DE102008063695A1 - Bohrmaschine zur Fertigung von Schablonen für die Dentalmedizin - Google Patents

Bohrmaschine zur Fertigung von Schablonen für die Dentalmedizin Download PDF

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    • A61C8/0089Implanting tools or instruments

Abstract

Es wird eine Bohrmaschine (10) für die Herstellung von Schablonen angegeben, mittels derer zu implantologischen Zwecken in den Kiefer eines Patienten einzubringende, zur Aufnahme von Implantaten bestimmte Aufnahmebohrungen mit hoher Genauigkeit gesetzt werden können. Die Maschine umfasst ein Bohrgerät (17), mittels dessen an einem Schablonenwerkstück in einer der vorgesehenen Anordnung und Orientierung der am Kiefer des Patienten anzubringenden Aufnahmebohrungen durchgehende Führungsbohrungen anbringbar sind. Zur diesbezüglichen Positionierung des Bohrgeräts dient ein Koordinatenwagen (18) der Bohrmaschine, mittels dessen das Bohrgerät translatorisch in zueinander orthogonalen X- und Y-Koordinatenrichtungen verfahrbar und mittels zweier Schwenkantriebe (50) orientierbar ist. Mindestens einer der Schwenkantriebe ist als Kurbeltrieb mit gesteuert veränderbarer Länge seines Pleuelstangenelements ausgebildet, das als Spindeltrieb mit elektrischem Positionierantrieb realisiert ist, der als inkremental gesteuerter Schrittmotor ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine zur Herstellung von Schablonen, mittels derer zu implantologischen Zwecken in den Kiefer eines Patienten einzubringende Aufnahmebohrungen für Implantate mit hoher Genauigkeit gesetzt werden können und mit den weiteren im Patentanspruch 1 genannten gattungsbestimmenden Merkmalen.
  • Bohrmaschinen dieser Art dienen zur Herstellung von Schablonen, die, angesetzt am Kiefer eines Patienten als Hilfsmittel das präzise Einbringen von Lagerbohrungen in den Kiefer erleichtern, insbesondere ein rasches und präzises, den Patienten insgesamt schonendes Arbeiten am Kiefer ermöglichen. Mit Hilfe solcher Schablonen, die in einer wohl definierten Anordnung mit Bezug auf den Kiefer des Patienten fixierbar sein müssen, soll auch für den vom behandelnden Arzt zu steuernden Bohrvorgang, durch den die Aufnahmebohrung für das in den Kiefer einzubringende Implantat geschaffen werden soll, eine hinreichend präzise Führung erzielt werden, um den Kiefer bestmöglich zu schonen.
  • Voraussetzung dafür, dass eine hierfür geeignete Schablone, die im Einsatzfall in definierter Relation zum Kiefer des Patienten fixiert ist, mit hinreichender Präzision hergestellt werden kann, ist dass das Bohrgerät der Bohrma schine, während die Schablone in einer maschinenfesten Position gehalten wird, in einem hierdurch vorgegebenen Koordinatensystem beweglich, d. h. derart orientierbar ist, dass die zentrale Achse des Bohrgeräts, die die Rotationsachse des Bohrwerkzeuges markiert, in genau diejenige Orientierung bringbar ist, die durch die der Soll-Orientierung der Aufnahme des Kiefers vorgegeben ist; dieser ist bei der Herstellung der Schablone durch einen Abguss des Kiefers bzw. des zugeordneten Gebissteils des Patienten repräsentiert, mit dem das Schablonenwerkstück in definierter Anlage gehalten und fixiert ist. Es sei hier angemerkt, dass die solchermaßen geschaffene Schablone dann, wenn später die Aufnahmebohrung des Kiefers geschaffen wird, in exakt derselben Orientierung wie bei der Herstellung der Schablone am Kiefer desselben fixierbar sein muss und diese Position durch die Bohrmaschine auch anhand geeigneter Marken erkennbar sein muss, was mit einschlägigen Mitteln der Röntgentomographie im Prinzip mit der erforderlichen Genauigkeit gewährleistet werden kann.
