一种AB轴结构及五轴义齿雕刻机的制作方法

一种ab轴结构及五轴义齿雕刻机
技术领域
1.本实用新型涉及氧化锆加工设备技术领域，尤其涉及的是一种ab轴结构及五轴义齿雕刻机。


背景技术：

2.义齿雕刻机是用于加工义齿的机器(通常适用加工以氧化锆为原材料的义齿)，在义齿加工领域具有重要地位。
3.申请公布号为cn109771065a的发明专利申请公布了一种新型五轴义齿加工机ab轴结构，如图1所示，其包括：第一旋转轴1和第二旋转轴2，第一旋转轴1和第二旋转轴2相互垂直，并且第一旋转轴1和第二旋转轴2通过软件cam控制进行旋转，在主机的主控下，第一旋转轴1和第二旋转轴2按照软件cam的要求进行旋转，第一旋转轴1通过第一支撑板3和第二支撑板4与外支撑框5连接，且在外支撑框5的一侧的外侧设有第一支撑板3，在外支撑框5的另一侧的外侧设有第二支撑板4，第一旋转轴1由第一支撑板3和第二支撑板4支撑，在外支撑框5的内侧固定设置有内支撑框6，在外支撑框5和内支撑框6之间设有空间9，在内支撑框6上设有被加工工件10，外支撑框5的一侧设置有第二旋转轴2，且第二旋转轴2通过第三支撑板7和第四支撑板8与外支撑框5连接，第二旋转轴2由第三支撑板7和第四支撑板8支撑，在外支撑框5的一侧的内侧设有第三支撑板7，在外支撑框5的另一侧的内侧设有第四支撑板8，第一旋转轴、第一支撑板3和第二支撑板4位于同一水平线上，第二旋转轴2、第三支撑板7和第四支撑板8位于同一水平线上，并且由一个封闭外支撑框5作为支撑保证第一旋转轴1和第二旋转轴2具有两端支撑结构，第一旋转轴1由第一支撑板3和第二支撑板4支撑，第二旋转轴2由第三支撑板7和第四支撑板8支撑。
4.cn109771065a所公布的新型五轴义齿加工机ab轴结构采用多支撑框的全封闭式氧化锆固定结构，结构较为复杂。
5.申请公布号为cn111358587a的发明专利申请公布了一种新型义齿雕刻机及义齿加工方法，如图2所示，其包括：载料盘100、物料夹取机构300、三轴移载机构200、加工架600、旋转驱动机构400及加工主轴；所述三轴移载机构200分别与所述物料夹取机构300和加工主轴相连接，所述三轴移载机构200用于驱动所述物料夹取机构300和加工主轴移动；所述加工架600安装于旋转驱动机构400上，在所述旋转驱动机构400的驱动下，所述加工架600在第一姿态和第二姿态之间来回翻转；所述载料盘100置于第一预设位置，所述加工架600置于第二预设位置。
6.为保证所述载料盘100能够被放置在所述第二预设位置上，方便后续的加工操作。如图3所示，所述新型义齿雕刻机还包括设置在第二位置上的加工架600，所述加工架600用于固定与支撑所述载料盘100。所述加工架600上还设置有凸起620，所述凸起620与所述球头柱塞610同侧设置。具体地，所述载料盘100被放置在所述加工架600上时，所述凸起620卡持于所述凹陷部150，以使载料盘100的位置稳固，不会偏移。为了使所述载料盘100被稳固固定在所述加工架600上，所述加工架600呈“u”型，在所述加工架600的内侧上设有上述与
夹紧块160相配合的球头柱塞610，以及上述与所述凹陷部150相适配的凸起620，所述凸起620相对球头柱塞610分布两侧设置，所述凸起620的个数至少为两个，且沿加工架600内侧分布。在所述新型义齿雕刻机上所述加工架600安装在旋转驱动机构400上。
7.相对于cn109771065a所公布的新型五轴义齿加工机ab轴结构而言，cn111358587a所使用的ab轴结构更为简单，但正如上段所描述的，为了使载料盘被稳定固定在加工架上，cn111358587a采用了“u”型加工架及与其对应的旋转驱动机构，但“u”型加工架及旋转驱动机构所使用材料较多且横向空间占用过大，尤其是在旋转驱动机构旋转时，所占用的空间更大，不利于五轴义齿加工机的小型化。
