KR100982778B1 - 5축 인공치아 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공치아 가공장치의 주요 메커니즘에 관한 것으로서, 가공 대상물 형상을 전 방향에서 정밀하게 가공할 수 있도록 한 5축 인공치아 가공장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 기존의 3축, 즉, X축, Y축 및 Z축 가공에 더하여 좌우 이송축인 X축 기준 회전축인 A축과 전후 이송축인 Y축 기준 회전축인 B축 가공이 가능하도록 클램프 및 지그 장치를 구성함으로써 5축 가공이 가능한 5축 인공치아 가공장치에 관한 것이다. 이에 의할 경우에는, 가공 영역 확장 및 가공 정밀도 향상으로 환자의 발치된 형상에 더욱 정확하게 일치되어 환자의 부작용이 적고, 진료 및 시술 시간이 현저히 감소되어 환자 및 시술자에게 경제적 비용 감소를 가져올 수 있다.

5축, 인공치아, 가공, 스핀들, 지그, 제어

Description

5축 인공치아 가공장치 {5 shaft artificial teeth drilling machine and drilling method}

본 발명은 인공치아 가공장치의 주요 메커니즘에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공 대상물 형상을 전 방향에서 정밀하게 가공할 수 있도록 한 5축 인공치아 가공장치 및 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 충치나 잇몸 질환 혹은 외상 등의 원인에 의해 치아가 손상되었을 때에는 손상된 치아를 인공적인 재료를 사용하여 복구함으로써 감소된 기능과 외모, 발음 등을 정상적으로 회복시키게 되는데, 이러한 치료 과정을 보철이라 한다.

종래에는 예컨대 하나의 치아가 손상된 경우에 있어서, 먼저 치아 전체를 1 mm 내지 1.5 mm 삭제한 후 이에 대한 인상본을 뜨고 인상재에 석고를 부어 만든 모형을 제작한 후, 상기 모형을 촬영하거나 스캔하여 촬영 또는 스캔에 의해 얻은 영상 또는 이미지로부터 소프트웨어에 의해 3차원 형상을 추출한 다음 이를 토대로 인공치아를 가공하여 사용하였다.

이 때, 종래의 인조 치아 가공 장치를 이용한 인조 치아 가공 방식은 가공 대상물을 콜릿 척에 수평하게 물린 다음 가공 대상물을 180° 회전시켜 스핀들에 부착된 가공 공구로 가공하는 방식인데, 이러한 방식은 가공시 가공 대상물의 성형 중 안 보이는 면, 예를 들면 깊게 패인 굴곡 도는 장애물에 의하여 공구가 접근하지 못하는 영역이 발생할 수 밖에 없었다.

즉, 종래에는 X, Y, Z축 3축을 이용한 클램핑된 가공 대상물을 클램핑 지그에 의하여 차례로 가공하는 방식이었으나, 이에 따른 가공 한계가 있을 수 밖에는 없었다.

부연하면, 현재 사용되고 있는 대부분의 인공치아 가공장치는 가공 대상물을 고정한 고정 장치를 기준으로 수직·수평 방향으로 가공용 공구와 그 공구를 회전 시키는 스핀들이 위치하고, 이를 이송하는 직선축을 기준으로 상하, 좌우, 전후 방향의 단순 3개의 이송축만 사용하는 방법으로 인공치아를 가공하고 있는 실정이다.

이의 경우에는, 3개축을 기준으로 가공함으로 개개인의 각기 다른 치형에 따른 뒤틀린 곡면 방향의 인공치아 가공이 불가능하다. 따라서, 이러한 단순 3축 가공장치로는 원 치아의 원형대로 인공치아 가공 재현 한계에 봉착하며, 이에 따른 환자의 부작용 및 시술의 어려움이 발생할 수 밖에 없게 된다. 따라서, 환자의 각기 다른 치형에 따라 종래의 3축 가공장치로 절삭이 불가한 굴곡·뒤틀린 면이 존재하여 원 치아 형태의 인공치아 가공에 어려움이 발생한다.