  • Davon ausgehend, dass der Schablonenkörper in einem maschinenfesten Koordinatensystem definiert festlegbar ist, können in diesem Koordinatensystem auch die Orientierungen des Bohrgeräts der Maschine und die Bewegungshübe definiert werden, die das Bohrgerät einnehmen bzw. ausführen muss, um eine Schablone der benötigten Form herzustellen.
  • Hierfür ist wiederum Voraussetzung, dass die Orientierung der zentralen Achse des Bohrgeräts, der so genannten z-Achse, entlang derer die Arbeits- Vorschubbewegung des Bohrwerkzeuges des Bohrgeräts erfolgt, in einem gestellfesten Koordinatensystem beliebig orientiert werden kann, und dass das Bohrgerät, nachdem seine geeignete Orientierung eingestellt ist, derart in zueinander orthogonalen Koordinatenrichtungen verschiebbar ist, dass die zentrale Achse mit der zentralen Achse der vorgesehenen Bohrung zusammenfällt. Hierbei muss des Weiteren vorausgesetzt werden, dass in Richtung der solchermaßen eingestellten Orientierung der in Richtung dieser Achse mögliche Bewegungshub hinreichend groß bemessen werden kann. Hierfür sind mindestens drei Freiheitsgrade translatorischer – linearer – Bewegungen des Bohrgeräts und zwei Freiheitsgrade rotatorischer Bewegungen desselben erforderlich, die die Drehbarkeit desselben um zwei zueinander orthogonale, vorzugsweise rechtwinklig zueinander verlaufende, Achsen erfordern.
  • Die konstruktive Realisierung dieser Bewegungsfreiheitsgrade ist mit erheblichem baulichem Aufwand verknüpft und führt bei gängiger Gestaltung der Dreh-Antriebe und der translatorischen Antriebe, mittels derer die Orientierungs- und translatorischen Versetzungs-Bewegungen des Bohrgeräts ermöglicht werden sollen, in aller Regel dazu, dass die erforderliche beliebige Variierbarkeit der Orientierung der Geräte-Z-Achse nur in einem vergleichsweise eng begrenzten Raumwinkelbereich möglich ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schablonenbohrmaschine der eingangs genannten Art, insbesondere eine Schablonenbohrmaschine für implantologische Zwecke zu schaffen, die in einem den praktischen Bedürfnissen entsprechenden Raumwinkelbereich der Orientierung der Z-Achse ihres Bohrgeräts einsetzbar ist und dabei gleichwohl einfach und raumsparend aufgebaut und auch preisgünstig herstellbar ist.
  • Ausgehend von einer Schablonenbohrmaschine der eingangs genannten Art, wird diese Aufgabe gemäß dem Grundgedanken der Erfindung dadurch gelöst, dass mindestens einer der Schwenkantriebe für das Bohrgerät und vorzugsweise beide als Kurbeltrieb mit gesteuert veränderbarer Länge der Pleuelstange ausgebildet sind.
  • Derartige Kurbeltriebe, die in praxi Schwenkbewegungen des Bohrgeräts innerhalb eines Winkelbereiches von etwa 90° ermöglichen, gemessen zwischen Extremalposition, die beidseits einer Referenzebene angeordnet sind, die z. B. die jeweilige Schwenkachse der Kurbeltriebe enthält, wobei diese beiden Ebenen, gesehen in einer Standardposition der Maschine, in der die Z-Achse des Bohrgeräts vertikal verläuft, ihrerseits vertikal verlaufen und sich rechtwinklig schneiden, können günstig raumsparend „oberhalb” des Arbeitsbereiches angeordnet werden, in dem das Bohrgerät zur Einstellung seiner jeweils geforderten Orientierung schwenkbar und in Richtung seiner jeweiligen zentralen Längsachse translatorisch hin- und her-verfahrbar sein muss.
