本发明属于牙齿矫治
技术领域：
，更确切的说涉及壳状牙齿矫治器制造技术，尤其涉及一种制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统、制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法、制备壳状牙齿矫治器的压膜工序中控制加热的方法、压膜设备的加热控制系统。
背景技术：
：传统的牙齿矫正技术是在牙齿上安装托槽和弓丝，通过托槽和弓丝的作用，把力量传递到牙齿，达到牙齿矫正的目的。这种牙齿矫正方式，既不美观也不利于保持口腔卫生。随着科技的进步，新材料的发展，一种透明的高分子材料被应用于牙齿矫正，该材料经过加工后，使用压膜机与患者牙齿模型进行压制贴合，再经过后续处理，最终获得透明的牙齿矫治器。该矫治器的制作与压膜机对膜片加热控制有着密切关系，加热控制决定着压膜质量和效率。目前市面上的压膜机对膜片加热控制方法普遍采用固定的加热时间，固定加热时间的膜片加热技术没有考虑环境温度对膜片的影响，例如，压膜机连续工作并对膜片进行加热时，同时也会对膜片承载台及其压膜机加热腔内的其他设备进行加热，使膜片周围的环境温度升高，承载台及其它设备吸收的热量又反作用在膜片上，该部分热量与加热器直接作用在膜片上的热量形成叠加。压膜机工作频率比较越快，膜片承载台及其周围其它物体吸收的热量越不容易散失，从而使膜片周围的物体温度会越来越高，会使膜片温度过热，从而导致压膜失败。基于以上存在的问题，本申请提供了解决技术问题的技术方案。技术实现要素：本发明的主要目的是克服现有技术缺陷，提供“制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统、加热方法及系统”，解决了现有制备壳状牙齿矫治器时，难以控制膜片软化程度，压膜效率低的问题，使得膜片的加热时间控制更精确，膜片软化更好、压膜质量更高，压膜品质更好、有效提高压膜效率和节约能源。本发明提供的技术方案如下：本发明提供一种制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统，包括：控制装置，加热装置、压膜装置及温度采集装置，所述控制装置分别与所述加热装置、所述温度采集装置、所述压膜装置信号连接；所述加热装置，用于对待压膜的膜片进行加热；所述温度采集装置，用于采集制备壳状牙齿矫治器的所述压膜装置的加热腔体内的当前温度；所述压膜装置，用于对所述加热装置加热完成的所述膜片进行压膜；所述控制装置，用于获取待压膜的膜片的目标加热温度；其中，所述控制装置根据所述目标加热温度、加热腔体内的当前温度对所述膜片的温度补偿关系，以及所述加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的所述待压膜的膜片的加热时长，并控制所述加热装置根据所述加热时长对所述膜片进行加热。进一步优选地，所述温度采集装置设置于所述加热装置的加热腔体内，邻近所述膜片设置。进一步优选地，还包括与所述控制装置信号连接的病例信息存储器，所述病例信息存储器至少存储所述目标加热温度，所述控制装置通过所述病例信息存储器获取所述目标加热温度。进一步优选地，还包括与所述控制装置信号连接的mes数据处理器，所述控制装置通过所述mes数据处理器获取所述目标加热温度。进一步优选地，所述加热时长与加热腔体内的当前温度之间呈以下函数关系：其中，t为加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量。进一步优选地，所述温度补偿系数的获取为：t1为所述膜片置于加热腔体内后的膜片表面温度。本发明还提供一种制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法，包括：获取待制备壳状牙齿矫治器所需的膜片的目标加热温度；采集壳状牙齿矫治器制备环境下加热腔体内的当前温度；根据所述膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长；并根据所述加热时长对加热腔体内的当前温度下制备壳状牙齿矫治器的膜片进行加热；当达到所述加热时长后对所述膜片进行压膜。进一步优选地，所述加热时长与加热腔体内的当前温度之间呈以下函数关系：其中，t为加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量。进一步优选地，所述温度补偿系数的获取为：t1为所述膜片置于加热腔体内后的膜片表面温度。进一步优选地，通过一病例信息存储器获取所述目标加热温度，或通过一mes数据处理器获取所述目标加热温度。本发明还提供制备壳状牙齿矫治器的压膜工序中控制加热的方法，包括：获取待制备壳状牙齿矫治器所需的膜片的目标加热温度；采集壳状牙齿矫治器制备环境下加热腔体内的当前温度；根据所述膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，获取加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长；并根据所述加热时长对加热腔体内的当前温度下制备壳状牙齿矫治器的膜片进行加热。