또한 종래에는 지그에 가공 대상물을 고정시키거나 지그로부터 가공 대상물 을 분리하기가 어려웠으며, 클램프 형상에 따른 지그 교체 과정이 수반되어야만 하는 작업 공정 상 번거로움이 수반될 수 밖에는 없었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 종래의 3축 가공시 발생하는 가공상 문제점을 해결하기 위하여 가공 대상물의 굴곡되어 뒤틀린 면까지도 가공할 수 있는 5축 가공장치 및 가공방법을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 가공 정밀도가 현저히 향상된 인공치아와 어버트먼트 간의 접합성을 향상 시켜, 환자 및 시술자에게 보다 쉽고, 더욱 안정화된 인공치아를 제공할 수 있는 데 또 다른 목적이 있다.

상기한 종래 문제점을 해결하고 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인공치아 가공장치는, 저부로는 가공된 가공 대상물의 칩 조각들을 처리하기 위한 칩 처리 탱크가 구비되며, 작업 공간인 중앙부 좌측으로는 자동 공구 교환장치가 바닥 기준 프레임 상면으로 구비되며, 우측으로는 가공 대상물을 클램핑하여 지그에 따른 가공이 이루어지는 공간이 구성되고, 상기 가공 공간은 작업 테이블 및 상기 작업 테이블 상면으로 가공 대상물이 설치되는 클램프를 포함하여 구성하며 상기 클램프의 A축 및 B축 회전이 가능하게 하고, 하부로는 공구를 탑재한 스핀들을 장착한 주축이 X축 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, NC 제어에 의하여 이송되도록 하고, 가공 대상물이 전후 방향 Y축으로 이동되도록 위치 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 작업 공간 상부 우측으로는 스핀들 좌우 이송용 모터가 구비되어 좌우 이송용 볼 스크류를 따라 X축 이송 로드 움직임에 의하여 상기 주축에 연결된 스핀들의 X축 이동이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 가공 공간은, 수치제어 방식에 의하여 구동되는 일련의 구조로서, X축 이송로드를 내설한 작동 몸체 전방으로는 Z축 이송 로드를 내설한 주축을 직교 방향으로 설치하며 Z축 이송용 볼 스크류를 수직 방향으로 구성한 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 가공 공간 후측 상부에는 좌우 이송축인 X축 및 상하 이송축인 Z축을 구성하고 하부로는 전후 소재 이송축인 Y축을 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 스핀들이 장착된 몸체 내부로는 스핀들 순환 냉각 절삭유가 내장된 가공 소재가 구비된 공구 냉각장치를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클램프는 클램프 축에 클램핑 모터를 연결하며 클램핑 지그에 의하여 지지되고, 가공 대상물이 안치되어 A축 및 B축 움직임이 가능하도록 하여 가공 대상물이 전방향에서 가공이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클램프 형상은 막대형, 일정 깊이를 갖는 원통형, 중앙으로 사각 형상의 홈을 갖는 형태, 다수 가공 대상물 가공을 위한 내부 격벽 구조 형상 중 어느 하나로 구성하여 작업자가 가공하고자 하는 가공 대상물 구조 및 크기에 따라서 다양하게 형상 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클램프는 가공장치의 A축 축 베이스 부위에 삽입 고정 후 볼트 체결로 고정하며, 소재별로 다양한 형상의 지그를 사용하여 가공 소재를 클램핑 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클램프에는 소재별 지그를 (+)자형 접촉면을 기준으로 끼워 맞추고 중심부에는 4개의 볼트로 고정함으로써, (+)자형 끼움 맞춤으로 상하, 좌우 방향의 하중에 견딜 수 있으며, 가공 중 야기될 수 있는 진동과 조립의 정밀도를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 NC 내에 어버트먼트(abutment)를 기성 데이터화하여 탑재하고, 상기 어버트먼트와 가공 원점 좌표가 도시되어 표시되는 PC 기반 프로그램 화면을 PC에 디스플레이 하고, 작업자의 필요에 따라 필요한 각 제작사의 모형과 모델을 선택하는 창을 띄워 필요한 어버트먼트를 작업자가 용이하게 선택할 수 있도록 하며, 각각 그리드를 통해 지정된 포인트를 가공의 원점 좌표로 사용하며, 지정된 원점 좌표를 NC 매크로 프로그램으로 작성하여 가공 실행되도록 하며, 지정받은 포인트로 원점 좌표 값들을 변경해 가며 NC가공 프로그램을 실행할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 치아 가공 장치에 의하면, 가공된 인공치아는 환자의 발치된 형상에 더욱 정확하게 일치되어 환자의 부작용이 적고, 진료 및 시술 시간이 현저히 감소되어 환자 및 시술자에게 경제적 비용 감소 효과를 가져올 수 있다.