  • Zweckmäßigerweise sind die Schwenkantriebe so gestaltet und angeordnet, dass die beiden Schwenkachsen eine horizontale Ebene aufspannen, zu der eine weitere, maschinengestellfeste Drehachse des Schablonenhalters senkrecht verläuft.
  • Im Prinzip ist die verlängerbare und verkürzbare Pleuelstange des jeweiligen Kurbeltriebes durch ein teleskopisches Element realisierbar, in bevorzugter Gestaltung der erfindungsgemäßen Bohrmaschine jedoch mit elektromotorisch angetriebenen Spindeltrieben implementiert, die mit Positionierantrieben bestückt sind, insbesondere mit Schrittmotoren, die inkremental gesteuert antreibbar sind, wodurch sich hoch genaue Schwenkwinkeleinstellungen steuern lassen. Besonders zweckmäßig ist hierbei eine Gestaltung der Antriebsmotore dahingehend, dass der Rotor des Motors die Spindelmutter des jeweiligen Antriebes bildet.
  • Unter dem Gesichtspunkt eines raumsparenden Aufbaus der Antriebe insgesamt ist es auch besonders vorteilhaft, wenn z. B. zapfenförmige Lagerelemente des Pleuellagers in das Motorgehäuse integriert sind.
  • Wenn, wie gemäß Anspruch 6 vorgesehen, eine „tiefe” Anordnung der gehäusefesten Lager der verkürzbaren Pleuelstange vorgesehen ist, derart, dass diese in Höhe der durch die Schwenkachsen aufgespannten Ebene verläuft und die Pleuelstangen relativ zu dieser Ebene schräg ansteigend ausgeführt sind, lässt sich eine günstig geringe Bauhöhe der Schwenkeinrichtungen erzielen.
  • Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Schablonen-Bohrmaschine ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
  • 1 eine schematisch vereinfachte Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Schablonenbohrmaschine, in perspektivischer, teilweise abgebrochener Darstellung;
  • 2 eine schematisch vereinfachte Ansicht der Bohrmaschine gemäß 1, gesehen in Richtung des Pfeils II der 1, teilweise im Schnitt längs der Mittelebene eines Wagenträgers der Bohrmaschine gemäß 1,
  • 3 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines X-/Y-Koordinatenwagens, der Bohrmaschine gemäß den 1 und 2, gesehen „von unten” in Richtung des Pfeils III der 2,
  • 4a eine mit Spindeltrieben als Schwenkantrieben bestückte Schwenkantriebseinheit der Bohrmaschine gemäß den 1 bis 3, gesehen in Richtung des Pfeils IV der 1, bei abgenomme ner Abdeckung des Gehäuses der Schwenkantriebseinheit, in schematisch vereinfachter Darstellung und
  • 4b eine schematisch vereinfachte Ansicht des Kurbeltriebs der Schwenkantriebseinheit gemäß 4a gesehen in Richtung des Pfeils IVb der 4a
  • 5 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht eines der Spindel-Schwenkantriebe der Schwenkantriebseinheit gemäß den 4a und 4b, zur Erläuterung ihrer Funktion.
  • Die in der 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Bohrmaschine sei ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Schablonen-Bohrmaschine vorausgesetzt, welche die Herstellung von Schablonen vereinfachen soll, die ihrerseits die Platzierung von Aufnahmebohrungen für Implantate im Kiefer eines Patienten erleichtern sollen. Hierbei sind die Schablonen dafür gedacht, dem Zahnarzt die präzise Orientierung und Führung des Handgeräts zu erleichtern, mit dem letztlich die Bohrung für das einzusetzende Implantat geschaffen wird.