8.可见，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

9.鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种ab轴结构及五轴义齿雕刻机，旨在解决现有技术中ab轴结构为了使载料盘被稳定固定在加工架上，采用“u”型加工架及与其对应的旋转驱动机构，使用材料较多且横向空间占用较大，尤其是在及与其对应的旋转驱动机构旋转时，所占用的空间更大，不利于五轴义齿加工机的小型化的问题。
10.本实用新型的技术方案如下：
11.一种ab轴结构，包括：第一旋转驱动源及第二旋转驱动源，其中，所述第一旋转驱动源的输出轴连接有转动连接件，所述转动连接件呈“l”形，且转动连接件背离所述第一旋转驱动源一端与所述第二旋转驱动源相连接。
12.上述方案的效果在于：“l”形的转动连接件与“u”型加工架相比，减少了近乎一半的体积及用材，并减小了“u”型加工架的空间占用，尤其在“l”形转动连接件在第一旋转驱动源的驱动下旋转时，所减少使用的空间近乎半环形，为五轴义齿加工机的小型化提供了结构基础。
13.在进一步地优选方案中，所述第二旋转驱动源的输出轴贯穿所述转动连接件并连接有载盘固定架，所述载盘固定架用于连接氧化锆载盘，包括：固定架本体，所述固定架本体呈“l”形。
14.上述方案的效果在于：所述第二旋转驱动源的输出轴贯穿转动连接件意味着转动连接件全包围式包裹第二旋转驱动源，二者连接稳定性较高，在第一旋转驱动源带动转动连接件旋转时，第二旋转驱动源将以一个稳定的姿态随之旋转。而且，本实用新型在此基础上，还设置了呈“l”形的固定架本体，减轻了载盘固定架的重量，进而减小了第二旋转驱动源的驱动力要求、转动连接件所负担的重量及第一旋转驱动源的驱动力要求。
15.在进一步地优选方案中，所述转动连接件的垂直板与水平板之间设置有第二倾斜板，所述第二倾斜板上设置有第一光电传感器；所述固定架本体的垂直板与水平板之间设置有第一倾斜板，所述第一倾斜板上设置有与所述第一光电传感器相适配的第一被感应件。
16.上述方案的效果在于：第二旋转驱动源可带动固定架本体单独旋转，可以通过控制第二旋转驱动源旋转角度的方式控制固定架本体相对于转动连接件的姿态；本实用新型在此基础上增加了第一光电传感器与第一被感应件确保固定架本体与转动连接件的相对位置，提高了氧化锆的加工精度；同时为了给第一光电传感器留出足够的放置空间，本实用
新型在固定架本体及转动连接件的中部分别设置了第一倾斜板及第二倾斜板；而且该设置减少了固定架本体及转动连接件的用料(效果主要体现了减轻了二者重量)，从而进一步减小了第二旋转驱动源的驱动力要求、转动连接件所负担的重量及第一旋转驱动源的驱动力要求。
17.在进一步地优选方案中，所述第一被感应件为手拧螺丝，所述手拧螺丝的螺丝头两侧设置有操控平面。
18.上述方案的效果在于：将第一被感应件设置为手拧螺丝而非一体成型于固定架本体的凸起，是为了在出现加工误差的时候能够调整；使用手拧螺丝而非扳拧螺丝是为了提高装配方便性，同样的，操控平面的设置便于手指捏住手拧螺丝提高了操作方便性。
19.在进一步地优选方案中，所述固定架本体的垂直板与水平板之间设置有第一倾斜板，所述固定架本体的水平板在背离所述第一倾斜板一端第一侧设置有第一外延凸起，第二侧连接或设置有固定架盖板，所述第一外延凸起上设置有第一球头柱塞，所述氧化锆载盘上设置有与所述第一球头柱塞相适配的柱塞槽。