또한, 장시간 틀니 및 기타 보철물을 삽입 착용하여 발생되는 함몰된 잇몸으로 인하여 시술이 어려웠던 풀 마우스 제작도 가능하여 시술 저변 확대를 가져올 수 있는 효과를 가진다.

이하, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 5축 인공치아 가공장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시 예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 5축 인공치아 가공장치 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 5축 인공치아 가공장치 사시도, 도 3은 소재 형상에 따른 다양한 유니버셜 클램프 장치 사시도, 도 4는 도 3에 따른 유니버셜 클램프 지그 구조 구성도, 도 5는 본 발명에 따른 어버트먼트 제작 가공 프로그램 도면, 도 6은 본 발명에 따른 5축 동시 가공시 기본 축 구성도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 인공치아 가공장치(100) 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 인공치아 가공용 5축 동시 가공 장치(100)는, 소재 형상에 따른 유니버셜 클램프 장치(140) 및 PC_base NC 5축 동시 가공 제어 방법을 제공하며, 어버트먼트 제작 프로그램을 추가로 사용하고 있으며, 가공 전 NC 프로그램 검증, 가공 중 선택적 정지 기능, 가공 후 자동 종료 기능, 가공 중 공구 길이 보정 가공 기능, 가공 전 선행 NC데이터 선독 기능, 5축 미속구간 연속 보간 기능 수행이 가능하다.

이하, 이에 대한 각각의 구체적인 일 실시 예들을 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 5축의 정의를 도 6을 참조하여 설명한다.

좌우 방향 스핀들 이송축(135)을 X축, 전후 가공 소재 이송용 이송축(131)을 Y축, 상하 방향 스핀들 이송축(134)을 Z축으로 하여 기본 3축으로 설정하고, X축 기준 회전축을 A축(133), Y축 기준 회전축을 B축(132)으로 정의한다. 이에 따라서, 본 발명에서 기술하는 5축은 이하 X축, Y축, Z축, A축 및 B축으로 명칭한다.

정면 구성도인 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 인공치아 가공장치(100)를 설명하면, 저부로는 가공된 가공 대상물의 칩 조각들을 처리하기 위한 칩 처리 탱크(190)가 구비되며, 작업 공간인 중앙부 좌측으로는 자동 공구 교환장치(170)가 바닥 기준 프레임(베드, 179) 상면으로 구비되며, 개폐도어(195)를 열면 우측으로는 가공 대상물을 클램핑하여 지그(141)에 따른 가공이 이루어지는 가공 공간(미도시됨)이 구성된다.

이 경우, 상기 가공 공간은 작업 테이블(155) 및 상기 작업 테이블(155) 상면으로는 가공 대상물이 설치되는 클램프(140)를 포함하여 구성한다.

