CN100353137C - 可运动样本固定器 - Google Patents

Abstract

披露了一种轴向和旋转运动的设备，其包含安装部件，用于安装样本，样本能沿轴线旋转和运动，其特征在于安装部件有一总体为螺旋状的能在旋转的同时产生沿所述轴线运动螺纹。当轴向和旋转运动时，样本能被扫描和加工。如果需要，通过控制杆，协作螺纹相互运动进入接合或退出接合，螺纹可以分离，这样允许安装部件在无旋转的情况下沿轴线运动。部件之一的螺纹可由变形材料条或片成形，一旦与其它部件上的螺纹接合，其能变形形成配合螺纹。也披露了一种扫描样本的方法。

Description

可运动样本固定器

技术领域

本发明涉及一种允许样本固定器轴向和旋转运动的装置。

背景技术

在某些情况下，希望能移动样本固定器，举例来说，当为了扫描三维物体的形状以便能复制该形状时。牙齿或牙齿部分的复制就是这种情况，举例来说，当需要齿桥等的时候。为复制替换物，需要牙齿或其它牙齿部分的精确三维图像。因此，扫描必须涵盖牙齿表面区域的实质部分。从时间和精确的角度来讲，也希望在一个过程中完全扫描牙齿部分。

一种能在一个过程中扫描牙齿部分的设备已在EP0 634 150中介绍。这种设备包含一在其上面放置牙齿部分的可转动固定器。通过可往复移动的扫描设备来提供垂直运动。这种设备的一个问题是由于需要两种单独的运动而需要两个必须相互协调的发动机，所以是复杂的。两个发动机的使用也增加了成本和设备故障的机会。

发明内容

本发明提供一种用于样本轴向和旋转运动的设备，包含一用于安装样本的安装部件，安装部件可沿轴线旋转并可沿所述轴线运动，其中安装部件有一总体上为螺旋状的螺纹，其能在旋转运动的同时沿所述轴线产生运动，并且安装部件上的螺纹与相对固定的部件上的螺纹协作，而且这些螺纹可相互移入和移出配合，以允许当需要时安装部件不做旋转而沿轴线运动，并且所述部件中的一个部件上的螺纹是由一条或多条可变形材料或一片可变形材料形成的，当与其它部件上的螺纹接合时所述可变形材料能变形以形成配合螺纹。

我们已经发现理想地安装部件和样本固定器每旋转一圈，轴向运动能足够小，这样就能扫描到牙齿部分表面的实质部分或牙齿。这需要使用螺距良好的螺纹，这样样本固定器每旋转一圈，在轴向能有非常小的增量。然而，我们也发现需要在轴线方向有快速运动，而无细牙螺纹所需的复杂旋转。这样就能，举例来说，当不需要小增量时，方便地调节样本位置。

因此，如果需要，螺纹优选地可分离以允许安装部件无旋转地在沿轴线方向运动。

更特别地，安装部件上的螺纹可以与相对固定的部件上的螺纹协作，而且这些螺纹可相互移入和移出接合。我们发现如果安装在部件之一上的螺纹由一块或者更多可变形材料做成的条或片成形，则特别有利，一旦与其它部件上的螺纹接合，其变形形成配合螺纹。