本发明还提供一种压膜设备的加热控制系统，包括：膜片承载台、加热装置、温度采集装置和控制装置；所述膜片承载台用于承载待加热的膜片；所述加热装置用于对待加热的膜片进行加热；所述温度采集装置设置于所述加热装置的加热腔体内，用于采集所述膜片承载台释放热量所产生的环境温度和空气介质传导热量所产生的环境温度，以获取加热环境的加热腔体内的当前温度；所述控制装置分别与所述加热装置和温度采集装置信号连接，所述控制装置用于根据膜片的目标加热温度、所述加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，并根据所述加热时长控制所述加热装置对加热腔体内的当前温度下的膜片进行加热。进一步优选地，所述加热时长与加热腔体内的当前温度之间呈以下函数关系：其中，t为计算的加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为环境温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量；所述膜片单位时间温度变化量包括所述加热装置直接作用于膜片上的单位时间温度变化量、所述膜片承载台作用于膜片上的单位时间温度变化量和空气介质作用于膜片上的单位时间温度变化量。通过本发明提供的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统、制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法、制备壳状牙齿矫治器的压膜工序中控制加热的方法、压膜设备的加热控制系统，能够带来以下至少一种有益效果：1、膜片加热时间控制更精确，更易于实现自动化使用温度采集装置采集膜片周围物体及环境温度，用于压膜时对膜片进行温度补偿，利用环境温度与加热时间之间的函数关系，从根本上解决了压膜机温度控制不稳定的情况。经过研究膜片加热时长与加热腔体内的当前温度之间的函数关系，可以将该函数关系无缝集成到壳状牙齿矫治器的自动化生产流水线上，实现膜片加热的自动化、智能化控制。2、压膜质量更高，压膜品质更好压膜机压膜的成败在于对膜片软化的控制，本发明通过对膜片精准的加热时间控制，能更好的对膜片软化，达到理想的软化温度，使压膜质量更高、压膜品质更好。3、有效提高压膜效率现有压膜技术使用固定的加热时间，不能动态调整。本发明根据环境初始温度对加热时间进行函数化计算调整，当压膜机连续不间断作业时，压膜时间可大大缩短，压膜效率显著提高。4、节约能源加热装置工作时，除了直接作用在膜片上的热量，还会对膜片周围其它物体进行加热，现有技术通过增加风扇或者自然散热的方式把该部分能量散失掉。本发明充分利用该部分热量对膜片的作用，节约了能源。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1为制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统原理示意图；图2为加热装置结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统另一原理示意图；图5为制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统另一原理示意图；图6为加热时长与加热腔体内的当前温度函数关系图；图7为制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法流程图；图8为制备壳状牙齿矫治器的压膜工序中控制加热的方法流程图；图9为压膜设备的加热控制系统原理示意图；图10为加热装置另一结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。壳状牙齿矫治器的制备过程：利用透明的高分子材料(也即是膜片)使用压膜机与患者牙齿模型进行热压制贴合，再经过后续处理，最终制得透明的壳状牙齿矫治器；压膜机先对膜片进行加热再将加热后的膜片与患者牙齿模型进行压制贴合，而现有技术中，均是采用固定的加热时长对膜片进行加热，并没有充分考虑环境温度对膜片的影响，而本发明充分考虑膜片周围的环境温度对膜片的影响，并利用加热腔体内的当前温度及其周围其它物体吸收的热量对膜片进行温度补偿，从而能达到精准控制加热时间，以此来达到提高膜片的压膜成功率和节约能源，提高工作效率的目的。具体的实施方式如下：实施例一：本实施例提供一种制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统，其原理图如图1所示，包括控制装置101、加热装置102、压膜装置103和温度采集装置104。控制装置101分别与加热装置102、压膜装置103和温度采集装置104信号连接，控制装置101控制加热装置102对待压膜的膜片进行加热，待加热完成后，控制装置101再控制压膜装置103对加热完成的膜片进行压膜。本实施例充分考虑环境温度对膜片的影响，从而精确控制加热装置102对待压膜的膜片的加热时长，具体的，控制装置101通过温度采集装置104获取制备壳状牙齿矫治器的加热装置102的加热腔体内的当前温度，控制装置101获取待压膜的膜片的目标加热温度，控制装置101根据目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的待压膜的膜片的加热时长，并控制加热装置102根据该加热时长对膜片进行加热。控制装置101是制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统的核心处理器，该控制装置101可以是cpu、plc控制器等其他具有运行程序执行压膜功能的控制设备，控制装置101具有物联网功能，控制装置101通过物联网与其他服务器或服务系统网络通讯，以获取与制备壳状牙齿矫治器相关的数据信息。