KR102236598B1 - Processing system of medical artificial teeth and bones using laser - Google Patents

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김홍대
이영재
임용근
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이영재
임용근
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Abstract

The present invention relates to a processing system of medical artificial teeth and bones using laser, and more specifically, to a processing system of medical artificial teeth and bones using laser which uses a zirconia block for laser processing when processing the artificial teeth or bones so as to reduce pollution such as dust generated during laser processing; which does not require a separate firing time unlike the prior art which takes about 10 hours of firing time after processing, so the processing time of products can be shortened; which makes it possible to perform more precise processing than conventional tool processing by using the laser when processing the artificial teeth or bones, thereby being excellent for processing teeth or bones in detail; which makes it possible to figure out software (S/W) or PC bugs and the power consumption of the laser in advance by installing an artificial intelligent situational recognition sensor and a three-dimensional sensor inside the processing system of medical artificial teeth and bones using laser; and which makes it possible to prevent damage to the zirconia block in advance, thereby minimizing economic loss.

Description

레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템{Processing system of medical artificial teeth and bones using laser}Processing system of medical artificial teeth and bones using laser

본 발명은 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템으로 인공 치아나 뼈를 가공할 때, 레이저 가공용 지르코니아 블록을 사용함으로써, 레이저 가공 과정에서 발생되는 분진과 같은 공해를 감소시킬 수 있음은 물론 가공 후 10시간 정도의 소성시간이 소요되는 종래와는 달리 별도의 소성시간이 필요 없으므로 제품의 가공시간을 단축시킬 수 있고, 인공 치아나 뼈를 가공시 레이저를 사용함으로써, 종래의 툴(tool) 가공보다는 정밀한 가공을 할 수 있으므로 치아나 뼈를 세밀하게 부분 가공하는데 탁월하며, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 인공지능형 상황인식센서 및 3차원 센서를 장착함으로써, 소프트웨어(S/W)나 PC 버그 및 레이저의 파워 소모를 미리 파악할 수 있을 뿐만 아니라 지르코니아 블록의 파손을 미연에 방지할 수가 있어 경제적 손실을 최소화할 수 있고, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템은 레이저빔을 조절하여 다양한 부위나 소재를 가공할 수 있음은 물론 지르코니아 블록을 사용하므로 작은 크기의 인공 치아나 뼈를 가공할 수 있으며, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 바코드 인식기와 3D 스캐너가 장착된 레이저를 사용함으로써, 스캔기능을 이용하고 제품의 가공 후 손질을 보다 정밀하게 할 수 있음은 물론 블록의 종류와 자사 제품을 인식할 수 있고, 지르코니아 블록에 바코드를 표기함으로써, 블록의 종류와 자사 제품을 인식하기가 용이하며, 360° 회전되는 레이저 가공용 스테이지가 용이하게 교체되도록 아암(Arm)을 탑재함으로써, 레이저 가공용 스테이지와 잔존물 제거용 스테이지로 교체가 용이함은 물론 인공 치아를 모든 방향에서 용이하게 레이저를 가공 할 수 있는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템에 관한 것이다.In the present invention, when processing artificial teeth or bones with a medical artificial tooth and bone processing system using a laser, by using a zirconia block for laser processing, it is possible to reduce pollution such as dust generated in the laser processing process, as well as processing. Unlike the conventional, which takes about 10 hours of firing time, it does not require a separate firing time, so the processing time of the product can be shortened, and by using a laser when processing artificial teeth or bones, conventional tool processing Since it can be processed more precisely, it is excellent at processing teeth and bones in detail, and by installing an artificial intelligent situation recognition sensor and a 3D sensor inside the medical artificial tooth and bone processing system using laser, software (S/W ), PC bugs and laser power consumption can be identified in advance, as well as zirconia block damage can be prevented in advance, minimizing economic loss, and medical artificial teeth and bone processing systems using lasers use laser beams. Not only can various parts and materials be processed by adjusting, but also small-sized artificial teeth or bones can be processed by using zirconia blocks, and a barcode reader and a 3D scanner are installed inside the medical artificial teeth and bone processing system using lasers. By using the equipped laser, it is possible to use the scan function and to make more precise cleaning after processing the product, as well as to recognize the type of block and the company's product, and by marking the barcode on the zirconia block, the type of block and the It is easy to recognize the company's products, and by mounting an arm so that the stage for laser processing that rotates 360° can be easily replaced, it is easy to replace it with a stage for laser processing and a stage for removing residues, as well as easy artificial teeth in all directions. It relates to a medical artificial tooth and bone processing system using a laser capable of processing a laser.

