一种定制式激光打印种植牙基台及其生产工艺的制作方法

本发明涉及人工种植牙基台激光打印领域，尤其涉及一种定制式激光打印种植牙基台及其生产工艺。

背景技术：

1、在义齿修复过程中，通常需要使用人工种植牙，而人工种植牙是由基台和牙冠组成，基台则由连接体和种植体组成，其中的种植体是将其种植到患者的牙床处，连接体的两端则嵌设于种植体和牙冠内，再通过粘结剂或锁止结构实现人工种植牙的完成；

2、种植体与普通螺丝区别最大的一点就是使用环境，种植体类似于一根钉入人体牙槽嵴的特种螺钉，人类骨组织的维持对其承载的应力有着严苛要求，具体来说，种植体对周围的骨组织必须施加适当的剪切力或压应力，辅之以骨粉或骨膜来诱发成骨过程，去修复种植手术所造成的骨量损失，种植体周围的骨组织所受剪切力或压应力始终保持在植骨界面应力屏蔽的阈值之上，否则骨组织没有足够的承载压力就会被吸收萎缩；

3、但在现有技术中，人工种植牙通常是批量采购且规格较为统一，而患者的牙床弧度、高度及宽度各有不同，则无法根据不同患者的牙床及患牙情况来定制人工种植牙基台，易造成种植体周围发炎，以及种植体周围骨组织的持续流失，影响后续的正常咀嚼功能，而最终的种植体也将摇摇欲坠，患者不得不再一次承受重新手术的痛苦；

4、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种定制式激光打印种植牙基台及其生产工艺，去解决上述提出的技术缺陷，是根据不同患者缺失牙部分的医学图像数据，并对其进行建立种植牙基台模型，将得到的不同种植牙基台模型进行格式转化并传输，操作设备进行加工，即根据不同患者的种植牙基台的数据进行定制式激光熔融3d打印种植牙基台，提高设备的定制性，保证种植牙基台的吻合度，且通过在搅拌的前提下来回调节移动杆的长度，用来增大破碎棒运动范围，有助于提高对结块颗粒的破碎效果，进而对粉末箱内部的纯钛材质粉末进行防结块处理，有助于提高纯钛材质粉末的离散度，保证种植牙基台的加工质量。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种定制式激光打印种植牙基台，包括设备主体，所述设备主体的前表面内部铰接连接有防护门，所述设备主体的上表面内部固定插接有粉末管，所述粉末管的外表面固定连接有气动管，所述设备主体的上表面固定连接有支撑架，所述支撑架远离设备主体的一端固定连接有控制面板，所述粉末管远离设备主体的一端固定连接有粉末箱，所述粉末箱的上表面设置有密封盖；

4、所述粉末箱的内部顶面固定连接有搅拌电机，所述搅拌电机的下表面内部传动连接有同心轴，且同心轴的下端与粉末箱呈转动连接，所述同心轴的外部固定套接有补给机构

5、优选的，所述补给机构包括定位套，所述定位套的外表面对称固定连接有导向滑轨，所述导向滑轨远离定位套的一端内部固定连接有限位弹簧，所述限位弹簧远离导向滑轨的一端固定连接有移动杆，且移动杆与导向滑轨呈滑动连接，所述移动杆远离限位弹簧的一端内部转动连接有导向轮，所述搅拌电机的外部固定套接有混合叶，所述移动杆的下表面固定连接有竖直杆，所述竖直杆的外部固定套接有破碎棒，所述粉末箱的内部位于导向轮的外部固定连接有改向滑轨。

6、优选的，所述粉末箱的内部底面设置有相同的补给机构，且补给机构与同心轴相互配合，所述改向滑轨的内部开设有与导向轮相互匹配的异形滑槽，所述粉末箱的内部从左到右分别固定连接有液面穿传感器和体积传感器，所述设备主体的内部设置有激光头。

7、优选的，所述控制面板的内部设置有监管平台，监管平台包括粉末监管单元、动态监管单元、执行单元、自检单元、服务器、预警单元以及显示单元，控制面板的内部固定连接有蜂鸣器；

8、当服务器生成工作指令时，并发送至动态监管单元，动态监管单元在接收到工作指令后，立即采集激光熔融3d打印设备的工作数据，工作数据包括粉末管内部粉料流速值和设备的激光功率值，并对工作数据进行分析，得到预警信号，并发送至预警单元以及粉末监管单元，预警单元在接收到预警信号后，立即使控制面板内部的蜂鸣器进行预警；

9、粉末监管单元在接收到预警信号后，立即采集粉末箱内部纯钛材质粉末的状态数据，状态数据包括纯钛材质粉末的结块体积值和液面高度值，并对纯钛材质粉末的结块体积值进行分析，得到异常信号和监管信号，将异常信号发送至执行单元，执行单元在接收到异常信号后，立即控制搅拌电机进行工作，将监管信号发送至自检单元。

10、优选的，所述动态监管单元工作数据分析过程如下：

11、采集激光熔融3d打印设备开始工作时刻到结束工作时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，将时间阈值划分为i个子时间节点，i为大于零的自然数，获取到各个子时间节点内粉末管内部粉料流速值，并将其标记为输送值s，同时构建输送值的集合{s1，s2，s3，...，si}，获取到集合中位于预设输送值区间之外的子集的个数，并以此构建集合a{1,2,3，...，o}，o为大于零的自然数，同时以时为x轴，以输送值为y轴构建直角坐标系，并在坐标系中绘制输送值si的变化曲线，从而获取到集合a所对应的总时长，并将其标记为异常时长ys，并经过公式得到风险系数f；