作为选择，安装部件上的螺纹和相对固定的部件上的螺纹永久成形，亦即，在两个部件的各自表面上车成或成形。

优选地，该设备还包含一探针或加工工具，其中当样本轴向和旋转运动时，样本能被扫描或加工。

在一优选实施例中，探针和加工工具能相对于安装部件的旋转轴线定位。

优选地，样本为牙齿部分。

优选地，螺纹相互移入和移出接合的相对运动由控制杆驱动。控制杆可以在两个位置之间运动，控制杆的一个位置对应于螺纹接合，另一个位置对应于螺纹的未接合状态。

在一优选实施例中，设备还包含多个由硬质材料做成的围绕相对固定的部件径向分隔开的片件。当配合螺纹未接合时，这些硬质片件形成了螺纹的滑片。

根据本发明的第二方面，提供了一种扫描样本的方法，包含以下步骤：

提供一安装部件，其一端上安装有样本，该安装部件能沿轴线旋转和在所述轴线方向运动，其中安装部件有一总体为螺旋状的螺纹，它能在旋转同时产生沿所述轴线的运动；

将探针定位在样本表面上的合适点；和

旋转安装部件，其中安装部件在总体为螺旋状的路径上旋转时形成样本表面的螺旋扫描。

优选地，样本为牙齿部分。

作为选择，样本由加工工具加工，而不由探针扫描。

附图说明

现在，通过示例并参照附图说明本发明，其中：

图1为本发明中设备的立体图；

图2a和图2b为图1中设备的平面图；

图3为本发明的剖面图；

图4为本发明另一实施例的剖面图；

图5为本发明一替换设备的剖面图；

图6为本发明中设备的剖面图；

图7为本发明中另一设备的剖面图；

图8为本发明中另一实施例的剖面图；以及

图9为本发明中的扫描设备。

具体实施方式

图1为本发明中一设备，有一安装部件1，沿其外表面旋绕有螺旋状螺纹2。安装部件1安装在由发动机4驱动的驱动杆3上。第一偏移装置5是一安装在第一杆7上的聚四氟乙烯滚筒6，杆7实际与安装部件1垂直，并由弹簧8压偏到安装部件1上。两个聚四氟乙烯垫片9，10分别沿着安装部件1的长向安装在与聚四氟乙烯滚筒6成120°的位置上。同样，另两个聚四氟乙烯垫片(未图示)安装在与滚筒6和垫片9，10成120°的位置上。

第二偏移装置11，是一硬质材料做成的第一片件12，其由一实际与安装部件1垂直的第二杆13保持，第二杆在其一侧有一第二弹簧13，在另一侧则有一控制杆15。硬质材料做成的第一片件12安装在紧靠安装部件1且正对聚四氟乙烯滚筒6的位置。第二偏移装置11对偏移装置5有相等或更大的反力。另两个硬质材料片件16，17沿第一硬质材料片件12呈圆周分布，且在安装部件1周围。第二杆13通过杆18与第一杆7形成机械传送。控制杆15可在第二偏移装置11未被驱动的第一位置和第二偏移装置被驱动的第二位置之间移动。

为清晰起见，一在凹形圆轴内包含安装部件1的相对固定的部件已在此图中省略。此轴有多个凹口，用于包含第一和第二偏移装置的元件，以及四个聚四氟乙烯垫片和另两个硬质材料片件。

螺纹2的螺距为0.2毫米，通过旋转过程制作于安装部件1的表面上。安装部件1的直径为20毫米。当螺纹小于0.3毫米时，制造配合(不管是公螺纹还是母螺纹)非常困难。当在螺纹间需要持续平稳的运动时，这特别实际，亦即是，当在螺纹间需要良好配合时。这样，可变形材料，比如聚四氟乙烯就用来制作配合螺纹。这克服了与有两机械螺纹相关的潜在问题。

为制作配合螺纹，在沿着和环绕螺纹2的不同位置提供了四个聚四氟乙烯垫片9，10(以及未图示的)。聚四氟乙烯垫片的位置由相关包含安装部件的固定部件(未图示)的轴的凹口部分包容保持。当聚四氟乙烯垫片与螺纹2接触时，它们变形为配合螺纹。当安装部件由发动机4驱动时，这就使安装部件相对于聚四氟乙烯垫片9，10(以及相对固定的部件)以螺旋状路径运动。

不管控制杆15的位置，第一偏移装置5经常受到驱动。然而，当控制杆15在其第二个位置时，第二偏移装置11也受到驱动。当第二偏移装置11反着并至少等于第一偏移装置5的力时，就导致由第二偏移装置引起的第一偏移装置被取消。

当控制杆在其第一位置时，聚四氟乙烯垫片与螺纹2接触，之后，它们变形，在聚四氟乙烯垫片9，10中产生配合螺纹。这样，在第一位置，安装部件的垂直运动能由安装部件的旋转率控制。安装部件的旋转由优选有可变转速的发动机4控制。

