KR101240324B1 - 접촉식 표지점 검출기구를 구비한 다축 가공기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 다축 가공기는 바닥에 대해 평면을 이루는 베이스;와, 가공툴 및 상기 가공툴을 구동하는 가공툴 구동수단이 구비된 가공부가 상기 베이스의 평면에 대한 법선방향인 Y-축 방향으로 병진운동할 수 있도록 장착되고, 상기 베이스의 정해진 위치에 고정된 고정 스탠드;와, 가공대상물이 안착되는 가공대상물 고정구가 상기 베이스의 평면을 이루는 X-Z 평면상에서 병진운동 및/또는 X/Y/Z 축 중 적어도 어느 하나 이상의 축을 중심으로 회전운동할 수 있도록 장착되는 이동 스탠드;와, 상기 가공대상물 고정구의 상대좌표 또는 절대좌표를 인식하는 좌표인지수단; 및 상기 좌표인지수단을 매개로 하여 상기 가공대상물 고정구의 상대좌표 또는 절대좌표를 전산처리수단으로 전송하는 인터페이스 수단;을 포함하며, 특히 상기 가공부에는 접촉식 탐침이 구비되고 상기 가공대상물에는 상기 접촉식 탐침과 접촉되는 표지물이 형성되어 있으며, 상기 좌표인지수단은 상기 접촉식 탐침과 접촉된 상기 표지물 상의 표지점의 절대좌표를 인식하고, 상기 전산처리수단은 상기 표지점의 절대좌표를 상기 인터페이스 수단을 통해 전송받고, 상기 표지점의 절대좌표를 기준으로 하여 상기 가공대상물 고정구의 목표좌표를 계산하도록 구성된다.

Description

접촉식 표지점 검출기구를 구비한 다축 가공기{Multi-axis machine having detecting mechanism of haptic reference points}

본 발명은 가공이나 처리 또는 시술(이하 간략하게 '가공'이라 함)의 목적이 되는 가공대상물의 좌표 데이터를 기반으로 하여 가공을 수행하는 장치, 특히 다축 가공기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다축 가공기의 좌표계에 연계된 탐침을 가공대상물에 부여된 표지물과 상호 접촉시킴으로써 다축 가공기의 좌표계 상에서 차지하는 표지점의 절대좌표를 취득하는 과정을 통해 가공대상물의 좌표 데이터 전체를 다축 가공기의 좌표계에 동기화시키는 접촉식 표지점 검출기구를 구비한 다축 가공기에 관한 것이다.

CAD/CAM 기술의 발전은 산업 전반에 걸쳐 커다란 혁신을 불러왔으며, CAD/CAM 기술은 비단 생산을 목적으로 하는 산업분야에 국한되지 않고 개개의 환자에 최적화된 보철기구를 제작하는 의학분야에도 확산되고 있다.

치과분야에서도 CAD/CAM 기술이 발전함에 따라 이의 활용이 주된 관심으로 떠오르고 있는데, 이를 위해서는 필연적으로 구강내 인상모델의 3차원 스캐닝이 필수적이다. 이와 같이 영상을 통한 설계 및 가공은 정밀도와 효율면에서 유리할 뿐만 아니라 피시술자의 내원 회수를 줄이는 등 그 편의성이 종래 방식에 비해 월등히 향상되기 때문에 널리 보급될 것이라 예상된다.

그런데 구강내 인상모델을 3차원 스캐닝하여 얻은 영상을 바탕으로 컴퓨터상에서 설계한 가공 데이터를 그대로 인상모델에 적용하기 위해서는 반드시 영상의 좌표 데이터를 다축 가공기의 좌표계에 동기화시키는 과정이 수반되어야 한다.

종래에는 이러한 좌표동기화라는 목적을 달성하기 위한 일환으로 가공대상물의 위치를 특정 위치에 놓고 스캐닝을 함으로써, 스캐닝 장치에 대한 가공대상물 영상의 좌표계를 확보하기도 하였다. 그러나 이런 방법은 다축 가공기의 좌표계와 스캐닝 장치의 좌표계 사이의 관계를 미리 알고 있어야 하고, 이러한 좌표계의 관계에 따라 인상모델로부터 추출된 영상의 좌표계를 변환시켜야 하기 때문에 가공벡터를 생성하기 위한 과정이 번거롭고 복잡하다는 단점이 있다.

또한 다축 가공기와 스캐닝 장치 중 어느 하나라도 변경되면 좌표계 변환을 처음부터 다시 설정해야만 한다. 즉 종래의 방식은 종류를 달리하는 장치 사이의 범용성과 호환성에 한계를 가진다는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같은 종래의 좌표동기화 기법을 개선할 수 있는 새로운 다축 가공기를 제공하기 위한 것으로서, 특히 가공대상물에 부여된 표지물로부터 추출된 표지점의 위치를 다축 가공기의 좌표계에 연계된 접촉식 탐침을 이용하여 다축 가공기의 좌표계에서 차지하는 절대좌표의 형태로 취득할 수 있는 접촉식 표지점 검출기구를 구비한 다축 가공기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 다축 가공기는 바닥에 대해 평면을 이루는 베이스;와, 가공툴 및 상기 가공툴을 구동하는 가공툴 구동수단이 구비된 가공부가 상기 베이스의 평면에 대한 법선방향인 Y-축 방향으로 병진운동할 수 있도록 장착되고, 상기 베이스의 정해진 위치에 고정된 고정 스탠드;와, 가공대상물이 안착되는 가공대상물 고정구가 상기 베이스의 평면을 이루는 X-Z 평면상에서 병진운동 및/또는 X/Y/Z 축 중 적어도 어느 하나 이상의 축을 중심으로 회전운동할 수 있도록 장착되는 이동 스탠드;와, 상기 가공대상물 고정구의 상대좌표 또는 절대좌표를 인식하는 좌표인지수단; 및 상기 좌표인지수단을 매개로 하여 상기 가공대상물 고정구의 상대좌표 또는 절대좌표를 전산처리수단으로 전송하는 인터페이스 수단;을 포함한다.

