KR101922472B1

KR101922472B1 - 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법

Info

Publication number: KR101922472B1
Application number: KR1020180098638A
Authority: KR
Inventors: 천병욱
Original assignee: 주식회사 컨투어
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2018-11-27

Abstract

본 발명은 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포스트 프로세서 공정의 자동화 구현이 가능하게 함으로써, 항시 일관성 있는 작업이 가능하게 하며, 특히 정확한 작업 위치의 선정 및 장착이 가능하게 함으로써, 견고한 작업에 따른 서지컬 가이드 품질의 향상이 가능하게 하며, 또한 자동화 작업에 의한 작업시간의 현격한 단축이 가능하게 되는 등 생산성의 향상을 가져오게 하며, 특히 인력 감소에 따른 장기적인 작업 비용 절감이 가능하게 하는 등 경제적인 사용이 가능하게 하며, 또한 작업중 작업장에 분진 등이 비산되는 것을 방지되게 함으로써, 별도의 작업공간의 구축이 필요 없게 되는 등 작업장의 효율적인 사용이 가능하게 하기 위한 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법에 관한 것이다.

Description

치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법{How to automate the post processot of the Surgical Guide for dental implants}

본 발명은 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포스트 프로세서 공정의 자동화 작업을 통해 품질의 향상과, 생산성 증대가 가능하게 하는 등 효율적인 작업이 가능하게 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법에 관한 것이다.

치과 분야 임플란트는 기존의 치아 보철물을 대신하여 인공 치아 식립을 위한 대표적인 방법 중의 하나로 지속적인 시장 성장이 이루어지고 있다.

전통적인 임플란트 방식은 환자가 내원 하여 환자의 치아 상태와 뼈 구조를 의사의 육안으로 또는 CT를 통해 확인하고, 당일 또는 별도의 시간에 잇몸을 절개하고 잇몸을 뒤집어 뼈를 노출 시킨 상태에서 정해진 몇 번의 드릴링 과정을 통해 뼈에 임플란트를 식립하게 된다.

그러나, 이러한 작업은 잇몸을 절개하여 시술하므로 봉합 과정을 포함하여 의사는 시술 시간이 길어지고 환자는 절개한 부분이 다시 회복될 때까지 오랜 시간 통증과 식사에 불편을 겪는 등 힘든 과정을 포함하고, 또한 식립을 위한 과정에 있어 드릴링 위치 설정과 깊이, 방향 설정 등은 시술을 하는 의사의 경험과 숙련도 및 시술 시점의 상태에 절대적으로 의존하게 되고 숙련도가 부족한 경우 의사 조차도 원치 않는 위치와 깊이 방향에 식립을 할 수 있어 신경 손상과 같은 환자는 시술 후 심각한 부작용을 경험하게 되며 의사는 전문의로서의 신뢰성을 잃게 되는 중대한 상황에 놓일 수 있다.

또한, 시술 부작용으로 인한 환자의 불안을 최소화하고 의사의 숙련 의존성을 탈피하여 항상 신뢰성 있는 임플란트 시술을 할 수 있도록 고안된 것이 도 1과 같은 임플란트 시술용 서지컬 가이드(20)이며 환자의 치아 상태에 따라 모양은 모두 다르지만, 임플란트 식립의 위치, 깊이, 드릴 방향을 유도하는 구조를 갖는 지그 형태로 되어 있다.

즉, 잇몸을 절개하지 않고도 사전에 제작한 서지컬 가이드를 통하여 임플란트 식립을 위한 뼈의 시술 위치에 임플란트 식립 홀을 형성을 할 수 있도록 드릴 공구를 유도하고, 드릴링의 깊이도 정해진 시술 위치까지만 드릴링이 되도록 하며 드릴이 정해진 방향으로만 뼈 내부로 진행하도록 정확히 유도하는 드릴링 지그라고 할 수 있다.

이러한 서지컬 가이드(20)는 의사의 시술 플래닝 결과를 토대로 3D 모델링 소프트웨어를 사용하여 환자의 구강내 치아 구조에 맞는 형태로 설계가 되고 3D 프린팅 직전에 적층 방식의 3D 프린팅 과정에서 발생될 수 있는 형상의 무너짐을 방지하기 위하여 자동으로 또는 수동으로 설계면 위에 서포트를 형성하도록 설계한다.

