KR100980245B1 - Manufacturing method and apparatus of artificial teeth using rapid prototyping tools - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치 및 방법에 관한 것으로, CT 또는 스캐너로 생성되는 3차원 모델링 데이터를 이용하여 쾌속조형기에서 3차원 모델링 형상과 동일한 인공치아를 신속하고 정확하게 제조하기 위한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing an artificial tooth using a rapid molding machine, and to rapidly and accurately manufacture the same artificial tooth as a three-dimensional modeling shape in a rapid molding machine using three-dimensional modeling data generated by a CT or a scanner.

이를 위하여 본 발명은 3차원 캐드 프로그램 및 통신 인터페이스 수단을 탑재하며 상기 3차원 캐드 프로그램을 통해 치아 모형에 대한 3차원 모델링 데이터를 생성하여 저장하거나 또는 상기 통신 인터페이스 수단을 통해 외부로 전송하는 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너; 상기 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너와 데이터 통신 가능하게 연결되며 상기 3차원 캐드(CAD) 프로그램에 의해 생성 또는 가공된 3차원 모델링 데이터를 수신하여 인공치아의 미세한 두께를 구성하기 위한 다수의 슬라이싱 데이터를 형성하고, 상기 각각의 슬라이싱 데이터의 연속적인 적층에 의해 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조하는 쾌속 조형기; 를 포함하는 인공치아 제조장치 및 그것을 이용하는 제조방법을 제공하여, 정확한 인공 치아의 구현이 가능하고, 인공 치아 제작 공정에서 누적되는 에러의 영향을 최소화할 수 있게 한다.To this end, the present invention is equipped with a three-dimensional CAD program and communication interface means and to generate and store three-dimensional modeling data for the tooth model through the three-dimensional CAD program or to transmit to the outside through the communication interface means (CT) or scanner; A plurality of slicing data connected to the CT or scanner in data communication and configured to receive three-dimensional modeling data generated or processed by the three-dimensional CAD program to configure a fine thickness of an artificial tooth. A rapid molding machine for forming an artificial tooth having the same shape as the three-dimensional modeling shape by successive stacking of the respective slicing data; By providing an artificial tooth manufacturing apparatus and a manufacturing method using the same, it is possible to implement the accurate artificial teeth, it is possible to minimize the effect of the error accumulated in the artificial tooth manufacturing process.

3차원 모델링, 슬라이싱 데이터, 적층, 인공치아, 쾌속 조형기, RP 3D Modeling, Slicing Data, Lamination, Artificial Teeth, Rapid Molding Machine, RP

Description

쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치 및 방법{Manufacturing method and apparatus of artificial teeth using rapid prototyping tools}Manufacturing method and apparatus of artificial teeth using rapid prototyping tools

본 발명은 쾌속조형기(Rapid Prototyping tools)를 이용한 인공치아의 제조장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전산화 단층촬영기(Computerized Tomography; 이하 'CT'라 함) 또는 스캐너를 이용하여 치아 모형의 보다 정밀하고 기하학적인 3차원 모델링 데이터를 생성하고 스테레오 리소그라피(stereo lithography; 이하 'STL'이라 함) 파일로 포맷하여 쾌속조형기에서 미세한 두께의 단면을 가진 슬라이싱 데이터를 간단하게 형성할 수 있도록 함으로써 슬라이싱 데이터를 연속적으로 적층하여 치아모형의 3차원 모델링 형상과 동일한 인공치아를 신속하고 정확하게 제조할 수 있도록 한 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing an artificial tooth using rapid prototyping tools, and more specifically, to a tooth model using a computerized tomography (CT) or scanner. Slicing data can be created by generating precise, geometric three-dimensional modeling data and formatting into stereo lithography (STL) files to simplify the formation of slicing data with fine thickness cross-sections in rapid molding machines. The present invention relates to an artificial tooth manufacturing apparatus and method using a rapid prototyping machine, which is capable of rapidly and accurately manufacturing an artificial tooth identical to a three-dimensional modeling shape of a tooth model by successive lamination.

종래의 일반적인 인공치아 제조방법은 도 1의 제조공정의 흐름도에 도시되어 있다.The conventional general artificial tooth manufacturing method is shown in the flowchart of the manufacturing process of FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 인공치아 제조방법은, 손상된 치아를 삭제하고 치아의 표면에 인상재를 도포한 후 경화시켜 인상채득한 음형인기를 형성하는 단계와, 상기 인상채득한 음형인기에 석고나 금속 등을 주입하여 치아모형을 제조하는 단계와, 촉침식 또는 레이저 스캐너로 치아모형을 스캔하여 치아모형의 표면 좌표를 얻는 단계와, 상기 스캔에 의해 얻어진 치아모형의 표면 좌표를 CAD/CAM 데이터로 변환하는 단계와, 변환된 데이터를 이용하여 3차원 N/C 가공기로 금속을 가공하여 인공치아를 제작하는 단계와, 가공된 인공치아를 일정 시간 동안 소결한 후 표면에 세라믹을 부착하는 단계를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 1, the conventional artificial tooth manufacturing method, the step of removing the damaged teeth and applying the impression material on the surface of the tooth and then hardening to form the impression-populated impression popular, Manufacturing a dental model by injecting gypsum or metal, scanning the dental model with a stylus or laser scanner to obtain surface coordinates of the dental model, and calculating the surface coordinates of the dental model obtained by the scan Converting to data, manufacturing artificial teeth by processing metal using a 3D N / C processing machine using the converted data, and sintering the processed artificial teeth for a predetermined time and then attaching a ceramic to the surface It is made, including.

