[發明專利]一種用于隱形矯治器生產的激光打標方法及打標系統

有效

• 申請號: 202010929449.1
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112008234B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 蔡德信;蘇樹添;馮偉;萬欣;黃鶴源;李欽
• 申請（專利權）人: 廣州黑格智造信息科技有限公司
• 主分類號: B23K26/046
• 分類號: B23K26/046;B23K26/08;B23K26/362;B23K26/70
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 武志峰

1.一種用于隱形矯治器生產的激光打標方法，用于對附著在牙模表面的殼狀膜片進行打標，其特征在于，包括以下步驟：

S101、識別牙模對應的標識信息，根據所述標識信息從數據庫中獲取當前牙模對應的打標指令，所述打標指令至少包括打標內容；

S102、獲取打標路徑的位置信息，所述打標路徑的位置信息包括打標路徑在打標機坐標系下的坐標信息，所述坐標信息包括Z方向坐標；

S103、根據打標路徑的位置信息，調整牙模相對于打標機的激光頭的位置，使打標路徑的高度落差位于所述激光頭的焦點偏差適應范圍內；

S104、根據打標指令，控制激光頭執行打標操作；

所述獲取打標路徑的位置信息采用以下方式：

從所述打標指令中獲取打標路徑的位置信息；

所述激光打標方法還包括：

構建待打標物的三維模型，所述待打標物包括牙模和附著在牙模表面的殼狀膜片；

獲取打標機的焦點偏差適應范圍；

遍歷待打標物的三維模型的咬合面，在所述待打標物的三維模型的咬合面上確定打標路徑的位置信息，使所述打標路徑位于所述焦點偏差適應范圍內，其中，所述打標路徑的位置信息為打標路徑在牙模坐標系下的坐標信息；

將所述打標路徑的位置信息作為對應待打標物的打標指令的一部分儲存于數據庫中；

所述從所述打標指令中獲取打標路徑的位置信息，包括：

將牙模的定位部定位于所述打標機的定位治具上；所述定位部與所述定位治具形成至少3個不在同一直線上的定位點；

根據所述定位點在打標機坐標系下的坐標以及在牙模坐標系下的坐標，計算打標機坐標系與牙模坐標系的轉換關系；

根據所述轉換關系將所述打標路徑在牙模坐標系下的坐標信息轉換為打標路徑在打標機坐標系下的坐標信息；

其中，打標機坐標系與牙模坐標系的轉換關系如下：

λ是比例參數，R是旋轉矩陣，是平移向量，分別是定位點在牙模坐標系和打標機坐標系中的坐標。

2.根據權利要求1所述的用于隱形矯治器生產的激光打標方法，其特征在于，所述根據打標路徑的位置信息，調整牙模相對于打標機的激光頭的位置，使打標路徑的高度落差位于所述激光頭的焦點偏差適應范圍內，包括：

根據打標路徑的位置信息，調整牙模相對于打標機的激光頭的位置，使打標路徑的最低點位置與所述焦點偏差適應范圍的最低平面重合，或者，使打標路徑的最高點位置與所述焦點偏差適應范圍的最高平面重合，或者，使打標路徑沿高度方向的中心點位置與所述焦點偏差適應范圍的焦點所在平面重合。

3.根據權利要求1所述的用于隱形矯治器生產的激光打標方法，其特征在于，所述根據打標路徑的位置信息，調整牙模相對于打標機的激光頭的位置，使打標路徑的高度落差位于所述激光頭的焦點偏差適應范圍內，包括：

通過與所述激光頭連接的可升降支架調節激光頭的高度；和/或

通過用于固定牙模的可升降平臺調節牙模的高度。

4.根據權利要求1所述的用于隱形矯治器生產的激光打標方法，其特征在于，所述標識信息為二維碼、字符碼、數字碼、條形碼、NFC標簽、RFID標簽中的一種或幾種。

5.根據權利要求4所述的用于隱形矯治器生產的激光打標方法，其特征在于，所述標識信息為字符碼，所述識別牙模對應的標識信息采用以下方式：

通過設置于打標機上的圖像識別裝置識別所述牙模對應的標識信息。

6.根據權利要求1所述的用于隱形矯治器生產的激光打標方法，其特征在于，所述激光頭包括激光器，所述激光器為光纖激光器、MoPa激光器、綠光激光器、紫光激光器或者CO₂激光器。

7.一種用于隱形矯治器生產的激光打標系統，用于對附著在牙模表面的殼狀膜片進行打標，其特征在于，包括標識信息識別裝置、位置信息獲取裝置、相對位置調整裝置、打標控制裝置；

所述標識信息識別裝置，用于識別牙模對應的標識信息，根據所述標識信息從數據庫中獲取當前牙模對應的打標指令，所述打標指令至少包括打標內容；

所述位置信息獲取裝置，用于獲取打標路徑的位置信息，所述打標路徑的位置信息包括打標路徑在打標機坐標系下的坐標信息，所述坐標信息包括Z方向坐標；

所述相對位置調整裝置，用于根據打標路徑的位置信息，調整牙模相對于打標機的激光頭的位置，使打標路徑的高度落差位于所述激光頭的焦點偏差適應范圍內；

所述打標控制裝置，用于根據打標指令，控制激光頭執行打標操作；

所述獲取打標路徑的位置信息采用以下方式：

從所述打標指令中獲取打標路徑的位置信息；

還包括：

構建待打標物的三維模型，所述待打標物包括牙模和附著在牙模表面的殼狀膜片；

獲取打標機的焦點偏差適應范圍；

遍歷待打標物的三維模型的咬合面，在所述待打標物的三維模型的咬合面上確定打標路徑的位置信息，使所述打標路徑位于所述焦點偏差適應范圍內，其中，所述打標路徑的位置信息為打標路徑在牙模坐標系下的坐標信息；

將所述打標路徑的位置信息作為對應待打標物的打標指令的一部分儲存于數據庫中；

所述從所述打標指令中獲取打標路徑的位置信息，包括：

將牙模的定位部定位于所述打標機的定位治具上；所述定位部與所述定位治具形成至少3個不在同一直線上的定位點；

根據所述定位點在打標機坐標系下的坐標以及在牙模坐標系下的坐標，計算打標機坐標系與牙模坐標系的轉換關系；

根據所述轉換關系將所述打標路徑在牙模坐標系下的坐標信息轉換為打標路徑在打標機坐標系下的坐標信息；

其中，打標機坐標系與牙模坐標系的轉換關系如下：

λ是比例參數，R是旋轉矩陣，是平移向量，分別是定位點在牙模坐標系和打標機坐標系中的坐標。