KR102186542B1 - Apparatus and method for making dental prostheses - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르는 치과용 보철물 레이저 가공장치는, 보철물 소재 및 형상정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 미리 결정해둔 가공정보를 저장하는 메모리부; 레이저 빔을 생성하는 레이저; 레이저 출사정보에 따라 상기 레이저를 제어하는 레이저 제어기; 보철물로 가공할 물체가 수용된 챔버; 광학계 제어정보에 따라 상기 챔버내에 물체로 레이저 빔을 전달하는 광학계; 상기 챔버의 위치를 가변하는 기구구동부; 위치제어정보에 따라 상기 기구구동부를 제어하는 위치제어기; 및 상기 보철물 소재 및 형상정보를 제공받으면 상기 가공정보를 독출하여 레이저 빔의 파장과 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성하고, 상기 보철물의 형상에 대응되게 상기 광학계 및 위치제어기를 제공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성하고, 상기 레이저 출사정보를 상기 레이저 제어기로 전송하고, 상기 광학계 제어정보를 상기 광학계로 전송하고, 상기 위치제어정보를 상기 위치제어기로 전송하는 제어장치;를 구비함을 특징으로 한다. A dental prosthesis laser processing apparatus according to the present invention includes a memory unit for storing processing information in which a wavelength and intensity of a laser beam corresponding to the material and shape information of the prosthesis are determined in advance; A laser generating a laser beam; A laser controller that controls the laser according to laser emission information; A chamber in which an object to be processed into a prosthesis is accommodated; An optical system for transmitting a laser beam to an object in the chamber according to the optical system control information; A mechanism driving unit that changes the position of the chamber; A position controller for controlling the instrument driving unit according to position control information; And when the prosthesis material and shape information is provided, the processing information is read, the wavelength and intensity of the laser beam are determined to generate laser emission information, and the optical system control for providing the optical system and the position controller corresponding to the shape of the prosthesis. A control device for generating information and position control information, transmitting the laser emission information to the laser controller, transmitting the optical system control information to the optical system, and transmitting the position control information to the position controller; It is characterized.
Description
본 발명은 치과용 보철물 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저를 이용하여 다양한 소재의 치과용 보철물을 편리하고 세밀하게 가공할 수 있게 하는 치과용 보철물 레이저 가공장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a dental prosthesis processing apparatus, and more particularly, to a dental prosthesis laser processing apparatus and method that enables convenient and detailed processing of a dental prosthesis of various materials using a laser.
근래에 들어 재료의 절단, 용접 및 재료상에 패턴을 형성하는 공정에 있어 레이저의 사용이 증대되고 있다. 상기 레이저를 사용하는 방법은 종래의 가공 방법에 비해 가공 속도 및 정밀도에서 현격한 우위를 보이므로 근래에 들어 그 사용이 여러 분야에 적용되고 있다.In recent years, the use of lasers is increasing in the processes of cutting materials, welding, and forming patterns on materials. Since the method using the laser shows a remarkable advantage in processing speed and precision compared to the conventional processing method, its use has been applied to various fields in recent years.
특히 인공 치아 가공에 있어서 레이저를 이용하여 가공하는 기술이 개시되어 있다. 종래 기술인 한국 등록실용신안 제20-295086호에는 시술 현미경, 치아 고정픽스쳐, 생리액 살수 장치, 플라즈마 조사 램프, 조명 램프 및 치과용 엔진 유니트를 일체로 장착한 치아 가공을 위한 치과용 테이블 유니트가 개시되어 있는데 이 기술은 사람이 직접 치아를 가공하므로 가공의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.In particular, a technology for processing using a laser in artificial tooth processing is disclosed. In the prior art, Korean Utility Model Registration No. 20-295086 discloses a dental table unit for tooth processing that is equipped with a procedure microscope, a tooth fixing fixture, a menstrual fluid sprinkler, a plasma irradiation lamp, a lighting lamp, and a dental engine unit. However, this technology has a problem that the precision of processing is poor because a person directly processes the teeth.
이러한 문제를 해결하기 위해 한국 공개특허 제10-2009-0114913호에는 인공치아를 고정하여 회전시키는 인공치아 고정부, 상기 인공치아를 6축에서 가공하는 제1엔드밀부와 제2엔드밀부를 구비하여 인공치아를 가공할 수 있는 삼차원 인공치아 가공장치가 개시되어 있는데 이는 다수의 엔드밀로 인공 치아를 깎아내는 방식으로 가공하기 때문에 일반적으로 공지되어 있는 기술인데다, 치아의 정밀 가공에 어려움이 있다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2009-0114913 includes an artificial tooth fixing part that fixes and rotates the artificial tooth, and a first end mill part and a second end mill part that process the artificial tooth in 6 axes. A three-dimensional artificial tooth processing device capable of processing artificial teeth has been disclosed, which is a generally known technology because it is processed by cutting artificial teeth with a plurality of end mills, and there is a problem in that there is difficulty in precise processing of teeth. .
