DE602005004716T2

DE602005004716T2 - Verfahren zur Erzeugung von dreidimensionalen Formdaten einer Zahnprothese

Info

Publication number: DE602005004716T2
Application number: DE602005004716T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori GC Corporation Matsuda; Yuki GC Corporation Sakamoto; Yoshinori GC Corporation Ebihara
Original assignee: GC Corp; GC Dental Industiral Corp
Current assignee: GC Corp
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2025-10-28
Also published as: US20080131838A1; ATE385748T1; US20060093985A1; EP1652489A2; DE602005004716D1; US7454843B2; EP1652489A3; EP1652489B1; JP4451274B2; JP2006126004A; US7824183B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Messobjektmontierwerkzeug, das beim Platzieren eines Modells einer Zahnprothese verwendet wird, wenn Dreidimensionalkoordinaten einer Form des Modells der Zahnprothese, die ein Messobjekt darstellt, mittels einer Dreidimensionalmessvorrichtung gemessen werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren für ein Erstellen von Dreidimensionaldaten einer Zahnprothese für ein Schneiden eines Blockes, wenn das Schneiden der Zahnprothese von einer automatischen Schneidemaschine unter Verwendung des Messobjektmontierwerkzeuges derart vorgenommen wird, dass sich dieselbe Form wie bei dem Modell der Zahnprothese, die das Messobjekt darstellt, ergibt.
Beschreibung des Standes der Technik
Die Druckschrift US 6,640,150 B1 offenbart ein Verfahren für ein Erstellen eines zahntechnischen ersten Anbringungsteiles für ein Implantat oder eines zweiten Anbringungsteiles und eines Halters für ein Modell des ersten Anbringungsteiles. Die äußere Form des Anbringungsteiles wird an einer Abtaststation abgetastet, an der ein Wachsmodell verwendet wird. Die Abtastinformation wird digitalisiert und an eine Erstellungsstation übertragen.
Die Druckschrift EP 0 600 800 A1 offenbart ein Verfahren für ein Erzeugen eines Dreidimensionalbildes eines Kleinobjektes, wobei das Objekt unter Verwendung einer CCD-Kamera abgetastet wird.
Weithin bekannt als allgemeine Verfahren für ein Erstellen von Zahnprothesen, so beispielsweise einer Einlage (Inlay), einer Krone, einer Brücke oder dergleichen, sind die nachfolgenden Verfahren: ein Verfahren, umfassend das Gießen eines Metallmaterials mittels eines Wachsausschmelzgießverfahrens, um hierdurch die Zahnprothese zu erstellen; sowie ein weiteres Verfahren, umfassend ein Aufbauen eines Keramikmaterials an einem feuerfesten Modell und ein Backen hiervon in einem Vakuumelektroofen, um hierdurch eine Zahnprothese mit einem ästhetischen Erscheinungsbild, so beispielsweise eine keramische Einlage, eine keramische Vollkrone oder dergleichen, zu erstellen.
Bei der Arbeit des Erstellens einer Zahnprothese mittels eines herkömmlichen Verfahrens, so beispielsweise mittels des Wachsausschmelzgießens, des Backens im Vakuumelektroofen oder dergleichen, müssen nahezu sämtliche Vorgänge mittels manueller Arbeit von einem Zahntechniker ausgeführt werden. Die manuelle Arbeit ist zudem sehr empfindlich und auch kompliziert. Daher nimmt ein derartiger Vorgang beträchtliche Zeit und Mühen in Anspruch, wobei die Qualität der Zahnprothese, so beispielsweise die Genauigkeit des Enderzeugnisses, vom Befähigungsniveau des Zahntechnikers abhängt.
Als Verfahren für ein in kurzer Zeit mögliches Erstellen einer Zahnprothese mit stabiler Qualität in größeren Stückzahlen ohne Einsatz von manueller Arbeit durch einen Zahntechniker ist in den vergangenen Jahren ein zahntechnisches CAD/CAM-System für das Erstellen einer Zahnprothese entwickelt worden. Erstellt wird die Zahnprothese bei dieser Technik durch die Schritte eines Erstellens von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese, so beispielsweise der Einlage, der Krone, der Brücke oder dergleichen, unter Verwendung einer Dreidimensionalmessvorrichtung, eines Computers oder dergleichen, und eines Schneidens des Blockes für ein Schneiden der Zahnprothese durch eine automatische Schneidemaschine auf Grundlage der ermittelten Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese.
Als solche verwendet wird eine Dreidimensionalmessvorrichtung in dem zahntechnischen CAD/CAM-System, so beispielsweise eine Vorrichtung mit einem Haltesockel für ein Messobjekt, einem drehenden Ansatzstück für den Haltesockel, einem Änderungsansatzstück für eine Haltesockeldrehwelle, einem Änderungsansatzstück für eine Haltesockelposition und einem Lasermessteil (siehe hierzu beispielsweise die offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Nummer 5-332731 ).
Diese Vorrichtung ist dann effektiv, wenn ein Modell einer klein bemessenen Zahnprothese zur Anwendung bei nur einem Zahn, so beispielsweise eine Einlage, eine Krone oder dergleichen, vermessen wird, um hierdurch die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese zu erstellen. Gleichwohl weist die Vorrichtung einen Aufbau auf, bei dem nur der Haltesockel des Messobjektes von dem Drehansatzstück gedreht wird, sodass ein Problem dahingehend auftritt, dass ein groß bemessenes Messobjekt, so beispielsweise ein Modell einer groß bemessenen Zahnprothese zur Anwendung bei einer Mehrzahl von Zähnen, so beispielsweise eine Brücke, ein Gipsmodell für eine Mehrzahl von Restzähnen oder dergleichen, nicht vermessen werden kann.
Zudem wurden beispielsweise die nachfolgenden Dreidimensionalvorrichtungen entwickelt, die in der Lage sind, ein groß bemessenes Messobjekt zu vermessen, so beispielsweise ein Modell einer groß bemessenen Zahnprothese zur Anwendung bei einer Mehrzahl von Zähnen, so beispielsweise eine Brücke, ein Gipsmodell für eine Mehrzahl von Restzähnen oder dergleichen, um hierdurch die Dreidimensionalformdaten zu erstellen. Eine derartige Vorrichtung umfasst einen Körpersockel, eine Drehfläche, eine XY-Fläche, ein Antriebssteuer- bzw. Regelmittel, ein Messobjekthaltemittel, eine R-Fläche, ein erstes Laserversetzungsmessgerät, eine Z-Fläche und ein zweites Laserversetzungsmessgerät (siehe hierzu beispielsweise die offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Nummer 7-181022 ). Bei dieser Vorrichtung ist die XY-Fläche in einer spezifizierten Horizontalrichtung X und einer Horizontalrichtung Y rechtwinklig zur X-Richtung unabhängig von der Drehung der drehenden Fläche bewegbar und weist ein Passteil auf, das in ein anderes Glied eingepasst werden kann. Das Antriebssteuer- bzw. Regelmittel steuert die Antriebe der Drehfläche beziehungsweise der XY-Fläche. Das Messobjekthaltemittel verfügt über ein Teil zur Passung mit einem Passteil der XY-Fläche und ein Passteil zur Passung mit dem Messobjekt. Die R-Fläche ist in Richtung des Durchmessers der Drehfläche beweglich. Das erste Laserversetzungsmessgerät ist derart an der unteren Fläche der R-Fläche vorgesehen, dass es eine optische Achse parallel zu einer Drehwelle der Drehfläche aufweist. Die Z-Fläche ist in einer Richtung parallel zu der Drehwelle beweglich. Das zweite Laserversetzungsmessgerät ist derart an der Seitenfläche der Z-Fläche vorgesehen, dass es rechtwinklig zu der Drehwelle ist. Eine weitere derartige Vorrichtung umfasst Xθ- und Yθ-Flächen, ein erstes Antriebsmittel, X- und Y-Flächen, ein Befestigungswerkzeug, ein zweites Antriebsmittel, eine optische Sonde und einen Computer (siehe hierzu beispielsweise die offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Nummer 2002-257511 ). Bei dieser Vorrichtung sind die Xθ- und Yθ-Flächen in Xθ- und Yθ-Richtungen drehbar. Das erste Antriebsmittel nimmt ein Feineinstellen der Xθ- beziehungsweise Yθ-Flächen vor. Die X- und V-Flächen bewegen sich in X- und V-Richtungen an den Xθ- und Yθ-Flächen. Das Befestigungswerkzeug befestigt das Messobjekt mit der sphärischen Fläche an den X- und Y-Flächen. Das zweite Antriebsmittel nimmt eine Feineinstellung der X- beziehungsweise Y-Flächen vor. Die optische Sonde misst die Dreidimensionalkoordinatenwerte der Fläche des Messobjektes. Der Computer steuert das erste Antriebsmittel und die optische Sonde und nimmt zudem eine arithmetische Verarbeitung des Signals vor.
Diese Vorrichtungen können ein groß bemessenes Messobjekt vermessen, so beispielsweise das Modell einer groß bemessenen Zahnprothese zur Anwendung bei einer Mehrzahl von Zähnen, so beispielsweise eine Brücke, ein Gipsmodell für eine Mehrzahl von Restzähnen oder dergleichen, und die Dreidimensionalformdaten erstellen. Gleichwohl sind die Vorrichtungen sehr kompliziert, können nur schwer gesteuert bzw. geregelt werden und gehen mit hohen Herstellungskosten einher. Insbesondere tritt mit Blick auf die erstgenannte Vorrichtung aufgrund dessen, dass diese mit zwei Laserversetzungsmessgeräten versehen ist, ein Problem hinsichtlich hoher Wartungs- und Herstellungskosten auf.
Entwickelt wurde zudem eine Dreidimensionalmessvorrichtung, die in der Lage ist, sowohl ein kleines Messobjekt, so beispielsweise ein Modell einer klein bemessenen Zahnprothese zur Anwendung bei nur einem Zahn, so beispielsweise eine Einlage oder eine Krone, wie auch ein großes Messobjekt, so beispielsweise ein Modell einer groß bemessenen Zahnprothese zur Anwendung bei einer Mehrzahl von Restzähnen, so beispielsweise eine Brücke oder ein Gipsmodell für eine Mehrzahl von Restzähnen oder dergleichen, zu vermessen, wobei hier die Herstellungs- und Wartungskosten dadurch verringert sind, dass nur ein Lasersensor für das Vermessen der Form des Messobjektes vorhanden ist. Die Vorrichtung umfasst einen Drehtisch, einen XY-Tisch und ein Messteil für das Messen von Dreidimensionalkoordinaten einer Form eines Messobjektes. Bei dieser Vorrichtung weist der Drehtisch eine Drehwelle auf, deren Achse die Z-Achse ist. Der XY-Tisch ist an dem Drehtisch angeordnet, in einer X-Achsen-Richtung und einer Y-Achsen-Richtung beweglich und weist einen Platziertisch auf, der an dem oberen Teil hiervon für ein daran vorgesehenes Messobjektmontierwerkzeug befestigt ist. Das Messteil misst die Dreidimensionalkoordinaten der Messobjektform in Montierung an dem Messobjektmontierwerkzeug an dem Platziertisch durch einen Lasersensor, der sich drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um einen gewünschten Punkt auf der Z-Achse und in der Z-Achsen-Richtung bewegt.
Als Verfahren für das Vermessen eines Modells einer Zahnprothese, so beispielsweise einer Einlage, einer Krone, einer Brücke oder dergleichen, um hierdurch Dreidimensionalformdaten mittels der Vorrichtung zu erstellen, sind unter anderem die nachfolgenden Verfahren verwirklicht worden. Eines dieser Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Modells einer Zahnprothese an einem Platziertisch in der Dreidimensionalmessvorrichtung derart, dass die Kieferknochenseite hiervon, die mit einem Anschlagszahn in Eingriff gebracht werden soll, zu der Seitenrichtung gerichtet ist, ein Messen hiervon und ein hierdurch erfolgendes Erstellen der Dreidimensionalformdaten. Das Modell der Zahnprothese ist mit einem Wachs, einem Kunstharz oder dergleichen gebildet (Nachstehend wird dieses Verfahren als „erstgenanntes Verfahren für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten" bezeichnet). Ein weiteres dieser Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Modells einer Zahnprothese in einem Zustand des Eingriffs mit einem Modell eines Anschlagszahnes oder einem Modell eines Reststeges an dem Platziertisch in der Dreidimensionalmessvorrichtung, ein Vermessen hiervon, ein Entfernen des Modells der Zahnprothese, ein Vermessen von Teilen, wo das Modell der Zahnprothese das Modell des Anschlagszahnes oder das Modell des Reststeges kontaktiert, und ein hierdurch erfolgendes Erstellen der Dreidimensionalformdaten des Modells der Zahnprothese auf Grundlage der jeweiligen gemessenen Werte. Das Modell der Zahnprothese wird mit einem Wachs, einem Kunstharz oder dergleichen gebildet (Nachstehend wird dieses Verfahren als „letztgenanntes" Verfahren für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten" bezeichnet).