20.上述方案的效果在于：在氧化锆载盘连接至载盘固定架的过程中，氧化锆载盘会挤压第一球头柱塞，直至到达指定位置后，第一球头柱塞内的弹簧将由于被压缩至一定状态，依靠弹簧的弹力持续对氧化锆载盘形成一定程度的压力，通过与柱塞槽的配合关系形成对氧化锆载盘的固定，达到快速插拔的目的，提高义齿雕刻机的工作效率。
21.在进一步地优选方案中，所述第一倾斜板两侧分别设置有第二外延凸起，所述第二外延凸起上设置有第二球头柱塞，两个所述第二球头柱塞分别用于压紧氧化锆载盘的两个面。
22.上述方案的效果在于：如上所述，第二球头柱塞与第一球头柱塞相同，同样具有提高氧化锆载盘的固定可靠性的效果，但需要注意的是，两个对称设置的球头柱塞对氧化锆载盘所施加的压力，大于与球头柱塞通过柱塞槽对氧化锆载盘所施加的压力(但使球头柱塞脱出柱塞槽所需要的插拔力却大于平面从两个球头柱塞之间滑出需要的插拔力)，两种施压方式配合既对氧化锆载盘施加了足够的压力，又保证了氧化锆载盘只有在足够插拔力下才能够脱离载盘固定架的要求。
23.在进一步地优选方案中，所述固定架本体的垂直板在背离所述第一倾斜板一端两侧分别设置有上延凸起，其中一个所述上延凸起上设置有第三球头柱塞，所述第三球头柱塞用于压紧氧化锆载盘的表面。
24.上述方案的效果在于：如上所述，第三球头柱塞与第一球头柱塞及第二球头柱塞相同，同样具有提高氧化锆载盘的固定可靠性的效果，但需要注意的是，两个对称设置的球头柱塞对氧化锆载盘所施加的压力，大于与一个球头柱塞一个平面(比如未设置球头柱塞的上延凸起的内壁)对氧化锆载盘所施加的压力，在上述结构已能够对氧化锆载盘施加足够压力的情况下，本实用新型第三球头柱塞的设置，旨在在不同位置提供提高氧化锆载盘固定可靠性所需压力，同时又不会因为压力过大造成插拔困难。此外第一球头柱塞、第二球头柱塞及第三球头柱塞位置排布使得氧化锆载盘各处均有受力。虽然同样是使用了球头柱塞，但本实用新型对各处球头柱塞的结构配置及目的皆不相同，三种结构配置联合形成了优化的技术效果。
25.在进一步地优选方案中，所述固定架盖板可拆卸连接于所述固定架本体，所述第
一外延凸起面向固定架盖板一侧开设有开口槽；所述固定架盖板包括：本体连接部，所述本体连接部面向所述开口槽一侧设置有第一限位凸起，所述第一限位凸起上端设置有第一导向斜面，且第一限位凸起的两侧延伸有第二限位凸起，两个所述第二限位凸起、开口槽底壁与所述第一限位凸起之间形成有限位槽，且第二限位凸起靠近所述限位槽一侧上端设置有第二导向斜面。
26.上述方案的效果在于：第一限位凸起、开口槽及第二限位凸起的设置可有效保证氧化锆载盘不会左右晃动，而第一导向斜面及第二导向斜面的设置则在此基础上保证了氧化锆载盘快速插入指定位置，保证了氧化锆载盘的安装方便性及稳定性。固定架盖板的结构相对复杂，采用一体成型的结构加工成本较高，因此，本实用新型采用分体结构降低成本。
27.在进一步地优选方案中，所述固定架本体面向转动连接件一侧设置有燕尾条，所述转动连接件设置有与所述燕尾条相适配的燕尾槽。
28.上述方案的效果在于：燕尾条与燕尾槽的设置，一方面可以为氧化锆载盘的下移导向，另一方面可以在氧化锆载盘与载盘固定架连接后对氧化锆载盘的中部侧面进行前后左右的限位，配合限位槽对氧化锆载盘底部的前后左右限位，形成全方位的四向限位，以弱化氧化锆载盘固定对某一位置的强度要求，进一步提高氧化锆载盘的固定可靠性。
29.本实用新型还提供了一种五轴义齿雕刻机，其包括如上所述的ab轴结构。由此可知，所述五轴义齿雕刻机可以包括上述ab轴结构所有的技术特征及效果，不再赘述。