  • Die Bohrmaschine 10 sei hierbei als eine CNC-gesteuerte Maschine vorausgesetzt, die auf der Basis röntgentomographischer Daten, die für den Behandlungsbereich des Kiefers erstellt worden sind, selbsttätig die Bohrungen am Schablonenkörper ausführt, die danach als Orientierungs- und Füh rungshilfe eine präzise Ausführung der Aufnahmebohrungen am Kiefer ermöglichen.
  • Die Schablonen-Bohrmaschine 10 ist, gemäß der Darstellung der 1 als ein Tischgerät konzipiert, das auf einer horizontalen Labortischplatte 11 installiert ist, wobei ein flach-quaderförmiges Gehäuse 12 den Standfuß des Gerätes insgesamt bildet, aus dessen parallel zur Tischplatte 11 verlaufender Deckelplatte 13 zentral ein drehbarer Sockel 14 nach oben herausragt, der um eine vertikale, maschinenfeste Achse 16 drehbar ist.
  • An dem Sockel 14 ist in definierter Anordnung und Symmetrie bezüglich der zentralen Drehachse 16 des Maschinengestells bzw. -gehäuses 12 eine nicht eigens dargestellte Montagebühne fixierbar, die ihrerseits als Träger für ein Kiefermodell bzw. einen Abschnitt eines solchen dient, der den Behandlungsbereich repräsentiert. Hieran ist der Schablonenrohling in definierter Anordnung lösbar festlegbar, an dem mittels eines insgesamt mit 17 bezeichneten Bohrgeräts die erforderlichen durchgehenden Führungsbohrungen des Schablonenkörpers gebohrt werden können, in denen, wenn die fertige Schablone am Behandlungsbereich eines Patienten angesetzt ist, das Handbohrgerät des behandelnden Zahnmediziners in der richtigen Orientierung bezüglich des Kiefers des Patienten geführt verschoben werden kann.
  • Um das Bohrgerät 17 der Bohrmaschine 10 innerhalb eines den zentralen Drehsockel 14 umgebenden Arbeitsbereiches, der „nach unten” durch die Deckenplatte 13 des Gehäuses abgeschlossen ist, in die erforderliche Position bringen zu können, ist das Bohrgerät 17 mittels eines insgesamt mit 18 bezeichneten X-/Y-Koordinatenwagens in den zueinander rechtwinkligen X- und Y-Richtungen, die durch die Pfeile 19 und 21 repräsentiert sind, hin- und her-verfahrbar, wobei jeder der beiden Koordinatenrichtungen 19 und 21 ein eigener Koordinatenantrieb 22 bzw. 23 zugeordnet ist, deren Anordnung den schematisierten Ansichtsdarstellungen der 2 und 3 entnehmbar ist.
  • Der Koordinatenwagen 18 umfasst einen insgesamt U-förmig gestalteten, aus stabilen Profilrohren zusammengesetzten Wagenträger 24, der einen unterhalb der Deckelplatte 13 des Gehäuses 12 angeordneten, horizontal verlaufenden Fahrschenkel 26 und einen signifikanten in lichtem Abstand von der Deckelplatte 13 angeordneten, zum Fahrschenkel 28 parallelen Tragschenkel 27 umfasst, die durch eine außerhalb des Gehäuses verlaufende, stabile Säule 28 als Joch des U-profilförmigen Wagenträgers 18 fest miteinander verbunden sind. Durch die koplanar angeordneten zentralen Achsen dieser Schenkel ist eine vertikale Längsmittelebene 29 (3) des Koordinatenwagens 18 aufgespannt, deren in der Ebene der Außenfläche der Deckelplatte 13 verlaufende Spur in der Y-Koordinatenrichtung verläuft.