Die vorgenannten jeweiligen Verfahren für das Erstellen der Dreidimensionalformdaten können dann wirkungsvoll eingesetzt werden, wenn das Erstellen der Dreidimensionalformdaten einer Zahnprothese mittels Vermessen eines Modells der Zahnprothese, so beispielsweise einer Einlage, einer Krone, einer Brücke oder dergleichen, erfolgt, wobei die Messgenauigkeit und die Bearbeitungsgenauigkeit vergleichsweise nicht zu hoch sein müssen, um hierdurch die Zahnprothese mittels Schneiden eines Blockes für ein Schneiden der Zahnprothese durch eine automatische Schneidevorrichtung auf Grundlage der erstellten Dreidimensionaldaten der Zahnprothese zu erstellen. Gleichwohl tritt beim Herstellen einer Zahnprothese für ein Implantat zur Anwendung bei nur einer Implantatbefestigung, wo beispielsweise eine vergleichsweise hohe Mess- und Verarbeitungsgenauigkeit erforderlich ist, bei beiden vorgenannten Verfahren für das Erstellen von Dreidimensionaldaten ein Problem dahingehend auf, dass die Erstellung der Zahnprothese mit der notwendigen Dimensionsgenauigkeit vergleichsweise schwierig ist.
Als Zahnprothese für ein Implantat zur Anwendung bei nur einer Implantatbefestigung steht beispielsweise eine Zahnprothese bereit, bei der ein künstlicher Zahn und ein Eingriffsabschnitt derart ausgebildet sind, dass sie integrale Form aufweisen und an einem innerhalb des Mundes befindlichen Seitenteil der Implantatbefestigung mit einer Einbettung in dem Kieferknochen direkt oder mittels eines herkömmlichen Anschlages bereitgestellt und befestigt sind. Darüber hinaus ist ein Anschlag oder dergleichen vorhanden, bei dem ein Teil in Kontakt mit dem Zahnfleisch und ein Teil in Befestigung an einem künstlichen Zahn entsprechend den Formen des Zahnfleisches und des benachbarten Zahnes eines Patienten, bei dem die Zahnprothese Anwendung finden soll, ausgestaltet werden und bei dem ein Eingriffsabschnitt für eine Ineingriffnahme mit der Implantatbefestigung in Einbettung in dem Kieferknochen bereitgestellt wird. Bei einem derartigen Eingriffsabschnitt mit einem Vorstehen (Projizieren) hin zu der Kieferknochenseite der Zahnprothese für ein Implantat ist ein vorstehendes und/oder zurückgenommenes Eingriffsteil derart ausgebildet, dass es eine Schnittform ungleich derjenigen eines Drehkörpers (im Allgemeinen ein regelmäßiges Sechseck) aufweist. Werden also die Dreidimensionalformdaten eines Modells einer Zahnprothese für das Implantat mittels des vorbeschriebenen erstgenannten Verfahrens für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten erstellt, so tritt ein Problem dahingehend auf, dass der Eingriffsabschnitt nicht genau vermessen werden kann, da das Laserlicht eines Lasersensors eines Messteiles nicht den inneren Teil des Eingriffsabschnittes erreichen kann und der Platziertisch oder die XY-Tische ein Hindernis beim Vermessen eines Teiles an der Platziertischseite des Eingriffsteiles darstellen. Werden demgegenüber die Dreidimensionalformdaten eines Modells einer Zahnprothese für ein Implantat mittels des vorbeschriebenen letztgenannten Verfahrens für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten erstellt, so sind ein Vorbereiten eines Modells der Zahnprothese für das Implantat und eines Modells für eine Implantatbefestigung oder einen Anschlag in Eingriff mit dem Modell der Zahnprothese für das Implantat und ein Vermessen des Abschnittes in Kontakt mit dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese in der Implantatbefestigung oder dem Anschlag von Nöten. Damit tritt ein Problem dahingehend auf, dass die Zeit und der Aufwand zum Vorbereiten des Modells der Implantatbefestigung oder des Anschlages groß sind. Wird darüber hinaus der Abschnitt in Kontakt mit dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese in der Implantatbefestigung oder dem Anschlag vermessen, so tritt ein Problem dahingehend auf, dass der Eingriffsabschnitt nicht genau vermessen werden kann, da das Laserlicht des Lasersensors des Messteiles den inneren Teil des Eingriffsabschnittes nicht erreichen kann, wie dies auch bei dem erstgenannten Verfahren für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten der Fall ist.
Darüber hinaus weist der Eingriffsabschnitt der Zahnprothese für das Implantat eine Vieleckform mit Eckteilen auf, so beispielsweise allgemein ein regelmäßiges Sechseck, weshalb ein Problem dahingehend auftritt, dass ein genaues Vermessen des Eingriffsabschnittes durch einen Lasersensor einer allgemeinen Dreidimensionalmessvorrichtung schwierig ist. Weichen darüber hinaus die erstellten Dreidimensionalformdaten des Eingriffsabschnittes der Zahnprothese auch nur leicht von der tatsächlichen Form des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese ab, so kann ein Problem dahingehend auftreten, dass die Zahnprothese nicht gut mit der Implantatbefestigung in Eingriff gebracht werden kann oder sich nach der Befestigung mit der Implantatbefestigung lockert, wenn die Zahnprothese mit der Implantatbefestigung befestigt ist, da die Zahnprothese durch Schneiden eines Blockes für die Zahnprothese mittels der automatischen Schneidemaschine auf Grundlage der ungenauen Dreidimensionaldaten der Zahnprothese hergestellt worden ist.
Auch wenn mittels des erstgenannten oder des letztgenannten Verfahrens für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten die genauen Dreidimensionalformdaten des Modells der Zahnprothese ermittelt werden können, tritt ein Problem dahingehend auf, dass die Zahnprothese in Entsprechung zu den Dreidimensionalformdaten nicht genau erstellt werden kann, wenn der Eingriffsabschnitt eine Form mit Eckteilen aufweist, da die automatische Schneidemaschine, die die Zahnprothese auf Grundlage der Dreidimensionalformdaten eines Modells einer Zahnprothese erstellt, den Block unter Verwendung eines sich im Allgemeinen drehenden Schneidewerkzeuges schneidet.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung löst die vorbeschriebenen Probleme bei den herkömmlichen Techniken und bedient sich eines Messobjektmontierwerkzeuges, das zur Bereitstellung eines Modells einer Zahnprothese verwendet wird, wenn Dreidimensionalkoordinaten einer Form des Modells einer Zahnprothese, die das Messobjekt ist, mittels einer Dreidimensionalmessvorrichtung vermessen werden. Beim diesem Messobjekt steht ein Eingriffsabschnitt mit einem vorstehenden und/oder zurückgenommenen Eingriffsteil an einer Kieferknochenseite vor, wobei das Eingriffsteil eine Querschnittsform ungleich derjenigen eines Drehkörpers aufweist. Die Dreidimensionalmessvorrichtung umfasst einen Drehtisch, einen XY-Tisch und ein Messteil für das Vermessen von Dreidimensionalkoordinaten einer Form des Messobjektes. Bei dieser Vorrichtung weist der Drehtisch eine Drehwelle auf, deren Achse die Z-Achse ist. Der XY-Tisch weist einen Platziertisch in Befestigung an dem oberen Teil des XY-Tisches für ein daran vorgesehenes Messobjektmontierwerkzeug auf, ist in einer X-Achsen-Richtung und einer Y-Achsen-Richtung beweglich und zudem an dem Drehtisch angeordnet. Das Messteil misst die Dreidimensionalkoordinaten des Messobjektes, das an dem Messobjektmontierwerkzeug an dem Platziertisch montiert ist, unter Verwendung eines Lasersensors, der sich drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um einen gewünschten Punkt auf der Z-Achse und in der Z-Achsen-Richtung bewegt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten einer Zahnprothese bereitzustellen, bei dem die Daten für das Schneiden eines Blockes für das Schneiden der Zahnprothese auf dieselbe Form wie das Messobjekt unter Verwendung des Messobjektmontierwerkzeuges durch eine automatische Schneidemaschine verwendet werden.
Es sind große Anstrengungen unternommen worden, um die vorbeschriebenen Probleme zu lösen. Als Ergebnis hat man Folgendes herausgefunden. Wird ein Block für das Schneiden einer Zahnprothese durch eine automatische Schneidemaschine geschnitten, um hierdurch eine Zahnprothese zu erstellen, und zwar auf Grundlage der Dreidimensionalformdaten eines Modells der Zahnprothese aus der Ermittlung unter Verwendung der Dreidimensionalmessvorrichtung, so werden ein Eingriffsabschnitt, der das vorstehende und/oder zurückgenommene Eingriffsteil an der Kieferknochenseite mit einer Querschnittsform ungleich derjenigen eines Drehkörpers und ein Abschnitt ungleich dem Eingriffsabschnitt nicht gleichzeitig maschinell gefertigt, sondern es wird nur der Abschnitt ungleich dem Eingriffsabschnitt von der automatischen Schneidemaschine geschnitten, und zwar unter Verwendung eines Blockes für das Schneiden einer Zahnprothese, wo ein Eingriffsabschnitt mit annähernd derselben Form wie der Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese vorgeformt ist. Damit können die vorbeschriebenen Probleme hinsichtlich der Messgenauigkeit bei der Dreidimensionalmessvorrichtung und der Verarbeitungsgenauigkeit bei der automatischen Schneidemaschine oder dergleichen gelöst werden.
Es ist jedoch das nachfolgende Problem aufgetreten. Wird das Modell der Zahnprothese in demjenigen Zustand, in dem das Modell an dem Messobjektmontierwerkzeug an dem Platziertisch montiert ist, von der Dreidimensionalmessvorrichtung vermessen, so können nur die Dreidimensionalformdaten des Abschnittes ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese nicht ermittelt werden, wohingegen die Dreidimensionalformdaten in demjenigen Zustand, in dem das Modell der Zahnprothese und das Messobjektmontierwerkzeug integriert sind und die Grenze zwischen diesen nicht ausgemacht werden kann, ermittelt werden, während die Dreidimensionalformdaten nur des Abschnittes ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese für das Schneiden des Blockes für das Schneiden der Zahnprothese durch die automatische Schneidemaschine notwendig sind, wobei annähernd dieselbe Form wie der Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese in dem Block vorgeformt ist. Wird der Block für das Schneiden der Zahnprothese auf Grundlage dieser Dreidimensionalformdaten in demjenigen Zustand geschnitten, in dem die Grenze jedes Teiles nicht ausgemacht werden kann, so sind sehr große Anstrengungen beim Extrahieren der Dreidimensionaldaten nur des Abschnittes ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese von Nöten.
Für den Fall des Extrahierens der Dreidimensionalformdaten nur des Abschnittes ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese kann, da die Position eines oberen Endes des Eingriffsabschnittes als Grenze des Eingriffsabschnittes und des Abschnittes ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese nicht genau ausgemacht werden kann, wenn die Dreidimensionalformdaten eines Teiles, der weiter oberen als die Position des oberen Endes des Eingriffsabschnittes befindlich ist, mit einem leichten Fehler bezüglich dieser Position extrahiert werden, die Zahnprothese mit derselben Form wie bei dem Modell der Zahnprothese nicht erstellt werden. Ist dann die erstellte Zahnprothese tatsächlich montiert, so treten Probleme dahingehend auf, dass die Zahnprothese einen benachbarten Zahn stört, die Position einer Abschlussfläche (Okklusalfläche) gegebenenfalls nicht die richtige Position ist und die Zahnprothese gegebenenfalls nicht genau mit der Implantatbefestigung montiert ist. Insbesondere wenn die erstellte Zahnprothese der vorerwähnte Anschlag ist, tritt zudem ein Problem dahingehend auf, dass das ästhetische Erscheinungsbild merklich schlechter ist, da der Anschlag nicht an die Form des Zahnfleisches eines Patienten angepasst ist, der Anschlag selbst von der Oberseite des Zahnfleisches her zu sehen ist oder der Anschlag in das Zahnfleisch eingebettet ist.
Aus diesen Gründen haben die Anmelder der vorliegenden Erfindung das nachfolgende neue Verfahren als Verfahren für das Extrahieren der Dreidimensionalformdaten nur des Abschnittes ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese aus den Dreidimensionalformdaten entwickelt, wobei das Modell der Zahnprothese und das Messobjektmontierwerkzeug integriert sind und die Grenze jedes Teiles nicht ausgemacht werden kann. Das Verfahren umfasst die nachfolgenden Schritte: ein Erfassen der Grenze eines zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges gemäß Bereitstellung mit dem Modell der Zahnprothese und eines Ständerteiles in senkrechter Hochstellung an der oberen Fläche des zylindrischen Teiles und in Bereitstellung mit dem Modell der Zahnprothese an der oberen Fläche hiervon aus den Dreidimensionalformdaten, ein Berechnen der Position des oberen Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese auf Grundlage des Abstandes aus der Vormerkung zwischen den Positionen der Grenze des Messobjektmontierwerkzeuges und des oberen Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese in demjenigen Zustand, in dem das Modell der Zahnprothese montiert ist, und ein hierdurch erfolgendes Extrahieren der Dreidimensionalformdaten nur des Abschnittes ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese. Gleichwohl wird das Laserlicht unregelmäßig an demjenigen Abschnitt reflektiert, der unter einem rechten Winkel wie die Grenze gebogen ist, was von Eigenschaften des Lasersensors einer allgemeinen Dreidimensionalmessvorrichtung herrührt. Damit ist die Position der Grenze in den Dreidimensionalformdaten ungenau, sodass die Grenze des zylindrischen Teiles und des Ständerteiles in dem Messobjektmontierwerkzeug nicht genau mittels dieses Verfahrens erfasst werden können.
