專利名稱：一種激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種牙齒用切削裝置，更特別地說，是指一種通過激光切除牙齒病變部位的口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置。
背景技術(shù)：
在牙科治療中，有時要對形成于牙齒表面上和根管中的齒質(zhì)等半硬層進行切削，為了切削這樣的層，要使用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動切削器具-牙科手機。存在多種用于旋轉(zhuǎn)工具的手機。渦輪驅(qū)動的手機廣泛應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的牙醫(yī)診所和醫(yī)學(xué)實驗室。大多數(shù)手機包括手柄部分、在手柄部分一端的連接器以及在另一端的攜帶驅(qū)動頭的工具。連接器提供手機與各種空氣、水、光和電供應(yīng)管路的連接，這些管路通常組合在所謂的操縱纜(umbilical cord)中。驅(qū)動頭容納工具旋轉(zhuǎn)部件，該工具旋轉(zhuǎn)部件通 常由工具底座或卡盤以及電機或渦輪機組成，該電機或渦輪機可旋轉(zhuǎn)地安裝在頭中用于驅(qū)動卡盤。在1994年第3卷第2期《口腔材料器械雜志》中公開了“高速氣渦輪牙鉆”。該氣渦輪牙鉆主要由供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、減壓過濾器、控制系統(tǒng)、腳開關(guān)和氣渦輪手機等部件組成，是現(xiàn)代化牙科治療機上的主要裝備。也可以設(shè)計獨立的移動式氣渦輪牙鉆，機上自備小型空氣壓縮機和貯水筒，只要接通電源就能使用，甚為方便。在申請?zhí)枮镃N 200380107011. X中公開了“牙科手機”。該專利申請文件中的權(quán)利要求書的權(quán)項I中指出了 “一種醫(yī)學(xué)或牙科渦輪手機，包括使用者握緊的手柄部分、與手柄部分連接并形成渦輪殼的驅(qū)動頭、用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并具有用于容納可插進手機中的旋轉(zhuǎn)工具的軸的軸向工具孔的渦輪殼中的渦輪、以及一對用于旋轉(zhuǎn)支撐渦輪殼中渦輪的軸向間隔軸承；其特征在于所述手機還包括用于將渦輪產(chǎn)生的扭矩傳遞給具有非圓形橫截面軸部分的工具的扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置包括鎖止插座，該鎖止插座用于容納所述軸部分并具有互補橫截面以使軸部分抵抗旋轉(zhuǎn)鎖止在插座中，同時允許軸部分軸向插進鎖止插座中，該鎖止插座連接到渦輪以便與其一起旋轉(zhuǎn)”。上述公開文獻對牙齒的切削均采用了驅(qū)動頭與牙齒接觸來完成切削工作。由于人手的抖動，以及口腔內(nèi)操作空間的狹小，牙體預(yù)備(dental preparation United StatesPatent Office,NO. 3004897譯文“牙體預(yù)備”來源于人民衛(wèi)生出版社出版社的《口腔修復(fù)學(xué)》第六版，主編趙銥民，副主編陳吉華，2008年)后牙齒的形狀精度依賴于醫(yī)生的臨床經(jīng)驗和技術(shù)水平，導(dǎo)致牙體預(yù)備結(jié)果參差不齊。工作時，手術(shù)器械產(chǎn)生噪聲大，對病人造成不適和緊張情緒。每次手術(shù)后，器械要進行整體清理和消毒處理。目前，傳統(tǒng)采用激光進行切削壞牙體的系統(tǒng)如圖I所示，其包括有醫(yī)療成像掃描儀、激光發(fā)生器、電機驅(qū)動模塊、牙體預(yù)備前掃描模型100、牙體預(yù)備后掃描模型200、切削軌跡規(guī)劃模型300 ;其中，牙體預(yù)備前掃描模型100、牙體預(yù)備后掃描模型200和切削軌跡規(guī)劃模型300采用軟件編程實現(xiàn)，且安裝在公知的計算機中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置，該切削裝置通過激光實現(xiàn)牙病體的切除；激光的光路采用三個鏡子在直線電機的驅(qū)動下，實現(xiàn)了切削軌跡的變化。