이러한 문제를 해결하기 위해 한국 공개특허 제10-2005-0035802호에는 레이저를 이용하여 인공 치아를 가공하는 레이저 가공 헤드가 구비되는 치과 보철용 레이저 가공기가 개시되어 있는데 이는 인공치아를 레이저를 이용하여 가공하는 것이다. In order to solve this problem, Korean Patent Laid-Open No. 10-2005-0035802 discloses a laser processing machine for dental prosthesis equipped with a laser processing head that processes artificial teeth using a laser, which processes artificial teeth using a laser. Is to do.
그러나 인공치아의 소재중에는 레이저에 의해 손상되는 소재가 많아 치과 보철용 레이저 가공기를 이용하여 인공 치아를 가공하는 데에는 제약이 많았다. However, among the materials for artificial teeth, there are many materials that are damaged by lasers, so there are many restrictions on processing artificial teeth using a laser processing machine for dental prosthesis.
이에 종래에는 레이저를 이용하여 다양한 소재의 치과용 보철물을 편리하고 세밀하게 가공할 수 있게 하는 기술의 개발이 절실하게 요망되었다. Accordingly, there has been an urgent need to develop a technology that enables convenient and detailed processing of dental prostheses of various materials using a laser.
본 발명은 레이저를 이용하여 다양한 소재의 치과용 보철물을 편리하고 세밀하게 가공할 수 있게 하는 치과용 보철물 레이저 가공장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a dental prosthesis laser processing apparatus and method that enable convenient and detailed processing of dental prosthesis of various materials using a laser.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 치과용 보철물 레이저 가공장치는, 보철물 소재 및 형상정보에 대응되는 레이저 빔의 파장과 강도를 미리 결정해둔 가공정보를 저장하는 메모리부; 레이저 빔을 생성하는 레이저; 레이저 출사정보에 따라 상기 레이저를 제어하는 레이저 제어기; 보철물로 가공할 물체가 수용된 챔버; 광학계 제어정보에 따라 상기 챔버내에 물체로 레이저 빔을 전달하는 광학계; 상기 챔버의 위치를 가변하는 기구구동부; 위치제어정보에 따라 상기 기구구동부를 제어하는 위치제어기; 및 상기 보철물 소재 및 형상정보를 제공받으면 상기 가공정보를 독출하여 레이저 빔의 파장과 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성하고, 상기 보철물의 형상에 대응되게 상기 광학계 및 위치제어기를 제공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성하고, 상기 레이저 출사정보를 상기 레이저 제어기로 전송하고, 상기 광학계 제어정보를 상기 광학계로 전송하고, 상기 위치제어정보를 상기 위치제어기로 전송하는 제어장치;를 포함함을 특징으로 한다. A dental prosthesis laser processing apparatus according to the present invention for achieving the above object includes: a memory unit for storing processing information in which wavelength and intensity of a laser beam corresponding to the material and shape information of the prosthesis are determined in advance; A laser generating a laser beam; A laser controller controlling the laser according to laser emission information; A chamber in which an object to be processed into a prosthesis is accommodated; An optical system for transmitting a laser beam to an object in the chamber according to the optical system control information; A mechanism driving unit that changes the position of the chamber; A position controller for controlling the device driving unit according to position control information; And when the prosthesis material and shape information is provided, the processing information is read, the wavelength and intensity of the laser beam are determined to generate laser emission information, and the optical system control for providing the optical system and the position controller corresponding to the shape of the prosthesis. And a control device that generates information and position control information, transmits the laser emission information to the laser controller, transmits the optical system control information to the optical system, and transmits the position control information to the position controller. It is characterized.
본 발명은 레이저를 이용하여 다양한 소재의 치과용 보철물을 편리하고 세밀하게 가공할 수 있게 하므로 치과용 보철물 소재 선택에 가변성을 높일 수 있는 효과를 야기한다. The present invention makes it possible to conveniently and precisely process a dental prosthesis of various materials using a laser, thereby causing an effect of increasing variability in selection of a dental prosthesis material.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 치과용 보철물 레이저 가공장치의 외관의 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 치과용 보철물 레이저 가공장치의 구성을 나타낸 기능 블럭도,
도 3은 도 1의 치과용 보철물 레이저 가공장치에서 레이저 및 광학계를 이용한 레이저 빔 출력 출력과정을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 치과용 보철물 레이저 가공방법의 절차도,
도 5a 및 도 5b는 도 4의 치과용 보철물 레이저 가공방법에서 레이저 가공 실험결과를 예시한 도면,
도 6은 도 4의 치과용 보철물 레이저 가공방법에서 치과용 보철물에 대한 레이저 형상 가공 스펙을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing the appearance of a dental prosthesis laser processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
Figure 2 is a functional block diagram showing the configuration of the dental prosthesis laser processing apparatus of Figure 1;
3 is a view showing a laser beam output output process using a laser and an optical system in the dental prosthesis laser processing apparatus of FIG. 1;
4 is a procedure diagram of a method for laser processing a dental prosthesis according to a preferred embodiment of the present invention,
5A and 5B are diagrams illustrating laser processing experiment results in the laser processing method for a dental prosthesis of FIG. 4;
6 is a view showing a laser shape processing specification for a dental prosthesis in the dental prosthesis laser processing method of FIG. 4.