이때, 서포트는 설계면 근처에서 제거가 용이하도록 설계면부위에 위치되는 부분은 기타의 서포트보다 작은 단면적을 갖도록 설계된다. 이렇게 서포트를 포함한 서지컬 가이드 모델을 3D 프린터를 통하여 출력하면 도 2와 같이 서포트(30)를 포함한 형상이 되고 이것을 경화하여 형상을 고형화하고, 다음은 도 3과 같이 수동의 포스트 프로세서(후처리) 과정으로 니퍼를 사용하여 서포트들을 절단 제거하고 서포트흔적을 치과용 연마 툴을 사용하여 연마하는 과정을 전면에 걸쳐 반복적으로 행하고 드릴링 홀을 홀트리머와 같은 전동툴을 사용 폴리싱하는 과정을 거치고 난 후, 작업된 서지컬 가이드를 환자의 치아 인상 모형에 삽입하여 잘 작업 되었는지를 육안과 피팅시 가하는 힘을 감각적으로 작업자가 판단하여 작업 완료 여부를 결정한다.

상기의 포스트 프로세서 수작업 과정을 통해 완성된 환자용 맞춤 제작물인 서지컬 가이드는 세척과 멸균 과정들을 통해 밀봉되어 유통되고 개봉하여 환자에게 적용 임플란트 시술을 행하게 된다.

이러한 서지컬 가이드의 도입으로 환자는 잇몸의 절개 없이 치료를 받을 수 있게 되어 고통을 획기적으로 줄일 수 있고 의사의 시술 시간이 약 60분에서 20분으로 줄어듬으로 동일한 시간에 더 많은 환자를 진료할 수 있게 되었다.

또한, 의사의 숙련도와 상태에 대한 시술 정확도 의존성이 거의 제거됨에 따라 의료 행위가 가능한 의사라면 누구라도 보다 정확히, 보다 안전하게 시술이 가능해 짐으로 임플란트 시술에 따른 부작용을 획기적으로 경감하게 되었고 임상을 다룬 일부 논문의 결과 의사의 숙련도에 의존하는 기존의 방법이 약 2.0-2.5mm 정도의 시술 위치 오차를 갖는 반면 서지컬 가이드를 사용한 시술 결과 약 0.23mm 정도로 정확도가 약 10배 정도 증가하게 됨을 확인할 수 있다. 3D 프린터를 통한 환자 맞춤형 서지컬 가이드 제작 기술의 도입으로 상기와 같이 의사와 환자 모두에게 많은 실제적인 효능을 효과를 볼 수 있었고 결과적으로 초기 임플란트 시술의 0.3%에 불과하던 서지컬 가이드 적용이 해마다 10배의 성장을 거듭하고 있고 현재 약 10%에 달하는 성장 속도를 기록하고 있다.

이러한 성장의 속도와 수요에 맞는 서지컬 가이드의 품질 요구 사항도 급격히 늘어날 수 밖에 없고 맞춤형 생산과 소비의 구조가 활성화 됨에 따라 생산성도 가격과 상품성을 결정 짓는 중요한 요소가 될 수 밖에 없다. 이는 서지컬 가이드에만 국한 되는 것이 아니라 3D 프린터 제작물에 대해 모두 적용되는 것으로 맞춤형 생산과 소비에 있어서 생산성과 효율 및 품질은 시장의 중요한 경쟁력이 될 수 있으며, 포스트 프로세서 공정 또한 서지컬 가이드의 품질 향상에 영향을 줄 수밖에 없다.

그러나, 현재 제작 공정 중의 수작업에 의존하는 포스트 프로세서 공정은 수작업으로 인한 품질의 일관성이 떨어지는 등 품질저하에 따른 경쟁력이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 수작업으로 인한 작업시간의 지연으로 생산성이 저하되었으며, 부득이 생산량 증대를 위해 다수의 인력이 투입되어야 하는 등 경제적인 부담이 가중되는 문제점이 있었다.

또한, 작업중 분진 등의 발생하게 되는 것인바, 동일한 작업 공간에서 별도의 작업 공간을 확보하여야 하는 등 작업 공간 확보가 매우 곤란하며, 이에 따른 경제적인 부담이 가중되는 문제점이 있었다.

대한민국특허등록공보 제10-1797154호. 대한민국특허공개공보 제10-2018-0016867호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 포스트 프로세서 공정의 자동화 구현이 가능하게 함으로써, 항시 일관성 있는 작업이 가능하게 하며, 특히 정확한 작업 위치의 선정 및 장착이 가능하게 함으로써, 견고한 작업에 따른 서지컬 가이드 품질의 향상이 가능하게 하기 위한 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 자동화 작업에 의한 작업시간의 현격한 단축이 가능하게 되는 등 생산성의 향상을 가져오게 하며, 특히 인력 감소에 따른 장기적인 작업 비용 절감이 가능하게 하는 등 경제적인 사용이 가능하게 하기 위한 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 작업중 작업장에 분진 등이 비산되는 것을 방지되게 함으로써, 별도의 작업공간의 구축이 필요 없게 되는 등 작업장의 효율적인 사용이 가능하게 하기 위한 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 레진의 적층식 3D 프린팅 제작된 서지컬 가이드의 설계자의 의도에 의해 형성되는 서포트 및 작업 및 경화 과정에서 레진의 흘러내림과 같은 비 의도적으로 발생한 오차부에 대하여 연삭 및 연마 가공하는 포스트 프로세서 작업에 있어서,