為了滿足切削軌跡的變化，本發(fā)明采用直線電機、導(dǎo)桿、直線軸承、球面解耦機構(gòu)的協(xié)作，在配合上位機的切削軌跡從而實現(xiàn)了無接觸式的數(shù)字化牙齒飛秒激光切削。本發(fā)明的一種激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置，該裝置包括有電機驅(qū)動組件(I)、光路組件(2)和殼體組件(3)；在電機驅(qū)動組件⑴中的第一直線電機(IA)安裝在第一電機座(ID)上,第一電機座(ID)固定在定位板(12F)上；第一直線電機(IA)、第一導(dǎo)桿(15A)的一端、第二導(dǎo)桿(15B)的一端分別安裝在第一連接板(IlA)上；第一導(dǎo)桿(15A)上套接有第一直線軸承(151A)、第二直線軸承(151B)，第一直線軸承(151A)安裝在第三直線軸承座(12C)上，第二直線軸承(151B)安裝在第一直線軸承座(12A)上，第三直線軸承座(12C)與第一直線軸承座(12A)固定在定位板(12F)上；第二導(dǎo)桿(15B)上套接有第三直線軸承(151C)、第四直線軸承(151D)，第三直線軸承(151C)安裝在第四直線軸承座(12D)上，第四直線軸承(151D)安裝在第二直線軸承座(12B)上，第四直線軸承座(12D)與第二直線軸承座(12B)固定在定位板(12F)上；導(dǎo)桿與直線軸承的配合能夠使導(dǎo)桿能在直線軸承中光滑地運動；第一光柵尺架(14A)垂直固定在第一連接板(IlA)上，第一光柵尺架(14A)上貼有第一直線光柵傳感器(13A)的光柵尺,第一直線光柵傳感器(13A)通過第一 L形座(141A)固定在定位板(12F)上，并與所述的光柵尺保持平行；在電機驅(qū)動組件⑴中的第二直線電機(IB)安裝在第二電機座(IE)上，第二電機座(IE)固定在定位板(12F)上；第二直線電機(IB)安裝在第二連接板(IlB)上，第二連接板(IlB)與第三連接板(IlC)安裝在一起，第四導(dǎo)桿(15D)的一端安裝在第三連接板
(IlC)上；第四導(dǎo)桿(15D)上套接有第七直線軸承(151G)、第八直線軸承(151H)，第七直線軸承(151G)、第八直線軸承(151H)安裝在第五軸承座(12E)上，第五軸承座(12E)固定在定位板(12F)上；導(dǎo)桿與直線軸承的配合能夠使導(dǎo)桿能在直線軸承中光滑地運動；第四導(dǎo)桿(15D)的另一端與第二光柵架(14B)連接，第二光柵架(14B)上貼有第二直線光柵傳感器(13C)的光柵尺，第二直線光柵傳感器(13C)通過第二L形座(141B)固定在定位板(12F)上，并與所述的光柵尺保持平行；在電機驅(qū)動組件(I)中的第三直線電機(IC)安裝在第二電機座(IE)上，第二電機座(IE)固定在定位板(12F)上；第三直線電機(IC)安裝在第四連接板(IlD)上，第四連接板(IlD)與第五連接板(IlE)安裝在一起，第三導(dǎo)桿(15C)的一端在安裝在第五連接板(IlE)上；第三導(dǎo)桿(15C)上套接有第五直線軸承(151E)、第六直線軸承(151F)，第五直線軸承(151E)、第六直線軸承(151F)安裝在第五軸承座(12E)上，第五軸承座(12E)固定在定位板(12F)上；導(dǎo)桿與直線軸承的配合能夠使導(dǎo)桿能在直線軸承中光滑地運動；第三直線電機(IC)的另一端與第三光柵架(14C)連接，第三光柵架(14C)上貼有第三直線光柵傳感器(13B)的光柵尺，第三直線光柵傳感器(13B)通過第三L形座(141C)固定在定位板(12F)上，并與所述的光柵尺保持平行；光路組件(2)中的球面解耦機構(gòu)(21)下方的底盤(21K)通過螺紋固定在定位板(12F)上；U形架(21C)的第