그러나, 이러한 종래의 인공치아 제조방법은 과정이 복잡하여 비용이 증가하기 때문에 생산성이 낮고, 인공치아 제조과정에서 환자의 치아에 정확하게 일치되는지 확인하기 위하여 환자가 병원을 여러 차례 방문해야 하기 때문에 환자나 시술자에게 많은 불편함을 초래하였다.However, such a conventional artificial tooth manufacturing method is low in productivity due to the complicated process and increases in cost, and the patient has to visit the hospital several times in order to check whether the artificial tooth is accurately matched to the patient's teeth. It caused a lot of inconvenience to the operator.

또한, 인상채득한 음형인기(陰形印器)를 이용하여 치아모형을 제작하고 이 치아모형을 스캔하여 금속이나 세라믹 등의 인공치아 재료를 가공하게 되므로, 각 제작단계에서 에러가 누적되고, 이 누적에러로 인하여 실제 치아의 형상과 인공치아의 내부 형상이 달라져 치아에 정확하게 부착되지 않는 문제점이 있었다.In addition, the tooth model is manufactured using the impression-popular impression popular and the artificial tooth material such as metal or ceramic is processed by scanning the tooth model, so that errors are accumulated at each production step. Due to cumulative errors, the shape of the actual tooth and the internal shape of the artificial tooth are different, and there is a problem in that the tooth is not attached correctly.

한편, 최근에는 상기와 같은 인상채득한 음형인기나 치아모형을 제작하지 않고 치아 자체의 형상을 이용하여 인공치아를 간단하게 제작할 수 있는 기술이 개발되고 있으며, 대한민국 특허등록 제10-0730343호(명칭 : 덴탈 CT를 이용한 인공치아 제조방법 및 장치, 도 2 및 도 3 참조)에는 덴탈 CT와 N/C 가공기를 이용하여 인공치아를 제조하는 장치 및 공정이 개시되어 있다.
N/C 가공기는 커터(CUTTER)를 사용하여 임의의 형상을 가공하되 수치제어(Numerical Control)되는 가공기를 말하며, 일반적으로 NC가공에서는 공구간섭에 의하여 가공하기 어려운 형상이 많으며, 3축 MILLING에서도 2.5차원의 형상에 대해서만 가공이 가능하며, 5축 이상의 NC-MILLING에서는 3차원 형상을 가공할 수 있지만, 이것도 공구 간섭에 의해 많은 제약을 받고 있다. 그러므로, 종래에 3차원 N/C 가공기를 이용하여 인공치아를 제조하는 장치 및 공정의 경우는 제작 정밀도가 낮기 때문에, 번거로운 작업을 필요로 하며, 실질적으로는 인공치아의 구현은 거의 불가능하다.
쾌속조형기는 가는 노즐(Extrusion nozzle)로 필라멘트 재료를 압출하여 미세한 선 모양으로 평면상에 주사함으로써 적층시켜 조형하는 방식을 말한다. 따라서, 커터를 사용하지 않고 임의의 형상을 만들 수 있다. 쾌속조형기는 NC 가공기로 도저히 불가능한, 속이 비어 있는 형상까지도 만들어 낼 수 있다.
그러므로, 치아 관련된 3차원 모델링 데이터를 생성하고, 쾌속조형기에서 3차원 모델링 형상과 동일한 인공치아를 신속하고 정확하게 제조할 수 있는 인공치아 제조장치 및 방법이 요망된다.On the other hand, in recent years, technology has been developed that can easily produce artificial teeth using the shape of the teeth itself, without making the impression-popular impression or tooth model obtained as described above, Republic of Korea Patent Registration No. 10-0730343 : A method and apparatus for manufacturing an artificial tooth using a dental CT (see FIGS. 2 and 3) discloses an apparatus and a process for manufacturing an artificial tooth using a dental CT and an N / C processor.
N / C machine is a machine that can process arbitrary shape by using cutter, but it is numerically controlled. Generally, it is difficult to process by tool interference in NC machining, and it is 2.5 in 3 axis milling. Machining is possible only for dimensional shapes, and three-dimensional shapes can be processed in NC-MILLING with more than 5 axes, but this is also limited by tool interference. Therefore, in the conventional apparatus and process for manufacturing an artificial tooth using a three-dimensional N / C processing machine, since the manufacturing precision is low, cumbersome work is required, and practical implementation of the artificial tooth is almost impossible.
The rapid molding machine refers to a method in which a filament material is extruded with an extrusion nozzle and laminated and molded by scanning on a plane in a fine line shape. Therefore, an arbitrary shape can be made without using a cutter. Rapid molding machines can produce even hollow shapes that are almost impossible with NC machines.
Therefore, there is a need for an artificial tooth manufacturing apparatus and method capable of generating tooth-related three-dimensional modeling data and rapidly and accurately producing artificial teeth identical to three-dimensional modeling shapes in a rapid molding machine.