30.与现有技术相比，本实用新型提供的ab轴结构，包括：第一旋转驱动源及第二旋转驱动源，其中，所述第一旋转驱动源的输出轴连接有转动连接件，所述转动连接件呈“l”形，且背离所述第一旋转驱动源一端与所述第二旋转驱动源相连接。本实用新型所提供的ab轴结构所使用的“l”形的转动连接件与“u”型加工架及其对应的旋转驱动机构相比，减少了近乎一半的体积及用材，并减小了“u”型加工架及其对应的旋转驱动机构的空间占用，尤其在“l”形转动连接件在第一旋转驱动源的驱动下旋转时，所减少使用的空间是一个近半环形的空间，为五轴义齿加工机的小型化提供了结构基础。
附图说明
31.图1是现有技术cn109771065a所公开的新型五轴义齿加工机ab轴结构的结构示意图。
32.图2是现有技术cn111358587a所公开的新型义齿雕刻机的立体图。
33.图3是现有技术cn111358587a所公开的新型义齿雕刻机中ab轴的结构示意图。
34.图4是本实用新型优选实施例中ab轴结构的主视图。
35.图5是本实用新型优选实施例中ab轴结构中第一旋转驱动源驱动转动连接件及第二旋转驱动源旋转的转动状态示意图。
36.图6是本实用新型进一步优选实施例中ab轴结构的结构示意图。
37.图7是本实用新型进一步优选实施例所用载盘固定架的结构示意图。
38.图8是本实用新型进一步优选实施例所用转动连接件的结构示意图。
39.图9是本实用新型进一步优选实施例所用第一光电传感器与第一被感应件在载盘固定架相对转动连接件未旋转时的相对位置示意图。
40.图10是本实用新型进一步优选实施例所用固定架盖板的结构示意图。
41.图11是本实用新型进一步优选实施例所用燕尾条替代结构所列举实例之一的俯视图。
42.图12是本实用新型进一步优选实施例所用手拧螺丝的结构示意图。
具体实施方式
43.本实用新型提供一种ab轴结构及五轴义齿雕刻机，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
44.本实用新型提供了一种ab轴结构，如图4所示，其包括：依次连接的第一旋转驱动源100、转动连接件200及第二旋转驱动源300，所述转动连接件200呈“l”形，且其第一端与所述第一旋转驱动源100的输出轴相连接，第二端与所述第二旋转驱动源300相连接。
45.在本实用新型地优选实施例中，所述转动连接件200可带动第二旋转驱动源300转动。“l”形转动连接件200与“u”型加工架及与其适配的旋转驱动机构相比，减少了近乎一半的体积及用材，并减小了“u”型加工架的空间占用，尤其在“l”形转动连接件200在第一旋转驱动源100的驱动下旋转时，所减少使用的空间近乎半环形(转动连接件200与第二旋转驱动源300只需旋转180度，如图5所示，第二驱动源将从a1状态转动至a4状态，转动连接件200则从a1状态转动至a4状态，本实用新型通过控制转动连接件200的长度，即可控制a1至a4所需空间)，为五轴义齿加工机的小型化提供了结构基础。
46.需要注意的是，转动连接件200与第二旋转驱动源300的连接方式有很多种，并不要求一定可以带动第二旋转驱动源300旋转，比如，本实用新型可设置一磁铁(磁铁连接氧化锆载盘)，该磁铁通过轴承可转动连接于转动连接件200，同时设置第二旋转驱动源300的输出轴为电磁铁或者连接有电磁铁；使第一旋转驱动源100驱动转动连接件200旋转时，电磁铁断电，第二旋转驱动源300的输出轴与所述磁铁断开连接(第二旋转驱动源300保持不动，控制图5中a1至a4所需空间)；并使第二旋转驱动源300驱动磁铁旋转时，电磁铁通电，第二旋转驱动源300的输出轴与所述磁铁建立连接(由于轴承的存在，第一旋转驱动源100保持不动)。再比如需要第二旋转驱动源300带动氧化锆载盘，利用机械连接的方式建立其与氧化锆载盘的连接；需要第一旋转驱动源100带动转动连接件200与氧化锆载盘旋转时，机械断开第二旋转驱动源300输出轴与氧化锆载盘的连接等等，本实用新型无法一一列举，对此不再赘述。不过可以理解的是，相对于图4所示结构而言，该段所述的结构较为复杂，成本较高。