여기서 상기 가공대상물 고정구는 4축 운동의 자유도를 갖는 것이 바람직하며, 특히 상기 가공대상물 고정구는 상기 베이스의 평면을 이루는 X-Z 평면상에서 X축 및 Z축을 따르는 2축 병진운동의 자유도와 X축 및 Y축에 대한 2축 회전운동의 자유도를 가질 수 있다.

그리고 상기 가공부에는 상기 가공툴의 가공깊이를 제한하기 위하여 상기 가공부의 Y축 병진운동을 가변적으로 제한하는 리미터가 구비된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 리미터는 나사운동으로 상하이동하는 리미터 핀 및 상기 리미터 핀에 접촉하도록 상기 가공부의 상단에 장착된 캡으로 이루어진다.

한편 상기 고정 스탠드는 상기 베이스에 고정된 2개의 제1 칼럼과, 상기 제1 칼럼 사이에 틸팅 가능하도록 고정된 제1 가로대로 이루어지고, 상기 가공부는 상기 제1 가로대에 고정된다.

그리고 상기 가공부는 노브에 의해 회전하는 피니언 및 상기 피니언에 치합되도록 상기 가공부에 결합된 래크에 의하여 병진운동하도록 구성될 수 있다.

또한 상기 이동 스탠드는 상기 베이스 상에 위치한 플레이트와, 상기 플레이트에 고정된 2개의 제2 칼럼과, 상기 제2 칼럼 사이에 회전가능하도록 고정된 제2 가로대 및 상기 제2 가로대에 대한 법선축을 중심으로 회전가능하게 고정된 상기 가공대상물 고정구로 이루어진다.

여기서 상기 플레이트는 정방형 또는 장방형 형상을 가지고, 상기 베이스의 평면에 대해 돌출되도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제2 칼럼 사이에 회전가능하도록 고정된 제2 가로대의 일단에는 상기 제2 가로대의 회전각도를 표시하는 각도지시수단이 구비될 수 있다.

이때 상기 각도지시수단은 상기 제2 가로대와 함께 회전하는 각도계 받침대 및 상기 각도계 받침대에 놓이는 각도계일 수 있다.

그리고 상기 플레이트와 상기 제2 가로대 및 상기 가공대상물 고정구에는 병진운동 또는 회전운동을 필요에 따라 일시적으로 제한하는 스토퍼가 각각 구비된다.

아울러 상기 가공부에는 상기 가공대상물을 조명하는 조명수단이 더 구비될 수도 있다.

한편 본 발명에 따른 다축 가공기에 있어서, 상기 가공부에는 접촉식 탐침이 구비되고 상기 가공대상물에는 상기 접촉식 탐침과 접촉되는 표지물이 형성되어 있으며, 상기 좌표인지수단은 상기 접촉식 탐침과 접촉된 상기 표지물 상의 표지점의 절대좌표를 인식하고, 상기 전산처리수단은 상기 표지점의 절대좌표를 상기 인터페이스 수단을 통해 전송받고, 상기 표지점의 절대좌표를 기준으로 하여 상기 가공대상물 고정구의 목표좌표를 계산하도록 구성될 수 있다.

특히 상기 접촉식 탐침은 상기 가공툴과 교체되어 장착되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 이동 스탠드에는 상기 가공대상물 고정구가 병진운동 및/또는 회전운동을 하는 경우 각각의 운동방향을 개별적으로 표시하는 적어도 하나 이상의 모션 인디케이터가 구비될 수 있다.

여기서 가공대상물 고정구는 4축 운동의 자유도를 갖고, 상기 모션 인디케이터는 상기 가공대상물 고정구가 운동하는 4축의 자유도 방향을 개별적으로 표시한다.

그리고 상기 전산처리수단은 사전에 설정된 상기 가공대상물 고정구의 목표좌표와 상기 가공대상물 고정구의 현재좌표를 상호 비교한 후 상기 목표좌표를 향해 수렴하는 운동방향을 지시하는 지시데이터를 상기 인터페이스 수단으로 전송하고, 상기 인터페이스 수단은 전송된 상기 지시데이터에 대응하는 구동신호를 상기 각각의 모션 인디케이터로 출력한다.

또한 상기 전산처리수단은 상기 가공대상물 고정구의 목표좌표와 상기 가공대상물 고정구의 현재좌표 사이의 차이가 사전에 설정된 오차범위에 들어오면 상기 모션 인디케이터가 중립신호를 표시하도록 하는 종결데이터를 상기 인터페이스 수단으로 전송한다.

그리고 상기 표지점은 상기 가공대상물에 직접 또는 간접적으로 세 개가 부여되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 표지물의 형상은 양형 또는 음형이면서 그 표면 윤곽에서 선택된 세 점의 좌표로부터 구해지는 원의 중심을 하나의 표지점으로 결정할 수 있는 형상으로 형성되고, 상기 표지물에 접촉되는 상기 접촉식 탐침은 상기 표지물의 형상에 상보하는 형상을 가질 수 있다.

특히 상기 세 개의 표지점은 상기 가공대상물의 기하학적 중심에 대해 상기 가공대상물의 가공부위보다 외측에 위치하도록 각각 부여되는 것이 바람직하다.

한편 본 발명의 실시예는 상기 가공부에 구비된 접촉식 탐침이 상기 가공대상물에 구비된 표지물과 접촉되었음을 상기 좌표인지수단에 알려 상기 표지점의 절대좌표를 인식하도록 명령하는 트리거 수단을 더 포함할 수 있다.

이때 상기 트리거 수단에는 상기 표지점의 절대좌표를 인식하도록 명령하는 제1 모드와 상기 가공툴 구동수단을 구동시키도록 명령하는 제2 모드 사이에서 절환되도록 설정하는 모드변경 기능이 구비될 수 있다.

그리고 상기 트리거 수단은 상기 베이스의 외부로 연장되고, 사용자의 발동작에 의해 명령을 발하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 상기 가공대상물은 구강내 인상모델인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 접촉식 표지점 검출기구를 구비한 다축 가공기는 표지점이 포함된 가공대상물의 3차원 좌표 데이터만 준비되면, 언제라도 다측 가공기의 좌표계에 연계된 접촉식 탐침을 이용하여 좌표동기화를 완성할 수 있다는 장점이 있다. 다시 말하면, 본 발명은 가공대상물의 3차원 좌표 데이터의 취득과 취득된 좌표 데이터의 좌표동기화가 시간적, 공간적으로 분리될 수 있기 때문에 그 운용성이 매우 유연하다.