도 2에는 종래의 덴탈 CT를 이용한 인공치아 제조방법이 개시되어 있으며, 손상된 치아를 삭제한 후 치과에 비치된 덴탈 CT를 이용하여 치아의 표면 좌표를 얻고, CAD/CAM 데이터로 변환하여 3차원 N/C 가공기로 인공치아 재료를 가공하여 인공치아를 제작한 후 일정시간 동안의 소결과정을 거쳐 인공치아의 표면에 세라믹을 부착하여 인공 치아의 제작이 완료되도록 구성된다.FIG. 2 discloses a method of manufacturing artificial teeth using a conventional dental CT, and after deleting a damaged tooth, obtains surface coordinates of a tooth using a dental CT provided in a dentist, converts it into CAD / CAM data, and converts it to 3D N. The artificial tooth is manufactured by processing the artificial tooth material with the / C processing machine, and then the ceramic is attached to the surface of the artificial tooth after the sintering process for a predetermined time.

도 3에는 종래의 덴탈 CT를 이용한 인공치아 제조장치가 개시되어 있으며, 치아의 상태를 진단하고 치아의 형상 데이터를 취득하는 덴탈 CT(10)와, 상기 덴탈 CT(10)에서 얻어진 치아의 표면좌표를 CAD/CAM 데이터로 변환시키는 데이터 변환기(20)와, 상기 데이터 변환기(20)의 CAD/CAM 데이터를 이용하여 금속이나 세라믹 등의 재료로 인공치아를 제작하는 3차원 N/C 가공기(30)를 포함하여 구성된다.Fig. 3 discloses an artificial tooth manufacturing apparatus using a conventional dental CT. The dental CT 10 for diagnosing the state of the tooth and acquiring the shape data of the tooth and the surface coordinates of the tooth obtained in the dental CT 10 are shown. Data converter 20 for converting the data into CAD / CAM data, and a three-dimensional N / C processing machine 30 for manufacturing artificial teeth using a material such as metal or ceramic using the CAD / CAM data of the data converter 20. It is configured to include.

그러나 상기과 같은 3차원 N/C 가공기를 이용하여 인공치아를 제조하는 장치 및 공정의 경우 제작 정밀도가 낮기 때문에 번거로운 작업을 필요로 하는 인공치아의 구현은 불가능하며, 따라서 비교적 간단한 형상의 인공치아 제작에 사용되는 사용상의 한계가 있었다. However, in the case of the device and process for manufacturing an artificial tooth using the 3D N / C processing machine as described above, since the manufacturing precision is low, it is impossible to implement an artificial tooth that requires cumbersome work. There was a limitation in use.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 CT 또는 스캐너의 3D 캐드 프로그램을 통해 3차원 모델링 데이터를 생성하고 그것을 STL 파일로 포맷하여 쾌속조형기에서 간단한 작업을 통해 슬라이싱 데이터를 형성할 수 있도록 하고, 그 슬라이싱 데이터를 연속적으로 적층하여 3차원 모델링 형상과 동일한 인공치아를 신속하고 정확하게 제조할 수 있도록 한 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치 및 방법 을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to generate the three-dimensional modeling data through a 3D CAD program of the CT or scanner and to format it into an STL file to form the slicing data through a simple operation in a rapid molding machine, the slicing data It is to provide an artificial tooth manufacturing apparatus and method using a rapid molding machine to be able to quickly and accurately manufacture the same artificial tooth as a three-dimensional modeling shape by successive lamination.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 3차원 캐드(CAD) 프로그램 및 통신 인터페이스 수단을 탑재하며 상기 3차원 캐드 프로그램을 통해 치아 모형에 대한 3차원 모델링 데이터를 생성하여 저장하거나 또는 상기 통신 인터페이스 수단을 통해 외부로 전송하는 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너; 상기 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너와 데이터 통신 가능하게 연결되며 상기 3차원 캐드(CAD) 프로그램에 의해 생성 또는 가공된 3차원 모델링 데이터를 수신하여 인공치아의 미세한 두께를 구성하기 위한 다수의 슬라이싱 데이터를 형성하고, 상기 각각의 슬라이싱 데이터의 연속적인 적층에 의해 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조하는 쾌속 조형기; 를 포함하는 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치이다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, it is equipped with a three-dimensional CAD (CAD) program and communication interface means to generate and store three-dimensional modeling data for the tooth model through the three-dimensional CAD program or Or a CT or scanner for transmitting to the outside through the communication interface means; A plurality of slicing data connected to the CT or scanner in data communication and configured to receive three-dimensional modeling data generated or processed by the three-dimensional CAD program to configure a fine thickness of an artificial tooth. A rapid molding machine for forming an artificial tooth having the same shape as the three-dimensional modeling shape by successive stacking of the respective slicing data; It is an artificial tooth manufacturing apparatus using a rapid molding machine comprising a.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시형태에 다르면, 3차원 캐드(CAD) 프로그램을 탑재한 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너가 구비되고, 상기 전산화 단층촬영기 또는 스캐너와 데이터 통신 가능하게 연결된 쾌속 조형기를 구비한 인공치아 제조장치에서의 인공치아 제조방법에 있어서, (a) 손상된 치아를 삭제한 후 치아의 표면에 인상재를 도포하고 경화시켜 인상 채득한 음형인기를 형성하는 단계; (b) 상기 인상 채득한 음형인기에 석고나 금속을 주입하여 치아모형을 제조하는 단계; (c) 상기 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너를 이용하여 3차원 캐드(CAD) 프로그램에 의한 상기 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 생성하여 쾌속 조형기로 전송하는 단계; (d) 상기 쾌속 조형기에서 상기 3차원 모델링 데이터를 이용하여 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조하는 단계; (e) 상기 가공된 인공치아를 일정시간 소결한 후 표면에 세라믹을 부착하는 단계; 를 포함하는 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조방법이다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, a computerized tomography (CT) or scanner equipped with a three-dimensional CAD (CAD) program is provided, which is connected in data communication with the computerized tomography or scanner. An artificial tooth manufacturing method in an artificial tooth manufacturing apparatus having a rapid molding machine, the method comprising: (a) applying an impression material to the surface of a tooth after removing the damaged tooth to form a pulled negative popularity; (b) preparing a dental model by injecting gypsum or metal into the impression-popularity; (c) generating three-dimensional modeling data of the dental model by a three-dimensional CAD program using the CT or a scanner and transmitting the three-dimensional modeling data to a rapid molding machine; (d) manufacturing an artificial tooth having the same shape as the three-dimensional modeling shape by using the three-dimensional modeling data in the rapid molding machine; (e) attaching a ceramic on the surface after sintering the processed artificial tooth for a predetermined time; Artificial tooth manufacturing method using a rapid molding machine comprising a.