일반적으로 종래의 인공 치아 가공시스템은 인공 치아의 가공을 위한 툴 블록을 가공할 때, 분진 및 공해가 발생하여 환경오염도 유발시킬 수 있고, 인공 치아의 제작할 때, 인공 치아를 가공한 후 소성 시간이 10시간 이상이 소요되므로 완성품의 가공시간까지 상당한 시간이 소요되는 단점이 있다.In general, the conventional artificial tooth processing system may cause environmental pollution by generating dust and pollution when processing a tool block for processing an artificial tooth. When manufacturing an artificial tooth, the firing time after processing the artificial tooth is reduced. Since it takes more than 10 hours, there is a disadvantage that it takes a considerable amount of time to process the finished product.

또한, 인공 치아의 소성 과정에서 변형과 같은 불량품의 발생이 자주 발생하기 때문에 이후에 재가공하는 시간이 배 이상 발생하므로 초벌 가공한 후 변형으로 만족하지 못한 불량품이 발생하면 이를 재가공하여 만족할만한 상품으로 완성하는 시간이 배가 걸리는 단점이 있음은 물론 작업자가 상시 체크해야하는 불편한 점이 있다.In addition, since defects such as deformation often occur during the firing process of artificial teeth, the time to reprocess later occurs more than twice, so if a defective product that is not satisfied due to deformation after initial processing occurs, it is reprocessed to complete a satisfactory product. There is a disadvantage that it takes twice the time to do it, as well as an inconvenient point that the operator must always check.

한편, 인공 치아 가공시스템에 내장되어 있는 소프트웨어(S/W)의 결함 및 PC의 버그 등으로 인하여 가공 툴(tool)이 블록에 박힌 상태에서 정지되는 상황이 발생하면 블록 전체를 파손해야 하는 경제적 손실이 발생한다.On the other hand, if there is a situation in which the machining tool is stopped while being stuck in the block due to a defect in the software (S/W) built into the artificial tooth processing system and a bug in the PC, economic loss of destroying the entire block This happens.

또한, 정밀가공에 따른 다양한 사이즈의 툴들이 필요하고 툴 특성상 정밀 가공에 한계가 있으므로 인공 치아와 작은 뼈의 미세한 부분까지를 가공하기에는 다소 물의가 있고 툴(tool) 특성상 정밀가공 과정에서 크랙이 가는 문제점이 있다.In addition, tools of various sizes according to precision processing are required, and precision processing is limited due to the nature of the tool.Therefore, it is somewhat questionable to process even fine parts of artificial teeth and small bones, and cracks occur during precision processing due to the nature of the tool. There is this.

그리고 정밀가공에 따른 각 사이즈별 툴이 필요한데, 특히, 툴(tool)의 마모가 잦으며, 이를 미연에 파악할 길이 없어 가공과정에서 툴 마모에 따른 불량제품이 발생하는 문제점이 있다. In addition, tools for each size according to precision processing are required. In particular, tools are frequently worn, and there is a problem that defective products are generated due to tool wear in the processing process because there is no way to know them beforehand.

한편, 종래의 인공 치아 툴 가공용 지르코니아 블럭은 지르코니아 가루를 압착했을 뿐 이를 가공한 후에 가공품을 구워서 단단한 치아의 제품을 만들어야 하는데, 툴 가공 특성상 이와 같이 구워져 있는 블록은 크랙의 발생으로 인하여 전혀 가공하지 못하다는 단점이 있다.On the other hand, the conventional zirconia block for artificial tooth tool processing only compresses zirconia powder, and after processing it, it is necessary to bake the processed product to make a product of hard teeth. Due to the characteristics of tool processing, the baked block is not processed at all due to the occurrence of cracks. There is a drawback of not being able to do so.

또한, 인공치아의 시술 방법은 환자의 가장 단단한 잇몸 뼈에 임플란트를 고정하한 후 크라운 등의 보철물을 장착하게 된다.In addition, in the artificial tooth procedure, the implant is fixed to the patient's hardest gum bone and then a prosthesis such as a crown is mounted.