다축 CNC 가공을 통해 수행하되,

서지컬 가이드에 대하여 제거하고자 하는 위치를 입력하는 데이터 입력공정;

제작된 서지컬 가이드를 고정장치에 장착하는 제작물 장착공정;

장착된 서지컬 가이드에 대하여 가공 경로의 프로그래밍을 기초로 기준점을 인식시키는 영점 조절공정; 및

입력된 데이터를 바탕으로 하여 CNC를 구동 및 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 작업을 수행하는 자동 가공공정을 수행하되,

데이터 입력공정은,

최초 서포트가 없는 상태에서 설계된 서지컬 가이드의 3D 설계데이터를 CNC 프로그램의 좌표상에 입력하여 기준점을 설정하는 기준치 입력공정; 및

3D 설계데이터의 둘레에 해당하는 가공 궤적을 입력하는 코드 입력공정을 수행하하며,

치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법을 수행하기 위해 서지컬 가이드의 CNC에 정확한 위치의 장착이 가능하게 하되,

서지컬 가이드에 대하여 식립홀 및 서포트와 간섭되지 않는 서지컬 가이드의 대응되는 양측에 면 형태의 고정면과 그 고정면에 형성되는 적어도 두개 이상의 가이드홈과 가이드홈에 형성되는 적어도 하나 이상의 관통형 고정홀로 된 한 쌍의 기준부를 이루게 제작하며,

CNC에는 고정장치가 형성되어 제작된 서지컬 가이드가 기준부를 통해 항시 일정하게 장착이 가능하게 함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법는, 서지컬 가이드의 3D 프린팅 제작 과정에서 발생되는 의도적인 서포트나 비 의도적인 오차부위 등 불필요한 부분을 제거하기 위한 포스트 프로세서 공정이 CNC 자동화 작업에 의해 가능한 것인바, 항시 일관성 있는 작업이 가능하게 되며, 특히 정확한 작업 위치의 선정 및 장착이 가능하게 되는 등 견고한 작업에 따른 서지컬 가이드 품질이 한층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 자동화 작업에 따른 작업시간이 현격히 단축되는 것인바, 생산량의 증대가 가능하며, 특히 인력 감소에 따른 장기적인 생산 원가가 절감되는 등 경제적인 작업이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, CNC 작업의 특성상 작업중 발생되는 분진의 효과적인 제거가 가능하게 되는 것인바, 작업 환경이 개선되고, 특히 별도의 작업 공간의 구축이 필요 없어 작업 공간의 효율적인 운영 및 이에 따른 경제적인 부담이 절감되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 일반적인 서지컬 가이드 사시도.
도 2는 일반적인 서지컬 가이드 서포트 성형상태도.
도 3은 종래 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 작업상태도.
도 4는 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법에 적용되는 서지컬 가이드 실시예도.
도 5는 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법에 적용되는 서지컬 가이드 다른 실시예도.
도 6은 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법의 서지컬 가이드의 기준부 실시예도.
도 7은 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법의 고정장치 제1 실시예도.
도 8은 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법의 고정장치 제2 실시예도.
도 9는 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법의 고정장치 제3 실시예도.
도 10은 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법의 고정장치 제4 실시예도.
도 11은 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법의 고정장치 제4 실시예에 따른 실시예도.
도 12는 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법의 고정장치 제5 실시예도.

본 명세서 및 청구범위에 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.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법은 레진의 적층식 3D 프린팅 제작되는 서지컬 가이드(20)에 대하여 설계자의 의도에 의해 형성되는 서포트와 작업 및 경화 과정에서 레진의 흘러내림과 같은 비 의도적으로 발생한 오차부에 대하여 다축 CNC 가공을 통해 포스트 프로세서를 수행하게 된다.

이때, 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법을 수행함에 있어, 서지컬 가이드(20)에는 후술하는 고정장치(100)에 일정하고 견고한 고정이 가능하게 하는 기준부(21)(21')가 구성된 것으로, 기준부(21)(21')는 서지컬 가이드(20)의 양측에 대응되게 구성되며, 제작되는 서지컬 가이드(20)의 형상에 따라 다양한 위치에 구성될 수 있다.

이를 위해 먼저 도 4를 참조하여 어느 하나의 기준부(21)는 서지컬 가이드(20)의 일측면에 일체로 형성하고, 다른 하나의 기준부(21')는 서지컬 가이드(20)의 타측면에 일체로 형성되게 구성할 수 있다.