二階梯孔(21A-31)中裝入第i^一深溝球軸承(211)、第十二深、溝球軸承(212);底盤(21K)穿過這兩個軸承的內(nèi)孔，并通過第七鎖緊螺母(261)鎖緊，這樣U形架(21C)相對于底盤(21K)繞第二階梯孔(21A-31)的中心軸轉(zhuǎn)動；U形架(21C)的A支臂(21C-1)和B支臂(21C-2)上分別設(shè)有第十一通孔(21C-11)和第十二通孔(21C-21)，通孔中分別套有第十深溝球軸承(210)和第九深溝球軸承(209)，十字形架(21A)的A連接柱(21A-2)和B連接柱(21A-3)分別穿入第十深溝球軸承(210)和第九深溝球軸承(209)的內(nèi)孔中，這樣十字形架(21A)相對于U形架(21C)繞A連接柱(21A-2)、B連接柱(21A-3)的中心軸轉(zhuǎn)動；U形架的C支臂(21C-4)上設(shè)有第三階梯孔(21A-41)，其中套有第四深溝球軸承(204)，第二連桿(21J)的第六螺紋柱(21J-2)通過第四深溝球軸承(204)的內(nèi)孔，并通過第四鎖緊螺母(254)鎖緊，這樣第二連桿(21J)相對于U形架(21C)繞第三階梯孔(21A-41)的中心軸轉(zhuǎn)動；第二連桿(21J)的第五螺紋柱(21J-1)通過第三深溝球軸承(203)的內(nèi)孔，并通過第三鎖緊螺母(253)鎖緊，第三深溝球軸承(203)是安裝在第三光柵尺架(14C)的第八通孔(14C-2)中的，這樣第二連桿(21J)相對于第三光柵尺架(14C)繞其第八通孔(14C-2)的中心軸轉(zhuǎn)動；控制光路發(fā)生改變的振鏡(24)安裝在十字形架(21A)的第一階梯孔(21A-4)中，并通過振鏡蓋(21B)壓緊固定在第一階梯孔(21A-4)中；十字形架(21A)的第一螺紋柱(21A-1)通過第六深溝球軸承(206)的內(nèi)孔，并通過第六鎖緊螺母(256)鎖緊，第六深溝球軸承(206)是安裝在L形連桿(21D)的第四階梯孔(21D-1)中的， 這樣十字形架(21A)相對于L形連桿(21D)繞第四階梯孔(21D-1)的中心軸轉(zhuǎn)動；L形連桿(21D)的第五階梯孔(21D-2)中裝有第五深溝球軸承(205)，轉(zhuǎn)接連桿(21E)的第二螺紋柱(21E-11)通過第五深溝球軸承(205)的軸承內(nèi)圈，并通過第五鎖緊螺母(255)鎖緊，這樣轉(zhuǎn)接連桿(21E)相對于L形連桿(21D)繞第五階梯孔(21D-2)的中心軸轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)接連桿(21E)通過螺紋與俯仰臂(21G)相固連，T形連桿(21F)通過螺紋也與俯仰臂(21G)相固連，這三個零件連接為一個整體；T形連桿(21F)的豎板(21F-2)上設(shè)有第六階梯孔(21F-21)，第二深溝球軸承(202)安裝在第六階梯孔(21F-21)中；第一連桿(21H)的第四螺紋柱(21H-2)通過第二深溝球軸承(202)的軸承內(nèi)圈，并通過第二鎖緊螺母(252)鎖緊，這樣第一連桿(21H)相對于T形連桿(21F)繞第六階梯孔(21F-21)的中心軸轉(zhuǎn)動；第一連桿(21H)的第三螺紋柱(21H-1)通過第一深溝球軸承(201)的軸承內(nèi)圈，并通過第一鎖緊螺母(251)鎖緊，第一深溝球軸承(201)安裝在第二光柵尺架(14B)的第七通孔(14B-2)中，這樣第一連桿(21H)相對于第二光柵尺架(14B)繞第七通孔(14B-2)的中心軸轉(zhuǎn)動；俯仰臂(21G)的A支臂(21G-1)和B支臂(21G-2)上分別設(shè)有第十五通孔(21G-11)和第十六通孔(21G-21)，通孔中分別安裝了第八深溝球軸承(208)和第七深溝球軸承(207)，直線軸承座(12A)的連接柱(12A-2)和直線軸承座(12B)的連接柱(12B-2)分別通過這兩個軸承的內(nèi)圈，而第一直線軸承座(12A)和第二直線軸承座(12B)分別固定在定位板(12F)上，這樣俯仰臂(21G)相對于第一直線軸承座(12A)、第二直線軸承座(12B)繞連接柱(12A-2U2B-2)的中心軸轉(zhuǎn)動；通過以上的安裝配合，振鏡(24)便擁有了個兩個自由度的擺動；殼體組件(3)中的支架(34)安裝在底板(33)的前端，且位于光路組件(2)中的第四L形板(22A)之后；第二殼體(32)安裝在光路組件(2)的反射鏡架(22)上，第二殼體
