專利名稱：全自動真空人造牙齒燒成爐的制作方法
技術領域：
一種用于燒制人造牙齒的設備——全自動真空人造牙齒燒成爐。
眾所周知，人造牙齒因為其最終產(chǎn)品是安裝在人的口腔里的，所以對于人造牙齒在色澤、硬度、形狀等方面的質量要求是十分嚴格的。而已知的牙齒燒成爐，如上海醫(yī)療器械廠等研制生產(chǎn)的設備，其主要是手動操作，控制困難，成品率低。而國外進口的產(chǎn)品，除了價格昂貴以外，還因為無試驗數(shù)據(jù)輸出裝置，且實驗的條目數(shù)量少，不適于實驗研究使用，均存在一定的缺點。
本實用新型的目的就是發(fā)明一種全自動真空人造牙齒燒成爐，它能適應多種不同的燒成方法及科學實驗要求，它能使燒制出來的人造牙齒成品率達100％，并能把所有數(shù)據(jù)清晰的打印出來。所有過程只需按啟動鍵，便可按照機內程序自動完成，大大簡化了操作程序。
本實用新型的技術方案是這樣的整個燒成爐由機械部分和微機控制部分構成。機械部分分別由爐體、傳動裝置、真空系統(tǒng)和控制箱體所組成?？刂撇糠质且?0C31單片微型計算機芯片為主構成的。在整個控制系統(tǒng)中除驅動元件以外，其余均為CMOS電路元件，以減少功耗，增加抗干擾能力。本設備的電源，除使用高性能電源濾波器外，還采用了電路各部分單獨供電的方式，以保持各部分互不干擾。輸出驅動元件是由固態(tài)繼電器來完成。模擬量到數(shù)字量的轉換采用電壓／頻率法，以增加采樣的抗干擾能力。燒成爐所有工作程序均存貯在27C128芯片中，用戶設定的程序均存貯在DS1225AB電池自保護存貯器上，操作者可通過鍵盤任意調用存貯器內的工作程序。燒成爐的打印機輸出接口為RS－232型，凡有這種接口的打印機，無論何種規(guī)格均可在該接口上使用。通常使用的是TP－μP40型。燒成爐使用2XZ－0.25型真空泵，可滿足燒制過程的需要。
下面結合圖示說明本實用新型的實施例。


圖1是全自動真空人造牙齒燒成爐外形結構圖。
圖2是控制部分的主程序框圖。
圖3是主機線路原理圖。
圖4是鍵盤／顯示部分線路原理圖。
圖5是整機控制部分電源線路原理圖。
圖6是A／D轉換線路原理圖。
圖7是傳感信號處理線路原理圖。
圖8是輸出電路原理圖。
圖9是打印機驅動電路原理圖。
圖10是中斷服務程序框圖。
其中1、爐體，2、導向框架，3、控制箱前面板，4、同步帶，5、導向滑塊，6、滾珠導軌，7、導向框，8、真空泵，9、發(fā)熱體，10、爐內襯，11、爐上蓋，12、爐殼體，13、燒齒盤，14、托盤，15、爐底門，16、真空管路，17、真空閥，18、控制箱，19、機架，20、同步帶傳動電機。TE為熱電偶，PT為壓力變換元件。
本實用新型所述的全自動真空人造牙齒燒成爐，以整體來說是一種方式的機械結構，如
圖1所示，燒成爐由導向框架2和爐體1以及控制箱18組成。爐體是由不銹鋼制成的爐殼體12和用Al2O3纖維材料制成的爐內襯10，爐上蓋11和爐內發(fā)熱體9所組成。整個爐體通過聯(lián)結件與導向框架內的導向滑塊5相連結。當導向滑塊5沿著滾珠導軌上下移動時，就帶著整個爐體作上下運動。導向框架2是用普通鋼材制作，在框內有直槽，直槽上固定有滾珠導軌6，導向滑塊5安裝在滾珠導軌6上，使其可以上下移動，當同步帶電機20開動時，帶動同步帶4傳動，導向滑塊5沿著滾珠導軌6上下移動，從而帶動整個爐體上下移動，這樣就形成了罩式爐結構。在爐殼體12的正中下方是一個固定托盤14，托盤上面安裝燒齒盤13，托盤是通過爐底門15固定在支架和機架19上，工作時，把需要燒制的人造齒放置在燒齒盤13上，當通過控制箱前面板3上的按鍵操作電機轉動后，爐體1就沿著滾珠導軌6向下移動，將燒齒盤13和托盤14罩入爐內，在托盤下部的爐底板15就將爐子整個封閉住。