또한, 기준부(21)(21')는 도 5를 참조하여 어느 하나의 기준부(21)는 서지컬 가이드(20)의 일측면에 일체로 형성하고, 다른 하나의 기준부(21')는 서지컬 가이드(20)의 타측면으로부터 이격되는 위치에 기준부(21)와 평행한 별도의 지지대(20a)를 형성하고, 그 지지대(20a)의 후방에 기준부(21')가 형성되게 구성할 수 있다.

즉, 상기와 같은 기준부(21)(21')의 구성은 통상 서지컬 가이드(20)는 한정되는 형성이 아닌 다양한 형상으로 구성할 수 있는 것인바, 일예로 일자형이나 아치형 서지컬 가이드의 경우 공통으로 양측면에 기준부(21)(21')의 구성이 가능함은 당연할 것이며, 아치형의 경우 오목부에 별도의 지지대(20a)를 형성함으로 안정감의 부여가 가능할 것이다.

한편, 상기와 같이 구성되는 각각의 기준부(21)(21')를 구성함에 있어서는, 먼저 각각은 평면 형태를 이루는 고정면(22)을 이루게 구성된다.

그리고, 상기 고정면(22)에는 적어도 하나 이상의 가이드홈(23)이 구성된다.

그리고, 상기 가이드홈(23)에는 적어도 하나 이상의 관통형 고정홀(24)이 구성된다.

이때, 상기 가이드홈(23)과 고정홀(24)을 구성함에 있어 그 형상은 한정되는 것이 아니라 다양하게 구성할 수 있는 것으로, 바람직하게는 도 6을 참조하여 원형, 사각, 타원 등 다양한 형상을 이루게 구성할 수 있을 있으며, 또한 그 가이드홈(23)과 고정홀(24)은 동일 형상으로 구성하거나, 각각 다른 형상을 이루게 구성할 수 있을 것이다.

즉, 상기 기준부(21)(21')는 서지컬 가이드(20)의 크기 또는 형상에 따라 다양한 형상의 구현이 가능하게 될 것이다.

한편, 상기와 같이 구성된 서지컬 가이드(20)의 CNC 가공을 위해서는, 데이터 입력공정과, 제작물 장착공정과, 영점 조절공정과, 자동 가공공정을 수행하여 된다.

먼저, 데이터 입력공정은 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법을 구현함에 있어 그 제거하가고자 하는 서포트 및 오차부의 가공을 위한 프로그램을 구축하게 되는 것으로, 기준치 입력공정과, 코드 입력공정을 수행하여 된다.

먼저, 기준치 입력공정은,

이는 최초 서포트가 없는 상태에서 시술자의 구강내 치아 구조에 맞는 형태로 설계된 서지컬 가이드의 3D 설계데이터를 CNC 프로그램의 좌표상에 입력 및 기준점을 설정하게 된다.

코드 입력공정은,

상기와 같이 CNC 프로그램에 입력된 3D 설계데이터를 기준으로 하여 그 3D 설계데이터의 둘레에 해당하는 가공 궤적을 코드 입력하게 된다.

이때, 코드의 입력 방법은 새롭게 구현되는 것이 아니라 통상의 CNC 작업을 수행함에 있어 수행되는 CAM 프로그램밍을 통해 자동 또는 수동으로 분석하여 G코드로 변환하게 되며, 이에 CNC 컨트롤러라 불리는 코드 해석기를 통해 기계어로 변경 및 기계적인 변위가 가능하게 된다.

한편, 상기와 같은 프로그램의 설정은 CNC 성능은 어떠한 구동부와 부품을 사용하는가와 관련된 기계적인 요소와 CAM 프로그램을 어떻게 작성 했는가에 관한 소프트웨어적인 요소에 의하여 좌우됨은 당연할 것이다.

상기 제작물 장착공정은,

이는, 3D 프린팅 제작된 서지컬 가이드을 CNC의 고정장치(200)에 장착 고정하게 된다.

이때, 고정되는 서지컬 가이(20)는 3D 프린팅 제작 과정에서 레진 등의 흘러내림으로 다양한 크기 등 형상으로 변형이 발생할 수 있는 것인바, 장착함에 있어 그 기준점을 설정하여 장착함이 중요한 것인바, 이는 고정장치(100)에 의해 가능하며, 서지컬 가이드(20)는 기준부(21)(21')를 통해 장착이 가능하도록 고정장치(100)가 구성된 것으로, 그 기준부(21)(21')를 통해 고정장치(100)에 일정한 장착이 가능하게 된다.