(32)的底部安裝有擋板(35);底板(33)的凸臺板(33F)上安裝有第四L形板(22A)，底板
(33)的凹槽(33D)內(nèi)安裝有電機驅(qū)動組件(I)和光路組件(2);第一殼體(31)與底板(33)安裝在一起。
從飛秒激光發(fā)生器中射出的激光稱為入射激光(2A);該入射激光(2A)經(jīng)振鏡(24)后稱為反射激光(2B);該反射激光(2B)經(jīng)凸透鏡(25)后稱為聚焦激光(2C);該聚焦激光(2C)經(jīng)反射鏡(26)后稱為出射激光(2D)，該出射激光(2D)作用于牙齒上，實現(xiàn)牙齒切削。本發(fā)明激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置的優(yōu)點在于①光路組件采用了振鏡、凸透鏡和反射鏡實現(xiàn)對光路的轉(zhuǎn)換。通過控制振鏡的兩個自由度轉(zhuǎn)動和凸透鏡一個自由度的移動便能實現(xiàn)激光聚焦光斑相對于被切削牙齒有三個自由度的移動，其光學(xué)結(jié)構(gòu)原理簡單，光學(xué)元件空間線性分布，占用空間小，有利于整個裝置的小型化。光路組件中，用于搭載振鏡的兩個自由度球面解耦機構(gòu)，其優(yōu)點是能實現(xiàn)振鏡兩個自由度的解耦運動，保證驅(qū)動電機能固定安裝，機構(gòu)精度高，剛性好。因此，整個光路組件具有結(jié)構(gòu)緊湊、光學(xué)鏡片運動解耦、結(jié)構(gòu)剛性好、精度高等優(yōu)點。②電機驅(qū)動組件采用小型直線音圈電機驅(qū)動導(dǎo)桿，并利用小型的高精度的直線光 柵傳感器作位置反饋。設(shè)計的驅(qū)動組件尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，位置精度高，響應(yīng)速度快。③整個裝置的元器件均安裝在同一底板上，然后采用較薄的一層金屬材料將其封裝，不需要進行復(fù)雜的模具設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，易于保證裝配精度，加工成本低。④本發(fā)明設(shè)計的光路組件中，通過驅(qū)動組件帶動光路組件運動，從而使振鏡和凸透鏡運動，改變了激光的傳播路徑。光路組件與驅(qū)動組件通過螺釘與螺紋配合的固定在同一底板上方，通過螺釘可以調(diào)節(jié)組件零件之間的相對位置。⑤相對于傳統(tǒng)的牙體預(yù)備手術(shù)器械，本裝置采用飛秒激光切割牙體硬組織，優(yōu)點主要包括切削過程中無噪聲，對牙齒臨近組織傷害小，切削后牙齒表面光滑、微觀特征好；采用自動化數(shù)字化的切割，使牙體預(yù)備的精度更高，并對醫(yī)生的技能要求減小，減少醫(yī)生工作強度，便于牙體預(yù)備手術(shù)的大面積推廣，緩解醫(yī)生患者比例太低的現(xiàn)狀，是更多病人得到治療機會。


圖I是傳統(tǒng)激光進行切削壞牙體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖IA是牙齒定位器的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置的外部結(jié)構(gòu)圖。圖2A是本發(fā)明激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置的另一視角外部結(jié)構(gòu)圖。圖2B是未安裝第一殼體的激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置的內(nèi)部圖。