(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210710633.6 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路 193号 (72)发明人 田晓青　王韩杰　周绪道　冯中山　 韩江　 (74)专利代理 机构 合肥市泽信专利代理事务所 (普通合伙) 3414 4 专利代理师 方荣肖 (51)Int.Cl. B08B 5/02(2006.01) B08B 5/04(2006.01) B08B 7/00(2006.01) B08B 13/00(2006.01)B08B 15/04(2006.01) H05F 3/06(2006.01) A61C 13/00(2006.01) A61C 13/08(2006.01) (54)发明名称 一种用于义齿加工的去静电式除尘装置及 其加工系统 (57)摘要 本发明涉及一种用于义齿加工的去静电式 除尘装置及其加工系统。 该除尘装置包括送风 罩、 离子风扇、 电位检测机构以及控制器。 送风罩 固定在主轴上。 送风罩的内部开设空腔。 离子风 扇用于产生带有正负电荷的离子气流。 离子风扇 的出风端与空腔连通。 电位检测机构用于实时采 集主轴的静电电位信号。 电位检测机构设置在空 腔内部。 控制器用于根据静电电位信号判断主轴 的实时静电电位， 并控制离子风扇实时产生与实 时静电电位 极性相反的离子气流， 进而中和主轴 和刀具所带的静电， 并去除主轴和 刀具表面附着 的粉尘。 该除尘装置可有效去除吸附在主轴和刀 具表面的静电粉尘， 从而将机床的加工精度维护 在相对稳定水平， 保障了义齿成品的加工品质。 权利要求书3页 说明书8页 附图9页 CN 115090610 A 2022.09.23 CN 115090610 A 1.一种用于义齿加工的去静电式除尘装置， 其用于在切削义齿过程中， 去除并收集加 工机床的主轴(1)和刀具(2)表 面附着的粉尘； 刀具(2)固定在 主轴(1)上； 其特征在于， 所述 除尘装置包括： 送风罩(3)， 其固定在主轴(1)上； 送风罩(3)的内部开设有供主轴(1)贯穿的空腔(33)； 所述空腔(33)呈倒锥形； 送风罩(3)的内壁上设置有周向的分流通道(34)； 所述分流通道 (34)用于将进入所述空腔(3 3)内的气流分散成 沿所述空腔(3 3)周向上均匀分布的气流； 离子风扇， 其用于产生带有正负电荷的离子气流； 所述离子风扇的出风端与所述空腔 (33)连通； 电位检测机构， 其用于实时采集主轴(1)的静电电位信号； 所述电位检测机构设置在所 述空腔(3 3)内部； 以及 控制器， 其用于根据所述静电电位信号判断主轴(1)的实时静电电位， 并控制所述离子 风扇实时产生与所述 实时静电电位极性相反的离子气流； 其中， 所述离子气流经过主轴(1) 以及刀具(2)的表 面时， 中和主轴(1)和刀具(2)所带的静电， 并去除主轴(1)和 刀具(2)表面 附着的粉尘。 2.根据权利要求1所述的用于义齿加工的去静电式除尘装置， 其特征在于， 所述电位检 测机构包括： 探测环(41)、 导电层(42)、 电容器、 电位计以及电阻； 探测环(41)固定连接在送 风罩(3)的底部； 所述导电层(42)设置在主轴(1)的轴颈表面； 探测环(41)与所述导电层 (42)同轴且间隔设置； 探测环(41)和所述导电层(42)与所述电容器、 所述电位计以及所述 电阻共同构成一个静电电位检测电路； 其中， 探测环(4 1)接地， 所述导电层(42)连接所述电 位计； 所述电位计的示数表征主轴(1)的静电 电位值。 3.根据权利要求2所述的用于义齿加工的去静电式除尘装置， 其特征在于， 所述电位检 测机构还包括电位识别模块； 所述电位识别模块用于将所述静电电位值的电位极性识别 为： 正静电 电位或负静电 电位， 进而生成所述静电 电位信号。 4.根据权利要求3所述的用于义齿加工的去静电式除尘装置， 其特征在于， 所述电位识 别模块通过一个电位识别函数对所述静电电位值的电位极性进行识别； 所述电位识别函数 的构建方法包括以下步骤： (1)设置样本为电位计示数的时序向量的训练样本集Ω： Ω＝{(x1， y1)， (x2， y2)，…， (xN， yN)} 式中， (xi， yi)表示所述训练样本集的样本点； xi表示电位计示数的时序向量， xi∈Rn， n 表示时序向量的维度； yi∈{‑1， +1}， 当yi＝+1时， xi表示正静电电位时电位计示数的时序向 量， 当yi＝‑1时， xi表示负静电电位时电位计 示数的时序向量； i＝1， 2， …， N， N表示样本的数 量； (2)建立满足间隔最大化的超平面， 进而将所述电位计示数的时序向量划分为两类样 本； 所述超平面的表达公式为： ω·x+b＝0 式中， ω， b分别为所述超平面的参数； ·表示向量内积； (3)对每个样本点引入一个松弛变量ξi≥0， 设定约束条件： yi(ω·xi+b)≥1‑ξi (4)根据所述约束条件建立 一个凸二次规划的优化 函数：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115090610 A 2subject to yi(w·xi+b)‑1≥1‑ξi， ξi≥0， i＝1， 2，…， N 式中， C≥0为 惩罚参数； (5)在所述优化 函数中引入拉格朗日函数， 进 而建立一个对偶函数： 0≤αi≤C， i＝1， 2，…， N 式中， αi为拉格朗日乘子， αi≠0时对应的样本点即为支持向量 点； (6)在所述对偶函数中引入一个三次多项式核函数， 进而构建出电位计示数的时序向 量的识别函数， 即所述电位识别函数： 式中， 表示符号函数； 当y＝+1时， 表示静电电位为正； 当y ＝﹣ 1时， 表示静电 电位为负； K(xi， xj)＝(xi·xj+1)3表示所述 三次多项式核函数。 5.根据权利要求1所述的用于义齿加工的去静电式除尘装置， 其特征在于， 送风罩(3) 的外壁上连接有至少一根送风管(5)； 送风管(5)的一端与所述离子风扇的出风端连通， 另 一端与所述分流 通道(34)的一端连通； 所述分流 通道(34)的另一端与所述空腔(3 3)连通。 6.根据权利要求1所述的用于义齿加工的去静电式除尘装置， 其特征在于， 所述分流通 道(34)呈倒J形； 送 风罩(3)内壁的顶部一体连接有向下折弯的延伸部一(31)； 送 风罩(3)内 壁的底部一体连接有向上折弯的延伸部二(32)； 所述延伸部二(32)的顶部伸入送风罩(3) 内壁与所述延伸部一(31)之间， 由此构成倒J型的所述分流 通道(34)。 7.根据权利要求1所述的用于义齿加工的去静电式除尘装置， 其特征在于， 所述除尘装 置还包括： 夹持套筒(6)， 其底部固定在送风罩(3)的顶端； 夹持套筒(6)的内径大小与主轴(1)相 匹配； 夹持套 筒(6)通过螺 栓与主轴(1)固定套接 。 8.根据权利要求1所述的用于义齿加工的去静电式除尘装置， 其特征在于， 所述除尘装 置还包括： 集流罩(7)， 其固定在所述加工 机床的加工平台(10)上； 抽风罩(8)， 其固定连接在集流罩(7)的底部， 且二者构成用于将所述加工平台(10)的 周围以及底部罩设住的包围空间； 以及 吸尘器， 其吸风端通过连通设置在抽风罩(8)底部的一节抽风管， 进而实现与所述包围 空间的连通。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115090610 A 3