상기 본 발명의 각 실시형태에서, 상기 3차원 모델링 데이터는 스테레오 리소그라피(STL) 포맷 파일로 쾌속 조형기에 전송될 수 있으며, 쾌속 조형기에서의 인공치아 제조시 3차원 모델링 데이터 또는 STL 포맷 파일을 이용하여 인공치아의 미세한 두께를 구성하기 위한 다수의 슬라이싱 데이터를 형성하여 그 각각의 슬라이싱 데이터의 연속적인 적층에 의해 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 신속하게 제조할 수 있을 것이다.In each embodiment of the present invention, the three-dimensional modeling data can be transmitted to a rapid molding machine in a stereo lithography (STL) format file, and using the three-dimensional modeling data or STL format file when artificial teeth are manufactured in the rapid molding machine. By forming a plurality of slicing data for constituting the fine thickness of the artificial tooth and by successive stacking of the respective slicing data, an artificial tooth having the same shape as the three-dimensional modeling shape can be quickly manufactured.

본 발명에 의한 쾌속 조형기를 이용한 인공치아 제조장치 및 방법에 따르면, CT 및 스캐너를 이용하여 치아 모형의 3D 모델링 데이터를 생성하고, 쾌속 조형기에서 3D 모델링 데이터를 이용하여 슬라이싱 데이터를 생성하여 연속적으로 적층하여 인공치아를 제조할 수 있게 되므로, 환자의 방문 횟수 및 인력소요를 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to the apparatus and method for manufacturing an artificial tooth using a rapid molding machine according to the present invention, 3D modeling data of a tooth model is generated by using a CT and a scanner, and slicing data is generated by using 3D modeling data in a rapid molding machine and continuously stacked. Since the artificial tooth can be manufactured, there is an advantage of minimizing the number of visits and the manpower requirements of the patient.

또한 본 발명에 의하면, CT에서 얻는 3차원 모델링 데이터를 별도의 중간 과정 없이 STL 파일로 포맷하여 쾌속 조형기에 전송하게 되므로 중간 데이터 변환과정에서 손실되는 정밀도를 보정할 수 있게 되어 정확한 인공 치아의 구현이 가능하고, 자동화 방식으로 우수한 정밀도를 얻을 수 있어 인공 치아의 제작 공정에서 누 적되는 에러의 영향을 최소화할 수 있게 되는 등의 이점이 있다. In addition, according to the present invention, since the three-dimensional modeling data obtained from the CT is formatted as an STL file without a separate intermediate process and transmitted to a rapid molding machine, it is possible to correct the precision lost during the intermediate data conversion process, thereby implementing accurate artificial teeth. It is possible to achieve high precision in an automated way, thereby minimizing the effects of accumulated errors in the manufacturing process of artificial teeth. And the like.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 쾌속 조형기를 이용한 인공치아 제조장치 및 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an artificial tooth manufacturing apparatus and method using a rapid molding machine of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치의 구성을 예시한 블록도로서, 도 4에 예시된 바와 같이 3차원 캐드(CAD) 프로그램 및 통신 인터페이스 수단을 탑재한 전산화 단층촬영기(CT;110) 또는 스캐너(120)와, 상기 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너와 데이터 통신 가능하게 연결되는 쾌속 조형기(130)를 포함하여 구성된다.4 is a block diagram illustrating a configuration of an artificial tooth manufacturing apparatus using a rapid prototyping machine according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 4, a computerized apparatus including a three-dimensional CAD program and communication interface means is provided. Computed tomography (CT) 110 or scanner 120, and a rapid rapid molding machine 130 is connected to the computerized tomography (CT) or scanner to enable data communication.

