CN108542515A - 一种钴铬金属冠的加工设备及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钴铬金属冠的加工设备及其加工方法，涉及激光打印技术领域，其中，加工设备包括机箱，机箱内设置有表面有加工槽的加工台，加工槽内均升降设置有底盘，底盘上设置有基盘，底盘上端面设置有多个支撑柱，加工台表面滑移设置有推杆，推杆内设置有进料装置，加工台正上方活动设置有激光发射器。激光发射器根据采集到的金属冠数据进行分层加工，加工过程中金属冠的重心在支撑柱的轴线上且通过基托与支撑柱固定，由于基托在金属冠重心上，因而减少了基托的数量和接触面积，减少损伤，底盘从基盘上取出的过程中，基盘从支撑柱中穿出同时将金属冠和基托分离，分离速度快且金属冠之间的相互影响小，最终方便钴铬金属冠的回收。

Description

一种钴铬金属冠的加工设备及其加工方法

技术领域

本发明涉及激光打印技术领域，更具体地说，它涉及一种钴铬金属冠的加工设备及其加工方法。

背景技术

目前，口腔金属修复体仍然采用传统的失蜡铸造法。传统的制造方式无论是人工加工还是倒模重铸均十分麻烦，鉴于口腔修复体本身的形态复杂、精细，精度要求高，传统制造方式容易受外界不稳定因素干扰，且一些精巧复杂的设计往往难以实现。

针对上述问题，专利公告号为CN105478767A的中国专利，提出了一种金属激光3D打印牙修复体装置和方法，该装置包括有控制电路、激光器、自动变焦扩束镜、移动负透镜单元、光学聚焦单元和用于放置牙修复体的加工平面，激光器发射出的激光束依次通过自动变焦扩束镜、移动负透镜单元和光学聚焦单元聚焦于加工平面的牙修复体上，控制电路分别与自动变焦扩束镜、移动负透镜单元和光学聚焦单元连接。

上述专利中在激光打印牙修复体的过程中，牙修复体与加工平面之间通过基托固定连接，基托的顶端与牙修复体之间为点连接，但是由于牙修复体的不规则形状，因而牙修复体周侧需要对其进行支撑的基托数量众多，去除基托的过程中，基托与牙修复体之间的连接点不易分离以及修复，不仅取下牙修复体的速度慢，而且牙修复体表面需要修复的面积也相应增大，最终会影响牙修复体的成型。

发明内容

针对现有技术中金属冠与加工平面之间连接点多且不易分离的问题，本发明的目的一在于提供一种钴铬金属冠的加工设备，其具有接触面小、表面光滑、易分离、稳定性高优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钴铬金属冠的加工设备，包括机箱，所述机箱内设置有加工台，所述加工台上端面开设有多个加工槽，所述加工槽内均升降设置有底盘，所述底盘远离所述加工槽的一侧设置有基盘，所述底盘向所述基盘方向延伸设置有多个贯穿所述基盘的支撑柱，所述加工台表面沿其长度方向滑移设置有推杆，所述推杆内设置有用于向所述加工槽内加入钴铬粉末的进料装置，所述加工台正上方活动设置有激光发射器。

通过上述技术方案，加工槽内铺满钴铬粉末的同时将基板和底板覆盖，激光发射器根据采集到的金属冠数据进行分层加工，加工过程中金属冠的重心在支撑柱的轴线上且通过基托与支撑柱固定，由于基托在金属冠重心上，因而能最大程度减少基托的数量和两者之间的接触面积，减少后续再加工金属冠过程中对其表面的损伤，底盘从基盘上取出的过程中，基盘从支撑柱中穿出同时将金属冠和基托分离，采用上述分离方式速度快且金属冠之间的相互影响小，最终方便钴铬金属冠的回收,因而金属冠加工速度快，修复面积小，成型效果好。