当不需要小增量时，为能快速重新定位安装部件1的高度，聚四氟乙烯垫片9，10需要设计为从安装部件1的螺纹2分离。这由驱动控制杆15到第二位置实现。当控制杆15被驱动到第二位置时，杆18推动第一轴7，取消第一弹簧8的偏移效应，这样将偏移从聚四氟乙烯滚筒6移开。

同时，硬质材料第一片件12偏移接近安装部件1。这将安装部件1移向硬质材料片件16，17，并在与聚四氟乙烯垫片9，10的配合螺纹的接合之外。这三个硬质材料片件12，16，17形成了滑片，安装部件能在其上能独立于安装部件的旋转独立上下运动。这样，为能将牙齿或其它样本定位在大致正确位置以便扫描，控制杆应放在第二位置，这能迅速上下运动，一旦处于大致合适高度，控制杆移到第一位置，在扫描前就能精确调节其高度。

然而，由于聚四氟乙烯变形为螺纹状，这种设备能在无硬质材料垫片的情况下使用，在控制杆移动到其第二位置来驱动第二偏移装置后，聚四氟乙烯就有机会还与螺纹协作或接合，这样，由于大量螺纹运动(独立于螺纹的旋转)，可能受到腐蚀。

变形材料并没有必要完全填充螺纹，实际上，在安装部件朝第二位置运动时，变形材料与螺纹分离很困难，这时人们所不希望的。

为了当安装部件旋转时不产生滑动，变形材料只是需要与螺纹充分协作。

因此，浅配合螺纹的变形是优选的。

图2a和2b为图1中设备的平面图。在其外表面具有螺旋状螺纹(未图示)的安装部件1包含在相对固定的部件20内。第一偏移设备5包含第一弹簧8，第一轴7和一安装在第一轴7上的聚四氟乙烯滚筒6。两个聚四氟乙烯垫片9，21以和聚四氟乙烯滚筒6(其它聚四氟乙烯垫片可以沿着相对固定的部件的长向安装)成大约120°的角度安装在安装部件和相对固定的部件上的螺纹之间。紧靠安装部件并与第一偏移装置5垂直相对的的第二偏移装置11包含一第二轴13，第二弹簧14连接到其一端，另一端则连接能在第一和第二位置移动的控制杆15。第二轴13有连接于其上的磷青铜片件12。磷青铜第一片件12直接位于聚四氟乙烯滚筒6的对面。另两磷青铜片件16，17在相对固定的部件壁上位于与第一磷青铜片件成120°的位置。

在图2a中，控制杆15在第一位置。

在第一位置，仅仅驱动了偏移装置5。聚四氟乙烯滚筒6由第一弹簧8压偏，与安装部件形成机械传送。这导致安装部件1的螺纹与两个聚四氟乙烯垫片9，21接合，在聚四氟乙烯中形成配合螺纹。第一位置产生了安装部件相对于相对固定的部件的旋转，同时也产生垂直位移，亦即是，安装部件螺旋状运动。

为分离两螺纹，控制杆15被驱动到其第二位置。当控制杆在第二位置时，第二偏移装置11被驱动背离第一偏移装置5。控制杆15向第二位置移动引起多个事件发生。首先，机械连接第一和第二轴的杆18被推向第一轴并背离第一偏移装置而使之失效。为取消第一偏移，作用于第一偏移反方向的力必须至少等于第一偏移力。其次，也是同时，第一磷青铜片件12被推向与安装部件1接触。由于两个聚四氟乙烯垫片和第一磷青铜片件的相对位置，导致安装部件1的螺纹从成形于两个聚四氟乙烯垫片9，21的螺纹分离。

硬质材料有一个总体平滑的表面，这不会使螺纹的形状和结构变形，这样，螺纹就能在硬质材料的表面上下滑动，与安装部件的旋转无关并独立于它。举例来说，硬质材料可以是弹簧钢或者是磷青铜。

聚四氟乙烯滚筒6不需要由聚四氟乙烯，或者任何变形材料制成，而且也不需要做成滚筒。为了安装部件上的螺纹能与聚四氟乙烯垫片协作和接合，并在聚四氟乙烯垫片内产生配合螺纹，聚四氟乙烯滚筒6偏离安装部件1接近聚四氟乙烯垫片9，10，21。聚四氟乙烯滚筒的替代品为硬质材料垫片。

