ES2892275T3 - Equipo para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis - Google Patents

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ES2892275T3 ES17830013T ES17830013T ES2892275T3 ES 2892275 T3 ES2892275 T3 ES 2892275T3 ES 17830013 T ES17830013 T ES 17830013T ES 17830013 T ES17830013 T ES 17830013T ES 2892275 T3 ES2892275 T3 ES 2892275T3
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Abstract

Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis partiendo de un modelo digital adquirido y diseñado del mismo, comprendiendo: - una pluralidad de estaciones de trabajo (11-18) adaptadas para realizar operaciones de trabajo en un producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o en un modelo positivo de un arco dental, siendo al menos una estación de trabajo (12) de la pluralidad de estaciones de trabajo (11-18) una estación de prototipado (12) y estando adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas de trabajo sustractivas o aditivas; - un dispositivo de agarre (20) adaptado para mantener el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo agarrado durante las operaciones de trabajo, y para moverlo entre la pluralidad de estaciones de trabajo (11-18); y - una unidad de procesamiento (19) adaptada para activar la pluralidad de estaciones de trabajo (11-18) y el dispositivo de agarre (20) que mantiene información actualizada sobre la posición y orientación del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo gracias al dispositivo de agarre (20), en el que el mantenimiento de la información actualizada se obtiene gracias al dispositivo de agarre (20) que está en conexión eléctrica con la unidad de procesamiento (19) y en conexión mecánica con el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo; en el que la estación de prototipado (12) está adaptada para realizar una o más operaciones mecánicas de trabajo sustractiva o aditiva mientras el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo es agarrado por el dispositivo de agarre (20); el equipo (10) además comprende: - una primera estación de prototipado adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas sustractivas a través de una o más herramientas, y - una segunda estación de prototipado adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas aditivas de trabajo.

Description

DESCRIPCIÓN
Equipo para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis
La presente invención se refiere a un equipo para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis, en particular aparatos de ortodoncia para reposicionamiento dental incremental, pero también que se pueden usar para fabricar otros dispositivos dentales tales como mordederas, guías oclusales, dispositivos de prótesis, guías quirúrgicas, entre otros. Específicamente, la presente invención se refiere a la realización de equipos completamente automatizados para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia o prótesis. La presente invención se posiciona, entre otras cosas, en el campo de la ortodoncia y, más específicamente, en el campo del diseño de tratamientos de ortodoncia utilizando aparatos de ortodoncia transparentes o invisibles. En los últimos años, se ha hecho un uso cada vez mayor de los aparatos de ortodoncia, también conocidos simplemente como "aparatos dentales", del tipo transparente o invisible, utilizados en lugar de los aparatos de ortodoncia tradicionales fijos o móviles.
En comparación con los aparatos de ortodoncia tradicionales, los aparatos invisibles no requieren la colocación de placas y/o aparatos metálicos, como los típicos de un aparato fijo, sobre los dientes. De esta forma, además de facilitar la aplicación del aparato, el aspecto estético del paciente durante el tratamiento permanece inalterado. Además, en comparación con los aparatos fijos, es fácil mantener un buen nivel de higiene dental, ya que es posible retirar los aparatos para una limpieza más profunda tanto de los dientes como de los propios aparatos. En general, un tratamiento de ortodoncia que emplea aparatos invisibles conlleva el diseño de un conjunto de alineadores transparentes, o claros, que se pueden ajustar sobre los arcos dentales a tratar, que parten de una conformación complementaria a un arco dental que es sustancialmente similar a la inicial, hasta alcanzar una conformación complementaria al arco deseado, pasando por una pluralidad de conformaciones intermedias. Cada alineador diseñado para el plan de tratamiento tiene la finalidad de llevar el arco a la disposición posterior y, de esta manera, desplazar incrementalmente y así gradualmente los dientes individuales del arco desde una disposición inicial hasta una disposición final.