进一步的，所述加工台一侧沿长度方向设置有滑轨，所述推杆的一端设置有与所述滑轨滑移适配的动力座，所述动力座内设置有用于推动所述动力座运动的驱动电机。

通过上述技术方案，驱动电机带动动力座的移动，动力座带动推杆从加工台表面滑过，将加工槽表面的钴铬粉末推平，保障激光在加工金属冠过程中每层的均匀。

进一步的，所述进料装置包括开设于所述推杆朝向所述加工台一侧的出料口，所述机箱内设置有用于储藏钴铬粉末的储料罐，所述储料罐与所述出料口之间设置有输料管道，所述输料管道上设置有物料输送器。

通过上述技术方案，物料输送器将储料罐内的钴铬粉末从出料口排出，出料口呈长条形，钴铬粉末可将加工槽填满，填入过程中推杆同时将钴铬粉末推均匀。

进一步的，所述推杆朝向所述加工台的一侧设置有用于刮料的刮板，所述出料口位于所述刮板刮料前进方向的一侧。

通过上述技术方案，刮板直接与钴铬粉末接触，避免将钴铬粉末压实。

进一步的，所述加工槽槽底开设有卸料口，所述卸料口处转动设置有封闭板，所述加工台周侧设置有振动电机，所述推杆远离所述动力座的一侧设置有微型鼓风机，所述加工台底部于所述机箱内设置有用于回收钴铬粉末的回收盒。

通过上述技术方案，金属冠加工结束后，封闭板开启，未加工的钴铬粉末从卸料口排出，振动电机带动加工台振动的过程中使得钴铬粉末卸料更快，同时微型鼓风机可将金属冠内部和周侧的粉末去除。

进一步的，所述回收盒底端与所述储料罐顶端之间连通设置有连接管，所述连接管上可拆卸设置有过滤器；

所述过滤器包括主管，所述主管内依次设置有滤孔直径依次减小的滤网。

通过上述技术方案，回收后的钴铬粉末将再次通过连接管送入到储料罐中，输送过程中通过直径不同的滤网进行多层过滤。

进一步的，所述底盘表面开设有与所述支撑柱适配的通孔，所述通孔远离所述基盘的一端设置有缓冲环。

通过上述技术方案，由于金属冠外形的不规则，因而底板推动金属冠的过程中，通过缓冲环可金属冠完全接触，从而底板对金属冠的推力更加均匀，对金属冠的脱落损害更小。

进一步的，所述基盘朝向所述底盘的一侧同轴设置有固定环，所述底盘朝向所述基盘的一侧开设有与所述固定环插接适配的环形槽。

通过上述技术方案，底盘的环形槽可卡接在基盘的固定环内，底盘与基盘的配合减少底盘的晃动，同时减少钴铬粉末进入两者之间。

进一步的，所述机箱一侧设置有主控机，所述机箱内设置有氮气发生器。

通过上述技术方案，主控机方便使用者对设备进行操作，同时氮气发生器使得金属冠在稳定的氮气中加工。

针对现有技术中金属冠与加工平面之间连接点多且不易分离的问题，本发明的目的二在于提供一种钴铬金属冠的加工方法，其具有接触面小、表面光滑、易分离、稳定性高优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钴铬金属冠的加工方法，包括如下步骤：

步骤一，主控机获取金属冠的数据模型，寻找金属冠的重心点并在金属冠重心点底部设计基托，形成金属冠和基托的整体模型；

步骤二，主控机根据金属冠和基托的整体模型，离散输出成多层二维平面数据；

步骤三，主控机根据二维平面数据控制激光发射器依次逐层加工，逐层累加，钴铬粉末被激光烧结成金属冠，金属冠底部的基托固定在支撑柱的顶端；

步骤四，去除加工槽内多余钴铬粉末，取出底盘，基托与金属冠分离，金属冠加工完成。

通过上述技术方案，钴铬金属冠加工前，通过计算金属冠的重心减少基托的数量，减小基托与金属冠的接触面积，也减少了后期的加工，从而使得加工完成后的金属冠更加精巧。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）通过预先将基托与金属冠一体设置，进而在不影响支撑金属冠重量的前提下减少基托的数量，相应的也减少了金属冠与基托间的接触面积，减少了加工工作量，提高了加工速度；