이러한 보철을 하기 위한 소재 중에서 지르코니아를 사용하는 경우가 있다.지르코니아는 생리적인 안정성과 미적으로 뛰어난 장점이 있지만 가공이 어려운 문제가 있기 때문에 반소결 상태로 가공한 후 소결을 하면 원래 모양대로 수축해 인공치아를 만들게 된다.In some cases, zirconia is used among materials for prosthesis. Zirconia has physiological stability and excellent aesthetics, but it is difficult to process, so if it is processed in a semi-sintered state and then sintered, it shrinks to its original shape and is artificial. You will make a tooth.

이러한 과정에서 사용 되어지는 장비 중 자동화 기계와 수동 장비가 있다. 기존의 수동 장비는 수직적인 운동을 하지 못하는 원형의 확대 운동을 하기 때문에 정확한 수평면과 수직면이 필요한 임플란트 가공에는 많은 문제점이 있었다.Among the equipment used in this process, there are automatic machinery and manual equipment. Existing manual equipment has a large number of problems in implant processing that requires an accurate horizontal and vertical surface because it does a circular enlargement movement that cannot perform a vertical movement.

이러한 용도로 사용되어 지는 장비와 기존의 소재를 사용한 인공치아 가공용 밀링 장치 없어 두 개의 장비를 사용 해 작업을 하기 때문에 정확도와 효율적인 면에서 문제점이 많았다.There are many problems in terms of accuracy and efficiency because there is no equipment used for this purpose and a milling device for artificial tooth processing using existing materials.

따라서, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템으로 인공 치아나 뼈를 가공할 때, 레이저 가공용 지르코니아 블록을 사용하므로 레이저 가공 과정에서 발생되는 분진과 같은 공해를 감소시킬 수 있음은 물론 가공 후 10시간 정도의 소성시간이 소요되는 종래와는 달리 별도의 소성시간이 필요 없으므로 제품의 가공시간을 단축시킬 수 있고, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 인공지능형 상황인식센서 및 3차원 센서를 장착하므로 소프트웨어(S/W)나 PC 버그 및 레이저의 파워 소모를 미리 파악할 수 있을 뿐만 아니라 지르코니아 블록의 파손을 미연에 방지할 수가 있어 경제적 손실을 최소화할 수 있으며, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템은 레이저빔을 조절하여 다양한 부위나 소재를 가공할 수 있음은 물론 지르코니아 블록을 사용하므로 작은 크기의 인공 치아나 뼈를 가공할 수 있고, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 바코드 인식기와 3D 스캐너가 장착된 레이저를 사용하므로 스캔기능을 이용하고 제품의 가공 후 손질을 보다 정밀하게 할 수 있음은 물론 블록의 종류와 자사 제품을 인식할 수 있는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, when processing artificial teeth or bones with a medical artificial tooth and bone processing system using a laser, since the zirconia block for laser processing is used, pollution such as dust generated during the laser processing can be reduced, as well as 10 after processing. Unlike conventional firing time, which takes about an hour, it does not require a separate firing time, so the processing time of the product can be shortened, and an artificial intelligent situation recognition sensor and 3D inside the medical artificial tooth and bone processing system using lasers. Since the sensor is installed, it is possible not only to grasp the power consumption of software (S/W), PC bugs, and lasers in advance, but also to prevent damage to the zirconia block in advance, minimizing economic loss, and medical artificial use using lasers. The tooth and bone processing system can process various parts or materials by controlling the laser beam, and it can process small-sized artificial teeth or bones because it uses zirconia blocks, and medical artificial teeth and bones processing using lasers. Since the system uses a laser equipped with a barcode reader and a 3D scanner, it is possible to use the scanning function and make more precise cleaning after processing the product, as well as medical use that utilizes a laser that can recognize the type of block and the company's product. There is an urgent need for the development of artificial teeth and bone processing systems.

KR 10-2012-0090152(2012. 8. 17)KR 10-2012-0090152 (2012. 8. 17)

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템으로 인공 치아나 뼈를 가공할 때, 레이저 가공용 지르코니아 블록을 사용함으로써, 레이저 가공 과정에서 발생되는 분진과 같은 공해를 감소시킬 수 있음은 물론 가공 후 10시간 정도의 소성시간이 소요되는 종래와는 달리 별도의 소성시간이 필요 없으므로 제품의 가공시간을 단축시킬 수 있는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention was conceived to solve the above problems, and when processing an artificial tooth or bone with a medical artificial tooth and bone processing system using a laser, by using a zirconia block for laser processing, it occurs in the laser processing process. Medical artificial teeth using a laser that can reduce the processing time of the product because it does not require a separate firing time, unlike the conventional one that can reduce pollution such as dust that is processed and takes about 10 hours of firing time after processing. And to provide a bone processing system.

