EP2303177A1 - Bearbeitungsvorrichtung zum anfertigen einer bohrschablone für zahnimplantate - Google Patents

Bearbeitungsvorrichtung zum anfertigen einer bohrschablone für zahnimplantate

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Publication number
EP2303177A1
EP2303177A1 EP08749414A EP08749414A EP2303177A1 EP 2303177 A1 EP2303177 A1 EP 2303177A1 EP 08749414 A EP08749414 A EP 08749414A EP 08749414 A EP08749414 A EP 08749414A EP 2303177 A1 EP2303177 A1 EP 2303177A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
processing device
axis
tool
horizontal
drilling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08749414A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Hatzlhoffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Palti Ady
Original Assignee
Palti Ady
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Palti Ady filed Critical Palti Ady
Publication of EP2303177A1 publication Critical patent/EP2303177A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082—Positioning or guiding, e.g. of drills
    • A61C1/084—Positioning or guiding, e.g. of drills of implanting tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/17—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/17—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires
    • A61B17/1739—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body
    • A61B17/176—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body for the jaw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5406—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
    • B23Q1/5425—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T408/03—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T408/08—Cutting by use of rotating axially moving tool with means to regulate operation by use of templet, tape, card, or other replaceable information supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/91—Machine frame
    • Y10T408/93—Machine frame including pivotally mounted tool-carrier
    • Y10T408/935—Machine frame including pivotally mounted tool-carrier including laterally movable tool-carrier

Definitions

  • Machining device for making a drilling template for dental implants
  • the invention relates to a processing device for dental technicians and dentists, in particular for making a surgical template for dental implants.
  • Dental implants are foreign bodies inserted in the jawbone.
  • the field of dentistry which deals with the implantation of dental implants in the jawbone, is referred to as implantology. Due to their usefulness as carriers of dental prostheses, dental implants assume the function of artificial tooth roots.
  • a drilling template is needed, which is made by means of a processing device.
  • a processing device comprises a chassis, a workpiece table for mounting the drilling template and / or a jaw model (eg plaster or plastic) and a holder for a drilling tool which is linearly displaceable in the longitudinal direction of the drill relative to the workpiece table, wherein between the workpiece table and the chassis or between the holder for a drilling tool and the chassis means are arranged for adjusting the inclination of the drill axis relative to the workpiece table about two mutually perpendicular axes of rotation.
  • a jaw model eg plaster or plastic
  • the technique of replacing a lost tooth with a dental implant and a denture or bridge attached to it has gained acceptance.
  • a hole for the implant root must be inserted into the jaw at the site of the lost tooth. Since the artificial tooth crown harmoniously integrates into the row of teeth, the implant root is to have the largest possible diameter for improved fit and the bone supply in the jaw is limited, the position and angular orientation of the bore must be precisely calculated and adhered to.
  • a drilling template is usually first created, which has at the predetermined location a angularly adjusted drill sleeve whose inner diameter corresponds to the diameter of a pilot drill for the jaw bore.
  • the surgical template is worn by the patient drilling the pilot hole.
  • This surgical guide can be made using a jaw model of the patient or purely from radiographic or computed tomographic data.
  • the necessary information for the determination of the direction of drilling information about the extent of the jawbone are obtained by means of a computed tomography, with different sectional views are possible through the jaw.
  • Other methods used to measure the jaw for making a surgical jig are e.g. the so-called bone mapping, the bone measurement with a probe or other measuring methods.
  • the drill sleeves are often attached freehand in the surgical template after evaluations of the X-ray and the jaw model, avoiding inaccuracies that would have to be corrected by widening the pilot hole in the jaw.
  • a template for the model is made.
  • positioning aids are introduced at the implantation sites, which serve to guide the surgical tools seen during bone processing.
  • the positioning aids are usually sleeves. The attachment of the sleeves in the template is usually done by pouring, Einpolyme- or screwing.
  • Surgical templates are thus auxiliary devices in order to make it easier for the implantologist to introduce a bore into the jawbone of a patient into which the implant is to be inserted.
  • the drilling template has a borehole created on the jaw model, which serves as a guide for the drill when the bore is introduced into the jawbone.
  • the drill hole should have the correct position and angular position.
  • Such a drilling template is disclosed, for example, in EP 1 321 107 A1.
  • the invention relates to a processing device for dental technicians and dentists, which is used in particular for making such a surgical template for dental implants.
  • a processing device for producing drilling templates. From EP 1 709 929 Al a processing device according to the preamble of claim 1 is known. It comprises a fixed stationary chassis with a fixed, fixed base plate which at least indirectly carries a workpiece table for receiving a workpiece, a tool holder movably arranged for the base plate for a tool, such as in particular a drill, with an approximately tical tool axis W, wherein the tool holder relative to the base plate about a first horizontal pivot axis A and a second horizontal pivot axis B is pivotally adjustable, the pivot axes A, B lie in a common horizontal plane and form an angle of approximately 90 ° to each other, and a traversing device for moving the tool holder relative to the workpiece table, wherein the traversing device is articulated on the chassis or the base plate, carries the tool holder and has two translational axes X, Y, along which the tool holder is adjustably movable by means of the traversing device, wherein the first
  • DE 197 09 215 A1 describes a device and a system for producing a drilling template for dental implants, which has a stationary frame on which a work table can be displaced with a jaw model with a drilling template about a vertical axis and in a horizontal plane in two mutually perpendicular directions is arranged. For adjusting the horizontal position of the workpiece, it is positioned with the workpiece table in two horizontal translational directions by moving the workpiece table.
  • the Frame carries a tool holder, which is pivotable relative to the frame about two horizontal axes in order to position the drill to be arranged in the tool holder in different angular positions relative to the drilling template can.
  • the device has five adjustable degrees of freedom in order to be able to apply different positions of the drilling template to the drill at different angles.
  • FR 2 687 947 A1 and WO 1995/00079 A1 relate to the general state of the art of positioning devices.
  • the present invention is based on the object of providing a machining device which further improves the work with the model arranged thereon and, in particular, also permits the positionally accurate introduction of boreholes into the drilling template.
  • the object of the present invention is therefore to improve a processing device of the type mentioned above both with respect to its accuracy as well as its ergonomics and automatability with respect to the working or adjustment possibilities.
  • a processing device for dental technicians and dentists, in particular for making a surgical template for dental implants, thus comprises a fixed, stationary chassis with a fixed, stationary base plate, which at least indirectly carries a workpiece table for receiving a workpiece, a tool holder for movably arranged to the base plate a tool, such as in particular a drill, with an approximately vertical tool axis W, wherein the tool holder is pivotally adjustable relative to the base plate about a first horizontal pivot axis A and a second horizontal pivot axis B, wherein the pivot axes A, B lie in a common horizontal plane and form an angle of about 90 ° to each other, and a traversing device for moving the tool holder relative to the workpiece table, the traversing on the
  • Chassis or the base plate is hinged, the tool holder carries and two translational axes X, Y, along which the tool holder is movably movable by means of the displacement device, wherein the first translation axis X and the second translation axis Y are oriented in the horizontal direction and the first translation axis X and the second translation axis Y lie in a common horizontal plane and form an angle of approximately 90 ° to each other, and the tool holder along a third translation axis Z, which is identical to the tool axis W, is movable relative to the workpiece table, and and has the peculiarity that - the traversing device is designed as a movable, inherently rigid C-frame, an upper horizontal, a middle vertical and a lower horizontal C-frame part, the first horizontal translation axis X is oriented transversely to the C-frame and parallel to the second horizontal pivot axis B, - the second horizontal translation axis Y in the direction of the upper and lower C-frame part and
  • the indication of a pivot axis or translation axis usually refers to the direction of movement which the corresponding part, i. the tool holder or the C-frame or its upper or lower C frame part follows during movement, for example with respect to the central axis of the moving part.
  • At least two, preferably all three axes of the two horizontal pivot axes A, B and the tool axis W intersect at a common point of intersection O.
  • the second horizontal translation axis Y intersects the third translation axis Z at an intersection point S, in particular with respect to a vertical orientation of the third translation axis. It can be provided in a further advantageous embodiment that the intersection S does not coincide with the common point of intersection O, that the intersection S is below the common point of intersection O, that the point of intersection S lies below the workpiece, that the point of intersection S lies below the horizontal plane in which the first horizontal translation axis X runs and / or that the point of intersection S lies within the base plate.
  • the upper C-frame part preferably serves as a cantilever arm for the tool receptacle, i. the tool holder is attached to the upper C-frame part in a position fixed relative to the upper C-frame part.
  • the tool holder is adjustable relative to the base plate or the tool table along the three translational axes X, Y and Z, in order thereby to be able to approach all required working positions of the processing device or the workpiece positioned thereon with the aid of the tool holder or the tool.
  • the user especially if he gets the setpoints for all adjustable coordinates given by a computer, quickly and easily bring the tool in position in order to then perform the editing process can.
  • the workpiece table or a workpiece holder of the workpiece table is designed for the workpiece such that the workpiece is pivotable about a vertical pivot axis C extending perpendicularly to the base plate so as to also move the workpiece relative to the tool holder or tool C-axis can be swiveled up to 360 °.
  • the rotation about the C-axis can serve to move the workpiece to a different position in order to be able to drill large angles if the deflection of the A and B axes is limited in terms of apparatus.
  • This current through the workpiece pivot axis C forms a fixed reference point.
  • the lower C-frame part is articulated to an XY coupling carrier, relative to the lower C-frame part along the second horizontal translation axis Y is adjustably displaceable, wherein the XY coupling carrier along the first horizontal translation axis X is adjustable displaceable. This allows a defined and well controlled positioning.
  • the said pivot and translation axes are suitably combined with locking means to a once set Schwenk designated. Translational position during the entire work process to be able to maintain. Only the first translational axis Z, which corresponds to the tool axis W, must be movable in the direction of the tool axis for the machining process, ie, in particular for drilling a borehole, at least as far as movable until a predetermined stop is reached.
  • the locking means expediently consist of Kegelklemmungen to allow for large-scale conical surface pressures and not only point impressions a secure and unadulterated definition.
  • the adjustable and to be set coordinates which can be specified for example by a diagnostic software as a setpoint for the position and orientation of the respective borehole in the drilling template, by appropriate display means indicating the respective actual value, are taken into account when adjusting the various axes, until finally all actual values correspond to the specified target values.
  • the data determined by the diagnostic software are in ASCII format, that they can be transferred to a setpoint table and compared with the actual values that are also available in ASCII format.
  • the pivot axes A, B and / or the translational axes X, Y, Z accordingly advantageously have scanning means by means of which digitized actual position data can be generated via the pivoting and / or translational position.
  • the adjustment of the various axes and thus the changing of the actual values to reach the desired values can be done manually on the one hand; but it is also possible that on the axes motorized actuators, e.g. Servo motors or linear drives, are provided which perform the adjustment movements in the direction of rotation or translation. In this case, an automated setting of the drilling position through to automated drilling is possible.
  • motorized actuators e.g. Servo motors or linear drives
  • the machining device may advantageously comprise one or more of the following motorized actuators: for adjustably pivoting the tool holder about the first pivot axis A and the second pivot axis B for adjustable movement of the C support frame along the first horizontal translation axis X and the second horizontal translation axis Y, for adjustable movement of the tool along the tool axis W and / or the tool holder along the third translation axis Z.
  • the motorized actuators can be used for automated machining of the automatic setting of defined positions can be designed so as to be controllable by means of digital nominal positioning data.
  • the user may receive a (eg, visual or audible) enable signal, whereupon he may begin the machining operation and create the wellbore. If, during the machining process, the tool has also reached its nominal value along the Z-axis, the user can be informed by a further optical or acoustic indication of this and the machining can be interrupted.
  • a eg, visual or audible
  • the digitization of the adjustment data in conjunction with motorized actuators allows automated setting of the drilling position through to the automated drilling of one or more holes.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a processing device according to the invention in side view
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the processing device of FIG. 1 in front view
  • Figure 3 is a schematic diagram of the processing apparatus of Fig. 1 in plan view
  • FIG. 4 shows a perspective principle view of the processing device of FIG. 1.