圖2C是本發(fā)明激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置的分解圖。圖3是本發(fā)明殼體組件的分解圖。圖3A是本發(fā)明第一殼體的結(jié)構(gòu)圖。圖3B是本發(fā)明第二殼體與擋板的結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明光路組件的結(jié)構(gòu)圖。圖4A是本發(fā)明光路組件中的反射鏡架的結(jié)構(gòu)圖。圖4B是本發(fā)明光路組件中球面解耦機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖4C是本發(fā)明光路組件中球面解耦機構(gòu)的分解圖。
圖4D是本發(fā)明光路組件中十字形架的結(jié)構(gòu)圖。圖4E是本發(fā)明光路組件中轉(zhuǎn)接連桿的結(jié)構(gòu)圖。圖4F是本發(fā)明光路組件的光路傳輸示意圖。圖5是本發(fā)明電機驅(qū)動組件的結(jié)構(gòu)圖。圖5A是本發(fā)明電機驅(qū)動組件中導(dǎo)桿與直線軸承的配合結(jié)構(gòu)圖。圖5B是本發(fā)明電機驅(qū)動組件中支撐部分的配合結(jié)構(gòu)圖。圖5C是本發(fā)明電機驅(qū)動組件中驅(qū)動與導(dǎo)桿的配合結(jié)構(gòu)圖。圖是本發(fā)明電機驅(qū)動組件中第一光柵尺架的結(jié)構(gòu)圖。圖5E是本發(fā)明電機驅(qū)動組件中第二光柵尺架的結(jié)構(gòu)圖。圖5F是本發(fā)明電機驅(qū)動組件中第三光柵尺架的結(jié)構(gòu)圖。
權(quán)利要求
1.一種激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置，其特征在于該裝置包括有電機驅(qū)動組件(I)、光路組件(2)和殼體組件(3)； 在電機驅(qū)動組件(I)中的第一直線電機(IA)安裝在第一電機座(ID)上,第一電機座(ID)固定在定位板(12F)上；第一直線電機(IA)、第一導(dǎo)桿(15A)的一端、第二導(dǎo)桿(15B)的一端分別安裝在第一連接板(IlA)上；第一導(dǎo)桿(15A)上套接有第一直線軸承(151A)、第二直線軸承(151B)，第一直線軸承(151A)安裝在第三直線軸承座(12C)上，第二直線軸承(151B)安裝在第一直線軸承座(12A)上，第三直線軸承座(12C)與第一直線軸承座(12A)固定在定位板(12F)上；第二導(dǎo)桿(15B)上套接有第三直線軸承(151C)、第四直線軸承(151D)，第三直線軸承(151C)安裝在第四直線軸承座(12D)上，第四直線軸承(151D)安裝在第二直線軸承座(12B)上，第四直線軸承座(12D)與第二直線軸承座(12B)固定在定位板(12F)上；導(dǎo)桿與直線軸承的配合能夠使導(dǎo)桿能在直線軸承中光滑地運動；第一光柵尺架(14A)垂直固定在第一連接板(IlA)上，第一光柵尺架(14A)上貼有第一直線光柵傳感器(13A)的光柵尺,第一直線光柵傳感器(13A)通過第一 L形座(141A)固定在定位板(12F)上，并與所述的光柵尺保持平行； 在電機驅(qū)動組件(I)中的第二直線電機(IB)安裝在第二電機座(IE)上，第二電機座(IE)固定在定位板(12F)上；第二直線電機(IB)安裝在第二連接板(IlB)上，第二連接板(IlB)與第三連接板(IlC)安裝在一起，第四導(dǎo)桿(15D)的一端安裝在第三連接板(IlC)上；第四導(dǎo)桿(15D)上套接有第七直線軸承(151G)、第八直線軸承(151H)，第七直線軸承(151G)、第八直線軸承(151H)安裝在第五軸承座(12E)上，第五軸承座(12E)固定在定位板(12F)上；導(dǎo)桿與直線軸承的配合能夠使導(dǎo)桿能在直線軸承中光滑地運動；第四導(dǎo)桿(15D)的另一端與第二光柵架(14B)連接，第二光柵架(14B)上貼有第二直線光柵傳感器(13C)的光柵尺，第二直線光柵傳感器(13C)通過第二 