用于正畸矫治托槽焊接上料的定位抓取装置及操作方法与流程

1.本发明涉及牙齿矫治器加工领域，具体涉及一种用于正畸矫治托槽焊接上料的定位抓取装置及操作方法。


背景技术：

2.口腔固定正畸是针对牙齿排列畸形或错颌，利用弓丝、托槽等组成的矫治器械，对牙齿施加机械矫治力和力矩，调整颜面骨骼、牙齿和颌面肌肉三者间的平衡和协调，经过一段时间的矫治后改善面型、排齐牙列并提高咀嚼效能。20世纪初，被誉为现代正畸学之父的美国牙医edward angle开始设计牙齿矫治器，到1928年推出了方丝弓矫治技术，奠定了现代口腔正畸学的基础。1970年美国正畸医生andrews提出了最佳自然颌的六条标准，并在方丝弓矫治器的基础上发明了直丝弓矫治器，使用更加方便，无论方丝弓还是直丝弓矫治方法，托槽都是最基本的器件，必不可少。
3.正畸用托槽通常分为基底板和托槽母体两部分，在制备托槽时，先对底板和母体对齐后在连接边缘少数点位进行预焊接，得到一个托槽整体，然后再将预焊接的托槽放入到激光焊接设备中对全部连接边缘进行进一步激光焊接，得到最终的托槽产品。现有激光焊接过程由工人用镊子夹取托槽放置到激光焊接专用夹具上。这样的上料和焊接方法，需要较多的人力成本，同时工人的重复劳动强度大，效率比较低，并且上述加工方法，还会存在托槽放置位置不精确，使得底板与母体焊接位置误差过大，容易造成不良品出现。