본 발명은 레이저를 이용하여 다양한 소재의 치과용 보철물을 편리하고 세밀하게 가공할 수 있게 하므로 치과용 보철물 소재 선택에 가변성을 높일 수 있다.The present invention makes it possible to conveniently and precisely process a dental prosthesis of various materials using a laser, so that variability in selection of a dental prosthesis material can be increased.
이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 치과용 보철물 레이저 가공장치 및 방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. A laser processing apparatus and method for a dental prosthesis according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<치과용 보철물 레이저 가공장치의 구성도><Configuration diagram of dental prosthesis laser processing device>
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 치과용 보철물 레이저 가공장치의 외관의 나타낸 사시도, 도 2는 도 1의 치과용 보철물 레이저 가공장치의 구성을 나타낸 기능 블럭도, 도 3은 도 1의 치과용 보철물 레이저 가공장치에서 레이저 및 광학계를 이용한 레이저 빔 출력 출력과정을 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view showing the appearance of a dental prosthesis laser processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the dental prosthesis laser processing apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a dentistry of FIG. It is a diagram showing the laser beam output output process using a laser and an optical system in a prosthesis laser processing apparatus.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 치과용 보철물 레이저 가공장치는 제어장치(100)와, 메모리부(102)와, 사용자 인터페이스 장치(104)와, 레이저 제어기(106)와, 레이저(108)와, 광학계(110)와, 가공챔버(120)와, 위치제어기(122)와, 기구구동부(124)와, 3D 스캐너(126)로 구성된다. 1 and 2, the dental prosthesis laser processing apparatus includes a control device 100, a memory unit 102, a user interface device 104, a laser controller 106, and a laser ( 108), an
상기 제어장치(100)는 상기 치과용 보철물 레이저 가공장치의 각부를 전반적으로 제어하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 치과용 보철물을 가공한다. The control device 100 generally controls each part of the dental prosthesis laser processing apparatus to process the dental prosthesis according to a preferred embodiment of the present invention.
상기 메모리부(102)는 상기 제어장치(100)의 제어 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장하며, 특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 가공 정보를 저장한다. 상기 가공 정보는 보철물 소재와 형상에 따라 상이하게 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제1테이블, 보철물 소재와 형상에 따라 상이하게 피니싱 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제2테이블, 보철물 소재와 형상에 따라 상이하게 고해상도 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제3테이블로 구성된다. 여기서 상기 시간은 레이저 빔 출력시간이고, 상기 파장은 레이저 빔의 파장, 강도는 레이저 빔의 강도를 일컫는다. 또한, 상기 가공 정보에는 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수가 더 포함될 수 있다. The memory unit 102 stores various types of information including a control program of the control device 100, and in particular, stores processing information according to a preferred embodiment of the present invention. The processing information is a first table for the time, wavelength, and intensity set differently according to the material and shape of the prosthesis, and a second table for the time, wavelength, and intensity set in advance for finishing differently according to the material and shape of the prosthesis. According to the material and shape of the prosthesis, it is composed of a third table for the time, wavelength, and intensity set in advance for high-resolution processing. Here, the time is the laser beam output time, the wavelength is the wavelength of the laser beam, and the intensity is the intensity of the laser beam. In addition, the processing information may further include a motor moving speed and a number of repetitive processing.
상기 사용자 인터페이스 장치(104)는 사용자와 제어장치(100) 사이의 인터페이스를 담당하며, 사용자가 입력하는 각종 정보를 상기 제어장치(100)에 제공한다. 특히 사용자는 상기 사용자 인터페이스 장치(104)를 통해 보철물의 형상정보와 소재정보를 입력할 수 있다. The user interface device 104 is responsible for an interface between a user and the control device 100 and provides various types of information input by the user to the control device 100. In particular, the user may input shape information and material information of the prosthesis through the user interface device 104.