전산화 단층촬영기(CT;110) 또는 스캐너(120)는 메모리 수단 또는 버퍼링 수단과 3차원 캐드(CAD) 프로그램 및 통신 인터페이스 수단을 탑재하며 인상 채득한 음형인기를 이용하여 제조된 치아모형으로부터 3차원 캐드 프로그램을 이용하여 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 생성한다. 이 생성된 3차원 모델링 데이터는 전산화 단층촬영기(CT;110) 또는 스캐너(120)에 구비된 별도의 메모리 수단 또는 버퍼링 수단에 저장될 수도 있으며 통신 인터페이스 수단을 통해 즉시 외부로 전송될 수도 있다. 또한 상기 3차원 모델링 데이터는 1회 이상의 데이터 가공을 통해 하기의 쾌속 조형기(130)에서 간단하게 사용할 수 있는 스테레오 리소그라피(STL) 파일 형태로 변환되어 통신 인터페이스 수단을 통해 외부로 전송될 수도 있다. Computerized tomography (CT) 110 or scanner 120 is equipped with a memory means or buffering means, a three-dimensional CAD (CAD) program and a communication interface means, a three-dimensional CAD from a dental model manufactured using an impression-drawn negative The program generates three-dimensional modeling data of the tooth model. The generated three-dimensional modeling data may be stored in a separate memory means or buffering means provided in the computed tomography (CT) 110 or the scanner 120, or may be immediately transmitted to the outside through a communication interface means. In addition, the three-dimensional modeling data may be converted into a stereo lithography (STL) file that can be simply used in the rapid prototyping machine 130 through one or more data processing, and then transmitted to the outside through a communication interface means.

쾌속 조형기(130)는 상기 전산화 단층촬영기(CT;110) 또는 스캐너(120)와 데이터 통신 가능하게 연결되며 상기 3차원 캐드(CAD) 프로그램에 의해 생성된 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 수신하거나 또는 치아 모형의 3차원 모델링 데이터로부터 포맷된 STL 포맷 파일을 수신하여 인공치아의 미세 두께를 구성하기 위한 슬라이싱 데이터를 형성하고, 상기 각각의 슬라이싱 데이터를 연속적으로 적층하여 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조한다.The rapid prototyping machine 130 is connected in data communication with the CT 110 or the scanner 120 and receives 3D modeling data of a tooth model generated by the 3D CAD program. Receive a formatted STL format file from the three-dimensional modeling data of the tooth model to form slicing data for constituting the fine thickness of the artificial tooth, and successively stack each of the slicing data to artificially have the same shape as the three-dimensional modeling shape. Manufacture a tooth.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 쾌속 조형기를 이용한 인공치아 제조공정을 예시한 순서도로서, 3차원 캐드(CAD) 프로그램을 탑재한 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너가 구비되고, 상기 전산화 단층촬영기 또는 스캐너와 데이터 통신 가능하게 연결된 쾌속 조형기를 구비한 인공치아 제조장치에서 이루어지는 인공치아 제조방법을 예로 들어 도시하고 있다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an artificial tooth manufacturing process using a rapid molding machine according to another embodiment of the present invention, and includes a computerized tomography scanner or a scanner equipped with a three-dimensional CAD program. An example of an artificial tooth manufacturing method performed in an artificial tooth manufacturing apparatus having a rapid molding machine connected to a camera or scanner for data communication is shown as an example.

도 5에 예시된 바와 같이, 본 발명에 의한 쾌속 조형기를 이용한 인공치아 제조방법은, 인상채득한 음형인기를 형성하여 치아모형을 제조하는 단계(S501-S503), 상기 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 생성하여 쾌속 조형기로 전송하는 단계(S504-S507), 쾌속 조형기로 인공치아의 미세 두께를 구성하는 다수의 슬라이싱 데이터를 연속적으로 적층하여 3차원 모델링 형상과 동일한 인공치아를 제조하는 단계(S509,S511), 인공치아를 소결하여 표면에 세라믹을 부착하는 단계(도면에는 도시가 생략됨)를 포함하여 구성될 수 있다.As illustrated in FIG. 5, the artificial tooth manufacturing method using the rapid molding machine according to the present invention comprises the steps of manufacturing a dental model by forming an impression-acquired negative shape (S501-S503), and three-dimensional modeling data of the tooth model. Generating and transmitting the rapid teeth to the rapid molding machine (S504-S507), and sequentially stacking a plurality of slicing data constituting the fine thickness of the artificial teeth with the rapid molding machine to manufacture the same artificial tooth as the three-dimensional modeling shape (S509, S511), and sintering the artificial tooth may be configured to include a step of attaching a ceramic on the surface (not shown in the figure).