（2）通过基盘与底盘的分离，金属冠和基托也相应分离，减少后续人工分离对金属冠的损伤，也减小了再加工过程中对金属冠表面的损伤，金属冠的分离回收速度快，同时受损率低，保障了金属冠的成型质量。

附图说明

图1是一种钴铬金属冠的加工设备的整体结构示意图；

图2是一种钴铬金属冠的加工设备的部分剖视图；

图3是图2中A部局部放大图；

图4是沿图1中B-B线的剖视图；

图5是沿图1中C-C线的剖视图；

图6是图5中D部局部放大图；

图7是过滤器的结构示意图；

图8是一种钴铬金属冠的加工方法的流程示意图。

附图标记：1、机箱；2、加工台；3、加工槽；4、底盘；5、基盘；6、支撑柱；7、推杆；8、激光发射器；9、滑轨；10、动力座；11、驱动电机；12、出料口；13、储料罐；14、输料管道；15、物料输送器；16、刮板；17、卸料口；18、封闭板；19、振动电机；20、微型鼓风机；21、回收盒；22、连接管；23、过滤器；231、主管；232、滤网；24、通孔；25、缓冲环；26、固定环；27、环形槽；28、主控机；29、氮气发生器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

一种钴铬金属冠的加工设备，如图1和图2所示，包括机箱1，机箱1呈长方体壳体，机箱1内固定有加工台2，加工台2上表面呈长方形状且上表面保持水平，加工台2上表面沿其长度方向开设有多个形状和大小均相同的加工槽3，加工槽3优选为两个且均呈方形，加工槽3内均升降设置有底盘4，机箱1内设置有用于推动底盘4升降的动力气缸。加工槽3内将填入钴铬粉末，且粉末的高度与加工台2表面平行，升降的底盘4使得待激光加工的平面可以调节。

如图3和图6所示，底盘4远离加工槽3的一侧同轴插接设置有基盘5，基盘5直径与底盘4直径相等，基盘5朝向底盘4的一侧同轴固定有固定环26，底盘4朝向基盘5的一侧开设有与固定环26插接适配的环形槽27。通过底盘4的环形槽27和基盘5的固定环26卡接配合，减少底盘4的晃动，同时避免钴铬粉末从两者之间的缝隙中进入。

底盘4朝向基盘5的一侧固定有多个贯穿基盘5的支撑柱6，底盘4表面开设有与支撑柱6适配的通孔24，通孔24直径与支撑柱6直径相等，金属冠的最小直径均大于通孔24直径。基盘5上的支撑柱6从底盘4上的通孔24中穿出至底盘4的表面，金属冠和基托将固定在支撑柱6的顶端。通孔24远离基盘5的一端固定有缓冲环25，缓冲环25由橡胶材料制成。由于金属冠外形的不规则，因而基托的形状也不同，当底板推动金属冠的过程中，通过缓冲环25与金属冠的完全接触，使得底板对金属冠的推力更加均匀，对金属冠的脱落时的损害更小。

如图3所示，加工台2表面沿其长度方向滑移设置有推杆7，推杆7与加工台2表面平行，推杆7朝向加工台2的一侧固定有用于刮料的刮板16，加工台2一侧沿长度方向固定有滑轨9，推杆7的一端固定有与滑轨9滑移适配的动力座10，推杆7与滑轨9垂直，动力座10内安装有用于推动动力座10运动的驱动电机11。通过驱动电机11带动动力座10的移动，动力座10带动推杆7从加工台2表面滑过，刮板16将加工槽3表面的钴铬粉末推平，保障激光在加工金属冠过程中每个加工层表面粉末的均匀。

如图2和图4所示，加工台2正上方活动设置有激光发射器8，激光发射器8在机箱1内的水平面内移动，加工台2的正上方于机箱1内设置有X轴杆和Y轴杆,X轴杆位于机箱1长度方向的两端，Y轴杆架设在X轴杆上且与X轴杆正交设置，Y轴杆两端通过微型电机驱动Y轴杆在X轴杆上滑移，激光发射器8安装在Y轴杆上且通过另个微型电机驱动激光发射器8在Y轴杆上滑移。激光发射器8向加工槽3内照射激光，通过控制激光照射的位置、时间和能量大小来对生成金属冠的每个加工层。机箱1内还固定安装有氮气发生器29，氮气发生器29位于加工台2的上方，氮气发生器29将生成的氮气充入机箱1内部，保障加工的稳定性。