또한 본 발명은 접촉식 탐침을 다축 가공기의 가공툴 대신에 장착할 수 있도록 함으로써 다축 가공기가 본래 가진 가공툴의 좌표파악 및 위치제어 기능을 그대로 활용할 수 있기 때문에, 특별한 구성의 추가가 거의 필요하지 않다는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 다축 가공기를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 다축 가공기에서 고정 스탠드가 틸팅된 상태를 보여주는 사시도.
도 3은 도 1의 다축 가공기에서 이동 스탠드가 분리된 상태를 보여주는 사시도.
도 4는 도 1의 다축 가공기에 구비된 가공대상물 고정구에 가공대상물이 고정되는 구조를 보여주는 도면.
도 5는 도 1의 다축 가공기에 접촉식 탐침이 결합되어 가공대상물에 부여된 표지점을 검출하는 구성을 보여주는 부분 확대도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.

한편 본 발명의 일 실시예를 설명하며 사용된 전후, 좌우, 상하 등의 상대적인 위치를 정의하는 용어는 첨부된 도면을 기준으로 한다. 다만 이러한 상대적인 위치의 정의는 발명의 본질적인 부분에는 변경이 없이 이와 동등한 배치로 변경될 수도 있음을 유념해야 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 다축 가공기(10)의 전체적인 외관을 보여준다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 다축 가공기(10)의 구성을 개괄적으로 설명하면, 다축 가공기(10)를 구성하는 여러 구성요소들이 장착·결합되는 밑바탕을 이루는 베이스(100)와, 가공툴(222)과 가공툴(222)을 구동하는 가공툴 구동수단(224)이 구비된 가공부(220)가 장착되는 고정 스탠드(200)와, 가공대상물(20)이 안착되는 가공대상물 고정구(316)가 장착되는 이동 스탠드(300)와, 가공대상물 고정구(316)의 상대좌표 또는 절대좌표를 인식하는 좌표인지수단(400)과, 좌표인지수단(400)이 인식한 가공대상물 고정구(316)의 상대좌표 또는 절대좌표를 전산처리수단(510)으로 전송하는 인터페이스 수단(500)을 포함한다.

본 발명의 실시예는 가공대상물(20)로서 구강내 인상모델인 경우를 예시하고 있지만, 이것만에 한정되는 것은 아님을 명심해야 한다.

여기서 베이스(100)는 장치의 바닥면으로서 다축 가공기(10)가 놓여진 바닥에 대해 평면을 이루는 부분인데, 정방형 내지는 장방형과 같이 네 개의 모서리가 직각을 이루는 사각형상을 가지는 것이 바람직하다. 이는 후술할 바와 같이 좌표인지수단(400)에 오류나 고장이 생긴 경우에 자(scale)를 이용하여 수동으로 이동 스탠드(300)의 위치좌표를 측정할 때 베이스(100)의 모서리를 기준으로 삼을 수 있도록 하기 위함이며, 이에 대해서는 뒤의 해당 부분에서 보다 상세히 상술하기로 한다.

고정 스탠드(200)는 가공대상물(20)에 대한 절삭 내지는 천공과 같은 가공작업을 수행하는 가공툴(222)이 장착되는 가공부(220)가 위치하는 곳인데, 이 가공부(220)는 베이스(100)의 평면에 대한 법선방향인 Y-축 방향(도 1에 표시된 좌표축 참조), 다시 말하면 수직방향을 따라 병진운동할 수 있도록 고정 스탠드(200)에 장착된다. 가공부(220)의 Y-축 방향 병진운동은 가공대상물(20)에 대한 가공툴(222)의 가공깊이를 결정하는 인자이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 고정 스탠드(200)는 베이스(100)에 고정된 2개의 제1 칼럼(210)과, 제1 칼럼(210) 사이에 틸팅 가능하도록 고정된 제1 가로대(212)로 이루어지고, 여기서 가공부(220)는 제1 가로대(212) 상에 고정된다. 고정 스탠드(200)에는 가공부(220)가 고정되기 때문에 가공작업 중에 발생하는 반력에 충분히 대항할 수 있는 강성이 제1 칼럼(210)과 제1 가로대(212)에 부여될 필요가 있다. 예를 든다면, 밖에서는 보이지 않는 베이스(100)의 안쪽을 통해 2개의 제1 칼럼(210)을 서로 연결하고 고정함으로써 제1 칼럼(210)들이 전체적으로 "ㄷ"자 형상의 안정적인 구조를 갖도록 할 수 있다.

가공부(220)가 고정되어 있는 제1 가로대(212)는 틸팅되도록 구성되어 있고, 따라서 가공대상물 고정구(316)에 가공대상물(20)을 안착시키는 작업은 물론 가공툴(222)을 장착 내지는 교체하는 작업을 할 때에는 제1 가로대(212)를 후방으로 틸팅시켜 간섭을 피하고 가공툴(222)의 장착부위가 잘 드러나도록 할 수 있다.

그리고 가공부(220)에는 가공툴(222)의 가공깊이를 제한하기 위해, 가공부(220)의 Y축 병진운동을 가변적으로 제한하는 리미터(226)가 구비된다. 즉 리미터(226)로 적합한 가공깊이를 미리 설정해놓으면, 가공툴(222)이 가공대상물(20) 안으로 과도하게 진입되는 것이 방지된다.

도 1은 이러한 리미터(226)로서 나사운동으로 상하이동하는 리미터 핀(227)과, 리미터 핀(227)에 접촉하도록 가공부(220)의 상단에 장착된 캡(228)으로 이루어진 하나의 실시예를 보여준다. 이러한 실시예에 따르면 나사결합된 리미터 핀(227)을 시계/반시계 방향으로 회전시켜 상하로 이동시킴으로써 캡(228)과의 이격거리를 조절할 수 있고, 이에 따라 Y축 방향을 따라 병진운동하는 캡(228)이 제1 가로대(212) 상에 고정된 리미터 핀(227)에 접촉될 때까지 이동하는 거리가 조정된다. 다만 도시된 리미터(226)는 실시가능한 하나의 예이기 때문에 리미터(226)의 구성이 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 요컨대 가공부(220) 중에서 Y축 방향을 따라 병진운동하는 부분과 제1 가로대(212) 상에 배치된 어떤 요소가 접촉 또는 비접촉(예를 들면 자력)에 의해 상호 운동을 제한하는 구조라면 리미터(226)로서의 기능을 구현할 수 있는 것이다.