Es sind große Anstrengungen unternommen worden, um das vorgenannte Problem des Erfassens der Position des oberen Endes des Eingriffsabschnittes aus den Dreidimensionalformdaten zu lösen, wenn das Modell der Zahnprothese und das Messobjektmontierwerkzeug integriert sind und die Grenze jedes Teiles nicht ausgemacht werden kann. Als Ergebnis hiervon hat man Folgendes herausgefunden, das die vorliegende Erfindung vervollständigt. Bei der vorliegenden Erfindung kann anstelle des Erfassens der Position des oberen Endes des Eingriffsabschnittes die Position des unteren Endes eines Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges durch die nachfolgenden Schritte genau erfasst werden: ein Verwenden eines Messobjektmontierwerkzeuges mit dem Schrägteil in Ausbildung durch ein Teil einer konischen Form an der Grenze der Seitenfläche und der oberen Fläche des zylindrischen Teiles, wobei die konische Form einen Winkel von 20 bis 70° in Bezug auf eine Mittelachse des zylindrischen Teiles aufweist, ein Ausstrahlen des Laserlichtes von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles zu dem Schrägteil des Messobjektmontierwerkzeuges, während der Zustand, in dem das Laserlicht ausgestrahlt wird, parallel zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles gehalten wird, ein Messen einer Lichtaufnahmemenge des Laserlichtes und ein Erfassen der Position, in der die Lichtaufnahmemenge merklich abgenommen hat. Sodann können die Dreidimensionalkoordinaten des Abschnittes ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese auf Grundlage der Position des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges genau erstellt werden.
Die vorliegende Erfindung bedient sich damit eines Messobjektmontierwerkzeuges, das für eine Bereitstellung eines Modells einer Zahnprothese verwendet wird, wenn Dreidimensionalkoordinaten einer Form eines Messobjektes – wobei das Modell der Zahnprothese mit einem Eingriffsabschnitt mit einem Vorstehen (Projizieren auf die) an der Kieferknochenseite mit einem vorstehenden und/oder zurückgenommenen Eingriffsteil vorliegt und eine Querschnittsform ungleich derjenigen eines Drehkörpers aufweist – mittels einer Dreidimensionalmessvorrichtung gemessen werden, umfassend den Drehtisch mit einer Drehwelle, deren Achse die Z-Achse ist, den XY-Tisch, der einen Platziertisch für das feste Bereitstellen des Messobjektmontierwerkzeuges an dem oberen Teil hiervon aufweist, in einer X-Achsen-Richtung und einer Y-Achsen-Richtung beweglich und an dem Drehtisch angeordnet ist, und ein Messteil für das Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des vermessenen Objektes in Montierung an dem Messobjektmontierwerkzeug an dem Platziertisch durch einen Lasersensor, der sich drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um einen gewünschten Punkt auf der Z-Achse und in der Z-Achsen-Richtung bewegt, wobei das Messobjektmontierwerkzeug das zylindrische Teil, das Platzierteil, das Schrägteil, das Ständerteil und das Montierteil umfasst, das Platzierteil an der unteren Flächenseite des zylindrischen Teiles vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass die Mittelachse des zylindrischen Teiles in Bezug auf die obere Fläche des XY-Tisches an dem Platziertisch auf dem XY-Tisch senkrecht platziert ist, das Schrägteil durch ein Teil mit konischer Form mit einem Winkel von 20 bis 70° in Bezug auf eine Mittelachse des zylindrischen Teiles an einem Grenzteil zwischen einer Seitenfläche und einer oberen Fläche des zylindrischen Teiles ausgebildet ist, das Ständerteil senkrecht an der oberen Flächenseite des zylindrischen Teiles vorsteht, und zwar mit einer Ausbildung derart, dass dieselbe Querschnittsform wie die Querschnittform eines Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese vorliegt, und mit einer Ausbildung derart, dass eine Fortsetzungslinie der Mittelachse des zylindrischen Teiles in dem Eingriffsabschnitt positioniert ist, und das Montierteil an der oberen Fläche des Ständerteiles ausgebildet ist und eine Form für einen Eingriff mit dem Eingriffsteil des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese aufweist.
Darüber hinaus betrifft ein Aspekt des Verfahrens für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese unter Verwendung des Messobjektmontierwerkzeuges ein Verfahren für ein Erstellen von Dreidimensionaldaten für ein Schneiden eines Blockes für ein Schneiden der Zahnprothese durch eine automatische Schneidemaschine auf dieselbe Form wie diejenige des Messobjektes unter Verwendung der Dreidimensionalmessvorrichtung, umfassend den Drehtisch mit der Drehwelle, deren Achse die Z-Achse ist, den XY-Tisch, der den Platziertisch für das feste Bereitstellen des Messobjektmontierwerkzeuges an dem oberen Teil hiervon aufweist, in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung beweglich und an dem Drehtisch angeordnet ist, und das Messteil für ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Messobjektes in Montierung an dem Messobjektmontierwerkzeug an dem Platziertisch durch einen Lasersensor, der sich drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um einen gewünschten Punkt auf der Z-Achse und in Z-Achsen-Richtung bewegt.
Hierbei umfasst das Verfahren die nachfolgenden Schritte:
einen Modellvorbereitungsschritt für ein Vorbereiten des Modells der das Messobjekt darstellenden Zahnprothese, wobei das Modell der Zahnprothese den auf die Kieferknochenseite projizierten Eingriffsabschnitt aufweist, der das vorstehende und/oder zurückgenommene Eingriffsteil mit einer Querschnittsform ungleich derjenigen eines Drehkörpers aufweist,
einen Modellbereitstellungsschritt für ein Vorbereiten des Messobjektmontierwerkzeuges und ein Ineingriffnehmen des Eingriffsteiles des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese mit einem Montierteil des Messobjektmontierwerkzeuges,
einen Montierwerkzeugplatzierschritt für ein Platzieren des Messobjektmontierwerkzeuges mit dem Modell der Zahnprothese an dem Platziertisch, einen Modellmontierwerkzeugmessschritt für ein Drehen des Drehtisches um die Z-Achse als Achse hiervon, wobei das von dem Lasersensor ausgestrahlte Laserlicht parallel zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges gehalten wird, ein Bewegen des Lasersensors in der Z-Achsen-Richtung durch das Messteil für ein Transferieren eines ausgestrahlten Teiles durch das Laserlicht in die Position der Höhe vor Erreichen des oberen Endes des Ständerteiles des Messobjektmontierwerkzeuges von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges mit einem Durchlauf durch das Schrägteil des Messobjektmontierwerkzeuges und ein anschließendes drehendes Bewegen des Lasersensors für ein hierdurch erfolgendes Messen der empfangenen Lichtmenge des Laserlichtes von dem zylindrischen Teil und dem Ständerteil des Messobjektmontierwerkzeuges und dem Modell der Zahnprothese und der Dreidimensionalkoordinate der Formen hiervon, und
einen Dreidimensionalkoordinatenextrahierschritt für ein Erfassen der Position, in der die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes beim Transferieren von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges zu dem Schrägteil merklich abgenommen hat, ein Erfassen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges, ein Berechnen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes auf der Z-Achse zwischen der Position des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges und dem oberen Ende des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese, wobei das Modell der Zahnprothese auf dem Messobjektmontierwerkzeug bereitgestellt wird, und ein Extrahieren lediglich der Dreidimensionalkoordinaten der Form ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese mit einer Positionierung an der oberen Seite der Koordinate aus der Berechnung aus den gemessenen Dreidimensionalkoordinaten,
sodass die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese für ein Schneiden des Blockes für ein Schneiden der Zahnprothese durch die automatische Schneidemaschine, wobei ein Eingriffsabschnitt mit annähernd derselben Form wie der Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese vorgeformt ist, durch Ausführen der Schritte in der Reihenfolge erstellt werden.
Ein weiterer Aspekt des Verfahrens für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese unter Verwendung des Messobjektmontierwerkzeuges betrifft ein Verfahren für ein Erstellen von Dreidimensionalformdaten für ein Schneiden eines Blockes für ein Schneiden der Zahnprothese durch eine automatische Schneidemaschine auf dieselbe Form wie diejenige des Messobjektes unter Verwendung der Dreidimensionalmessvorrichtung, umfassend den Drehtisch mit der Drehwelle, deren Achse die Z-Achse ist, den XY-Tisch, der den Platziertisch für das feste Bereitstellen des Messobjektmontierwerkzeuges an dem oberen Teil hiervon aufweist, in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung beweglich und an dem Drehtisch angeordnet ist, und das Messteil für ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Messobjektes in Montierung an dem Messobjektmontierwerkzeug an dem Platziertisch durch einen Lasersensor, der sich drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um einen gewünschten Punkt der Z-Achse und in Z-Achsen-Richtung bewegt.
Hierbei umfasst das Verfahren die nachfolgenden Schritte:
einen Modellvorbereitungsschritt für ein Vorbereiten des Modells der das Messobjekt darstellenden Zahnprothese, wobei das Modell der Zahnprothese den auf die Kieferknochenseite projizierten Eingriffsabschnitt aufweist, der das vorstehende und/oder zurückgenommene Eingriffsteil mit einer Querschnittsform ungleich derjenigen eines Drehkörpers aufweist,
einen Modellbereitstellungsschritt für ein Vorbereiten des Messobjektmontierwerkzeuges und ein Ineingriffnehmen des Eingriffsteiles des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese mit dem Montierteil des Messobjektmontierwerkzeuges,
einen Montierwerkzeugplatzierschritt für ein Platzieren des Messobjektmontierwerkzeuges mit dem Modell der Zahnprothese auf dem Platziertisch, einen Messanfangspositionsbewegungsschritt für ein Parallelhalten des von dem Lasersensor ausgestrahlten Laserlichtes zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles, ein Bewegen des Lasersensors in der Z-Achsen-Richtung durch das Messteil für ein Transferieren des ausgestrahlten Teiles von der Seitenfläche zu dem Schrägteil des Messobjektmontierwerkzeuges, ein Erfassen der Position, wo die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes merklich abgenommen hat, ein Erfassen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges, ein Berechnen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes auf der Z-Achse zwischen den Positionen des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges und der Position des oberen Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese, wobei das Modell der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug bereitgestellt wird, und ein schnelles Bewegen des Lasersensors in der Z-Achsen-Richtung in die berechnete Position der Koordinate durch das Messteil, und
einen Modellmontierwerkzeugmessschritt für ein Drehen und Bewegen des Lasersensors während des Drehens des Drehtisches um die Z-Achse und ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Modells der Zahnprothese ungleich dem Eingriffsabschnitt,
sodass die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese für ein Schneiden des Blockes für ein Schneiden der Zahnprothese durch die automatische Schneidemaschine, wobei der Eingriffsabschnitt mit annähernd derselben Form wie der Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese vorgeformt ist, durch Ausführen der Schritte in der Reihenfolge erstellt werden.
Man hat im Zusammenhang mit den Schritten für das Erstellen der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese herausgefunden, dass dann, wenn die Mittelachse des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges vorab nicht mit der Z-Achse zusammenfällt, diese Achsen einfach durch Ausführen eines Zweiachseneinstellschrittes für ein Bewegen des XY-Tisches in der X- und/oder der Y-Achsen-Richtung eingestellt werden können, damit die Mittelachse des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges mit der Z-Achse nach Ausführen des Montierwerkzeugplatzierschrittes zusammenfällt. Letzteres wird vorgezogen.
Da das Messobjektmontierwerkzeug und das Verfahren für ein Erstellen der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese unter Verwendung dieses Werkzeuges entsprechend der vorliegenden Erfindung die vorgenannten Eigenschaften aufweisen, sind sie für das Erstellen der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese geeignet, wobei der Eingriffsabschnitt mit dem vorstehenden und/oder zurückgenommenen Eingriffsteil an der Kieferknochenseite vorsteht und eine Querschnittsform ungleich einem Drehkörper aufweist. Darüber hinaus hat die vorliegende Erfindung eine Eigenschaft betreffend das Vermessen des Messobjektmontierwerkzeuges mit dem Modell der Zahnprothese, wo das Werkzeug an dem Platziertisch der vorliegenden Dreidimensionalmessvorrichtung platziert ist. Ausgeführt werden kann das Verfahren damit nur durch Vorbereiten des Messobjektmontierwerkzeuges entsprechend dem Modell der Zahnprothese ohne große Abwandlungen oder Änderungen an bestehenden Dreidimensionalmessvorrichtungen. Als Ergebnis hiervon kann die vorliegende Erfindung für das Messen nicht nur des Messobjektes der Zahnprothese verwendet werden, wo der Eingriffsabschnitt mit dem vorstehenden und/oder zurückgenommenen Eingriffsteil an der Kieferknochenseite vorsteht und eine Querschnittsfläche ungleich dem Drehkörper aufweist, sondern auch von nachfolgenden verschiedenen Messobjekten, ohne dass eine neue Dreidimensionalmessvorrichtung für ein Vermessen von Dreidimensionalformdaten zu erwerben wäre. Verwendet werden kann die vorliegende Erfindung sowohl für das Messen von klein bemessenen Objekten, so beispielsweise das Modell einer klein bemessenen Zahnprothese zur Anwendung bei einer kleinen Anzahl von Zähnen, so beispielsweise eine Einlage, eine Krone oder dergleichen, wie auch von groß bemessenen Objekten, so beispielsweise dem Modell einer groß bemessenen Zahnprothese zur Anwendung bei einer großen Anzahl von Zähnen, so beispielsweise eine Brücke oder dergleichen, oder ein Gipsmodell für eine große Anzahl von Restzähnen.
