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市場應用背景
隨著中國口腔醫(yī)學的進步及人民生活質量和消費水平的提升，人們對醫(yī)療技術和服務的期望不斷提高，從而推動了對高端優(yōu)質口腔醫(yī)療設備和材料的需求日益增加。
特別是在義齒機市場，增長主要由人口老齡化導致的牙齒脫落、牙科銑床需求的增加、對CAD/CAM牙科銑床的認識的提高，以及牙科疾病案例的激增所推動。
義齒機能夠使用玻璃陶瓷、鈦柱、蠟、氧化鋯、合金和樹脂等多種材料，生產出高精度的牙齒修復體。
傳統(tǒng)義齒加工方案局限性:
傳統(tǒng)義齒加工依賴人工或半自動義齒機，導致 生產效率低、產品質量不穩(wěn)定，且嚴重依賴技師經驗。加工周期長，增加患者等待時間，影響診所效率。精度不足導致適配問題， 影響患者佩戴的舒適度和咀嚼功能。
此外，傳統(tǒng)加工方式的材料利用率低，過程中會產生大量的材料浪費。半自動義齒機系統(tǒng)操作繁瑣，加工步驟多，增加維護成本，且無法實現遠程監(jiān)控，售后維護成本較高，故障處理不及時。
正運動技術解決方案:
方案采用的是正運動技術開放式數控系統(tǒng)，方案是基于VPLC532E機器視覺運動控制一體機開發(fā)，結合四軸、五軸義齒機床，在義齒加工工藝流程中的雕刻、磨削實現高精度控制，保證了義齒的高度符合人體工學、舒適性及耐用性。適用于蠟塊、氧化鋯、玻璃陶瓷、鈦柱等不同材料的加工。
支持速度前瞻和圓弧插補等功能，保證曲面加工時運動軌跡的平滑性，提高工件加工質量。同時允許用戶在原有基礎上進行二次開發(fā)，自行擴展M代碼，可用以區(qū)分粗切和精切，使加工效率更高。同時，定制化的系統(tǒng)界面使操作更便捷，縮短調試周期。支持連接外網，可通過網線和無線網卡連接外網，方便遠程監(jiān)控和后期維護。
正運動技術為市場上的牙科醫(yī)療設備領域提供智能化運動控制解決方案，進一步提升正運動技術在醫(yī)療設備市場份額。
01 基于VPLC532E開放式數控系統(tǒng)在五軸義齒機上的應用
正運動五軸義齒機解決方案設計
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24DI：接對刀儀、開關信號等
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12DO：接電主軸，高速輸出口接工業(yè)相機的硬觸發(fā)輸入等
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EtherCAT接口：可接EtherCAT總線驅動器
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6路差分脈沖軸接口：接步進/脈沖驅動器
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2路模擬量DA：接變頻器
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USB3.0接口：接支持USB3.0協議的面陣相機，實現監(jiān)控功能等
運動控制實現過程
通過解析導入系統(tǒng)的NC文件，根據NC文件中的G代碼和M代碼等數控相關指令，進行運動。工件曲面加工由系統(tǒng)內設置的平滑參數、插補算法，優(yōu)化工件表面的加工效果。
系統(tǒng)可支持擴展M代碼來實現輸出信號的控制，以及使用M代碼來區(qū)分粗切和精切，提高加工效率。對刀換刀可根據設置的對刀參數，實現分段速度，在快要到達對刀儀和刀庫時緩慢運動。可通過主界面的速度倍率滑塊，調節(jié)加工時的進給速度F的數值。
系統(tǒng)動作流程
▌回零回退
開始時，旋轉軸移動至設定的回零點。達到零點后，根據回零回退距離參數調整，確保旋轉軸處于水平狀態(tài)。
▌分中
執(zhí)行“分中”功能，初步設定系統(tǒng)的工件坐標系。
▌導入NC文件
將含有加工文件的U盤插入控制器。選擇目標文件，并點擊“導入系統(tǒng)”以加載文件至系統(tǒng)。
▌啟動NC文件
點擊“啟動”，設備根據NC文件指定的刀號執(zhí)行對刀或換刀。啟動主軸和研磨液，根據NC文件中的M指令。按照設定的工件坐標系和G代碼進行加工。
▌設定工件坐標系
加工測試方塊后，通過“校準件測量”功能測量并計算當前的工件坐標數值。自動保存工件坐標和系統(tǒng)B軸的回退距離。
▌換料坐標
根據設備的實際使用情況設置各軸的換料位置，以便加工完成后方便換料。
方案核心優(yōu)勢
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通過可視化界面，設置加工參數，可實現多個自由度上同時運動加工，完成復雜的加工任務，如傾斜、旋轉圓盤以進行不同深度倒凹等，顯著提高了加工速度和精度，輕松實現銑削大型牙弓修復體和其它全口假體等
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減少工具磨損，系統(tǒng)可以動態(tài)調整刀具與工件的角度，更有效地使用磨削工具，提高了刀具的使用壽命，同時也減少了刀具更換次數，進一步優(yōu)化了生產效率
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用戶可自定義，能根據特定的生產需求進行調整和優(yōu)化，同時支持在現有設備上進行升級和擴展，以適應新的義齒加工工藝要求
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設有USB攝像頭，用于遠程監(jiān)控和服務
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刀具壽命監(jiān)控，具有自動換刀，對刀功能
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系統(tǒng)架構和算法100%自主研發(fā)，有效避免技術封鎖，產品供應等“卡脖子”問題
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可選配WIFI無線網卡，方便CAM軟件與系統(tǒng)無線交互數據及加工文件
解決方案硬件配置
02 開放式數控系統(tǒng)
正運動技術的開放式數控系統(tǒng)專為多軸數控加工應用設計，提供一站式解決方案。
支持高度自定義和靈活配置，使其能夠適應各種復雜的數控加工需求，提高了操作效率，還確保了數控加工精度和產品質量。
開放式數控系統(tǒng)拓撲圖
▌開放式數控系統(tǒng)核心功能介紹
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全自主研發(fā)開放式數控系統(tǒng)架構，提供功能豐富五軸數控系統(tǒng)軟件，操作簡便
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系統(tǒng)廠商可以高效在現有架構二次開發(fā)打造自定義的風格
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高精度五軸聯動加工，工件更精密，邊緣更圓順
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支持遠程可視化管理，遠程監(jiān)控協助生產，維護更及時
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全方位保護機制：氣壓報警、冷卻水報警、對刀報警、還刀檢測報警、軸報警、刀具壽命報警等
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ZHMI界面組態(tài)，方便定制個性化界面
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適配市場常見的EtherCAT總線、脈沖伺服驅動器
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自適應前瞻算法：基于實際加工路徑的前瞻的速度控制算法。通過建立數學模型導出銜接進給速度的約束條件，以此實現微小線段之間的進給速度的高速銜接
正運動技術專注于運動控制技術研究和通用運動控制軟硬件產品的研發(fā)，是國家級高新技術企業(yè)。正運動技術匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯合各大高校協同運動控制基礎技術的研究，是國內工控領域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內少有、完整掌握運動控制核心技術和實時工控軟件平臺技術的企業(yè)。主要業(yè)務有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等等。
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