在其他实施例中，控制装置101也可以通过离线方式获取与制备壳状牙齿矫治器相关的数据信息，例如，控制装置101通过数据接口与存储有与制备壳状牙齿矫治器相关数据信息的外部存储设备(例如：u盘、硬盘、存储服务器等)连接，以获取与制备壳状牙齿矫治器相关数据信息。控制装置101分别与加热装置102和压膜装置103信号连接，例如，控制装置101分别与加热装置102和压膜装置103通过485通讯总线信号连接，控制装置101通过485通讯总线向加热装置102发送加热指令和停止加热指令，及控制装置101通过485通讯总线向压膜装置103发送压膜指令和停止压膜指令；控制装置101与温度采集装置104即可以是有线连接，也可以是无线连接，例如，当温度采集装置104不具有无线信号传输功能时，则温度采集装置104与控制装置101有线信号连接，当温度采集装置104具有无线传输功能时，则温度采集装置104与控制装置101可以无线信号连接。在本实施例中，加热装置102的结构示意图图2和图3所示，加热装置102包括加热基座1021、设置在加热基座1021上的加热件1022，及设置于加热件1022上用于承载膜片的膜片承载台105。其中，加热件1022可以采用加热盘管等结构来实现，此处不做限制。进一步的，可以在膜片承载台105的上端加设一层用于隔离加热件1022与膜片的隔离网；受热后的膜片会发生软化与形变，膜片中央区域相较于周边区域会向下垂，隔离网对下垂的膜片具有承托作用，用于防止加热过程中膜片与加热件1022接触，从而对膜片造成伤害；另一方面，可以起到防止膜片对加热件1022污染或者损坏的作用等。进一步的，加热装置102中还可以加入内层增强辐射的结构层1023，使其能够将加热件的热量导向其上方的膜片处，使膜片受热快、受热均匀。温度采集装置104具体是温度传感器，温度采集装置104设置于加热装置102的加热腔体内，邻近膜片设置。如图3所示，温度采集装置104设置于加热件1022的中心位置，且朝向膜片承载台105。压膜装置103包括压膜头和驱动装置，驱动装置可驱动压膜头对加热后的膜片与患者牙齿模型进行压制贴合，完成压膜工作。其中，驱动装置可以通过气缸等装置来实现，此处不做限制。进步一地，为了获取待压膜的膜片的目标加热温度，本实施例提供的压膜控制系统还包括与控制装置101信号连接的病例信息存储器106，如图4所示，病例信息存储器106至少存储有膜片的目标加热温度，控制装置101与病例信息存储器106无线通讯连接，控制装置101通过病例信息存储器106获取待压膜片的目标加热温度。例如，各个膜片均配置有唯一的识别码，膜片压膜之前，控制装置101可以通过识别器获取待压膜的膜片的识别信息，控制装置101基于该识别信息通过病例信息存储器106获取与该识别信息匹配的膜片的目标加热温度，优选的，各个膜片配对的牙颌模型上设置有rfid标签，控制装置101通过rfid阅读器获取牙颌模型上的rfid信息，该rfid信息中包括了所需膜片的唯一的序列号，控制装置101通过该唯一的序列号从病例信息存储器106中获取与该唯一的序列号匹配的膜片的目标加热温度。在其他实施例中，压膜控制系统可以包括与控制装置101信号连接的mes数据处理器107，如图5所示，mes数据处理器107分别与病例信息存储器106和控制装置101无线通讯连接，mes数据处理器107是制备壳状牙齿矫治器的数据处理中心，其不仅存储有制备壳状牙齿矫治器的各种数据信息，还可以通过病例信息存储器106存储的病例信息设计与该病例信息匹配的压膜工艺参数，其中，该压膜工艺参数包括膜片的目标加热温度。例如，各个膜片均配置有唯一的识别码，膜片压膜之前，控制装置101可以通过识别器获取待压膜的膜片的识别信息，控制装置101基于该识别信息通过mes数据处理器107获取与该识别信息匹配的膜片的目标加热温度，优选的，各个膜片配对的牙颌模型上设置有rfid标签，控制装置101通过rfid阅读器获取牙颌模型上的rfid信息，该rfid信息中包括了所需膜片的唯一的序列号，控制装置101通过该唯一的序列号从mes数据处理器107中获取与该唯一的序列号匹配的膜片的目标加热温度。以上可以在膜片上设置有读取标识信息，在其他实施例中还在进行备膜过程中，通过读取承载牙颌模型的载具上设置rfid标签，mes处理器根据rfid标签信息来进一步控制备膜机应该提供哪种型号的膜片，具体的加热温度完全是通过载具上设置rfid标签读取压膜的温度、时长、保压等信息；同时也可以通过读取牙颌模型上打印的二维码获取压膜信息；或者二维码与rfid进行转换结合的方式读取加工工艺参数，该加工工艺参数从mes系统中获取，包括离线方式或者在线方式。下面对充分考虑环境温度对膜片的影响，精确控制膜片的加热时长，进行详细描述。在膜片加热过程中，膜片加热需要的热量来源主要有：加热装置102直接加热的热量、膜片周围物体吸收热量后释放的热量、空气介质释放的热量，而目前的膜片加热主要考虑加热装置102的直接加热，直接忽略膜片周围物体吸收热量后释放的热量及空气介质释放的热量，或者增加散热件将该两种释放的热量直接散失掉。通过大量的实验研究发现加热装置102的加热腔体内的当前温度对膜片具有一定的转化系数，即膜片周围物体吸收热量后释放的热量和空气介质释放的热量等引起的加热腔内的当前温度通过该转化系数对膜片进行温度补偿，具体实验过程如下：实验器材：膜片5张、手持红外测温器1台；实现过程：(1)启动加热装置，加热装置工作一段时间后停止加热。