여기서 가공부(220)가 Y축 방향을 따라 병진운동하는 구성은 다양하게 구성될 수 있다. 링크구조 또는 기어구조 등 여러 가지 구조가 적용될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 회전운동을 직선운동으로 변환하는 구조를 적용하였다. 즉, 노브(230)에 의해 회전하는 피니언(232)과, 피니언(232)에 치합되도록 가공부(220)에 결합된 래크(234)에 의하여 병진운동하도록 구성되었다. 노브(230) 외에 레버를 이용하여 피니언(232)을 회전시키는 것도 가능한데, 노브(230)를 사용하면 레버의 경우에 비해 공간적으로 콤팩트한 구성이 가능하고 가공대상물 고정구(316)가 장착되는 이동 스탠드(300)와 간섭될 염려가 거의 없다는 점에서 유리한 점이 있다.

그리고 가공부(220)는 도 3에 도시된 것처럼, 회전가공툴 구동수단(224)과 가공툴(222) 부분이 외부로 노출되도록 분해될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 커버 부분이 회전에 의해 탈착되도록 구성되었으며, 또한 특정 각도만큼만 커버가 회전되어 탈착되는 구조를 가지고 있다. 예컨대 탄지되는 돌출물과 결속턱 사이의 결속과 이탈에 의하여 커버의 탈착이 이루어진다.

아울러 가공부(220)에는 가공대상물(20)을 조명하는 조명수단(240)이 더 구비될 수도 있는데, 이는 물론 가공 전후는 물론 가공 중에 있는 가공대상물(20)의 상태를 세밀히 관찰하기 위한 것이다.

그리고 이동 스탠드(300)에는 가공대상물(20)이 안착되는 가공대상물 고정구(316)가 장착되는데, 이동 스탠드(300)와 이에 장착된 가공대상물 고정구(316)는 고정 스탠드(200), 다시 말하면 가공툴(222)에 대한 상대위치가 자유롭게 변경될 수 있다. 즉 이동 스탠드(300)에 장착된 가공대상물 고정구(316)는 베이스(100)가 포함된 X-Z 평면상에서 병진운동 및/또는 X/Y/Z 축 중 적어도 어느 하나 이상의 축을 중심으로 회전운동할 수 있도록 구성되어 있으며, 이에 따라 가공대상물 고정구(316)에 안착된 가공대상물(20)에 대한 가공툴(222)의 상대위치가 자유롭게 조정되어 원하는 위치와 각도로 가공될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 이동 스탠드(300)가 베이스(100) 상에 위치하여 X-Z 평면상에서 병진운동할 수 있는 플레이트(310)와, 플레이트(310)에 고정된 2개의 제2 칼럼(312)과, 제2 칼럼(312) 사이에 회전가능하도록 고정된 제2 가로대(314)로 구성되고, 가공대상물 고정구(316)는 제2 가로대(314)에 대한 법선축을 중심으로 회전가능하게 고정되어 있다. 도 4를 참조하면, 플레이트(310)는 두 쌍의 가이드 로드를 따라 X-Z 평면상에서 병진운동을 하는데, 이는 마치 X-Y 플로터의 구성과 유사하다고 할 수 있다.

이에 따라 가공대상물 고정구(316)는 베이스(100)의 평면을 이루는 X-Z 평면상에서 X축 및 Z축을 따르는 2축 병진운동의 자유도와 X축 및 Y축에 대한 2축 회전운동의 자유도를 가지게 되어 도합 4축 운동의 자유도를 갖게 되며, 가공부(220)의 Y축 방향 병진운동을 합하면 본 발명의 다축 가공기(10)는 총 5축의 운동을 구현한다.

그리고 플레이트(310)와 제2 가로대(314) 및 가공대상물 고정구(316)에는 병진운동 또는 회전운동을 필요에 따라 일시적으로 제한하는 스토퍼(330)가 각각 구비된다. 즉 스토퍼(330)를 작동시키면 움직이는 구성요소들의 위치가 고정되는데, 이는 가공대상물(20)의 포지션을 원하는 상태로 고정시킨 후 가공을 수행하기 위해 필요하다. 본 발명의 실시예에서 위 스토퍼(330)는 병진운동을 유도하는 축과 회전축에 대한 마찰력을 증대시켜 고정시키는 방식을 적용하였다. 예컨대 축에 접촉한 부분에 절개홈을 형성하고 그 외측을 압박하면, 절개홈이 좁아지는 방향으로 탄성변형되면서 마찰력이 증대되는 방식이다. 다만 이러한 스토퍼(330)의 구성 자체는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

또한 가공대상물 고정구(316) 주변에 진공흡입장치의 진공관 단부를 배치하여 가공작업시 가공대상물(20)로부터 배출되는 칩(chip)을 흡입하도록 하는 것도 바람직하다.

본 발명의 다축 가공기(10)는 상기와 같은 기계·기구적인 구성 외에 이동하는 각 구성요소의 좌표를 파악하기 위한 좌표인지수단(400)이 더 구비된다. 즉 좌표인지수단(400)은 움직이는 이동 스탠드(300) 및 가공대상물 고정구(316)가 현재 위치하고 있는 위치를 파악하는 수단으로서, 대표적으로는 엔코더가 이에 해당된다. 이런 좌표인지수단(400)은 물론 가공툴(222)의 가공깊이와 가공대상물(20)의 가공위치 및 가공각도를 정확하게 파악하고 제어하기 위해 필요한 것으로서, 일반적인 수치제어 공작기계에 사용되는 그것과 다름없다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 좌표인지수단(400)은 5축 운동을 구현하는 각 구성요소 중 4축 운동을 담당하는 이동 스탠드(300)와 가공대상물 고정구(316)에 각각 구비되어, 각 구성요소 상에 설정된 어느 기준점의 상대좌표 또는 절대좌표를 인식하게 된다(이동 스탠드의 좌표는 결국 가공대상물 고정구(316)에 안착된 가공대상물(20)의 좌표를 알기 위한 것이므로, 이하에서는 가공대상물 고정구의 좌표로 통칭한다). 상대좌표를 인식하는 경우라면 각 구성요소를 초기위치, 예를 든다면 가공부(220)는 최상단, 이동 스탠드(300)는 좌상단과 같이 언제나 재현가능한 위치를 초기위치로 설정하고 이를 원점으로 삼아 현재위치의 상대좌표를 파악하면 된다. 절대좌표의 경우에는 사전에 이미 정해진 고정된 원점에 대한 현재 위치를 절대적으로 파악하는 것이며, 전원이 꺼진 상태에서 움직이더라도 그 이동된 변위나 각도는 언제나 반영된다.

