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DESCRIPTION
TITRE DE L'INVENTION
APPAREIL POUR DECOUPAGE AUTOMATIQUE DE DENTS
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE 1. Domaine de l'invention
L'invention est relative à un appareil pour découpage automatique de dents utilisé pour préparer, par une opération de découpage, des prothèses dentaires destinées à la restauration prothétique de dents manquantes dans la cavité buccale d'un patient, telles que couronnes et inlays, et en particulier à un appareil pour découpage automatique de dents dans lequel une cassette d'outils logeant plusieurs sortes de et/ou plusieurs outils de coupe est individualisable dans une position voulue.
2. Description de la technique apparentée :
Les prothèses dentaires destinées à la restauration prothétique de dents manquantes dans une cavité buccale d'un patient, telles que couronnes et inlays (les restaurations prothétiques ou prothèses dentaires étant quelquefois appelées simplement "restaurations prothétiques" ou "prothèses" dans la suite) doivent nécessairement satisfaire à une précision d'ajustement rigoureuse. En conséquence, il était jusqu'ici de pratique courante de préparer les prothèses par un procédé de fonderie de précision tel que procédé à cire perdue.
De plus, durant la préparation de ces prothèses, on jugeait nécessaire d'accomplir un certain nombre d'opérations partant de la préparation d'une cavité tel qu'une pièce prothétique par un dentiste, en ce compris la prise d'empreinte (moulage) de l'élément manquant, et la préparation d'une maquette de
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plâtre. Qui plus est, ainsi que nous l'avons dit plus haut, une précision d'ajustement rigoureuse est nécessaire pour la préparation des prothèses, la législation japonaise veut qu'une personne ayant une qualification nationale, appelée technicien dentaire, doive s'en charger.
Or, les progrès d'une technologie informatique faits ces dernières années aidant, des technologies de traitement dont l'informatique constitue le noeud se développent de diverses manières. Ces technologies sont une technologie de traitement généralement appelée CAD (conception assistée par ordinateur) et CAM (fabrication assistée par ordinateur). L'application de la technologie de traitement par CAD/CAM a également fait l'objet de tentatives sur plusieurs objets en vue de la préparation de ces prothèses dans le domaine dentaire, ainsi qu'il a été décrit plus haut.
La technologie dévoilée dans le brevet japonais mis en consultation n 187802/1983 en est un exemple, et la technologie exposée comprend des matières connues sous le nom de procédé de traitement numérique par commande par ordinateur. Spécifiquement, cette technologie est une technologie dans laquelle une forme de la restauration prothétique est lue, en utilisant un lecteur de type sans contact faisant appel à une onde lumineuse ou à une onde sonore, les données obtenues sont converties en signal numérique, le signal est envoyé à une machine-outil de type à commande numérique, en préparant ainsi une restauration prothétique qui s'ajuste de manière précise à l'élément du corps en question (pièce prothétique). Ces calculs sont effectués automatiquement par un ordinateur.
Comme machine outil du type à commande numérique telle que citée en exemple ici, on peut mentionner une micromachine de tranchage. Comme outillage susceptible d'être utilisé pour traiter de petites pièces usinées devant avoir une haute précision, telles que prothèses, on utilise depuis les progrès faits ces dernières années dans les machines outils, un ensemble de machines outils généralement qualifié de centres d'usinage (la machine outil de type à commande numérique étant quelquefois simplement appelée "outillage de traitement" dans la suite).
Dans ces circonstances, pour préparer efficacement des prothèses bénéficiant d'une précision élevée, on a fait l'essai de plusieurs dispositifs concernant tant le mécanisme de l'équipement en lui-même que le matériau soumis au traitement et aux outils de découpage. A titre d'exemple, comme dispositif équipant l'outillage de
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traitement en lui-même, on connaît une application portant sur un outillage de traitement comprenant un mécanisme d'ouverture et de fermeture automatique faisant appel à l'air comprimé d'un mandrin à broche. Jusqu'ici, le mécanisme d'ouverture et de fermeture automatique recourant à l'air comprimé d'un mandrin à broche saisissant un outil de découpage ne pouvait être installé que dans un outillage de traitement de grandes dimensions en raison de la complexité de sa construction.
Or, par application de dispositifs divers, il est à présent possible de l'installer même dans un outillage de petites dimensions.