Da darüber hinaus das Verfahren für ein Erstellen der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese unter Verwendung des Messobjektmontierwerkzeuges die nachfolgend aufgeführten Schritte umfasst, können die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese in kurzer Zeit erstellt werden, wenn die in Z-Achsen-Richtung gegebene Länge des Messobjektmontierwerkzeuges vergleichsweise kurz ist. Das Verfahren umfasst die nachfolgenden Schritte: einen Modellmontierwerkzeugmessschritt für ein Drehen des Drehtisches um die Z-Achse als Achse hiervon, wobei das von dem Lasersensor ausgestrahlte Laserlicht parallel zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges gehalten wird, ein Bewegen des Lasersensors in der Z-Achsen-Richtung durch das Messteil für ein Transferieren des ausgestrahlten Teiles durch das Laserlicht in die Position der Höhe vor Erreichen des oberen Endes des Ständerteiles des Messobjektmontierwerkzeuges von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles dieses Werkzeuges mit einem Durchlauf durch das Schrägteil dieses Werkzeuges und ein anschließendes drehendes Bewegen des Lasersensors für ein Messen der empfangenen Lichtmenge des Laserlichtes von dem zylindrischen Teil und dem Ständerteil des Messobjektmontierwerkzeuges und dem Modell der Zahnprothese und der Dreidimensionalkoordinate der Formen hiervon, und einen Dreidimensionalkoordinatenextrahierschritt für ein Erfassen der Position, in der die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes beim Transferieren von der Seitenfläche zu dem Schrägteil des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges merklich abgenommen hat, ein Erfassen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges, ein Berechnen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes auf der Z-Achse zwischen den Positionen des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges und des oberen Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese, wobei das Modell der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug bereitgestellt wird, und ein Extrahieren lediglich der Dreidimensionalkoordinaten der Form ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese mit einer Positionierung an der oberen Seite der Koordinate aus der Berechnung aus den gemessenen Dreidimensionalkoordinaten. Damit weist dieses Verfahren die Eigenschaft des unmittelbar erfolgenden Messens der empfangenen Lichtmengen von dem Messobjektmontierwerkzeug und dem Modell der Zahnprothese und der Dreidimensionalkoordinaten dieser Formen und des anschließenden Erfassens nur der Dreidimensionalkoordinaten der Form ungleich dem Eingriffsteil des Modells der Zahnprothese auf. Damit ist dieses Verfahren beim in kurzer Zeit erfolgenden Erstellen der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese zu bevorzugen, wenn die in Z-Achsen-Richtung gegebene Länge des Messobjektmontierwerkzeuges vergleichsweise kurz ist.
Da das Verfahren für das Erstellen der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese unter Verwendung des Messobjektmontierwerkzeuges die nachfolgend aufgeführten Schritte umfasst, können die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese in kurzer Zeit hergestellt werden, wenn die in Z-Achsen-Richtung gegebene Länge des Messobjektmontierwerkzeuges vergleichsweise lang ist. Das Verfahren umfasst die nachfolgenden Schritte: einen Messanfangspositionsbewegungsschritt für ein Parallelhalten des Laserlichtes zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles, ein Bewegen des Lasersensors in der Z-Achsen-Richtung durch das Messteil für ein Transferieren des ausgestrahlten Teiles durch das Laserlicht von der Seitenfläche zu dem Schrägteil des Messobjektmontierwerkzeuges, ein Erfassen des Punktes, wo die empfangene Lichtmenge des reflektierten Laserlichtes merklich abgenommen hat, für ein Erfassen der Z-Achsen-Koordinate des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges, ein Berechnen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes auf der Z-Achse zwischen den Positionen des unteren Endes des Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges und des oberen Endes des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese, wobei das Modell der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug bereitgestellt wird, und ein schnelles Bewegen des Lasersensors in der Z-Achsen-Richtung in die berechnete Position der Koordinate durch das Messteil, und einen Modellmontierwerkzeugmessschritt für ein Drehen und Transferieren des Lasersensors während des Drehens des Drehtisches um die Z-Achse und ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Modells der Zahnprothese ungleich dem Eingriffsabschnitt. Damit weist das Verfahren die nachfolgenden Eigenschaften auf: ein Messen nur der empfangenen Lichtmenge des Laserlichtes des Messobjektmontierwerkzeuges, ein unmittelbar erfolgendes Bewegen des Laserlichtes zu der oberen Endposition des Eingriffsabschnittes des Modells der Zahnprothese, das heißt der Anfangsmessposition, ein Messen nur der Dreidimensionalkoordinaten der Form ungleich dem Eingriffsabschnitt des Modells der Zahnprothese. Vorzuziehen ist das Verfahren daher bei einer in kurzer Zeit erfolgenden Erstellung der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese, wenn die in Z-Achsen-Richtung gegebene Länge des Messobjektmontierwerkzeuges vergleichsweise lang ist.
Fällt bei diesen Verfahren für ein Erstellen der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese darüber hinaus die Mittelachse des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges vorab nicht mit der Z-Achse zusammen, so können diese Achsen ohne Weiteres durch Ausführen eines Zweiachseneinstellschrittes für ein Transferieren des XY-Tisches in der X- und/oder der Y-Achsen-Richtung derart eingestellt werden, dass die Mittelachse des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges mit der Z-Achse zusammenfällt, nachdem der Montierwerkzeugplatzierschritt ausgeführt worden ist, wodurch das Messen der Dreidimensionalkoordinaten durch den Lasersensor des Messteiles, das bei jedem Schritt nach diesem Schritt erfolgt, problemfrei ausgeführt werden kann und die Dreidimensionalkoordinaten des Modells der Zahnprothese auf Grundlage der Z-Achse ermittelt werden können. Der vorstehend beschriebene Schritt wird bevorzugt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine perspektivische Erläuterungsansicht zur schematischen Darstellung eines Beispieles einer Dreidimensionalmessvorrichtung zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische vergrößerte Erläuterungsansicht zur Darstellung einer Form eines oberen Teiles eines Messobjektmontierwerkzeuges bei Entfernung aus dem Platziertisch der Dreidimensionalmessvorrichtung gemäß Darstellung in 1.
3 ist eine erläuternde Schnittansicht zur schematischen Darstellung des Zustandes, in dem die Mittelachse des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges mit der Z-Achse zusammenfällt.
4 ist eine erläuternde Frontansicht zur schematischen Darstellung einer Positionsbeziehung zwischen einer unteren Endposition eines Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges und einer oberen Endposition eines Eingriffsabschnittes eines Modells der Zahnprothese in demjenigen Zustand, in dem ein Anschlag, der ein Modell einer Zahnprothese darstellt, an dem Messobjektmontierwerkzeug montiert ist.
5 ist eine erläuternde Frontansicht zur schematischen Darstellung eines Beispieles der Bewegung eines von dem Messteil bewegten Lasersensors.
6 ist eine erläuternde Frontansicht zur schematischen Darstellung eines Beispieles eines Anschlages, das ein Modell einer Zahnprothese zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist.
7 ist eine erläuternde Ansicht einer unteren Fläche von 6.
8 ist eine erläuternde Frontansicht zur schematischen Darstellung eines Beispieles einer Zahnprothese mit einem künstlichen Zahn, die ein Modell einer Zahnprothese zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 ist eine erläuternde Ansicht einer unteren Fläche von 8.
10 ist eine perspektivische Erläuterungsansicht zur Darstellung eines Beispieles eines Ansatzstückes mit derselben Form wie der Eingriffsabschnitt, das beim Bilden eines Modells der Zahnprothese verwendet wird.
11 ist eine perspektivische Erläuterungsansicht zur Darstellung eines Beispieles eines Blockes für ein Schneiden der Zahnprothese, der auf Grundlage von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese aus der Ermittlung durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung geschnitten wird.
Detailbeschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles
Nachstehend wird ein Verfahren für ein Erstellen von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese entsprechend der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung konkret beschrieben.
1 ist eine perspektivische Erläuterungsansicht zur schematischen Darstellung eines Beispieles einer Dreidimensionalmessvorrichtung zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine perspektivische vergrößerte Erläuterungsansicht zur Darstellung einer Form eines oberen Teiles eines Messobjektmontierwerkzeuges bei Entfernung aus dem Platziertisch der Dreidimensionalmessvorrichtung gemäß Darstellung in 1. 3 ist eine erläuternde Schnittansicht zur schematischen Darstellung des Zustandes, in dem die Mittelachse des zylindrischen Teiles des Messobjektmontierwerkzeuges mit der Z-Achse zusammenfällt. 4 ist eine erläuternde Frontansicht zur schematischen Darstellung einer Positionsbeziehung zwischen einer unteren Endposition eines Schrägteiles des Messobjektmontierwerkzeuges und einer oberen Endposition eines Eingriffsabschnittes eines Modells der Zahnprothese in demjenigen Zustand, in dem ein Anschlag, der ein Modell einer Zahnprothese darstellt, an dem Messobjektmontierwerkzeug montiert ist. 5 ist eine erläuternde Frontansicht zur schematischen Darstellung eines Beispieles der Bewegung eines von dem Messteil bewegten Lasersensors. 6 ist eine erläuternde Frontansicht zur schematischen Darstellung eines Beispieles eines Anschlages, das ein Modell einer Zahnprothese zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist. 7 ist eine erläuternde Ansicht einer unteren Fläche von 6. 8 ist eine erläuternde Frontansicht zur schematischen Darstellung eines Beispieles einer Zahnprothese mit einem künstlichen Zahn, die ein Modell einer Zahnprothese zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung darstellt. 9 ist eine erläuternde Ansicht einer unteren Fläche von 8. 10 ist eine perspektivische Erläuterungsansicht zur Darstellung eines Beispieles eines Ansatzstückes mit derselben Form wie der Eingriffsabschnitt, das beim Bilden eines Modells der Zahnprothese verwendet wird. 11 ist eine perspektivische Erläuterungsansicht zur Darstellung eines Beispieles eines Blockes für ein Schneiden der Zahnprothese, der auf Grundlage von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese aus der Ermittlung durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung geschnitten wird.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Dreidimensionalmessvorrichtung, die über ein Messobjektmontierwerkzeug gemäß nachfolgender Beschreibung verfügt und bei einem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Dreidimensionalmessvorrichtung 1 einen Drehtisch 1a, einen XY-Tisch 1c und ein Messteil 1d. Bei dieser Vorrichtung weist der Drehtisch 1a eine axiale Mitte einer Drehwelle auf, die die Z-Achse ist. Der XY-Tisch 1c weist einen Platziertisch 1b für ein Bereitstellen eines Messobjektmontierwerkzeuges 2 auf, das an dem oberen Ende hiervon befestigt ist, in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung beweglich ist und an dem Drehtisch 1a angeordnet ist. Das Messteil 1d dient dem Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Messobjektes durch einen Lasersensor 1da, wobei das Messobjekt an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 an dem Platziertisch 1b montiert ist. Der Lasersensor 1da bewegt sich drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um einen gewünschten Punkt auf der Z-Achse und in der Z-Achsen-Richtung.
Die Dreidimensionalmessvorrichtung 1 wird für das Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Messobjektes in Montierung an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 durch das Messteil 1d verwendet, wobei das Werkzeug an dem oberen Teil des Platziertisches 1b bereitgestellt ist, um hierdurch die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese für das Schneiden eines Blockes B für das Schneiden der Zahnprothese durch eine automatische Schneidevorrichtung zu erstellen, und zwar derart, dass sie dieselbe Form wie das Messobjekt aufweist.