  • Hierbei ist der Fahrschenkel 28 des U-förmigen Wagenträgers 24 unterhalb eines insgesamt mit 31 bezeichneten, „hängenden” Portalwagens (2) in Y-Richtung hin- und her-verfahrbar angeordnet. Der Portalwagen 31 ist seinerseits an Führungsschienen 32/l und 32/r, die an der Unterseite des Ge häusedeckels 13 angeordnet sind, in X-Richtung hin- und her-verfahrbar gelagert, so dass sich insgesamt die beiden X- und Y-Bewegungsfreiheitsgrade für den Koordinatenwagen 18 ergeben. Die verschiebbare Lagerung des Wagenträgers 24 an dem Portalwagen 31 vermitteln Führungsrollen 33/1 bis 33/4 (3), die an einer Lagerplatte 34 um vertikale Achsen drehbar gelagert sind, wobei der Fahrschenkel 26 fest mit dieser Lagerplatte 34 verbunden ist. Auf dieser Lagerplatte sitzt, nach unten weisend, auch der Antriebsmotor 23 für den Y-Koordinatenantrieb, der als Spindeltrieb mit einseitig hub- und schubfest verankerter Spindel 36 ausgebildet ist.
  • Analog ist der X-Koordinatenantrieb 22 als Spindeltrieb mit einseitig am Gehäuse zug- und schubfest verankerter Spindel 37 am Portalwagen 31 angeordnet, wobei der Spindelmotor 38 dieses X-Spindelantriebs 22 an der der Deckelplatte 13 zugewandten Oberseite des Portalwagens 31 angeordnet ist
  • Damit das Bohrgerät 17 in dem Bearbeitungsbereich, der sich zwischen dem drehbaren Sockel 14 und dem Bohrwerkzeug des Bohrgeräts 17 erstreckt, eine Vielzahl von Arbeits-Orientierungen einnehmen kann, d. h. die Vorschubachse – „Z”-Achse 38 – des Bohrgeräts 17 unter verschiedenen Anstellwinkeln bezüglich der vertikalen Mittelebene 29 des Wagenträgers 24 und auch verschiedenen Anstellwinkeln bezüglich einer vertikalen Referenzebene 39 (2) verlaufen kann, welche die maschinenfeste Drehachse 41 enthält und zwischen den X-Führungsschienen 32/l und 32/r verläuft, wobei diese Anstellwinkel innerhalb eines kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Bereiches, der einen Kegelwinkel von beispielsweise 90° hat, beliebig wählbar sein müssen, sind weiter die folgenden baulichen Maßnahmen vorgesehen:
    An dem zum Gehäuse 12 hinweisenden Tragschenkel 27 des Wagenträgers 24 des X-/Y-Koordinatenwagens 18 ist, um die zentrale Längsachse 41 des Tragschenkels 27 drehbar eine insgesamt mit 42 bezeichnete Schwenkantriebseinheit gelagert, die der äußeren Form nach als Winkel mit relativ großvolumigen, rechtwinklig zueinander verlaufenden Schenkelbereichen ausgebildet ist, wobei derjenige Schenkel 40/i, mit dem die Schwenkantriebseinheit 42 an dem Tragschenkel 27 des Wagenträgers 24 gelagert ist, rechtwinklig zu dessen zentraler Längsachse 41, der „B”-Achse verläuft und der andere radial nach außen versetzte Schenkelbereich 42/a der Schwenkantriebseinheit 42 im wesentlichen parallel zur zentralen Achse 41 des Tragschenkels 27 des Wagenträgers 24 verläuft, um die die Schwenkantriebseinheit 42 schwenk- bzw. drehbar ist.
  • An dem radial äußeren Schenkel 42/a der Schwenkantriebseinheit 42 ist um eine senkrecht zu diesem äußeren Schenkel verlaufende weitere Drehachse 43, die rechtwinklig zu der Drehachse 41 der Schwenkantriebseinheit 42 verläuft, drehbar das Bohrgerät 17 mit seiner insgesamt mit 44 bezeichneten Vorschubantriebseinheit 44 gelagert, durch deren Aktivierung das Bohrgerät in Richtung seiner Z-Achse 38 vor- und zurückverschiebbar ist.