En outre, un but poursuivi pour exécuter la préparation d'une restauration prothétique par CAD/CAM est que des prothèses bénéficiant d'une précision dimensionnelle élevée en tant que produit unitaire soient préparées chacune de manière à épouser la forme d'un élément à mettre en place (une dent manquante d'un patient) et qu'un grand nombre de prothèses possédant des formes diverses puissent être préparées en continu et de manière simple sans faire de problèmes. Pour atteindre ce but, en termes de matériau, on prépare à l'avance un semi-produit proche de la forme et de la taille d'une restauration prothétique à préparer, par exemple l'une ayant une forme de colonne ou de rectangle (ce semi-produit étant quelquefois appelé dans la suite "semi-produit").
Et des exemples de matériaux pour le semi-produit vont de certains relativement tendres, tels que les alliages dentaires en métaux nobles, à d'autres rigides tels que les alliages dentaires de titane, et de ceux qui sont moulés avec une précision relativement bonne, qui peuvent être découpés facilement, tels que les résines dentaires synthétique (appelées généralement "résines dentaires composites" mais appelées aussi quelquefois simplement "résines"), à ceux dont la dimension est relativement imprécise en raison de leurs propriétés et qui sont difficilement soumises à un processus de coupe tels que les céramiques dentaires.
Lorsque ces divers matériaux sont utilisés comme produit semi-fini, pour soumettre ledit semi-produit à un processus de découpage pour préparer une restauration prothétique ayant la forme voulue, on recourt généralement à une opératior consistant à serrer un outil de coupe à la pointe d'une broche, et le façonnage est exécuté par coupe rotative. A cet effet, une condition nécessaire pour exécuter l'opération avec une efficacité correcte et une haute précision est que la matière à
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découper soit dessinée à l'avance et que des outils de découpage adéquats pour la matière à découper soient préparés.
C'est parce que l'on sait par expérience que des différences entre coupe d'ébauchage et coupe de finition (coupe de précision) ou similaires, en termes de matière à couper, que des différences de dureté tenant à une différence du matériau et qu'une détérioration de l'acuité d'un bord coupant des outils provoqués par le découpage d'un certain nombre de semi-produits rendent nécessaire le remplacement adéquat de l'outil de découpage, afin de conserver l'efficacité et la précision de fabrication.
Sous ce rapport, les outils de découpage utilisés en CAD/CAM seront décrits plus en détails dans la suite. S'agissant des céramiques dentaires ou des résines dentaires composites à utiliser comme matériau de prothèse, l'utilisation d'une lame diamantée est privilégiée ; et pour usiner des métaux dentaires, en particulier des alliages dentaires de titane, on préfère l'utilisation d'une lame de carbure.
Et, par exemple, si l'on souhaite obtenir l'intégralité d'une partie correspondant à une portion supérieure d'une dent (un matériau traité de cette manière étant quelquefois appelé simplement "couronne" dans la suite) pour servir de restauration prothétique, en saisissant les outils de découpage, il faut utiliser sélectivement l'un ou l'autre des outils de découpage parmi ceux ayant des tailles de pointes et des formes différentes telles que préparées en tenant compte des objectifs.
En ce qui concerne la restauration prothétique, dans le cas de la couronne décrite plus haut, on en distingue deux types pour une dent postérieure et une dent antérieure. D'un autre côté, il existe également une restauration prothétique dite "inlay", que l'on utilise pour obturer une cavité formée par découpage d'une partie de dent dans laquelle se sont développées des caries. L'inlay comprend certaines variations en terme: de forme et de dimensions, si bien qu'il n'est pas exagéré de dire que rien n'a la même forme et les mêmes dimensions. Pour soumettre un inlay de ce genre à un usinage bénéficiant d'une bonne précision, il faut choisir à l'avance ayant la taille et la forme convenable pour une forme à découper.
Les outils de découpage ainsi choisis à l'avance sont saisis par un mandrin placé dans une broche et fixé personnellement par l'opérateu suivant l'état d'avancement des travaux.
Toutefois, si les outils de découpage sont remplacés manuellement un à un, le travail est interrompu à chaque occasion, même si le traitement de découpage
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automatique est réalisé expressément par une commande par ordinateur. En conséquence, non seulement les travaux de découpage sont inefficaces, mais encore, la complication n'est pas résolue pour le travailleur. Ainsi, on peut difficilement dire que les bénéfices atteints par la commande par ordinateur sont entièrement utilisés.