  • a processing apparatus 1 which has a chassis 2 with a horizontal lower base plate 3, the fixed on a (not shown) underground such as a laboratory table, etc. placed over feet 4, 5 or attached to the ground can be.
  • the base plate 3 carries a workpiece table 6 with a model receiving plate on which a (not shown) workpiece or model, such as a jaw model can be fixed, the position of the model recording plate relative to the base plate 3 via additional actuators 7, so-called articulators in their inclination and on the other hand is almost arbitrarily adjustable via the pivotable mounting about a perpendicular to the base plate 3 extending vertical pivot axis C.
  • the chassis 2 and the base plate 3 are fixed to the ground and stationary.
  • a traversing device 8 is articulated for moving a tool holder 9.
  • the traversing device 8 is designed as a movable, inherently rigid C-frame 10 comprising an upper horizontal C-frame part 11, a central vertical C-frame part 12 and a lower horizontal C-frame part 13, the tool holder 9 carries and two translational axes X, Y, along which the tool holder 9 by means of the displacement device 8 can be moved adjustable.
  • the first translation axis X and the second translation axis Y are oriented in the horizontal direction and lie in a common horizontal plane, wherein they form an angle of approximately 90 ° to each other.
  • the first horizontal translation axis X is transverse to the C support frame
  • the lower C-frame part 13 is along the first horizontal translational axis X and along the second horizontal translation axis Y relative to the base plate 3 and the workpiece table 6 adjustable movable.
  • the horizontal movement of the C-frame 10 is effected via suitable drives, for example a spindle drive or a linear drive, which interact with corresponding receptacles and linkages with the chassis 2 or the base plate 3 and the lower horizontal C-frame part 13.
  • suitable drives for example a spindle drive or a linear drive, which interact with corresponding receptacles and linkages with the chassis 2 or the base plate 3 and the lower horizontal C-frame part 13.
  • the method of the C-frame 10 along the two horizontal translation axes X, Y can be realized, for example, that the lower C-frame part 13 is hinged to an XY coupling support 14, opposite the lower C-frame part 13 along the second horizontal translation axis Y is adjustably displaceable, wherein the XY coupling carrier 14 is adjustably displaceable along the first horizontal translation axis X.
  • the second horizontal translation axis Y extends in a horizontal plane which is located at a distance H below the horizontal plane in which the first horizontal translation axis X passes.
  • This embodiment has proved to be particularly advantageous in terms of ease of implementation and yet high rigidity, which is required for high-precision machining.
  • the upper horizontal C-frame part 11 serves as a cantilever arm which carries at its front end an eccentric 15, which may be arranged axially or laterally.
  • the eccentric arm 15 in turn carries the tool holder 9 laterally.
  • the tool holder 9 is thus movably arranged relative to the base plate 3 or the workpiece table 6 by means of the C-supporting frame 10.
  • the tool holder 9 can receive a tool, for example a drill 16 or an insertion shaft for laboratory implants, and has an approximately vertical tool axis W.
  • the tool holder 9 together with the eccentric arm 15 with respect to the upper horizontal C-frame part 11 by a first pivotable horizontal axis A, wherein the pivot axis A is parallel to the second horizontal translation axis Y. If the eccentric arm 15 is arranged eccentrically to the pivot axis A and also to the central axis of the upper horizontal C-frame part 11, this ensures that the first horizontal pivot axis A and the tool axis W intersect at a common point of intersection O.
  • the tool holder 9 is also adjustably mounted pivotably about a second horizontal pivot axis B, for example relative to the eccentric arm 15, wherein the pivot axes A, B lie in a common horizontal plane, form an angle of approximately 90 ° to each other and the second horizontal pivot axis B parallel to first horizontal translation axis X is oriented.
  • the second horizontal pivot axis B is perpendicular to the second horizontal translation axis Y of the C support frame 10, perpendicular to the first horizontal pivot axis A, perpendicular to the tool axis W and also perpendicular to the main extension plane of the Exzenterarms 15 and passes through said common intersection point O. This leaves ensure that a pivoting of the tool holder 9 leads to a minimum lateral deflection.
  • an inserted into the tool holder 9 tool 17 is shown, which consists of a drill with a drill 16.
  • the drill tip is located on the said tool axis W.
  • the tool holder 9 is displaceably fixed to the eccentric arm 15, wherein the displacement movement takes place along a third translation axis Z, which runs along the tool axis W.
  • the three translation axes X, Y, Z are preferably arranged according to the Cartesian coordinates in space perpendicular to each other.
  • the pivoting angle about the pivot axes A and B is about 45 ° and about the pivot axis C about 360 °.
  • the second horizontal translational axis Y advantageously intersects the third translation axis Z an intersection point S, in particular with respect to a vertical orientation of the third translation axis Z.
  • the axes mentioned can be scanned in each case via sensors (not shown) with regard to their orientation or movement or position, in order to generate digitized data which, when connected to a computer via an interface, allows this actual position data to be compared with specified target value data which can be developed and transmitted by external software.
  • the actual values may also be transferred to a display device (also not shown) where they may be compared with the setpoints to facilitate the adjustment of the respective axes.
  • the recorded actual values, which are used when machining the workpiece can be stored in a black box (also not shown) and archived without manipulation.
  • a holder 18 for a cutting arm can be seen, which can be used to edit the arranged on the workpiece table 6 workpiece with a milling cutter.
  • a holder 18 for a cutting arm can be seen, which can be used to edit the arranged on the workpiece table 6 workpiece with a milling cutter.
  • several inserted prosthetic posts which belong to a common prosthesis, can be parallelized on a jaw model clamped into the workpiece holder.
  • Figures 1 and 4 preferably on the left side, where the control elements 19 are located.
  • the first horizontal translation axis X oriented transversely to the viewing direction of the processing device 1 and while the workpiece table 6 viewing user oriented and the second horizontal translational axis Y is oriented in the direction of the processing device 1 using while the workpiece table 6 viewing user.
  • the user can take a fixed position relative to the workpiece when machining the workpiece on the workpiece table 6 by means of the processing device 1, since it is not moved during processing, but all required for editing movements by the C-frame 10 and the pivoting of the tool holder. 9 take place about the pivot axes A, B and the method of the tool holder 9 in the tool axis W (third translation axis Z).
  • the user also has an optimal view and freedom of movement, because the C-frame 10, ie, the central vertical C-frame part 12 is disposed away from him and thus a large area around the workpiece table 6 around free moving or Moving devices is, and also achieved by the highly stable mechanical structure of the device optimum machining precision.
  • a negative jaw impression for example plaster or plastic
  • a bite template on which the patient bites, forming a bite impression in a deformable mass of the bite template.
  • the bite template can simultaneously serve as an X-ray template and as a zero positioning element, so-called null key, for the later alignment of the drilling template in the processing device.
  • an X-ray image of the jaw and in the image suitable implants for the jaw and associated sleeves for the surgical template (diameter, length, etc.) and their positioning are determined by means of a graphical planning software.
  • the sleeves in the drilling template serve a pilot hole with a defined To drill depth in the pine.
  • the drilling direction or the drilling angle are predetermined by the position of the sleeve in the drilling template.
  • the data set determined by the planning software is then transferred to the processing device for setting the drill holes in the drilling template (and / or the jaw model, if applicable).
  • the drill template is made for example by means of a prosthesis already worn by the patient, which is to be supplemented, widened or stabilized, or by means of the jaw model.
  • the drilling template For drilling the holes in the drilling template, the drilling template is clamped together with the jaw model in the workpiece holder of the processing device.
  • the axes of the processing device are moved to a zero position and in this position of the processing device, the bite template is placed in a corresponding template receiving positioning in the tool holder is mounted, inserted into the processing device.
  • the bite template has for alignment with the template receiving positioning plate positioning elements, such as positioning pins, positioning holes or projections, which cooperate with corresponding positioning elements on the template receiving positioning plate form fit. This will result in the receiving clamped or inserted bite template aligned in the zero position of the processing device.
  • the drilling template with the jaw model is then aligned manually relative to the processing device by means of the bite template, in that the drilling template with the jaw model is brought into contact with the bite template by moving the workpiece holder. In this zero position, the workpiece holder is fixed.
  • the jaw model and the drilling template are positioned by means of the bite template in the NuII- position in the processing device.
  • the bite template and the associated template receiving positioning are removed from the tool holder and clamped the drilling device in the tool holder.
  • the processing device automatically drills the drill holes into the drilling template, or in embodiments in which the drill holes are to be placed in the jaw model, through the drilling template into the jaw model.
  • drill drilling template and jaw separately, which may be useful, for example, if different drill diameters are used.
  • a jaw model laboratory implant typically differs in material (e.g., aluminum rather than titanium) and surface finish from a dental jaw implant. - Possibly. Insert a prosthetic post into the lab analog.
  • Removing the denture from the jaw model Insert the surgical template into the oral cavity of the patient. - Drilling the implant bore in the jaw through the guide hole of the drilling template in the predetermined drilling depth. Remove the surgical template from the oral cavity.
  • This procedure presupposes that the dental implants or laboratory implants can be manually inserted into the holes in the jaw model with sufficient accuracy.
  • significant inaccuracies occur with respect to the position, orientation and depth of the implants used in the jaw model, with the result that later the dental implant does not fit exactly into the jaw or dentures not exactly on the dental implant in the jaw.
  • reworking is required when setting the dental implant or the denture, which is associated with complications and quality losses.
  • Such non-rotationally symmetrical dental or laboratory implants consist for example of a bone part which is inserted into the jawbone, and a mounting part, which is also referred to as prosthetic part, attachment posts, posts, pillars or crown stump and is anchored in the bone part.
  • the prosthetic parts may, for example, be axisymmetric, for example have a triangular, square, pentagonal or hexagonal cross section. What they have in common is that they do not rotate around their axial longitudinal axis in any direction of rotation. Axis can be used, but a certain orientation must be adhered to. This orientation is usually such that a surface of the prosthetic part, ie, for example, an edge of a triangular or polygonal cross-section, must point exactly forwards in relation to the oral cavity.
  • this orientation can be seen on the prosthetic parts and the associated bone parts by a marking, and the insertion depth and also the orientation need not be exactly observed when inserting the bone parts and prosthetic parts.
  • the processing device 1 provides an advantageous possibility of realizing the accuracy requirements with regard to the requirement to insert the dental or laboratory implants with high precision into the implant bores in the jaw model.
  • a processing device 1 according to the invention for dental technicians and dentists, in particular for preparing a surgical template for dental implants, can be used not only for drilling surgical templates, but also for inserting laboratory implants into a jaw model. The procedure described above is modified as follows:
  • This procedure ensures that the dental or laboratory implants are accurately inserted into the holes in the jaw model and in the jaw for their positioning, including depth and / or orientation about the longitudinal axis.
  • a correspondingly configured processing device 1 accordingly has the feature that the matic drilling a borehole, in particular in a jaw model, used by a drilling tool target positioning data stored and automatically set a dental or laboratory implant into the borehole by means of a setting tool using the stored target positioning data, and the processing device for automatically setting a Dental or laboratory implant is formed in a boring bored automatically with the machining device using a setting tool and the stored target positioning data
  • a corresponding method for automatically placing a dental or laboratory implant in a borehole of a jaw model comprises the following steps:
  • Target positioning data are designed controllable, in particular with a processing device 1 according to the invention, by means of a drilling tool based on stored Solltechniks- data, and automatically setting a dental or laboratory implant in the borehole by means of a setting tool with the processing device 1 using the stored target positioning data ,
  • the processing device 1 provides an advantageous possibility of realizing the accuracy requirements with regard to the requirement to insert the drill sleeves with high precision into the drill holes of a drilling template.
  • the above procedure is modified as follows: Drilling of the guide hole in the drilling template using a drilling tool inserted into the tool holder 9.
  • This procedure ensures that the drill sleeves are accurately inserted into the pilot drill holes in the template for their positioning, including depth and / or orientation about the longitudinal axis.
  • a corresponding processing device 1 accordingly has the feature that the target positioning data used for the automatic drilling of a borehole, in particular in a drilling template for a dental or laboratory implant, can be stored by means of a boring tool and automatically set a drill sleeve into the borehole by means of a Setting tool can be called using the stored desired positioning data, and the processing device 1 for automatically setting a drill sleeve in a bored automatically with the processing device 1 well below Use of a setting tool and the stored nominal positioning n istsflower is formed.
