JP4451275B2 - 歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法 - Google Patents
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Description
断面形状が回転体以外の形状を成す係合部を有する係合部位が顎骨側に突設及び/又は凹設されている被計測物となる歯科用補綴物の模型を準備する模型準備ステップと、
円柱状部と、該円柱状部の上面側に前記歯科用補綴物の模型の係合部位の係合部に係合する形状を成し該係合部内に該円柱状部の中心軸の延長線が位置するように形成されている装着部と、前記XYテーブル上の載置台上に該円柱状部の下面を載置する際に該XYテーブルの上面に対して該円柱状部の中心軸が鉛直となり且つ該装着部の予め規定された方向と前記載置台の規定された設置方向とが一致するように該載置台上に載置せしめられるように形成された載置部とから成る被計測物装着具を準備し、該被計測物装着具の装着部に該歯科用補綴物の模型の係合部位の係合部を係合させる模型設置ステップと、
該歯科用補綴物の模型付の被計測物装着具を該載置台上に載置する装着具載置ステップと、
該被計測物装着具の円柱状部の中心軸と前記Z軸とが一致するように該XYテーブルをX軸方向及び/又はY軸方向に移動させる両軸一致ステップと、
該載置台の規定された設置方向を基準に該Z軸廻りに該XYテーブルを回転させると共にレーザセンサを回転移動させることにより、該Z軸を基準とした該歯科用補綴物の模型の係合部位以外の形状の三次元座標と該装着部の予め規定された方向とを前記計測部により計測する模型計測ステップと、
を順に行うことより前記歯科用補綴物の模型の係合部位と略同形状の係合部位が予め形成されている歯科用補綴物切削用ブロックを自動切削加工機により切削加工するための歯科用補綴物の三次元形状データを作製することを特徴とする歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法である。
被計測物装着具の円柱状部の外周に位置する偶数の複数の点の二次元のXY座標を三次元計測装置の計測部により計測する装着具座標計測ステップと、
計測されたそれぞれの点のX軸座標の数値の合計値及びY軸座標の数値の合計値を算出し、それぞれの合計値を計測した点の数で除してZ軸を原点とした被計測物装着具の中心軸のXY座標を得た後に、被計測物装着具の中心軸の二次元のXY座標と原点との座標の差を算出し、被計測物装着具の中心軸の補正値を得る補正値算出ステップと、
この補正値に基づいて、XYテーブルをX軸方向及び/又はY軸方向に移動させることにより、被計測物装着具の円柱状部の中心軸をZ軸に一致せしめる位置補正ステップと、
から成るものであれば、経年変化等によりXYテーブルをX軸方向及び/又はY軸方向に移動させる駆動手段の移動精度が低下し、これらの駆動手段に被計測物装着具の円柱状部の中心軸とZ軸とが一致する位置へ移動するように入力しても、被計測物装着具の円柱状部の中心軸とZ軸とを容易に一致させることが困難な場合には、正確に両軸を自動的に一致させることができて好ましく、またこのような両軸一致ステップにおいて、更に装着具座標計測ステップと補正値算出ステップと位置補正ステップとを、補正値算出ステップにより算出される補正値がXYテーブルが移動可能な最小単位以下になるまで繰り返せば、被計測物装着具の円柱状部の中心軸とZ軸とをより正確に一致させることができて好ましいことも究明したのである。
被計測物装着具の円柱状部の外周に位置する偶数の複数の点の二次元のXY座標を三次元計測装置の計測部により計測する装着具座標計測ステップと、
計測されたそれぞれの点のX軸座標の数値の合計値及びY軸座標の数値の合計値を算出し、それぞれの合計値を計測した点の数で除してZ軸を原点とした被計測物装着具の中心軸のXY座標を得た後に、被計測物装着具の中心軸の二次元のXY座標と原点との座標の差を算出し、被計測物装着具の中心軸の補正値を得る補正値算出ステップと、
この補正値に基づいて、XYテーブルをX軸方向及び/又はY軸方向に移動させることにより、被計測物装着具の円柱状部の中心軸をZ軸に一致せしめる位置補正ステップと、
から成るものであれば、経年変化等により三次元計測装置のXYテーブルをX軸方向及び/又はY軸方向に移動させる駆動手段の移動精度等が低下し、これらの駆動手段に被計測物装着具の円柱状部の中心軸とZ軸とが一致する位置へ移動するように入力しても被計測物装着具の円柱状部の中心軸とZ軸とを容易に一致させることが困難な場合には、正確に両軸を自動的に一致させることができて好ましいばかりか、XYテーブルをX軸方向及び/又はY軸方向に移動させる駆動手段の移動精度が低下していない三次元計測装置であっても、XYテーブルのそれぞれの駆動手段に被計測物装着具の円柱状部の中心軸とZ軸とが一致する位置へ移動するように両軸を自動的に一致させることができて好ましく、またこのような両軸一致ステップにおいて、更に装着具座標計測ステップと補正値算出ステップと位置補正ステップとを、補正値算出ステップにより算出される補正値がXYテーブルが移動可能な最小単位以下になるまで繰り返せば、被計測物装着具の円柱状部の中心軸とZ軸とをより正確に一致させることができて好ましいのである。