技术实现要素：

4.本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种定位精准，上料便捷，安全可靠的用于正畸矫治托槽焊接上料的定位抓取及操作方法。
5.为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：用于正畸矫治托槽焊接上料的定位抓取装置，包括相适配的托槽定位机构和托槽抓取机构，所述托槽定位机构包括支撑板、线性模组、基座和定位钢板，线性模组固定连接于支撑板上，基座与定位钢板固定连接，且基座与线性模组移动连接；所述定位钢板上形成有若干定位槽沟，定位槽沟包括相连通的夹持槽和支撑槽；所述托槽抓取机构包括气爪、左夹爪、右夹爪和挡板，左夹爪和右夹爪与气爪移动连接，挡板伸缩式连接于气爪上；所述左夹爪和右夹爪对应夹持槽，挡板对应支撑槽。
6.作为本发明的一种优选方案，所述线性模组为丝杆滑块结构，基座螺纹连接于线性模组上，且基座内侧与支撑板相抵。
7.作为本发明的一种优选方案，所述定位钢板通过螺丝固定连接于基座外侧，且定位槽沟位于定位钢板顶部，若干定位槽沟沿定位钢板顶部的长度方向等距排布。
8.作为本发明的一种优选方案，所述定位槽沟为t字形结构，夹持槽位于支撑槽上方，支撑槽连通于夹持槽下端中部，且夹持槽的水平尺寸大于夹持槽的水平尺寸。
9.作为本发明的一种优选方案，所述气爪上形成有相对设置的夹板，左夹爪和右夹
爪固定连接于相对设置的夹板内侧，且左夹爪和右夹爪内侧形成有楔形块。
10.作为本发明的一种优选方案，所述楔形块与挡板平行设置，且楔形块沿夹爪的向外方向尺寸逐渐减小。
11.作为本发明的一种优选方案，所述挡板位于左夹爪和右夹爪之间，且气爪上形成有与挡板相适配的挡板基座，挡板与挡板基座移动连接。
12.用于正畸矫治托槽焊接上料的定位抓取装置的操作方法，正畸矫治托槽包括正畸托槽底板、正畸托槽部分焊缝、正畸托槽弓丝槽沟和正畸托槽母体，正畸托槽弓丝槽沟形成于正畸托槽母体，正畸托槽底板与正畸托槽母体之间通过正畸托槽部分焊缝焊接固定，包括以下步骤：
13.步骤a:制作托槽定位机构和若干托槽抓取机构，将若干托槽抓取机构安装于机械臂上，托槽抓取机构对应托槽定位机构的定位槽沟设置；
14.步骤b：将正畸矫治托槽放置于定位槽沟内，正畸托槽母体朝下设置，使得正畸托槽母体位于支撑槽内；
15.步骤c：在托槽抓取机构作用下伸出挡板，使得挡板顶起正畸托槽母体；
16.步骤d:移动左夹爪和右夹爪，使得左夹爪和右夹爪夹持正畸托槽母体；
17.步骤e：缩回挡板；
18.步骤f:依次或同时驱动各个托槽抓取机构，夹持完成后移动机械臂同步带动托槽抓取机构和正畸矫治托槽；
19.步骤g：在机械臂的作用下带动正畸矫治托槽移动至激光焊接设备处，进行焊接操作。
20.作为本发明的一种优选方案，所述定位槽沟包括相连通的夹持槽和支撑槽，托槽定位机构和托槽抓取机构在夹持前，预先将挡板放置于定位槽沟的支撑槽底部。
21.作为本发明的一种优选方案，所述托槽定位机构和托槽抓取机构在夹持前，预先将左夹爪和右夹爪放置于定位槽沟的夹持槽上。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过采用托槽定位机构和托槽抓取机构之间的配合，减少了人力手动上料的过程，提高了产能，且提高了在激光焊接时的定位误差，提高了焊接的可靠性，降低了不良品率。
附图说明
23.图1是托槽定位机构的主视图；
24.图2是托槽定位机构的结构示意图；
25.图3是定位钢板的结构示意图；
26.图4是定位槽沟的结构示意图；
27.图5是托槽抓取机构的结构示意图；
28.图6是左夹爪和右夹爪的结构示意图；
29.图7是挡板与挡板基座的连接示意图；
30.图8是正畸矫治托槽的主视图；
31.图9是正畸矫治托槽的仰视图；
32.附图标记：正畸托槽底板1，正畸托槽部分焊缝2，正畸托槽弓丝槽沟3，正畸托槽母
体4，支撑板5，定位钢板6，线性模组7，基座8，螺丝9，托槽定位槽沟10，左夹爪11，挡板12，挡板基座13，右夹爪14，气爪15。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
34.如图1-9所示，用于正畸矫治托槽焊接上料的定位抓取装置，包括相适配的托槽定位机构和托槽抓取机构，所述托槽定位机构包括支撑板5、线性模组7、基座8和定位钢板6，线性模组7固定连接于支撑板5上，基座8与定位钢板6固定连接，且基座8与线性模组7移动连接；所述定位钢板6上形成有若干定位槽沟10，定位槽沟10包括相连通的夹持槽10-1和支撑槽10-2；所述托槽抓取机构包括气爪15、左夹爪11、右夹爪14和挡板12，左夹爪11和右夹爪14与气爪15移动连接，挡板12伸缩式连接于气爪15上；所述左夹爪11和右夹爪14对应夹持槽10-1，挡板12对应支撑槽10-2。