  • Durch die Schwenkachse 41 der Schwenkantriebseinheit 42 und die Schwenkachse 43 des durch das Bohrgerät 17 und dessen Vorschubantriebseinheit 44 gebildeten, insgesamt mit 46 bezeichneten Bohrkopfes ist eine Achsebene 47 aufgespannt, die in der in der 1 dargestellten Grundstellung der Bohrmaschine 10 als horizontal verlaufend vorausgesetzt sei.
  • Zur Erläuterung von Schwenkantrieben, mittels derer die Schwenkantriebseinheit 42 relativ zu dem Tragschenkel 27 schwenkbar ist sowie das Bohrgerät 17 relativ zu der Schwenkantriebseinheit 42 dreh- bzw. schwenkbar ist, sei nunmehr auf die 4a und 4b Bezug genommen und der Aufbau eines solchen Schwenkantriebes, der insgesamt mit 50 bezeichnet ist, anhand der schwenkbaren Lagerung des Bohrgeräts 17 näher erläutert.
  • Der Schwenkantrieb 50 ist in der Art eines Kurbeltriebes ausgebildet, dessen Kurbelwelle 51 zwischen parallelen Längswandabschnitten 52/a und 52/i des Gehäuses der Schwenkantriebseinheit 42 um die Drehachse 43 schwenkbar gelagert ist. Mit der nach innen aus dem Gehäuse herausragenden axial verschiebefest drehbaren Kurbelwelle ist drehfest die Vorschubeinheit 44 des Bohrgeräts 17 verbunden, das somit Drehbewegungen der Welle 51 mit ausführt bzw. auf verschiedene Neigungen der Z-Achse 38 einstellbar ist.
  • Zwischen zwei parallel verlaufenden, plattenförmigen Kurbelarmelementen 53/a und 53/i, die innerhalb des Gehäuses angeordnet und fest mit der Kurbelwelle 51 verbunden sind, greift ein insgesamt mit 54 bezeichneter Spindeltrieb an, der über Gelenkzapfen 56/a und 56/i, die außenseitig an dem Gehäuse des Spindelantriebsmotors angeordnet sind, gelenkig mit der durch die Kurbelarme 53/a und 53/i gebildeten Kurbel verbunden ist.
  • Die parallel zu der Drehachse 43 der Kurbelwelle 51 verlaufende Achse dieses Kurbelgelenks 57 ist mit 58 bezeichnet (4b). Der innerhalb des Motorgehäuses des Spindeltriebs 54 angeordnete Rotor 59 des Spindeltriebs ist als Spindelmutter ausgebildet, durch deren Rotation das Motorgehäuse sich in Richtung der Gewindespindel 61 bewegt, die ihrerseits an einem gehäusefesten Lager 62 zug- und schubfest, jedoch schwenkbar gelagert ist.
  • Die parallel zu der Drehachse 43 und der Gelenkachse 58 des Kurbelgelenks verlaufende Schwenkachse der Spindel ist mit 63 bezeichnet. Der solchermaßen gebildete Kurbeltrieb 50 ist im Ergebnis ein Kurbeltrieb mit veränderbarer Länge, der im wesentlichen durch die Gewindespindel 61 gebildete Pleuelstange, so dass durch Ansteuerung des Spindelmotors im Sinne einer Vergrößerung oder Verkleinerung der effektiven Pleuelstangenlänge Schwenkbewegungen der Kurbelarme 53/a und 53/i und damit auch des Bohrgeräts 17 steuerbar sind.
  • Der Aufbau des Kurbeltriebes für Drehbewegungen der Schwenkantriebseinheit 42 um die zentrale Achse 41 des Tragschenkels 27 ist zu demjenigen des Schwenkantriebs 50 für das Bohrgerät völlig analog, wobei lediglich Verkürzungen oder Verlängerungen der Pleuelstange dieses Antriebs Schwenkbewegungen der Schwenkantriebseinheit 42 insgesamt in alternativen Richtungen vermitteln.
