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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711424968.7 (22)申请日 2017.12.25 (71)申请人 深圳市盛世智能装备有限公司 地址 518108 广东省深圳市宝安区石岩街 道石龙社区工业二路1号惠科工业园 厂房7栋1楼东面及2楼东面 (72)发明人 曾祥雨 刘东成 张晋 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 44205 代理人 唐致明 (51)Int.Cl. A61C 13/08(2006.01) A61C 13/00(2006.01) B33Y 80/00(2015.01)。
2、 B33Y 10/00(2015.01) B33Y 30/00(2015.01) (54)发明名称 一种快速制备氧化锆义齿的装置及方法 (57)摘要 本发明涉及一种快速制备氧化锆义齿的装 置， 其包括工作台、 工作缸、 工作台升降机构以及 激光振镜系统。 本发明中工作台的水平基板与工 作缸上表面平行， 并受工作台升降机构作用相对 工作缸升降运动， 使工作缸中的氧化锆浆料漫过 水平基板并在激光振镜系统的作用下光固化， 形 成个性化义齿的横截面层膜； 逐个单位高度降低 水平基板， 氧化锆浆料在激光振镜系统作用下， 在水平基板上逐层光固化， 形成个性化义齿胚， 并将其后处理得到成品氧化锆义齿。 3D。
3、打印技术 使用增材方式制造氧化锆义齿， 减省传统机加工 氧化锆义齿的工序， 缩短加工周期， 并且不受传 统机加工中刀具无法到达某些型面的限制， 可以 加工形状复杂或者多单位的氧化锆义齿， 显著提 高打印效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 108175529 A 2018.06.19 CN 108175529 A 1.一种快速制备氧化锆义齿的装置， 其特征在于， 包括： 工作台， 所述工作台包括水平 基板； 工作缸位于所述水平基板下方， 且所述工作缸的上表面与所述水平基板平行设置； 工 作台升降机构带动所述水平基板相对所述工作缸的上表面进行升降运动； 还包括激光振镜 系统， 所述。
4、激光振镜系统发出的激光光束照射于所述水平基板上。 2.根据权利要求1所述的快速制备氧化锆义齿的装置， 其特征在于： 还包括刮刀组件， 所述刮刀组件包括刮刀与刮刀位移机构， 所述刮刀通过所述刮刀位移机构相对所述水平基 板在水平面内运动， 均匀平铺所述水平基板上的氧化锆浆料。 3.根据权利要求2所述的快速制备氧化锆义齿的装置， 其特征在于： 所述刮刀组件还包 括刮刀连接机构， 所述刮刀连接机构为上下开口的中空腔体， 所述中空腔体中固定安装所 述刮刀； 所述刮刀连接机构的左右两端设置连接臂， 所述连接臂与所述刮刀位移机构连接。 4.根据权利要求3所述的快速制备氧化锆义齿的装置， 其特征在于： 还包括。
5、图像感应 器， 所述图像感应器固定安装于所述刮刀连接机构， 采集所述水平基板上个性化义齿的横 截面层膜的图像信息。 5.根据权利要求1所述的快速制备氧化锆义齿的装置， 其特征在于： 所述工作台升降机 构包括伺服电机、 竖直方向设置的滚珠丝杠、 竖向导柱以及连接块， 所述连接块连接所述滚 珠丝杠与所述工作台， 所述滚珠丝杠在所述伺服电机的驱动作用以及所述竖向导柱的导正 作用下， 带动所述工作台升降运动。 6.根据权利要求5所述的快速制备氧化锆义齿的装置， 其特征在于： 还包括位移感应 器， 所述位移感应器固定安装在所述连接块或所述工作台上。 7.一种快速制备氧化锆义齿的方法， 其特征在于： S1。
6、0： 获取患者个性化义齿三维模型导入3D打印机的控制软件， 所述3D打印机的控制软 件自动将个性化义齿三维模型层化处理， 并且通过个性化义齿的模型文件生成激光每层要 扫描经过的路径； S20： 制备氧化锆浆料， 使其充满工作缸； S30： 水平基板位移至与所述工作缸的上表面平行的位置， 且所述工作缸中的氧化锆浆 料漫过所述水平基板上表面一个单位的高度； S40： 激光振镜系统控制激光光束扫描所述水平基板上的氧化锆浆料的液面， 使氧化锆 浆料的液面经光固化形成个性化义齿的横截面层膜， 所述横截面层膜的厚度等于所述一个 单位的高度； S50： 在所述工作缸中沿竖直方向逐个单位降低所述水平基板， 所。
