KR101385374B1

KR101385374B1 - 인공치아 가공기용 지그

Info

Publication number: KR101385374B1
Application number: KR1020120120238A
Authority: KR
Inventors: 신현진
Original assignee: 신현진
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-04-14

Abstract

본 발명은 적어도 XYZ축과 함께 하나 이상의 로터리축(A)을 겸비하는 인공치아 가공기(1)용 지그에 있어서: 상기 로터리축(A)에 맞물려 소재(2)를 회전 및 틸팅이 가능하도록 연결홈(11)을 구비하고, 중앙에 소재(2)를 안착하는 고정대(15)를 구비하는 테이블(10); 상기 테이블(10)의 고정대(15)상에 힌지(H)에 의해 회전 가능하게 구비하고, 소재(2)를 가압시켜 고정하는 한 쌍의 핑거(21)(22)를 하나 이상을 구비하는 척킹부(20); 및 상기 척킹부(20)상에 소재(2)를 고정하도록 핑거(21)(22)를 작동시키는 엑추에이터(31)를 구비하는 구동부(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 다양한 소재에 구애받지 않고 적용할 수 있는 호환성을 지니고, 하나의 구동부만으로도 한 쌍의 핑거는 물론, 다수의 척킹부를 동시에 작동시킬 수 있는 우수한 작동성과 정밀성을 지니며, 경박 단소한 구조로 우수한 정비성과 수명으로 전반적인 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

인공치아 가공기용 지그{A jig for processing artificial tooth}

본 발명은 XYZ축과 함께 하나 이상의 로터리축을 겸비하는 인공치아 가공기용 지그에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다양한 소재에 구애받지 않고 적용할 수 있는 호환성을 지니고, 하나의 구동부만으로도 한 쌍의 핑거는 물론, 다수의 척킹부를 동시에 작동시킬 수 있는 작동성과 정밀성을 지니며, 경박 단소한 구조로 우수한 정비성과 수명으로 전반적인 생산성을 향상시킬 수 있는 인공치아 가공기용 지그에 관한 것이다.

통상적으로, 충치나 잇몸 질환 혹은 외상 등의 원인에 의해 치아가 손상되었을 때에는 손상된 치아를 제거하고 인공적인 치아를 사용하여 복구(치료)함으로써 감소된 기능과 외모, 발음 등을 정상적으로 회복한다. 이러한 치료 과정을 보철이라고 하는데, 보철치료에는 손상 여부에 따라 크라운, 도재관, 브릿지, 임플란트, 틀니 등으로 치료를 하고 있다.

주지된 바와 같이, 보철치료는 상실된 치아를 제거하고 환자에게 적합한 인공치아를 적용해야 하는데, 인공치아는 다양한 소재로서 의사나 기공사가 수작업을 통해서 가공하고 있다. 한편, 근래에는 로봇을 비롯한 정밀 산업의 발전과 더불어 치기공에 있어 자동화 기술의 접목이 다양하게 이루어지는 실정이므로 CAD에 대한 전문 지식과 경험이 없는 치아 가공 기술자들도 정밀한 제품을 제작하는 것이 가능하게 되었다. 이와 관련하여 한국 등록특허공보 제10-1043575호 등의 선행기술이 참조될 수 있다.

일예로, 한국 등록특허공보 제10-1043575호 "인공치아 가공기의 지그기구"에 의하면, 가공대상물(W)을 로드하여 인공치아의 가공에 협동하는 지그기구에 있어서: 본체(20); 상기 본체(20)에 결합되는 척바디(31) 상에 상부척(32)을 수용하여 클램핑하고, 상부척(32)의 설정된 위치에서 에어실린더(35)로 상승력을 작용하여 언클램핑하는 척킹수단(30); 상기 가공대상물(W)을 견실하게 클램프하도록 척킹수단(30)의 척바디(31)와 상부척(32)에 각각 설치되는 핑거(50); 및 상기 척킹수단(30)에 연결된 모터(62)의 회전위치를 제어하여 가공대상물(W)의 자세를 변동하는 구동수단(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기의 지그기구를 제안하고 있다.