상기 레이저 제어기(106)는 상기 제어장치(100)에 의한 위치제어정보에 따라 치과용 보철물에 대한 1차 가공 및 피니싱 가공, 고해상도 가공을 위한 레이저 빔을 생성하도록 레이저(108)를 제어한다. The laser controller 106 controls the
상기 레이저(108)는 상기 레이저 제어기(106)의 제어에 따르는 시간 및 파장, 강도의 레이저 빔을 생성하여 외부로 조사한다. 상기 레이저 빔은 다양한 소재의 보철물 제작을 위해 피코 파장의 레이저(10-12 초 이상의 피코초(Picosecond) 단위의 조사시간을 갖는 레이저), 펨토 파장의 레이저(10-15 초 이상의 펨토초(Femtosecond) 단위의 조사시간을 갖는 레이저)가 채용될 수 있다.The
상기 광학계(110)는 보철물(128)의 형상에 대응되게 상기 레이저(108)의 레이저 빔을 가공챔버(120)내의 보철물(128)로 조사하여 보철물(128)을 1차 가공, 피니싱 가공, 고해상도 가공한다. The
이러한 광학계(110)는, 도 3을 참조하면, 빔 익스스팬더(Beam expander)(111)와, 광학 미러 또는 파이버(Optical Mirror or fiber)(112)와, 스캐너 헤드(scanner head)(113)와, f-세타 렌즈(F-theta Lens)(114) 등으로 구성된다. 이때, 레이저(108) 및 광학계(110)는 제어장치(100)에 의한 광학계 제어정보에 따라 레이저 제어기(106)를 통해 제어된다. 즉, 레이저(108)에서 출력된 레이저 빔은 빔 익스팬더(111)를 통해 가변 및 증폭되고, 빔 익스팬더(111)에 의해 확대된 레이저빔은 스캐너(113)에 의해 가공챔버(120) 내의 보철물(128)에 X-Y 방향으로 주사되고, 입사된 레이저 빔은 f-세타렌즈(114)를 통해 보철물(128) 가공 영역의 전체에 대해 동일한 크기의 초점을 형성할 수 있다. 또한, 빔 익스팬더(111)와 스캐너(113) 사이에 광학 미러 또는 파이버(112)를 설치하여 빔 익스팬더(111)에 의해 레이저 빔 가변 및 반사를 통해 스캐너(113) 쪽으로 입사되게 되며, f-세타 렌즈(114)를 포함하는 스캐너(113)에 전달된 후 내부 미러(미도시)를 통해 재출력이 이루어지며, 상기 스캐너(113) 이동 방식은 고정식 또는 On-The-Fly 방식으로 구성될 수 있다. The
상기 가공챔버(120)는 보철물 제작을 위한 구조물을 수용하며, 상기 구조물이 보철물의 형태에 대응되게 가공되도록 x,y,z,b,c 5축으로 이동하면서 레이저 빔을 출력한다. 상기 x,y,z는 입체 공간에서의 3축을 나타내며, b,c는 회전축을 의미한다. The
상기 위치제어기(122)는 상기 제어장치(100)로부터의 위치제어정보에 따라 가공챔버(120)를 x,y,z,b,c 5축으로 이동되게 x,y,z,b,c 5축 모터로 구성되는 기구구동부(124)의 구동을 제어한다. The position controller 122 moves the
상기 3D 스캐너(126)는 상기 제어장치(100)의 제어에 따라 보철물(128)를 3D 스캔하고 상기 3D 스캔된 정보를 상기 제어장치(100)에 제공한다. 여기서 상기 제어장치(100)는 상기 3D 스캔정보를 제공받아 가공하고자 하는 보철물의 정보를 비교하여 보철물의 가공상태를 사용자에게 안내하거나 피니싱 가공이나 고해상도 가공을 위해 현재의 상태를 체크하는데 사용한다. The 3D scanner 126 3D scans the
<치과용 보철물 레이저 가공과정><Dental prosthesis laser processing process>
상기한 치과용 보철물 레이저 가공장치에 적용가능한 치과용 보철물 레이저 가공방법을 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. A dental prosthesis laser processing method applicable to the above-described dental prosthesis laser processing apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.
상기 치과용 보철물 레이저 가공장치의 제어장치(100)는 사용자의 보철물 가공요청이 발생하면(200단계), 보철물 가공을 위해 보철물 소재 및 형상정보의 입력을 안내한다(202단계). When a user's request for processing a prosthesis occurs (step 200), the control device 100 of the dental prosthesis laser processing apparatus guides input of the material and shape information of the prosthesis for processing the prosthesis (step 202).
상기의 안내에 따라 사용자는 치과용 보철물 가공을 위한 보철물 소재 및 형상정보를 입력할 수 있다. 상기 보철물 소재 및 형상정보가 입력되면(204단계), 상기 제어장치(100)는 입력된 보철물 소재 및 형상정보에 대응되게 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성한다(206단계). According to the above guide, the user can input prosthesis material and shape information for processing a dental prosthesis. When the prosthesis material and shape information is input (step 204), the control device 100 determines a predetermined time, wavelength, and intensity corresponding to the input prosthesis material and shape information to generate laser emission information (206). step).
여기서, 표 1 및 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 실험을 토대로 획득된 보철물 소재 및 형상정보에 대응되는 시간 및 파장, 강도를 테스트한 결과를 예시하여 설명한다.Here, with reference to Table 1 and FIGS. 5A and 5B, the results of testing the time, wavelength, and intensity corresponding to the prosthesis material and shape information obtained based on the experiment will be described as an example.
표 1은 레이저 종류별 가공특성을 나타낸 실험결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the experimental results showing the processing characteristics of each laser type.
도 5a는 피코초 레이저의 출력 변화에 따른 가공특성을 나타낸 실험결과 도면이고, 도 5b는 펨토초 레이저의 출력변화에 따른 가공특성을 나타낸 실험결과 도면이다. 5A is an experiment result diagram showing processing characteristics according to a change in output of a picosecond laser, and FIG. 5B is an experiment result diagram showing processing characteristics according to a change in output of a femtosecond laser.