Für ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Messobjektes unter Verwendung der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 werden die nachfolgenden Schritte ausgeführt. Diese Schritte sind: ein Bewegen des Messobjektes in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung durch den XY-Tisch 1c, wobei das Objekt an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 gemäß Bereitstellung an dem oberen Teil des Platziertisches montiert ist, ein Drehen des Objektes um die Z-Achse durch den Drehtisch 1a, wobei die Z-Achse die Mittelachse der Drehwelle des Drehtisches 1a ist, ein drehendes Bewegen des einen Lasersensors 1da des Messteiles 1d in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um den gewünschten Punkt auf der Z-Achse, ein Bewegen des Sensors 1da in der Z-Achsen-Richtung, ein Ausstrahlen des Laserlichtes an der Oberfläche des Messobjektes durch den einen Lasersensor 1da, ein Empfangen des Laserlichtes aus der Reflektion von der Fläche des Messobjektes, ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten jedes Punktes der Oberfläche des Messobjektes auf Grundlage einer Position des Lasersensors 1da, eines Empfangslichtwinkels des Laserlichtes, einer Empfangslichtmenge des Laserlichtes, der Zeit von der Ausstrahlung bis zum Empfang des Lichtes oder dergleichen, wenn das Laserlicht von dem Messteil 1d empfangen wird, und ein hierdurch erfolgendes Ermitteln der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Messobjektes auf Grundlage einer Mehrzahl von Messpunkten.
Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein Messobjektmontierwerkzeug, das an dem oberen Teil des Platziertisches 1b an dem XY-Tisch 1c der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 platziert ist. Das Messobjektmontierwerkzeug 2 umfasst ein zylindrisches Teil 2a, ein Platzierteil 2b, ein Schrägteil 2c, ein Ständerteil 2d und ein Montierteil 2e. Bei diesem Werkzeug ist das Platzierteil 2b derart ausgebildet, dass es eine Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a senkrecht in Bezug auf die obere Fläche des XY-Tisches 1c an dem Platziertisch 1b positioniert, der an dem XY-Tisch 1c gemäß Bereitstellung an der unteren Flächenseite des zylindrischen Teiles 2a vorhanden ist. Das Schrägteil 2c verfügt über ein Teil mit konischer Form mit einem Winkel von 20 bis 70° in Bezug auf die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a an dem Kantenteil zwischen der Seitenfläche und der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a. Das Ständerteil 2d steht senkrecht von der oberen Flächenseite des zylindrischen Teiles 2a vor und ist derart ausgebildet, dass er dieselbe Querschnittsform wie die Querschnittsform eines Eingriffsabschnittes 3a eines Modells der Zahnprothese aufweist, und ist zudem derart ausgebildet, dass er eine Fortsetzungslinie der Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a in dem Eingriffsabschnitt 3a positioniert. Das Montierteil 2e ist an der oberen Fläche des Ständerteiles 2d ausgebildet und weist eine Form für eine Ineingriffnahme mit einem Eingriffsteil 3aa des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese auf.
Das Platzierteil 2b ist an der unteren Flächenseite des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 vorgesehen, wobei das Teil 2b derart ausgebildet ist, dass das zylindrische Teil 2a an dem Platziertisch 1b an dem XY-Tisch 1c derart platziert ist, dass die Mittelachse T hiervon senkrecht in Bezug auf die oberen Fläche des XY-Tisches positioniert ist. Was das Platzierteil 2b, wie es beispielsweise in 2 dargestellt ist, angeht, ist das Platzierteil 2b derart ausgebildet, das es eine Mehrzahl von Eingriffsvorsprüngen mit einem nach unten gegebenen Vorstehen (Projizieren) hin zu der unteren Flächenseite des zylindrischen Teiles 2a sowie eine Mehrzahl von Eingriffsnuten für einen Eingriff der Mehrzahl von Eingriffsvorsprüngen mit dem oberen Teil des Platziertisches 1b aufweist, wobei die Nuten in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Werden der XY-Tisch 1c oder der Drehtisch 1a in den Zustand des Platzierens des Messobjektmontierwerkzeuges 2 an dem Platztisch 1b bewegt, so ist das Messobjektmontierwerkzeug 2 stabil angeordnet, ohne dass ein Verschieben oder Drehen in Bezug auf den Platziertisch 1b erfolgen würde. Letzteres wird bevorzugt.
Wie in 2 gezeigt ist, weist das Grenzteil zwischen der Seitenfläche und der oberen Fläche des Messobjektmontierwerkzeuges 2 das Schrägteil 2c auf, das Teil der konischen Form mit einem Winkel von 20 bis 70° in Bezug auf die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a ist. Das Schrägteil 2c wird für das Ermitteln der Z-Achsen-Koordinaten einer Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese verwendet, was dann notwendig ist, wenn die Dreidimensionalformdaten ungleich dem Eingriffsabschnitt 3a erstellt werden.
Insbesondere wird, wie in 5 gezeigt ist, die Z-Achsen-Koordinate einer Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mittels der nachfolgenden Schritte erfasst: ein Parallelhalten des ausgestrahlten Laserlichtes von dem Lasersensor 1da des Messteiles 1b der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2, ein Bewegen des Lasersensors 1da in der Z-Achsen-Richtung für ein Transferieren des ausgestrahlten Teiles durch das Laserlicht von dem Lasersensor 1da zu wenigstens dem Schrägteil 2c von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2, ein Messen der empfangenen Lichtmenge des reflektierten Laserlichtes und ein Erfassen desjenigen Teiles, wo die empfangene Lichtmenge merklich abgenommen hat. Anschließend wird, wie in 4 gezeigt ist, die Z-Achsen-Koordinate der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes L auf der Z-Achse zwischen der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese in demjenigen Zustand berechnet, in dem das Modell 3 der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 vorgesehen ist.
Dies bedeutet, dass das Laserlicht der Ausstrahlung von dem Lasersensor 1da des Messteiles 1d der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 die Eigenschaft aufweist, dass die empfangene Lichtmenge am meisten ansteigt, wenn der Einfallswinkel in Bezug auf die Fläche des Messobjektes senkrecht ist und das Laserlicht unregelmäßig reflektiert wird, sodass es abnimmt, wenn der Einfallswinkel in die Nähe von 0 oder 180° gelangt, sodass die empfangene Lichtmenge kleiner wird. Unter Ausnutzung dieser Eigenschaft kann die Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 erfasst werden.
Das Verfahren für ein Erfassen der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 wird nachstehend konkret beschrieben. Wird beispielsweise die Oberfläche des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit Chro-Alumit behandelt, um die Reflektierbarkeit des Laserlichtes zu verbessern, und ist das Schrägteil 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 ein Teil der konischen Form mit einem Winkel von 45° in Bezug auf die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a an dem Grenzteil zwischen der Seitenfläche und der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a, so kann die Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 durch die nachfolgenden Schritte erfasst werden. Diese Schritte sind: ein Parallelhalten des ausgestrahlten Laserlichtes von dem Lasersensor 1 da des Messteiles 1d zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und ein Bewegen des Lasersensors 1da in Z-Achsen-Richtung durch das Messteil 1d für ein Transferieren des ausgestrahlten Teiles durch das Laserlicht von dem Lasersensor 1da wenigstens zu dem Schrägteil 2c von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2. Nunmehr wird die empfangene Lichtmenge an der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 bei etwa 0,4 gehalten, wobei jedoch dann, wenn der ausgestrahlte Teil durch das Laserlicht von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 zu dem unteren Ende des Schrägteiles 2c transferiert wird, die empfangene Lichtmenge unmittelbar nach dem Transferieren merklich auf 0,2 abnimmt. Durch Erfassen desjenigen Teiles, wo die empfangene Lichtmenge merklich abgenommen hat, kann die Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 erfasst werden.
Der Grund dafür, warum der Winkel eines Teiles der konischen Form für die Bildung des Schrägteiles 2c in Bezug auf die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a innerhalb des Bereiches von 20 bis 70° liegt, lautet folgendermaßen. Ist der Winkel größer als 70°, so tritt ein Problem dahingehend auf, dass das reflektierte Laserlicht zu schwach ist, als dass es aus dem Erfassungsbereich gelangen könnte, da der Einfallswinkel des Laserlichtes zu stumpf wird. Ist demgegenüber der Winkel kleiner als 20°, da der Winkel in Bezug auf die Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a klein ist, so ist die Differenz zwischen den empfangenen Lichtmengen des Laserlichtes an der Seitenfläche und dem Schrägteil 2c und der zylindrischen Fläche 2a merklich klein, wodurch es schwieriger wird, denjenigen Teil ausfindig zu machen, wo die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes abnimmt.
Das Ständerteil 2d steht senkrecht an der oberen Flächenseite des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2, wo die Querschnittsform hiervon dieselbe Form wie diejenige des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese ist und die Fortsetzungslinie der Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a in dem Eingriffsabschnitt 3a positioniert ist.
Die Querschnittsform des Ständerteiles 2d weist dieselbe Form wie diejenige des Eingriffsabschnittes 3a des Modells der Zahnprothese auf. Der Grund hierfür lautet folgendermaßen. Fällt die Querschnittsform des Ständerteiles 2d mit der Querschnittsform eines Eingriffsabschnittes K zusammen, der an dem Block B für ein Schneiden der Zahnprothese vorgeformt ist, so weist das erstellte Modell 3 der Zahnprothese gänzlich dieselbe Form wie die Zahnprothese infolge der Erstellung durch Schneiden des Blockes B auf, sodass die Form der zu schneidenden Zahnprothese genau wiedervorgefunden werden kann. Als Ergebnis hiervon sind in demjenigen Zustand, in dem das Modell 3 der Zahnprothese an das Montierteil 2e in Ausbildung an der oberen Fläche des Ständerteiles 2d gesetzt wird, die Seitenfläche des Ständerteiles 2d und die Seitenfläche des Eingriffsabschnittes 3a parallel zu der Z-Achsen-Richtung. Wird eine Beschichtungsbehandlung, so beispielsweise eine Chro-Alumit-Behandlung oder dergleichen, die vorzugsweise zur Erreichung eines einfacheren Vermessens ausgeführt wird, an der Oberfläche des Modells 3 der Zahnprothese vorgenommen, so wird die Beschichtungsbehandlung im Allgemeinen unmittelbar vor dem Vermessen des Modells 3 der Zahnprothese in demjenigen Zustand vorgenommen, in dem das Modell 3 der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 montiert ist. Damit ist die Beschichtung zwischen dem Eingriffsabschnitt 3a und der oberen Fläche des Ständerteiles 2d oder an dem Montierteil 2e oder dergleichen nicht gelagert oder verfestigt. Damit kann verhindert werden, dass das Modell 3 der Zahnprothese unablösbar wird oder dass eine genaue Messung nicht ausgeführt werden kann.
Das Ständerteil 2d steht senkrecht von der oberen Flächenseite des zylindrischen Teiles 2a derart vor, dass die Fortsetzungslinie der Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a in dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese positioniert ist. Damit weist die Dreidimensionalmessvorrichtung 1 im Allgemeinen denjenigen Zustand auf, in dem die axiale Mitte der Drehwelle des Drehtisches 1a, die die Z-Achse ist, mit der Mittellinie des Platziertisches 1b an dem XY-Tisch 1c vor dem Messen zusammenfällt. Damit kann, wie in 3 gezeigt ist, lediglich durch Platzieren des Messobjektmontierwerkzeuges 2 an dem Platziertisch 1b die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit der Z-Achse zusammenfallen. Damit können die Dreidimensionalkoordinaten durch den Lasersensor 1da des Messteiles 1d problemfrei gemessen werden. Werden darüber hinaus die Dreidimensionalkoordinaten des Modells 3 der Zahnprothese bei einer Drehung des Drehtisches 1a um die Z-Achse gemessen, so können die Dreidimensionalkoordinaten des Modells 3 der Zahnprothese auf Grundlage der Z-Achse einfach ermittelt werden.
Nunmehr können, wenn die axiale Mitte der Drehwelle des Drehtisches 1a, die die Z-Achse der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 ist, nicht mit der Mittellinie des Platziertisches 1b an dem XY-Tisch 1c aufgrund verschiedener Faktoren vor dem Messen zusammenfällt, die zwei Achsen einfach durch die Schritte des Platzierens des Messobjektmontierwerkzeuges 2 an dem Platziertisch 1b und des Bewegens des XY-Tisches 1c in der X- und/oder Y-Achsen-Richtung derart, dass sie mit der Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit der Z-Achse, wie in 3 gezeigt ist, zusammenfallen, eingestellt werden. In diesem Fall sind die verschiedenen Faktoren beispielsweise ein Faktor, bei dem der XY-Tisch 1c nicht genau in die Anfangsposition zurückkehrt, oder ein Faktor, bei dem der XY-Tisch 1c nicht genau in die Anfangsposition zurückgeführt werden kann, da die Bewegungsgenauigkeit der Antriebsmittel für ein Transferieren in den X- und/oder Y-Achsen-Richtungen durch eine säkulare Änderung oder dergleichen verschlechtert wird.
Da zudem das Ständerteil 2d senkrecht von der oberen Flächenseite des zylindrischen Teiles 2a hochsteht und die Fortsetzungslinie der Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a in dem Eingriffsabschnitt 3a positioniert ist, kann die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit der Z-Achse zusammenfallen. Damit kann nur durch Bewegen des Lasersensors 1da in der Z-Achsen-Richtung durch das Messteil 1d der ausgestrahlte Teil durch das Laserlicht von dem Lasersensor 1 da einfach zu der oberen Position von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 transferiert werden, während das ausgestrahlte Laserlicht von dem Lasersensor 1da parallel zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 gehalten wird. Darüber hinaus kann die Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 auf Grundlage der Z-Achse erfasst werden. Darüber hinaus kann die Koordinate auf der Z-Achse der Position des oberen Endes L₂ vor dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes L auf der Z-Achse zwischen der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese in demjenigen Zustand berechnet werden, in dem das Modell 3 der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 montiert ist.