這時根據(jù)需要就可以接通電源使發(fā)熱體發(fā)熱，并同時可開動真空泵8，通過真空閥17和真空管路16，使爐內保持相應的真空度，這一切的動作和程度大小，均是由貯存在用戶芯片內的微機程序原來就確定好的，操作人員只要通過前面板3上的按鍵，就可以輕易的完成上述全過程。因為本實用新型在工作時牙齒還是固定不動的，爐子移動，所以能保證牙齒形狀不會改變。因為爐襯10是采用Al2O3纖維制品，其導熱小，保溫好，升溫范圍大(2～200℃／分)所以可以適用于多種試驗方法。通過微機芯片的貯存，本實用新型可貯存200種試驗方法，只要操作前面板3的按鍵，就可以任意調用某一種試驗方法，以便更多的人用更多的方法來燒成不同特性材料的人造牙齒。而且這些方法在每一次使用時均可同時通過打印機打印出來，以便存檔、研究。真空泵和打印機均單獨放置在本實用新型的一邊，作為附件，不在
圖1范圍內。
如圖2所示的主程序是由圖3所示的MCS－51系列的80C31芯片及數(shù)據(jù)鎖存器74HC373芯片等電路來完成的，程序存貯器EPROM27C128和存貯器DS1225AB用來存貯燒成過程的程序及運行過程中的數(shù)據(jù)。主機振蕩頻率是由一片11.0592MHz的晶體振蕩器和二片云母電容所組成，供給CPU一個穩(wěn)定的振蕩頻率。圖3所示的C22、C21、D2和R5組成復位按鍵電路，以控制主機工作狀態(tài)。
如圖4所示的81C55(IC80)其接口提供全部數(shù)碼管顯示及鍵盤掃描電路。兩片74HC138組成三——八譯碼器，起到擴展81C55接口功能的作用。通過驅動電路接入到鍵盤動態(tài)掃描，它是在每一次中斷服務時，(中斷服務的程序框圖見
圖10)都檢索一下，看是否有鍵鈕按下，當有鍵鈕按下時CPU的P1.0口呈現(xiàn)低電平。電路將每個鍵鈕逐位送低電平，并且根據(jù)P1.0接收到的電平以確定哪個鍵鈕處于按下狀態(tài)。從而執(zhí)行相應的程序。圖4所示IC81的輸出全部用來驅動發(fā)光管組成的指示燈，共有21個，另外兩個指示燈由IC80的PC4、PC5驅動。電源指示燈直接接在電源上。圖4所示IC80的輸出通過驅動電路推動數(shù)碼管工作。如圖所示六排數(shù)碼管中的第一排用于顯示正在工作的程序號；第二、第三排，各用于顯示三種給定參數(shù)，并由右側指示燈表示；第四排顯示二種給定參數(shù)，第五排在程序設定時，可顯示六種內容。正常工作時，僅顯示程序給定的溫度；圖4所示第六排數(shù)碼管，顯示爐內溫度。
如圖5所示的電源部分，其濾波器由一對π型濾波電路組成。僅選通50HZ頻率通過。變壓器為一個多輸出端頭的O型鐵芯，B1、B2是整流橋。圖示V1、V2、V3、V4、V5組成穩(wěn)壓系統(tǒng)，以保證主機的供電電壓穩(wěn)定，并設有自保護功能。
如圖6是模擬量到數(shù)字量的轉換電路，采用電壓／頻率型，由LM331擔任。通過外接R25、R23、R43、C27、C、R26和R28，使輸入電壓在0～4V變化時，輸出頻率在0～30KHZ內變化。由4N28和N1(3dK7b)開關管組成光隔電路，使輸入信號與主機電源隔離。如圖6所示的IC3(4051)是一個八選一電路，本系統(tǒng)共用了其中4個輸入端，它由CPU的P1.6，P1.7控制其中一路與后面的電路導通。IC4A(LM358)是一個跟隨器，以保證信號經(jīng)過4051后不衰減，以及電壓／頻率轉換電路不影響前面電路工作的穩(wěn)定性。IC4B(LM358)與D2穩(wěn)壓管構成一個限幅器，當輸入電壓過高時，自動降在4V，以保證電壓／頻率轉換電路的安全性。