한편, 본 발명에 적용함에 있어, 상기 고정장치(100)는 한정되는 것이 아니라 다양한 실시예에 의해 가능하게 된다.

이를 위해서는 먼저, 도 7을 참조하여 제1 실시예로, 고정장치(100)는 서지컬 가이드(20)의 거치 고정이 가능한 장착대(110)로 구성할 수 있다.

이때, 장착대(110)에는 서지컬 가이드(20)의 거치 고정이 가능한 적어도 한 곳 이상의 장착부(111))가 구성된 것으로, 본 발명에서는 양측 한 쌍의 장착부(111))를 구성하고, 각각의 장착부(111))에는 그 상부에 기준부(21)(21')의 고정홀(24)과 연통되는 볼트홀(112)이 구성된다.

즉, 서지컬 가이드(20)는 상기 장착대(110)의 장착부(111))에 기준부(21)(21')를 통해 거치 고정되는 한편, 그 기준부(21)(21')에 형성된 고정홀(24)과 장착대(110)의 볼트홀(112)을 통해 볼트(B) 체결 고정이 가능하게 되는 것으로, 이러한 장착대(110)의 장착은 볼트(B)를 이용하여 지정된 기준부(21)(21')의 위치를 통해 일정한 장착이 가능하게 된다.

그리고, 상기와 같이 고정장치(100)를 장착대(110)로 구성함에 있어, 장착부(111))를 복수 구성하게 되면 한 번의 작업을 통해 복수의 서지컬 가이드(20)가 작업이 가능함은 당연할 것이다.

또한, 도 8을 참조하여 제2 실시예로, 고정장치(100)는 서지컬 가이드(20)의 후방 지지가 가능한 후방의 지지대(121)가 구성된다.

그리고, 고정장치(100)에는 실린더(도면중 미도시함) 작동에 의해 출몰 작동하는 가압툴(122)이 구성된다.

이때, 가압툴(122)은 서지컬 가이드(20)의 기준부(21)(21')에 형성되는 가이드홈(23)과 대응되는 고정치구(122a)가 구성된다.

그리고, 상기 고정치구(122a)의 선단에는 기준부(21)(21')의 고정홀(24)과 대응 및 그 고정홀(24)에 삽입되는 고정핀(122b)이 구성된다.

즉, 서지컬 가이드(20)는 어느 한 측의 기준부(21')를 통해 지지대(121)에 지지된 상태에서 가압툴(122)을 전진시키게 되면 그 가압툴(122)의 고정핀(122b)이 고정홀(24)에 삽입되는 한편, 고정치구(122a)가 반대측 기준부(21)의 가이드홈(23)에 수용 및 가압되게 되는 것으로, 이러한 과정에서 지지대(121)와 가압툴(122) 사이 서지컬 가이드(20)의 가압 지지가 가능하게 된다.

또한, 도 9를 참조하여 제3 실시예로, 고정장치(100)는 구강내 치열 구조와 같은 아치 형태를 이루어 서지컬 가이드(20)의 장착이 가능한 고정틀(130)로 구성할 수 있다.

이때, 고정틀(130)은 중앙에는 상부로 개방되며 서지컬 가이드(20) 보다 크게 구성되어 서지컬 가이드(20)의 수용이 가능한 가이드 수용홈(131)을 이루게 구성된다.

그리고, 고정틀(130)에는 그 둘레에는 서지컬 가이드(20)의 기준부(21)(21')와 대응 및 대응되는 분변으로 복수의 볼트홀(132)(132')이 관통되게 구성된다.

즉, 서지컬 가이드(20)는 고정틀(130)의 가이드 수용홈(131)에 수용된 상태에서 그 고정틀(130) 전방 및 후방에 형성되는 볼트홀(132)(132')에 볼트(B)를 삽입 및 서지컬 가이드(20)의 기준부(21)(21')를 이루는 고정면(22)을 가압하게 되는 것으로, 서지컬 가이드(20)의 양측 가압을 통해 그 서지컬 가이드(20)의 고정이 가능하게 된다.

또한, 도 10을 참조하여 제4 실시예로, 고정장치(100)는 대응되는 양측 한 쌍의 제1,2 가압툴(141)(142)로 구성할 수 있다.

이때, 제1 가압툴(141)은 서지컬 가이드(20)의 일측에 형성되는 기준부(21)의 고정면(22) 가압이 가능하게 구성된다.

그리고, 제2 가압툴(142)은 서지컬 가이드(20)의 타측의 가압이 가능하게 구성된 것으로, 바람직하게는 타측의 기준부(21') 또는 서지컬 가이드(20)의 타측의 어느 한 부분을 선택 가압할 수 있게 된다.

