构所限，其功能有一定局限性，不少隐形矫治器生产厂商开始寻找五轴机床的替代品。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种加工精度高、成本低的基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法。

本发明基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法，包括以下步骤：

S10，安装切割工具以及作为工件的牙齿矫治器；

S20，完成步骤S10中切割工具和牙齿矫治器的标定；

S30，获取导入牙膜CAD文件，并选取切割路径点；

S40，计算每个切割路径点处的切割工具和牙齿矫治器的相对坐标系；

S50，路径信息导入到机器人控制器中；

S60，试运行机器人完成切割，并根据切割效果进行误差补偿；

S70，正式投入生产。

本发明基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法，其中所述步骤S10、S20、S30、S40、S50和S60在设备初次运行或者调整设备后进行。

本发明基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法，其中在步骤S10中，牙齿矫治器安装在机器人末端，切割工具安装在机器人外部，此时切割工具的切割尖端与安装平面之间具有倾角，或者牙齿矫治器安装在机器人外部，切割工具安装在机器人末端，此时切割工具的切割尖端与法兰平面具有倾角。

本发明基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法，其中在步骤S20中，标定包括坐标的标定和坐标系的标定，坐标系包括工具坐标系和工件坐标系。

本发明基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法，其中所述工具坐标系中，切割工具尖端的指向方向为坐标系中其中一轴，坐标系原点为切割工具的尖端点，三轴满足正交关系。

本发明基于六轴工业机器人切割隐形牙齿矫治器的方法，其中计算步骤S40中所述的相对坐标系包括以下步骤：

S41，确定每个切割点处的坐标系；

S42，坐标转换，当工件坐标系和实际标定的工件坐标系不同时，需要通过二者之间的对齐变化矩阵将每个路径点坐标系转换到实际标定的工件坐标系中；

S43，确定工具坐标系与每个切割点坐标系的关系；

S44，优化路径信息。