図1は本発明に用いる三次元計測装置の1例を模式的に示す斜視説明図、図2は図1に示す三次元計測装置の載置台より被計測物装着具を取し外した状態の載置台の上部の形状を示す斜視拡大説明図、図3は図1に示す三次元計測装置の載置台より取り外された被計測物装着具の下部の形状を示す斜視拡大説明図、図4は図1に示す三次元計測装置の載置台より取り外された被計測物装着具の上部の形状を示す斜視拡大説明図、図5は被計測物装着具の円柱状部の中心軸とZ軸とが一致した状態を模式的に示す断面説明図、図6は本発明に用いる歯科用補綴物の模型の1例を示す正面説明図、図7は図6の底面説明図、図8は本発明に用いる歯科用補綴物の模型の他の例を示す正面説明図、図9は図8の底面説明図、図10は本発明により作製された歯科用補綴物の三次元形状データに基づいて切削加工される歯科用補綴物切削用ブロックの1例を示す斜視説明図である。
この際、歯科用補綴物の模型3付の被計測物装着具2は、XYテーブル1c上の載置台1b上にこの円柱状部2aの下面を載置する際にこのXYテーブル1cの上面に対してこの円柱状部2aの中心軸Tが鉛直となり且つこの装着部2bの予め規定された方向と載置台1bの規定された設置方向とが一致するようにこの載置台1b上に載置せしめられるから、後述する模型計測ステップにおいて載置台1bの規定された設置方向を基準にZ軸廻りにXYテーブル1cを回転させることにより装着部2bの予め規定された方向を計測して、Z軸を基準とした歯科用補綴物の模型3の係合部位3a以外の形状の三次元座標と装着部2bの予め規定された方向とが一体を成す歯科用補綴物の三次元形状データを作製することができる。
この両軸一致ステップにより、図5に示す如く歯科用補綴物の模型3の係合部位3aの係合部3aa内に位置する被計測物装着具2の円柱状部2aの中心軸Tの延長線は、回転テーブル1aの回転軸の軸心であるZ軸と一致した状態となるから、後述する模型計測ステップにおいて載置台1bの規定された設置方向を基準にZ軸廻りにXYテーブル1cを回転させた際に、被計測物装着具2に設置された歯科用補綴物の模型3はその係合部位3aの係合部3aa内にあるZ軸を中心に回転させられるので、この係合部位3aの係合部3aa内にZ軸を有する歯科用補綴物の三次元形状データを作製することができる。
即ち、この歯科用補綴物切削用ブロックBには、断面形状が回転体以外の形状を成す係合部位Kにおいて、係合部内に位置する基準となるZ軸及びこのZ軸が鉛直に交差する平面上における基準となる方向がそれぞれ予め規定されており、この歯科用補綴物切削用ブロックBを自動切削加工機により切削加工する際には、自動切削加工機内に設置された歯科用補綴物切削用ブロックBにおけるZ軸及び予め規定された方向と、自動切削加工機の制御手段に入力された歯科用補綴物の三次元形状データにおけるZ軸及び装着部2bの予め規定された方向とが一致した状態で切削加工することにより、自動切削加工機により切削加工される係合部位K以外の部位と歯科用補綴物切削用ブロックBに予め形成された係合部位Kとの位置関係が、歯科用補綴物の模型3における係合部位3aと係合部位3a以外の部位との位置関係と正確に一致する歯科用補綴物を作製することができるのである。
1a 回転テーブル
1b 載置台
1c XYテーブル
1d 計測部
1da レーザセンサ
2 被計測物装着具
2a 円柱状部
2b 装着部
2c 載置部
3 歯科用補綴物の模型
3a 係合部位
3aa 係合部
B 歯科用補綴物切削用ブロック
K 係合部位
Z Z軸
T 中心軸
Claims (8)
- 回転軸の軸心がZ軸を成す回転テーブル(1a)とその上部に設置方向を規定して被計測物装着具(2)を設置できる載置台(1b)を固定されておりX軸方向及びY軸方向に移動自在で該回転テーブル(1a)上に配置されているXYテーブル(1c)と少なくとも前記Z軸上の所望の点を中心として該Z軸を含む同一平面上を回転移動できる一つのレーザセンサ(1da)により該載置台(1b)上の被計測物装着具(2)に装着される被計測物の形状の三次元座標を計測する計測部(1d)とを備えた三次元計測装置(1)を用いて、歯科用補綴物切削用ブロックを自動切削加工機により被計測物と同形状に切削加工するための歯科用補綴物の三次元形状データを作製する方法であって、
断面形状が回転体以外の形状を成す係合部(3aa)を有する係合部位(3a)が顎骨側に突設及び/又は凹設されている被計測物となる歯科用補綴物の模型(3)を準備する模型準備ステップと、