소재Prosthesis
Material
결과Experiment
result
균열 발생Carbonization and
Cracking
균열 발생Carbonization and
Cracking
표 1을 참조하면, 글라스 세라믹 소재의 경우에는 피코초 레이저, 레진과 글라스 세라믹 소재의 경우에는 펨토초 레이저가 가공에 적합한 것으로 확인할 수 있다. 또한, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 글라스세라믹 소재와 레진과 글라스 세라믹 소재 등 보철물 소재에 따라 레이저의 적절한 강도가 상이함을 확인할 수 있으며, 이에 레이저 출력변화, 가령, 레이저 빔 출력시간, 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수 등에 따른 보철물의 가공 폭과 깊이, 가공 형상을 조절할 수 있다. 이때, 레이저 가공 형상(A)은 도 6에 도시된 바와 같이, 원형 또는 선형 패턴 형상으로 가공되는 것이 바람직하며, 가공 형상의 범위 R(Ratio)은 다음의 범위가 바람직하다. 즉, 레이저 형상 가공 스펙(A)인 R(Ratio)=d/w=0.2 ~ 1.5 범위가 가장 바람직하다. 여기서, d는 가공형상의 깊이(depth) 값을 나타내고, w는 가공형상의 폭(width) 값을 나타낸다.Referring to Table 1, it can be confirmed that a picosecond laser is suitable for processing in the case of a glass ceramic material and a femtosecond laser in the case of a resin and glass ceramic material. In addition, referring to FIGS. 5A and 5B, it can be seen that the appropriate intensity of the laser is different depending on the glass ceramic material and the prosthesis material such as resin and glass ceramic material. Accordingly, the laser output change, for example, laser beam output time, motor It is possible to adjust the processing width and depth of the prosthesis, and the processing shape according to the movement speed and the number of repeated processing. At this time, the laser processing shape (A) is preferably processed in a circular or linear pattern shape, as shown in FIG. 6, and the range R (Ratio) of the processed shape is preferably the following range. That is, the range of R(Ratio) = d/w = 0.2 to 1.5, which is the laser shape processing specification (A), is most preferable. Here, d represents the depth value of the processed shape, and w represents the width value of the processed shape.
이에 본 발명은 보철물 소재 및 형상정보에 대응되는 레이저 빔의 파장, 강도를 미리 결정하여 가공정보를 메모리부(102)에 저장한다. 상기 가공 정보는 보철물 소재와 형상에 따라 상이하게 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제1테이블, 보철물 소재와 형상에 따라 상이하게 피니싱 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제2테이블, 보철물 소재와 형상에 따라 상이하게 고해상도 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제3테이블로 구성된다. Accordingly, the present invention stores the processing information in the memory unit 102 by pre-determining the wavelength and intensity of the laser beam corresponding to the prosthesis material and shape information. The processing information is a first table for the time, wavelength, and intensity set differently according to the material and shape of the prosthesis, and a second table for the time, wavelength, and intensity set in advance for finishing differently according to the material and shape of the prosthesis. According to the material and shape of the prosthesis, it is composed of a third table for the time, wavelength, and intensity set in advance for high-resolution processing.
그리고 상기 제어장치(100)는 보철물 형상에 대응되게 보철물 가공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성한다(208단계). 이러한 위치제어정보는 x,y,z,b,c 5축 모터 구동정보이고, 상기 광학계 제어정보는 상기 광학계(100)의 미러, 스캐너 등을 구동하는 구동정보이다. In addition, the control device 100 generates optical system control information and position control information for processing the prosthesis corresponding to the shape of the prosthesis (step 208). This position control information is x,y,z,b,c 5-axis motor driving information, and the optical system control information is driving information for driving a mirror, a scanner, etc. of the optical system 100.
상기한 바와 같이 레이저 출사정보와 위치제어정보, 광학계 제어정보가 제공되면, 상기 제어장치(100)는 레이저(108), 광학계(110), 기구구동부(124)를 구동하여 보철물을 가공한다(210단계). When the laser emission information, position control information, and optical system control information are provided as described above, the control device 100 drives the
이후, 상기 제어장치(100)는 사용자의 요청에 따라 1차 가공된 보철물을 3D 스캐너(126)를 통해 스캔한다(212단계). Thereafter, the control device 100 scans the first processed prosthesis through the 3D scanner 126 according to the user's request (step 212).
상기 제어장치(100)는 상기 1차 가공된 보철물의 3D 스캔정보에 따라 보철물의 피니싱 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성한다(214단계). 그리고 상기 제어장치(100)는 1차 가공된 보철물의 3D 스캔정보에 따라 보철물의 피니싱 가공을 위한 보철물 위치제어정보 및 광학계 제어정보를 생성한다(216단계). The control device 100 generates laser emission information by determining a predetermined time, wavelength, and intensity for finishing processing of the prosthesis according to the 3D scan information of the prosthesis processed first (step 214). In addition, the control device 100 generates prosthesis position control information and optical system control information for finishing processing of the prosthesis according to the 3D scan information of the prosthesis processed first (step 216).