하지만, 구조적으로 매우 복잡하게 형성됨에 따라 고장율이 현저히 증가되므로 수명을 저하시키는 문제가 있다. 더구나, 하나의 소재을 고정할 수 밖에 없어 다수의 소재를 연속적으로 가공할 수가 없으므로 교체에 의한 작업성의 저하로 전반적인 생산성을 저하시키는 폐단이 있다.

한국 등록특허공보 제10-1043575호 "인공치아 가공기의 지그기구"

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 다양한 소재에 구애받지 않고 적용할 수 있는 호환성을 지니고, 하나의 구동부만으로도 한 쌍의 핑거는 물론, 다수의 척킹부를 동시에 작동시킬 수 있는 작동성과 정밀성을 지니며, 경박 단소한 구조로 우수한 정비성과 수명으로 전반적인 생산성을 향상시킬 수 있는 인공치아 가공기용 지그를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 적어도 XYZ축과 함께 하나 이상의 로터리축을 겸비하는 인공치아 가공기용 지그에 있어서: 상기 로터리축에 맞물려 소재를 회전 및 틸팅이 가능하도록 연결홈을 구비하고, 중앙에 소재를 안착하는 고정대를 구비하는 테이블; 상기 테이블의 고정대 상에 힌지에 의해 회전 가능하게 구비하고, 소재를 가압시켜 고정하는 한 쌍의 핑거를 하나 이상을 구비하는 척킹부; 및 상기 척킹부 상에 소재를 고정하도록 핑거를 작동시키는 엑추에이터를 구비하는 구동부;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 척킹부는 핑거의 일단에 가압력을 전달하는 제1링크와, 상기 제1링크에 가압력을 분산시켜 동시에 전달하는 제2링크로 연결하여 일방향의 작동만으로 핑거가 소재를 고정대 상에서 동시에 가압하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 구동부의 엑추에이터는 공압을 이용한 실린더 또는 자력을 이용한 모터 중 어느 하나를 택일하여 구비한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 척킹부의 제1링크는 소재의 길이에 따라 다수의 핑거를 배치할 경우, 하나의 엑추에이터만으로도 동시에 작동할 수 있도록 연결축으로 연속 연결되는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다양한 소재에 구애받지 않고 적용할 수 있는 호환성을 지니고, 하나의 구동부만으로도 한 쌍의 핑거는 물론, 다수의 척킹부를 동시에 작동시킬 수 있는 작동성과 정밀성을 지니며, 경박 단소한 구조로 우수한 정비성과 수명으로 전반적인 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 지그가 적용된 인공치아 가공기를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 지그를 전체적으로 나타내는 평면도.
도 3은 도 2에 따른 지그를 절개하여 작동 상태를 나타내는 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 적어도 XYZ축과 함께 하나 이상의 로터리축(A)을 겸비하는 인공치아 가공기(1)용 지그와 관련되며, 테이블(10), 척킹부(20), 구동부(30)를 주요 구성으로 하는 인공치아 가공기용 지그에 관 한다. 여기서 본 발명의 인공치아 가공기(1)는 도 1처럼 테이블형으로서, 스핀들(S)을 X축에 의해 좌우로 이송하고, Z축에 의해 상하로 이송하며 테이블(10)이 Y축에 의해 전후로 이송한다. 그리고 테이블(10)의 일측에 고정된 로터리축(A)에 의해 소재(2)를 X축 방향으로 소정의 각도로 기울(회전)이거나 Y축 방향으로 회전시켜 준다.