(2)取一张膜片放置在膜片承载台上，记录中热装置的加热腔体的当前温度，使用手持红外测温器测量膜片表面温度，持续测量一定时间后，记录此时的膜片表面温度。(3)更换膜片，按照步骤(2)进行后续膜片测量，进行5组实验，实验记录及结果如下表所示：膜片序号环境温度t0(℃)膜片表面温度t1(℃)转化系数θ1175.687.30.4972154.275.90.4923137.867.40.4894103.151.20.497585.542.60.498加热腔体的当前温度对膜片的转化系数θ计算方法：需要说明的是，t1为膜片置于加热腔体内后的膜片表面温度。上述描述了加热腔体的当前温度对膜片的影响，下面描述影响膜片加热时间的参数，如下表所示：参数说明tn膜片的目标加热温度δt1加热装置直接作用在膜片上的单位时间温度变化量δt2膜片周围物体作用在膜片上的单位时间温度变化量δt3空气介质作用在膜片上的单位时间温度变化量t0加热腔体内的当前温度θ加热腔体内的当前温度作用于膜片的转化系数加热时膜片单位时间的温度变化总量δt关系式如下：δt＝δt1 δt2 δt3 δtn；δtn为其它影响参数，其中δt1起主要作用。需要说明的是，上述的δt1、δt2和δt3是按照预设时间周期性地测量获取的，例如，压膜机工作过程中，每隔一个小时测量δt1、δt2和δt3。下面对膜片的加热时长的计算方式进行描述。根据膜片的目标加热温度及相关参数，推导出基于时间的温度平衡计算公式：θ*t0 (δt1 δt2 δt3 δtn)*t＝tn--(1)；对上述公式(1)进一步整合如下：θ*t0 δt*t＝tn--(2)；其中，公式(2)中的t是加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量，由此可得出加热时长t的推导公式：由公式(3)可见，加热时长t与加热腔体内的当前温度t0呈线性关系，为一次函数，函数曲线如图6所示。基于上述的实施方式，在本发明可以带来以下技术效果：1、使用温度采集装置采集膜片周围物体及环境温度，用于压膜时对膜片进行温度补偿，利用环境温度与加热时间之间的函数关系，从根本上解决了压膜机温度控制不稳定的情况。经过研究膜片加热时长与加热腔体内的当前温度之间的函数关系，可以将该函数关系无缝集成到壳状牙齿矫治器的自动化生产流水线上，实现膜片加热的自动化、智能化控制。2、压膜质量更高，压膜品质更好压膜机压膜的成败在于对膜片软化的控制，本发明通过对膜片精准的加热时间控制，能更好的对膜片软化，达到理想的软化温度，使压膜质量更高、压膜品质更好。3、有效提高压膜效率现有压膜技术使用固定的加热时间，不能动态调整。本发明根据环境初始温度对加热时间进行函数化计算调整，当压膜机连续不间断作业时，压膜时间可大大缩短，压膜效率显著提高。4、节约能源加热装置工作时，除了直接作用在膜片上的热量，还会对膜片周围其它物体进行加热，现有技术通过增加风扇或者自然散热的方式把该部分能量散失掉。本发明充分利用该部分热量对膜片的作用，节约了能源。实施例二：基于实施例一，本实施例提供一种制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法，其流程图如图7所示，具体包括以下步骤。s700：获取待制备壳状牙齿矫治器所需的膜片的目标加热温度。一个完整的牙齿矫治周期需要多幅壳状牙齿矫治器，而每副壳状牙齿矫治器制备时所需的膜片的加工工艺参数不同，例如，每副壳状牙齿矫治器所对应的膜片的目标加热温度不同，及膜片的加热时长不同，其中，每副壳状牙齿矫治器所对应的膜片的加工工艺参数可以预先存储于病例信息存储器中，也可以预先存储于mes数据处理器中，因此，膜片的目标加热温度可以通过病例信息存储器获取，也可以通过mes数据处理器获取，除此之外，还可以通过其他存储有膜片的加工工艺参数的存储设备中获取，也即是，每副壳状牙齿矫治器所对应的膜片的目标加热温度的获取方式在本实施例中不作限定。s710：采集壳状牙齿矫治器制备环境下加热腔体内的当前温度。与现有制备壳状牙齿矫治器时采用固定加热时长加热膜片所不同的是，本实施例充分考虑膜片所处的环境温度对膜片的影响，优选地，充分考虑壳状牙齿矫治器制备环境下加热腔体内的当前温度对膜片的影响。具体的，在膜片加热过程中，膜片加热需要的热量来源主要有：加热装置直接加热的热量、膜片周围物体吸收热量后释放的热量、空气介质释放的热量，而目前的膜片加热主要考虑加热装置的直接加热，直接忽略膜片周围物体吸收热量后释放的热量及空气介质释放的热量，或者增加散热件将该两种释放的热量直接散失掉。且通过大量的实验研究发现加热装置的加热腔体内的当前温度对膜片具有一定的转化系数，即膜片周围物体吸收热量后释放的热量和空气介质释放的热量等引起的加热腔内的当前温度通过该转化系数对膜片进行温度补偿，故在本步骤中，需要通过温度采集装置(例如，温度传感器)采集壳状牙齿矫治器制备环境下的加热腔体内的当前温度，然后根据发明人研究的加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，将加热腔体内的当前温度根据温度补偿关系作用于膜片。其中，加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿的具体实验过程如下：实验器材：膜片5张、手持红外测温器1台；实现过程：(1)启动加热装置，加热装置工作一段时间后停止加热。