为使安装部件能与配合螺纹移入移出接合，相对固定的部件有一比螺纹外直径大约0.5毫米的内直径。

当对物体进行扫描时，物体相对于扫描设备的位置是重要的。另外，扫描设备有一x，y，z轴向窗口，在窗口内其最为精确，这样，对整个扫描来说，在窗口内进行很重要。此外，扫描设备有运动范围的限制，举例来说，实际进行扫描的探针(也许是一LVDT)就是如此，为确保扫描完好，整个物体必须此运动范围内。

为确保安装部件、牙齿相对于相对固定的设备以及扫描设备的重复定位，安装部件优选地在运动学上保持在第一位置。H Braddick，伦敦Chapman and Hall公司的  “实验室装置构造设计”披露了运动学位置原则地细节。

对在相对固定的部件内的安装部件运动学位置的轴向运动，需要五个接触点。有多个能用的片件构造，其中最为稳定的是从五个片件中形成两个三角形，尽管其它形式也能用到，每个三角形的顶点即为聚四氟乙烯滚筒。

当使用三角结构时，聚四氟乙烯滚筒应在实质上安装在安装部件表面上的其它变形材料片件的之间，与中点相对。

尽管在相对固定的部件内，对安装部件的运动学位置来说，五点接触是必需的，这并不意味着每个聚四氟乙烯垫片只包含一个接触点。作为替代，可能使用三个聚四氟乙烯垫片，聚四氟乙烯滚筒维持一个与螺纹的连续接触点，而另两个聚四氟乙烯垫片每个都与螺纹有两个接触点，总体上做成五点接触。这能由矩形或者圆环形可变形材料实现，尽管对本领域的一般技术人员来说，其它形状也是显然的。

矩形片件和圆环沿其纵轴相对安装部件呈放射状布置。为取得两个接触点而不是一个连续接触点，每个矩形的中间部分或者圆环的选定部分在变形时，并不与螺纹协同。从聚四氟乙烯垫片取得两个接触点的一种方法是在包含垫片的相对固定的部件内设计凹口。如果凹口有两个平面部分，聚四氟乙烯将从平面部分而不是非平面部分的凹口凸起。这会导致聚四氟乙烯在与未包含在平面部分的聚四氟乙烯部分作用前，与安装部件上的螺纹相互作用。为确保仅是与机架平面部分相应的这两部分与安装部件上的螺纹接合，第一偏移装置必须小心安装。

图3为本发明一设备的剖面图，该设备有一包含在相对固定的部件31内的安装部件30。安装部件30的一侧安装在由发动机驱动(未图示)的驱动轴32上，另一侧连接到一样本固定器可安装于其上的转盘33。安装部件30在沿其长度方向有一突出部分34，其从安装部件的纵向中点延伸至驱动轴32的端部。突出部分34有一形成于此的螺纹(未图示)。在突出部分34的距驱动轴端部最近端部，有一直径至少等于安装部件30未突出部分的轴环35。

临近轴环35并绕安装部件30以120°分别呈放射性分布的是三个硬质材料片件36。第一弹簧37偏离硬质材料片件36之一，并接近固定在机架31的另外两个硬质材料片件。

在安装部件30的远端，是另外一套三个支撑38，以120°分别呈放射性分布并与硬质材料片件36对齐。

第二弹簧39与第一弹簧37垂直为一条线，并在与第一弹簧同一方向偏离另一套支撑38之一，亦即是接近另外两个固定在机架上的支撑。这样，安装部件30在机架31内的位置由两弹簧37，39保持。

