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Springback Mechanism Analysis and Experiments on Robotic Bending of rectangular Orthodontic Archwire

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2017年第6期30卷 1406-1415页

作者： Jin-Gang Jiang Ying-Shuai Han Yong-De Zhang Yan-Jv Liu Zhao Wang Yi Liu Robotics and Its Engineering Research Center Harbin University of Science and Technology Computing Center Qiqihar University Department of Orthodontics Peking University Hospital of Stomatology

Fixed-appliance technology is the most common and effective malocclusion orthodontic treatment method, and its key step is the bending of orthodontic archwire. The springback of archwire did not consider the movement of the stress-strain-neutral layer. To solve this problem, a spring- back calculation model for rectangular orthodontic archwire is proposed. A bending springback experiment is conducted using an orthodontic archwire bending springback mea- surement device. The springback experimental results show that the theoretical calculation results using the proposed model coincide better with the experimental testing results than when movement of the stress-strain-neutral layer was not considered. A bending experiment with rectangular orthodontic archwire is conducted using a robotic orthodontic archwire bending system. The patient expriment result show that the maximum and minimum error ratios of formed orthodontic archwire parameters are 22.46% and 10.23% without considering springback and are decreased to 11.35% and 6.13% using the proposed model. The proposed springback calculation model, which considers the move- ment of the stress-strain-neutral layer, greatly improves the orthodontic archwire bending precision.

关键词： Robotic bending rectangular orthodonticarchwire Springback mechanism Stress-strain-neutrallayer

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