Die obere Fläche des Ständerteiles 2d des Messobjektmontierwerkzeuges 2 weist ein Montierteil 2e mit einer Form für einen Eingriff mit dem Eingriffsteil 3aa des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese auf. Mit Blick auf das Montierteil 2e ist beispielsweise dann, wenn das Eingriffsteil 3aa des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese ein zurückgenommenes Eingriffsloch mit der Querschnittsform eines regelmäßigen Sechseckes, wie in 6 und 7 dargestellt ist, ist, das Montierteil 2a derart ausgebildet, dass es einen vorstehenden Ständerkörper mit der Querschnittsform eines regelmäßigen Sechseckes, wie in 2 gezeigt ist, aufweist. Weist darüber hinaus beispielsweise das Eingriffsteil 3aa des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese eine zylindrische Form mit einem teilweise gegebenen Vorstehen (Projizieren) auf der Kiefernknochenseite und einer Mehrzahl von halbkreisförmigen Formen mit vorstehenden Teilen infolge der Bereitstellung an dem Umfang des zylinderförmigen Teiles in gleichen Intervallen auf, so ist das Montierteil 2e derart zurückgenommen, dass es wie die Eingriffslöcher mit Querschnittsformen für einen Eingriff mit dem Eingriffsteil 3aa ausgebildet ist, was jedoch nicht in der Zeichnung dargestellt ist.
Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein Modell der Zahnprothese, die das Messobjekt darstellt, das den Eingriffsabschnitt 3a mit dem vorstehenden und/oder zurückgenommenen Eingriffsteil 3aa mit einem Vorstehen (Projizieren) an der Kieferknochenseite und eine Querschnittsform ungleich der Form eines Drehkörpers aufweist. Das Modell 3 der Zahnprothese wird aus einem Material, so beispielsweise Wachs, Kunstharz, Gips oder dergleichen, von einem Zahntechniker gefertigt.
Mit Blick auf das Eingriffsteil 3aa, das an dem Eingriffsabschnitt 3a ausgebildet ist, der an der Kieferknochenseite des Modells 3 der Zahnprothese vorsteht, ist keine Beschränkung gegeben, wenn die Querschnittsform eine Form ungleich derjenigen eines Drehkörpers ist, das heißt, die Querschnittsform ist eine vorstehende und/oder zurückgenommene Form mit einer Form ungleich derjenigen eines richtigen Kreises. Ist eine bevorzugte Querschnittsform des Eingriffsteiles 3aa jedoch eine Form, bei der die gänzlich selbe äußere Form wiederholt bei jeder Drehung von 360°/n (wobei n eine positive ganze Zahl größer oder gleich 2 ist) auftritt und bei der die durch n-fache Drehung gebildete Kontur nicht kreisförmig ist, so weist beispielsweise die Querschnittsform des Eingriffsteiles 3aa des Eingriffsabschnittes 3a des Models 3 der Zahnprothese eine Form auf, so beispielsweise das zurückgenommene Eingriffsloch mit der Querschnittsform eines regelmäßigen Sechseckes gemäß Darstellung in 6 und 7, oder auch eine drehsymmetrische Form, so beispielsweise eine Form in Ausbildung mit der zylindrischen Form mit einem Vorstehen (Projizieren auf die) an der Kieferknochenseite und der Mehrzahl von halbkreisförmigen vorstehenden Teilen, die an der Umfangsfläche der zylindrischen Form in gleichen Abständen vorgesehen sind, wie in 8 und 9 gezeigt ist. Weist das Eingriffsteil eine derartige Form auf, so kann das Modell 3 der Zahnprothese ohne Weiteres an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 montiert werden, da eine Mehrzahl von Montierrichtungen gegeben ist. Weist darüber hinaus der Eingriffsabschnitt der Zahnprothese eine Form auf, die keinen Teil aufweist, wo eine merklich große Kraft um die Mittelachse hiervon einwirkt, um hierdurch eine hervorragende Zahnprothese zu erzeugen, so wird dies bevorzugt.
Als Beispiel des Modells 3 der Zahnprothese ist ein Anschlag mit einer Form gegeben, wobei ein Abschnitt in Kontakt mit dem Zahnfleisch und ein Abschnitt in Befestigung mit dem künstlichen Zahn entsprechend der Form des Zahnfleisches oder des benachbarten Zahnes und zudem ein Eingriffsabschnitt für einen Eingriff mit der Implantatbefestigung in Einbettung in dem Kieferknochen vorgesehen sind, wie in 6 und 7 gezeigt ist. Darüber hinaus ist ein Modell 3 der Zahnprothese gegeben, die eine Form aufweist, bei der der künstliche Zahn mit dem Eingriffsabschnitt integriert ist, und die durch den vorliegenden Anschlag an einem Teil der Mundhöhlenseite der Implantatbefestigung mit einer Einbettung in den Kieferknochen vorgesehen und direkt befestigt ist, wie in 8 und 9 gezeigt ist.
Als Verfahren für das Ausbilden des Modells 3 der Zahnprothese können die nachfolgenden Verfahren eingesetzt werden. Das Verfahren umfasst das Aufbauen von Wachs oder dergleichen direkt an einer Gipsmodellform mit einer Form eines benachbarten Zahnes, eines verlorenen Zahnes, eines Anschlagszahnes oder dergleichen, das vorab erstellt worden ist, um hierdurch das Modell 3 der Zahnprothese zu erstellen, oder das direkte Aufbauen des Wachses oder dergleichen an dem Montierteil 2e des Ständerteiles 3d des Messobjektmontierwerkzeuges 2, um hierdurch das Modell 3 der Zahnprothese zu erstellen. Ein bevorzugtes Verfahren umfasst jedoch ein Vorbereiten eines Ansatzstückes und ein direktes Bilden des Wachses oder dergleichen an dem Ansatzstück, wobei das Ansatzstück den Eingriffsabschnitt aufweist, der dieselbe Form wie der Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese aufweist, sowie eine Form aufweist, die in der Lage ist, einen Teil ungleich dem Eingriffsabschnitt an der oberen Seite hiervon auszubilden, wie in 10 gezeigt ist. Dieses Verfahren wird vorgezogen, da die Form des Eingriffsabschnittes der Zahnprothese genau reproduziert werden kann. Da darüber hinaus das Modell 3 der Zahnprothese bei vollständiger Kenntnis der Form des Eingriffsabschnittes ausgebildet werden kann, wird es möglich, das Tragegefühl, das ästhetische Erscheinungsbild oder dergleichen der fertig erstellten Zahnprothese zu verbessern, was bevorzugt ist.
Nachstehend wird jeder Schritt entsprechend einem Aspekt des Verfahrens für das Erstellen von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese unter Verwendung der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 mit vorstehend beschriebenem Aufbau und dem Messobjektmontierwerkzeug 2 in dieser Reihenfolge beschrieben, wobei die Daten dem Schneiden des Blockes B für ein Schneiden der Zahnprothese gemäß Darstellung in 11 durch die automatische Schneidevorrichtung derart dienen, dass diese dieselbe Form wie das Modell 3 der Zahnprothese aufweisen, die das Messobjekt darstellt.
Ausgeführt werden zunächst Modellvorbereitungsschritte für ein Vorbereiten des Modells 3 der Zahnprothese, wobei der Eingriffsabschnitt 3a mit dem vorstehenden und/oder zurückgenommenen Eingriffsteil 3aa an der Kieferknochenseite vorsteht und eine Querschnittsform ungleich derjenigen eines Drehkörpers aufweist. Der Modellvorbereitungsschritt wird vor dem Messen ausgeführt, und zwar durch Vorbereiten des Modells 3 der Zahnprothese aus der Vorformung unter Verwendung eines Materials wie Wachs, Kunstharz, Gips oder dergleichen, durch einen Zahntechniker oder dergleichen.
Im Anschluss hieran wird der Modellvorbereitungsschritt durch Bereitstellen des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und Ineingriffnehmen des Eingriffsteiles 3aa des Eingriffsabschnittes 3a des Eingriffsabschnittes 3 des Modells 3 der Zahnprothese mit dem Montierteil 2e des Messobjektmontierwerkzeuges 2 ausgeführt, wobei das Modell 3 der Zahnprothese durch den Modellvorbereitungsschritt vorbereitet wird.
Der Montierwerkzeugplatzierschritt wird für das Platzieren des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit dem Modell 3 der Zahnprothese an dem Platziertisch ausgeführt, wobei das Modell 3 der Zahnprothese durch den Modellbereitstellungsschritt bereitgestellt wird.
Nunmehr steht das Ständerteil 2d des Messobjektmontierwerkzeuges 2 senkrecht an der oberen Flächenseite des zylindrischen Teiles 2a hoch, und die Fortsetzungslinie der Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a ist in dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese positioniert. Die Dreidimensionalmessvorrichtung 1 verfügt im Allgemeinen in dem Zustand vor der Messung über eine Eigenschaft dahingehend, dass die Mittelachse T der Drehwelle 1a, die die Z-Achse ist, mit der Mittellinie des Platziertisches 1b an dem XY-Tisch 1c zusammenfällt. Nur durch Platzieren des Messobjektmontierwerkzeuges 2 an dem Platziertisch 1b kann die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit der Z-Achse, wie in 3 gezeigt ist, zusammenfallen. Daher können die Dreidimensionalkoordinaten problemfrei von dem Lasersensor 1da des Messteiles 1d gemessen werden. Wenn darüber hinaus Dreidimensionalkoordinaten des Modells 3 der Zahnprothese bei einer Drehung des Drehtisches 1a um die Z-Achse gemessen werden, wird es möglich, die Dreidimensionalkoordinaten des Modells 3 der Zahnprothese auf Grundlage der Z-Achse ohne Weiteres zu ermitteln.
Wenn aufgrund verschiedener Faktoren nunmehr die Mittelachse der Drehwelle des Drehtisches 1a, die die Z-Achse der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 ist, nicht mit der Mittellinie des Platziertisches 1b an dem XY-Tisch 1c in dem Zustand vor der Messung zusammenfällt, so wird zudem ein Zweiachseneinstellschritt ausgeführt, wodurch der XY-Tisch in der X-Achsen-Richtung und/oder der Y-Achsen-Richtung derart bewegt wird, dass die Mittelachse des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit der Z-Achse zusammenfällt, und zwar nach dem Ausführen des Montierwerkzeugplatzierschrittes. Die verschiedenen Faktoren betreffen beispielsweise einen Faktor, bei dem der XY-Tisch 1c nicht genau in die Anfangsposition zurückgeführt ist, oder einen Faktor, bei dem der XY-Tisch 1c nicht genau in die Anfangsposition zurückgeführt werden kann, da die Bewegungsgenauigkeit der Antriebsmittel für ein Transferieren in X- und/oder Y-Achsenrichtung durch eine säkulare Änderung oder dergleichen verschlechtert wird.
Zur Ausführung des Zweiachseneinstellschrittes wird beispielsweise der Bewegungsabstand des XY-Tisches 1c in den X- und Y-Achsen-Richtungen eingegeben, sodass dieser in die Ausgangspositionen zurückkehrt, wo die axiale Mitte der Drehwelle 1a, die die Z-Achse umfasst, mit der Mittellinie des Piatziertisches 1b an dem XY-Tisch 1c zusammenfällt. Wenn jedoch der Zweiachseneinstellschritt einen Montierwerkzeugkoordinatenmessschritt, einen Berichtigungswertberechnungsschritt und einen Positionsberechnungsschritt umfasst, wird bevorzugt, wenn beide Achsen automatisch in Zusammenfall gebracht werden können. Der Montierwerkzeugkoordinatenmesssch ritt dient dem Vermessen von zweidimensionalen XY-Koordinaten einer geradzahligen Mehrzahl von Punkten mit einer Positionierung an der Empfangsfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektplatzierwerkzeuges 2 durch das Messteil 1d der Dreidimensionalmessvorrichtung 1. Der Berichtigungswertberechnungsschritt umfasst Schritte eines Berechnens der Gesamtsumme der Werte der X-Achsen-Koordinate und der Y-Achsen-Koordinate jedes gemessenen Punktes, eines Teilens jeder Gesamtsumme durch die Anzahl der gemessenen Punkte zum hierdurch erfolgenden Ermitteln der XY-Koordinaten der Mittelachse T des Messobjektmontierwerkzeuges 2, wobei die Z-Achse ein Ausgangspunkt ist, und eines Berechnens der Differenz der Koordinaten zwischen den zweidimensionalen XY-Koordinaten der Mittelachse T und dem Ausgangspunkt zum hierdurch erfolgenden Ermitteln des Berichtigungswertes der Mittelachse T des Messobjektmontierwerkzeuges 2. Die Positionsberichtigungsschritte umfassen die Schritte eines Transferierens des XY-Tisches 1c in der X- und/oder der Y-Achsen-Richtung auf Grundlage des ermittelten Berichtigungswertes und des hierdurch erfolgenden Einstellens der Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit der Z-Achse. Damit können die beiden Achsen automatisch in demjenigen Fall genau eingestellt werden, in dem die Transferierungsgenauigkeit der Antriebsmittel für ein Transferieren des XY-Tisches 1c in der X-Achsen- und/oder Y-Achsen-Richtung aufgrund einer säkularen Änderung verschlechtert wird, wobei die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und der Z-Achse auch dann nicht einfach in Zusammenfall gebracht werden können, wenn eine Eingabe in die Antriebsmittel erfolgt, um den XY-Tisch 1c in die Anfangsposition zurückzuführen, wo die axiale Mitte der Drehwelle des Drehtisches 1a, die die Z-Achse ist, mit der Mittellinie des Platziertisches 1b an dem XY-Tisch 1c zusammenfällt. Dieser Fall wird bevorzugt. Auch wenn des Weiteren der XY-Tisch 1c nicht in die Anfangsposition zurückgeführt wird, können die beiden Achsen automatisch in Zusammenfall gebracht werden, ohne dass eine Eingabe in jedes Antriebsmittel des XY-Tisches 1c für ein Transferieren des XY-Tisches 1c an die Anfangspositionen erfolgt. Dies wird bevorzugt.