치아모형 제조단계는, 손상된 치아를 삭제하는 단계(S501)와, 치아의 표면에 인상재를 도포하고 경화시켜 인상채득한 음형인기를 형성하는 단계(S502)와, 인상 채득한 음형인기에 석고나 금속을 주입하여 치아모형을 제조하는 단계(S503)를 포함한다.The tooth model manufacturing step includes the steps of deleting the damaged tooth (S501), applying the impression material on the surface of the tooth and hardening to form an impression-acquired negative impression (S502), and the impression-acquired negative popularity plaster or metal Injecting the step of preparing a dental model (S503).

치아 모형의 3차원 모델링 데이터 생성 및 전송단계는, 3차원 캐드(CAD) 프로그램을 탑재한 전산화 단층촬영기(CT;110) 또는 스캐너(120)를 이용하여 상기 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 생성하는 단계(S504)와, 상기 생성된 3차원 모델링 데이터(또는 STL 포맷 파일)를 쾌속 조형기로 전송하는 단계(S507)를 포함한다.In the generating and transmitting the 3D modeling data of the tooth model, the 3D modeling data of the tooth model is generated using a computerized tomography scanner (CT) 110 or a scanner 120 equipped with a 3D CAD program. In step S504, and transmitting the generated three-dimensional modeling data (or STL format file) to the rapid molding machine (S507).

또한 상기 치아 모형의 3차원 모델링 데이터 생성 및 전송단계는, 3차원 캐드(CAD) 프로그램을 탑재한 전산화 단층촬영기(CT;110) 또는 스캐너(120)를 이용하여 상기 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 생성하는 단계(S504)와, 상기 생성된 3차원 모델링 데이터를 쾌속 조형기에 입력 가능한 스테레오 리소그라피(STL) 파일로 포맷하는 단계(S505)와, 상기 포맷된 STL 포맷 파일을 쾌속 조형기로 전송하는 단계(S507)를 포함하여 이루어질 수도 있다.In addition, the 3D modeling data generation and transmission step of the tooth model, by using a computerized tomography (CT) 110 or scanner 120 equipped with a 3D CAD (CAD) program to the 3D modeling data of the tooth model Generating (S504), formatting the generated 3D modeling data into a stereo lithography (STL) file input to the rapid molding machine (S505), and transmitting the formatted STL format file to the rapid molding machine ( S507) may be included.

인공치아 제조단계는 쾌속 조형기에서 3차원 모델링 데이터 또는 STL 포맷 파일을 이용하여 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조하는 단계로서, 3차원 캐드(CAD) 프로그램에 의해 생성된 치아 모형의 3차원 모델링 데이터 또는 치아 모형의 3차원 모델링 데이터로부터 포맷된 STL 포맷 파일을 이용하여 인공치아의 미세한 두께를 구성하기 위한 다수의 슬라이싱 데이터를 형성하는 단계(S509)와, 상기 각각의 슬라이싱 데이터를 연속적으로 적층하여 3차원 모델링 형상과 동일한 인공치아를 제조하는 단계(S511)로 이루어진다.Artificial tooth manufacturing step is a step of manufacturing artificial teeth of the same shape as the three-dimensional modeling shape by using the three-dimensional modeling data or STL format file in the rapid molding machine, three of the tooth model generated by the three-dimensional CAD (CAD) program Forming a plurality of slicing data for constructing a fine thickness of an artificial tooth using an STL format file formatted from dimensional modeling data or three-dimensional modeling data of a tooth model (S509), and sequentially slicing each of the slicing data In step S511, the artificial tooth is manufactured by stacking the same shape as the three-dimensional modeling shape.

마지막으로 상기와 같이 제조된 인공치아는 일정시간 소결 후 그 표면에 세라믹을 부착하는 단계(도면에는 미 도시됨)가 더 실시될 수 있다.Finally, the artificial tooth manufactured as described above may be further subjected to a step (not shown in the figure) of attaching a ceramic on the surface after sintering for a predetermined time.

이하, 본 발명에 의해 인공치아를 제조하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of manufacturing an artificial tooth according to the present invention will be described.

먼저, 손상되어 더 이상 못쓰게 된 치아를 제거(S501)한 후 치아의 표면에 인상재를 도포하고 경화시킨 후 치아로부터 이를 분리하여 인상채득한 음형인기를 형성(S502)하고, 이렇게 형성된 인상채득한 음형인기에 석고나 금속을 주입하여 치료된 치아와 동일한 형상의 치아모형을 제조(S503)한다.First, after removing the damaged tooth can no longer be used (S501) and then apply the impression material on the surface of the tooth and cured and then separated from the tooth to form the impression obtained the impression popular (S502), thus formed impression impression Injecting gypsum or metal in popularity to produce a tooth model of the same shape as the treated tooth (S503).