如图5和图6所示，推杆7内设置有用于向加工槽3内加入钴铬粉末的进料装置，进料装置包括开设于推杆7朝向加工台2一侧的出料口12，出料口12呈长条形且位于刮板16刮料前进方向的一侧，机箱1内固定有用于储藏钴铬粉末的储料罐13，储料罐13与出料口12之间通过输料管道14连通，输料管道14上安装有物料输送器15。通过物料输送器15将储料罐13内的钴铬粉末从出料口12排出，出料口12呈长条形，钴铬粉末可将加工槽3填满，填入过程中推杆7同时将钴铬粉末推均匀。推杆7远离出料口12的一侧活动安装有微型鼓风机20，微型鼓风机20可沿推杆7的长度方向滑移，推杆7内沿其长度方向设置有轨道，微型鼓风机20的一侧与轨道滑移适配。微型鼓风机20可将金属冠内部和周侧的粉末吹入加工槽3内，减少人工清理金属冠的时间。

如图3和图6所示，加工槽3的槽底于底盘4的两侧分别开设有两个卸料口17，卸料口17处转动连接有封闭板18，封闭板18通过气缸控制。如图2所示，加工台2底部的四个角上均固定有振动电机19，振动电机19与机箱1内壁固定连接。金属冠加工结束后，封闭板18开启，未加工的钴铬粉末从卸料口17排出，振动电机19带动加工台2振动的过程中使得钴铬粉末卸料更快。

如图2和图7所示，加工台2底部固定有用于回收钴铬粉末的回收盒21，回收盒21底端与储料罐13顶端之间通过连接管22连通，连接管22的中间位置可拆卸设置有过滤器23；过滤器23包括主管231，主管231的两端与连接管22套接，主管231内从回收盒21向储料罐13的方向依次同轴固定有滤孔直径依次减小的滤网232。回收后的钴铬粉末将再次通过连接管22送入到储料罐13中，输送过程中通过直径不同的滤网232进行多层过滤。

如图1所示，机箱1外壁活动连接有主控机28，主控机28包括处理器、操作面板和监控屏，处理器与动力气缸、驱动电机11、微型电机、氮气发生器29、激光发射器8、微型鼓风机20、物料输送器15和振动电机19控制连接。通过主控机28方便使用者对设备进行操作。

一种钴铬金属冠的加工方法，如图8所示，包括如下步骤：

步骤一，主控机28获取金属冠的数据模型，寻找金属冠的重心点并在金属冠重心点底部设计基托，形成金属冠和基托的整体模型；

步骤二，主控机28根据金属冠和基托的整体模型，离散输出成多层二维平面数据；

步骤三，主控机28根据二维平面数据控制激光发射器8依次逐层加工，逐层累加，钴铬粉末被激光烧结成金属冠，金属冠底部的基托固定在支撑柱6的顶端；

步骤四，去除加工槽3内多余钴铬粉末，取出底盘4，基托与金属冠分离，金属冠加工完成。

钴铬金属冠加工前，通过计算金属冠的重心减少基托的数量，减小基托与金属冠的接触面积，也减少了后期的精加工，通过将金属冠和基托输出成多层二维平面数据，从而实现金属冠的3D打印，使得加工完成后的金属冠更加精巧。

本发明的工作原理及有益效果如下：

机箱1封闭后内部冲入氮气，物料输送器15将钴铬粉末铺满加工槽3，活动的推杆7将加工槽3内的钴铬粉末推平；主控机28根据金属冠的数据模型生成金属冠和基托的整体模型，并离散输出为多层二维平面数据；主控机28根据二维平面数据操控激光发射器8逐层加工，加工过程中，支撑柱6上生成金属冠和基托的整体模型；加工结束后，基盘5从底盘4上出去的过程中，缓冲环25推动基托与金属冠分离，金属冠最终留在了基盘5上。