  • a corresponding method for the automated setting of a drill sleeve in a surgical template for a dental implant comprises the following steps:
  • Automatic drilling of a borehole in the drilling template with a processing device having motorized actuators which are designed to automatically set defined positions based on digital target positioning data, in particular with a processing device 1 according to the invention, by means of a drilling tool on the basis of stored target positioning data, and automatic setting a drill sleeve in the wellbore by means of a setting tool with the processing device using the stored desired positioning data
  • the setting of the position and angular position parameters of the boreholes or the dental implants, prosthetic parts or boring sleeves is optimally separated from one another.
  • the tool 17 can be moved three-dimensionally in its position by means of the three translational axes X, Y and Z, the direction of the tool 17 can be effected exclusively by tilting the holder for the tool 17 about the pivot axes A and B.
  • the mechanical design of the processing device 1 is such that a high mechanical rigidity is provided, while at the same time offering optimum operability and automation.
  • the invention thus offers the advantage of being able to coordinate the essential adjusting options so that the associated axes coincide in the tool 17 and thus does not automatically lead to the adjustment of an axis that the processing area by a too large pivoting range as in eccentrically arranged tool axes changes.
  • the invention offers the advantage of a processing device 1, which allows ergonomically optimal, reproducible and highly accurate work. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • a first horizontal swivel axis for tool B second horizontal swivel axis for tool C vertical swivel axis for tool H distance O common intersection of A, B and W.
  • first horizontal translation axis for tool (across arm) Y second horizontal translation axis for tool (along cantilever arm) Z third approximately vertical translation axis for tool

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung (1), insbesondere zum Anfertigen einer Bohrschablone für Zahnimplantate. Das Werkzeug (17) ist entlang dreier Translationsachsen (X, Y, Z) verfahrbar und um zwei Schwenkachsen (A, B) verschwenkbar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verfahreinrichtung für das Werkzeug (17) einen C-Tragrahmen (10) umfasst, der entlang zweier horizontaler Translationsachsen (X, Y) verfahrbar ist.

Description

Bearbeitungsvorrichtung zum Anfertigen einer Bohrschablone für Zahnimplantate
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung für Zahntechniker und Zahnärzte, insbesondere zum Anfertigen einer Bohrschablone für Zahn- implantate. Zahnimplantate sind in den Kieferknochen eingesetzte Fremdkörper. Das Teilgebiet der Zahnheilkunde, das sich mit dem Einpflanzen von Zahnimplantaten in den Kieferknochen befasst, wird als Implantologie bezeichnet. Durch ihre Verwendbarkeit als Träger von Zahnersatz übernehmen Zahnimplantate die Funktion künstlicher Zahnwurzeln. Zum Set- zen der Zahnimplantate in den Kiefer wird eine Bohrschablone benötigt, die mittels einer Bearbeitungsvorrichtung angefertigt wird.
Eine Bearbeitungsvorrichtung umfasst ein Chassis, einen Werkstücktisch zum Montieren der Bohrschablone und/oder eines Kiefermodells (z.B. aus Gips oder Kunststoff) und eine Halterung für ein Bohrwerkzeug, das in Längsrichtung des Bohrers gegenüber dem Werkstücktisch linear verschiebbar ist, wobei zwischen dem Werkstücktisch und dem Chassis oder zwischen der Halterung für ein Bohrwerkzeug und dem Chassis Einrichtungen zum Verstellen der Neigung der Bohrerachse gegenüber dem Werkstücktisch um zwei zueinander senkrechte Drehachsen angeordnet sind.
Zwischenzeitlich hat sich die Technik, einen verlorengegangenen Zahn durch ein Zahnimplantat und eine darauf befestigte Zahnprothese oder Brücke zu ersetzen, durchgesetzt. Man verwendet dabei ein aus keramischer Masse oder Metall hergestelltes, im Knochen verankertes Implantat, die Implantatwurzel, auf dem die künstliche Zahnkrone befestigt wird. Hierzu muss an der Stelle des verlorengegangenen Zahns eine Bohrung für die Implantatwurzel in den Kiefer eingebracht werden. Da sich die künstliche Zahnkrone harmonisch in die Zahnreihe eingliedern, die Im- plantatwurzel zur besseren Kaudruckaufnahme einen möglichst großen Durchmesser haben soll und das Knochenangebot im Kiefer begrenzt ist, muss die Position und Winkelorientierung der Bohrung exakt vorherberechnet und eingehalten werden.
Um dies zu gewährleisten, wird üblicherweise zunächst eine Bohrschablone erstellt, die an dem vorherbestimmten Ort eine winkellagemäßig justierte Bohrhülse aufweist, deren Innendurchmesser dem Durchmesser eines Pilotbohrers für die Kieferbohrung entspricht. Die Bohrschablone wird von dem Patienten beim Bohren der Pilotbohrung getragen. Diese Bohrschablone kann anhand eines Kiefermodells des Patienten oder rein aus röntgenologischen oder computertomographisch gewonnenen Daten hergestellt werden. Weiterhin werden die für die Festlegung der Bohrrichtung notwendigen Informationen über die Ausdehnung des Kieferknochens mittels einer Computertomographie gewonnen, wobei verschiedene Schnittdarstellungen durch den Kiefer möglich sind. Andere Verfahren, die zum Vermessen des Kiefers für das Herstellen einer Bohrschablone verwendet werden, sind z.B. das sogenannte Bone Mapping, die Knochenmessung mit einer Sonde oder andere Messverfahren.
Die Bohrhülsen werden nach Auswertungen der Röntgenaufnahme und des Kiefermodells oft freihändig in der Bohrschablone angebracht, wobei Ungenauigkeiten zu vermeiden sind, die durch Aufweiten der Pilotbohrung im Kiefer korrigiert werden müssten.
Vor dem Einbringen von Zahnimplantaten müssen zunächst die Positionen festgelegt werden, die die Implantate im Kieferknochen einnehmen sollen. Dazu wird ein Abdruck von dem Bereich der Mundhöhle angefertigt, der die zahnlosen Stellen und gegebenenfalls dazu benachbarte Zähne bzw. Zahnreihen enthält. Von diesem Abdruck wird dann ein Modell hergestellt, das dem Bereich der Mundhöhle entspricht, in welchen die Implantate eingeführt werden sollen. An diesem Modell werden dann die Positionen der Implantate festgelegt. In einem nächsten Schritt wird eine Schablone für das Modell angefertigt. In diese Schablone werden an den Implantationsstellen Positionierhilfen eingebracht, die zur Führung der chirurgi- sehen Werkzeuge bei der Knochenbearbeitung dienen. Bei den Positionierhilfen handelt es sich in der Regel um Hülsen. Die Befestigung der Hülsen in der Schablone geschieht meistens durch Eingießen, Einpolyme- risieren oder Einschrauben.
Es ist aber auch möglich, den Kieferknochen mit einer eingelegten Schablone zu vermessen und die dabei gewonnenen Daten unmittelbar mit einer Bearbeitungsvorrichtung auf eine Bohrschablone zu übertragen, ohne zuvor ein Kiefermodell anfertigen zu müssen.
Bohrschablonen sind also HilfsVorrichtungen, um dem Implantologen das Einbringen einer Bohrung in den Kieferknochen eines Patienten, in die das Implantat eingesetzt werden soll, zu erleichtern. Die Bohrschablone weist ein am Kiefermodell erstelltes Bohrloch auf, das beim Einbringen der Bohrung in den Kieferknochen als Führung für den Bohrer dient. Das Bohrloch soll die richtige Position und Winkellage aufweisen. Eine solche Bohrschablone ist beispielsweise in der EP 1 321 107 Al offenbart.
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung für Zahntechniker und Zahnärzte, die insbesondere zum Anfertigen einer solchen Bohrschablone für Zahnimplantate dient.
Im Stand der Technik sind verschiedene Bearbeitungsvorrichtungen zum Herstellen von Bohrschablonen bekannt. Aus der EP 1 709 929 Al ist eine Bearbeitungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Sie umfasst ein feststehendes, ortsfestes Chassis mit einer feststehenden, ortsfesten Grundplatte, die zumindest mittelbar einen Werkstücktisch zum Aufnehmen eines Werkstücks trägt, eine zur Grundplatte beweglich angeordnete Werkzeugaufnahme für ein Werkzeug, wie insbesondere einen Bohrer, mit einer in etwa ver- tikalen Werkzeugachse W, wobei die Werkzeugaufnahme relativ zur Grundplatte um eine erste horizontale Schwenkachse A und eine zweite horizontale Schwenkachse B einstellbar schwenkbar ist, wobei die Schwenkachsen A, B in einer gemeinsamen Horizontalebene lie- gen und einen Winkel von ca. 90° zueinander bilden, und eine Verfahreinrichtung zum Verfahren der Werkzeugaufnahme relativ zu dem Werkstücktisch, wobei die Verfahreinrichtung an dem Chassis oder der Grundplatte angelenkt ist, die Werkzeugaufnahme trägt und zwei Translationsachsen X, Y aufweist, entlang derer die Werkzeugaufnahme mittels der Verfahreinrichtung einstellbar ver- fahrbar ist, wobei die erste Translationsachse X und die zweite Translationsachse Y in horizontaler Richtung orientiert sind und die erste Translationsachse X und die zweite Translationsachse Y in einer gemeinsamen Horizontalebene liegen und einen Winkel von ca. 90° zueinander bilden, und die Werkzeugaufnahme entlang einer dritten Translationsachse Z, die identisch mit der Werkzeugachse W ist, gegenüber dem Werkstücktisch verfahrbar ist.
Wenngleich mit dieser Bearbeitungsvorrichtung gute Ergebnisse erzielt werden konnten, hat es sich in der Praxis erwiesen, dass sowohl die mechanische Steifigkeit zur Erzielung einer hohen Bearbeitungspräzision als auch der mechanische Aufbau zur Erzielung einer optimierten Bedien- barkeit und die Ergonomie für einen Benutzer verbessert werden können.
In der DE 197 09 215 Al sind eine Vorrichtung und ein System zum Herstellen einer Bohrschablone für Zahnimplantate beschrieben, die einen feststehenden Rahmen aufweist, auf dem ein Werkstücktisch mit einem Kiefermodell mit Bohrschablone um eine Vertikalachse drehbar und in einer Horizontalebene in zwei zueinander senkrechte Richtungen verschiebbar angeordnet ist. Zum Einstellen der horizontalen Position des Werkstücks wird es mit dem Werkstücktisch in zwei horizontalen Translationsrichtungen durch Verfahren des Werkstücktischs positioniert. Der Rahmen trägt eine Werkzeugaufnahme, die gegenüber dem Rahmen um zwei horizontale Achsen schwenkbar ist, um den in der Werkzeugaufnahme anzuordnenden Bohrer in verschiedenen Winkelstellungen relativ zur Bohrschablone positionieren zu können. Hierdurch weist die Vorrich- tung fünf einstellbare Freiheitsgrade auf, um verschiedene Positionen der Bohrschablone unter verschiedenen Winkeln mit dem Bohrer beaufschlagen zu können.
Aus der EP 1 520 551 A2 ist eine Bearbeitungsvorrichtung mit mindestens vier Schwenkachsen bekannt.
Aus der US 6,634,883 B2 ist eine Bearbeitungsvorrichtung bekannt, bei der ein Auslegerarm zwei horizontale Schwenkachsen trägt. Die horizontalen Translationsachsen sind jedoch der Modellaufnahmeplatte zugeord- net und die Modellaufnahmeplatte bzw. das auf ihr angeordnete Werkstück/Modell (ohne eigene Schwenkmöglichkeit) muss in X- bzw. Y-Rich- tung verstellt werden. Dies verkompliziert das Arbeiten mit der Bearbeitungsvorrichtung, denn das Verschwenken um die Schwenkachsen muss an der Werkzeugaufnahme erfolgen, während das horizontale Verstellen bzw. Korrigieren an der auf der Grundplatte aufgelagerten Modellaufnahmeplatte erfolgen muss. Folglich hat man bei diesem Stand der Technik keinen festen Bezugspunkt des Werkstücks, von dem ausgehend man die Werkzeugaufnahme einstellen kann. Vielmehr muss man alle verstellbaren Komponenten, die sich jeweils gegenseitig beeinflussen, quasi gleich- zeitig solange einstellen, bis man die gewünschte Arbeitsposition erreicht hat. Zusätzlich bilden bei diesem Stand der Technik auch die beiden horizontalen Schwenkachsen keinen gemeinsamen Schnittpunkt mit der exzentrisch gegenüber einer der beiden Schwenkachsen angeordneten Werkzeugachse, was zu Nachteilen führt.