특히 본 발명에 따른 다축 가공기(10)의 이동 스탠드(300)와 가공대상물 고정구(316)는 2축은 선형이동하고 나머지 2축은 회전운동하므로, 선형이동하는 구성요소에 대해서는 리니어 엔코더(402)를, 그리고 회전운동하는 구성요소에 대해서는 로터리 엔코더(404)를 좌표인지수단(400)으로 사용한다. 엔코더의 해상도(resolution)는 리니어 엔코더(402)는 0.01㎜, 로터리 엔코더(404)는 0.01°수준을 갖는 것이 바람직하다. 물론 엔코더의 해상도를 최대로 사용할 수도 있겠지만, 노이즈에 과민한 반응을 보여 에러가 생길 수 있고 측정과 제어에 민감한 영향을 미칠 수 있으므로 가공정밀도를 고려해 소프트웨어적으로 적절한 수준의 해상도로 조정하는 것이 바람직하다.

한편 전술한 바와 같이 좌표인지수단(400)에 오류나 고장이 생긴 경우를 대비하여 수동으로 이동 스탠드(300)의 좌표를 파악할 수 있도록, 이동 스탠드(300)의 위치좌표를 측정할 때 베이스(100)의 모서리를 기준으로 하여 자(scale)를 이용하여 이동 스탠드(300)의 위치좌표를 측정할 수 있다. 필요하다면 베이스(100)의 모서리를 따라 작은 돌출부를 마련해 이동 스탠드(300)의 병진운동량을 측정하는 기준구조로 삼을 수 있다.

또한 가공대상물 고정구(316)의 회전각도를 측정할 필요도 있으므로, 제2 칼럼(312) 사이에 회전가능하도록 고정된 제2 가로대(314)의 일단에 제2 가로대(314)의 회전각도를 표시하는 각도지시수단(320)이 구비될 수 있다. 여기서 각도지시수단(320)은 제2 가로대(314)와 함께 회전하는 각도계 받침대(322) 및 각도계 받침대(322)에 놓이는 각도계(324)일 수 있다. 각도계(324)는 측정의 정밀도를 위해 디지털 각도계를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 인터페이스 수단(500)은 좌표인지수단(400)을 매개로 하여 측정된 가공대상물 고정구(316)의 상대좌표 또는 절대좌표를 전산처리수단(510)으로 전송하는 수단을 의미한다. 전산처리수단(510)은 다축 가공기(10)에 내장되거나 또는 외부에 별도로 마련될 수 있는데, 전산처리수단(510)은 좌표인지수단(400)으로 측정된 좌표값을 전산상에서 처리하는 수단이다. 전산처리수단(510)이 수행하는 구체적인 작업내용은 전산처리수단(510)이 연관된 내용을 설명하는 각 부분에 개별적으로 기재하기로 한다.

한편 본 발명에 따른 다축 가공기(10)는 가공부(220)에 접촉식 탐침(223)이 구비되고, 가공대상물(20)에는 접촉식 탐침(223)과 접촉되는 표지물(22)이 형성되어 있으며, 좌표인지수단(400)은 접촉식 탐침(223)과 접촉된 표지물(22) 상에 있는 표지점의 절대좌표를 인식하고, 전산처리수단(510)은 표지점의 절대좌표를 인터페이스 수단(500)을 통해 전송받고, 표지점의 절대좌표를 기준으로 하여 가공대상물 고정구(316)의 목표좌표를 계산하도록 구성된다. 특히 접촉식 탐침(223)은 가공툴(222)과 교체되어 장착되는 것이 바람직하다.

여기서 도 5를 참조하여 접촉식 탐침(223)과 표지점의 역할에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저 표지물(22)이 부여된 가공대상물(20)은 공지된 3차원 CT와 같은 3차원 스캐닝 장치를 사용하여 그 3차원 좌표 데이터가 취득되는데, 이 3차원 좌표 데이터에는 가공대상물(20)의 외형에 관한 데이터는 물론 표지물(22)의 위치정보도 포함되어 있다. 이때 가공대상물(20)에 직접 표지물(22)을 부여하는 것은 물론 가공대상물(20)에 결합되는 매개물, 예를 들면 가공대상물(20)이 구강내 인상모델이라면 치아와 치은의 형상이 새겨진 트레이(24) 상에 표지물(22)을 부여하는 간접적인 방식도 가능하다.

위와 같은 3차원 좌표 데이터는 컴퓨터에 입력되고, 가공 시뮬레이션을 통해 최적의 가공계획을 3차원 좌표 데이터 상에 수립하게 된다. 수립된 가공계획은 가공의 내용을 정의하는 가공벡터의 데이터로서 3차원 좌표 데이터 안에 함께 저장된다.

그런데 다축 가공기(10)는 자신만의 고유한 좌표계를 가지는데, 이 좌표계는 가공대상물(20)의 3차원 좌표 데이터 및 가공벡터의 좌표계와는 전혀 연관되어 있지 않다. 이는 가공대상물(20)의 3차원 좌표 데이터는 다축 가공기(10)와는 별개의 좌표계를 갖는 3차원 스캐닝 장치에서 얻어진 것이기 때문에 당연한 것인데, 컴퓨터 상에서 시뮬레이션으로 수립된 가공벡터 그대로 가공하기 위해서는 이 2개의 좌표계를 일치시킬 필요가 있다.

