KR101318680B1

KR101318680B1 - 임플란트 가공장치

Info

Publication number: KR101318680B1
Application number: KR1020120157240A
Authority: KR
Inventors: 백승복; 백성철
Original assignee: 백성철; 백승복
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-10-15

Abstract

본 발명은 인공치아를 턱뼈에 고정시키는 임플란트 가공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임플란트 소재를 자동으로 공급하는 피더, 상기 피더에 의해 공급된 임플란트 소재를 잡아 절삭장치로 이동시키는 이송수단, 이송수단에 의해 이송된 임플란트 소재의 표면 또는 내부를 절삭하여 가공하는 가공수단 및 가공 완료된 임플란트를 배출시키는 배출수단으로 이루어져 자동으로 임플란트를 가공할 수 있게 한 임플란트 가공장치에 관한 것이다.

Description

임플란트 가공장치{Implant processing equipment}

본 발명은 임플란트 가공장치에 관한 것으로서, 상세하게는 인공치아를 턱뼈에 고정시키는 임플란트 가공장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게 본 발명은 임플란트 소재를 자동으로 공급하는 피더, 상기 피더에 의해 공급된 임플란트 소재를 잡아 절삭장치로 이동시키는 이송수단, 이송수단에 의해 이송된 임플란트 소재의 표면 또는 내부를 절삭하여 가공하는 가공수단 및 가공 완료된 임플란트를 배출시키는 배출수단으로 이루어져 자동으로 임플란트를 가공할 수 있게 한 임플란트 가공장치에 관한 것이다.

차아는 오복 중 하나라 할 만큼 중요한 신체 구조물의 하나이다.

이러한 치아는 구강 내에서 섭식, 발성, 표정 발현 등 지극히 중요한 기능을 수행하는 것으로, 입안에 위턱과 아래턱에 활 모양으로 배열되어 박혀 있다.

이러한 치아는 다양한 원인에 의해 훼손되고, 훼손된 치아를 대신하여 새로운 치아를 이식하는 기술로 임플란트(Implant) 방식이 많이 사용되고 있다.

임플란트 방식 치아 이식 방법은 일종의 나사 역할을 하는 임플란트를 턱뼈에 심은 후 그 단부에 인공 치아를 접착제로 붙여 이루어진다.

이러한 치아 임플란트와 관련된 기술로는 특허문헌 1내지 3이 있다.

이러한 임플란트는 도 8에 도시한 바와 같이, 턱뼈에 나사 고정되는 턱뼈고정부(100s)와 인공치아가 접착되는 치아고정부(100t)로 이루어지고, 턱뼈고정부의 외주면에는 적어도 한단 이상으로 나사산이 형성되어 있다.

이러한 임플란트는 인체 특히, 구강 내의 좁은 턱에 설치되어 저작(詛嚼) 행위를 할 때 턱뼈의 움직임에 의해 치아에 가해지는 압력을 충분히 견딜 수 있도록 턱뼈에 고정되어야 하므로 정밀한 가공을 요구한다.

1. 한국특허등록 제0978321호 2. 한국특허공개 제2006-0102826호 3. 한국특허등록 제1045004호

본 발명은 더욱 정밀하고 쉽게 임플란트를 가공할 수 있는 임플란트 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게 본 발명은 자동으로 임플란트 소재를 공급하여 가공하고 배출시킬 수 있는 임플란트 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더욱 상세하게 본 발명은 임플란트 소재를 자동으로 공급하는 피더, 상기 피더에 의해 공급된 임플란트 소재를 잡아 절삭장치로 이동시키는 이송수단, 이송수단에 의해 이송된 임플란트 소재의 표면 또는 내부를 절삭하여 가공하는 가공수단 및 가공 완료된 임플란트를 배출시키는 배출수단으로 이루어져 자동으로 임플란트를 가공할 수 있게 한 임플란트 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명은 다수의 임플란트 소재가 저장되고 진동에 의해 순차적으로 임플란트 소재를 하기 이송수단으로 공급하는 피딩수단; 상기 피더에 의해 공급된 임플란트 소재를 잡아 하기 가공수단 측으로 이동시키는 이송수단; 상기 이송수단에 의해 이송된 임플란트 소재를 절삭 가공하는 가공수단; 상기 가공장치에서 가공된 임플란트를 배출시키는 배출수단 및 ; 상기 구성요소들의 구동을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명을 구성하는 피딩수단은 다수의 임플란트 소재가 저장되고 진동에 의해 순차적으로 임플란트 소재를 상승시켜 배출시키는 원형피더와; 상기 원형피더의 배출구에 연결되고, 임플란트 소재를 이송수단 측으로 수평으로 이동시키는 수평피더로 이루어질 수 있다.