(2)取一张膜片放置在膜片承载台上，记录中热装置的加热腔体的当前温度，使用手持红外测温器测量膜片表面温度，持续测量一定时间后，记录此时的膜片表面温度。(3)更换膜片，按照步骤(2)进行后续膜片测量，进行5组实验，实验记录及结果如下表所示：膜片序号环境温度t0(℃)膜片表面温度t1(℃)转化系数θ1175.687.30.4972154.275.90.4923137.867.40.4894103.151.20.497585.542.60.498加热腔体的当前温度对膜片的转化系数θ计算方法：需要说明的是，t1为膜片置于加热腔体内后的膜片表面温度。s720：根据膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长。下面先描述影响膜片加热时间的参数，如下表所示：参数说明tn膜片的目标加热温度δt1加热装置直接作用在膜片上的单位时间温度变化量δt2膜片周围物体作用在膜片上的单位时间温度变化量δt3空气介质作用在膜片上的单位时间温度变化量t0加热腔体内的当前温度θ加热腔体内的当前温度作用于膜片的转化系数加热时膜片单位时间的温度变化总量δt关系式如下：δt＝δt1 δt2 δt3；δtn为其它影响参数，其中δt1起主要作用。需要说明的是，上述的δt1、δt2和δt3是按照预设时间周期性地测量获取的，例如，压膜机工作过程中，每隔一个小时测量δt1、δt2和δt3。下面结合膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量对膜片的加热时长进行计算。首先，根据膜片的目标加热温度及相关参数，推导出基于时间的温度平衡计算公式：θ*t0 (δt1 δt2 δt3 δtn)*t＝tn--(1)；其次，对上述公式(1)进一步整合如下：θ*t0 δt*t＝tn--(2)；其中，公式(2)中的t是加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量，由此可得出加热时长t的推导公式：由公式(3)可见，加热时长t与加热腔体内的当前温度t0呈线性关系，具体为一次函数关系。s730：并根据加热时长对加热腔体内的当前温度下制备壳状牙齿矫治器的膜片进行加热。s740：当达到加热时长后对膜片进行压膜。通过本发明提供的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法，能够带来以下至少一种有益效果：1、膜片加热时间控制更精确，更易于实现自动化使用温度采集装置采集膜片周围物体及环境温度，用于压膜时对膜片进行温度补偿，利用环境温度与加热时间之间的函数关系，从根本上解决了压膜机温度控制不稳定的情况。经过研究膜片加热时长与加热腔体内的当前温度之间的函数关系，可以将该函数关系无缝集成到壳状牙齿矫治器的自动化生产流水线上，实现膜片加热的自动化、智能化控制。2、压膜质量更高，压膜品质更好压膜机压膜的成败在于对膜片软化的控制，本发明通过对膜片精准的加热时间控制，能更好的对膜片软化，达到理想的软化温度，使压膜质量更高、压膜品质更好。3、有效提高压膜效率现有压膜技术使用固定的加热时间，不能动态调整。本发明根据环境初始温度对加热时间进行函数化计算调整，当压膜机连续不间断作业时，压膜时间可大大缩短，压膜效率显著提高。4、节约能源加热装置工作时，除了直接作用在膜片上的热量，还会对膜片周围其它物体进行加热，现有技术通过增加风扇或者自然散热的方式把该部分能量散失掉。本发明充分利用该部分热量对膜片的作用，节约了能源。实施例三：本实施例提供一种制备壳状牙齿矫治器的压膜工序中控制加热的方法，现有制备壳状牙齿矫治器的压膜工序中控制加热的方法是基于固定加热时长控制膜片的加热，而本实施例是在充分考虑加热腔体内的当前温度对膜片的影响的情况下，精确控制膜片的加热时长。本实施例提供的制备壳状牙齿矫治器的压膜工序中控制加热的方法的流程图如图8所示，具体包括以下步骤。s800：获取待制备壳状牙齿矫治器所需的膜片的目标加热温度。一个完整的牙齿矫治周期需要多幅壳状牙齿矫治器，而每副壳状牙齿矫治器制备时所需的膜片的加工工艺参数不同，例如，每副壳状牙齿矫治器所对应的膜片的目标加热温度不同，及膜片的加热时长不同，其中，每副壳状牙齿矫治器所对应的膜片的加工工艺参数可以预先存储于病例信息存储器中，也可以预先存储于mes数据处理器中，因此，膜片的目标加热温度可以通过病例信息存储器获取，也可以通过mes数据处理器获取，除此之外，还可以通过其他存储有膜片的加工工艺参数的存储设备中获取，也即是，每副壳状牙齿矫治器所对应的膜片的目标加热温度的获取方式在本实施例中不作限定。s810：采集壳状牙齿矫治器制备环境下加热腔体内的当前温度。与现有制备壳状牙齿矫治器时采用固定加热时长加热膜片所不同的是，本实施例充分考虑膜片所处的环境温度对膜片的影响，优选地，充分考虑壳状牙齿矫治器制备环境下加热腔体内的当前温度对膜片的影响。具体的，在膜片加热过程中，膜片加热需要的热量来源主要有：加热装置直接加热的热量、膜片周围物体吸收热量后释放的热量、空气介质释放的热量，而目前的膜片加热主要考虑加热装置的直接加热，直接忽略膜片周围物体吸收热量后释放的热量及空气介质释放的热量，或者增加散热件将该两种释放的热量直接散失掉。且通过大量的实验研究发现加热装置的加热腔体内的当前温度对膜片具有一定的转化系数，即膜片周围物体吸收热量后释放的热量和空气介质释放的热量等引起的加热腔内的当前温度通过该转化系数对膜片进行温度补偿，故在本步骤中，需要通过温度采集装置(例如，温度传感器)采集壳状牙齿矫治器制备环境下的加热腔体内的当前温度，然后根据研究的加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，将加热腔体内的当前温度根据温度补偿关系作用于膜片。