여기서 접촉식 탐침(223)과 표지점이 중요한 역할을 담당하게 되는데, 이 표지점이 바로 3차원 스캐닝 장치의 좌표계에 따라 취득된 가공대상물(20)의 3차원 좌표 데이터를 다축 가공기(10)의 좌표계로 변환시키기 위한 기준점 역할을 한다는 점에서 중요하다.

즉 다축 가공기(10)의 좌표계를 따르는 가공부(220)에 구비된 접촉식 탐침(223)의 좌표, 특히 말단의 좌표는 접촉식 탐침(223)의 설치위치가 미리 정해져 있을 뿐만 아니라 그 형상이나 크기 역시 이미 결정되어 있기 때문에 기지(旣知)의 값을 가진다. 그리고 접촉식 탐침(223)에 접촉된 표지물(22) 상의 일점(一點) 좌표는 접촉식 탐침(223)의 좌표와 같은 것으로 취급할 수 있고, 이 일점이 바로 접촉식 탐침(223)에 의해 추출된 표지점이 된다.

결국 가공대상물(20) 상에 존재하는 표지점의 좌표는 다축 가공기(10)의 좌표계를 따르는 것이고, 이는 적어도 가공대상물(20)에 대한 3차원 좌표 데이터 중 표지점(즉 표지물에 대한 3차원 좌표 데이터 중의 한 점)에 대해서는 다축 가공기(10) 좌표계에서의 좌표값과 3차원 스캐닝 장치 좌표계에서의 좌표값을 모두 알게 된 것이다.

따라서 가공대상물(20)의 3차원 이미지 데이터 상에서의 표지점의 좌표를 다축 가공기(10)에서의 표지점의 좌표로 이동시키는 좌표이동행렬을 구하고, 이렇게 구해진 좌표이동행렬을 그대로 가공대상물(20)의 3차원 이미지 데이터와 가공벡터 데이터 모두에 적용하면 가공대상물(20)의 3차원 정보는 모두 다축 가공기(10)의 좌표계로 온전히 이식된다. 여기서 가공대상물(20)의 3차원 이미지 데이터 상에서 구해지는 표지점의 좌표는 접촉식 탐침(223)이 표지물(22)과 접촉하였을 때 물리적으로 정해진 일점(一點)의 좌표에 대응되는 지점으로 결정되어야 함은 물론이다.

접촉식 탐침(223)이 사용되는 경우에 좌표인지수단(400)은 접촉식 탐침(223)과 접촉된 표지물(22) 상에 있는 표지점의 절대좌표를 인식하고, 전산처리수단(510)은 표지점의 절대좌표를 인터페이스 수단(500)을 통해 전송받고, 표지점의 절대좌표를 기준으로 하여 가공대상물 고정구(316)의 목표좌표를 계산하도록 구성된다. 즉 전산처리수단(510)은 표지점의 절대좌표를 기준으로 하여 가공대상물(20)의 3차원 이미지 데이터에 포함된 가공벡터의 좌표인 목표좌표를 계산한다.

여기서 계산된 목표좌표를 사용자에게 제시하는 수단이 필요하게 되는데, 예를 든다면 디스플레이 상에 현재좌표와 목표좌표를 함께 표시함으로써 가공대상물(20)이 이동해야할 방향과 각도를 제시할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 보다 직관적인 조작이 가능하도록 가공대상물 고정구(316)가 병진운동 및/또는 회전운동을 하는 경우 각각의 운동방향을 개별적으로 표시하는 적어도 하나 이상의 모션 인디케이터(410)가 이동 스탠드(300)에 구비된다. 모션 인디케이터(410)는 좌우나 상하, 시계방향과 반시계방향을 구별하여 발광하는 수단을 말하는데, 전산처리수단(510)은 사전에 설정된 가공대상물 고정구(316)의 목표좌표와 가공대상물 고정구(316)의 현재좌표를 상호 비교한 후 목표좌표를 향해 수렴하는 운동방향을 지시하는 지시데이터를 인터페이스 수단(500)으로 전송하고, 인터페이스 수단(500)은 전송된 지시데이터에 대응하는 구동신호를 각각의 모션 인디케이터(410)로 출력한다.

이와 같이 모션 인디케이터(410)의 발광을 제어하면, 모션 인디케이터(410)는 목표좌표를 향하는 방향에 대응되는 측이 발광된다. 따라서 사용자는 모션 인디케이터(410)가 발광하는 방향으로 이동 스탠드(300)를 이동시키고 가공대상물 고정구(316)를 회전시킴으로써 가공대상물 고정구(316) 상의 가공대상물(20)이 정확한 가공 포지션을 갖도록 쉽게 조정할 수 있다.

여기서 가공대상물 고정구(316)는 4축 운동의 자유도를 가지고 있으므로, 모션 인디케이터(410)는 역시 가공대상물 고정구(316)가 운동하는 4축의 자유도 방향을 개별적으로 표시하도록 구비된다.

그리고 전산처리수단(510)은 가공대상물 고정구(316)의 목표좌표와 가공대상물 고정구(316)의 현재좌표 사이의 차이가 사전에 설정된 오차범위에 들어오면 모션 인디케이터(410)가 중립신호를 표시하도록 하는 종결데이터를 인터페이스 수단(500)으로 전송한다. 중립신호는 양쪽의 모션 인디케이터(410)를 모두 점등하거나 간헐적으로 점멸하거나 발광하는 색이 변화되는 등 사용자가 목표좌표에 도달했음을 인식할 수 있도록 하는 모든 신호를 포함한다. 필요하다면 부저로 비프(beep)음을 발하는 것도 가능할 것이다.

한편 좌표변환의 기준점이 되는 표지점을 추출할 수 있는 표지물(22)의 개수와 형상도 중요한 요소이므로, 이에 대해서도 상세히 설명한다.

우선 가공대상물(20)에 부여된 표지물(22)의 개수는 세 개로 선정하는 것이 바람직하다. 표지물(22)의 개수, 다시 말하면 좌표변환의 기준점이 되는 표지점의 '좌표'를 세 개로 선택하는 것은 3차원 공간을 점유하는 가공대상물(20)의 위치와 방향(회전)을 정의하기 위한 최소의 좌표수가 세 개이기 때문이다. 그리고 세 개를 초과하는 좌표를 선택하지 않는 것은 세 개 이상의 좌표가 하나의 평면을 이루지 않는 비정형성을 가지는 경우에는 _nC₃의 개수(여기서 n은 선택된 좌표의 수로서, n＞4인 자연수임)만큼의 데이터를 서로 맞추어야 해서 비효율적이기 때문이다.