47.作为上述优选实施例地改进，所述第二旋转驱动源300的输出轴贯穿所述转动连接件200并连接有载盘固定架400，如图6所示，所述载盘固定架400用于连接氧化锆载盘，包括：固定架本体(图7中411、412、413，未单独标示，可以理解的是，412可以取消不用)，所述固定架本体呈“l”形(在设置有第一倾斜板412的情况下呈拐角倾斜的l形，如图7所示；在不设置第一倾斜板412的情况下呈字母l形，未图示；转动连接件200同理，不再赘述)。所述第二旋转驱动源300的输出轴贯穿转动连接件200意味着转动连接件200全包围式包裹第二旋转驱动源300(请参考图4、图6及图8)，二者连接稳定性较高，在第一旋转驱动源100带动转动连接件200旋转时，第二旋转驱动源300将以一个稳定的姿态随之旋转。而且，本实用新型
在此基础上，还设置了呈“l”形的固定架本体，减轻了载盘固定架400的重量，进而减小了第二旋转驱动源300的驱动力要求、转动连接件200所负担的重量及第一旋转驱动源100的驱动力要求。
48.进一步地，如图9所示，所述转动连接件200的垂直板与水平板之间设置有第二倾斜板220，所述第二倾斜板220上设置有第一光电传感器510；所述固定架本体的垂直板411与水平板412之间设置有第一倾斜板412(如图7及图9所示)，所述第一倾斜板412上设置有与所述第一光电传感器510相适配的第一被感应件520(如图9所示)。第二旋转驱动源300可带动固定架本体单独旋转，可以通过控制第二旋转驱动源300旋转角度的方式控制固定架本体相对于转动连接件200的姿态；本实用新型在此基础上增加了第一光电传感器510与第一被感应件520确保固定架本体与转动连接件200的相对位置，提高了氧化锆的加工精度；同时为了给第一光电传感器510留出足够的放置空间，本实用新型在固定架本体及转动连接件200的中部分别设置了第一倾斜板412及第二倾斜板220；而且该设置减少了固定架本体及转动连接件200的用料(效果主要体现了减轻了二者重量)，从而进一步减小了第二旋转驱动源300的驱动力要求、转动连接件200所负担的重量及第一旋转驱动源100的驱动力要求。
49.具体地，所述第一被感应件520为手拧螺丝，所述手拧螺丝的螺丝头两侧设置有操控平面521，如图12所示。将第一被感应件520设置为手拧螺丝而非一体成型于固定架本体的凸起，是为了在出现加工误差的时候能够调整；使用手拧螺丝而非扳拧螺丝是为了提高装配方便性，同样的，操控平面521的设置便于手指捏住手拧螺丝提高了操作方便性。同理，本实用新型在转动连接件200的底部设置有第二被感应件，如图9所示，对应固定设置的第二光电传感器530(未图示，其位置与所述第二被感应件即可，具体地，本实用新型不做具体限定)。
50.根据本实用新型地另一方面，所述固定架本体的水平板在背离所述第一倾斜板412一端第一侧设置有第一外延凸起414，如图7所示，第二侧连接或设置有固定架盖板420(如图7及图10所示)，所述第一外延凸起414上设置有第一球头柱塞415(如图7所示)，所述氧化锆载盘上设置有与所述第一球头柱塞415相适配的柱塞槽(未对此进行图示及详细描述)。在氧化锆载盘连接至载盘固定架400的过程中，氧化锆载盘会挤压第一球头柱塞415，直至到达指定位置后，第一球头柱塞415内的弹簧将由于被压缩至一定状态，依靠弹簧的弹力持续对氧化锆载盘形成一定程度的压力，通过与柱塞槽的配合关系形成对氧化锆载盘的固定，达到快速插拔的目的，提高义齿雕刻机的工作效率。