Para el diseño de los alineadores pertenecientes a un mismo conjunto de alineadores de un plan de tratamiento, el estado de la técnica prevé partir de un modelo digital de la disposición dental inicial a tratar, identificar una disposición dental final y definir una pluralidad de disposiciones intermedias con base en el conjunto de disposiciones identificado, modelos positivos correspondientes a las disposiciones dentales intermedias y finales individuales. Estos modelos se emplean finalmente para fabricar los alineadores como un molde negativo de los modelos.
Alternativamente, sobre la base de modelos digitales de las disposiciones intermedias, es posible fabricar los alineadores relacionados directamente mediante prototipos aditivos o sustractivos.
Al día de hoy, la fabricación del conjunto de alineadores de acuerdo con el plan de tratamiento de ortodoncia conlleva un procesamiento secuencial que, en cada etapa, utiliza instrumentación dedicada entre la que se deben transferir los productos intermedios semiterminados, que finalmente se convierten en los alineadores terminados.
De manera similar a lo que se ha descrito para los aparatos de ortodoncia para posicionamiento dental incremental, también otros dispositivos dentales como mordederas, guías oclusales, dispositivos de prótesis, guías quirúrgicas, entre otros, hoy en día se fabrican de manera similar, necesitando ser sometidos al procesamiento secuencial en estaciones de trabajo dedicadas y, por lo tanto, ser transferidos varias veces de una estación a otra.
El Solicitante ha observado que la transferencia constante de los productos semiterminados de ortodoncia y/o prótesis entre una estación de trabajo y otra conduce a la necesidad de sensores de posición adecuados, como cámaras de televisión, que proporcionen la posición y la orientación exacta del producto semiterminado para someterlo a un procesamiento posterior. De hecho, se puede actuar correctamente con la etapa de procesamiento posterior solo si se conoce la disposición precisa del producto semiterminado.
Además, la transferencia del producto semiterminado de una estación de trabajo a la siguiente requiere, en general, la acción de un operador, no permitiendo la completa automatización del proceso.
Por el documento de patente DE19710273 se conoce un equipo de fabricación dental en el que se realizan operaciones de trabajo mecánicas sustractivas. El equipo comprende una pluralidad de estaciones de trabajo y un dispositivo de agarre adaptado para mantener el producto dental agarrado durante las operaciones de trabajo y para moverlo entre la pluralidad de estaciones de trabajo.
A la luz de lo anterior, el problema en la base de la presente invención es idear un equipo para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia o prótesis que sea capaz de operar de manera totalmente automática sin la necesidad de recibir continuamente referencias sobre la posición actual del producto semiterminado.
Este problema se resuelve sustancialmente mediante el equipo que tiene las características expresadas en la reivindicación independiente adjunta.
Los principales aspectos ventajosos del equipo se expresan en las reivindicaciones dependientes adjuntas que forman parte integral de la presente descripción.
El Solicitante ha determinado que, realizando el prototipado directamente en posición en el dispositivo de agarre, es posible conocer exactamente la posición y la orientación del modelo positivo o del producto semiterminado durante todo el ciclo de trabajo sin necesidad de marcas específicas y de instrumentación dedicada para detectar la disposición de vez en cuando. Por lo tanto, es especialmente ventajoso pasar de una estación de trabajo a la otra desplazando el producto semiterminado de ortodoncia y/o prótesis o el modelo positivo pero manteniéndolo agarrado, posiblemente realizando algunas operaciones varias veces.
Además, el conocimiento de la posición exacta del producto semiterminado o del modelo positivo permite llevar a cabo ventajosamente una optimización de las etapas de trabajo individuales, lo que conduce a ahorros en términos de tiempos de procesamiento y material utilizado.
La presente invención puede tener al menos una de las características preferidas siguientes, esta última en particular puede combinarse a voluntad para cumplir requisitos de aplicación específicos.