상기한 바와 같이 레이저 출사정보와 보철물 위치제어정보, 광학계 제어정보가 생성되면, 상기 제어장치(100)는 그에 따라 레이저(108), 광학계(110), 기구구동부(124)를 구동하여 보철물에 대한 피니싱 가공을 이행한다(218단계).When the laser emission information, prosthesis position control information, and optical system control information are generated as described above, the control device 100 drives the
이후 상기 제어장치(100)는 사용자의 요청에 따라 2차 가공된 보철물을 3D 스캐너(126)를 통해 스캔한다(220단계). 상기 제어장치(100)는 상기 2차 가공된 보철물의 3D 스캔정보에 따라 보철물의 고해상도 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성한다(222단계). Thereafter, the control device 100 scans the secondary processed prosthesis through the 3D scanner 126 according to the user's request (step 220). The control device 100 generates laser emission information by determining a predetermined time, wavelength, and intensity for high-resolution processing of the prosthesis according to the 3D scan information of the secondly processed prosthesis (step 222).
그리고 상기 제어장치(100)는 2차 가공된 보철물의 3D 스캔정보에 따라 보철물의 고해상도 가공을 위한 보철물 위치제어정보 및 광학계 제어정보를 생성한다(224단계). Further, the control device 100 generates prosthesis position control information and optical system control information for high-resolution processing of the prosthesis according to the 3D scan information of the prosthesis that has been secondarily processed (step 224).
이어, 레이저 출사정보와 보철물 위치제어정보, 광학계 제어정보가 생성되면, 상기 제어장치(100)는 그에 따라 레이저(108), 광학계(110), 기구구동부(124)를 구동하여 보철물에 대한 고해상도 가공을 이행한다(226단계).Next, when laser emission information, prosthesis position control information, and optical system control information are generated, the control device 100 drives the
위에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those of ordinary skill in the technical field of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. , Changes and additions should be seen as falling within the scope of the present claims.
100 : 제어장치
102 : 메모리부
104 : 사용자 인터페이스장치
106 : 레이저 제어기
108 : 레이저
110 : 광학계
120 : 가공챔버
122 : 위치제어기
124 : 기구구동부
126 : 3D 프린터100: control device
102: memory unit
104: user interface device
106: laser controller
108: laser
110: optical system
120: processing chamber
122: position controller
124: mechanism driving part
126: 3D printer
Claims (10)
상기 치과용 보철물 소재 및 형상정보에 대응되게 1차 가공을 위해 미리 결정해둔 레이저 빔의 파장과 강도에 대한 제1테이블, 피니싱 가공을 위해 미리 결정해둔 레이저 빔의 파장과 강도에 대한 제2테이블, 및 고해상도 가공을 위해 미리 결정해둔 레이저 빔의 파장과 강도에 대한 제3테이블로 구성되는 가공정보를 저장하는 메모리부;
레이저 빔을 생성하는 레이저;
레이저 출사정보에 따라 상기 레이저를 제어하는 레이저 제어기;
상기 치과용 보철물로 가공할 물체가 수용된 챔버;
상기 가공된 보철물을 3D 스캔하는 3D 스캐너;
상기 레이저에서 출력되는 레이저 빔을 가변 및 증폭시키는 빔 익스팬더와,
상기 빔 익스팬더에 의해 확대된 레이저빔이 상기 챔버 내의 치과용 보철물에 X-Y 방향으로 주사되게 하는 스캐너와, 상기 빔 익스팬더와 상기 스캐너 사이에 설치되어 상기 레이저 빔이 상기 스캐너 쪽으로 입사되게 하는 광학미러 또는 파이버와, 상기 스캐너에 입사된 레이저 빔이 상기 치과용 보철물 가공 영역의 전체에 대해 동일한 크기의 초점을 형성하게 하는 f-세타 렌즈를 구비하여, 광학계 제어정보에 따라 상기 챔버내에 물체로 레이저 빔을 전달하는 광학계;
상기 챔버의 위치를 가변하는 기구구동부;
위치제어정보에 따라 상기 기구구동부를 제어하는 위치제어기; 및
상기 치과용 보철물 소재 및 형상정보를 제공받으면,
상기 치과용 보철물이 글라스 세라믹 소재의 경우에는 상기 레이저는 10-12 초 이상의 펄스 레이저를 사용하고, 상기 치과용 보철물이 레진과 글라스 세라믹 소재의 경우에는 상기 레이저는 10-15 초 이상의 펄스 레이저를 사용하고,
상기 가공정보를 독출하여 상기 제1테이블에 따른 레이저 빔의 파장과 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성하고, 상기 치과용 보철물의 형상에 대응되게 상기 광학계 및 위치제어기를 제공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성하고, 상기 레이저 출사정보를 상기 레이저 제어기로 전송하고, 상기 광학계 제어정보를 상기 광학계로 전송하고, 상기 위치제어정보를 상기 위치제어기로 전송하고,
상기 3D 스캐너로부터 상기 치과용 보철물의 3D 스캔정보를 제공받아 상기 치과용 보철물에 대한 피니싱 가공 또는 고해상도 가공을 위해 상기 제2 테이블 또는 제3 테이블에 따른 레이저 빔의 파장과 강도를 결정한 레이저 출사정보, 상기 광학계 및 위치제어기를 제공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성하고, 상기 레이저 출사정보를 상기 레이저 제어기로 전송하고, 상기 광학계 제어정보를 상기 광학계로 전송하고, 상기 위치제어정보를 상기 위치제어기로 전송하는 제어 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공장치. In the dental prosthesis laser processing apparatus,
A first table for the wavelength and intensity of the laser beam determined in advance for the primary processing to correspond to the material and shape information of the dental prosthesis, a second table for the wavelength and intensity of the laser beam determined in advance for the finishing processing, And a memory unit for storing processing information including a third table for the wavelength and intensity of the laser beam determined in advance for high-resolution processing.