그리고 표지물(22)의 형상은 양형 또는 음형이면서 그 표면 윤곽에서 선택된 세 점의 좌표로부터 구해지는 원의 중심을 하나의 표지점으로 결정할 수 있는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 세 개의 점으로부터 하나의 원이 추출되면, 바로 이 원의 중심이 표지점의 좌표로서 결정된다. 따라서 표지물(22)에는 세 개의 원 중심을 추출할 수 있는 형상이 포함되어 있어야 한다.

본 발명의 실시예는 위와 같은 표지물(22)을 세 개의 서로 분리된 개별적인 표지물(22)로 부여하고, 그 형상은 표면 윤곽 중 상면 또는 기저면의 윤곽을 하나의 원을 추출할 수 있는 형상으로 만들었다. 이러한 표지물(22)의 상면 또는 기저면의 윤곽으로는 가장 단순하게 원형으로 구성할 수 있으며, 대안적으로는 원의 일부인 현, 또는 원에 내접하거나 외접하는 다각형 형상으로 구성할 수 있다.

즉 하나의 원을 추출할 수 있는 표지물(22)의 상면 또는 기저면의 윤곽은 수없이 많은데, 가장 직관적으로는 원형의 윤곽일 것이다. 그 외에도 정삼각형과 같이 원에 내접 또는 외접하는 다각형 형상의 윤곽도 가능한데, 다각형의 형상은 수치계산과 검증이 용이한 정다각형인 것이 바람직하다.

여기서 상면과 기저면은 각각 표면 윤곽 중의 윗면과 밑면을 말하는 것이며, 가공대상물(20)의 일반적인 상하배치를 그대로 따라 표지물(22)의 상면과 기저면을 정하는 것이 가장 직관적일 것이다. 하지만 상면과 기저면이 뒤바뀌어 정의되어도 본 발명의 본질에는 아무런 영향이 없으므로, 혼동이 없도록 하나의 기준에 따라 상면과 기저면을 정해 일관되게 사용하면 된다.

그리고 표지물(22)에 접촉되는 접촉식 탐침(223)은 위와 같은 표지물(22)의 형상에 상보하는 형상을 가지도록 만들어진다.

특히 세 개의 각 표지점(다시 말하면, 표지물)은 가공대상물(20)의 기하학적 중심에 대해 가공대상물(20)의 가공부(220)위보다 외측에 위치하도록 부여하는 것이 바람직하다. 이는 세 개의 표지점에 의해 하나의 평면이 추출되기 때문에, 평면 추출의 기준점보다 그 안쪽에 가공부(220)위가 존재하는 것이 오차면에서 유리하기 때문이다. 즉 이것은 보간법에서 내삽법이 외삽법보다 오차가 적은 것과 마찬가지의 이유이다.

한편 본 발명의 실시예는 가공부(220)에 구비된 접촉식 탐침(223)이 가공대상물(20)에 구비된 표지물(22)과 접촉되었음을 좌표인지수단(400)에 알려 접촉식 탐침(223)과 표지물(22)의 접촉에 의해 정해지는 표지점의 절대좌표를 인식하도록 명령하는 트리거 수단(350)을 더 포함할 수 있다. 즉 사용자가 접촉식 탐침(223)과 표지물(22)이 확실히 접촉했다고 판단되면, 트리거 수단(350)을 작동시켜 그때의 표지점의 좌표를 취득시키는 것이다.

이때 트리거 수단(350)에는 표지점의 절대좌표를 인식하도록 명령하는 제1 모드와, 가공툴 구동수단(224)을 구동시키도록 명령하는 제2 모드 사이에서 절환되도록 설정할 수 있는 모드변경 기능이 구비될 수 있다. 즉 트리거 수단(350)이 작동하였을 때, 접촉식 탐침(223)이 장착된 경우에는 모드변경 스위치(352)를 제1 모드로 설정하여 표지점의 좌표를 취득하도록 명령하고, 가공툴(222)이 장착된 경우에는 모드변경 스위치(352)를 제2 모드로 절환시켜 가공툴 구동수단(224)을 작동시키는 것이다.

그리고 트리거 수단(350)은 베이스(100)의 외부로 연장되고, 사용자의 발동작에 의해 명령을 발하도록 구성된 일종의 풋 스위치일 수 있다. 이는 수작업중인 사용자가 손을 사용하지 않고도 트리거 수단(350)을 작동시킬 수 있어 사용상 상당히 편리해진다.

이상 본 발명의 바람직한 일 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해져야 할 것이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10: 다축 가공기 20: 가공대상물(구강내 인상모델)
22: 표지물 24: 트레이
100: 베이스 200: 고정 스탠드
210: 제1 칼럼 212: 제1 가로대
220: 가공부 222: 가공툴
223: 접촉식 탐침 224: 가공툴 구동수단
226: 리미터 227: 리미터 핀
228: 캡 230: 노브
232: 피니언 234: 래크
240: 조명수단 300: 이동 스탠드
310: 플레이트 312: 제2 칼럼
314: 제2 가로대 316: 가공대상물 고정구
320: 각도지시수단 322: 각도계 받침대
324: 각도계 330: 스토퍼
350: 트리거 수단 352: 모드변경 스위치
400: 좌표인지수단 402: 리니어 엔코더
404: 로터리 엔코더 410: 모션 인디케이터
500: 인터페이스 수단 510: 전산처리수단

Claims (26)