상기 이송수단은 임플란트 소재를 하기 파지수단으로 이동시키는 로딩장치와 ; 이동된 임플란트 소재를 잡는 파지장치와; 상기 파지장치를 수평으로 이동시키는 이송장치로 구성되고,

상기 로딩장치는 일측에 임플란트 소재가 끼워지는 로딩홀이 형성되고 수평으로 이동하는 슬리브와, 상기 슬리브의 이동을 안내하는 수평이송로봇으로 이루어지고,

상기 파지장치는 유압실린더에 공급되는 유입에 의해 수평으로 신축하는 로드의 단부에 설치되어 로딩장치의 로딩홀에 끼워진 상태로 운반된 임플란트 소재를 하기 집게 측으로 밀어내는 로딩핀과, 유압에 의해 작동되어 상기 로딩핀에 의해 밀린 임플란트 소재를 잡는 집게와, 유압실린더에 공급되는 유입에 의해 수평으로 신축하는 로드의 단부에 설치되어 상기 집게에 잡힌 임플란트 소재를 밀어 집게로부터 분리하여 가공수단에 공급하는 언로딩핀으로 이루어지고,

상기 이동장치는 상기 파지수단이 설치된 이동판과, 상기 이동판을 밀거나 당겨 수평으로 이동시키는 이송로봇으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 가공수단은 척에 의해 고정된 임플란트 소재를 구동수단의 구동력에 의해 회전시키는 스핀들과; 상기 스핀들에 의해 회전하는 임플란트 소재를 절삭하는 절삭날을 구비한 절삭장치로 이루어질 수 있고, 상기 배출수단은 배출된 임플란트가 저장되는 임플란트 수납함과; 상기 척의 내부에 설치되고 스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 척에 물린 임플란트 소재를 상기 수납함 측으로 밀어내는 푸싱로드로 구성될 수 있다.

본 발명은 임플란트를 자동으로 공급 및 가공한 후 배출시킴으로써 임플란트의 가공에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 장치를 구성하는 각 구성 요소를 제어기를 통해 제어하여 정확한 구동이 이루어지게 함으로써 보다 정밀한 임플란트를 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 임플란트 가공장치의 일예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명에 따른 임플란트 가공장치의 일예를 도시한 평면도
도 3은 본 발명에 따른 임플란트 가공장치를 구성하는 피딩수단의 일예를 도시한 사시도
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 임플란트 가공장치를 구성하는 이송수단을 서로 다른 방향에서 도시한 사시도
도 5는 본 발명에 따른 임플란트 가공장치를 구성하는 가공수단의 일예를 도시한 사시도
도 6은 본 발명에 따른 임플란트 가공장치를 구성하는 스핀들의 사시도
도 7은 본 발명에 따른 임플란트 가공장치를 구성하는 배출장치의 일예의 측면도
도 8은 통상의 임플란트의 일예를 도시한 사시도

이하, 본 발명에 따른 임플란트 가공장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 인공치아를 턱뼈에 고정시키는 임플란트를 보다 쉽게 가공할 수 있게 하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 다수의 임플란트 소재가 저장되고 진동에 의해 순차적으로 임플란트 소재를 하기 이송수단으로 공급하는 피딩수단(1); 상기 피더에 의해 공급된 임플란트 소재를 잡아 하기 가공수단 측으로 이동시키는 이송수단(2); 상기 이송수단에 의해 이송된 임플란트 소재를 절삭 가공하는 가공수단(3); 상기 가공장치에서 가공된 임플란트를 배출시키는 배출수단(4) 및 ; 상기 구성요소들의 구동을 제어하는 제어수단(5)을 포함한다.

상기 피딩수단(1)은 임플란트 소재를 순차적으로 후속된 이송수단에 공급하기 위한 것으로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 임플란트 소재가 무작위로 넣어진 통체 형상의 원형피더(11)를 포함한다.

상기 원형피더(11)는 도시한 바와 같이 원통형 통으로 구성되고, 상단에는 위를 향하며 점차 넓어지도록 경사면이 형성되어 있으며, 하부에는 진동수단(미도시)을 구비하여 진동함에 의해 내부에 저장된 임플란트 소재가 경사면을 따라 순차적으로 위로 올라와 배출구로 배출된다. 이러한 통형피더(11)는 나사 가공 장치 등에 많이 사용되는 것 중 하나로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이렇게 배출된 임플란트 소재는 배출구에 연결된 수평피더(12)를 통해 이송수단(2)측으로 이동된다.