한편, 본 발명에 따른 5축 가공장치(100)는 수치제어 방식에 의하여 구동되는 일련의 구조로서, X축 이송로드를 내설한 작동 몸체 전방으로는 Z축 이송 로드를 내설한 주축(137) 직교 방향으로 설치한다. 이에 따라서, 상기 X축 및 Z축 이송 로드 동작에 따라서 상기 스핀들(130)이 장착된 주축(137)의 상하 방향 및 좌우 방향 움직임이 가능해진다. 여기에서 X축, Y축 및 Z축 이송 로드는 이송 안내 부재인 볼 스크류(160, 165)를 따라서 이동되는 이송 매개 부재로 도면의 외부 사시도 내측으로 설치되어 있어 도면에 식별 번호를 도시하지는 않았으며, 이러한 구성은 정밀 가공 장치에 있어서 일반적인 공지 내용에 해당한다.

그리고, 전후 Y축 방향 후측인 장치 내부 뒷 쪽으로는 작업 공간 상부 우측으로는 스핀들(130) 좌우 이송용 모터(150)가 구비되어 좌우 이송용 볼 스크류(160)를 따라 X축 이송 로드 움직임에 의하여 상기 스핀들(130)의 X축 이동이 가능하도록 한다. 그리고, 우측 프레임 일측으로는 가공장치(100) 가공 동작이 가능하도록 전원공급 장치(180)를 구비한다.

아울러, 중앙으로는 상하 스핀들(130) 이송이 가능하도록 서보모터(미도시됨) 및 Z축 상하 방향 이송용 볼 스크류(165)를 구성한다. 이에 따라서, 공구(110)를 하부로 장착한 스핀들(130)의 X축 및 Z축 움직임이 가능하게 된다.

이를 위하여, 상기 주축(137) 하단에 설치되는 스핀들(130) 하부 작업 테이블(155)은 전후 방향 구동 부재의 움직임에 따라서 Y축 이송 로드에 의하여 전후 Y축 방향 이송 작용 되도록 가공 시스템을 구성한다.

한편, 상기 스핀들(130)이 장착된 부재로는 스핀들 순환 냉각, 절삭유가 내장된 가공 소재, 공구 냉각장치(120)를 설치함이 바람직하다. 그리고, 가공 동작이 진행되는 상기 클램프(140) 하부로는 개폐 가능하며 전면으로 하방향 경사진 경사 안내로(139)를 형성하여 가공된 칩 가루들이 상기 칩 처리 탱크로 수납 되도록 하며, 상기 칩 처리 탱크(190)는 외부로 인출이 용이한 서랍 구조로 구성하여 가공 후 남게 되는 칩 수거가 용이하도록 한다.

한편, 상기 클램프(140)는 클램프 축에 클램핑 모터(145)를 연결하며 클램핑 지그(141)에 의하여 지지되고, 가공 대상물이 안착되어, A축 및 B축 움직임이 가능하도록 하여 가공 대상물이 전방향에서 가공이 가능하도록 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 가공장치(100)는 스핀들(130)의 X축 및 Z축 움직임과, 가공 대상물의 Y축 전후 움직임, 클램핑 된 가공 대상물의 A축 및 B축 회전 움직임에 따른 가공 공정이 가능하게 된다.

이에 따를 경우, 가공된 인공치아는 환자의 발치된 형상에 더욱 정확하게 일치되어 환자의 부작용이 적고, 진료 및 시술 시간이 현저히 감소되어 환자 및 시술 자에게 경제적 비용 감소 효과를 가져올 수 있다. 또한, 장시간 틀니 및 기타 보철물을 삽입 착용하여 발생되는 함몰된 잇몸으로 인하여 시술이 어려웠던 풀 마우스 제작도 가능하여 시술 저변 확대를 가져올 수 있는 효과를 가지게 된다.

이를 위하여, 상기 스핀들(130)은 좌우(X축) 및 상하(Z축) 방향으로 이동이 가능하며, 상기 스핀들(130) 이동 제어는 도시되지는 않았지만 스핀들 컨트롤 박스와 같은 제어부에 의하여 수행되도록 한다.