Bei dem Zweiachseneinstellschritt kann des Weiteren, wenn der Montierwerkzeugkoordinatenmessschritt, der Berichtigungswertberechnungsschritt und der Positionsberechnungsschritt wiederholt werden, bis der Berichtigungswert aus der Berechnung in dem Berichtigungswertberechnungsschritt zu einer Minimaleinheit oder weniger wird, um die der XY-Tisch 1c bewegt werden kann, die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierteiles 2 genauer mit der Z-Achse in Zusammenfall gebracht werden, was vorgezogen wird.
Anschließend wird ein Modellmontierwerkzeugmessschritt durch die nachfolgenden Schritte ausgeführt: ein Drehen des Drehtisches 1a um die Z-Achse als Achse hiervon, wobei das von dem Lasersensor 1da des Messteiles ausgestrahlte Laserlicht parallel zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 gehalten wird, ein Bewegen des Lasersensors 1 da in der Z-Achsen-Richtung durch das Messteil 1d für ein Transferieren eines ausgestrahlten Teiles durch das Laserlicht aus dem Lasersensor 1da in die Position der Höhe vor Erreichen des oberen Endes des Ständerteiles 2d des Messobjektmontierwerkzeuges 2 von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 durch das Schrägteil 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und ein drehendes Bewegen des Lasersensors 1da für ein hierdurch erfolgendes Messen der empfangenen Lichtmenge des Laserlichtes von dem zylindrischen Teil 2a und dem Ständerteil 2d des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und dem Modell der Zahnprothese und der Dreidimensionalkoordinate der Formen hiervon.
Nunmehr bewegt sich, wie in 5 dargestellt ist, der Lasersensor 1da in eine Höhenposition vor Erreichen des oberen Teiles des Ständerteiles 2d, während das ausgestrahlte Laserlicht parallel zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 gehalten wird. Anschließend bewegt sich der Lasersensor 1da drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um den gewünschten Punkt auf der Z-Achse aus einer Höhenposition vor Erreichen des oberen Teiles des Ständerteiles 2d entlang einer kreisförmigen Bogenbahn. Anschließend wird die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes in einem Abschnitt von dem zylindrischen Teil 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 zu dem Modell 3 de Zahnprothese graduell gemessen, und es werden die Dreidimensionalkoordinaten der Form gemessen, wobei der Teil der oberen Seite von dem zylindrischen Teil 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 mit dem Modell 3 der Zahnprothese integriert ist.
Schließlich wird ein Dreidimensionalkoordinatenextrahierschritt ausgeführt, und zwar durch die nachfolgenden Schritte: ein Erfassen der Position, in der die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes beim Transferieren von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 zu dem Schrägteil 2c merklich abgenommen hat, ein Erfassen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2, ein Berechnen der Z-Achsen-Koordinate der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes L auf der Z-Achse zwischen der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und dem oberen Ende L₂ des Abschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese, wobei das Modell 3 der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 vorgesehen ist, und ein Extrahieren der Dreidimensionalkoordinaten der Form ungleich dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese, wo die Form an der Oberseite von der Koordinate aus der Berechnung aus der gemessenen Dreidimensionalkoordinate positioniert ist.
Für den Fall, dass die Oberfläche des Messobjektmontierwerkzeuges 2 einer Chro-Alumit-Behandlung unterzogen worden ist und das Schrägteil 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 über ein Teil mit konischer Form mit einem Winkel von 45° in Bezug auf die Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a an dem Grenzteil zwischen der Seitenfläche und der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a verfügt, wird die empfangene Lichtmenge an der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a bei ungefähr 0,4 gehalten. Wird jedoch der ausgestrahlte Teil durch das Laserlicht von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 zu dem unteren Ende des Schrägteiles 2c transferiert, so nimmt die empfangene Lichtmenge unmittelbar nach dem Transferieren merklich auf 0,2 ab. Damit kann durch Erfassen des Teiles, wo die empfangene Lichtmenge merklich abgenommen hat, die Z-Achsen-Koordinate der Position L₁ des unteren Endes des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 erfasst werden.
Darüber hinaus wird der Abstand L bei der Berechnung der Z-Achsen-Koordinate der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese berechnet. Der Abstand L ist der Abstand auf der Z-Achse zwischen der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese in demjenigen Zustand, in dem das Modell 3 der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 montiert ist. Um den Abstand L zu bestimmen, wird der Abstand in Z-Achsen-Richtung, das heißt der Abstand in Richtung der Mittelachse T des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 der beiden Positionen vorab in demjenigen Zustand gemessen, in dem das Modell 3 der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug 2, wie in 4 gezeigt ist, montiert ist. Der gemessene Wert wird als Abstand L verwendet und in dem Messteil 1d oder dergleichen der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 vorgemerkt.
Die vorliegende Erfindung weist die Eigenschaft auf, dass die Z-Achsen-Koordinate der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes L aus der erfassten Koordinate der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 berechnet wird. Damit kann die genaue Z-Achsen-Koordinate der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese ermittelt werden. Darüber hinaus wird die Dreidimensionalkoordinate, die an der oberen Seite der Z-Achsen-Koordinate der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells der Zahnprothese positioniert ist, aus der Dreidimensionalkoordinate der Form aus der Messung in dem Modellmontierwerkzeugmessschritt extrahiert, wobei der obere Seitenabschnitt aus dem zylindrischen Teil 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und das Modell 3 der Zahnprothese integriert sind. Damit können die genauen Dreidimensionalformdaten mit einer Form ungleich derjenigen des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese nur mittels dieser Extrahierung erstellt werden.
Mit Blick auf weitere Aspekte des Verfahrens für ein Erstellen von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese für ein Schneiden des Blockes B für ein Schneiden der Zahnprothese durch die automatische Schneidemaschine auf eine Form gleich derjenigen des Modells 3 der Zahnprothese, die das Messobjekt darstellt, unter Verwendung der Dreidimensionalmessvorrichtung 1 und des Messobjektmontierwerkzeuges 2 wird nachstehend jeder Schritt in der Reihenfolge erläutert. Da die Eigenschaften von dem Modellvorbereitungsschritt bis zu dem Montierwerkzeugplatzierschritt und dem Zweiachseneinstellschritt gemäß dem Aspekt, bei dem der Zweiachseneinstellschritt nach dem Montierwerkzeugplatzierschritt ausgeführt wird, im Wesentlichen dieselben Eigenschaften wie bei den vorbeschriebenen Aspekten sind, erfolgt keine Erläuterung hiervon.
Bei dem Aspekt, bei dem die Schritte von dem Modellvorbereitungsschritt bis zu dem Montierwerkzeugplatzierschritt in der Reihenfolge ausgeführt werden und anschließend der Zweiachseneinstellschritt ausgeführt wird, wird der Messanfangspositionsbewegungsschritt nach dem Zweiachseneinstellschritt durch die nachfolgenden Schritte ausgeführt: ein Bewegen des Lasersensors 1da in der Z-Achsen- Richtung durch das Bewegungsteil 1d für ein Transferieren des ausgestrahlten Abschnittes durch das Laserlicht von dem Lasersensor 1da von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 zu der Schrägfläche 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2, während das auszustrahlende Laserlicht aus dem Lasersensor 1da des Messteiles 1d parallel zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 gehalten wird, ein Erfassen des Punktes, wo die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes stark abgenommen hat, für das hierdurch erfolgende Erfassen der Z-Achsen-Koordinate des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2, ein Berechnen der Z-Achsen-Koordinate der Position des oberen Teiles L₂ des Eingriffsabschnittes 3c des Modells 3 der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes L auf der Z-Achse zwischen den Positionen des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges zu dem oberen Ende L₂ des Eingriffsabschnittes 3c des Modells der Zahnprothese, wobei das Modell 3 der Zahnprothese an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 vorgesehen ist, ein schnelles Transferieren des Lasersensors 1da durch das Messteil 1d in der Z-Achsen-Richtung zu der berechneten Position L₂ der Koordinate auf der Z-Achse. Wird darüber hinaus der Messanfangspositionsbewegungsschritt ausgeführt, so kann dieser Schritt in demjenigen Zustand ausgeführt werden, in dem die Drehung des Drehtisches 1a angehalten ist. Wenn jedoch der Schritt während einer Drehung des Drehtisches 1a um die Z-Achse ausgeführt wird, so bedeckt der ausgestrahlte Teil des Laserlichtes aus dem Lasersensor 1da die Gesamtheit des umgebenden Messobjektmontierwerkzeuges 2. Damit wird die Genauigkeit bei der Erfassung der Position, wo die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes merklich abnimmt, verbessert. Letzteres wird bevorzugt.
Wie in 5 dargestellt ist, wird nunmehr, wenn der Lasersensor 1 da in der Z-Achsen-Richtung bei einem gleichzeitigen Parallelhalten des ausgestrahlten Laserlichtes aus dem Lasersensor 1da mit der oberen Fläche des zylindrischen Teiles 2a des Messobjektmontierwerkzeuges 2 bewegt wird, um hierdurch die Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 zu erfassen, dass heißt, wenn die Position, wo die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes merklich abgenommen hat, erfasst werden kann, wird das Messen durch das Laserlicht angehalten. Sodann wird die Z-Achsen-Koordinate der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese berechnet, die berechnete Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2, die Grundlage des vorgemerkten Abstandes L auf der Z-Achse zwischen der Position des unteren Endes L₁ des Schrägteiles 2c des Messobjektmontierwerkzeuges 2 und der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese, wo das Modell der Zahnprothese 3 an dem Messobjektmontierwerkzeug 2 vorgesehen ist. Anschließend wird der Lasersensor 1da in Z-Achsen-Richtung schnell in die Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese bewegt, das heißt an die Anfangsposition, wo die Form ungleich dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese unmittelbar gemessen werden kann.
Schließlich wird der Modellmontierwerkzeugmessschritt ausgeführt. Dieser Schritt dient dem Messen der Dreidimensionalkoordinate der Form ungleich dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese durch drehendes Bewegen des Lasersensors 1da bei gleichzeitiger Drehung des Drehtisches 1a um die Z-Achse.
Nunmehr ist der Lasersensor 1da in die Anfangsposition bewegt worden, wobei nur die Dreidimensionalkoordinaten der Form ungleich dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese in dem Messanfangspositionsbewegungsschritt gemessen werden können. Durch drehendes Bewegen des Lasersensors 1da aus der Anfangsposition bei einer Drehung des Drehtisches 1a um die Z-Achse können damit die genauen Dreidimensionalformdaten ungleich dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese ohne Weiteres erstellt werden.
Nachstehend wird das Verfahren für ein Schneiden des Blockes B für ein Schneiden der Zahnprothese durch die automatische Schneidemaschine erläutert, wobei der Block B unter Verwendung der Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese infolge einer Erstellung durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung geschnitten worden ist, und ein Eingriffsabschnitt K mit annähernd derselben Form wie der Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese in dem Block B vorgeformt ist.
Zunächst wird der Block B für ein Schneiden der Zahnprothese vorab vorbereitet, wobei der Eingriffsabschnitt K annähernd dieselbe Form wie der Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese aufweist. Der vorzugsweise verwendete Block B weist beispielsweise eine Form mit einem vorgeformten Eingriffsabschnitt K, wie in 11 gezeigt ist, auf, wobei das Material hiervon eine Titanlegierung, vor und nach dem Backen eine Keramik oder ein Verbundharz oder dergleichen ist.
Nach dem Beenden dieser Vorbereitung wird zuerst ein Vorgang des Bereitstellens des Blockes B in der automatischen Schneidemaschine ausgeführt. Hierbei wird der Block B derart in der automatischen Schneidemaschine bereitgestellt, dass der Block B in die vorbestimmte Richtung gerichtet ist.
Anschließend werden die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erstellt werden, in die automatische Schneidemaschine eingegeben, und es wird der Vorgang des Schneidens des Blockes B auf Grundlage der eingegebenen Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese ausgeführt.