L形座(141B)固定在定位板(12F)上，并與所述的光柵尺保持平行； 在電機驅(qū)動組件(I)中的第三直線電機(IC)安裝在第二電機座(IE)上，第二電機座(IE)固定在定位板(12F)上；第三直線電機(IC)安裝在第四連接板(IlD)上，第四連接板(IlD)與第五連接板(IlE)安裝在一起，第三導(dǎo)桿(15C)的一端在安裝在第五連接板(IlE)上；第三導(dǎo)桿(15C)上套接有第五直線軸承(151E)、第六直線軸承(151F)，第五直線軸承(151E)、第六直線軸承(151F)安裝在第五軸承座(12E)上，第五軸承座(12E)固定在定位板(12F)上；導(dǎo)桿與直線軸承的配合能夠使導(dǎo)桿能在直線軸承中光滑地運動；第三直線電機(IC)的另一端與第三光柵架(14C)連接，第三光柵架(14C)上貼有第三直線光柵傳感器(13B)的光柵尺，第三直線光柵傳感器(13B)通過第三L形座(141C)固定在定位板(12F)上，并與所述的光柵尺保持平行； 光路組件(2)中的球面解耦機構(gòu)(21)下方的底盤(21K)通過螺紋固定在定位板(12F)上；U形架(21C)的第二階梯孔(21A-31)中裝入第i^一深溝球軸承(211)、第十二深溝球軸承(212);底盤(21K)穿過這兩個軸承的內(nèi)孔，并通過第七鎖緊螺母(261)鎖緊，這樣U形架(21C)相對于底盤(21K)繞第二階梯孔(21A-31)的中心軸轉(zhuǎn)動；U形架(21C)的A支臂(21C-1)和B支臂(21C-2)上分別設(shè)有第十一通孔(21C-11)和第十二通孔(21C-21)，通孔中分別套有第十深溝球軸承(210)和第九深溝球軸承(209)，十字形架(21A)的A連接柱(21A-2)和B連接柱(21A-3)分別穿入第十深溝球軸承(210)和第九深溝球軸承(209)的內(nèi)孔中，這樣十字形架(21A)相對于U形架(21C)繞A連接柱(21A-2)、B連接柱(21A-3)的中心軸轉(zhuǎn)動；U形架的C支臂(21C-4)上設(shè)有第三階梯孔(21A-41)，其中套有第四深溝球軸承(204)，第二連桿(21J)的第六螺紋柱(21J-2)通過第四深溝球軸承(204)的內(nèi)孔，并通過第四鎖緊螺母(254)鎖緊，這樣第二連桿(21J)相對于U形架(21C)繞第三階梯孔(21A-41)的中心軸轉(zhuǎn)動；第二連桿(21J)的第五螺紋柱(21J-1)通過第三深溝球軸承(203)的內(nèi)孔，并通過第三鎖緊螺母(253)鎖緊，第三深溝球軸承(203)是安裝在第三光柵尺架(14C)的第八通孔(14C-2)中的，這樣第二連桿(21J)相對于第三光柵尺架(14C)繞其第八通孔(14C-2)的中心軸轉(zhuǎn)動；控制光路發(fā)生改變的振鏡(24)安裝在十字形架(21A)的第一階梯孔(21A-4)中，并通過振鏡蓋(21B)壓緊固定在第一階梯孔(21A-4)中；十字形架(21A)的第一螺紋柱(21A-1)通過第六深溝球軸承(206)的內(nèi)孔，并通過第六鎖緊螺母(256)鎖緊，第六深溝球軸承(206)是安裝在L形連桿(21D)的第四階梯孔(21D-1)中的，這樣十字形架(21A)相對于L形連桿(21D)繞第四階梯孔(21D-1)的中心軸轉(zhuǎn)動；L形連桿(21D)的第五階梯孔(21D-2)中裝有第五深溝球軸承(205)，轉(zhuǎn)接連桿(21E)的第二螺紋柱(21E-11)通過第五深溝球軸承(205)的軸承內(nèi)圈，并通過第五鎖緊螺母(255)鎖緊，這樣轉(zhuǎn)接連桿(21E)相對于L形連桿(21D)繞第五階梯孔(21D-2)的中心軸轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)接連桿(21E) 通過螺紋與俯仰臂(21G)相固連，T形連桿(21F)通過螺紋也與俯仰臂(21G)相固連，這三 