그리고, 본 발명에서는 별도의 전후 소재 이송용 이송축에 따라 전후(Y축) 방향으로 이동하게 되며, 종래에는 지그 축이 180°로만 가공 대상물을 회전하는 것과 달리, 본 발명에서는 A축 및 B축이 전후, 좌우 방향으로 이동하면서 동시에 회전할 수 있게 된다. 그리고, 가공 대상물 원본 형상물 이미지를 스캐닝할 수 있는 스캔 장치를 추가로 구성하고 스캐닝된 화면을 메인 PC 본체에 연결되도록 한다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 다양한 형태의 소재를 지그(141)로 고정하여 작업할 수 있는 본 발명에 따른 유니버셜 클램프(140) 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

현재 국내 가공 소재는 제조사별로 다양한 형태의 두께, 크기, 형상 등으로 공급되어지고 있으나, 가공장치(100)의 경우 일정한 형태의 소재만 클램프 할 수 있도록 설계되어 있어 다향한 형태의 소재 가공은 불가능한 상황이다.

삭제

이에 따른 본 발명에 따른 유니버셜 클램프(140) 장치는 다양한 형태의 소재를 손쉽게 고정 적용할 수 있어 작업자의 편의성 및 경제성을 극대화 시킬 수 있는 장치이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 클램프(140) 형상은 막대형, 일정 깊이를 갖는 원통형, 중앙으로 사각 형상의 홈을 갖는 형태, 다수 가공 대상물 가공을 위한 내부 격벽 구조 형상 등 작업자가 가공하고자 하는 가공 대상물 구조 및 크기에 따라서 다양하게 형상 구성이 가능하다. 하지만, 상기 구체적으로 언급된 형상에 국한되지 않음은 너무도 자명하다.

이를 위하여, 기존 회전하는 작업 테이블(155) 바디(A축, B축)를 가진 가공장치(100)의 중심 고정 축으로 중심 원점 고정을 하여 중심 진원 위치를 고정하고 회전하며 테이블 상면 T홈에 볼트로 고정한다.

또한, 가공장치(100)의 A축 축 베이스 부위에 삽입 고정 후 볼트 체결로 고정하여, 소재별로 다양한 형상의 지그(141)를 사용하여 가공 소재를 클램핑 할 수 있다. 이 때, 고정 클램프(140) 장치에는 소재별 지그(141)를 (+)자형 접촉면을 기준으로 끼워 맞추고 중심부에는 4개의 볼트(141a)로 고정한다. 이에 따라서, (+)자형 끼움 맞춤으로 상하, 좌우 방향의 하중에 견딜 수 있으며, 가공 중 야기될 수 있는 진동과 조립의 정밀도를 유지할 수 있다. 그리고 가공 대상물을 고정하는 지그(141)를 회전하는 수단을 구비하도록 함이 바람직하다.

이 경우 회전 수단으로는 회전 에어실린더를 사용하는 것이 바람직하며, 이 경우 에어 컨트롤 밸브가 회전 에어실린더 몸체 일측의 공기 유입구와 공기 배출구 각각에 연결되어 공기의 유입 및 유출을 조절하게 된다.

또한, 도시하지는 않았지만 가공 공정 중 발생되는 마찰열과 같은 고온 발열 면을 냉각시키기 위한 쿨링 절삭유를 공정 중 가공 대상물에 주기적으로 뿌려줄 수 있도록 다수의 노즐을 클램프 상부로 각도를 조절하여 설치하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 도 5를 참조하여 어버트먼트 제작 가공 프로그램에 대하여 설명한다.

여기에서, 어버트먼트(abutment)란 파손, 소손된 치아로 인하여 치형이 그 기능을 할 수 없을 때 그 치형을 발취하고 그 자리에 임플란트(implant)를 시식 후 가공된 인공치아를 시식할 때 임플란트와 인공치아를 연결 고정해주는 치형의 대체 품을 말한다. 이 경우, 임플란트의 형상과 고정 부위의 형상에 따라 모양과 형태가 다양하며, 인공치아의 가공 정밀도가 떨어질 경우 어버트먼트(145)를 치아 형상에 맞도록 재가공하여 사용하도록 한다. 도시된 화면은 어버트먼트 및 가공 원점 좌표가 도시되어 표시되는 PC 기반 프로그램 화면(210)의 일 실시 예에 대한 것이다.