当安装部件30上的螺纹(未图示)从配合螺纹分离时，硬质材料片件和另一套支撑支撑安装部件30并形成滑片。

用于加工在安装部件30上的螺纹的配合螺纹(未图示)在连接到手柄41的软材料片件40内成形。

由第三弹簧42，手柄41在与安装部件的突出部分34对应的位置固定到相对固定的部件31上。

第三弹簧42偏离手柄41，这样手柄的静止位置与和安装部件30接合的软材料一致。

将推动19和手柄41远离安装部件30，克服了由弹簧42产生的偏离，而且软材料40从接合位置移开，进入第二位置，在此位置，软材料40不再与安装部件上的螺纹接合。

当软材料40，例如聚四氟乙烯，与安装部件30上的螺纹接合时，安装部件和转盘33的垂直运动是驱动杆旋转速度和螺纹螺距的函数。

当软材料未与螺纹接合，安装部件40在硬质材料片件35以及支撑38上上下滑行。

图4为本发明另一实施例的剖面图。安装部件30包含在相对固定的部件31内，并安装在驱动杆(未图示)的一端。在安装部件30的远端连接着一个转盘33(可以在其上面安装样本固定器)。转盘33有一向下延伸的壳体43，其位于相对固定的部件31和安装部件30之间。

一套3个支撑38以120°分别呈放射性分布并相互纵向置换，位于壳体43和相对固定的部件31之间。弹簧39偏离其中一个支撑，接近固定在相对固定的部件31上的另外两个。这些支撑保持转盘33的旋转中心在安装部件30的旋转轴上。

在壳体43和安装部件之间是一插头44和一可变形材料片件45。插头44连接到相对固定的部件31上，并可由凸轮47控制在接合和非接合(如图示)位置移动。变形材料片件45由三个弹簧48固定在相对固定的部件31的一端，并在纵向延伸并放射状绕着安装部件30直到转盘33。这样，变形材料45就安装在插头44和安装部件30之间。变形材料45有一与插头协作的斜面，当与螺纹接触时，在安装部件30上变形对螺纹形成配合螺纹。

如图所示，在图中，安装部件30上的螺纹未与配合螺纹接合，这样转盘就能在相对固定的部件31以外的旋转轴平面内自由运动。

然而，如果凸轮47由，举例来说，移动控制杆来驱动，插头44则朝下46运动，并接合变形材料45的斜面，迫使其接近安装部件30，产生变形并形成配合螺纹。

相反，如果凸轮47由，举例来说，恢复控制杆到原位置来驱动，施于插头44朝下的力被解除，插头44不再迫使变形材料45与螺纹接合。

在此实施例中，变形材料为尼龙，由于其制造工艺和/或随后的加工过程，会产生自然偏移，这会引起与安装部件30的偏离，这样会确保变形材料45不会意外接合安装部件上的螺纹。插头44由比变形材料硬的材料例如黄铜或铁制成。

图5为一替代设备的剖面图，其中有一凹形安装部件50。相对固定的部件包含一机架51和一柱53。

柱53固定在机架51上，并在安装部件的凹形中心内延伸，亦即是，安装部件位于机架和柱之间。柱有两套接触点54，55，每套都由比柱53支持物半径大的两个区域组成，其在纵向可沿柱的长度方向相互替换，并各自以120°呈放射状分布，第三接触点(未图示)在纵向位于接触点54和55之间，由于弹簧的作用，其偏向与柱53接触，这样在径向上保持了柱53和安装部件50的相对位置。这样，接触点54，55也保持了安装部件50相对于机架51的位置。安装部件50有一连接到其一端的转盘56，在其上可放置样本或样本固定器。

螺纹57位于安装部件50的外表面。螺纹57的配合螺纹在变形材料片件58内成形。聚四氟乙烯变形材料58连接到由塑料材料比如尼龙成形的弯曲铰链59上。弹簧60偏离铰链，这样变形材料58的正常工作状态为与螺纹57接触。控制杆61的驱动对抗了弹簧60的偏移力，将变形材料58从螺纹57处移开。

当安装部件50由发动机(未图示)驱动而且变形材料58在其正常工作状态(与螺纹接触)时，安装部件50和转盘56相对于机架51和柱53旋转。控制杆61的驱动将变形材料58从螺纹57处移开，这样螺纹57不再与配合螺纹接合。安装部件50和转盘56现在可以独立相对于机架51和柱53由安装部件50的旋转运动而垂直运动。

图6为一具有连接到转盘66的安装部件65的设备的剖面图。安装部件在其外表面有一螺纹67和一安装在内轴70上的内线性旋转轴承68。内轴70固定在机架69上。线性旋转轴承68能使安装部件65和转盘66相对于机架69和内轴承70旋转。