즉, 서지컬 가이드(20)는 제1 가압툴(141)과 제2 가압툴(142)의 사이에서 일측의 기준부(21) 및 서지컬 가이드(20)의 타측을 가압 고정이 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 제1 가압툴(141) 및 제2 가압툴(142)을 구성함에 있어, 그 제1,2 가압툴(141)(142)의 선택적인 작동이 가능하게 구성할 수 있다.

일예로, 먼저 도 11의 (a)와 같이 제1 가압툴(141) 또는 제2 가압툴(142) 중 어느 하나는 고정되어 지지력을 가지게 구성하고, 다른 하나는 실린더(도면중 미도시함) 작동에 의해 출몰 작동하게 구성할 수 있는 것으로, 이때에는 일예로 제2 가압툴(142)을 고정 구성시에는 그 제2 가압툴(142)에 서지컬 가이드(20)의 타측을 지지 고정하고, 제1 가압툴(141)을 출몰 작동시켜 일측의 기준부(21)를 가압함으로 그 제1,2 가압툴(141)(142)의 사이에 내재된 서지컬 가이드(20)의 가압 고정이 가능하게 된다.

또한, 도 11의 (b)와 같이 제1 가압툴(141) 및 제2 가압툴(142) 양측 모두가 실린더 작동에 의해 출몰 작동하게 구성할 수 있는 것으로, 이때에는 제1,2 가압툴(141)(142)의 사이에 서지컬 가이드(20)를 내재시킨 상태에서 양측의 제1,2 가압툴(141)(142)을 동일하게 출몰 작동시켜 그 제1,2 가압툴(141)(142)의 사이에 내재된 서지컬 가이드(20)의 가압 고정이 가능하게 된다.

한편, 본 발명에서 적용되는 상기 제1 가압툴(141) 및 제2 가압툴(142)을 구성함에 있어, 그 가압 과정에서 3점 접촉을 통한 안정된 가압이 가능하게 구성할 수 있다.

이를 위해서는 도 10 및 도 11의 도시와 같이 제1 가압툴(141) 및 제2 가압툴(142)에는 적어도 하나 이상의 제1 가압돌부(141a) 및 제2 가압돌부(142a)를 이루게 구성할 수 있는 것으로, 일예로 제1 가압툴(141)에는 선단 중앙에 하나의 제1 가압돌부(141a)를 이루게 구성하고, 제2 가압툴(142)에는 선단 양측 2개 한 쌍의 제2 가압돌부(142a)를 이루게 구성할 수 있다.

즉, 상기와 같이 제1 가압툴(141)에 1개의 제1 가압돌부(141a)를 이루게 구성하고, 제2 가압툴(142)에 2개의 제2 가압돌부(142a)를 이루게 구성하게 되면, 서지컬 가이드(20)를 가압 고정하는 과정에서 삼각 구도로 3점 접촉이 가능하게 되는 것인바, 가압 고정시 그 안정감이 한층 향상되게 될 것이다.

또한, 도 12를 참조하여 제5 실시예로, 고정장치(100)는 먼저 양측 대응되는 한 쌍의 가압대(151)(151')를 이루게 구성할 수 있는 것으로, 이때 가압대(151)(151')는 양측 길이를 이루는 블록 형태를 이루게 구성된다.

이때, 어느 하나의 가압대(151)(151')에는 서지컬 가이드(20)의 어느 하나의 기준부(21)(21')가 지지되는 지지대(151a)가 더 돌출 형성된 것으로, 본 발명의 실시예 에서는 후방에 위치되는 가압대(151')에 구성된다.

그리고, 양측 한 쌍의 가이드봉(152)(152')이 구성된 것으로, 이때 가이드봉(152)(152')은 원형봉 형태를 이며, 상기 양측 가압대(151)(151')의 양측을 동시에 관통하는 한편 양단은 CNC에 고정되는 형태를 이루게 구성된다.

그리고, 스크류(153)가 구성된 것으로, 이때 스크류(153)는 상기 양측의 가압대(151)(151') 중앙을 동시에 관통 및 각각 나사 결합되게 구성되며, 그 일단에는 스크류(153)의 회전력을 부여할 수 있도록 핸들(154)이 구성된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 스크류(153)를 각각의 가압대(151)(151')에 나사 결합함에 있어서는, 그 스크류(153)에는 그 중앙으로부터 양측에 서로 다른 나선 방향을 이루는 나사산(153a)(153a')이 구성된 것으로, 그 각각의 나사산(153a)(153a')에 가압대(151)(151')가 각각 나사 결합되어 서로 반대 방향 이동력을 가지게 구성된다.