51.进一步地，如图7所示，所述第一倾斜板412两侧分别设置有第二外延凸起416(如图7所示)，所述第二外延凸起416上设置有第二球头柱塞417，两个所述第二球头柱塞417分别用于压紧氧化锆载盘的两个面。第二球头柱塞417与第一球头柱塞415相同，同样具有提高氧化锆载盘的固定可靠性的效果，但需要注意的是，两个对称设置的球头柱塞对氧化锆载盘所施加的压力，大于与球头柱塞通过柱塞槽对氧化锆载盘所施加的压力(但使球头柱塞脱出柱塞槽所需要的插拔力却大于平面从两个球头柱塞之间滑出需要的插拔力)，两种施压方式配合既对氧化锆载盘施加了足够的压力，又保证了氧化锆载盘只有在足够插拔力下才能够脱离载盘固定架400的要求。也就是说，两个技术方案的组合并非简单的叠加，其具有比二者叠加更佳的技术效果。
52.进一步地，如图7所示，所述固定架本体的垂直板在背离所述第一倾斜板412一端两侧分别设置有上延凸起418(如图7所示)，其中一个所述上延凸起418上设置有第三球头柱塞419(如图7所示)，所述第三球头柱塞419用于压紧氧化锆载盘的表面。第三球头柱塞419与第一球头柱塞415及第二球头柱塞417相同，同样具有提高氧化锆载盘的固定可靠性的效果，但需要注意的是，两个对称设置的球头柱塞对氧化锆载盘所施加的压力，大于与一个球头柱塞一个平面(比如未设置球头柱塞的上延凸起418的内壁)对氧化锆载盘所施加的压力，在上述结构已能够对氧化锆载盘施加足够压力的情况下，本实用新型第三球头柱塞419的设置，旨在在不同位置提供提高氧化锆载盘固定可靠性所需压力，同时又不会因为压力过大造成插拔困难。此外第一球头柱塞415、第二球头柱塞417及第三球头柱塞419位置排布使得氧化锆载盘各处均有受力。虽然同样是使用了球头柱塞，但本实用新型对各处球头柱塞的结构配置及目的皆不相同，三种结构配置联合形成了优化的技术效果。
53.较佳地是，所述固定架盖板420可拆卸连接于所述固定架本体，所述第一外延凸起414面向固定架盖板420一侧开设有开口槽(图7第一球头柱塞415所在槽体，未单独标示)；如图10所示，所述固定架盖板420包括：本体连接部421，所述本体连接部421面向所述开口槽一侧设置有第一限位凸起422，所述第一限位凸起422上端设置有第一导向斜面422a，且第一限位凸起422的两侧延伸有第二限位凸起423，两个所述第二限位凸起423、开口槽底壁与所述第一限位凸起422之间形成有限位槽，且第二限位凸起423靠近所述限位槽一侧上端设置有第二导向斜面423a。第一限位凸起422、开口槽及第二限位凸起423的设置可有效保证氧化锆载盘不会左右晃动，而第一导向斜面422a及第二导向斜面423a的设置则在此基础上保证了氧化锆载盘快速插入指定位置，保证了氧化锆载盘的安装方便性及稳定性。固定架盖板420的结构相对复杂，采用一体成型的结构加工成本较高，因此，本实用新型采用分体结构降低成本。
54.优选地，所述固定架本体面向转动连接件200一侧设置有燕尾条，所述转动连接件200设置有与所述燕尾条相适配的燕尾槽。燕尾条与燕尾槽的设置，一方面可以为氧化锆载盘的下移导向，另一方面可以在氧化锆载盘与载盘固定架400连接后对氧化锆载盘的中部侧面进行前后左右的限位，配合限位槽对氧化锆载盘底部的前后左右限位，形成全方位的四向限位，以弱化氧化锆载盘固定对某一位置的强度要求，进一步提高氧化锆载盘的固定可靠性。可以理解的是，燕尾条及燕尾槽仅为本实用新型地优选结构，本实用新型还可使用超过半圆的柱形槽(如图11所示)等等，本实用新型对此不作具体限定，也不再一一列举。
55.本实用新型还提供了一种五轴义齿雕刻机，其包括如上所述的ab轴结构。由此可知，所述五轴义齿雕刻机可以包括上述ab轴结构所有的技术特征及效果，不再赘述。
56.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。