其中，加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿的具体实验过程如下：实验器材：膜片5张、手持红外测温器1台；实现过程：(1)启动加热装置，加热装置工作一段时间后停止加热。(2)取一张膜片放置在膜片承载台上，记录中热装置的加热腔体的当前温度，使用手持红外测温器测量膜片表面温度，持续测量一定时间后，记录此时的膜片表面温度。(3)更换膜片，按照步骤(2)进行后续膜片测量，进行5组实验，实验记录及结果如下表所示：膜片序号环境温度t0(℃)膜片表面温度t1(℃)转化系数θ1175.687.30.4972154.275.90.4923137.867.40.4894103.151.20.497585.542.60.498加热腔体的当前温度对膜片的转化系数θ计算方法：需要说明的是，t1为膜片置于加热腔体内后的膜片表面温度。s820：根据膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长。下面先描述影响膜片加热时间的参数，如下表所示：参数说明tn膜片的目标加热温度δt1加热装置直接作用在膜片上的单位时间温度变化量δt2膜片周围物体作用在膜片上的单位时间温度变化量δt3空气介质作用在膜片上的单位时间温度变化量t0加热腔体内的当前温度θ加热腔体内的当前温度作用于膜片的转化系数加热时膜片单位时间的温度变化总量δt关系式如下：δt＝δt1 δt2 δt3 δtn；δtn为其它影响参数，其中δt1δt1起主要作用。需要说明的是，上述的δt1、δt2和δt3是按照预设时间周期性地测量获取的，例如，压膜机工作过程中，每隔一个小时测量δt1、δt2和δt3。下面结合膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量对膜片的加热时长进行计算。首先，根据膜片的目标加热温度及相关参数，推导出基于时间的温度平衡计算公式：θ*t0 (δt1 δt2 δt3 δtn)*t＝tn--(1)；其次，对上述公式(1)进一步整合如下：θ*t0 δt*t＝tn--(2)；其中，公式(2)中的t是加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量，由此可得出加热时长t的推导公式：由公式(3)可见，加热时长t与加热腔体内的当前温度t0呈线性关系，具体为一次函数关系。s830：并根据加热时长对加热腔体内的当前温度下制备壳状牙齿矫治器的膜片进行加热。实施例四：本实施例提供一种压膜设备的加热控制系统，其原理图如图9所示，包括：控制装置901、膜片承载台902、加热装置903和温度采集装置904。其中，控制装置901分别与加热装置903和温度采集装置904信号连接。膜片承载台902用于承载待加热的膜片，加热装置903用于对待加热的膜片进行加热，温度采集装置904设置于加热装置903的加热腔体内，用于采集膜片承载台902释放热量所产生的环境温度和空气介质传导热量所产生的环境温度，以获取加热环境的加热腔体内的当前温度。本实施例充分考虑环境温度对膜片的影响，从而精确控制加热装置903对待加热膜片的加热时长，具体的，控制装置901通过温度采集装置904获取制备壳状牙齿矫治器的加热装置903的加热腔体内的当前温度，控制装置901根据膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，并根据该加热时长控制加热装置903对加热腔体内的当前温度下的膜片进行加热。控制装置901是制备壳状牙齿矫治器的压膜设备的核心处理器，该控制装置901可以是cpu、plc控制器等其他具有运行程序执行压膜功能的控制设备，控制装置901具有物联网功能，控制装置901通过物联网与其他服务器或服务系统网络通讯，以获取与制备壳状牙齿矫治器相关的数据信息。在其他实施例中，控制装置901也可以通过离线方式获取与制备壳状牙齿矫治器相关的数据信息，例如，控制装置901通过数据接口与存储有与制备壳状牙齿矫治器相关数据信息的外部存储设备(例如：u盘、硬盘、存储服务器等)连接，以获取与制备壳状牙齿矫治器相关数据信息。控制装置901与加热装置903信号连接，例如，控制装置901与加热装置903无线信号连接，控制装置901向加热装置903发送加热指令和停止加热指令；控制装置901与温度采集装置904即可以通过有线信号连接，也可以无线信号连接，例如，温度采集装置904不具有无线信号传输功能时，则温度采集装置904与控制装置901有线信号连接，当温度采集装置904具有无线传输功能时，则温度采集装置904与控制装置901可以无线信号连接。在本实施例中，加热装置903的结构示意图如图10所示，加热装置903包括加热基座9031、设置在加热基座9031上的加热件9032，及设置于加热基座9031且圆周围设加热件9032的用于承载膜片的膜片承载台902。其中，加热件9032可以采用加热盘管等结构来实现，此处不做限制。进一步的，可以在膜片承载台902的上端加设一层用于隔离加热件9032与膜片的隔离网；受热后的膜片会发生软化与形变，膜片中央区域相较于周边区域会向下垂涎，隔离网对下垂的膜片具有承托作用，用于防止加热过程中膜片与加热件9032接触，从而对膜片造成伤害；另一方面，可以起到防止膜片对加热件9032污染或者损坏的作用等。