즉, 본 발명의 지그는 가공기(1)의 로터리축(A)에 결합되어 소재(2)를 환자의 보철치료와 구강구조에 적합되게 다양한 형상으로 가공되도록 클램핑(고정)시켜 준다. 또, 본 발명의 가공기(1)는 테이블형외에 겐트리형에도 적용이 가능하며 3축 내지 6축에 국한되지 않고 적용할 수 있다. 예컨데, 가공기(1)가 겐트리형이면서 3축일 경우엔 지그는 베드에 결합되고, 4축 이상일 경우엔 베드의 상부에 고정된 로터리축(A)에 결합된다. 즉, 본 발명의 지그는 보철물용 소재를 가공되도록 클램핑시켜 주는 것으로 가공기(1)의 형식과 구조에 국한되지 않고 모두 적용이 가능하다 할 것이다.

본 발명에 따른 테이블(10)은 상기 로터리축(A)에 맞물려 소재(2)를 회전 및 틸팅이 가능하도록 연결홈(11)을 구비하고, 중앙에 소재(2)를 안착하는 고정대(15)를 구비한다. 테이블(10)은 도 1처럼 베드의 상부에 로터리축(A)과 맞물려 소재(2)를 틸팅하거나 정역회전되는 것으로, 비교적 높은 강성을 지니도록 원형이나 타원형 및 각형으로 소정의 두께와 크기로 형성된다. 이러한 테이블(10)은 도 2처럼 로터리축(A)과 긴밀한 결합으로 회전력 및 틸팅력을 전달받도록 일단에 연결홈(11)을 구비하고, 중앙에 소재(2)를 안착시키는 고정대(15)를 구비한다.

연결홈(11)은 로터리축(A)의 출력단과 볼트에 의해 긴밀하게 연결되게 유도한다. 물론, 연결홈(11)은 로터리축(A)의 출력단 구조에 따라 다양하게 변경이 가능하다. 가령, 로터리축(A)의 출력단 구조가 쪼우나 콜릿에 의한 척킹타입일 경우엔 연결돌부로 형성하는 것이 바람직하다. 이처럼 연결홈(11)은 로터리축(A)의 출력단의 구조에 따라 긴밀한 작동력을 전달받도록 다양한 형상과 구조로 변경할 수 있다.

고정대(15)는 다양한 소재(2)에 대응할 수 있는 크기와 모양으로 형성된다. 예컨대, 소재(2)가 장방향을 지닌 4각형이라면 이를 전체적으로 지지할 수 있도록 동일한 형상으로 형성되며 소재(2)의 하부에 돌부가 형성되면 이를 수용할 수 있는 홈을 구비한다. 무엇보다 고정대(15)는 소재(2)를 정밀하게 안착할 수 있도록 평탄성을 지니도록 형성하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따른 척킹부(20)는 상기 테이블(10)의 고정대(15)상에 힌지(H)에 의해 회전 가능하게 구비하고, 소재(2)를 가압시켜 고정하는 한 쌍의 핑거(21)(22)를 하나 이상을 구비한다. 척킹부(20)는 도 2처럼 고정대(15)상에 안착된 소재(2)를 가압시켜 가공이 가능하도록 완전히 고정시키는 것으로, 테이블(10)의 고정대(15)를 중앙으로 한 쌍의 핑거(21)(22)를 각각 구비한다. 즉, 도 2 및 3처럼 핑거(21)는 고정대(15)의 좌측에 구비하고, 핑거(22)는 고정대(15)의 우측에 각각 힌지(H)에 의해 집게처럼 상호 회전이 가능하게 구비한다. 이러한 핑거(21)(22)는 소재(2)를 안전하게 가압할 수 있도록 맞물리는 부위를 외곽면과 동일한 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 가압 시 소재(2)의 손상을 방지하기 위해 고무패드(도면 미도시)를 더 구비할 수 있다.

이때, 본 발명에 의한 상기 척킹부(20)는 핑거(21)(22)의 일단에 가압력을 전달하는 제1링크(25)(26)와, 상기 제1링크(25)(26)에 가압력을 분산시켜 동시에 전달하는 제2링크(37)로 연결하여 일방향의 작동만으로 핑거(21)(22)가 소재(2)를 고정대(15)상에서 동시에 가압한다. 척킹부(20)는 한 쌍의 핑거(21)(22)를 통하여 고정대(15)상에 안착된 소재(2)를 가압시켜 고정하는 것으로, 후술하는 구동부(30)에 가압력을 핑거(21)(22)에 전달되도록 제1링크(25)(26)와 제2링크(27)로 연결된다.