Preferentemente, la pluralidad de estaciones de trabajo además comprende una estación de adquisición de imágenes.
Preferentemente, la pluralidad de estaciones de trabajo además comprende una estación de termoformado. Preferentemente, la pluralidad de estaciones de trabajo además comprende una estación de corte.
Preferentemente, la pluralidad de estaciones de trabajo además comprende una estación de lavado y/o una estación de endurecimiento y/o una estación de acabado de superficies.
Preferentemente, el equipo comprende una primera estación de prototipado adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas sustractivas mediante una o más herramientas, y una segunda estación de prototipado adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas aditivas de trabajo.
Preferentemente, el dispositivo de agarre está adaptado para mantener agarrado permanentemente el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo.
Preferentemente, la estación de corte comprende al menos una de una primera estación de corte del tipo láser o una segunda estación de corte del tipo de fresado.
Preferentemente, la estación de adquisición de imágenes comprende un escáner óptico.
Incluso más preferentemente, el escáner óptico es del tipo móvil.
Ventajosamente, el escáner óptico móvil permite adaptarse a una pluralidad de geometrías diferentes aumentando la versatilidad del equipo.
Otras características y ventajas de la presente invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones preferentes de la misma, hecha con referencia a los dibujos adjuntos.
Las diferentes características en las configuraciones individuales pueden combinarse juntas a voluntad de acuerdo con la descripción anterior, si uno fuera a beneficiarse de las ventajas resultantes específicamente de una combinación particular.
En tales dibujos:
- la Figura 1 es una vista en planta esquemática de una realización preferente de equipo para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia o prótesis de acuerdo con la presente invención;
- Las Figuras 2a y 2b son representaciones esquemáticas en planta para la comparación entre la etapa de termoformado de acuerdo con la técnica anterior y de acuerdo con la presente invención.
En la siguiente descripción, para la ilustración de las figuras se utilizan números de referencia o símbolos idénticos para indicar elementos constructivos con la misma función.
Además, para mayor claridad de la ilustración, es posible que algunas referencias no se repitan en todas las figuras.
Con referencia a la Figura 1, se muestra un equipo para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia o prótesis de acuerdo con la presente invención, indicado en su totalidad con el número 10.
El equipo de fabricación 10 comprende una pluralidad de estaciones de trabajo 11-18 en las que se llevan a cabo todas las operaciones de trabajo necesarias para obtener el producto final.
También se proporciona una unidad de procesamiento 19, adaptada para diseñar los dispositivos a partir de un modelo digital del arco dental, obtenido por ejemplo mediante escaneo intraoral, o de la impresión del mismo. La unidad de procesamiento central 19 también activa la operación de cada estación de trabajo 11-18, así como un dispositivo de agarre 20.
El dispositivo de agarre 20 está adaptado para mantener el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo agarrado en particular durante las operaciones de trabajo (no necesariamente todas), y para moverlo entre la pluralidad de estaciones de trabajo (11-18). En la Figura 1, el dispositivo de agarre 20 se representa como si constara de una base, un brazo (por ejemplo, que gira con respecto a la base) y una cabeza (por ejemplo, articulada con respecto al brazo); sin embargo, esta es solo una de las muchas posibilidades. La unidad de procesamiento central 19 es capaz de mantener información actualizada sobre la posición y orientación del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo. Esto se obtiene gracias al dispositivo de agarre 20 que está en conexión eléctrica (no mostrada) con la unidad de procesamiento central 19 y en conexión mecánica (no mostrada) con el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo; naturalmente, otros dispositivos pueden contribuir a mantener información actualizada sobre la posición y la orientación.
El dispositivo de agarre 20 puede adaptarse para mantener agarrado permanentemente el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo, es decir, durante todo el proceso de fabricación. Se usa una primera estación de trabajo 11 para adquirir imágenes y preferentemente comprende un escáner óptico (no mostrado). De acuerdo con una realización preferente del equipo de fabricación 10, el escáner óptico es de tipo móvil para un uso versátil dependiendo de las geometrías a digitalizar.