이와 같이 치아모형의 제작이 완료되면, 다음으로 3차원 캐드(CAD) 프로그램을 탑재한 전산화 단층촬영기(110) 또는 스캐너(120)로 상기 치아모형을 촬영하여 상기 3차원 캐드(CAD) 프로그램을 통해 치아모형에 대한 3차원 모델링 데이터를 생성(S504)한다. 이렇게 생성된 3차원 모델링 데이터는 쾌속 조형기로 곧바로 전송(S507)되거나, 또는 스테레오 리소그라피(STL) 파일의 형태로 포맷시켜 쾌속 조형기로 전송(S507)한다.When the production of the tooth model is completed as described above, the tooth model is photographed using a computerized tomography camera 110 or a scanner 120 equipped with a 3D CAD program through the 3D CAD program. Three-dimensional modeling data for the tooth model is generated (S504). The three-dimensional modeling data generated in this way is immediately transmitted to the rapid molding machine (S507), or formatted in the form of a stereo lithography (STL) file and transmitted to the rapid molding machine (S507).

쾌속 조형기에서는 상기 3차원 모델링 데이터 또는 상기 3차원 모델링 데이터로부터 얻은 STL 포맷 파일을 이용하여 인공치아의 미세한 두께를 구성하기 위한 다수의 슬라이싱 데이터를 형성(S509)하고, 이와 같이 형성된 각각의 슬라이싱 데이터를 연속적으로 적층하는 동작을 반복 수행함으로써 상기 치아 모형의 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 신속하고 정확하게 제조(S511)할 수 있게 된다.In the rapid molding machine, a plurality of slicing data for forming a fine thickness of an artificial tooth are formed using the 3D modeling data or the STL format file obtained from the 3D modeling data (S509), and the respective slicing data thus formed is formed. By repeatedly performing the laminating operation, an artificial tooth having the same shape as the three-dimensional modeling shape of the tooth model may be manufactured quickly and accurately (S511).

이와 같이 인공치아의 제작이 완료되면, 가공된 인공치아를 일정 시간 동안 소결한 후 표면에 세라믹을 부착하여, 실제 치아와 유사하게 변화시킨다.When the manufacturing of the artificial teeth is completed as described above, the processed artificial teeth are sintered for a predetermined time, and then ceramics are attached to the surface, thereby changing them similar to the actual teeth.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can vary as many without departing from the spirit of the technical idea of the present invention described in the claims below. Changes may be made.

도 1은 종래의 일반적으로 이루어지는 인공치아 제조공정을 예시한 순서도이다.1 is a flow chart illustrating a conventional general artificial tooth manufacturing process.

도 2는 종래의 덴탈 CT를 이용하여 이루어지는 인공치아 제조공정을 예시한 순서도이다.Figure 2 is a flow chart illustrating an artificial tooth manufacturing process made using a conventional dental CT.

도 3은 종래의 덴탈 CT를 이용하는 구성의 인공치아 제조장치의 블록도이다.3 is a block diagram of an artificial tooth manufacturing apparatus having a configuration using a conventional dental CT.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치의 구성을 예시한 블록도이다.Figure 4 is a block diagram illustrating the configuration of an artificial tooth manufacturing apparatus using a rapid molding machine according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 쾌속 조형기를 이용한 인공치아 제조공정을 예시한 순서도이다.Figure 5 is a flow chart illustrating an artificial tooth manufacturing process using a rapid molding machine according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 전산화 단층촬영기(CT) 120 : 스캐너110: computed tomography (CT) 120: scanner

130 : 쾌속 조형기 130: rapid molding machine

Claims (6)