7、述水平基板每降低一 个单位， 重复S40， 所述个性化义齿逐层增长； S60： 得到个性化义齿胚， 对其进行后处理得到成品氧化锆义齿。 8.根据权利要求7所述的快速制备氧化锆义齿的方法， 其特征在于： 所述工作缸中的氧 化锆浆料每漫过所述水平基板上表面一个单位的高度， 有刮刀位移至所述水平基板上对所 述水平基板上的氧化锆浆料进行刮平作用， 使其均匀铺设。 9.根据权利要求8所述的快速制备氧化锆义齿的方法， 其特征在于： S40与S50之间设置 S41， S40中每光固化一层横截面层膜， S41中图像传感器获取横截面层膜的图像信息并传递 至所述控制软件， 与S10中所述控制软件计算所得的横截面层。
8、膜的数据进行对比。 10.根据权利要求9所述的快速制备氧化锆义齿的方法， 其特征在于： S41与S50之间设 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 108175529 A 2 置S42， S41中的数据对比， 确保每一层横截面层膜打印正确， S42中位移传感器实时获取横 截面层膜位置信息， 控制所述水平基板在所述工作缸中精准下降一个单位的高度。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108175529 A 3 一种快速制备氧化锆义齿的装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及义齿自动加工技术领域， 尤其涉及一种快速制备氧化锆义齿的装置及 方法。 背景技术 0002 传统的牙齿缺陷修复往。
9、往以人工修复为主， 效率低且手工打造义齿容易出现误 差； 近年来， 数字化口腔修复技术逐渐进入人们的视野， 氧化锆作为常见的应用于数字化口 腔修复的义齿材料， 其生物相容性优于金属、 合金， 并且对牙龈无刺激、 无腐蚀性， 色泽自 然， 有透光性， 目前广泛应用于口腔义齿的修复。 0003 现有的对于氧化锆义齿的加工， 将氧化锆粉末通过注浆或热压铸或流延成型制成 块状氧化锆， 之后利用计算机辅助技术在块状氧化锆上设计排版个性化义齿、 二次烧结氧 化锆、 后处理、 得到个性化氧化锆义齿的成品。 以上加工流程的工艺复杂、 开发周期长、 材料 未得到充分利用等原因使得氧化锆义齿的成本居高不下， 加工。
10、效率低； 同时， 对于一些形态 复杂或者多单位的义齿， 使用传统机加工方法制作时其加工难度较大。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题， 在于提供一种快速制备氧化锆义齿的装置及方法， 利用本发明的方法， 使用3D打印技术增材制造氧化锆义齿， 减少了传统氧化锆义齿加工工 艺中将氧化锆粉末压铸成型、 设计排版、 机加工等工序， 缩短加工周期； 利用本发明的装置， 不受传统机加工中刀具无法到达某些型面的限制， 可以加工形状复杂或者多单位的氧化锆 义齿， 节省氧化锆耗材， 显著提高打印效率。 0005 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是： 0006 一种快速制备氧化锆义齿的装置， 包括：。
11、 工作台， 所述工作台包括水平基板； 工作 缸位于所述水平基板下方， 且所述工作缸的上表面与所述水平基板平行设置； 工作台升降 机构带动所述水平基板相对所述工作缸的上表面进行升降运动； 还包括激光振镜系统， 所 述激光振镜系统发出的激光光束照射于所述水平基板上。 0007 在一种优选的实施方式中， 还包括刮刀组件， 所述刮刀组件包括刮刀与刮刀位移 机构， 所述刮刀通过所述刮刀位移机构相对所述水平基板在水平面内运动， 均匀平铺所述 水平基板上的氧化锆浆料。 0008 在一种优选的实施方式中， 所述刮刀组件还包括刮刀连接机构， 所述刮刀连接机 构为上下开口的中空腔体， 所述中空腔体中固定安装所述刮。
12、刀； 所述刮刀连接机构的左右 两端设置连接臂， 所述连接臂与所述刮刀位移机构连接。 0009 在一种优选的实施方式中， 还包括图像感应器， 所述图像感应器固定安装于所述 刮刀连接机构， 采集所述水平基板上个性化义齿的横截面层膜的图像信息。 0010 在一种优选的实施方式中， 所述工作台升降机构包括伺服电机、 竖直方向设置的 滚珠丝杠、 竖向导柱以及连接块， 所述连接块连接所述滚珠丝杠与所述工作台， 所述滚珠丝 说 明 书 1/5 页 4 CN 108175529 A 4 杠在所述伺服电机的驱动作用以及所述竖向导柱的导正作用下， 带动所述工作台升降运 动。 0011 在一种优选的实施方式中， 还。