핑거(21)(22)는 고정대(15)상에 안착된 소재(2)를 가압시켜 고정할 때, 좌측의 핑거(21)와 우측의 핑거(22)가 동시에 동일한 회전반경과 가압력으로 작동해야만이 정위치에 의한 고정으로 정밀하게 가공할 수가 있다. 즉, 핑거(21)(22)는 도 3처럼 고정대(15)를 중심으로 힌지(H)에 의해 회전 가능하게 구비하는데, 상호 작동에 방해가 되지 않도록 좌측에 핑거(21)는 짧게 형성되면서 상부 제1링크(25)와 연결되고, 우측에 핑거(22)는 길게 형성되면서 하부 제1링크(26)와 연결된다. 그리고 상ㆍ하부 제1링크(25)(26)는 한번에 구동으로 핑거(21)(22)를 동시에 작동하도록 제2링크(27)에 모두 연결되며 제2링크(27)는 후술하는 구동부(30)와 연결된다. 이처럼 핑거(21)(22)를 제1링크(25)(26)와 제2링크(27)에 의해 구동부(30)와 연결함에 따라 소재(2)를 고정대(15)상에서 보다 정밀하고 견고하게 고정할 수가 있다.

또, 본 발명에 따른 구동부(30)는 상기 척킹부(20)상에 소재(2)를 고정하도록 핑거(21)(22)를 작동시키는 엑추에이터(31)를 구비한다. 구동부(30)는 도 2처럼 테이블(10)의 일단에 장착되어 핑거(21)(22)에 가압력을 부여하는 것으로, 설정된 시퀀스에 따라 작동력을 발생하는 엑추에이터(31)를 구비한다.

엑추에이터(31)는 도 3처럼 제어에 의한 신호에 따라 직선왕복 운동을 수행하는 것으로, 출력단이 제2링크(27)의 중앙에 연결된다. 즉, 작업자 또는 제어부에 의한 신호를 발생하게 되면 엑추에이터(31)가 전진 또는 후진하는 추력이 발생하고, 이러한 추력이 제2링크(27)에 전달시켜 제1링크(25)(26)에 의한 핑거(21)(22)가 소재(2)를 고정하도록 가압하는 작동 및 소재(2)를 해제하도록 전개하는 작동을 하게 된다.

이때, 본 발명에 의한 상기 구동부(30)의 엑추에이터(31)는 공압을 이용한 실린더 또는 자력을 이용한 모터 중 어느 하나를 택일하여 구비한다. 엑추에이터(31)는 작업자 또는 제어부에 의한 신호를 받아 직선왕복 운동을 수행하는데, 이러한 운동을 실린더나 모터를 이용하여 구비한다.

실린더는 비교적 컴팩트한 구조로 운동속도가 빠르며 강한 추력을 지니는 장점을 지니고 있지만, 정밀도가 떨어지고 별도의 공압을 발생시키기 위한 펌프가 부가적으로 필요한 단점이 있다. 반면에 모터는 정밀한 운동으로 편리한 제어가 가능한 장점이 있지만, 운동속도와 추력이 반비례되는 단점을 지니고 있다. 즉, 실린더와 모터는 소재(2)와 가공될 형상에 따라 가장 적합한 것으로 이용하면 된다.

또한, 본 발명에 의한 상기 척킹부(20)의 제1링크(25)(26)는 소재(2)의 길이에 따라 다수의 핑거(21)(22)를 배치할 경우, 하나의 엑추에이터(31)만으로도 동시에 작동할 수 있도록 연결축(28)으로 연속 연결된다. 척킹부(20)은 소재(2)를 고정대(15)에 가압시켜 고정하는 것으로, 소재(2)에 길이에 따라 안전하게 고정되도록 핑거(21)(22)가 배치된다.