12、获取到各个子时间节点内激光熔融3d打印设备的激光功率值，并将其标记为工作功率gi，获取到相连两个子时间节点对应的工作功率之间的差值，并将其标记为浮动值，将得到的浮动值与其预设浮动值区间进行比对，获取到位于预设浮动值区间之外的浮动值的总个数，并将其标记为异常浮动值yf；

13、

14、和c分别为风险系数和异常浮动值的预设权重系数，a＞b＞c＞，b+c＝1.478，x为实时工作系数，并将实时工作系数x与其内部录入存储的预设工作系数阈值进行比对分析：

15、若实时工作系数x大于等于预设工作系数阈值，则生成预警信号；

16、若实时工作系数x小于预设工作系数阈值，则不生成任何信号。

17、优选的，所述粉末监管单元结块体积值分析过程如下：

18、将粉末箱的内部划分为n个子区域块，n为大于零的自然数，获取到时间阈值内各个子区域块内纯钛材质粉末的结块体积值，同时将获取到的各个子区域块内的结块体积值与对应子区域块总体积进行比值计算，并将得到的结果标记为占比值gr，同时构建占比值的集合，进而将集合的均值标记为平均占比值pg，并将平均占比值pg与其内部录入存储的预设平均占比值进行比对分析：

19、若平均占比值pg大于等于预设平均占比值，则生成异常信号；

20、若平均占比值pg小于预设平均占比值，则生成监管信号。

21、优选的，所述自检单元在接收到监管信号后，立即获取到粉末箱内部纯钛材质粉末的液面高度值cg，将液面高度值cg与其内部录入存储的预设液面高度值进行比对分析：

22、若液面高度值cg大于等于预设液面高度值，则生成正常信号，并发送至显示单元，显示单元在接收到正常信号后，立即将粉末箱内部纯钛材质粉末的液面高度值的数值以数字的方式进行展示；

23、若液面高度值cg小于预设液面高度值，则生成补给信号，并发送至显示单元，显示单元在接收到补给信号后，立即以文字“补仓”的方式进行展示。

24、该定制式激光打印种植牙基台的生产工艺，包括以下步骤：

25、步骤一：通过现有的基于3d激光扫描仪获取患者患牙口腔中缺失牙部分的医学图像数据，获取种植牙基台的基础三维外形数据，且根据不同患者缺失牙部分的医学图像数据，获得种植体的位置和接口数据，根据现有的牙龈数据和咬合关系数据，结合种植体的位置和接口数据设计基台的图形，以种植牙基台的图形生成个性化种植基台的数据，并建立种植牙基台的三维计算机模型；

26、步骤二：将三维计算机模型进行格式转化，并将转化后的数据导入至激光熔融3d打印机中，激光熔融3d打印机打印成型种植牙基台，即根据不同患者的种植基台的数据进行定制式激光熔融3d打印种植牙基台；

27、步骤三：控制设备主体内部激光头对种植牙基台进行定制加工，且在加工过程中，服务器生成工作指令时，并发送至动态监管单元，动态监管单元在接收到工作指令后，立即采集并分析激光熔融3d打印设备的工作数据，当生成预警信号时，控制面板内部的蜂鸣器立即预警，进而提醒工作人员及时对设备进行检修；

28、同时粉末监管单元采集并分析粉末箱内部纯钛材质粉末的状态数据，当生成异常信号，控制搅拌电机带动同心轴进行工作，使混合叶对粉末箱内部的结块颗粒进行破碎搅拌处理，以及增大破碎棒运动范围提高对结块颗粒的破碎效果，避免由于颗粒过大而出现堵塞和输送不稳定的情况；

29、步骤四：当生成监管信号，对粉末箱内部纯钛材质粉末的液面高度值进行分析，有助于根据纯钛材质粉末存储的情况，及时对粉末箱内部纯钛材质粉末进行补充，提高设备的监管以及预警效果。

30、本发明的有益效果如下：

31、(1)通过对激光熔融3d打印设备的工作数据进行深入式分析，即通过符号化的标定、集合的分类规整以及递进式的方式进行深层次的分析，以保证种植牙基台加工的质量，避免出现加工故障，提高激光熔融3d打印设备的监管和预警效率，且深入式的对纯钛材质粉末的状态数据进行分析，即将采集对象和处理流程的层级划分相结合、比较，有助于对故障进行分析以及信息的反馈，以保证设备的加工效率和纯钛材质粉末输送稳定性，以及提高设备的预警以及信息反馈效果；

32、(2)通过对粉末箱内部纯钛材质粉末的状态数据分析，以及从平均占比值和液面高度值两个维度综合评估粉末箱内部纯钛材质粉末的情况，进而通过在搅拌的前提下来回调节移动杆的长度，用来增大破碎棒运动范围，有助于提高对结块颗粒的破碎效果，进而对粉末箱内部的纯钛材质粉末进行防结块处理，有助于提高纯钛材质粉末的离散度，保证种植牙基台的加工质量；

33、(3)根据不同患者缺失牙部分的医学图像数据，并对其进行建立种植牙基台模型，将得到的不同种植牙基台模型进行格式转化并传输，操作设备进行加工，即根据不同患者的种植牙基台的数据进行定制式激光熔融3d打印种植牙基台，提高设备的定制性，保证种植牙基台的吻合度。