13、包括位移感应器， 所述位移感应器固定安装在所述 连接块或所述工作台上。 0012 一种快速制备氧化锆义齿的方法， 包括以下步骤： 0013 S10： 获取患者个性化义齿三维模型导入3D打印机的控制软件， 所述3D打印机的控 制软件自动将个性化义齿三维模型层化处理， 并且通过个性化义齿的模型文件生成激光每 层要扫描经过的路径； 0014 S20： 制备氧化锆浆料， 使其充满工作缸； 0015 S30： 水平基板位移至与所述工作缸的上表面平行的位置， 且所述工作缸中的氧化 锆浆料漫过所述水平基板上表面一个单位的高度； 0016 S40： 激光振镜系统控制激光光束扫描所述水平基板上的氧化锆浆料的液面。
14、， 使氧 化锆浆料的液面经光固化形成个性化义齿的横截面层膜， 所述横截面层膜的厚度等于所述 一个单位的高度； 0017 S50： 在所述工作缸中沿竖直方向逐个单位降低所述水平基板， 所述水平基板每降 低一个单位， 重复S40， 所述个性化义齿逐层增长； 0018 S60： 得到个性化义齿胚， 对其进行后处理得到成品氧化锆义齿。 0019 在一种优选的实施方式中， 所述工作缸中的氧化锆浆料每漫过所述水平基板上表 面一个单位的高度， 有刮刀位移至所述水平基板上对所述水平基板上的氧化锆浆料进行刮 平作用， 使其均匀铺设。 0020 在一种优选的实施方式中， S40与S50之间设置S41， S40 中。
15、每光固化一层横截面层 膜， S41中图像传感器获取横截面层膜的图像信息并传递至所述控制软件， 与S10中所述控 制软件计算所得的横截面层膜的数据进行对比。 0021 在一种优选的实施方式中， S41与S50之间设置S42， S41 的数据对比， 确保每一层 横截面层膜打印正确， S42中位移传感器实时获取横截面层膜位置信息， 控制所述水平基板 在所述工作缸中精准下降一个单位的高度。 0022 本发明的有益效果是： 0023 本发明的工作台包括水平基板， 工作缸位于水平基板下方， 工作缸上表面与水平 基板平行设置且位于水平基板下方； 水平基板在工作台升降机构的作用下相对工作缸的上 表面进行升降，。
16、 使工作缸中的氧化锆浆料漫过水平基板， 激光振镜系统发射激光光束， 对水 平基板上的氧化锆浆料进行光固化， 使其形成个性化义齿的横截面层膜； 以横截面层膜的 厚度为单位高度， 逐层降低水平基板， 工作缸中的氧化锆浆料漫过水平基板的上表面， 激光 振镜系统使水平基板上的氧化锆浆料光固化， 逐层形成个性化义齿胚； 对个性化义齿胚进 行后处理， 得到成品氧化锆义齿。 3D打印技术使用增材方式制造氧化锆义齿， 减省了传统机 加工氧化锆义齿的工序， 缩短加工周期， 并且不受传统机加工中刀具无法到达某些型面的 限制， 可以加工形状复杂或者多单位的氧化锆义齿， 节省氧化锆耗材， 显著提高打印效率。 附图说明。
17、 0024 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。 说 明 书 2/5 页 5 CN 108175529 A 5 0025 图1是本发明一个实施例的组成结构示意图。 具体实施方式 0026 以下将结合实施例和附图对本发明的构思、 具体结构及产生的技术效果进行清 楚、 完整的描述， 以充分地理解本发明的目的、 方案和效果。 需要说明的是， 在不冲突的情况 下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 0027 需要说明的是， 如无特殊说明， 当某一特征被称为 “固定” 、“连接” 在另一个特征， 它可以直接固定、 连接在另一个特征上， 也可以间接地固定、 连接在另一个特征上。 此外，。