이렇게 수평피더(12)에 공급된 임플란트 소재가 보다 원활하게 이송수단 측으로 이동되게 하기 위해서는 수평피더(12)가 이송수단 측으로 기울어지게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수평피더(12)의 일측에는 수평피더(12)를 통과한 임플란트 소재를 감지하기 위해 센서(12s)를 더 설치할 수 있다.

상기 수평피더(12)를 통해 이동된 임플란트 소재는 이송수단(2)을 통해 가공수단(3)에 공급된다.

상기 이송수단(2)은 도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 임플란트 소재를 하기 파지수단으로 이동시키는 로딩장치(21)와 ; 이동된 임플란트 소재를 잡는 파지장치(22)와; 상기 파지장치를 수평으로 이동시키는 이송장치(23)로 구성된다.

상기 로딩장치(21)는 임플란트 소재를 파지장치의 집게(222)가 잡기 용이한 위치로 이동시키기 위한 것으로 도시한 바와 같이, 일측에 임플란트 소재가 끼워지는 로딩홀(211h)이 형성되고 수평으로 이동하는 슬리브(211)와, 상기 슬리브(211)를 수평으로 이동시키는 수평이송로봇(212)으로 이루어진다. 상기 수평이송로봇(212)은 소정의 이동 대상물을 일정한 방향으로 이동시키는데 사용되는 로봇 중 하나를 선택하여 구성된 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 수평이송로봇(212)의 구동에 의해 이동한 슬리브(211)가 이동함에 따라 임플란트 소재가 끼워진 로딩홀(211h)의 위치가 하기의 파지장치(22)를 구성하는 집게(222)에 형성된 홈과 대응하는 위치로 이동하게 된다.

이렇게 이동된 임플란트 소재를 잡기 위한 수단으로 파지장치(22)를 구비하고 있다.

상기 파지장치(22)는 이동한 임플란트 소재를 집게(222)측으로 밀어 집게에 형성된 홈에 끼워지게 하는 로딩핀(221)과, 집게로부터 임플란트 소재를 분리하기 위한 언로딩핀(223)을 구비하고 있다.

상기 로딩핀(221)은 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 유압실린더(221c)에 공급되는 유압에 의해 수평으로 신축하는 로드의 단부에 설치되어 로딩장치(21)의 로딩홀(211h)에 끼워진 상태로 운반된 임플란트 소재를 상기 집게(222)로 밀어주는 역할을 한다.

상기 언로딩핀(223)은 유압실린더(223c)에 공급되는 유압에 의해 수평으로 신축하는 로드의 단부에 설치되어 상기 집게(222)에 잡혀있는 임플란트 소재를 밀어 집게로부터 분리하여 가공수단에 공급한다.

물론, 상기 언로딩핀(223)이 작동되기 전에 집게(222)와 언로딩핀(223)은 가동수단(3)측으로 이동하여 임플란트 소재를 회전가능하게 지지하는 스핀들(31)과 정렬된 상태가 되어야 한다.

이렇게 파지장치(22)를 가공수단(3) 측으로 이동시키기 위한 수단으로 이동장치(23)를 구비하고 있다.

상기 이동장치(23)는 그 상부에 상기 파지수단(22)이 설치된 이동판(231)과, 상기 이동판(231)을 밀거나 당겨 수평으로 이동시키는 이송로봇(232)으로 구성된다. 물론 이송로봇(232) 역시 상기한 수평이송로봇(212)과 동일 유사한 것으로 이에 대한 설명은 생략한다.

가공수단(3)을 구성하는 스핀들(31) 까지 이동된 임플란트 소재는 집게(222)로부터 분리되어 스핀들(31)에 고정되어야 한다.

이렇게 임플란트 소재를 스핀들(31)로 밀어 넣는 수단이 상기한 언로딩핀(223)이다. 즉, 스핀들(31)의 척(31a)이 벌어진 상태에서 상기 언로딩핀(223)을 구동시키는 유압실린더(223c)를 구동시키면 언로딩핀(223)이 임플란트 소재를 밀어 집게(222)로부터 척(31a) 사이로 이동시키고, 척(31a)에 임플란트 소재가 끼워진 상태에서 척(31a)이 작동되어 임플란트 소재를 잡아 고정시킨다. 상기 스핀들(31)은 도 6에 도시한 바와 같이 축의 중앙에 방사상으로 펼쳐지는 척(31a)이 설치되어 있으며, 구동수단(31m)에 의해 회전한다. 물론, 척(31a)을 구동시키는 방법이나 장치는 통상적으로 사용되는 기술로 이에 대한 설명은 생략한다.