进一步的，加热装置903中还可以加入内层增强辐射的结构层，使其能够将加热件的热量导向其上方的膜片处，使膜片受热快、受热均匀。温度采集装置904具体是温度传感器，温度采集装置904设置于加热装置9032的加热腔体内，邻近膜片设置。温度采集装置904设置于加热件9032的中心位置，且朝向膜片承载台902。在压膜设备对膜片加热过程中，膜片加热需要的热量来源主要有：加热装置903直接加热的热量、膜片承载台902吸收热量后释放的热量、空气介质释放的热量，而目前的膜片加热主要考虑加热装置903的直接加热，直接忽略膜片承载台902吸收热量后释放的热量及空气介质释放的热量，或者增加散热件将该两种释放的热量直接散失掉。通过大量的实验研究发现加热装置903的加热腔体内的当前温度对膜片具有一定的转化系数，即膜片承载台902吸收热量后释放的热量和空气介质释放的热量等引起的加热腔内的当前温度通过该转化系数对膜片进行温度补偿，具体实验过程如下：实验器材：膜片5张、手持红外测温器1台；实现过程：(1)启动加热装置，加热装置工作一段时间后停止加热。(2)取一张膜片放置在膜片承载台上，记录中热装置的加热腔体的当前温度，使用手持红外测温器测量膜片表面温度，持续测量一定时间后，记录此时的膜片表面温度。(3)更换膜片，按照步骤(2)进行后续膜片测量，进行5组实验，实验记录及结果如下表所示：膜片序号环境温度t0(℃)膜片表面温度t1(℃)转化系数θ1175.687.30.4972154.275.90.4923137.867.40.4894103.151.20.497585.542.60.498加热腔体的当前温度对膜片的转化系数θ计算方法：需要说明的是，t1为膜片置于加热腔体内后的膜片表面温度。其中，影响膜片加热时间的参数，如下表所示：参数说明tn膜片的目标加热温度δt1加热装置直接作用在膜片上的单位时间温度变化量δt2膜片承载台作用在膜片上的单位时间温度变化量δt3空气介质作用在膜片上的单位时间温度变化量t0加热腔体内的当前温度θ加热腔体内的当前温度作用于膜片的转化系数加热时膜片单位时间的温度变化总量δt关系式如下：δt＝δt1 δt2 δt3 δtn；δtn为其它影响参数，其中δt1起主要作用。需要说明的是，上述的δt1、δt2和δt3是按照预设时间周期性地测量获取的，例如，压膜机工作过程中，每隔一个小时测量δt1、δt2和δt3。下面对膜片的加热时长的计算方式进行描述。根据膜片的目标加热温度及相关参数，推导出基于时间的温度平衡计算公式：θ*t0 (δt1 δt2 δt3 δtn)*t＝tn--(1)；对上述公式(1)进一步整合如下：θ*t0 δt*t＝tn--(2)；其中，公式(2)中的t是加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量，由此可得出加热时长t的推导公式：由公式(3)可见，加热时长t与加热腔体内的当前温度t0呈线性关系，具体为一次函数关系。通过本发明提供的压膜设备的加热控制系统，能够带来以下至少一种有益效果：1、膜片加热时间控制更精确，更易于实现自动化使用温度采集装置采集膜片周围物体及环境温度，用于压膜时对膜片进行温度补偿，利用环境温度与加热时间之间的函数关系，从根本上解决了压膜机温度控制不稳定的情况。经过研究膜片加热时长与加热腔体内的当前温度之间的函数关系，可以将该函数关系无缝集成到壳状牙齿矫治器的自动化生产流水线上，实现膜片加热的自动化、智能化控制。2、压膜质量更高，压膜品质更好压膜设备压膜的成败在于对膜片软化的控制，本发明通过对膜片精准的加热时间控制，能更好的对膜片软化，达到理想的软化温度，使压膜质量更高、压膜品质更好。3、有效提高压膜效率现有压膜技术使用固定的加热时间，不能动态调整。本发明根据环境初始温度对加热时间进行函数化计算调整，当压膜设备连续不间断作业时，压膜时间可大大缩短，压膜效率显著提高。4、节约能源加热装置工作时，除了直接作用在膜片上的热量，还会对膜片周围其它物体进行加热，现有技术通过增加风扇或者自然散热的方式把该部分能量散失掉。本发明充分利用该部分热量对膜片的作用，节约了能源。应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种用于制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统，其特征在于，包括：
控制装置，加热装置、压膜装置及温度采集装置，所述控制装置分别与所述加热装置、所述温度采集装置、所述压膜装置信号连接；
所述加热装置，用于对待压膜的膜片进行加热；
所述温度采集装置，用于采集制备壳状牙齿矫治器的所述加热装置的加热腔体内的当前温度；
所述压膜装置，用于对所述加热装置加热完成的所述膜片进行压膜；
所述控制装置，用于获取待压膜的膜片的目标加热温度；其中，
所述控制装置根据所述目标加热温度、加热腔体内的当前温度对所述膜片的温度补偿关系，以及所述加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的所述待压膜的膜片的加热时长，并控制所述加热装置根据所述加热时长对所述膜片进行加热。
2.根据权利要求1所述的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统，其特征在于，所述温度采集装置设置于所述加热装置的加热腔体内，邻近所述膜片设置。