35.支撑板5包括底板和竖直板，在支撑板5的作用下对线性模组7、基座8和定位钢板6架空设置，且支撑板5不对线性模组7、基座8和定位钢板6进行干涉，定位槽沟10的数量根据实际需要和定位钢板6的长度进行设置，一个定位槽沟10对应一个正畸矫治托槽。
36.线性模组7为丝杆滑块结构，基座8螺纹连接于线性模组7上，且基座8内侧与支撑板5相抵，线性模组7包括相对设置的固定座和位于相对设置的固定座之间的丝杆，且丝杆一端设有相连接的电机，电机带动丝杆的转动，线性模组7位于丝杆上，通过丝杆的转动带动线性模组7沿丝杆方向进行平移。
37.定位钢板6通过螺丝固定连接于基座8外侧，且定位槽沟10位于定位钢板6顶部，若干定位槽沟10沿定位钢板6顶部的长度方向等距排布，定位槽沟10与定位钢板6顶部相连通，正畸矫治托槽可通过定位钢板6顶部放置于定位槽沟10内。
38.定位槽沟10为t字形结构，夹持槽10-1位于支撑槽10-2上方，支撑槽10-2连通于夹持槽10-1下端中部，且夹持槽10-1的水平尺寸大于夹持槽10-1的水平尺寸，左夹爪11和右夹爪14放置于夹持槽10-1内，挡板12放置于支撑槽10-2内。
39.在夹持槽10-1和支撑槽10-2的作用下可实现对夹爪11、右夹爪14和挡板12位置定位，从而可实现托槽定位机构和托槽抓取机构之间的定位配合。
40.气爪15上形成有相对设置的夹板，左夹爪11和右夹爪14固定连接于相对设置的夹板内侧，且左夹爪11和右夹爪14内侧形成有楔形块，楔形块与挡板12平行设置，且楔形块沿夹爪的向外方向尺寸逐渐减小，相对设置的楔形块与正畸矫治托槽相对两侧的外侧相接触，在楔形块的作用下实现对正畸矫治托槽的夹持，由于楔形块的结构，在对正畸矫治托槽的夹持过程中会部分嵌入正畸矫治托槽内，从而实现对正畸矫治托槽的稳定夹持。
41.挡板12位于左夹爪11和右夹爪14之间，且气爪15上形成有与挡板12相适配的挡板基座13，挡板12与挡板基座13移动连接，气爪15内设有与挡板12相连接的伸缩杆，挡板基座13包裹挡板12设置，且挡板基座13用于对挡板12的移动进行导线。
42.用于正畸矫治托槽焊接上料的定位抓取装置的操作方法，正畸矫治托槽包括正畸托槽底板1、正畸托槽部分焊缝2、正畸托槽弓丝槽沟3和正畸托槽母体4，正畸托槽弓丝槽沟3形成于正畸托槽母体4，正畸托槽底板1与正畸托槽母体4之间通过正畸托槽部分焊缝2焊接固定，包括以下步骤：
43.步骤a:制作托槽定位机构和若干托槽抓取机构，将若干托槽抓取机构安装于机械臂上，托槽抓取机构对应托槽定位机构的定位槽沟10设置，若干托槽抓取机构的数量根据实际需要进行设置，且机械臂上的若干托槽抓取机构位于同一水平高度上，机械臂上的若干托槽抓取机构始终处于同步状态，实现对若干定位槽沟10内的正畸矫治托槽同步抓取。
44.步骤b：将正畸矫治托槽放置于定位槽沟10内，正畸托槽母体4朝下设置，使得正畸托槽母体4位于支撑槽10-2内，正畸托槽母体4的高度大于定位槽沟10的深度，确保挡板12、左夹爪11和右夹爪14在使用过程中，均与正畸托槽母体4相接触。
45.步骤c：在托槽抓取机构作用下伸出挡板12，使得挡板12顶起正畸托槽母体4，正畸托槽母体4在重力的作用下底部与挡板12相接触，同时正畸托槽母体4两侧在支撑槽10-2的作用下进行定位。
46.步骤d:移动左夹爪11和右夹爪14，使得左夹爪11和右夹爪14夹持正畸托槽母体4，实现对正畸矫治托槽的夹持。
47.步骤e：缩回挡板12，挡板12与正畸矫治托槽脱开，便于后序支撑臂移动。
48.步骤f:依次或同时驱动各个托槽抓取机构，夹持完成后移动机械臂同步带动托槽抓取机构和正畸矫治托槽。
49.步骤g：在机械臂的作用下带动正畸矫治托槽移动至激光焊接设备处，进行焊接操作。
50.定位槽沟10包括相连通的夹持槽10-1和支撑槽10-2，托槽定位机构和托槽抓取机构在夹持前，预先将挡板12放置于定位槽沟10的支撑槽10-2底部。
51.托槽定位机构和托槽抓取机构在夹持前，预先将左夹爪11和右夹爪14放置于定位槽沟10的夹持槽10-1上。
52.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
53.尽管本文较多地使用了图中附图标记：正畸托槽底板1，正畸托槽部分焊缝2，正畸托槽弓丝槽沟3，正畸托槽母体4，支撑板5，定位钢板6，线性模组7，基座8，螺丝9，托槽定位槽沟10，左夹爪11，挡板12，挡板基座13，右夹爪14，气爪15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。