Pour surmonter ces inefficacités et ces complications, on peut envisager d'aligner une broche pour serrer le nombre d'outils de coupe dont on a besoin. En d'autres termes, en employant une telle construction, des outils de coupe ayant chacun la taille et la forme attendue sont tout d'abord placés (saisis) dans des broches respectives et laissées à la commande automatique par un ordinateur jusqu'à la fin du découpage.
Dans ce cas, comme les travaux de découpage ne sont pas interrompus, non seulemeni l'efficacité du travail est améliorée, mais un travailleur est également libéré de la complication d'avoir à remplacer les outils de découpage.
Or, la construction décrite ci-dessus implique de nouveaux problèmes en ce sens que non seulement les dimensions de l'appareil augmentent, mais aussi que les frais d'équipement s'élèvent. En d'autres termes, si le nombre de broches augmente, les broches doivent être soumises à un ajustement en position, ce qui entraîne un problème non négligeable du point de vue de la précision. Et, pour couronner le tout, comme il est impossible d'utiliser plusieurs broches immédiatement (la restauration prothétique est soumise à l'usinage et est extrêmement petite, et cela devient un goulet d'étranglement) cette construction ne concourt pas tellement à une réduction du temps d'usinage. Au contraire, le risque d'accidents augmentera proportionnellement au nombre d'éléments constructifs.
Il va donc sans dire que si on utilise une construction dans laquelle tout au plus deux broches sont alignées, de façon à rendre les dimensions de l'appareil aussi réduites que possible, et le remplacement des outils de coupe est effectué automatiquement par la commande d'un ordinateur incorporé dans l'appareil d'usinage, la capacité de travail est largement améliorée. Mais pour choisir des outils de coupe adéquats selon l'avancement des travaux de découpage, il faut disposer non seulement d'un programme étendu et compliqué pour la commande par ordinateur, mais cela implique également une technologie avancée pour faire de la machine un juge. En conséquence, il ne peut être satisfait à ces exigences avec le niveau technique actuel.
On demande donc de réaliser un appareil d'usinage dans lequel des outils de coupe
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souhaités sont échangés automatiquement avec une simplicité de construction et qui ne réclame pratiquement pas d'aide humaine.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention a pour but de procurer un appareil dentaire pour découpage automatique de dents, utilisé pour préparer des prothèses dentaires tels que couronnes et inlays en un procédé d'usinage par CAD/CAM et dans lequel des outils de coupe peuvent être individualisés automatiquement vers un mandrin et une cassette à outils pa un mécanisme de commande automatique, l'outil de coupe nécessaire étant saisi automatiquement par ou pris d'un mandrin d'une broche, de la cassette à outils ou vers celle-ci, en fonction de l'ordre de travail en provenance du mécanisme de commande automatique aligné dans l'appareil d'usinage,
et l'ensemble de cassette à outils renfermant les outils de coupe nécessaires prévus à l'avance pouvant être fixé en position de manière simple et précise de façon à occuper une position prédéterminée SL l'appareil d'usinage.
Nous, les inventeurs, avons procédé à des recherches étendues et intensives pour surmonter les problèmes de la technique antérieure décrits plus haut, qui ont débouché sur l'invention d'un appareil dentaire pour découpage automatique, ayant une construction dans laquelle des outils de coupe peuvent être séparés automatiquement : destination d'un mandrin et une cassette à outils asservie à un mécanisme de commande automatique, comprenant :
un moyen d'emboîtement prévu dans la cassette à outils et un bloc de base destiné à maintenir la cassette à outils de manière amovible sur le bloc de base en vue de prendre une position recherchée, la cassette à outils prévue sur sa face frontale d'au moins deux trous d'insertion de plots au travers desque peut être inséré chaque porte-outil ayant pour fonction de loger et maintenir l'outil de coupe, et le bloc de base est fixé à une structure principale de l'appareil automatique pour découpage de dents ; etun moyen de raccordement pour raccorder le moyen d'emboîtement est prévu dans la cassette à outil à fixer au bloc de base, pour fixer cett( dernière.