安装部件65在连接了转盘66的远端附近，有多个从安装部件放射状突出的齿76。齿76与相应数量在圆形驱动滑轮77内放射状布置的槽接合，驱动滑轮77由轴承78安装在内轴70上。当连接到发动机(未图示)，圆形驱动滑轮77旋转，这样，当齿76接合到驱动滑轮77时，导致安装部件65和转盘66在旋转轴承68上旋转。

变形材料的环形楔71固定在机架69内。此变形材料楔71在两个位置间由椭圆形凸轮72驱动，凸轮72通过放射状布置的弹簧74作用于管状调节器73的一端。

管状调节器73的远端靠在变形材料楔71的斜面上。

当凸轮72的长轴作用于调节器73和弹簧74(如图所示)上时，弹簧74被压缩，调节器73背靠变形材料71，而未显著扭曲变形材料71。

这意味着变形材料71没有与螺纹67接触。

当凸轮72旋转90°，这样其短轴作用于调节器73和弹簧74上，弹簧从其原始压缩状态松弛，调节器73在箭头75的方向运动。这导致变形材料71向着与螺纹67接触的方向运动并与螺纹接触，这样形成配合螺纹，由于圆形驱动滑轮77的作用，使安装部件67旋转时产生转盘66的螺旋状运动。

图7为具有一连接到转盘81的凹形安装部件80的另一设备的剖视图。凹形安装部件80包含在一相对固定的部件内。

在凹形安装部件80和相对固定的部件82之间，是一套三个绕着凹形安装部件80以120°相互各自呈放射形分布的支撑84。弹簧85偏离支撑84之一并靠近安装在相对固定的部件的另外两个支撑。

在凹形安装部件80的内表面上是一螺纹86。在安装部件80的凹形内并安装到相对固定的部件82的是一由塑料比如尼龙制成的弯曲铰链87。弯曲铰链87由第二弹簧88偏向接触位置。控制杆装置89使弯曲铰链87驱动进入一第二非接触位置。当弯曲铰链87在接触位置(如图所示)，安装到弯曲铰链87一侧的聚四氟乙烯片件90与螺纹86接触。在此接触位置，凹形安装部件80相对于相对固定的部件82和弯曲铰链87的旋转导致凹形安装部件80和转盘81以由螺纹86旋转速度和螺距决定的速率垂直运动。

当控制杆89被驱动，将弯曲铰链87移动到其第二非接触位置(未图示)，聚四氟乙烯90放射状向内与螺纹86分离运动，这样其不再提供紧邻螺纹86的配合螺纹，使凹形安装部件能沿螺旋状路径运动。

支撑84易于保持凹形安装部件80相对于该设备的旋转轴的位置，不管弯曲铰链87在其接触位置还是非接触位置。

这意味着样本可以安装到转盘81的中间，并确信它们处于旋转中心。

图8为本发明的另一实施例的剖面图，其中有一在内表面有螺纹86的凹形安装部件80。凹形安装部件80包含在相对固定的部件82内。三个支撑84a，84b以120°相互各自呈放射形分布。支撑84a实际沿着安装部件80的长度延伸，而支撑84b大致位于沿安装部件80的长度的中心。弹簧85偏离支撑84b之一，接近其余两个安装到相对固定的部件82的84a。变形材料壳体91，例如尼龙，包含在凹形安装部件80内。壳体91设计为和/或制作为有倾斜远离螺纹86的自然偏移，亦即是放射状向内。部分插入壳体91的是塞子92。塞子92通过弹簧93连接到凹形安装部件80的内侧上表面。弹簧93保持塞子92在凹形内的中心位置，这就避免了塞子92与螺纹86接触。塞子的远端连接到控制杆89上。在控制杆89的目前位置，变形材料91未与螺纹接合。

当控制杆被驱动时，塞子92被推向变形材料的壳体，发生相对其自然偏移的变形与螺纹86接触。在此位置安装部件80相对于相对固定的部件86的任何旋转都会导致安装部件80的为螺纹86螺距的函数的垂直位移。