  • Zur ergänzenden Erläuterung der Kinematik derartiger Schwenkantriebe, die durch Kurbeltriebe mit längenveränderlicher Pleuelstange implementiert sind, sei ergänzend noch auf diesbezügliche Einzelheiten der 5 Bezug genommen:
    In der 5 ist der anhand der 4a und 4b erläuterte Schwenkantrieb 50, der Einfachheit, halber lediglich durch die Drehachse 43 der Kurbelwelle bzw. des Bohrgeräts 17, die Gelenkachse 58 des Kurbelarm-Pleuelgelenks sowie durch die Drehachse 63 des gehäusefesten Lagers repräsentiert, und die die Pleuelstange veränderlicher Länge ist durch die Gerade 64 veranschaulicht, welche die die Drehachsen 63 und 58 repräsentierenden Punkte in der Zeichenebene verbindet. Desgleichen ist die Kurbel durch die Gerade 66 repräsentiert, welche die Drehachse 53 und die die Gelenkachse 58 repräsentierenden Punkte untereinander verbindet.
  • Von der Darstellung der 5 ausgehend, in welcher der die Drehachse 43 repräsentierende Punkt der Ursprung eines rechtwinkligen Koordinatensys tems mit der X-Achse 67 und der Y-Achse 68 ist, hat der die Schwenkachse 63 der Pleuelstange 64 des Kurbelantriebs repräsentierende Punkt die X-Koordinate XD und die Y-Koordinate YD; der die Gelenkachse 58 repräsentierende Punkt G wandert, wenn eine Längenveränderung der Pleuelstange 64 eintritt, entlang des Kreises 69, der den Radius r hat.
  • Für den Fall, dass dieser Punkt G auf der Y-Achse 68 liegt, gilt für den Abstand S0 dieses Punktes G von der Drehachse 63 des gehäusefesten Schwenkgelenks der Pleuelstange die Beziehung
    Figure 00150001
  • Für den Fall, dass das Kurbel-Pleuelgelenk, ausgehend von dieser Anfangsstellung G entlang des Kreises 69 im Uhrzeigersinn um den Winkel A bewegt worden ist, ergibt sich nunmehr für die Entfernung Sa des Kurbel-Pleuel-Gelenks von der Schwenkachse 63 der Pleuel-Stange die Beziehung:
    Figure 00150002
    und es gilt für den Weg S, den der Schrittmotor zurücklegen müsste, die Beziehung S = S0 – SA.
  • Wird statt dieser allgemeinen Annahme über die Lage der gehäusefesten Schwenkachse 63 der Pleuel-Stange 64 andererseits davon ausgegangen, dass, gesehen in der Darstellung der 5 der die Schwenkachse 63 repräsentierende Punkt die Koordinate XD = r; YD = r·sin(45°) = r/√2 hat, so ergibt sich für die Kinematik des Kurbeltriebes die Winkelabhängigkeit der Schrittmotorbewegung gemäß der Beziehung
    Figure 00160001
    d. h. eine Beziehung die mittels eines Prozessors der Positionssteuerung sehr viel rascher auswertbar ist als die allgemeine Beziehung (C).

Claims (6)

  1. Bohrmaschine (10) für die Herstellung von Schablonen mittels derer zu implantologischen Zwecken in den Kiefer eines Patienten einzubringende, zur Aufnahme von Implantaten bestimmte Aufnahmebohrungen mit hoher Genauigkeit gesetzt werden können mit einem Bohrgerät (17), mittels dessen an einem Schablonenwerkstück in einer der vorgesehenen Anordnung und Orientierung der am Kiefer des Patienten anzubringenden Aufnahmebohrungen durchgehende Führungsbohrungen anbringbar sind, wobei zur diesbezüglichen Positionierung des Bohrgeräts ein Koordinatenwagen (18) der Bohrmaschine dient, mittels dessen das Bohrgerät translatorisch in zueinander orthogonalen X- und Y-Koordinatenrichtungen verfahrbar und mittels zweier Schwenkantriebe (50) orientierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schwenkantriebe als Kurbeltrieb mit gesteuert veränderbarer Länge seines Pleuelstangenelements (64) ausgebildet ist.