如圖7所示的外部信號處理電路中，其中OP－O7為主構成熱電偶放大電路。12V直流經(jīng)精密穩(wěn)壓管20W234穩(wěn)壓，接熱電偶的輸入端，用于當熱電偶斷路時，起斷路保護作用，即熱電偶斷路時，此信號加到熱電偶的輸入端，相當于一個大的電壓信號，使控制電路獲得一個熱電偶斷開信號。這個標準的直流信號還輸出兩路直流信號，一路4V，作為IC4B的標準電壓，一路3.5V，作為標準電壓進入4051，V／F電路，用于主機來補償由于環(huán)境溫度變化給其他信號處理電路帶來的影響。如圖7所示的μP616a為一溫度傳感器，它輸出10mV／K信號。它的輸出信號經(jīng)IC13(LM358)轉換送給4051芯片。如圖7的1220和LM324組成的集成差壓傳感器是真空泵用的真空信號傳感器。該信號按照給定的程序控制閥，泵的開啟，停止并將該真空值顯示在前面板上。LM324是一片四運放電路，IC15A(LM324－A)和R44——R47、Z1(LM385)構成精密恒流源，作為1220芯片的電源。LM324－B、C組成差動放大電路，LM324－D是輸出放大電路，這個電路將一105KPa～0的信號轉換為4V－0V的電壓信號。
如圖8是輸出電路，其中OP1、OP2輸出用于控制電機，OP3用于控制真空泵，OP4用于控制發(fā)熱電阻絲，OP5用于控制真空閥。
如圖9所示的打印機驅動電路，CPU輸出數(shù)據(jù)經(jīng)TXO串行口送出經(jīng)過74LS126緩沖驅動后，又經(jīng)過MC1488芯片驅動送給打印機工作。
權利要求1.一種全自動真空人造牙齒燒成爐，包括有機械部分和控制部分，其中機械部分包括有罩式爐體(1)、導向框架(2)、控制箱(18)、導向滑塊(5)、滾珠導軌(6)、真空泵(8)、發(fā)熱體(9)、爐內襯(10)、燒齒盤(13)、托盤(14)和真空閥(17)等，本實用新型的特征是燒成爐的控制部分由以80C31單片機組成的微機控制系統(tǒng)，可存貯200種燒成方法的EPPOM存貯軟件、鍵盤操作部分和數(shù)碼管顯示部分以及電源部分等主要部分所組成，燒成爐的所有實驗工作數(shù)據(jù)均可通過NC1488芯片驅動，連接打印機打印出來以存庫、備用。
2.根據(jù)權利要求1所述的全自動真空人造牙齒燒成爐，其特征在于控制系統(tǒng)的主程序是由80C31芯片完成的，程序存貯器EPRON27C128和存貯器DS1225AB用來存貯燒成過程的程序及運行過程中的數(shù)據(jù)，主機振蕩頻率是由一片11.0592MHz，由兩片74HC138組成三——八譯碼器，完成對鍵盤的動態(tài)掃描檢索，由六排數(shù)碼管分別顯示燒成爐的工作狀態(tài)和運行參數(shù)，由LM331集成電路完成A／D電路轉換，燒成爐的溫度傳感器，真空信號傳感器和熱電偶放大電路等，分別由如圖7所示的IC15A－D集成電路完成，燒成爐通過MC1488芯片驅動接口電路，推動打印機工作。
3.根據(jù)權利要求1所述的全自動真空人造牙齒燒成爐，其特征在于燒成爐的所有工作程序和功能的操作均集中在控制箱前面板的鍵盤上。工作程序均固化在EPROM存貯器內，工作對只需一人操縱鍵盤按鈕就可完成人造牙齒燒制的全過程，實現(xiàn)了工作自動化。
專利摘要本實用新型由機械部分和微機控制部分兩大部分組成。控制部分由以80C31單片機組成的微機控制系統(tǒng)，EPROM存貯軟件，鍵盤操作部分和數(shù)碼管顯示部分，以及電源部分等主要部分所組成。燒成爐的所有實驗工作數(shù)據(jù)均可通過打印機打印出來，以存庫、備用，燒成爐的微機系統(tǒng)可存貯200種燒成方法，用指令形式可隨時調用，可以燒制出不同類型和材質的人造牙齒，牙齒成品率可達100％，是一種先進的齒料工作設備。
文檔編號A61C13/00GK2204584SQ9420226
公開日1995年8月9日 申請日期1994年1月28日 優(yōu)先權日1994年1月28日
發(fā)明者王連臣, 鄧慧琴, 邢海森, 張玉林, 李明, 王穎苗, 孫學義, 章健, 劉禮壽, 劉建岑 申請人:中國人民解放軍第一五○中心醫(yī)院, 冶金工業(yè)部洛陽耐火材料研究院