어버트먼트 제작 프로그램은, 기존에 사용되고 있는 어버트먼트 들을 기성 데이터화 하여 내부 NC내에 탑재하고, 작업자의 필요에 따라 필요한 어버트먼트(145)를 위도면 그림과 같이 화면 가운데 그리드(142)된 좌표 위치를 선택한다.

이 경우, 제조사별 어버트먼트(145) 형상은 원의 중심을 원점으로 하는 NC가공 프로그램으로 작성하여 보관 저장한 후, 어버트먼트 각 제작사의 모형과 모델을 선택하는 창을 띄워 필요한 어버트먼트를 작업자가 용이하게 선택할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이 때, 각각의 어버트먼트 형상을 가공 전 형상화 저장 후 이를 리스트화 하여 배치하고 각각 그리드(142)를 통해 지정된 포인트를 가공의 원점 좌표(143)로 사용하며, 지정된 원점 좌표(143)를 NC 매크로 프로그램으로 작성하여 가공 실행되도록 하며, 지정받은 포인트로 상기 원점 좌표(143) 값들을 변경해 가며 NC가공 프로그램을 실행할 수 있다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 인공치아 가공장치(100)의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 스캔 장치로 가공 대상물 원본 형상물을 스캐닝하여 얻은 이미지 데이터를 CAM 데이터로 변환시켜 인공치아 가공장치(100)에 전달한다.

이어서 가공 대상물을 지그(141)에 의하여 고정하고 이를 가공 공정 거치대인 클램프(140) 상면에 위치시킨다. 이어서 가공 공정을 제어하는 제어부(미도시됨)에 의하여 가공 대상물이 가공 공구(110)에 의하여 가공된다.

이어서 회전 에어실린더 또는 지그 구동용 모터에 의하여 상기 클램프(140) 및 지그(141)의 A축 및 B 축 회전에 따른 가공 대상물 5축 위치 변경을 통하여 원하는 부위 형상에 대한 가공이 이루어지도록 한다.

이 경우, 이러한 가공 공정은 필요에 따라서 여러 번 반복되도록 할 수 있으며, 인공치아 1개만 가공되도록 할 수도 있고 여러 개의 치아가 가공되도록 할 수도 있다.

이 때, 바람직하게는 가공된 치아가 뼈대에 붙어있는 채로 가공 공정이 끝나게 되므로 통공을 통하여 치아가 빠져 나가지 않게 되며, 후가공을 통하여 차아를 분리해낸다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 5축 인공치아 가공장치 구성도

도 2는 본 발명에 따른 5축 인공치아 가공장치 사시도

도 3은 소재 형상에 따른 다양한 유니버셜 클램프 장치 사시도

도 4는 도 3에 따른 유니버셜 클램프 지그 구조 구성도

도 5는 본 발명에 따른 어버트먼트 제작 가공 프로그램 도면

도 6은 본 발명에 따른 5축 동시 가공시 기본 축 구성도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 5축 인공치아 가공장치 110: 인공치아 가공용 공구

120: 냉각장치 130: 인공치아 가공용 스핀들

131: 전후 소재 이송용 이송축(Y축)

132: 전후 이송축 기준 회전축(B축)

133: 좌우 이송축 기준 회전축(A축)

134: 상하 스핀들 이송축(Z축) 135: 좌우 스핀들 이송축(X축)

140: 클램프 장치 141: 클램프 지그

150: 좌우 이송용 모터 160: 좌우 이송용 볼스크류
170: 자동 공구교환장치 170: 바닥기준프레임(베드)
180: 전원공급장치 190: 가공 칩처리 탱크

195: 개폐도어

Claims (12)