Dicha primera estación 11 se utiliza para escanear el modelo en yeso de las impresiones dentales (o de las impresiones), si el modelo digital del arco dental ya no está disponible. Además, el escáner óptico se utiliza para verificar la calidad de los productos semiterminados y/o de los modelos positivos producidos en las etapas intermedias de procesamiento y/o del producto terminado.
Una segunda estación de trabajo 12, también denominada "estación de prototipado", se utiliza para el prototipado de un producto semiterminado o el modelo positivo utilizado para una realización indirecta del producto final. La segunda estación de trabajo 12 está preferentemente equipada con una pluralidad de cabezales de trabajo mecánicos, cada uno relacionado con una tecnología específica de prototipado rápido, para la realización del producto semiterminado o del modelo mediante tecnologías de prototipado aditivo o sustractivo. De acuerdo con algunas realizaciones, el equipo de acuerdo con la presente invención comprende una primera estación de prototipado adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas sustractivas de trabajo a través de una o más herramientas, y una segunda estación de prototipado adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas aditivas de trabajo.
De acuerdo con la presente invención, la segunda estación de trabajo 12 está adaptada para realizar el prototipado directamente en posición, a bordo del dispositivo de agarre 20 (es decir, mientras el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo es agarrado por el dispositivo de agarre) para la realización de una referencia inequívoca, común para todas las estaciones de trabajo 11-18. De esta manera, el modelo positivo o el producto semiterminado se realizan directamente en una posición y con una orientación conocida sobre el dispositivo que lo moverá entre las estaciones de trabajo 11-18.
Esto permite conocer la posición y la orientación del modelo positivo o del producto semiterminado con exactitud a lo largo del ciclo de trabajo sin necesidad de instrumentación dedicada que detecte su disposición de vez en cuando.
Por lo tanto, es particularmente fácil pasar de una estación de trabajo a otra, posiblemente realizando algunas operaciones varias veces. Por ejemplo, el escaneo óptico se puede repetir con referencia solo a las áreas adquiridas incorrectamente en el escaneo inicial. El equipo de conformidad con la invención permite conocer con exactitud las zonas mal adquiridas y, de este modo, concentrar la repetición del escaneo en dicha zona. Además, el prototipado se puede corregir localmente como resultado de una comprobación de la calidad del producto semiterminado realizada por medio del escáner óptico presente en la primera estación de trabajo 11. Por ejemplo, la presencia de cortes en el modelo positivo se puede comprobar, para eliminarlos antes de proceder al termoformado del producto semiterminado.
También se prevén sucesivas estaciones de trabajo 13, 14, que comprenden un cabezal de trabajo adaptado para realizar el acabado o el post-tratamiento del modelo positivo o del producto semiterminado de conformidad con la tecnología de prototipado utilizada en la segunda estación de trabajo 12. Dichas estaciones de post­ tratamiento son, por ejemplo, una estación de lavado y/o una estación de endurecimiento; el lavado se puede obtener, por ejemplo, por inmersión y/o rociando un líquido apropiado (en el caso más simple, agua); el endurecimiento se puede obtener, por ejemplo, mediante tratamiento térmico, tratamiento químico, irradiación, entre otros.
Una estación de trabajo adicional 15 comprende una máquina de termoformado para la producción indirecta del producto semiterminado mediante termoformado sobre el modelo positivo. Esta estación se utiliza en caso de producción indirecta del producto semiterminado mediante termoformado sobre el modelo positivo obtenido en la segunda estación 12.
En particular, el hecho de que se conozcan la disposición y la orientación del modelo positivo a bordo del dispositivo de agarre 20 permite llevar a cabo la operación de termoformado con un considerable ahorro de material. La máquina de termoformado puede utilizar una lámina termoplástica de tamaño reducido, tal como se muestra en la Figura 2, frente a los discos termoplásticos genéricos con un diámetro de 125 mm que se emplean habitualmente.