A laser generating a laser beam;
A laser controller that controls the laser according to laser emission information;
A chamber in which an object to be processed into the dental prosthesis is accommodated;
A 3D scanner for 3D scanning the processed prosthesis;
A beam expander for varying and amplifying the laser beam output from the laser,
A scanner that allows the laser beam enlarged by the beam expander to be scanned in the XY direction to the dental prosthesis in the chamber, and an optical mirror or fiber installed between the beam expander and the scanner to cause the laser beam to enter the scanner And, with an f-theta lens that allows the laser beam incident on the scanner to form a focal point of the same size over the entire dental prosthesis processing area, and transmits the laser beam to the object in the chamber according to the optical system control information. An optical system;
A mechanism driving unit that changes the position of the chamber;
A position controller for controlling the instrument driving unit according to position control information; And
Upon receiving the dental prosthesis material and shape information,
When the dental prosthesis is a glass ceramic material, the laser uses a pulse laser of 10 -12 seconds or longer, and when the dental prosthesis is a resin and glass ceramic material, the laser uses a pulse laser of 10 -15 seconds or more. and,
Optical system control information for reading the processing information, determining the wavelength and intensity of the laser beam according to the first table, generating laser emission information, and providing the optical system and position controller corresponding to the shape of the dental prosthesis; Generating position control information, transmitting the laser emission information to the laser controller, transmitting the optical system control information to the optical system, transmitting the position control information to the position controller,
Laser emission information obtained by receiving 3D scan information of the dental prosthesis from the 3D scanner and determining the wavelength and intensity of the laser beam according to the second table or the third table for finishing processing or high-resolution processing of the dental prosthesis, Generates optical system control information and position control information for providing the optical system and position controller, transmits the laser emission information to the laser controller, transmits the optical system control information to the optical system, and transmits the position control information to the position Control device for transmitting to the controller; dental prosthesis laser processing apparatus comprising a.
상기 스캐너의 이동 방식은 고정식 또는 On-The-Fly 방식으로 구성되며,
상기 가공정보에는 레이저 빔 출력시간이 더 포함됨을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공장치. The method of claim 1,
The moving method of the scanner is composed of a fixed type or On-The-Fly type,
The processing information further includes a laser beam output time.
상기 챔버의 위치를 가변하는 기구구동부는,
x,y,z,b,c 5축 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공장치. The method of claim 1,
The mechanism driving part for changing the position of the chamber,
X, y, z, b, c dental prosthesis laser processing apparatus, characterized in that it is configured to include a 5-axis motor.
상기 형상정보는 상기 치과용 보철물의 가공 폭, 깊이, 가공 형상을 포함하고, 상기 가공 형상은 원형 또는 선형 패턴 형상인 것을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공장치. The method of claim 1,
The shape information includes a processing width, depth, and processing shape of the dental prosthesis, and the processing shape is a circular or linear pattern shape.
상기 레이저 가공 형상의 범위는 R(Ratio) =d/w= 0.2 ~1.5 범위이며,
상기 d는 가공 형상의 깊이 값을 나타내고, w는 가공형상의 폭 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공장치.The method of claim 4,
The range of the laser processing shape is in the range of R(Ratio) =d/w= 0.2 to 1.5,
Wherein d represents the depth value of the processed shape, w is a dental prosthesis laser processing apparatus, characterized in that the width value of the processed shape.