3차원 캐드(CAD) 프로그램 및 통신 인터페이스 수단을 탑재하며 상기 3차원 캐드 프로그램을 통해 치아 모형에 대한 3차원 모델링 데이터를 생성하여 저장하거나 또는 상기 통신 인터페이스 수단을 통해 외부로 전송하는 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너;Computed tomography (CT) program equipped with a three-dimensional CAD program and a communication interface means for generating and storing three-dimensional modeling data for a tooth model through the three-dimensional CAD program or transmitting it externally through the communication interface means. ) Or scanner; 상기 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너와 데이터 통신 가능하게 연결되며 상기 3차원 캐드(CAD) 프로그램에 의해 생성 또는 가공된 3차원 모델링 데이터를 수신하여 인공치아의 미세한 두께를 구성하기 위한 다수의 슬라이싱 데이터를 형성하고, 상기 각각의 슬라이싱 데이터의 연속적인 적층에 의해 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조하는 쾌속 조형기; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치.A plurality of slicing data connected to the CT or scanner in data communication and configured to receive three-dimensional modeling data generated or processed by the three-dimensional CAD program to configure a fine thickness of an artificial tooth. A rapid molding machine for forming an artificial tooth having the same shape as the three-dimensional modeling shape by successive stacking of the respective slicing data; Artificial tooth manufacturing apparatus using a rapid molding machine, characterized in that configured to include. 제1항에 있어서, 상기 전산화 단층촬영기 또는 스캐너는,The method of claim 1, wherein the computed tomography or scanner, 상기 3차원 모델링 데이터를 스테레오 리소그라피(STL) 파일로 포맷하는 1차 가공을 실시하여 상기 쾌속조형기에 전송하는 것을 특징으로 하는 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조장치.An apparatus for manufacturing artificial teeth using a rapid molding machine, characterized in that the primary processing is performed to format the three-dimensional modeling data into a stereo lithography (STL) file. 3차원 캐드(CAD) 프로그램을 탑재한 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너가 구비되고, 상기 전산화 단층촬영기 또는 스캐너와 데이터 통신 가능하게 연결된 쾌속 조형기를 구비한 인공치아 제조장치에서의 인공치아 제조방법에 있어서,A method for manufacturing an artificial tooth in an artificial tooth manufacturing apparatus, comprising a computerized tomography (CT) or scanner equipped with a three-dimensional CAD program, and a rapid prototyping device connected to the computerized tomography or scanner for data communication. In (a) 손상된 치아를 삭제한 후 치아의 표면에 인상재를 도포하고 경화시켜 인상 채득한 음형인기를 형성하는 단계;(a) applying the impression material to the surface of the tooth after removing the damaged tooth and hardening to form an impression-drawn negative popularity; (b) 상기 인상 채득한 음형인기에 석고나 금속을 주입하여 치아모형을 제조하는 단계;(b) preparing a dental model by injecting gypsum or metal into the impression-popularity; (c) 상기 전산화 단층촬영기(CT) 또는 스캐너를 이용하여 3차원 캐드(CAD) 프로그램에 의한 상기 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 생성하여 쾌속조형기로 전송하는 단계;(c) generating three-dimensional modeling data of the dental model by a three-dimensional CAD program using the CT or scanner and transmitting the same to the rapid prototyping machine; (d) 상기 쾌속 조형기에서 상기 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 이용하여 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조하는 단계;(d) manufacturing an artificial tooth having the same shape as the three-dimensional modeling shape by using the three-dimensional modeling data of the tooth model in the rapid molding machine; (e) 상기 가공된 인공치아를 일정시간 소결한 후 표면에 세라믹을 부착하는 단계; 를 포함하여 구성되며, (e) attaching a ceramic on the surface after sintering the processed artificial tooth for a predetermined time; It is configured to include, 상기 (d) 인공치아 제조단계는,The artificial tooth manufacturing step (d), (d1) 상기 쾌속 조형기에서 치아 모형의 3차원 모델링 데이터를 이용하여 인공치아의 미세한 두께를 구성하기 위한 다수의 슬라이싱 데이터를 형성하는 단계;(d1) forming a plurality of slicing data for constructing a fine thickness of an artificial tooth using three-dimensional modeling data of a tooth model in the rapid molding machine; (d2) 상기 치아 모형의 3차원 모델링 데이터로부터 생성된 각각의 슬라이싱 데이터의 연속적인 적층에 의해 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조방법.(d2) manufacturing an artificial tooth having the same shape as the three-dimensional modeling shape by successive stacking of the respective slicing data generated from the three-dimensional modeling data of the tooth model; Tooth manufacturing method. 삭제delete 제3항에 있어서, 상기 (c) 단계는,The method of claim 3, wherein step (c) comprises: (c1) 상기 생성된 3차원 모델링 데이터를 쾌속 조형기에 입력 가능한 스테레오 리소그라피(STL) 파일로 포맷하는 데이터 가공단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쾌속 조형기를 이용한 인공치아 제조방법.(c1) a data processing step of formatting the generated three-dimensional modeling data into a stereo lithography (STL) file which can be input to a rapid molding machine; artificial tooth manufacturing method using the rapid molding machine further comprising. 제5항에 있어서, 상기 (d) 인공치아 제조단계는,According to claim 5, The (d) artificial tooth manufacturing step, (d3) 상기 쾌속 조형기에서 STL 파일을 이용하여 인공치아의 미세한 두께를 구성하기 위한 다수의 슬라이싱 데이터를 형성하는 단계;(d3) forming a plurality of slicing data for configuring a fine thickness of an artificial tooth using an STL file in the rapid molding machine; (d4) 상기 STL 파일로부터 생성된 각각의 슬라이싱 데이터의 연속적인 적층에 의해 3차원 모델링 형상과 동일한 형상의 인공치아를 제조하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쾌속조형기를 이용한 인공치아 제조방법.(d4) manufacturing artificial teeth having the same shape as the three-dimensional modeling shape by successive stacking of the respective slicing data generated from the STL file; artificial tooth manufacturing method using a rapid molding machine comprising:
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