Et les inventeurs ont trouvé qu'il est préférable, dans la construction décrite plus haut, qu'au moins un capteur de proximité soit aligné dans une position prédéterminée sur le bloc de base, dans la face à laquelle est fixée la cassette à outils, et le capteur dE proximité reconnaît le type de signal envoyé à la cassette à outils fixée ;
le moyen
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d'emboîtement est un trou formé en combinant un plot de fixation de cassette prévu sur une face arrière de la cassette à outils, une rainure forée sur une surface supérieure du bloc de base, et une rainure forée sur une surface inférieure d'un bloc de serrage mobile verticalement contre le bloc de base, au dessus de celui-ci, le trou étant mis en emboîtement avec le plot de fixation de cassette, et le moyen de raccordement a une structure telle qu'il presse le bloc de serrage sur la face du bloc de base ; qu'une vis de réglage soit alignée pour ajuster une distance (intervalle) entre la cassette à outils et le bloc de base sur la surface arrière de la cassette à outils et/ou sur la surface avant du bloc de base.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La fig. 1 est une vue de profil explicative d'un aspect d'une construction lorsqu'une cassette à outils est fixée à un bloc de base dans une structure principale d'ur appareil pour découpage automatique de dents selon l'invention;
La fig. 2 est une vue de face explicative de la réalisation représentée à la fig. 1;
La fig. 3 est une vue de face explicative du bloc de base dans lequel la cassette outils est enlevée de la réalisation illustrée à la fig. 1, et une structure circonférentielle de celle-ci; et
La fig. 4 est une vue d'oblique agrandie illustrant un aspect dans lequel une concavité permettant la reconnaissance de cassettes est alignée dans un coin dans une face inférieure d'une surface arrière de la cassette à outils.
DESCRIPTION DES REALISATIONS PREFERENTIELLES
L'appareil pour découpage automatique de dents selon l'invention est décrit dans les détails par référence aux réalisations qui vont suivre.
La fig. 1 est une vue de profil explicative d'un aspect d'une construction lorsqu'une cassette à outils est fixée à un bloc de base dans une structure principale d'un appareil pour découpage automatique de dents selon l'invention; la fig. 2 est une vue de face explicative de la réalisation représentée à la fig. 1; la fig. 3 est une vue de face explicative du bloc de base dans lequel la cassette à outils est enlevée de la réalisation illustrée à la fig. 1, et une structure circonférentielle de celle-ci; et ILa fig. 4 est une vue d'oblique agrandie illustrant un aspect dans lequel une concavité permettant la reconnaissance de cassettes est alignée dans un coin dans une face inférieure d'une surface arrière de la cassette à outils.
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Sur les dessins, une référence 1 est une cassette à outils métallique dans la surface frontale duquel on a prévu au moins deux trous d'insertion de porte-outils 1a ayant un calibre prédéterminé, comme l'illustre la fig. 4. Et la cassette à outils métallique 1 a une forme approximative de L présentant une encoche dans une partie inférieure droite de celle-ci, et des surfaces avant et arrière de celle-ci sont parallèles entre elles et sont plates, comme le montre la fig. 2. En rapport avec cela, les trous d'insertion de porte-outil 1 a sont alignés sur deux ou trois rangées, il est possible de fixer le nombre nécessaire d'outils de coupe que l'on souhaite, et il n'est pas nécessaire de changer fréquemment l'outil de coupe. En conséquence, cette solution est privilégiée du point de vue de la commodité d'utilisation.
En outre, comme on préfère que la surface avant de la cassette à outils 1 soit perpendiculaire aux trous d'insertion de porte-outils 1a, du point de vue fonctionnement, comme nous le décrirons plus loin, la cassette à outils 1 présente de préférence une épaisseur de 20 à 30 mm, pour assurer avec facilité une force de retenue d'un porte-outil 3 comme nous le décrirons plus loin.
Dans la réalisation telle qu'illustrée sur les dessins, deux plots de fixation de cassette 1 b, 1 b qui sont un élément de type barre, servant de moyens d'emboîtement, sont prévus verticalement et parallèlement l'un à l'autre sur la surface arrière de la cassette à outils 1. Le plot de fixation de cassette 1 b est fixé à la cassette à outils 1 par une vis d'ajustement 1 c de plot de fixation de cassette que l'on engage depuis la surface avant de la cassette à outils 1 et que l'on visse. Lorsque les deux plots de fixation de cassette 1 b, 1 b sont raccordés par des moyens d'emboîtement prévus sur un bloc de base 4 et un bloc de serrage 6, comme décrit plus loin, la cassette à outils 1 est fixée et maintenue dans une position prédéterminée.
Une référence 2 est un outil de coupe pour lequel plusieurs variations de forme ont été préparées pour prendre la forme d'une arête de coupe (non illustrée). A la fig. 1, seule une hampe 2a de l'outil de coupe 2 est alignée et en saillie vers l'extérieur depuis la surface frontale de la cassette à outils 1. Ceci permet de serrer la hampe 2a par un mandrin (non illustré) d'une broche de l'appareil d'usinage qui a été mise en mouvemen- par le mécanisme de commande automatique. L'arête de coupe est dès lors positionnée sur la cassette à outils 1, d'habitude.