  2. Schablonenbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das längenveränderbare Pleuelstangenelement (64) als Spindeltrieb (54) mit elektrischem Positionierantrieb ausgebildet ist.
  3. Schablonenbohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierantrieb (54, 59) als inkremental gesteuerter Schrittmotor ausgebildet ist.
  4. Schablonenbohrmaschine nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (59) des Antriebsmotors die Spindelmutter des Spindeltriebes (54) bildet.
  5. Schablonenbohrmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das Motorgehäuse des elektrischen Antriebsmotors Lagerelemente (56a, 56i) des Pleuel-Schwenklagers integriert sind.
  6. Schablonenbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gehäusefeste Schwenklagerelement (62) des jeweiligen Spindeltriebes (54) in einem Abstand von der durch die koplanar verlaufenden Schwenkachsen (41, 43) der beiden Schwenkantriebe (50) aufgespannten Ebene angeordnet ist, der zwischen dem Abstand (r) des Kurbelgelenks von seiner Drehachse und der Hälfte dieses Wertes beträgt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104257428A (zh) * 2014-09-28 2015-01-07 青岛理工大学 多自由度颅骨外科手术磨削实验平台
CN105290455A (zh) * 2015-12-03 2016-02-03 重庆市钜铖机械有限公司 一种平衡轴正时孔钻孔装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124078A1 (de) * 1990-07-23 1992-02-06 Fuji Heavy Ind Ltd Bohreinheit eines montageroboters
DE19709215A1 (de) * 1997-03-06 1998-09-17 Braun Dental E Braun & Co Gmbh Vorrichtung und System zur Herstellung einer Bohrschablone für Implantatzähne
EP0893098A2 (de) * 1997-07-21 1999-01-27 Sami Dr. Sandhaus Führungsvorrichtung für Instrumente, insbesondere für chirurgische Instrumente
US20050037320A1 (en) * 1996-02-27 2005-02-17 Michel Poirier Manufacturing a dental implant drill guide and a dental implant superstructure
EP1532939A1 (de) * 2003-11-18 2005-05-25 von Straelen, Frank, Dr. Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer navigierten Bohrschablone für die Einbringung von Zahnimplantatbohrungen
DE69737726T2 (de) * 1997-12-18 2008-01-10 Technique d`Usinage Sinlab Inc., Lachenaie Verfahren zur Herstellung einer Zahnimplantatbohrlehre

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124078A1 (de) * 1990-07-23 1992-02-06 Fuji Heavy Ind Ltd Bohreinheit eines montageroboters
US20050037320A1 (en) * 1996-02-27 2005-02-17 Michel Poirier Manufacturing a dental implant drill guide and a dental implant superstructure
DE19709215A1 (de) * 1997-03-06 1998-09-17 Braun Dental E Braun & Co Gmbh Vorrichtung und System zur Herstellung einer Bohrschablone für Implantatzähne
EP0893098A2 (de) * 1997-07-21 1999-01-27 Sami Dr. Sandhaus Führungsvorrichtung für Instrumente, insbesondere für chirurgische Instrumente
DE69737726T2 (de) * 1997-12-18 2008-01-10 Technique d`Usinage Sinlab Inc., Lachenaie Verfahren zur Herstellung einer Zahnimplantatbohrlehre
EP1532939A1 (de) * 2003-11-18 2005-05-25 von Straelen, Frank, Dr. Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer navigierten Bohrschablone für die Einbringung von Zahnimplantatbohrungen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104257428A (zh) * 2014-09-28 2015-01-07 青岛理工大学 多自由度颅骨外科手术磨削实验平台
CN105290455A (zh) * 2015-12-03 2016-02-03 重庆市钜铖机械有限公司 一种平衡轴正时孔钻孔装置

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