1. 바닥에 대해 평면을 이루는 베이스;
   가공툴 및 상기 가공툴을 구동하는 가공툴 구동수단이 구비된 가공부가 상기 베이스의 평면에 대한 법선방향인 Y-축 방향으로 병진운동할 수 있도록 장착되고, 상기 베이스의 정해진 위치에 고정된 고정 스탠드;
   가공대상물이 안착되는 가공대상물 고정구가 상기 베이스의 평면을 이루는 X-Z 평면상에서 병진운동 및/또는 X/Y/Z 축 중 적어도 어느 하나 이상의 축을 중심으로 회전운동할 수 있도록 장착되는 이동 스탠드;
   상기 가공대상물 고정구의 상대좌표 또는 절대좌표를 인식하는 좌표인지수단;
   상기 좌표인지수단을 매개로 하여 상기 가공대상물 고정구의 상대좌표 또는 절대좌표를 전산처리수단으로 전송하는 인터페이스 수단; 및
   상기 가공대상물 고정구가 병진운동 및/또는 회전운동을 하는 경우 각각의 운동방향을 개별적으로 표시하도록 상기 이동 스탠드에 구비된 적어도 하나 이상의 모션 인디케이터;를 포함하고,
   여기서 상기 전산처리수단은 사전에 설정된 상기 가공대상물 고정구의 목표좌표와 상기 가공대상물 고정구의 현재좌표를 상호 비교한 후 상기 목표좌표를 향해 수렴하는 운동방향을 지시하는 지시데이터를 상기 인터페이스 수단으로 전송하고, 상기 인터페이스 수단은 전송된 상기 지시데이터에 대응하는 구동신호를 상기 각각의 모션 인디케이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가공대상물 고정구는 4축 운동의 자유도를 갖는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가공대상물 고정구는 상기 베이스의 평면을 이루는 X-Z 평면상에서 X축 및 Z축을 따르는 2축 병진운동의 자유도와 X축 및 Y축에 대한 2축 회전운동의 자유도를 갖는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 가공부에는 상기 가공툴의 가공깊이를 제한하기 위하여 상기 가공부의 Y축 병진운동을 가변적으로 제한하는 리미터가 구비된 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 리미터는 나사운동으로 상하이동하는 리미터 핀 및 상기 리미터 핀에 접촉하도록 상기 가공부의 상단에 장착된 캡으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 고정 스탠드는 상기 베이스에 고정된 2개의 제1 칼럼과, 상기 제1 칼럼 사이에 틸팅 가능하도록 고정된 제1 가로대로 이루어지고, 상기 가공부는 상기 제1 가로대에 고정된 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 가공부는 노브에 의해 회전하는 피니언 및 상기 피니언에 치합되도록 상기 가공부에 결합된 래크에 의하여 병진운동하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 이동 스탠드는 상기 베이스 상에 위치한 플레이트와, 상기 플레이트에 고정된 2개의 제2 칼럼과, 상기 제2 칼럼 사이에 회전가능하도록 고정된 제2 가로대 및 상기 제2 가로대에 대한 법선축을 중심으로 회전가능하게 고정된 상기 가공대상물 고정구로 이루어진 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 플레이트는 정방형 또는 장방형 형상을 가지고, 상기 베이스의 평면에 대해 돌출되는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 칼럼 사이에 회전가능하도록 고정된 제2 가로대의 일단에는 상기 제2 가로대의 회전각도를 표시하는 각도지시수단이 구비된 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 각도지시수단은 상기 제2 가로대와 함께 회전하는 각도계 받침대 및 상기 각도계 받침대에 놓이는 각도계인 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
12. 제8항에 있어서,
    상기 플레이트와 상기 제2 가로대 및 상기 가공대상물 고정구에는 병진운동 또는 회전운동을 필요에 따라 일시적으로 제한하는 스토퍼가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 가공부에는 상기 가공대상물을 조명하는 조명수단이 구비된 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 가공부에는 접촉식 탐침이 구비되고 상기 가공대상물에는 상기 접촉식 탐침과 접촉되는 표지물이 형성되어 있으며,
    상기 좌표인지수단은 상기 접촉식 탐침과 접촉된 상기 표지물 상의 표지점의 절대좌표를 인식하고,
    상기 전산처리수단은 상기 표지점의 절대좌표를 상기 인터페이스 수단을 통해 전송받고, 상기 표지점의 절대좌표를 기준으로 하여 상기 가공대상물 고정구의 목표좌표를 계산하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 접촉식 탐침은 상기 가공툴과 교체되어 장착되는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
16. 삭제
17. 제1항에 있어서,
    상기 가공대상물 고정구는 4축 운동의 자유도를 갖고, 상기 모션 인디케이터는 상기 가공대상물 고정구가 운동하는 4축의 자유도 방향을 개별적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
18. 삭제
19. 제11항에 있어서,
    상기 전산처리수단은 상기 가공대상물 고정구의 목표좌표와 상기 가공대상물 고정구의 현재좌표 사이의 차이가 사전에 설정된 오차범위에 들어오면 상기 모션 인디케이터가 중립신호를 표시하도록 하는 종결데이터를 상기 인터페이스 수단으로 전송하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
20. 제14항에 있어서,
    상기 표지점은 상기 가공대상물에 직접 또는 간접적으로 세 개가 부여된 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
21. 제20항에 있어서,
    상기 표지물의 형상은 양형 또는 음형이면서 그 표면 윤곽에서 선택된 세 점의 좌표로부터 구해지는 원의 중심을 하나의 표지점으로 결정할 수 있는 형상으로 형성되고, 상기 표지물에 접촉되는 상기 접촉식 탐침은 상기 표지물의 형상에 상보하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
22. 제20항에 있어서,
    상기 세 개의 표지점은 상기 가공대상물의 기하학적 중심에 대해 상기 가공대상물의 가공부위보다 외측에 위치하도록 각각 부여된 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
23. 제14항에 있어서,
    상기 가공부에 구비된 접촉식 탐침이 상기 가공대상물에 구비된 표지물과 접촉되었음을 상기 좌표인지수단에 알려 상기 표지점의 절대좌표를 인식하도록 명령하는 트리거 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
24. 제23항에 있어서,
    상기 트리거 수단에는 상기 표지점의 절대좌표를 인식하도록 명령하는 제1 모드와 상기 가공툴 구동수단을 구동시키도록 명령하는 제2 모드 사이에서 절환되도록 설정하는 모드변경 기능이 구비되는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 트리거 수단은 상기 베이스의 외부로 연장되고, 사용자의 발동작에 의해 명령을 발하는 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
26. 제1항 또는 제14항에 있어서,
    상기 가공대상물은 구강내 인상모델인 것을 특징으로 하는 다축 가공기.
    

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