Et lorsque l'outil de coupe 2 est utilisé correctement en fonction d'une différence des matériaux de prothèse dentaires soumis à la coupe, ainsi qu'il a été décrit plus haut
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l'efficacité est élevée. En d'autres termes, pour découper des céramiques dentaires et des résines dentaires composites, l'utilisation d'une lame diamantée est privilégiée. D'un autre côté, pour couper des métaux dentaires, en particulier pour couper des alliages de titane dentaires, on préfère utiliser une lame au carbure.
De plus, pour utiliser correctement la forme de l'arête de coupe en fonction de la forme à découper permet d'exécuter l'usinage avec une bonne précision et efficacement.
Par conséquent, une habitude est de préparer plusieurs types d'outils de coupe. Dans ce contexte, il est préférable de préparer les outils de coupe 2 dont la forme de l'arête de coupe est différente. Toutefois, le problème de cette solution est que les coûts sont élevés. Ainsi, plusieurs produits disponibles dans le commerce se prêtent à une utilisation comme outil de coupe 2. Néanmoins, comme l'épaisseur de la hampe 2a de l'outil de coupe 2 varie, il y a un autre problème en ce sens que l'outil de coupe ne peut pas être logé et maintenu à l'état stable dans la cassette à outils 1.
Pour surmonter se problème, pour que l'outil de coupe 2 soit serré fermement pa le porte-outil 3, un anneau de retenue en résine synthétique 2b est mis en place sur la hampe 2a de l'outil de coupe 2. En d'autres termes, chaque anneau de retenue 2b ayant un diamètre extérieur constant est pourvu à l'avance d'un trou débouchant de calibre différent (diamètre), et l'anneau de retenue 2b pourvu d'un trou débouchant s'adaptant à l'épaisseur de la hampe 2a de l'outil de coupe 2 à utiliser est placé à l'avance sur la hampe 2a de l'outil de coupe 2. Ainsi, non seulement l'inconvénient du remplacement du porte-outil 3 à chaque moment peut être évité, mais l'anneau de retenue 2b est bon marché de sorte que l'on peut en tirer bénéfice du point de vue des frais.
En outre, comme le mandrin de la broche enserre la hampe 2a de l'outil de coupe 2, on peut utiliser des hampes 2a d'épaisseurs diverses. Dès lors, même si l'anneau de retenue 2b est placé sur la hampe 2a entre la partie devant être enserrée par le mandrin de la broche et l'arête de coupe, il n'y a aucun problème.
La référence 3 identifie un porte-outil ayant pour fonction de loger et de maintenu l'outil de coupe 2, dont une face arrière est insérée dans le trou d'insertion de porte-outil 1a, avec un bon ajustement ; une bride de porte-outil 3a ayant un diamètre extérieur supérieur au diamètre du trou d'insertion de porte-outil 1a est prévue dans une partie centrale de celui-ci; et deux à quatre fentes 3c sont forées depuis une extrémité frontale de celui-ci, en direction des brides de porte-outil 3a. Le porte-outil 3 a un alésage
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légèrement plus étroit que le diamètre extérieur de l'anneau de retenue 2b. Lorsque l'anneau de retenue 2b est inséré, comme il élargit les fentes 3c, l'anneau de retenue 2b peut être serré en sécurité, en utilisant son élasticité.
Il est préférable, en outre, que l'ouverture ménagée à la pointe du porte-outil 3 s'ouvre vers l'extérieur sous forme d'entonnoir, de façon à ce que l'anneau de retenue 2b soit aisément inséré. De plus, pour fixer le porte-outil 3 à la cassette à outils 1, on utilise une vis d'ajustement de porte-outil 3b. En d'autres termes, comme le montre la fig. 2, un trou à vis (non illustré) ayant un calibre prédéterminé est pratiqué à l'avance dans une portion centrale, entre les deux trous d'insertion de porte-outil 1a, et la vis d'ajustement de porte-outil 3b est vissée dans ce trou à vis, en fixant ainsi les deux porte-outils 3,3 à un sommet de la vis d'ajustement de porte-outil 3b en même temps.