즉, 서지컬 가이드(20)는 양측 가압대(151)(151')의 사이에 내재되) 게 구성되며,이에, 가압대(151)(151')는 스크류(153)의 일측 회전 작동시 동시에 오므라들어 서지컬 가이드(20)의 양측 기준부(21)(21')를 가압 및 그 서지컬 가이드(20)의 고정이 가능하게 되고, 반대 방향으로 회전시 서로 벌어져 서지컬 가이드(20)의 탈거가 가능하게 된다.

이때, 어느 한 측의 기준부(21)는 당연히 가압대(151)에 면접되게 가압될 것이고, 다른 한 측의 기준부(21')는 가압대(151')로부터 돌출되는 지지대(151a)에 지지되게 구성될 것이다

상기, 영점 조절공정은,

서지컬 가이드(20)가 고정장치에 장착된 상태에서 입력된 프로그램을 바탕으로 하여 공구(도면중 미도시함)의 시작 지점을 설정하게 되는 것으로, 이는 CNC 프로그램 좌표상에서 어느 한 지점을 설정하면 된다.

상기, 자동 가공공정은,

이는, 상기 데이터 입력공정에서 입력된 데이터를 바탕으로 하여 서지컬 가이드(20)의 포스트 프로세서 작업을 수행하게 되는 것으로, 이는 연삭이나 연마 작업을 통해 가능하게 되는 것으로, 각각의 작업 공구는 영점 조절공정에서 서 설정된 시작 지점으로부터 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 수행되는 데이터 입력공정과 제작물 장착공정과 영점 조절공정과 자동 가공공정 등 각각의 공정은, 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법을 수행함에 있어 한정되는 순서가 아니며, 순차적으로 수행하거나, 비 순차적으로 수행할 수 있을 것이다.

즉, 데이터 입력공정과 제작물 장착공정과 영점 조절공정과 자동 가공공정을 순차적으로 수행하거나, 데이터 입력공정에 앞서 제작물 장착공정 또는 영점 조절공정을 먼저 수행하는 등 작업 환경에 따라 다양한 순서를 임의로 정해 수행할 수 있음은 당연할 것이다.

이상에서와같이 본 발명 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법은, CNC를 이용한 자동화의 구현을 통해 서지컬 가이드 3D 프린팅 제작 과정에서 부득이 발생되는 서포트나 경화 과정에서 레진의 흘러내림으로 인해 비 의도적으로 발생되는 오차부의 자동화 작업이 가능하게 되며, 특히 반복 사용하는 과정에서 고정장치를 통해 서지컬 가이드의 기준부에 맞는 안정되고 견고한 장착 고정이 가능하게 된다.

20 : 서지컬 가이드 20a : 지지대
21,21' : 기준부 22 : 고정면
23 : 가이드홈 24 : 고정홀
100 : 고정장치 110 : 장착대
111 : 장착부 112 : 볼트홀
121 : 지지대 122 : 가압툴
122a : 고정치구 122b : 고정핀
130 : 고정틀 131 : 가이드 수용홈
132,132' : 볼트홀 141 : 제1 가압툴
141a : 제1 가압돌부 142 : 제2 가압툴
142a : 제2 가압돌부 151,151' : 가압대
152,152' : 가이드봉 153 : 스크류
153a,153a' : 나사산 154 : 핸들