Die DE 101 32 986 Al beschreibt eine Vorrichtung für kopiergeführte Zahnpräparationen. Die FR 2 687 947 Al und WO 1995/00079 Al beziehen sich auf allgemeinen Stand der Technik von Positioniereinrichtungen. Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die das Arbeiten mit dem darauf angeordneten Modell noch weiter verbessert und insbesondere auch das positionsgenaue Einbringen von Bohrlöchern in die Bohrschablone ermöglicht. Von einer bekannten Bearbeitungsvorrichtung ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung also die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art sowohl hinsichtlich ihrer Genauigkeit als auch ihrer Ergonomie und Automatisierbar- keit bezüglich der Arbeits- bzw. Verstellmöglichkeiten zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mit zugehörigen Zeichnungen.
Eine erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung für Zahntechniker und Zahnärzte, insbesondere zum Anfertigen einer Bohrschablone für Zahnimplantate, umfasst also ein feststehendes, ortsfestes Chassis mit einer feststehenden, orts- festen Grundplatte, die zumindest mittelbar einen Werkstücktisch zum Aufnehmen eines Werkstücks trägt, eine zur Grundplatte beweglich angeordnete Werkzeugaufnahme für ein Werkzeug, wie insbesondere einen Bohrer, mit einer in etwa vertikalen Werkzeugachse W, wobei die Werkzeugaufnahme relativ zur Grundplatte um eine erste horizontale Schwenkachse A und eine zweite horizontale Schwenkachse B einstellbar schwenkbar ist, wobei die Schwenkachsen A, B in einer gemeinsamen Horizontalebene liegen und einen Winkel von ca. 90° zueinander bilden, und eine Verfahreinrichtung zum Verfahren der Werkzeugaufnahme relativ zu dem Werkstücktisch, wobei die Verfahreinrichtung an dem
Chassis oder der Grundplatte angelenkt ist, die Werkzeugaufnahme trägt und zwei Translationsachsen X, Y aufweist, entlang derer die Werkzeugaufnahme mittels der Verfahreinrichtung einstellbar ver- fahrbar ist, wobei die erste Translationsachse X und die zweite Translationsachse Y in horizontaler Richtung orientiert sind und die erste Translationsachse X und die zweite Translationsachse Y in einer gemeinsamen Horizontalebene liegen und einen Winkel von ca. 90° zueinander bil- den, und die Werkzeugaufnahme entlang einer dritten Translationsachse Z, die identisch mit der Werkzeugachse W ist, gegenüber dem Werkstücktisch verfahrbar ist, und und weist die Besonderheit auf, dass - die Verfahreinrichtung als verfahrbarer, in sich steifer C-Tragrahmen ausgebildet ist, der einen oberen horizontalen, einen mittleren vertikalen und einen unteren horizontalen C-Rahmen-Teil umfasst, die erste horizontale Translationsachse X quer zu dem C-Tragrahmen und parallel zur zweiten horizontalen Schwenkachse B orientiert ist, - die zweite horizontale Translationsachse Y in Richtung des oberen und unteren C-Rahmen-Teils und parallel zur ersten horizontalen Schwenkachse A orientiert ist, der untere C-Rahmen-Teil entlang der ersten horizontalen Translationsachse X gegenüber der Grundplatte einstellbar verfahrbar ist und der untere C-Rahmen-Teil entlang der zweiten horizontalen Translationsachse Y gegenüber der Grundplatte einstellbar verfahrbar ist.
Es hat sich herausgestellt, dass mit einer solchen Bearbeitungsvorrichtung ein optimales Arbeiten und Herstellen einer Bohrschablone möglich ist, weil die Werkzeugaufnahme sowohl relativ zum Werkstück als auch relativ zum Benutzer in gezielter und einfacher Weise in beliebige Positionen gebracht werden kann. Dabei ist ein ergonomisch optimales Arbeiten möglich, wobei der Benutzer an einem festen Arbeitsplatz verbleiben kann, dem die unverstellbare untere Grundplatte und der darauf in einer festen Position befindliche Werkstücktisch zugeordnet sind, so dass der Benutzer ein feste Position gegenüber dem Werkstücktisch einnehmen kann. Dabei ist dennoch die Position der Werkzeugaufnahme bezogen auf das Werkstück bzw. den Benutzer mittels geeigneter Bedienelemente beliebig veränderbar und die Konstruktion weist ein hohe Steifigkeit auf, mit der ein hohe Fertigungsgenauigkeit erzielt wird.
Die Angabe einer Schwenk- oder Translationsachse bezieht sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung in der Regel auf diejenige Bewegungsrichtung, der das entsprechende Teil, d.h. die Werkzeugaufnahme oder der C-Tragrahmen bzw. dessen oberer oder unterer C-Rah- men-Teil beim Bewegen folgt, beispielsweise bezogen auf die Mittelachse des bewegten Teils.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal kann vorgesehen sein, dass sich mindestens zwei, vorzugsweise alle drei Achsen der beiden horizontalen Schwenkachsen A, B und der Werkzeugachse W in einem gemein- samen Schnittpunkt O schneiden. Durch das Schneiden in einem gemeinsamen Schnittpunkt O ergibt sich der Vorteil, dass ein Verschwenken des Werkzeugs um eine der beiden Schwenkachsen A, B in erster Linie nur zu einem Ändern des Schwenkwinkels, also der Orientierung des Werkzeugs führt, ohne jedoch das Werkzeug und insbesondere den Bearbeitungsbe- reich des Werkzeugs, also beispielsweise die Bohrerspitze, um Streckenlängen zu weit aus der Nullstellung heraus zu schwenken. Denn bei einer exzentrischen Anordnung der Werkzeugachse W gegenüber einer oder beiden Schwenkachsen A, B führt ein Verschwenken zu einer erheblichen Positionsänderung des Bearbeitungsbereichs des Werkzeugs um Strecken- längen, was das Einstellen der Arbeitsposition und das Arbeiten mit einem solchen Werkzeug aufgrund hierbei erforderlicher Nachjustierungen, insbesondere bezüglich von Translationsachsen, unnötig erschwert.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal kann vorgesehen sein, dass die zweite horizontale Translationsachse Y die dritte Translationsachse Z in einem Schnittpunkt S schneidet, insbesondere bezogen auf eine vertikale Ausrichtung der dritten Translationsachse. Dabei kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der Schnittpunkt S nicht mit dem gemeinsamen Schnittpunkt O übereinstimmt, dass der Schnittpunkt S unterhalb des gemeinsamen Schnittpunkts O liegt, dass der Schnittpunkt S unterhalb des Werkstück liegt, dass der Schnittpunkt S unterhalb der horizontalen Ebene liegt, in der die erste horizontale Translationsachse X verläuft und/oder dass der Schnittpunkt S innerhalb der Grundplatte liegt.
Der obere C-Rahmen-Teil dient bevorzugt als Auslegerarm für die Werkzeugaufnahme, d.h. die Werkzeugaufnahme ist an dem oberen C-Rahmen-Teil in einer relativ zu dem oberen C-Rahmen-Teil ortsfesten Position angebracht ist. Die Werkzeugaufnahme ist gegenüber der Grundplatte bzw. dem Werkzeugtisch entlang der drei Translationsachsen X, Y und Z verstellbar, um hierdurch alle erforderlichen Arbeitspositionen der Bearbeitungsvorrichtung bzw. des darauf positionierten Werkstücks mit Hilfe der Werkzeugaufnahme bzw. des Werkzeugs anfahren zu können.
Somit kann der Benutzer, vor allem wenn er von einem Rechner die Sollwerte für alle verstellbaren Koordinaten vorgegeben bekommt, schnell und auf einfache Weise das Werkzeug in Position bringen, um dann den Bearbeitungsvorgang durchführen zu können.
Schließlich kann vorgesehen ein, dass der Werkstücktisch oder eine Werkstückaufnahme des Werkstücktisch für das Werkstück derart ausgebildet ist, dass das Werkstück um eine sich senkrecht zur Grundplatte erstreckende vertikale Schwenkachse C schwenkbar ist, um so das Werkstück auch relativ zur Werkzeugaufnahme bzw. zum Werkzeug um die C-Achse um bis zu 360° schwenken zu können. Die Rotation um die C-Achse kann dazu dienen, das Werkstück in eine andere Position zu bringen, um bei apparativer Beschränkung der Auslenkung der A- und B-Achsen dennoch große Winkel bohren zu können. Diese durch das Werkstück laufende Schwenkachse C bildet einen festen Bezugspunkt. Stellt man die X-Achse und die Y-Achse bzw. die A-Achse so ein, dass die A-Achse und die B- Achse durch die C-Achse verlaufen und die W- bzw. Z-Achse mit der C- Achse zusammenfällt, so hat man den "absoluten Nullpunkt" des Bear- beitungsvorrichtungssystems, so dass sich alle Koordinaten der Werkzeugaufnahme, also Ist- und Sollwerte beim Bearbeiten eines Werkstücks auf diese Nulleinstellungen beziehen lassen und so auch reproduzierbar sind. Die Verstellbarkeit des Werkstücks in der vertikalen Schwenkachse C dient somit der Einstellung einer Nullposition des Werksstücks. Im Zuge der Bearbeitung des Werkstücks mit der Bearbeitungsvorrichtung wird dagegen die in der C-Achse eingestellte Position in der Regel beibehalten und nicht weiter verändert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Translationsachse Y parallel zur ersten Schwenkachse A verläuft. Hierdurch lässt sich die räumliche Bewegung des Werkzeugs relativ zur Grundplatte bzw. zum Werkstück- tisch in einfache kartesische Koordinaten zerlegen, denn bei einem Verschwenken um die zweite Schwenkachse B bewegt sich die vertikale Werkzeugachse entlang der Y-Richtung und kompensiert bzw. verstärkt hierdurch translatorische Verstellungen in Y-Richtung.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der untere C-Rahmen-Teil an einem X-Y-Koppelträger angelenkt ist, gegenüber dem der untere C- Rahmen-Teil entlang der zweiten horizontalen Translationsachse Y einstellbar verschiebbar ist, wobei der X-Y-Koppelträger entlang der ersten horizontalen Translationsachse X einstellbar verschiebbar ist. Dadurch wird eine definierte und gut ansteuerbare Positionierung ermöglicht.
Die genannten Schwenk- und Translationsachsen sind zweckmäßigerweise mit Arretiermitteln kombiniert, um eine einmal eingestellte Schwenkbzw. Translationsposition während des gesamten Arbeitsvorgangs beibe- halten zu können. Lediglich die erste Translationsachse Z, die der Werkzeugachse W entspricht, muss für den Bearbeitungsvorgang, also insbesondere für das Bohren eines Bohrlochs in die Bohrschablone in Richtung der Werkzeugachse beweglich sein, zumindest soweit beweglich, bis ein vorgegebener Anschlag erreicht ist.
Die Arretiermittel bestehen zweckmäßigerweise aus Kegelklemmungen, um über großflächige konische Flächenpressungen und nicht nur über Punktpressungen eine sichere und unverfälschte Festlegung zu ermöglichen. Um die Position der verschiedenen Achsen besser einstellen und überwachen zu können, empfiehlt es sich des Weiteren, die Achsen zu digitalisieren, also hieran Bewegungs- bzw. Positionsaufnehmer anzuordnen. Hierdurch können die einstellbaren und einzustellenden Koordinaten, die beispielsweise von einer Diagnosesoftware als Sollwert für die Position und Orientierung des jeweiligen Bohrlochs in der Bohrschablone vorgegeben werden können, durch entsprechende Anzeigemittel, die den jeweiligen Istwert anzeigen, beim Verstellen der verschiedenen Achsen berücksichtigt werden, bis schließlich alle Ist-Werte den vorgegebenen Sollwer- ten entsprechen. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, wenn die von der Diagnosesoftware ermittelten Daten im ASCII-Format vorliegen, in eine Sollwerttabelle übernommen werden können und so den ebenfalls im ASCII-Format vorliegenden Istwerten gegenübergestellt werden können. Die Schwenkachsen A, B und/oder die Translationsachsen X, Y, Z weisen dementsprechend vorteilhafterweise Abtastmittel auf, mittels derer digitalisierte Ist-Positionsdaten über die Schwenk- und/oder Translationsposition erzeugbar sind.