La référence 4 identifie un bloc de base dont en particulier une surface frontale (dans la face de la cassette à outils 1 ) est fixée verticalement à une structure principale 5 de l'appareil. L'une des raisons pour laquelle le bloc de base 4 est aligné de cette manière peut devenir un facteur important en termes de positionnement par rapport au mandrin de la broche. Une explication détaillée de cette raison sera donnée dans la description se rapportant au remplacement de l'outil de coupe 2 qui va suivre.
Une surface supérieure du bloc de base 4 présente deux rainures 4a, 4a forées, présentant une section transversale en forme de demi-cercle, pour des éléments d'emboîtement à engager avec les plots de fixation de cassette 1 b, 1 b qui sont des éléments en forte de tiges, comme les moyens d'emboîtement, tels que prévus dans la cassette à outils 1.
La référence 6 est un bloc de serrage dont une surface inférieure est paràlèle à la surface supérieure du bloc de base 4 et forée d'un trou débouchant (non illustré), pénétrant verticalement dans une partie centrale, et présentant une concavité cylindrique plus grande que le diamètre du trou débouchant au-dessus. Et dans une surface inférieure du bloc de serrage 6 et à un endroit correspondant à l'emplacement des deux rainures 4a, 4a forées dans la surface supérieure du bloc de base 4, on a foré deux rainures 6a, 6a, présentant une section transversale en forme de demi-cercle pour des moyens d'emboîtement constructifs à engager avec les plots de fixation de cassette 1 b, 1 b qui sont des éléments en forme de tiges, comme les moyens d'emboîtement, tels qui prévus dans la cassette à outils 1.
Les rainures 6a, 6a sont combinées aux rainures 4a,
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4a pour former des trous ronds. Les plots de fixation de cassettes 1 b, 1 b sont insérés dans et engagés avec les trous ronds ainsi constitués.
Comme moyen de raccordement pour raccorder les plots de fixation de cassettes 1 b, 1 b qui sont des éléments en forme de tige, comme les moyens d'emboîtement prévus dans la cassette à outils 1, aux moyens d'emboîtement constitués par les deux rainures 4a, 4a forées dans la surface inférieure du bloc de serrage 6 en situation d'emboîtement, on utilise une construction dans laquelle un trou à vis (non illustré) est prévu dans le bloc de base 4 à un emplacement correspondant au trou débouchant du bloc de serrage 6, et à une extrémité supérieure d'une vis de serrage 7c à visser dans ce trou à vis, on a fixé une bride de serrage cylindrique 7b sur une surface inférieure d'une barre de serrage 7 équipée d'un levier 7a dans une surface latérale,
qui est placée à l'état libre dans la concavité cylindrique forée dans la surface supérieure du bloc de serrage 6.
De manière spécifique, lorsqu'on fait tourner horizontalement la barre de serrage 7 en saisissant le levier 7a, la vis de serrage 7c, qui a été engagée à l'avance dans le trou débouchant du bloc de serrage 6, est vissée dans le trou débouchant du bloc de base 4. Ensuite, la bride de serrage cylindrique 7b prévue sur la surface inférieure de la barre de serrage 7 est placée à l'état libre dans la concavité cylindrique forée dans la surface supérieure du bloc de serrage 6, le bloc de serrage 6 adoptant une position dans laquelle il ne peut plus bouger dans les directions longitudinale et transversale, en pouvant cependant tourner dans cette position.
Dans une telle situation, le bloc de serrage 6 est légèrement soulevé, et les deux plots 1 b, 1 b de fixation de cassette, qui sont des éléments en forme de tige comme les moyens d'emboîtements prévus dans la cassette à outils 1, sont insérés et engagés dans le moyen d'emboîtement constitué des deux rainures 4a, 4a forées dans la surface supérieure du bloc de base 4 et des deux rainures 6a, 6a forées dans la surface inférieure du bloc de serrage 6. Ensuite, on fait tourner la barre de serrage 7 horizontalement, en saisissant le levier 7a, en vissant ainsi fermement la vis de serrage 7c dans le trou à vis du bloc de base 4 et en raccordant les deux plots de fixation de cassette 1 b, 1 b au bloc de base 4, comme les moyens d'emboîtement prévus dans la cassette à outils 1.
Ainsi, la cassette à outils 1 peut être fixée au bloc de base 4 à l'état librement séparable, via les plots de fixation de cassette 1 b, 1 b, tout en conservant une relation de positionnement désirée.