円柱状部(2a)と、該円柱状部(2a)の上面側に前記歯科用補綴物の模型(3)の係合部位(3a)の係合部(3aa)に係合する形状を成し該係合部(3aa)内に該円柱状部(2a)の中心軸(T)の延長線が位置するように形成されている装着部(2b)と、前記XYテーブル(1c)上の載置台(1b)上に該円柱状部(2a)の下面を載置する際に該XYテーブル(1c)の上面に対して該円柱状部(2a)の中心軸(T)が鉛直となり且つ該装着部(2b)の予め規定された方向と前記載置台(1b)の規定された設置方向とが一致するように該載置台(1b)上に載置せしめられるように形成された載置部(2c)とから成る被計測物装着具(2)を準備し、該被計測物装着具(2)の装着部(2b)に該歯科用補綴物の模型(3)の係合部位(3a)の係合部(3aa)を係合させる模型設置ステップと、
該歯科用補綴物の模型(3)付の被計測物装着具(2)を該載置台(1b)上に載置する装着具載置ステップと、
該被計測物装着具(2)の円柱状部(2a)の中心軸(T)と前記Z軸とが一致するように該XYテーブル(1c)をX軸方向及び/又はY軸方向に移動させる両軸一致ステップと、
該載置台(1b)の規定された設置方向を基準に該Z軸廻りに該XYテーブル(1c)を回転させると共にレーザセンサ(1da)を回転移動させることにより、該Z軸を基準とした該歯科用補綴物の模型(3)の係合部位(3a)以外の形状の三次元座標と該装着部(2b)の予め規定された方向とを前記計測部(1d)により計測する模型計測ステップと、
を順に行うことより前記歯科用補綴物の模型(3)の係合部位(3a)と略同形状の係合部位(K)が予め形成されている歯科用補綴物切削用ブロック(B)を自動切削加工機により切削加工するための歯科用補綴物の三次元形状データを作製することを特徴とする歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法。 - 被計測物装着具(2)の装着部(2b)の断面形状が、円柱状部(2a)の中心軸(T)の延長線を中心として360度/n(但し、nは2以上の正の整数)の回転毎に全く同じ外形が繰り返して表われ且つn回の回転で形成される図形が円形ではない形状を成している請求項1に記載の歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法。
- 三次元計測装置(1)として、更に計測部(1d)により計測された被計測物の形状の三次元座標の計測値を演算処理する演算処理部を備えた三次元計測装置を用いる請求項1又は2に記載の歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法。
- 演算処理部が、Z軸を基準とした歯科用補綴物の模型(3)の係合部位(3a)以外の形状の三次元座標をコンピュータの画像表示用データに変換する演算処理部である請求項3に記載の歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法。
- 演算処理部が、Z軸を基準とした歯科用補綴物の模型(3)の係合部位(3a)以外の形状の三次元座標におけるX軸及びY軸を、被計測物装着具(2)の装着部(2b)の予め規定された方向がZ軸に直交し且つその交点を原点とするX軸とY軸とで表される座標上の所定方向となるように新たなX軸及びY軸とした三次元座標に変換する演算処理部である請求項2又は3に記載の歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法。
- 演算処理部が、Z軸を基準とした歯科用補綴物の模型(3)の係合部位(3a)以外の形状の三次元座標に基づいて描いた線を滑らかな連続線に補正する補正機能を有する演算処理部である請求項3から5までの何れか1項に記載の歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法。
- 両軸一致ステップが、
被計測物装着具(2)の円柱状部(2a)の外周に位置する偶数の複数の点の二次元のXY座標を三次元計測装置(1)の計測部(1d)により計測する装着具座標計測ステップと、
計測されたそれぞれの点のX軸座標の数値の合計値及びY軸座標の数値の合計値を算出し、それぞれの合計値を計測した点の数で除してZ軸を原点とした被計測物装着具(2)の中心軸(T)のXY座標を得た後に、該被計測物装着具(2)の中心軸(T)の二次元のXY座標と該原点との座標の差を算出して該被計測物装着具(2)の中心軸(T)の補正値を得る補正値算出ステップと、
該補正値に基づいて、該XYテーブル(1c)をX軸方向及び/又はY軸方向に移動させることにより、該被計測物装着具(2)の円柱状部(2a)の中心軸(T)をZ軸に一致せしめる位置補正ステップと、
から成る請求項1から6までの何れか1項に記載の歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法。 - 装着具座標計測ステップと補正値算出ステップと位置補正ステップとを、補正値算出ステップにより算出される補正値がXYテーブル(1c)が移動可能な最小単位以下になるまで繰り返す請求項7に記載の歯科用補綴物の三次元形状データの作製方法。
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