이렇게 척(31a)에 의해 임플란트 소재가 고정된 스핀들(31)과 대향되는 면에는 임플란트 소재를 가공하기 위한 절삭장치(32)가 설치되어 있다.

상기 절삭장치(32)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 스핀들에 의해 회전하는 임플란트 소재를 절삭하는 절삭날(32c)을 구비하고 있으며, 승강장치(321)에 의해 승강하고 수평이송장치(322)에 의해 수평으로 이동하여 절삭날을 임플란트 소재 측으로 이동시킬 수 있게 하였다.

상기 절삭장치(32)에 구비된 승강장치(321)는 상기 절삭날(32c)이 탈착 가능하게 고정된 공구지그(321z)를 가이드(321g)에 이동가능하게 설치하고, 공구지그(321z)를 구동수단(321m)으로 밀거나 당길 수 있게 구성되어 있다. 상기 구동수단(321m)은 모터나 유압실린더가 될 수 있다.

상기 수평이송장치(322)는 상기 승강장치(321)가 고정된 이동체(322p)를 가이드(322g)에 이동가능하게 설치하고, 이동체(322p)를 구동수단(322m)으로 밀거나 당길 수 있게 구성되어 있다. 상기 구동수단(322m) 역시 모터나 유압실린더가 될 수 있다.

스핀들(31)을 회전시키면서 상기 절삭날(32c)을 이동시켜 위치를 조절함에 의해 임플란트 소재에 암나사 또는 수나사 등을 형성할 수 있고, 가공이 종료된 임플란트는 배출수단(4)을 통해 외부로 배출된다.

상기 배출수단(4)은 도 7에 도시한 바와 같이, 배출된 임플란트가 저장되는 임플란트 수납함(43)과; 상기 척의 내부에 설치되고 스프링(42)에 의해 탄성적으로 지지되어 척에 물린 임플란트 소재를 상기 수납함(43)측으로 밀어내는 푸싱로드(41)를 포함한다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이 스핀들(31)의 반대쪽에 상기 수납함(43)이 설치되어 있고, 스핀들(31)에는 도 7에 도시한 바와 같이 내부에 푸싱로드(41)가 설치되어 있다. 이에 따라 임플란트 소재를 스핀들(31)의 척(31a)에 끼울 때는 상기 언로딩핀(223)이 강한 힘으로 밀어 푸싱로드(41)를 지지하는 스프링(42)이 압축된 상태가 되게 한 후, 척(31a)을 작동시켜 임플란트 소재를 잡고, 가공이 종료된 임플란트를 배출시킬 때는 척(31a)을 펼치면 스프링(42)이 푸싱로드(41)를 순간적으로 밀어 임플란트가 반대측에 설치된 수납함(43)을 향해 튀어나가게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 임플란트 가공장치의 작동을 간략하게 설명한다.

먼저, 가공하고자 하는 임플란트 소재는 원형피더(11)의 내부에 넣어지고, 원형피더와 수평피더의 진동에 의해 순차적으로 임플란트 소재가 이동하여 이송수단(2) 측으로 이동한다.

이동된 임플란트 소재는 로딩장치의 슬리브(211)에 형성된 로딩홀(211h)에 끼워지고, 수평이송로봇(212)이 작동하여 로딩홀(211h)이 집게(222)에 형성된 홈과 대응되는 위치가 되도록 슬리브(211)를 이동시킨다.

로딩홀(211h)에 끼워져 있는 임플란트 소재를 일측의 로딩핀(221)이 밀어 집게(222)의 홈에 밀어 넣은 후 이동장치(23)가 작동된다.

이동장치(23)의 이송로봇(232)이 작동하여 이동판(231)을 가공수단(3) 측으로 이동시켜 임플란트 소재가 스핀들의 척(31a) 과 정렬된 상태가 된 후, 언로딩핀(223)이 작동하여 임플란트 소재를 스핀들 측으로 밀어 척(31a)들 사이에 임플란트 소재가 놓인 상태가 되게 한다. 이 상태에서 척(31a)이 작동하여 임플란트 소재를 잡게 된다.

구동수단(31m)의 구동에 의해 스핀들(31)이 회전하고, 절삭장치(32)를 구성하는 승강장치 및 수평이동장치를 작동시켜 절삭날(32c)을 이동시키면서 임플란트 소재를 가공한다.