Das Verstellen der verschiedenen Achsen und somit das Ändern der Ist- Werte zum Erreichen der Sollwerte kann zum einen manuell erfolgen; ebenso ist es aber auch möglich, dass an den Achsen motorische Stelleinrichtungen, z.B. Servomotoren oder Linearantriebe, vorgesehen sind, die die Verstellbewegungen in Schwenk- oder Translationsrichtung durchführen. In diesem Fall ist ein automatisiertes Einstellen der Bohrposition bis hin zum automatisierten Bohren möglich.
Demgemäß kann die Bearbeitungsvorrichtung vorteilhafterweise einen oder mehrere der folgenden motorischen Stellantriebe aufweisen: Zum einstellbaren Verschwenken der Werkzeugaufnahme um die erste Schwenkachse A und die zweite Schwenkachse B, zum einstellbaren Verfahren des C-Tragrahmens entlang der ersten horizontalen Translationsachse X und der zweiten horizontalen Translationsachse Y, zum einstellbaren Verfahren des Werkzeugs entlang der Werkzeugachse W und/oder der Werkzeugaufnahme entlang der dritten Translationsachse Z. Die motorischen Stellantriebe können für automatisierte Bearbeitungen für das automatische Einstellen definierter Positionen anhand digitaler Soll- Positionierungsdaten ansteuerbar ausgebildet sein.
Sowohl beim manuellen als auch beim maschinellen Verstellen kann der Benutzer beim Erreichen der vorgegebenen Sollwerte ein (beispielsweise optisches oder akustisches) Freigabesignal erhalten, woraufhin er den Bearbeitungsvorgang beginnen und das Bohrloch erstellen kann. Hat während des Bearbeitungsvorgangs auch das Werkzeug entlang der Z-Achse seinen Sollwert erreicht, so kann der Benutzer durch eine weitere optische oder akustische Anzeige hierüber informiert werden und das Bearbeiten abbrechen.
Besonders vorteilhaft an der Digitalisierung der Daten ist die Tatsache, dass diese Istwerte in einer so genannten Blackbox protokolliert abge- speichert werden können, um hierdurch unaufwendig und manipulationssicher diese Istwerte auch noch Wochen bzw. Monate nach dem Bearbeitungsvorgang reproduzierbar abrufen zu können, wodurch der Benutzer die von ihm beim Bearbeiten verwendeten Istwerte entsprechend belegen kann.
Die Digitalisierung der Einstelldaten in Verbindung mit motorischen Stelleinrichtungen ermöglicht ein automatisiertes Einstellen der Bohrposition bis hin zum automatisierten Bohren einer oder mehrerer Löcher.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die darin beschriebenen Besonderheiten können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Es zeigen:
Figur 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung in Seitenansicht,
Figur 2 eine Prinzipskizze der Bearbeitungsvorrichtung von Fig. 1 in Vorderansicht, Figur 3 eine Prinzipskizze der Bearbeitungsvorrichtung von Fig. 1 in Draufsicht und
Figur 4 eine perspektivische Prinzipansicht der Bearbeitungsvorrichtung von Fig. 1.
In den Figuren 1 bis 4 ist eine Bearbeitungsvorrichtung 1 dargestellt, die ein Chassis 2 mit einer horizontalen unteren Grundplatte 3 aufweist, die fest auf einem (nicht dargestellten) Untergrund wie etwa einem Labortisch etc. über Füße 4, 5 aufgestellt oder an dem Untergrund angebracht werden kann. Die Grundplatte 3 trägt einen Werkstücktisch 6 mit einer Modellaufnahmeplatte, auf dem ein (nicht dargestelltes) Werkstück bzw. Modell, beispielsweise ein Kiefermodell festlegbar ist, wobei die Position der Modellaufnahmeplatte gegenüber der Grundplatte 3 über zusätzliche Stellglieder 7, sogenannte Artikulatoren, in ihrer Neigung und über die schwenkbare Lagerung um eine sich senkrecht zur Grundplatte 3 erstreckende vertikale Schwenkachse C andererseits nahezu beliebig verstellbar ist. Das Chassis 2 und die Grundplatte 3 sind gegenüber dem Untergrund ortfest und feststehend.
An dem Chassis 2 oder der Grundplatte 3 ist eine Verfahreinrichtung 8 zum Verfahren einer Werkzeugaufnahme 9 angelenkt. Die Verfahreinrichtung 8 ist als verfahrbarer, in sich steifer C-Tragrahmen 10 ausgebildet, der einen oberen horizontalen C-Rahmen-Teil 11, einen mittleren vertikalen C-Rahmen-Teil 12 und einen unteren horizontalen C-Rahmen-Teil 13 umfasst, die Werkzeugaufnahme 9 trägt und zwei Translationsachsen X, Y aufweist, entlang derer die Werkzeugaufnahme 9 mittels der Verfahreinrichtung 8 einstellbar verfahrbar ist. Die erste Translationsachse X und die zweite Translationsachse Y sind dabei in horizontaler Richtung orientiert und liegen in einer gemeinsamen Horizontalebene, wobei sie einen Winkel von ca. 90° zueinander bilden.
Die erste horizontale Translationsachse X ist quer zu dem C-Tragrahmen
10 und die zweite horizontale Translationsachse Y ist in Richtung des oberen und unteren C-Rahmen-Teils 11, 13 orientiert. Somit ist der untere C-Rahmen-Teil 13 entlang der ersten horizontalen Translations- achse X und entlang der zweiten horizontalen Translationsachse Y gegenüber der Grundplatte 3 bzw. dem Werkstücktisch 6 einstellbar verfahrbar.
Das horizontale Verfahren des C-Tragrahmens 10 erfolgt über geeignete Antriebe, beispielsweise einen Spindelantrieb oder einen Linearantrieb, die mit entsprechenden Aufnahmen und Anlenkungen mit dem Chassis 2 bzw. der Grundplatte 3 und dem unteren horizontalen C-Rahmen-Teil 13 zusammenwirken.
Das Verfahren des C-Tragrahmens 10 entlang der beiden horizontalen Translationsachsen X, Y kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der untere C-Rahmen-Teil 13 an einem X-Y-Koppelträger 14 angelenkt ist, gegenüber dem der untere C-Rahmen-Teil 13 entlang der zweiten horizontalen Translationsachse Y einstellbar verschiebbar ist, wobei der X-Y-Koppelträger 14 entlang der ersten horizontalen Translationsachse X einstellbar verschiebbar ist.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform verläuft die zweite horizontale Translationsachse Y in einer horizontalen Ebene, die mit einem Abstand H unterhalb der horizontalen Ebene angeordnet ist, in der die erste horizontale Translationsachse X verläuft. Diese Ausführungsform hat sich als besonders vorteilhaft hinsichtlich einer einfachen Realisierbarkeit und einer dennoch hohen Steifigkeit, die für hochpräzise Bearbeitungen erforderlich ist, erwiesen.
Der obere horizontale C-Rahmen-Teil 11 dient als Auslegerarm, der an seinem vorderen Ende einen Exzenterarm 15 trägt, der axial oder seitlich angeordnet sein kann. Der Exzenterarm 15 trägt wiederum seitlich die Werkzeugaufnahme 9. Die Werkzeugaufnahme 9 ist damit gegenüber der Grundplatte 3 bzw. dem Werkstücktisch 6 mittels des C-Tragrahmens 10 beweglich angeordnet. Die Werkzeugaufnahme 9 kann ein Werkzeug aufnehmen, beispielsweise einen Bohrer 16 oder einen Einsetzschaft für Laborimplantate, und weist eine in etwa vertikale Werkzeugachse W auf. Ferner ist die Werkzeugaufnahme 9 zusammen mit dem Exzenterarm 15 gegenüber dem oberen horizontalen C-Rahmen-Teil 11 um eine erste horizontale Schwenkachse A schwenkbar, wobei die Schwenkachse A parallel zur zweiten horizontalen Translationsachse Y verläuft. Wenn der Exzenterarm 15 außermittig zur Schwenkachse A und auch zur Mittelachse des oberen horizontalen C-Rahmen-Teils 11 angeordnet ist, sorgt dies dafür, dass sich die erste horizontale Schwenkachse A und die Werkzeugachse W in einem gemeinsamen Schnittpunkt O schneiden.
Die Werkzeugaufnahme 9 ist ferner um eine zweite horizontale Schwenkachse B einstellbar schwenkbar gelagert, beispielsweise gegenüber dem Exzenterarm 15, wobei die Schwenkachsen A, B in einer gemeinsamen Horizontalebene liegen, einen Winkel von ca. 90° zueinander bilden und die zweite horizontale Schwenkachse B parallel zu ersten horizontalen Translationsachse X orientiert ist.
Vorzugsweise ist die zweite horizontale Schwenkachse B senkrecht zur zweiten horizontalen Translationsachse Y des C-Tragrahmens 10, senkrecht zur ersten horizontalen Schwenkachse A, senkrecht zur Werkzeugachse W und auch senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Exzenterarms 15 angeordnet und verläuft durch den genannten gemeinsamen Schnittpunkt O. Hierdurch lässt sich sicherstellen, dass ein Verschwenken der Werkzeugaufnahme 9 zu einer minimalen seitlichen Auslenkung führt.
In den Figuren ist ein in die Werkzeugaufnahme 9 eingesetztes Werkzeug 17 dargestellt, das aus einem Bohrgerät mit einem Bohrer 16 besteht. Die Bohrerspitze befindet sich auf der genannten Werkzeugachse W. Um nun den Bearbeitungsvorgang durchzuführen, ist die Werkzeugaufnahme 9 verschieblich an dem Exzenterarm 15 festgelegt, wobei die Verschiebebewegung entlang einer dritten Translationsachse Z erfolgt, die entlang der Werkzeugachse W verläuft.
Die drei Translationsachsen X, Y, Z sind vorzugsweise den kartesischen Koordinaten im Raum entsprechend senkrecht zueinander angeordnet. Der Schwenkwinkel um die Schwenkachsen A und B beträgt jeweils ca. 45° und um die Schwenkachse C ca. 360°. Die zweite horizontale Transla- tionsachse Y schneidet vorteilhafterweise die dritte Translationsachse Z ein einem Schnittpunkt S, insbesondere bezogen auf eine vertikale Ausrichtung der dritten Translationsachse Z.
Während alle dargestellten Achsen A, B, C, X und Y über (nicht darge- stellte) Arretiermittel festlegbar sind, also die entlang dieser bzw. um diese Achsen verstellbaren Teile zueinander in vorgegebener Position festgelegt werden können, bleibt die Werkzeugaufnahme 9 entlang der zweiten Translationsachse W bzw. der Bohrachse Z bewegbar, um den Bearbeitungsvorgang durchführen zu können.
Die genannten Achsen sind jeweils über (nicht dargestellte) Aufnehmer hinsichtlich ihrer Orientierung bzw. Bewegung oder Position abtastbar, um digitalisierte Daten zu erzeugen, die es beim Anschließen an einen Rechner über eine Schnittstelle ermöglichen, diese Ist-Positionsdaten mit vor- gegebenen Sollwertdaten zu vergleichen, die von einer externen Software erarbeitet und übertragen werden können. Die Istwerte können darüber hinaus auf eine (ebenfalls nicht dargestellte) Anzeigevorrichtung übertragen werden, wo sie den Sollwerten gegenübergestellt werden können, um das Einstellen der jeweiligen Achsen zu vereinfachen. Die erfassten Ist- Werte, die beim Bearbeiten des Werkstücks verwendet werden, können in einer (ebenfalls nicht dargestellten) Blackbox abgespeichert und manipulationsfrei archiviert werden. Durch die Digitalisierung der Achsen ist eine Genauigkeit von bis zu 0,01 mm möglich, wobei diese genauen Einstellungen zudem reproduzierbar sind.