También se proporciona una o más estaciones de trabajo 16, 17 para realizar el corte del producto semiterminado. A modo de ejemplo, una primera estación de corte 16 puede ser del tipo láser y una segunda estación de corte 17 puede ser del tipo de fresado.
La estación de fresado 17 se utiliza, por ejemplo, para cortar el producto semiterminado con referencia a los cuellos gingivales cuya geometría está contenida en el modelo digital del arco dental, a partir del cual se creó el modelo positivo o el producto semiterminado mediante prototipado. Por lo tanto, esta operación puede realizarse en ausencia de referencias de posición específicas, ya que el producto semiterminado en sí o el modelo positivo sobre el que se termoforma se encuentran a bordo del dispositivo de agarre 20 en la misma posición relativa y con la misma orientación relativa con las que se realizaron.
Además, se proporciona una estación de trabajo para el acabado de superficies, por ejemplo, mediante piedra pómez 18 de la cual se obtiene el producto terminado en la salida.
En la estación de corte por láser 16 también es posible realizar el marcado y/o la esterilización del producto terminado.
A partir de las realizaciones descritas anteriormente, son posibles variantes adicionales, sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis partiendo de un modelo digital adquirido y diseñado del mismo, comprendiendo:
- una pluralidad de estaciones de trabajo (11-18) adaptadas para realizar operaciones de trabajo en un producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o en un modelo positivo de un arco dental, siendo al menos una estación de trabajo (12) de la pluralidad de estaciones de trabajo (11-18) una estación de prototipado (12) y estando adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas de trabajo sustractivas o aditivas;
- un dispositivo de agarre (20) adaptado para mantener el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo agarrado durante las operaciones de trabajo, y para moverlo entre la pluralidad de estaciones de trabajo (11-18); y
- una unidad de procesamiento (19) adaptada para activar la pluralidad de estaciones de trabajo (11-18) y el dispositivo de agarre (20) que mantiene información actualizada sobre la posición y orientación del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo gracias al dispositivo de agarre (20), en el que el mantenimiento de la información actualizada se obtiene gracias al dispositivo de agarre (20) que está en conexión eléctrica con la unidad de procesamiento (19) y en conexión mecánica con el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo; en el que la estación de prototipado (12) está adaptada para realizar una o más operaciones mecánicas de trabajo sustractiva o aditiva mientras el producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o el modelo positivo es agarrado por el dispositivo de agarre (20);
el equipo (10) además comprende:
- una primera estación de prototipado adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas sustractivas a través de una o más herramientas, y
- una segunda estación de prototipado adaptada para realizar un prototipado del producto semiterminado de ortodoncia o prótesis y/o del modelo positivo mediante una o más operaciones mecánicas aditivas de trabajo.
2. Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la pluralidad de estaciones de trabajo además comprende:
- una estación de adquisición de imágenes (11).
3. Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la pluralidad de estaciones de trabajo además comprende:
- una estación de termoformado (15).
4. Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la pluralidad de estaciones de trabajo además comprende:
- una estación de corte (16,17).
5. Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la pluralidad de estaciones de trabajo además comprende:
- una estación de lavado (13);
y/o
- una estación de endurecimiento (14);
y/o
- una estación de acabado de superficies (18).
6. Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo de agarre (20) está adaptado para mantener los dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis y/o el modelo positivo de forma permanente agarrados.
7. Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la estación de corte (16, 17) comprende al menos una de una primera estación de corte del tipo láser (16) o una segunda estación de corte del tipo de fresado ( 17).
8. Equipo (10) para la fabricación de dispositivos dentales de ortodoncia y/o prótesis de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la estación de adquisición de imágenes (18) comprende un escáner óptico, preferentemente de tipo móvil.
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