가공이 종료되면 척(31a)이 벌어짐과 동시에 스프링(42)의 탄성에 의해 푸싱로드(41)가 임플란트를 밀어 수납함(43)으로 임플란트가 날아가 수납된다.

이러한 전반 과정의 제어는 제어수단(5)에 의해 이루어질 수 있으며, 제어수단(5)은 각 수단의 구동 시각 및 구동 시간을 순차적으로 제어할 수 있도록 프로그램을 구비하고 있다.

1: 피딩수단
11: 원형피더 12: 수평피더
2: 이송수단
21: 로딩장치 211: 슬리브 211h: 로딩홀
212: 수평이송로봇
22: 파지장치 221: 로딩핀 222: 집게
223: 언로딩핀 221c, 223c: 유압실린더
212: 푸싱핀
23: 이송장치 231: 이동판 232: 이송로봇
3: 가공수단
31: 스핀들 31a: 척 31m: 구동수단
32: 절삭장치 32c: 절삭날
321: 승강장치 321g: 가이드 321z: 공구지그
321m: 구동수단
322: 수평이동장치 322g: 가이드 322p: 이동체
322m: 구동수단
4: 배출수단
41: 푸싱로드 42: 스프링
43: 수납함
5: 제어수단

Claims

다수의 임플란트 소재가 저장되고 진동에 의해 순차적으로 임플란트 소재를 하기 이송수단으로 공급하는 피딩수단(1);
상기 피딩수단에 의해 공급된 임플란트 소재를 잡아 하기 가공수단 측으로 이동시키는 이송수단(2);
상기 이송수단에 의해 이송된 임플란트 소재를 절삭 가공하는 가공수단(3);
상기 가공수단에서 가공된 임플란트를 배출시키는 배출수단(4) 및 ;
상기 구성요소들의 구동을 제어하는 제어수단(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 피딩수단(1)은
다수의 임플란트 소재가 저장되고 진동에 의해 순차적으로 임플란트 소재를 상승시켜 배출시키는 원형피더(11)와;
상기 원형피더(11)의 배출구에 연결되고, 임플란트 소재를 이송수단 측으로 수평으로 이동시키는 수평피더(12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 임플란트 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 이송수단(2)은 임플란트 소재를 하기 파지장치로 이동시키는 로딩장치(21)와 ; 이동된 임플란트 소재를 잡는 파지장치(22)와; 상기 파지장치를 수평으로 이동시키는 이송장치(23)로 구성되고,
상기 로딩장치(21)는 일측에 임플란트 소재가 끼워지는 로딩홀(211h)이 형성되고 수평으로 이동하는 슬리브(211)와, 상기 슬리브(211)를 수평으로 이동시키는 수평이송로봇(212)로 이루어지고,
상기 파지장치(22)는 유압실린더에 공급되는 유압에 의해 수평으로 신축하는 로드의 단부에 설치되어 로딩장치(21)의 로딩홀(211h)에 끼워진 상태로 운반된 임플란트 소재를 하기 집게 측으로 밀어내는 로딩핀(221)과, 유압에 의해 작동되어 상기 로딩핀(221)에 의해 밀린 임플란트 소재를 잡는 집게(222)와, 유압실린더에 공급되는 유압에 의해 수평으로 신축하는 로드의 단부에 설치되어 상기 집게(222)에 잡힌 임플란트 소재를 밀어 집게로부터 분리하여 가공수단에 공급하는 언로딩핀(223)으로 이루어지고,
상기 이송장치(23)는 상기 파지장치(22)가 설치된 이동판(231)과, 상기 이동판을 밀거나 당겨 수평으로 이동시키는 이송로봇(232)으로 구성된 것을 특징으로 하는 임플란트 가공장치.
제1항에 있어서,
상기 가공수단(3)은 척(31a)에 의해 고정된 임플란트 소재를 구동수단의 구동력에 의해 회전시키는 스핀들(31)과;
상기 스핀들에 의해 회전하는 임플란트 소재를 절삭하는 절삭날(32c)을 구비한 절삭장치(32)로 이루어지고,
상기 절삭장치(32)는 승강장치(321)에 의해 승강하고 수평이송장치(322)에 의해 수평으로 이동하여 절삭날을 임플란트 소재 측으로 이동시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 임플란트 가공장치.
제4항에 있어서,
상기 배출수단(4)은 배출된 임플란트가 저장되는 임플란트 수납함(43)과;
상기 척의 내부에 설치되고 스프링(42)에 의해 탄성적으로 지지되어 척에 물린 임플란트 소재를 상기 수납함(43)측으로 밀어내는 푸싱로드(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 가공장치.