In den Zeichnungen ist schließlich noch eine Halterung 18 für einen nicht dargestellten Fräsarm ersichtlich, der zum Bearbeiten des auf dem Werkstücktisch 6 angeordneten Werkstücks mit einem Fräser dienen kann. Damit können beispielsweise an einem in die Werkstückaufnahme einge- spannten Kiefermodell mehrere eingesetzte Prothetikpfosten, die zu einer gemeinsamen Prothese gehören, parallelisiert werden.
Ein Benutzer, der mit der Bearbeitungsvorrichtung 1 arbeitet, sitzt in den
Figuren 1 und 4 vorzugsweise auf der linken Seite, wo sich die Bedien- elemente 19 befinden. Dabei ist die erste horizontale Translationsachse X quer zur Blickrichtung des die Bearbeitungsvorrichtung 1 benutzenden und dabei den Werkstücktisch 6 betrachtenden Benutzers orientiert und die zweite horizontale Translationsachse Y ist in Blickrichtung des die Bearbeitungsvorrichtung 1 benutzenden und dabei den Werkstücktisch 6 betrachtenden Benutzers orientiert. Der Benutzer kann beim Bearbeiten des Werkstücks auf dem Werkstücktisch 6 mittels der Bearbeitungsvorrichtung 1 eine feste Position gegenüber dem Werkstück einnehmen, da es bei der Bearbeitung nicht bewegt wird, sondern sämtliche zum Bearbeiten erforderliche Bewegungen durch den C-Tragrahmen 10 und das Schwenken der Werkzeugaufnahme 9 um die Schwenkachsen A, B bzw. das Verfahren der Werkzeugaufnahme 9 in der Werkzeugachse W (dritte Translationsachse Z) erfolgen. Dabei hat der Benutzer zudem eine optimale Sicht und Bewegungsfreiheit, weil der C-Tragrahmen 10, d.h. der mittlere vertikale C-Rahmen-Teil 12 von ihm weg angeordnet ist und somit eine große Fläche um den Werkstücktisch 6 herum frei von bewegten Stell- bzw. Verfahreinrichtungen ist, und zudem wird durch den hochstabilen mechanischen Aufbau der Vorrichtung eine optimale Bearbeitungspräzision erzielt.
Das Herstellen einer Implantats-Bohrschablone erfolgt mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung 1 beispielsweise entsprechend folgender Verfahrensschritte:
Anfertigen eines Negativ-Kieferabdrucks (zum Beispiel aus Gips oder Kunststoff) von der Situation der Zähne des Kiefers eines Patienten. - Abnehmen eines Negativ-Bissabdrucks der Situation des Kiefers mittels einer Bissschablone, auf die der Patient beißt, wobei sich in einer verformbaren Masse der Bissschablone ein Bissabdruck bildet. Die Bissschablone kann gleichzeitig als Röntgenschablone und als Nullpositionierungselement, so genannter Nullschlüssel, für die spätere Ausrichtung der Bohrschablone in der Bearbeitungsvorrichtung dienen.
Anfertigen eines Kiefermodells mittels des Kieferabdrucks.
Positionieren des Kiefermodells auf dem Werkstücktisch der Bearbeitungsvorrichtung 1. Modellieren einer Röntgenschablone von zumindest einem Teil des Kiefermodells unter Einfügung von zumindest drei Referenzmarken (so genannten Landscapes) mit vorgegebenem gegenseitigen Abstand sowie vorgegebener Position in Bezug auf den Werkstücktisch bzw. das Kiefermodell.
Erstellen von Röntgenbildern des mit einem Implantat zu versehenden Kiefers des Patienten mit der in die Mundhöhle eingesetzten Röntgenschablone.
Vermessen und Auswerten der Röntgenbilder durch eine elektroni- sehe Auswertevorrichtung, insbesondere durch einen Computer, und
Erzeugung von Messdatensätzen.
Planen und Ermitteln des zu verwendenden Zahnimplantats und dessen Position und Orientierung (Ort, Winkel, Tiefe) sowie der zu verwendenden Zahnprothese oder Brücke. Errechnen von Position und Orientierung des in eine Bohrschablone einzubringenden Bohrlochs aus der Position und Orientierung des zu verwendenden Zahnimplantats.
Umrechnen der errechneten Koordinaten in die Winkelstellungen der Schwenkachsen A und B und der Verschiebestellung der Transla- tionsachsen X, Y, Z der Bearbeitungsvorrichtung 1 zum auf die Bearbeitungsvorrichtung 1 bezogenen Einstellen der Bohrposition der Werkzeugaufnahme 9. Die Daten, mit denen die Bohrungen in die Bohrschablone und gegebenenfalls in das Kiefermodell gebohrt werden, stammen aus einer virtuellen Planung des Zahnersatzes. Dabei wird mittels einer Röntgenschablone, wofür auch die Bissschablone selbst verwendet werden kann (in diesem Fall weist die Bissschablone an definierten Stellen Positionskontrastelemente, beispielsweise kleine Metallstifte, auf, deren Lage auf der Röntgenaufnahme zur Bestimmung der Nullposition vermessen werden kann), ein Röntgen- bild des Kiefers aufgenommen, und in dem Bild werden mit Hilfe einer graphischen Planungssoftware geeignete Implantate für den Kiefer sowie zugehörige Hülsen für die Bohrschablone (Durchmesser, Länge etc.) sowie ihre Positionierung festgelegt. Die Hülsen in der Bohrschablone dienen dazu, eine Pilotbohrung mit einer definierten Tiefe in den Kiefer zu bohren. Die Bohrrichtung bzw. die Bohrwinkel werden dabei durch die Position der Hülse in der Bohrschablone vorgegeben. Der mit der Planungssoftware bestimmte Datensatz wird dann an die Bearbeitungsvorrichtung zum Setzen der Bohr- löcher in die Bohrschablone (und/oder ggf. das Kiefermodell) übertragen.
Modellieren einer Bohrschablone für zumindest eines Teils des Kiefermodells oder alternativ Aufsetzen der Röntgenschablone, die als Bohrschablone verwendet wird, auf das Kiefermodell. Die Bohrschab- lone wird beispielsweise anhand einer vom Patienten schon getragenen Prothese, die ergänzt, erweitert oder stabilisiert werden soll, oder anhand des Kiefermodells angefertigt.
Einstellen der Winkelstellungen der Schwenkachsen A, B und der Verschiebestellung der Translationsachsen X, Y, Z, um die Werk- zeugaufnahme 9 gegenüber der Bohrschablone in die errechnete
Stellung zu bringen.
Bohren eines Führungsbohrlochs in die Bohrschablone unter Verwendung eines in die Werkzeugaufnahme 9 eingesetzten Bohrwerkzeugs, wobei die Bohrschablone auf das Kiefermodell aufgesetzt ist.
Zum Bohren der Löcher in der Bohrschablone wird die Bohrschablone zusammen mit dem Kiefermodell in der Werkstückaufnahme der Bearbeitungsvorrichtung eingespannt. Zum Finden und Einstellen der Nullposition der Bohrschablone in der Bearbeitungsvorrichtung als Ausgangsstel- lung für die Bearbeitung mit der Bearbeitungsvorrichtung werden die Achsen der Bearbeitungsvorrichtung in eine Nullposition gefahren und in dieser Position der Bearbeitungsvorrichtung wird die Bissschablone in eine entsprechende Schablonenaufnahme-Positionierplatte, die in der Werkzeugaufnahme montiert ist, in die Bearbeitungsvorrichtung eingesetzt. Die Bissschablone weist zum Ausrichten gegenüber der Schablonenaufnahme-Positionierplatte Positionierelemente, beispielsweise Positionierungszapfen, Positionierungslöcher oder Vorsprünge auf, die mit entsprechenden Positionierelementen auf der Schablonenaufnahme-Positionierplatte formschlüssig zusammenwirken. Dadurch wird die in die Werkzeug- aufnähme eingespannte oder eingesetzte Bissschablone in der Nullposition der Bearbeitungsvorrichtung ausgerichtet.
Die Bohrschablone mit dem Kiefermodell wird dann anhand der Biss- Schablone relativ zu der Bearbeitungsvorrichtung manuell ausgerichtet, indem die Bohrschablone mit dem Kiefermodell durch Bewegen der Werkstückaufnahme auf Kontakt an die Bissschablone herangeführt wird. In dieser Nullposition wird die Werkstückaufnahme fixiert. Damit sind das Kiefermodell und die Bohrschablone mittels der Bissschablone in der NuII- position in der Bearbeitungsvorrichtung positioniert.
Danach werden die Bissschablone und die zugehörige Schablonenaufnahme-Positionierplatte aus der Werkzeugaufnahme entfernt und die Bohreinrichtung in die Werkzeugaufnahme eingespannt. Im Anschluss daran bohrt die Bearbeitungsvorrichtung automatisch die Bohrlöcher in die Bohrschablone, bzw. in Ausführungsformen, in denen die Bohrlöcher auch in das Kiefermodell gesetzt werden sollen, durch die Bohrschablone hindurch in das Kiefermodell. Dabei besteht natürlich auch die Möglichkeit, Bohrschablone und Kiefer getrennt zu bohren, was beispielsweise zweckmäßig sein kann, wenn unterschiedliche Bohrerdurchmesser verwendet werden.
Daran kann sich die Anbringung des Zahnimplantats und des Zahnersatzes und wie folgt anschließen: - Nach dem Bohren der Löcher in die Bohrschablone werden die Hülsen in die Bohrschablone eingeschraubt. Die endgültige Tiefeneinstellung der Hülsen in der Bohrschablone erfolgt jedoch erst, wenn die Bohrschablone in den Mund des Patienten eingesetzt ist.
Einsetzen der Bohrschablone in die Mundhöhle des Patienten. - Positionieren der Hülsen hinsichtlich ihrer Tiefeneinstellung in der Bohrschablone. Sie werden in manchen Ausführungsformen beispielsweise in Kontakt mit dem Zahnfleisch, der Schleimhaut oder dem Knochen gebracht. Bohren der Implantatbohrung in den Kiefer durch das Führungsbohrloch der Bohrschablone bzw. der Hülse in der Bohrschablone in der vorbestimmten Bohrtiefe.
Entfernen der Bohrschablone aus der Mundhöhle. - Einsetzen des Zahnimplantats in die Implantatbohrung. Anbringung des Zahnersatzes an dem Zahnimplantat.
In komplexeren Fällen, wenn der Zahnersatz erst auf dem Kiefermodell modelliert wird, bevor er in die Mundhöhle eingesetzt wird, kann dieser vorstehende Ablauf wie folgt sein:
Bohren des Führungsbohrlochs nicht nur in die Bohrschablone unter Verwendung eines in die Werkzeugaufnahme 9 eingesetzten Bohrwerkzeugs, sondern auch Bohren einer Implantatbohrung durch die Bohrschablone in das Kiefermodell, auf das die Bohrschablone aufge- setzt ist, in der vorbestimmten Bohrtiefe.
Abnehmen der Bohrschablone von dem Kiefermodell.
Manuelles oder maschinelles Einsetzen des Zahnimplantats in die Implantatbohrung in dem Kiefermodell. Dabei wird in der Regel kein hochwertiges Kiefer-Zahnimplantat verwendet, sondern ein kosten- günstigerer Ersatz, der auch als Analog-, Techniker- oder Laborimplantat bezeichnet wird. Ein Laborimplantat für ein Kiefermodell unterscheidet sich in der Regel durch das Material (z.B. Aluminium statt Titan) und in der Oberflächenvergütung von einem Kiefer-Zahnimplantat. - Ggf. Einsetzen eines Prothetikpfostens in das Laborimplantat.
Modellierung des Zahnersatzes an dem Laborimplantat in dem Kiefermodell.
Abnehmen des Zahnersatzes von dem Kiefermodell. Einsetzen der Bohrschablone in die Mundhöhle des Patienten. - Bohren der Implantatbohrung in den Kiefer durch das Führungsbohrloch der Bohrschablone in der vorbestimmten Bohrtiefe. Entfernen der Bohrschablone aus der Mundhöhle.
Einsetzen des Zahnimplantats in die Implantatbohrung in dem Kiefer.