3.根据权利要求1所述的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统，其特征在于，还包括与所述控制装置信号连接的病例信息存储器，所述病例信息存储器至少存储所述目标加热温度，所述控制装置通过所述病例信息存储器获取所述目标加热温度。
4.根据权利要求1所述的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统，其特征在于，还包括与所述控制装置信号连接的mes数据处理器，所述控制装置通过所述mes数据处理器获取所述目标加热温度。
5.根据权利要求1所述的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统，其特征在于，
所述加热时长与加热腔体内的当前温度之间呈以下函数关系：
其中，t为加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量。
6.根据权利要求5所述的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统，其特征在于，
所述温度补偿系数的获取为：t1为所述膜片置于加热腔体内后的膜片表面温度。
7.一种制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法，其特征在于，包括：
获取待制备壳状牙齿矫治器所需的膜片的目标加热温度；
采集壳状牙齿矫治器制备环境下加热腔体内的当前温度；
根据所述膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长；
并根据所述加热时长对加热腔体内的当前温度下制备壳状牙齿矫治器的膜片进行加热；
当达到所述加热时长后对所述膜片进行压膜。
8.根据权利要求7所述的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法，其特征在于，所述加热时长与加热腔体内的当前温度之间呈以下函数关系：
其中，t为加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量。
9.根据权利要求8所述的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法，其特征在于，
所述温度补偿系数的获取为：t1为所述膜片置于加热腔体内后的膜片表面温度。
10.根据权利要求7所述的制备壳状牙齿矫治器的压膜控制方法，其特征在于，通过一病例信息存储器获取所述目标加热温度，或通过一mes数据处理器获取所述目标加热温度。
11.一种制备壳状牙齿矫治器的压膜工序中控制加热的方法，其特征在于，包括：
获取待制备壳状牙齿矫治器所需的膜片的目标加热温度；
采集壳状牙齿矫治器制备环境下加热腔体内的当前温度；
根据所述膜片的目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长；
并根据所述加热时长对加热腔体内的当前温度下制备壳状牙齿矫治器的膜片进行加热。
12.一种压膜设备的加热控制系统，其特征在于，包括：膜片承载台、加热装置、温度采集装置和控制装置；
所述膜片承载台用于承载待加热的膜片；
所述加热装置用于对待加热的膜片进行加热；
所述温度采集装置设置于所述加热装置的加热腔体内，用于采集所述膜片承载台释放热量所产生的环境温度和空气介质传导热量所产生的环境温度，以获取加热环境的加热腔体内的当前温度；
所述控制装置分别与所述加热装置和温度采集装置信号连接，所述控制装置用于根据膜片的目标加热温度、所述加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及所述加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，并根据所述加热时长控制所述加热装置对加热腔体内的当前温度下的膜片进行加热。
13.根据权利要求12所述的加热控制系统，其特征在于，所述加热时长与加热腔体内的当前温度之间呈以下函数关系：
其中，t为计算的加热腔体内的当前温度下的膜片的加热时长，tn为膜片的目标加热温度，θ为环境温度对膜片的温度补偿系数，t0为加热腔体内的当前温度，δt为加热时膜片单位时间温度变化量；
所述膜片单位时间温度变化量包括所述加热装置直接作用于膜片上的单位时间温度变化量、所述膜片承载台作用于膜片上的单位时间温度变化量和空气介质作用于膜片上的单位时间温度变化量。
技术总结本发明公开了制备壳状牙齿矫治器的压膜控制系统、加热方法及系统，包括：加热装置，对待压膜的膜片进行加热；温度采集装置，采集制备壳状牙齿矫治器的加热装置的加热腔体内的当前温度；压膜装置，对加热装置加热完成的膜片进行压膜；控制装置，获取待压膜的膜片的目标加热温度；其中，控制装置根据目标加热温度、加热腔体内的当前温度对膜片的温度补偿关系，以及加热腔体内的当前温度下的膜片单位时间温度变化量，计算加热腔体内的当前温度下的所述待压膜的膜片的加热时长，并控制加热装置根据加热时长对膜片进行加热。在膜片的加热过程中，解决了加热腔内的当前温度对膜片的影响，从而精确控制膜片加热时长，使膜片最佳压膜状态。
技术研发人员：孙洪权;王小波;杨磊;吴剑波;姚峻峰
受保护的技术使用者：浙江隐齿丽医学技术有限公司
技术研发日：2020.02.26
技术公布日：2020.06.05