1. 인공치아 가공장치에 있어서,

   저부로는 가공된 가공 대상물의 칩 조각들을 처리하기 위한 칩 처리 탱크가 구비되며, 작업 공간인 중앙부 좌측으로는 자동 공구 교환장치가 바닥 기준 프레임 상면으로 구비되며, 우측으로는 가공 대상물을 클램핑하여 지그에 따른 가공이 이루어지는 가공 공간이 구성되고,

   상기 가공 공간은 작업 테이블 및 상기 작업 테이블 상면으로 가공 대상물이 설치되는 클램프를 포함하여 구성하며 상기 클램프의 A축 및 B축 회전이 가능하게 하고, 하부로는 공구를 탑재한 스핀들을 장착한 주축이 X축 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되며, NC 제어에 의하여 이송되도록 하고, 가공 대상물이 전후 방향 Y축으로 이동되도록 위치 제어하는 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 작업 공간 상부 우측으로는 스핀들 좌우 이송용 모터가 구비되어 좌우 이송용 볼 스크류를 따라 X축 이송 로드 움직임에 의하여 상기 주축에 연결된 스핀들의 X축 이동이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 가공 공간은, 수치제어 방식에 의하여 구동되는 일련의 구조로서, X축 이송로드를 내설한 작동 몸체 전방으로는 Z축 이송 로드를 내설한 주축을 직교 방향으로 설치하며 Z축 이송용 볼 스크류를 수직 방향으로 구성한 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공장치.
4. 제 3항에 있어서.

   상기 가공 공간 후측 상부에는 좌우 이송축인 X축 및 상하 이송축인 Z축을 구성하고 하부로는 전후 소재 이송축인 Y축을 구성하는 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공장치.
5. 제 4항에 있어서

   상기 스핀들이 장착된 몸체 내부로는 스핀들 순환 냉각 절삭유가 내장된 가공 소재가 구비된 공구 냉각장치를 추가로 설치한 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 클램프는 클램프 축에 클램핑 모터를 연결하며 클램핑 지그에 의하여 지지되고, 가공 대상물이 안치되어 A축 및 B축 움직임이 가능하도록 하여 가공 대상물이 전방향에서 가공이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 클램프 형상은 막대형, 일정 깊이를 갖는 원통형, 중앙으로 사각 형상의 홈을 갖는 형태, 다수 가공 대상물 가공을 위한 내부 격벽 구조 형상 중 어느 하나로 구성하여 작업자가 가공하고자 하는 가공 대상물 구조 및 크기에 따라서 다양하게 형상 구성한 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 클램프는 가공장치의 A축 축 베이스 부위에 삽입 고정 후 볼트 체결로 고정하며, 소재별로 다양한 형상의 지그를 사용하여 가공 소재를 클램핑 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 클램프에는 가공 대상물 소재별 지그를 (+)자형 접촉면을 기준으로 끼워 맞추고 중심부에는 4개의 볼트로 고정함으로써, (+)자형 끼움 맞춤으로 상하, 좌우 방향의 하중에 견딜 수 있으며, 가공 중 야기될 수 있는 진동 내진성을 제고하여 인공치아 가공 정밀도를 향상할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 NC 내에 어버트먼트(abutment)를 기성 데이터화하여 탑재하고, 상기 어버트먼트와 가공 원점 좌표가 도시되어 표시되는 PC 기반 프로그램 화면을 PC에 디스플레이 하고, 작업자의 필요에 따라 필요한 각 제작사의 모형과 모델을 선택하는 창을 띄워 필요한 어버트먼트를 작업자가 용이하게 선택할 수 있도록 하며, 각각 그리드를 통해 지정된 포인트를 가공의 원점 좌표로 사용하며, 지정된 원점 좌표를 NC 매크로 프로그램으로 작성하여 가공 실행되도록 하며, 지정받은 포인트로 원점 좌표 값들을 변경해 가며 NC 가공 프로그램을 실행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 5축 인공치아 가공장치.
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