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Dans la construction décrite plus haut, on peut recourir à une modification dans laquelle un des plots de fixation de cassette 1 b, 1 b comme moyen d'emboîtement aligné dans la cassette à outils 1 et le bloc de base 4 ainsi que le bloc de serrage 6 est remplacé par un tel plot prévu verticalement sur la surface frontale du bloc de base 4, et on a prévu un trou pour emboîter l'un des autres moyens d'emboîtement formés par les deux rainures 4a, 4a forées dans la surface supérieure du bloc de base 4 et des deux rainures 6a, 6a forées dans la surface inférieure du bloc de serrage 6 par le plot de fixation de cassette 1 b remplacé dans la surface arrière de la cassette à outils 1. Dans ce cas, le plot de fixation de cassette 1 b peut être vissé dans et fixé à une partie dépassant de la surface arrière du bloc de base 4, en utilisant un écrou.
La référence 8 identifie un bloc de détection de contact, dont une surface frontale est orientée verticalement par rapport à la structure principale 5 de l'appareil. A un emplacement prédéterminé dans une partie supérieure de la surface frontale du bloc de détection de contact 8 on a installé un détecteur de contact 9 pour faire serrer l'outil de coupe 2 par le mandrin de la broche et pour détecter une longueur allant de la surface d'extrémité frontale du mandrin à l'extrémité frontale de l'outil de coupe 2, comme une distance de déplacement du mandrin.
Lors de ce processus, après que le mandrin a saisi l'outil de coupe 2, l'outil de coupe 2 est déplacé avec le mandrin pour amener la pointe de l'outil de coupe en contact avec le détecteur de contact 9, et un ordinateur incorporé dans le corps principal de l'appareil saisit et numérise un mouvement tridimensionnel dans l'axe X, l'axe Y et l'axe Z, et met le tout en mémoire. A ce moment, va sans dire que ce contact confirme que l'outil de coupe 2 est enserré fermement.
La référence 10 correspond à au moins un capteur de proximité devant être aligné à un emplacement prédéterminé sur la surface du bloc de base 4 auquel est fixée la cassette à outils 1. La raison pour laquelle le capteur de proximité 10 est mis en ligne est expliquée ci-après. C'est-à-dire que si les capteurs de proximité 10 sont au nombre de deux, le capteur de proximité supplémentaire 10 est aligné pour confirmer si la cassette à outils 1 a été installée, et l'autre capteur de proximité 10, en tant qu'équipement de base, différencie le type de la cassette à outils 1. La raison pour laquelle cette différenciation est nécessaire réside dans le fait que l'outil de coupe 2 est utilisé correctement en fonction d'une différence du matériau soumis à la coupe.
En
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d'autres termes, laquelle faut-il utiliser d'une lame diamantée ou d'une lame au carbure, comme outil de coupe adéquat 2, comme on en a déjà discuté plus haut.
Et la cassette à outils 1 est aménagée exclusivement pour chaque lame, et dans une extrémité latérale inférieure de la surface arrière d'une cassette à outils 1 on a foré une concavité 1 d pour la reconnaissance de cassettes, sous forme d'encoche, telle qu'illustrée à la fig. 4. Celle-ci est faite par exemple exclusivement pour l'utilisation d'une lame au carbure cémenté. Sous ce rapport, le capteur de proximité 10 est installé dans le bloc de base 4 de façon à être placé à l'endroit où a été forée la concavité 1 d pour la reconnaissance des cassettes.
Ainsi donc, lorsque par exemple deux capteurs de proximité 10 sont en ligne, si des signaux sont reçus en provenance des deux capteurs de proximité 10, l'appareil confirme que la cassette à outil 1 d'une lame diamantée a été fixée dans la position voulue ; de l'autre côté, si un signal ne provient que d'un seul des capteurs de proximité 10, l'appareil confirme que la cassette à outils 1 d'une lame au carbure cémenté a été fixée dans la position voulue. Une telle construction est privilégiée parce qu'un défaut d'appariement entre le matériau à soumettre à la coupe et l'outil de coupe 2 peut être évité.
La référence 13 est une vis d'ajustement alignée en quatre paires, dont quatre pour la cassette à outils 1, deux pour le bloc de base 4 et deux pour le bloc de serrage 6 sont mises en butée, respectivement, comme l'illustrent les fig. 1 et 3. Lorsque la longueur saillante de la vis d'ajustement 13 est ajustée, une application à des cassettes 1 ayant des épaisseurs différentes devient possible, et par conséquent, il est possible de l'appliquer à des outils de coupe 2 ayant une longueur différente. En outre, l'extrémité arrière de la hampe 2a de l'outil de coupe 2 peut être placée en substance dans la même @ position, que l'outil de coupe 2 soit utilisé ou pas.