個零件連接為一個整體；T形連桿(21F)的豎板(21F-2)上設(shè)有第六階梯孔(21F-21)，第二深溝球軸承(202)安裝在第六階梯孔(21F-21)中；第一連桿(21H)的第四螺紋柱(21H-2)通過第二深溝球軸承(202)的軸承內(nèi)圈，并通過第二鎖緊螺母(252)鎖緊，這樣第一連桿(21H)相對于T形連桿(21F)繞第六階梯孔(21F-21)的中心軸轉(zhuǎn)動；第一連桿(21H)的第三螺紋柱(21H-1)通過第一深溝球軸承(201)的軸承內(nèi)圈，并通過第一鎖緊螺母(251)鎖緊，第一深溝球軸承(201)安裝在第二光柵尺架(14B)的第七通孔(14B-2)中，這樣第一連桿(21H)相對于第二光柵尺架(14B)繞第七通孔(14B-2)的中心軸轉(zhuǎn)動；俯仰臂(21G)的A支臂(21G-1)和B支臂(21G-2)上分別設(shè)有第十五通孔(21G-11)和第十六通孔(21G-21)，通孔中分別安裝了第八深溝球軸承(208)和第七深溝球軸承(207)，直線軸承座(12A)的連接柱(12A-2)和直線軸承座(12B)的連接柱(12B-2)分別通過這兩個軸承的內(nèi)圈，而第一直線軸承座(12A)和第二直線軸承座(12B)分別固定在定位板(12F)上，這樣俯仰臂(21G)相對于第一直線軸承座(12A)、第二直線軸承座(12B)繞連接柱(12A-2U2B-2)的中心軸轉(zhuǎn)動；通過以上的安裝配合，振鏡(24)便擁有了個兩個自由度的擺動； 殼體組件(3)中的支架(34)安裝在底板(33)的前端，且位于光路組件(2)中的第四L形板(22A)之后；第二殼體(32)安裝在光路組件(2)的反射鏡架(22)上，第二殼體(32)的底部安裝有擋板(35);底板(33)的凸臺板(33F)上安裝有第四L形板(22A)，底板(33)的凹槽(33D)內(nèi)安裝有電機驅(qū)動組件(I)和光路組件(2);第一殼體(31)與底板(33)安裝在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置，其特征在于采用了振鏡(24)、凸透鏡(25)和反射鏡(26)實現(xiàn)對光路的轉(zhuǎn)換；通過控制振鏡(24)的兩個自由度轉(zhuǎn)動和凸透鏡(25) —個自由度的移動，便能實現(xiàn)激光聚焦光斑相對于被切削牙齒有三個自由度的移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置，其特征在于從飛秒激光發(fā)生器中射出的激光稱為入射激光(2A);該入射激光(2A)經(jīng)振鏡(24)后稱為反射激光(2B);該反射激光(2B)經(jīng)凸透鏡(25)后稱為聚焦激光(2C);該聚焦激光(2C)經(jīng)反 射鏡(26)后稱為出射激光(2D)，該出射激光(2D)作用于牙齒上，實現(xiàn)牙齒切削。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光式口腔內(nèi)微型牙體預(yù)備自動切削裝置，該裝置包括有電機驅(qū)動組件(1)、光路組件(2)和殼體組件(3)。光路組件(2)中采用了振鏡(24)、凸透鏡(25)和反射鏡(26)實現(xiàn)對光路的轉(zhuǎn)換。通過控制振鏡(24)的兩個自由度轉(zhuǎn)動和凸透鏡(25)一個自由度的移動，便能實現(xiàn)激光聚焦光斑相對于被切削牙齒有三個自由度的移動，其光學(xué)結(jié)構(gòu)原理簡單，光學(xué)元件空間線性分布，占用空間小，有利于整個裝置的小型化。電機驅(qū)動組件(1)中采用直線電機與導(dǎo)桿的配合一方面驅(qū)動球面解耦機構(gòu)(21)使振鏡(24)完成兩個自由度轉(zhuǎn)動；另一方面驅(qū)動凸透鏡架(23)使凸透鏡(25)完成一個自由度的移動。該裝置切削過程中無噪聲，對牙齒臨近組織傷害小，切削后牙齒表面光滑、微觀特征好。
文檔編號A61C3/00GK102715956SQ20121019387
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者宋濤, 張玉茹, 王黨校, 王磊, 陳中元 申請人:北京航空航天大學(xué)