Ggf. Einsetzen eines Prothetikpfostens in das Zahnimplantat. - Anbringung des Zahnersatzes an dem Zahnimplantat bzw. an dem Prothetikpfosten in dem Kiefer.
Dieser Ablauf setzt voraus, dass die Zahnimplantate bzw. Laborimplantate manuell hinreichend präzise in die Bohrungen in dem Kiefermodell einge- setzt werden können. Dabei treten jedoch erhebliche Ungenauigkeiten hinsichtlich der Position, Orientierung und Tiefe der in das Kiefermodell eingesetzten Implantate auf, die zur Folge haben, dass später das Zahnimplantat nicht genau in den Kiefer oder der Zahnersatz nicht genau auf das Zahnimplantat im Kiefer passt. In diesem Fall ist eine Nachbearbei- tung beim Setzen des Zahnimplantats oder des Zahnersatzes erforderlich, was mit Komplikationen und Qualitätseinbußen verbunden ist.
Diese Komplikation stellt sich nicht nur hinsichtlich der definiert einzuhaltenden Einsetztiefe der Zahn- bzw. Laborimplantate, sondern auch dann, wenn bei einer größeren Zahnprothese mehrere zusammengehörige Zahn- bzw. Laborimplantate gemeinsam gesetzt werden, beispielsweise bis zu 8 Stück oder mehr, oder wenn spezielle Zahn- bzw. Laborimplantate verwendet werden, deren Einbauorientierung nicht beliebig ist, sondern bei denen eine bestimmte Orientierung in der Drehrichtung um ihre Längsachse eingehalten werden muss.
Solche nicht rotationssymmetrischen Zahn- bzw. Laborimplantate bestehen beispielsweise aus einem Knochenteil, das in den Kieferknochen eingesetzt wird, und einem Anbringteil, das auch als Prothetikteil, Anbring- pfosten, Pfosten, Pfeiler oder Kronenstumpf bezeichnet wird und in dem Knochenteil verankert wird. Die Prothetikteile können beispielsweise achssymmetrisch sein, beispielsweise einen dreieckigen, quadratischen, pen- tagonalen oder hexagonalen Querschnitt aufweisen. Gemeinsam ist ihnen, dass sie nicht in einer beliebigen Rotationsrichtung um ihre axiale Längs- achse eingesetzt werden können, sondern eine bestimmte Orientierung eingehalten werden muss. Diese Orientierung ist zumeist derart, das eine Fläche des Prothetikteils, d.h. z.B. eine Kante eines dreieckigen oder vieleckigen Querschnitts, bezogen auf die Mundhöhle exakt nach vorne zei- gen muss.
Diese Orientierung ist in der Regel auf den Prothetikteilen und den zugehörigen Knochenteilen durch eine Markierung ersichtlich, und beim Einsetzen der Knochenteile und Prothetikteile muss nicht durch die Einsetz- tiefe, sondern auch diese Orientierung exakt eingehalten werden.
Hier schafft die Bearbeitungsvorrichtung 1 eine vorteilhafte Möglichkeit der Realisierung der Genauigkeitserfordernisse hinsichtlich der Anforderung, die Zahn- bzw. Laborimplantate hochpräzise in die Implantatboh- rungen in dem Kiefermodell einzusetzen. Eine erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung 1 für Zahntechniker und Zahnärzte, insbesondere zum Anfertigen einer Bohrschablone für Zahnimplantate, kann nicht nur zum Bohren von Bohrschablonen, sondern auch zum Einsetzen von Laborimplantaten in ein Kiefermodell verwendet werden. Der vorstehend be- schriebene Ablauf ist dabei wie folgt abgeändert:
Bohren des Fϋhrungsbohrlochs nicht nur in die Bohrschablone unter Verwendung eines in die Werkzeugaufnahme 9 eingesetzten Bohrwerkzeugs, sondern auch Bohren einer Implantatbohrung durch die Bohrschablone in das Kiefermodell, auf das die Bohrschablone aufge- setzt ist, in der vorbestimmten Bohrtiefe.
Abnehmen der Bohrschablone von dem Kiefermodell.
Einsetzen des Laborimplantats bzw. des Knochenteils eines Laborimplantats in ein in die Werkzeugaufnahme 9 eingesetztes Setzwerkzeug, ggf. unter Austausch des Bohrwerkzeugs gegen das Setzwerk- zeug.
Maschinelles Einsetzen des Laborimplantats bzw. des "Knochenteils" eines Laborimplantats in die Implantatbohrung in dem Kiefermodell mittels der Bearbeitungsvorrichtung 1 unter Verwendung der für diese Implantatbohrung abgespeicherten Positionierungsdaten (durch Bewegung des Setzwerkzeugs entlang der Werkzeugachse W bzw. vertikalen Translationsachse Z).
Ggf. (manuelles oder maschinelles) Einsetzen des Prothetikteils in das Knochenteil. - Ggf. Nivellieren/Begradigen/Ausrichten der Ausrichtflächen eines oder mehrerer Laborimplantate bzw. Prothetikteile, beispielsweise durch Überschleifen oder Überfräsen, vorzugsweise mit der Orientierung einer flachen Ausrichtungsfläche des Laborimplantats bzw. Prothetikteils in einer gerade aus der Mundhöhle hinausweisenden Richtung.
Modellierung des Zahnersatzes an dem Laborimplantat in dem Kiefermodell bzw. an dem Prothetikteil in dem Knochenteil in dem Kiefermodell.
Abnehmen des Zahnersatzes von dem Kiefermodell. - Einsetzen der Bohrschablone in die Mundhöhle des Patienten.
Bohren der Implantatbohrung (oder einer Pilotbohrung) in den Kiefer durch das Führungsbohrloch der Bohrschablone in der vorbestimmten Bohrtiefe.
Entfernen der Bohrschablone aus der Mundhöhle. - Einsetzen des Zahnimplantats bzw. des Knochenteils in die Implantatbohrung in dem Kiefer.
Ggf. Einsetzen des Prothetikteils in das Knochenteil in dem Kiefer.
Anbringen des Zahnersatzes an dem Zahnimplantat in dem Kiefer bzw. an dem Prothetikteil in dem Knochenteil in dem Kiefer.
Durch diesen Ablauf ist gewährleistet, dass die Zahn- bzw. Laborimplantate hinsichtlich ihrer Positionierung einschließlich der Tiefe und/oder der Ausrichtung um die Längsachse präzise in die Bohrungen in das Kiefermodell und in dem Kiefer eingesetzt werden.
Eine entsprechend ausgestaltete erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung 1 weist dementsprechend das Merkmal auf, dass die für das auto- matische Bohren eines Bohrloches, insbesondere in einem Kiefermodell, mittels eines Bohrwerkzeugs verwendeten Soll-Positionierungsdaten abspeicherbar und zum automatischen Setzen eines Zahn- oder Laborimplantats in das Bohrloch mittels eines Setzwerkzeugs unter Verwendung der abgespeicherten Soll-Positionierungsdaten aufrufbar sind, und die Bearbeitungsvorrichtung zum automatischen Setzen eines Zahn- oder Laborimplantats in ein mit der Bearbeitungsvorrichtung automatisch gebohrtes Bohrloch unter Verwendung eines Setzwerkzeugs und der abgespeicherten Soll-Positionierungssdaten ausgebildet ist
Ein entsprechendes Verfahren zum automatisierten Setzen eines Zahnoder Laborimplantats in ein Bohrloch eines Kiefermodells, umfasst folgende Schritte:
Automatisches Bohren eines Bohrloches in das Kiefermodell mit einer Bearbeitungsvorrichtung, die motorische Stellantriebe aufweist, die zum automatischen Einstellen definierter Positionen anhand digitaler
Soll-Positionierungsdaten ansteuerbar ausgebildet sind, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung 1, mittels eines Bohrwerkzeugs anhand abgespeicherter Soll-Positionierungs- daten, und automatisches Setzen eines Zahn- oder Laborimplantats in das Bohrloch mittels eines Setzwerkzeugs mit der Bearbeitungsvorrichtung 1 unter Verwendung der abgespeicherten Soll-Positionierungsdaten.
In entsprechender Weise schafft die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung 1 eine vorteilhafte Möglichkeit der Realisierung der Genauigkeitserfordernisse hinsichtlich der Anforderung, die Bohrhülsen hochpräzise in die Bohrlöcher einer Bohrschablone einzusetzen. Der vorstehende Ablauf ist dabei wie folgt abgeändert: - Bohren des Führungsbohrlochs in die Bohrschablone unter Verwendung eines in die Werkzeugaufnahme 9 eingesetzten Bohrwerkzeugs.
Einsetzen der Bohrhülse zum Bohren einer Implantatbohrung eines Zahnimplantats in ein in die Werkzeugaufnahme 9 eingesetztes Setzwerkzeug, ggf. unter Austausch des Bohrwerkzeugs gegen das Setzwerkzeug.
Maschinelles Einsetzen der Bohrhülse in die Implantatbohrung in das Führungsbohrloch mittels der Bearbeitungsvorrichtung 1 unter Ver- wendung der für dieses Führungsbohrloch abgespeicherten Positionierungsdaten (durch Bewegung des Setzwerkzeugs entlang der Werkzeugachse W bzw. vertikalen Translationsrichtung Z).
Einsetzen der Bohrschablone in die Mundhöhle des Patienten.
Bohren der Implantatbohrung in den Kiefer durch die Bohrhülse im Führungsbohrloch der Bohrschablone in der vorbestimmten Bohrtiefe.
Entfernen der Bohrschablone aus der Mundhöhle.
Einsetzen des Zahnimplantats bzw. des Knochenteils in die Implantatbohrung in dem Kiefer. - Ggf. Einsetzen des Prothetikteils in das Knochenteil in dem Kiefer.
Anbringen des Zahnersatzes an dem Zahnimplantat in dem Kiefer bzw. an dem Prothetikteil in dem Knochenteil in dem Kiefer.
Durch diesen Ablauf ist gewährleistet, dass die Bohrhülsen hinsichtlich ihrer Positionierung einschließlich der Tiefe und/oder der Ausrichtung um die Längsachse präzise in die Führungsbohrlöcher in der Bohrschablone eingesetzt werden.
Ein entsprechende erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung 1 weist dementsprechend das Merkmal auf, dass die für das automatische Bohren eines Bohrloches, insbesondere in einer Bohrschablone für ein Zahn- oder Laborimplantat, mittels eines Bohrwerkzeugs verwendeten Soll-Positionierungsdaten abspeicherbar und zum automatischen Setzen einer Bohrhülse in das Bohrloch mittels eines Setzwerkzeugs unter Verwendung der abge- speicherten Soll-Positionierungsdaten aufrufbar sind, und die Bearbeitungsvorrichtung 1 zum automatischen Setzen einer Bohrhülse in ein mit der Bearbeitungsvorrichtung 1 automatisch gebohrtes Bohrloch unter Verwendung eines Setzwerkzeugs und der abgespeicherten Soll-Positio- nierungssdaten ausgebildet ist.