En outre, si la position de la cassette à outils 1 est ajustée en utilisant les vis d'ajustement 13, il peut se poser un nouveau problème qui fait que la relation de positionnement avec le capteur de proximité 10 ne peut être maintenue telle quelle. En d'autres termes, la distance séparant la cassette à outils 1 et le capteur de proximité 10 est trop grande. Il peut donc se produire un phénomène qui fait que le capteur de proximité 10 ne transmet pas de signal, bien que la cassette à outils 1 a été posée.
Pour empêcher la manifestation d'un tel phénomène, l'ajustement de la position du capteur de proximité 10 dans la face gauche en regard du front est exécuté en utilisant une vis
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d'ajustement 11de capteur de proximité (voyez fig. 2 et 3); et l'ajustement en position du capteur de proximité 10 situé du côté droit est effectué en utilisant une vis de réglage 12 de capteur de proximité (voyez fig. 1).
Enfin, le détachement (l'échange) de l'outil de coupe 2 par un mécanisme de commande automatique, c'est-à-dire la manière dont l'outil de coupe 2 logé dans la cassette à outils est insérée ou tirée du mandrin, est expliqué dans la suite. Cette méthode est classée en gros en deux modes. Un premier mode est un procédé qui comprend un mécanisme avantageux pour un appareil de petite taille, dans lequel le mandrin à proprement parler est déplacé sur la base des coordonnées d'un appareil d'usinage numérisé à l'avance selon une configuration tridimensionnelle dans l'axe X, l'axe Y et l'axe Z. Ce procédé est une méthode optimale à mettre en pratique si la structure principale de l'appareil est la plus petite possible, comme dans le cas de l'invention où l'objet du traitement de coupe est limitée à une prothèse dentaire.
Un autre mode est un procédé dans lequel un bras de type mobile (non illustré) est utilisé, le mouvement du bras est saisi sous forme d'espace tridimensionnel comme pour le mouvement du mandrin décrit plus haut, et tous les outils de coupe 2 sont coordonnés e mis en mémoire dans l'appareil. En ce cas, bien que plusieurs des cassettes à outils 1 soient mises en place et utilisées, l'inconvénient est que l'appareil en lui même prend inévitablement des dimensions importantes.
Comme nous l'avons décrit plus haut, l'appareil pour découpage automatique de dents conforme à l'invention convient particulièrement comme appareil de découpage dE petites dimensions utilisé dans une opération d'usinage de prothèses dentaires telles que couronnes et inlays par CAD/CAM.
En d'autres termes, le fait que l'appareil soit de petites dimensions a impliqué jusqu'ici les influences adverses suivantes. C'est-à-dire, il était impossible de préparer à l'avance plusieurs outils de coupe et de remplacer l'outil de coupe ; etles travaux compliqués pour remplacer l'outil de coupe faisaient obstacle à une automatisation complète de la machine.
Toutefois, avec l'appareil automatique pour découpage de dents conforme à l'invention, si un travailleur dépose à l'avance un nombre nécessaire E attendu d'outils de coupe dans des cassettes à outils prédéterminées, et s'il installe la boîte dans une position d'installation prédéterminée sur l'appareil d'usinage, il est dever possible de réaliser automatiquement une construction dans laquelle, par un mécanism
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de commande automatique mis en ligne dans l'appareil, des outils de coupe sont tirés automatiquement de la boîte et saisis par le mandrin de la broche, et séparés, selon l'ordre d'usinage à attendre.
Et il va sans dire que l'invention est applicable même si l'appareil d'usinage fonctionne selon un mode dans lequel un mandrin est fixé à l'avance à chaque outil de coupe, comme cela s'est développé ces dernières années.
De plus, au même moment, pour que le mandrin de la broche enserre l'outil de coupe de manière précise, la cassette à outils et l'outil de coupe peuvent être toujours placés dans la même position, et l'échange d'un ensemble d'outils de coupe peut être réalisé aisément par la séparation de la cassette à outils.
A la lumière de ce qui précède, l'appareil pour découpage automatique de dents conforme à l'invention apporte une contribution très précieuse aux perfectionnements de la technologie en dentisterie.
Bien que l'invention ait été décrite en détail et par référence à des réalisations spécifiques, il sera évident pour l'homme de métier que divers changements et modifications pourront lui être apportés sans s'écarter de son esprit et de sa portée.