Claims

레진의 적층식 3D 프린팅 제작되는 서지컬 가이드(20)에 대하여 식립홀 및 서포트와 간섭되지 않는 위치에서 서지컬 가이드(20)의 대응되는 양측에는 "면" 형태의 고정면(22)과 그 고정면(22)에 형성되는 함몰형 가이드홈(23)과 가이드홈(23)에 형성되는 적어도 하나 이상의 관통형 고정홀(24)로 된 한 쌍의 기준부(21)(21')를 이루게 제작되며, 서지컬 가이드(20) 설계자의 의도에 의해 형성되는 서포트와 작업 및 경화 과정에서 레진의 흘러내림과 같은 비 의도적으로 발생한 오차부에 대하여 다축 CNC 가공을 통해 포스트 프로세서를 수행하되,
서지컬 가이드(20)에 대하여 제거하고자 하는 위치를 입력하는 데이터 입력공정;
제작된 서지컬 가이드(20)를 CNC의 고정장치(100)에 장착하는 제작물 장착공정;
장착된 서지컬 가이드(20)에 대하여 가공 경로의 프로그래밍을 기초로 기준점을 인식시키는 영점 조절공정; 및
입력된 데이터를 바탕으로 하여 CNC를 구동 및 서지컬 가이드(20)의 서포트 및 오차부에 대하여 가공 작업을 수행하는 자동 가공공정을 수행하되,
데이터 입력공정은,
최초 서포트가 없는 상태에서 설계된 서지컬 가이드(20)의 3D 설계데이터를 CNC 프로그램의 좌표상에 입력하여 기준점을 설정하는 기준치 입력공정; 및
3D 설계데이터의 둘레에 해당하는 가공 궤적을 입력하는 코드 입력공정을 수행하여 됨을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.
제 1항에 있어서,
양측의 기준부(21)(21')는,
어느 하나의 기준부(21)는 서지컬 가이드(20)의 일측면에 일체로 형성하고,
다른 하나의 기준부(21')는 서지컬 가이드(20)의 타측면에 일체로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.
제 1항에 있어서,
고정장치(100)는,
서지컬 가이드(20)가 거치 고정되는 적어도 한 곳 이상의 장착부(111))를 갖는 장착대(110)로 구성하되,
장착부(111))에는 기준부(21)(21')의 고정홀(24)과 연통되는 볼트홀(112)이 형성되어 서지컬 가이드(20)가 거치된 상태에서 고정홀(24)과 볼트홀(112)을 통해 볼트(B) 고정되게 구성함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.
제 1항에 있어서,
고정장치(100)는,
후방의 지지대(121); 및
지지대(121)를 향해 실린더 출몰 작동하며, 서지컬 가이드(20)의 일측 기준부(21)에 형성되는 가이드홈(23) 및 고정홀(24)과 대응되는 고정치구(122a) 및 고정핀(122b)이 형성된 가압툴(122)로 구성하되,
서지컬 가이드(20)가 타측의 기준부(21')를 통해 지지대(121)에 지지된 상태에서 일측 기준부(21)의 고정홀(24)에 가압툴(122)의 고정핀(122b)이 삽입 및 가이드홈(23)에 고정치구(122a)가 삽입 가압되어 서지컬 가이드(20)가 고정되게 구성함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.
제 1항에 있어서,
고정장치(100)는,
구강내 치열 구조와 같은 아치 형태를 이루며, 중앙에는 서지컬 가이드(20)의 수용이 가능한 가이드 수용홈(131)이 구성되며, 둘레에는 서지컬 가이드(20)의 기준부(21)(21')와 대응 및 그 대응되는 주변으로 복수의 볼트홀(132)(132')이 형성되는 고정틀(130)을 이루게 구성하되,
서지컬 가이드(20)가 가이드 수용홈(131)에 수용된 상태에서 볼트홀(132)(132')에 볼트(B) 삽입 및 기준부(21)(21')를 포함한 서지컬 가이드(20)의 둘레를 가압 고정하게 구성함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.
제 1항에 있어서,
고정장치(100)는,
서지컬 가이드(20)의 일측 기준부(21)를 가압하는 제1 가압툴(141); 및
서지컬 가이드(20)의 타측 기준부(21') 또는 타측 어느 한 부분을 가압하는 제2 가압툴(142)을 더 포함하여 구성하되,
서지컬 가이드(20)가 제1 가압툴(141)과 제2 가압툴(142)의 사이에서 가압에 의해 고정되게 구성함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.
제 6항에 있어서,
제1 가압툴(141) 및 제2 가압툴(142)은,
어느 하나는 고정되어 지지력을 가지게 구성하고, 다른 하나는 실린더 작동에 의해 출몰 작동하게 구성하거나,
양측 모두가 실린더 작동에 의해 출몰 작동하게 구성함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.
제 6항에 있어서,
제1 가압툴(141) 또는 제2 가압툴(142)에는,
적어도 하나 이상의 제1 가압돌부(141a) 및 제2 가압돌부(142a)를 이루게 구성하되,
서지컬 가이드(20)를 가압시 어느 하나의 기준부(21)(21')를 포함한 적어도 3점 접촉 가압되게 구성함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.
제 1항에 있어서,
고정장치(100)는,
양측 대응되는 한 쌍의 가압대(151)(151');
양측 가압대(151)(151')의 양측을 관통 및 장치에 고정되어 가압대(151)(151')의 슬라이딩 이동을 안내하는 가이드봉(152)(152'); 및
양측 가압대(151)(151')의 중앙을 나사 관통하며, 일단에는 회전력을 부여하는 핸들(154)이 형성된 스크류(153)를 포함하여 구성하되,
어느 하나의 가압대(151)(151')에는 서지컬 가이드(20)의 어느 하나의 기준부(21)(21')가 지지되는 지지대(151a)가 더 형성되고,
스크류(153)에는,
일측의 가압대(151)와 타측의 가압대(151')가 서로 다른 나선 방향의 나사산(153a)(153a')을 이루게 구성하여,
스크류(153)를 회전시 양측의 가압대(151)(151')가 서로 오므라들어 서지컬 가이드(20)를 가압 고정하거나, 서로 벌어져 가압력이 해제되게 구성함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 서지컬 가이드의 포스트 프로세서 자동화 방법.