치과용 보철물 레이저 가공장치의 제어장치가,
상기 치과용 보철물 소재 및 형상정보에 대응되게 1차 가공을 위해 미리 결정해둔 레이저 빔의 파장과 강도에 대한 제1테이블, 피니싱 가공을 위해 미리 결정해둔 레이저 빔의 파장과 강도에 대한 제2테이블, 및 고해상도 가공을 위해 미리 결정해둔 레이저 빔의 파장과 강도에 대한 제3테이블로 구성되는 가공정보를 저장하는 단계;
상기 치과용 보철물이 글라스 세라믹 소재의 경우에는 상기 레이저는 10-12 초 이상의 펄스 레이저를 사용하고, 상기 치과용 보철물이 레진과 글라스 세라믹 소재의 경우에는 상기 레이저는 10-15 초 이상의 펄스 레이저를 사용하는 단계;
사용자 인터페이스를 통해 보철물 소재 및 형상정보를 제공받아, 제공된 보철물의 소재 및 형상정보에 대응되는 상기 제1테이블에 따른 레이저 빔의 파장과 강도를 상기 가공정보로부터 검출하고, 상기 치과용 보철물의 형상에 대응되게 광학계 및 위치제어기를 제공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성하고, 상기 레이저 출사정보를 레이저 제어기로 전송하고, 상기 광학계 제어정보를 광학계로 전송하고, 상기 위치제어정보를 위치제어기로 전송하는 단계;
3D 스캐너로부터 보철물의 3D 스캔정보를 제공받아 상기 치과용 보철물에 대한 피니싱 가공 또는 고해상도 가공을 위해 상기 제2 테이블 또는 제3 테이블에 따른 레이저 빔의 파장과 강도를 결정한 레이저 출사정보, 상기 광학계 및 위치제어기를 제공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성하고, 상기 레이저 출사정보를 상기 레이저 제어기로 전송하고, 상기 광학계 제어정보를 상기 광학계로 전송하고, 상기 위치제어정보를 상기 위치제어기로 전송하는 단계; 및
상기 레이저 제어기가, 상기 레이저 출사정보에 따라 레이저를 제어하여 레이저 빔을 생성하고, 상기 광학계가, 상기 광학계 제어정보에 따라 상기 치과용 보철물로 가공할 물체가 수용된 챔버내에 물체로 레이저 빔을 전달하고, 상기 위치제어기가 상기 위치제어정보에 따라 상기 챔버의 위치를 가변하는 기구구동부를 제어하여, 상기 치과용 보철물을 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공방법. In the dental prosthesis laser processing method,
The control device of the dental prosthesis laser processing device,
A first table for the wavelength and intensity of the laser beam determined in advance for the primary processing to correspond to the material and shape information of the dental prosthesis, a second table for the wavelength and intensity of the laser beam determined in advance for the finishing processing, And storing processing information consisting of a third table for the wavelength and intensity of the laser beam determined in advance for high-resolution processing.
When the dental prosthesis is a glass ceramic material, the laser uses a pulse laser of 10 -12 seconds or longer, and when the dental prosthesis is a resin and glass ceramic material, the laser uses a pulse laser of 10 -15 seconds or more. Step to do;
By receiving prosthesis material and shape information through the user interface, the wavelength and intensity of the laser beam according to the first table corresponding to the material and shape information of the provided prosthesis are detected from the processing information, and the shape of the dental prosthesis is It generates optical system control information and position control information correspondingly to provide an optical system and a position controller, transmits the laser emission information to a laser controller, transmits the optical system control information to an optical system, and transmits the position control information to a position controller. Transmitting;
Laser emission information, the optical system, and the position of the laser beam according to the second table or the third table to determine the wavelength and intensity of the laser beam according to the second table or the third table for finishing processing or high-resolution processing of the dental prosthesis by receiving 3D scan information of the prosthesis from a 3D scanner Generating optical system control information and position control information for providing a controller, transmitting the laser emission information to the laser controller, transmitting the optical system control information to the optical system, and transmitting the position control information to the position controller step; And
The laser controller controls a laser according to the laser emission information to generate a laser beam, and the optical system transmits a laser beam to an object in a chamber containing an object to be processed into the dental prosthesis according to the optical system control information. And processing the dental prosthesis by controlling the device driving unit for varying the position of the chamber by the position controller according to the position control information.
상기 가공정보에는 레이저 빔 출력시간, 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수가 더 포함됨을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공방법. The method of claim 6,
The processing information further includes a laser beam output time, a motor moving speed, and a number of repetitive processing.
상기 챔버의 위치를 가변하는 기구구동부는,
x,y,z,b,c 5축 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공방법. The method of claim 6,
The mechanism driving part for changing the position of the chamber,
Laser processing method of a dental prosthesis, characterized in that configured to include a x, y, z, b, c 5-axis motor.
상기 형상정보는 상기 치과용 보철물의 가공 폭, 깊이, 가공 형상을 포함하고, 상기 가공 형상은 원형 또는 선형 패턴 형상인 것을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공방법. The method of claim 6,
The shape information includes a processing width, depth, and processing shape of the dental prosthesis, and the processing shape is a circular or linear pattern shape.
상기 레이저 가공 형상의 범위는 R(Ratio) =d/w= 0.2 ~1.5 범위이며,
상기 d는 가공 형상의 깊이 값을 나타내고, w는 가공형상의 폭 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물 레이저 가공방법.The method of claim 9,
The range of the laser processing shape is in the range of R(Ratio) =d/w= 0.2 to 1.5,
Wherein d represents the depth value of the processed shape, w is a dental prosthesis laser processing method, characterized in that the width value of the processed shape.
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