18、 本 发明中所使用的上、 下、 左、 右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关 系来说的。 0028 此外， 除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术 人员通常理解的含义相同。 本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例， 而不 是为了限制本发明。 本文所使用的术语 “及/或” 包括一个或多个相关的所列项目的任意的 组合。 0029 图1是本发明一个实施例的组成结构示意图， 参照图1， 该快速制备氧化锆义齿的 装置包括： 0030 工作台1， 工作缸2， 工作台升降机构3， 激光振镜系统4， 刮刀组件5， 图像感应器6以 及位移感应器7。 0031。
19、 本发明中， 工作台1包括水平基板101， 工作缸2位于水平基板101下方， 并且工作缸 2的上表面与水平基板101平行。 工作台升降机构3带动水平基板101在所述工作缸2中升降 运动。 本发明还包括激光振镜系统4， 激光振镜系统4发出的激光光束照射于水平基板101 上。 0032 制备氧化锆浆料， 即将氧化锆粉末加入可光固化的溶液中， 通过高速搅拌使氧化 锆粉末在溶液中均匀分散， 制备高固相含量、 低粘度的氧化锆浆料， 制得的氧化锆浆料波动 率小、 稳定。 将制得的氧化锆浆料充满工作缸2， 准备打印个性化义齿。 此处使用氧化锆浆料 作为增材， 而非粉末形态， 可以避免小颗粒物静电摩擦可能造成。
20、的安全隐患， 无需配备吸尘 器或提供惰性气体保护， 简化装置结构。 0033 此处， 水平基板101位移至低于工作缸2中氧化锆浆料上表面的位置， 使工作缸2中 的氧化锆浆料漫过水平基板101 上表面一个单位的高度； 由激光振镜系统4发射激光光束， 激光光束对水平基板101上的氧化锆浆料的液面扫描， 使其光固化， 形成个性化义齿的横截 面层膜； 一个单位的高度等于一层横截面层膜的厚度。 0034 在此之前， 获取患者个性化义齿三维模型导入3D打印机的控制软件， 3D打印机的 控制软件自动将个性化义齿三维模型层化处理， 并且通过个性化义齿的模型文件生成激光 每层要扫描经过的路径； 所以， 激光在扫。
21、描使水平基板101上的氧化锆浆料光固化时， 得到 的是3D打印机的控制软件计算好的个性化义齿的横截面层膜。 0035 本实施例中， 优选地， 还包括刮刀组件5， 刮刀组件5包括刮刀501与刮刀位移机构， 刮刀501通过刮刀位移机构相对水平基板101在水平面内运动， 平刮水平基板101上的氧化 锆浆料， 使其均匀铺设。 氧化锆浆料的均匀平铺可以优化打印效果。 0036 本实施例中， 优选地， 刮刀位移机构包括滑轨502与滑块 (未在图中示出)， 滑轨 说 明 书 3/5 页 6 CN 108175529 A 6 502与工作缸2固定连接， 刮刀501 通过滑块与滑轨502滑动连接。 此处对刮刀位。
22、移机构的形 式不作具体限制， 只要能使刮刀501与水平基板101实现水平面内的相对运动、 刮刀501平稳 作用于水平基板101上的氧化锆浆料即可。 0037 本实施例中， 优选地， 刮刀组件还包括刮刀连接机构504， 刮刀连接机构504为上下 开口的中空腔体， 中空腔体中固定安装刮刀501； 刮刀连接机构504的左右两端设置连接臂 504a， 连接臂504a固定连接刮刀位移机构。 此处增设刮刀连接机构 504， 且将其设计为上下 开口的中空腔体， 使刮刀501的更换操作更为方便快捷， 并且， 刮刀501在作用于水平基板 101 上的氧化锆浆料时， 受高固相氧化锆浆料的反作用力产生弯曲， 安装于。
23、中空腔体中可 以防止其过度弯曲变形。 0038 水平基板101在工作台升降机构3的作用下， 在工作缸2 中逐个单位降低， 水平基 板101每降低一个单位， 刮刀501 将水平基板101上的氧化锆浆料均匀平铺， 激光振镜系统4 发射激光光束对水平基板101上均匀平铺的氧化锆浆料进行光固化作用， 如此， 个性化义齿 逐层增长， 形成个性化义齿胚。 0039 此时， 对得到的个性化义齿胚进行包括脱脂、 烘干染色、 高温烧结等后处理， 最终 得到成品氧化锆义齿。 0040 其中激光振镜系统4包括激光发射结构401以及振镜 402， 此处可以对激光光束的 照射强度以及照射角度进行调控。 此处对激光发射结。
24、构401以及振镜402的数量不作具体限 制， 视具体情况与具体需要匹配即可。 0041 本实施例中， 优选地， 还包括图像感应器6， 图像感应器 6固定安装在刮刀连接机 构504上， 激光振镜系统4每光固化形成一层横截面层膜， 图像感应器6采集新形成的横截面 层膜的图像信息， 并传递至3D打印机的控制软件， 控制软件将其与最初计算所得的横截面 层膜的数据进行对比， 检查每一层横截面层膜的打印是否正确， 以优化打印效果。 0042 本实施例中， 优选地， 工作台升降机构3包括伺服电机 301、 竖直方向设置的滚珠 丝杠302、 竖向导柱303以及连接块304， 连接块304连接滚珠丝杠302与工。