Ein entsprechendes Verfahren zum automatisierten Setzen einer Bohr- hülse in eine Bohrschablone für ein Zahnimplantat umfasst folgende Schritte:
Automatisches Bohren eines Bohrloches in die Bohrschablone mit einer Bearbeitungsvorrichtung, die motorische Stellantriebe aufweist, die zum automatischen Einstellen definierter Positionen anhand digitaler Soll-Positionierungsdaten ansteuerbar ausgebildet sind, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung 1, mittels eines Bohrwerkzeugs anhand abgespeicherter Soll-Positionierungsdaten, und automatisches Setzen einer Bohrhülse in das Bohrloch mittels eines Setzwerkzeugs mit der Bearbeitungsvorrichtung unter Verwendung der abgespeicherten Soll-Positionierungsdaten
Bei der Erfindung ist das Einstellen der Positions- und Winkellage-Parameter der Bohrlöcher bzw. der Zahnimplantate, Prothetikteile oder Bohr- hülsen optimal voneinander getrennt. Während mittels der drei Translationsachsen X, Y und Z das Werkzeug 17 in seiner Position dreidimensional verfahren werden kann, kann die Richtung des Werkzeugs 17 ausschließlich durch Kippen der Halterung für das Werkzeug 17 um die Schwenkachsen A und B bewirkt werden. Dabei ist der mechanische Auf- bau der Bearbeitungsvorrichtung 1 so, dass ein hohe mechanische Steifigkeit bei gleichzeitig optimaler Bedienbarkeit und Automatisierbarkeit gegeben sind. Die Erfindung bietet somit den Vorteil, die wesentlichen Verstellmöglichkeiten so aufeinander abstimmen zu können, dass die zugehörigen Achsen in dem Werkzeug 17 zusammenfallen und so das Verstellen einer Achse nicht automatisch dazu führt, dass sich der Bearbeitungsbereich durch einen zu großen Verschwenkbereich wie bei exzentrisch angeordneten Werkzeugachsen ändert. Zusammengefasst bietet die Erfindung den Vorteil einer Bearbeitungsvorrichtung 1, die ein ergonomisch optimales, reproduzierbares und hochgenaues Arbeiten ermöglicht. Bezugszeichenliste
1 Bearbeitungsvorrichtung
2 Chassis
3 Grundplatte
4 Fuß 5
6 Werkstücktisch
7 Stellglied
8 Verfahreinrichtung
9 Werkzeugaufnahme 10 C-Tragrahmen
11 oberer horizontaler C-Rahmen-Teil
12 mittlerer vertikaler C-Rahmen-Teil
13 unterer horizontaler C-Rahmen-Teil
14 X-Y-Koppelträger 15 Exzenterarm
16 Bohrer
17 Werkzeug
18 Fräsarmhalterung
19 Bedienelement
A erste horizontale Schwenkachse für Werkzeug B zweite horizontale Schwenkachse für Werkzeug C vertikale Schwenkachse für Werkzeug H Abstand O Gemeinsamer Schnittpunkt von A, B und W
5 Schnittpunkt von Y und Z
W annähernd vertikale Werkzeugachse
X erste horizontale Translationsachse für Werkzeug (quer zum Auslegerarm) Y zweite horizontale Translationsachse für Werkzeug (entlang Auslegerarm) Z dritte annähernd vertikale Translationsachse für Werkzeug

Claims

Patentansprüche
1. Bearbeitungsvorrichtung (1) für Zahntechniker und Zahnärzte, insbesondere zum Anfertigen einer Bohrschablone für Zahnimplantate, umfassend - ein feststehendes, ortsfestes Chassis (2) mit einer feststehenden, ortsfesten Grundplatte (3), die zumindest mittelbar einen Werkstücktisch (6) zum Aufnehmen eines Werkstücks trägt, eine zur Grundplatte (3) beweglich angeordnete Werkzeugaufnahme (9) für ein Werkzeug (17), wie insbesondere einen Bohrer (16), mit einer in etwa vertikalen Werkzeugachse (W), wobei die Werkzeugaufnahme (9) relativ zur Grundplatte (3) um eine erste horizontale Schwenkachse (A) und eine zweite horizontale Schwenkachse (B) einstellbar schwenkbar ist, wobei die Schwenkachsen (A, B) in einer gemeinsamen Horizontal- ebene liegen und einen Winkel von ca. 90° zueinander bilden, und eine Verfahreinrichtung (8) zum Verfahren der Werkzeugaufnahme (9) relativ zu dem Werkstücktisch (6), wobei die Verfahreinrichtung (8) an dem Chassis (2) oder der Grundplatte (3) angelenkt ist, die Werkzeugaufnahme (9) trägt und zwei Translationsachsen (X, Y) aufweist, entlang derer die Werkzeugaufnahme (9) mittels der Verfahreinrichtung (8) einstellbar verfahrbar ist, wobei die erste Translationsachse (X) und die zweite Translationsachse (Y) in horizontaler Richtung orientiert sind und die erste Translationsachse (X) und die zweite Translationsachse
(Y) in einer gemeinsamen Horizontalebene liegen und einen Winkel von ca. 90° zueinander bilden, und die Werkzeugaufnahme (9) entlang einer dritten Translationsachse (Z), die identisch mit der Werkzeugachse (W) ist, gegenüber dem Werkstücktisch (6) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Verfahreinrichtung (8) als verfahrbarer, in sich steifer C-
Tragrahmen (10) ausgebildet ist, der einen oberen horizontalen (11), einen mittleren vertikalen (12) und einen unteren horizontalen (13) C-Rahmen-Teil umfasst, die erste horizontale Translationsachse (X) quer zu dem C- Tragrahmen (10) und parallel zur zweiten horizontalen
Schwenkachse (B) orientiert ist, die zweite horizontale Translationsachse (Y) in Richtung des oberen (11) und unteren (13) C-Rahmen-Teils und parallel zur ersten horizontalen Schwenkachse (A) orientiert ist, - der untere C-Rahmen-Teil (13) entlang der ersten horizontalen
Translationsachse (X) gegenüber der Grundplatte (3) einstellbar verfahrbar ist, und der untere C-Rahmen-Teil (13) entlang der zweiten horizontalen Translationsachse (Y) gegenüber der Grundplatte (3) ein- stellbar verfahrbar ist.
2. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite horizontale Translationsachse (Y) in einer horizontalen Ebene verläuft, die mit einem Abstand (H) unterhalb der horizontalen Ebene angeordnet ist, in der die erste horizontale
Translationsachse (X) verläuft.
3. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste horizontale Translationsachse (X) quer zur Blickrichtung eines die Bearbeitungsvorrichtung (1) benutzenden und dabei den Werkstücktisch (6) betrachtenden Benutzers orientiert ist.
4. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite horizontale Translationsachse (Y) in Blickrichtung eines die Bearbeitungsvorrichtung (1) benutzenden und dabei den Werkstücktisch (6) betrachten- den Benutzers orientiert ist.
5. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere C-Rahmen-Teil (13) an einem X-Y-Koppelträger (14) angelenkt ist, gegenüber dem der untere C-Rahmen-Teil (13) entlang der zweiten horizontalen
Translationsachse (Y) einstellbar verschiebbar ist, wobei der X-Y- Koppelträger (14) entlang der ersten horizontalen Translationsachse (X) einstellbar verschiebbar ist.
6. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens zwei, vorzugsweise alle drei Achsen der beiden horizontalen Schwenkachsen (A, B) und der Werkzeugachse (W) in einem gemeinsamen Schnittpunkt (O) schneiden.
7. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite horizontale Translationsachse (Y) die dritte Translationsachse (Z) in einem Schnittpunkt (S) schneidet, insbesondere bezogen auf eine vertikale Ausrichtung der dritten Translationsachse (Z).
8. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (S) nicht mit dem gemeinsamen Schnittpunkt (O) übereinstimmt.
9. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (S) unterhalb des gemeinsamen Schnittpunkts (O) liegt.
10. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (S) unterhalb des Werkstücks liegt.
11. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (S) unterhalb der horizontalen Ebene liegt, in der die erste horizontale Translationsachse (X) verläuft.
12. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt (S) innerhalb der Grundplatte (3) liegt.
13. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme
(9) an dem oberen C-Rahmen-Teil (11) in einer relativ zu dem oberen C-Rahmen-Teil (11) ortsfesten Position angebracht ist.
14. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Translationsachsen (X, Y, Z) den kartesischen Koordinaten im Raum entsprechend senkrecht zueinander angeordnet sind.
15. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstücktisch (6) oder eine Werkstückaufnahme des Werkstücktischs (6) für das Werkstück derart ausgebildet ist, dass das Werkstück um eine sich senkrecht zur Grundplatte (3) erstreckende vertikale Schwenkachse (C) schwenkbar ist.
16. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (A, B) und/oder Translationsachsen (X, Y, Z) Abtastmittel aufweisen, mittels derer digitalisierte Ist-Positionsdaten über die Schwenk- und/oder Translationsposition erzeugbar sind.
17. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie jeweils einen motorischen Stellantrieb zum einstellbaren Verschwenken der Werkzeug- aufnähme (9) um die erste Schwenkachse (A) und die zweite
Schwenkachse (B) aufweist.
18. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie jeweils einen motori- sehen Stellantrieb zum einstellbaren Verfahren des C-Tragrahmens
(10) entlang der ersten horizontalen Translationsachse (X) und der zweiten horizontalen Translationsachse (Y) aufweist.
19. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen motorischen
Stellantrieb zum einstellbaren Verfahren des Werkzeugs (17) entlang der Werkzeugachse (W) und/oder der Werkzeugaufnahme (9) entlang der dritten Translationsachse (Z) aufweist.
20. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die motorischen Stellantriebe zum automatischen Einstellen definierter Positionen anhand digitaler Soll- Positionierungsdaten ansteuerbar ausgebildet sind.
21. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für das automatische Bohren eines Bohrloches, insbesondere in einem Kiefermodell, mittels eines Bohrwerkzeugs verwendeten Soll-Positionierungsdaten abspeicherbar und zum automatischen Setzen eines Zahn- oder Laborimplantats in das Bohrloch mittels eines Setzwerkzeugs unter
Verwendung der abgespeicherten Soll-Positionierungsdaten aufrufbar sind, und die Bearbeitungsvorrichtung (1) zum automatischen Setzen eines Zahn- oder Laborimplantats in ein mit der Bearbeitungsvorrichtung (1) automatisch gebohrtes Bohrloch unter Verwendung eines Setzwerkzeugs und der abgespeicherten Soll-Positionierungsdaten ausgebildet ist.
22. Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für das automatische
Bohren eines Bohrloches, insbesondere in einer Bohrschablone für ein Zahn- oder Laborimplantat, mittels eines Bohrwerkzeugs verwendeten Soll-Positionierungsdaten abspeicherbar und zum automatischen Setzen einer Bohrhülse in das Bohrloch mittels eines Setz- Werkzeugs unter Verwendung der abgespeicherten Soll-Positionierungsdaten aufrufbar sind, und die Bearbeitungsvorrichtung (1) zum automatischen Setzen einer Bohrhülse in ein mit der Bearbeitungsvorrichtung (1) automatisch gebohrtes Bohrloch unter Verwendung eines Setzwerkzeugs und der abgespeicherten Soll-Positionierungs- daten ausgebildet ist.
23. Verfahren zum automatisierten Setzen eines Zahn- oder Laborimplantats in ein Bohrloch eines Kiefermodells, umfassend folgende Schritte: - Automatisches Bohren eines Bohrloches in das Kiefermodell mit einer Bearbeitungsvorrichtung ( 1), die motorische Stellantriebe aufweist, die zum automatischen Einstellen definierter Positionen anhand digitaler Soll-Positionierungsdaten ansteuerbar ausgebildet sind, insbesondere mit einer Bearbeitungsvorrichtung ( 1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, mittels eines Bohrwerkzeugs anhand abgespeicherter Soll-Positionierungsdaten, und automatisches Setzen eines Zahn- oder Laborimplantats in das Bohrloch mittels eines Setzwerkzeugs mit der Bearbeitungsvorrichtung ( 1) unter Verwendung der abgespeicherten Soll-Posi- tionierungsdaten.
24. Verfahren zum automatisierten Setzen einer Bohrhülse in eine Bohrschablone für ein Zahnimplantat, umfassend folgende Schritte : Automatisches Bohren eines Bohrloches in die Bohrschablone mit einer Bearbeitungsvorrichtung (1), die motorische Stellantriebe aufweist, die zum automatischen Einstellen definierter Positionen anhand digitaler Soll-Positionierungsdaten ansteuer- bar ausgebildet sind, insbesondere mit einer Bearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, mittels eines Bohrwerkzeugs anhand abgespeicherter Soll-Positionierungsdaten, und automatisches Setzen einer Bohrhülse in das Bohrloch mittels eines Setzwerkzeugs mit der Bearbeitungsvorrichtung (1) unter
Verwendung der abgespeicherten Soll-Positionierungsdaten.
EP08749414A 2008-05-09 2008-05-09 Bearbeitungsvorrichtung zum anfertigen einer bohrschablone für zahnimplantate Withdrawn EP2303177A1 (de)

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PCT/EP2008/003736 WO2009135513A1 (de) 2008-05-09 2008-05-09 Bearbeitungsvorrichtung zum anfertigen einer bohrschablone für zahnimplantate

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