当变形材料91的壳体未发生相对螺纹86的变形，亦即是当螺纹未被接合时，三个支撑84a，84b提供一滑动表面，沿着该滑移表面，安装部件80可以相对于固定部件82垂直滑移。

实际位于安装部件80长度方向中点的弹簧85可以被替代，或与另两个接近或位于安装部件80两个端部的弹簧共同使用。

贯穿本说明，描述了本发明运用变形材料产生配合螺纹。提供配合螺纹的夹头可以，作为选择，从在其上有成形配合螺纹的硬质材料制造。

图9为有一基础部分101和一靠背部分102的扫面设备100。靠背部分102包含一安装部件103和一相对固定的部件104。安装部件103有一牙齿固定器105和一安装于其上的牙齿106。控制杆107可在从扫描设备基础部分101突出的第一位置和第二位置之间运动。探针108连接到扫描设备100的靠背部分102。

当控制杆107在第一位置，安装部件可以同时旋转和沿垂直路径运动，亦即是可描述为螺旋状路径。第一类型的运动允许牙齿106的表面由探针扫描到。通过多个路线中的任何一个，探针收集到的信息都能传导计算机，既可用于转换为牙齿实际表面轮廓，也可转换为复制牙齿轮廓的加工工具。

当控制杆在第二位置时，安装部件可以独立于任何旋转沿着垂直路径运动。第二种类型的运动对在扫描前设置牙齿的起始点是有用的。原因是安装部件的旋转速度由用于扫描牙齿的扫描设备的需要决定。扫描设备在整个扫描过程中，必须与部被扫描牙齿的表面保持良好的接触。当表面不是球形的，扫描用的最大旋转速度就要降低。如果为牙齿，80转/分是最大转速，优选为60转/分。这意味着在螺距为0.2毫米的螺纹上当以大约80转/分(或者更快，如果发动机为可变转速)的速度旋转时，安装部件的在垂直方向的大量运动占用了可观的时间量，作为选择，这完全可用于扫描另一牙齿。

对于一加工过程，探针可由加工工具代替。

产生被探样本表面轮廓探测的探针可以为接触探针(如图9所示)或者是非接触探针比如激光。探针或加工工具可在样本固定器的相对于安装部件旋转轴线的任何方向，比如0°或90°(或其间任何地方)。在有些情况下，使用超过一个探针/加工工具是有利的。

探针或加工工具不一定必须固定在相对于安装部件的位置上，但是能垂直运动和/或在相对于安装部件旋转轴线的弓形路径上则是有利的。

扫描过程后，为从陶瓷材料中制造牙齿复制品或剔除扫描样本不需要部分，探针可由加工工具替代。

本发明的设备通过使用发动机，使样本能做螺旋形运动。优选地，决定运动程度的螺纹是精密的，有利的未与配合螺纹接合。

Claims (7)

1.一种用于样本轴向和旋转运动的设备，包含一用于安装样本的安装部件，安装部件可沿轴线旋转并可沿所述轴线运动，

其中安装部件有一总体上为螺旋状的螺纹，其能在旋转运动的同时沿所述轴线产生运动，

并且安装部件上的螺纹与相对固定的部件上的螺纹协作，而且这些螺纹可相互移入和移出配合，以允许当需要时安装部件不做旋转而沿轴线运动，

并且所述安装部件和所述相对固定的部件中的一个部件上的螺纹是由一条或多条可变形材料或一片可变形材料形成的，当与其它部件上的螺纹接合时所述可变形材料能变形以形成配合螺纹。

2.权利要求1中设备，还包含一探针或加工工具，其特征在于当样本轴向和旋转运动时，样本能被扫描或加工。

3.权利要求1中设备，其特征在于安装部件和相对固定的部件上的螺纹都是永久成形。

4.权利要求1至3任一中设备，其特征在于相对运动由控制杆驱动。

5.权利要求1中设备，还包含围绕相对固定的部件径向分布的多个硬质材料片件。

6.权利要求2中设备，其特征在于探针或加工工具能相对于安装部件的旋转轴线定位。

7.权利要求2或权利要求6中设备，其特征在于样本是牙齿部分。

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