25、作台1， 滚珠丝杠 302在伺服电机301的驱动作用以及竖向导柱303的导正作用下， 带动工作台1升降运动， 进 而带动水平基板101在工作缸 2中升降运动。 当然， 此处的工作台升降机构3也可以选用例 如受直线电机驱动、 受气缸等机构驱动的升降机构， 只要能带动工作台1的水平基板101在 工作缸2中进行平稳的升降运动即可。 此处滚珠丝杠302受伺服电机301驱动， 进而通过连接 块304带动水平基板101升降运动， 升降位移的精度高， 提高装置整体的打印精度。 0043 此处， 优选地， 连接块304与工作台1通过腰型孔102 与螺栓103固定连接， 腰型孔 102与螺栓103的杆部在周向上。
26、留有空间余量， 通过调节螺栓103与腰型孔102在周向上的相 对位置， 调节工作台1的水平基板101的水平度， 进一步提高打印精度。 0044 本实施例中， 优选地， 还包括位移感应器7， 位移感应器 7固定安装在连接块303或 工作台1上， 获取横截面层膜的实时位置信息， 控制水平基板101在工作缸2中精准下降一个 单位的高度， 如此， 在光固化形成的横截面层膜的厚度足够小时， 仍然可以保证氧化锆义齿 的成型质量。 0045 本实施例中， 优选地， 水平基板101上均匀开设有若干通孔104， 使工作缸2中的氧 化锆浆料可通过通孔104漫过水平基板101， 而不仅仅是从水平基板101的四周漫至。
27、水平基 板101 的上表面， 提高工作效率。 说 明 书 4/5 页 7 CN 108175529 A 7 0046 结合上述装置， 利用本发明中快速制备氧化锆义齿的方法， 其制备步骤如下： 0047 S10： 获取患者个性化义齿三维模型导入3D打印机的控制软件， 3D打印机的控制软 件自动将个性化义齿三维模型层化处理， 并且通过个性化义齿的模型文件生成激光每层要 扫描经过的路径； 0048 S20： 制备氧化锆浆料， 使其充满工作缸2； 0049 S30： 水平基板101位移至与工作缸2的上表面平行的位置， 且工作缸2中的氧化锆 浆料漫过水平基板101上表面一个单位的高度； 0050 S40。
28、： 激光振镜系统4控制激光光束扫描水平基板101上的氧化锆浆料的液面， 使氧 化锆浆料的液面经光固化形成个性化义齿的横截面层膜， 所述横截面层膜的厚度等于一个 单位的高度； 0051 S50： 在工作缸2中沿竖直方向逐个单位降低水平基板101， 水平基板101每降低一 个单位， 重复S40， 个性化义齿逐层增长； 0052 S60： 得到个性化义齿胚， 对其进行后处理得到成品氧化锆义齿。 0053 优选地， 工作缸2中的氧化锆浆料每漫过水平基板101 的上表面一个单位的高度， 有刮刀501位移至水平基板101 上， 对水平基板101上的氧化锆浆料进行刮平作用， 使其均 匀铺设。 0054 优选。
29、地， 在S40与S50之间设置S41， S40中每光固化一层横截面层膜， S41中图像传 感器6获取横截面层膜的图像信息并传递至3D打印机的控制软件， 将其与S10中控制软件计 算所得的横截面层膜的数据进行对比。 0055 优选地， S41与S50之间设置S42， S41中数据进行对比， 确保每一层横截面层膜打印 正确， S42中位移传感器7实时获取横截面层膜位置信息， 控制水平基板101在工作缸2中精 准下降一个单位的高度。 0056 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明， 但本发明创造并不限于所述实施 例， 熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替 换， 这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。 说 明 书 5/5 页 8 CN 108175529 A 8 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 9 CN 108175529 A 9 。