즉, 소재(2)의 길이가 짧은 경우엔 테이블(10)의 중앙이나 일측으로 핑거(21)(22)를 1개소만 배치하여도 무방하나, 소재(2)의 길이가 긴 경우엔 테이블(10)에 핑거(21)(22)를 다수로 연속 배치해야 된다. 이러한 경우, 다수의 핑거(21)(22)가 동시에 작동하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 제1링크(25)(26)를 연결축(28)으로 연속 연결하게 되면 하나의 엑추에이터(31)만으로 다수의 핑거(21)(22)를 보다 정밀하고 견고하게 고정할 수가 있다.

한편, 핑거(21)(22)의 가압면을 고정대(15)와 동일한 길이로 형성하면 1개소만 배치하여도 되지만, 핑거(21)(22)의 가압면과 고정대(15)가 완전한 평면상태를 지니지 않는 이상 가압 시, 소재(2)에 변형을 유발시키므로 실질적으로 불가능한 문제가 있다. 또한, 고정대(15)의 일측을 소재(2)의 일측이 삽입되게 구비하고, 독립적인 핑거(21)만을 구비하는 구조도 가능하지만, 이 경우 소재(2)에 따라 제한되는 경우가 발생되므로 한 쌍의 핑거(21)(22)로 소재(2)를 양측에서 가압시켜 고정하는 것이 바람직하다. 어느 경우에 당업자는 소재(2)를 보다 정밀하고 안전하게 고정할 수 있는 범위내에서 다양하게 변형할 수 있다 할 것이다.

이와 같이, 본 발명은 다양한 소재에 구애받지 않고 적용할 수 있는 호환성을 지니고, 하나의 구동부만으로도 한 쌍의 핑거는 물론, 다수의 척킹부를 동시에 작동시킬 수 있는 우수한 작동성과 정밀성을 지니며, 경박 단소한 구조로 우수한 정비성과 수명으로 전반적인 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1: 가공기 2: 소재
10: 테이블 11: 연결홈
15: 고정대 20: 척킹부
21, 22: 핑거 25, 26: 제1링크
27: 제2링크 28: 연결축
30: 구동부 31: 엑추에이터
A: 로터리축 H: 힌지

Claims

적어도 XYZ축과 함께 하나 이상의 로터리축(A)을 겸비하는 인공치아 가공기(1)용 지그에 있어서:
상기 로터리축(A)에 맞물려 소재(2)를 회전 및 틸팅이 가능하도록 연결홈(11)을 구비하고, 중앙에 소재(2)를 안착하는 고정대(15)를 구비하는 테이블(10);
상기 테이블(10)의 고정대(15)상에 힌지(H)에 의해 회전 가능하게 구비하고, 소재(2)를 가압시켜 고정하는 한 쌍의 핑거(21)(22)를 하나 이상을 구비하는 척킹부(20); 및
상기 척킹부(20)상에 소재(2)를 고정하도록 핑거(21)(22)를 작동시키는 엑추에이터(31)를 구비하는 구동부(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기용 지그.
제1항에 있어서,
상기 척킹부(20)는 핑거(21)(22)의 일단에 가압력을 전달하는 제1링크(25)(26)와, 상기 제1링크(25)(26)에 가압력을 분산시켜 동시에 전달하는 제2링크(27)로 연결하여 일방향의 작동만으로 핑거(21)(22)가 소재(2)를 고정대(15)상에서 동시에 가압하는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기용 지그.
제1항에 있어서,
상기 구동부(30)의 엑추에이터(31)는 공압을 이용한 실린더 또는 자력을 이용한 모터 중 어느 하나를 택일하여 구비하는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기용 지그.
제1항에 있어서,
상기 척킹부(20)의 제1링크(25)(26)는 소재(2)의 길이에 따라 다수의 핑거(21)(22)를 배치할 경우, 하나의 엑추에이터(31)만으로도 동시에 작동할 수 있도록 연결축(28)으로 연속 연결되는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기용 지그.