由于基托预先设计在金属冠的重心位置，因而能最大程度减少基托的数量和金属冠与基托两者之间的接触面积，减少了加工工作量，底盘4从基盘5上取出的过程中，基盘5从支撑柱6中穿出同时将金属冠和基托分离，减少后续再加工金属冠过程中对金属冠表面的损伤，加工过程中金属冠之间的相互影响小，加工结束后金属冠的分离、回收速度快，同时受损率低，最终，提高了加工速度的同时保障了金属冠的成型质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，包括机箱（1），所述机箱（1）内设置有加工台（2），所述加工台（2）上端面开设有多个加工槽（3），所述加工槽（3）内均升降设置有底盘（4），所述底盘（4）远离所述加工槽（3）的一侧设置有基盘（5），所述底盘（4）向所述基盘（5）方向延伸设置有多个贯穿所述基盘（5）的支撑柱（6），所述加工台（2）表面沿其长度方向滑移设置有推杆（7），所述推杆（7）内设置有用于向所述加工槽（3）内加入钴铬粉末的进料装置，所述加工台（2）正上方活动设置有激光发射器（8）。

2.根据权利要求1所述的钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，所述加工台（2）一侧沿长度方向设置有滑轨（9），所述推杆（7）的一端设置有与所述滑轨（9）滑移适配的动力座（10），所述动力座（10）内设置有用于推动所述动力座（10）运动的驱动电机（11）。

3.根据权利要求2所述的钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，所述进料装置包括开设于所述推杆（7）朝向所述加工台（2）一侧的出料口（12），所述机箱（1）内设置有用于储藏钴铬粉末的储料罐（13），所述储料罐（13）与所述出料口（12）之间设置有输料管道（14），所述输料管道（14）上设置有物料输送器（15）。

4.根据权利要求3所述的钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，所述推杆（7）朝向所述加工台（2）的一侧设置有用于刮料的刮板（16），所述出料口（12）位于所述刮板（16）刮料前进方向的一侧。

5.根据权利要求4所述的钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，所述加工槽（3）槽底开设有卸料口（17），所述卸料口（17）处转动设置有封闭板（18），所述加工台（2）周侧设置有振动电机（19），所述推杆（7）远离所述动力座（10）的一侧设置有微型鼓风机（20），所述加工台（2）底部于所述机箱（1）内设置有用于回收钴铬粉末的回收盒（21）。

6.根据权利要求5所述的钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，所述回收盒（21）底端与所述储料罐（13）顶端之间连通设置有连接管（22），所述连接管（22）上可拆卸设置有过滤器（23）；

所述过滤器（23）包括主管（231），所述主管（231）内依次设置有滤孔直径依次减小的滤网（232）。

7.根据权利要求1所述的钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，所述底盘（4）表面开设有与所述支撑柱（6）适配的通孔（24），所述通孔（24）远离所述基盘（5）的一端设置有缓冲环（25）。

8.根据权利要求7所述的钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，所述基盘（5）朝向所述底盘（4）的一侧同轴设置有固定环（26），所述底盘（4）朝向所述基盘（5）的一侧开设有与所述固定环（26）插接适配的环形槽（27）。

9.根据权利要求1所述的钴铬金属冠的加工设备，其特征在于，所述机箱（1）一侧设置有主控机（28），所述机箱（1）内设置有氮气发生器（29）。

10.一种钴铬金属冠的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，主控机（28）获取金属冠的数据模型，寻找金属冠的重心点并在金属冠重心点底部设计基托，形成金属冠和基托的整体模型；

步骤二，主控机（28）根据金属冠和基托的整体模型，离散输出成多层二维平面数据；

步骤三，主控机（28）根据二维平面数据控制激光发射器（8）依次逐层加工，逐层累加，钴铬粉末被激光烧结成金属冠，金属冠底部的基托固定在支撑柱（6）的顶端；

步骤四，去除加工槽（3）内多余钴铬粉末，取出底盘（4），基托与金属冠分离，金属冠加工完成。