Nun sind die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese gemäß Eingabe in die automatische Schneidemaschine die genauen Daten der Form ungleich dem Eingriffsabschnitt 3a des Modells 3 der Zahnprothese infolge der Erstellung durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung, das heißt, die Dreidimensionalform der Formdaten desjenigen Teiles mit einer Positionierung an der oberen Seite des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese. Wird das Schneiden von dem oberen Ende des Eingriffsabschnittes K des Blockes B her begonnen, wobei der Eingriffsabschnitt K mit im Wesentlichen derselben Form wie der Eingriffsabschnitt 3a vorgeformt ist, und zwar auf Grundlage der Position des oberen Endes L₂ des Eingriffsabschnittes 3a des Modells 3 der Zahnprothese in den eingegebenen Dreidimensionalformdaten, so ist es möglich, die Zahnprothese mit genau derselben Form wie das Modell 3 der Zahnprothese und insbesondere mit genau derselben Form in der Nähe des oberen Endes des Eingriffsabschnittes 3a wie bei dem Modell 3 der Zahnprothese zu erhalten.

Claims

Erstellungsverfahren von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese für ein Schneiden eines Blockes (B) für ein Schneiden der Zahnprothese durch eine automatische Schneidemaschine auf dieselbe Form wie diejenige des Messobjektes unter Verwendung einer Dreidimensionalmessvorrichtung (1), umfassend: einen Drehtisch (1a), der eine Drehwelle aufweist, deren Achse die Z-Achse ist, einen XY-Tisch (1c), der einen Platziertisch (1b) für ein festes Bereitstellen eines Messobjektmontierwerkzeuges (2) an dem oberen Teil hiervon aufweist, in den X-Achsen- und Y-Achsen-Richtungen beweglich und auf dem Drehtisch (1a) angeordnet ist, und ein Messteil (1d) für ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des auf dem Messobjektmontierwerkzeug (2) auf dem Platziertisch (1b) montierten Messobjektes durch einen Lasersensor (1da), der sich drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um einen gewünschten Punkt auf der Z-Achse sowie in der Z-Achsen-Richtung bewegt, wobei das Messobjektmontierwerkzeug (2) umfasst: ein zylindrisches Teil (2a), ein Platzierteil (2b), das an der unteren Flächenseite des zylindrischen Teiles (2a) bereitgestellt und derart ausgebildet ist, dass es die Mittelachse (T) des zylindrischen Teiles (2a) in Bezug auf eine obere Fläche des XY-Tisches (1c) auf dem Platziertisch (1b) auf dem XY-Tisch (1c) senkrecht platziert, ein Schrägteil (2c), das als Teil einer konischen Form mit einem Winkel von 20 bis 70° in Bezug auf eine Mittelachse (T) des zylindrischen Teiles (2a) an einem Grenzteil zwischen einer Seitenfläche und einer oberen Fläche des zylindrischen Teiles (2a) ausgebildet ist, ein Ständerteil (2d), das an der oberen Flächenseite des zylindrischen Teiles (2a) senkrecht hochsteht, derart ausgebildet ist, dass es eine selbe Querschnittsform wie eine Querschnittsform eines Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese aufweist, und derart ausgebildet ist, dass es eine Fortsatzlinie der Mittelachse (T) des zylindrischen Teiles (2a) in dem Eingriffsabschnitt (3a) positioniert, und ein Montierteil (2e), das an einer oberen Fläche des Ständerteiles (2d) ausgebildet ist und eine Form für ein Ineingriffnehmen mit einem Eingriffsteil (3aa) des Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese aufweist, wobei das Erstellungsverfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: einen Modellvorbereitungsschritt für ein Vorbereiten des Modells (3) der das Messobjekt darstellenden Zahnprothese, wobei das Modell (3) der Zahnprothese den auf die Kieferknochenseite projizierten Eingriffsabschnitt (3a) aufweist, der das vorstehende und/oder zurückgenommene Eingriffsteil (3aa) mit einer Querschnittsform ungleich derjenigen eines Drehkörpers aufweist, einen Modellbereitstellungsschritt für ein Vorbereiten des Messobjektmontierwerkzeuges (2) und ein Ineingriffnehmen des Eingriffsteiles (3aa) des Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese mit einem Montierteil (2e) des Messobjektmontierwerkzeuges (2), einen Montierwerkzeugplatzierschritt für ein Platzieren des Messobjektmontierwerkzeuges (2) mit dem Modell (3) der Zahnprothese auf dem Platziertisch (1b), einen Modellmontierwerkzeugmessschritt für ein Drehen des Drehtisches (1a) um die Z-Achse als Achse hiervon, wobei das von dem Lasersensor (1da) des Messteiles (1d) ausgestrahlte Laserlicht parallel zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles (2a) des Messobjektmontierwerkzeuges (2) gehalten wird, ein Bewegen des Lasersensors (1da) in der Z-Achsen-Richtung durch das Messteil (1d) für ein Transferieren eines ausgestrahlten Teiles durch das Laserlicht in die Position der Höhe vor Erreichen des oberen Endes des Ständerteiles (2d) von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles (2a) des Messobjektmontierwerkzeuges (2) mit einem Durchlauf durch das Schrägteil (2c) des Messobjektmontierwerkzeuges (2) und ein anschließendes drehendes Bewegen des Lasersensors (1da) für ein hierdurch erfolgendes Messen der empfangenen Lichtmengen des Laserlichtes von dem zylindrischen Teil (2a) und dem Ständerteil (2d) des Messobjektmontierwerkzeuges (2) und dem Modell (3) der Zahnprothese und der Dreidimensionalkoordinate der Formen hiervon, und einen Dreidimensionalkoordinatenextrahierschritt für ein Erfassen der Position, in der die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes beim Transferieren von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles (2a) des Messobjektmontierwerkzeuges (2) zu dem Schrägteil (2c) merklich abgenommen hat, ein Erfassen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes (L1) des Schrägteiles (2c) des Messobjektmontierwerkzeuges (2), ein Berechnen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes (L2) des Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes (L) auf der Z-Achse zwischen der Position des unteren Endes (L1) des Schrägteiles (2c) des Messobjektmontierwerkzeuges (2) und der Position des oberen Endes (L2) des Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese, wobei das Modell (3) der Zahnprothese auf dem Messobjektmontierwerkzeug (2) bereitgestellt wird, und ein Extrahieren lediglich der Dreidimensionalkoordinaten der Form ungleich dem Eingriffsabschnitt (3a) des Modells (3) der Zahnprothese mit einer Positionierung an der oberen Seite der Koordinate aus der Berechnung aus den gemessenen Dreidimensionalkoordinaten, sodass die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese für ein Schneiden des Blockes (B) für ein Schneiden der Zahnprothese durch die automatische Schneidemaschine, wo ein Eingriffsabschnitt (K) mit annähernd derselben Form wie der Eingriffsabschnitt (3a) des Modells (3) der Zahnprothese vorgeformt wird, durch Ausführen der Schritte in der Reihenfolge erstellt werden.
Erstellungsverfahren von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese für ein Schneiden eines Blockes (B) für ein Schneiden der Zahnprothese durch eine automatische Schneidemaschine auf dieselbe Form wie diejenige des Messobjektes unter Verwendung einer Dreidimensionalmessvorrichtung (1), umfassend: einen Drehtisch (1a), der eine Drehwelle aufweist, deren Achse die Z-Achse ist, einen XY-Tisch (1c), der einen Platziertisch (1b) für ein festes Bereitstellen eines Messobjektmontierwerkzeuges (2) an dem oberen Teil hiervon aufweist, in den X-Achsen- und Y-Achsen-Richtungen beweglich und auf dem Drehtisch (1a) angeordnet ist, und ein Messteil (1d) für ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des auf dem Messobjektmontierwerkzeug (2) auf dem Platziertisch (1b) montierten Messobjektes durch einen Lasersensor (1da), der sich drehend in einer die Z-Achse enthaltenden Ebene um einen gewünschten Punkt auf der Z-Achse sowie in der Z-Achsen-Richtung bewegt, wobei das Messobjektmontierwerkzeug (2) umfasst: ein zylindrisches Teil (2a), ein Platzierteil (2b), das an der unteren Flächenseite des zylindrischen Teiles (2a) bereitgestellt und derart ausgebildet ist, dass es die Mittelachse (T) des zylindrischen Teiles (2a) in Bezug auf eine obere Fläche des XY-Tisches (1c) auf dem Platziertisch (1b) auf dem XY-Tisch (1c) senkrecht platziert, ein Schrägteil (2c), das als Teil einer konischen Form mit einem Winkel von 20 bis 70° in Bezug auf eine Mittelachse (T) des zylindrischen Teiles (2a) an einem Grenzteil zwischen einer Seitenfläche und einer oberen Fläche des zylindrischen Teiles (2a) ausgebildet ist, ein Ständerteil (2d), das an der oberen Flächenseite des zylindrischen Teiles (2a) senkrecht hochsteht, derart ausgebildet ist, dass es eine selbe Querschnittsform wie eine Querschnittsform eines Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese aufweist, und derart ausgebildet ist, dass es eine Fortsatzlinie der Mittelachse (T) des zylindrischen Teiles (2a) in dem Eingriffsabschnitt (3a) positioniert, und ein Montierteil (2e), das an einer oberen Fläche des Ständerteiles (2d) ausgebildet ist und eine Form für ein Ineingriffnehmen mit einem Eingriffsteil (3aa) des Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese aufweist, wobei das Erstellungsverfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: einen Modellvorbereitungsschritt für ein Vorbereiten des Modells (3) der das Messobjekt darstellenden Zahnprothese, wobei das Modell (3) der Zahnprothese den auf die Kieferknochenseite projizierten Eingriffsabschnitt (3a) aufweist, der das vorstehende und/oder zurückgenommene Eingriffsteil (3aa) mit einer Querschnittsform ungleich derjenigen eines Drehkörpers aufweist, einen Modellbereitstellungsschritt für ein Vorbereiten des Messobjektmontierwerkzeuges (2) und ein Ineingriffnehmen des Eingriffsteiles (3aa) des Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese mit einem Montierteil (2e) des Messobjektmontierwerkzeuges (2), einen Montierwerkzeugplatzierschritt für ein Platzieren des Messobjektmontierwerkzeuges (2) mit dem Modell (3) der Zahnprothese auf dem Platziertisch (1b), einen Messanfangspositionsbewegungsschritt für ein Parallelhalten des von dem Lasersensor (1da) des Messteiles (1d) ausgestrahlten Laserlichtes zu der oberen Fläche des zylindrischen Teiles (2a) des Messobjektmontierwerkzeuges (2), ein Bewegen des Lasersensors (1da) in der Z-Achsen-Richtung durch das Messteil (1d) für ein Transferieren eines ausgestrahlten Teiles durch das Laserlicht von der Seitenfläche des zylindrischen Teiles (2a) des Messobjektmontierwerkzeuges (2) zu dem Schrägteil (2c) des Messobjektmontierwerkzeuges (2), ein Erfassen der Position, wo die empfangene Lichtmenge des Laserlichtes merklich abgenommen hat, ein Erfassen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes (L1) des Schrägteiles (2c) des Messobjektmontierwerkzeuges (2), ein Berechnen der Z-Achsen-Koordinate der Position des unteren Endes (L2) des Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese auf Grundlage des vorgemerkten Abstandes (L) auf der Z-Achse zwischen der Position des unteren Endes (L1) des Schrägteiles (2c) des Messobjektmontierwerkzeuges (2) und der Position des oberen Endes (L2) des Eingriffsabschnittes (3a) des Modells (3) der Zahnprothese, wobei das Modell (3) der Zahnprothese auf dem Messobjektmontierwerkzeug (2) bereitgestellt wird, und ein schnelles Bewegen des Lasersensors (1da) in der Z-Achsen-Richtung in die berechnete Position der Koordinate (L2) durch das Messteil (1d), und einen Modellmontierwerkzeugmessschritt für ein Drehen und Bewegen des Lasersensors (1da) während des Drehens des Drehtisches (1a) um die Z-Achse und ein Messen der Dreidimensionalkoordinaten der Form des Modells (3) der Zahnprothese ungleich dem Eingriffsabschnitt (3a), sodass die Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese für ein Schneiden des Blockes (B) für ein Schneiden der Zahnprothese durch die automatische Schneidemaschine, wo ein Eingriffsabschnitt (K) mit annähernd derselben Form wie der Eingriffsabschnitt (3a) des Modells (3) der Zahnprothese vorgeformt wird, durch Ausführen der Schritte in der Reihenfolge erstellt werden.
Erstellungsverfahren von Dreidimensionalformdaten der Zahnprothese nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Zweiachseneinstellschritt für ein Bewegen des XY-Tisches (1c) in der X-Achsen- und/oder Y-Achsen-Richtung für ein Zusammenbringen einer Mittelachse (T) des zylindrischen Teiles (2a) des Messobjektmontierteiles (2) mit der Z-Achse nach Ausführen des Montierwerkzeugplatzierschrittes zusätzlich ausgeführt wird.