본 발명의 다른 목적은 인공 치아나 뼈를 가공시 레이저를 사용함으로써, 종래의 툴(tool) 가공보다는 정밀한 가공을 할 수 있으므로 치아나 뼈를 세밀하게 부분 가공하는데 탁월한 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to use a laser when processing artificial teeth or bones, so that more precise processing can be performed than conventional tool processing. It is to provide a bone processing system.

본 발명의 다른 목적은 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 인공지능형 상황인식센서 및 3차원 센서를 장착함으로써, 소프트웨어(S/W)나 PC 버그 및 레이저의 파워 소모를 미리 파악할 수 있을 뿐만 아니라 지르코니아 블록의 파손을 미연에 방지할 수가 있어 경제적 손실을 최소화할 수 있는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to install an artificial intelligent situation recognition sensor and a 3D sensor inside a medical artificial tooth and bone processing system using a laser, so that software (S/W) or PC bugs and power consumption of the laser can be identified in advance. In addition, it is to provide a medical artificial tooth and bone processing system using a laser that can minimize the economic loss by preventing damage to the zirconia block in advance.

본 발명의 다른 목적은 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템은 레이저빔을 조절하여 다양한 부위나 소재를 가공할 수 있음은 물론 지르코니아 블록을 사용하므로 작은 크기의 인공 치아나 뼈를 가공할 수 있는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is that a medical artificial tooth and bone processing system using a laser can process various parts or materials by controlling a laser beam, as well as processing a small-sized artificial tooth or bone because a zirconia block is used. It is to provide a medical artificial tooth and bone processing system using laser.

본 발명의 다른 목적은 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 바코드 인식기와 3D 스캐너가 장착된 레이저를 사용함으로써, 스캔기능을 이용하고 제품의 가공 후 손질을 보다 정밀하게 할 수 있음은 물론 블록의 종류와 자사 제품을 인식할 수 있는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is that by using a laser equipped with a barcode reader and a 3D scanner inside a medical artificial tooth and bone processing system using a laser, it is possible to use a scanning function and make more precise care after processing a product. Of course, it is to provide a medical artificial tooth and bone processing system using a laser that can recognize the type of block and its products.

본 발명의 다른 목적은 지르코니아 블록에 바코드를 표기함으로써, 블록의 종류와 자사 제품을 인식하기가 용이한 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a medical artificial tooth and bone processing system using a laser that makes it easy to recognize the types of blocks and their products by marking a barcode on a zirconia block.

본 발명의 다른 목적은 360° 회전되는 레이저 가공용 스테이지가 용이하게 교체되도록 아암(Arm)을 탑재함으로써, 레이저 가공용 스테이지와 잔존물 제거용 스테이지로 교체가 용이함은 물론 인공 치아를 모든 방향에서 용이하게 레이저를 가공 할 수 있는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to mount an arm so that the stage for laser processing rotated by 360° is easily replaced, so that it is easy to replace the stage for laser processing and the stage for removing residues, as well as to easily use the laser in all directions. It is to provide a medical artificial tooth and bone processing system using a laser that can be processed.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템은 레이저와 베리오 스캔장치와 스캔 alone을 조절하는 PC 인터페이스 보드와; 상기 PC 인터페이스 보드로부터 전기적 신호를 전달받고 레이저 빔을 빔 확장기로 조사하는 레이저와; 상기 레이저에서 조사한 레이저 빔을 전달받고 레이저 빔의 직경을 증가시키는 빔 확장기와; 상기 증가된 레이저 빔의 레이저의 초점 거리를 조절하여 대상체 가공 표면에 초점이 맺히게 하여 3차원 가공이 용이하도록 하며, 베리오 스캔장치가 작동되게 하는 베리오 스캔 구동부를 포함하는 베리오 스캔장치와; 상기 베리오 스캔장치로부터 초점이 맺히면 레이저 스팟(spot)의 위치를 알기 위해 광학적으로 모니터링을 하는 카메라 어댑터와; 상기 대상체의 가공 표면을 평면으로 가공할 수 있도록 스캐닝하는 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너와, 상기 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너를 구동하게 하는 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부와, 상기 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너의 레이저 빔을 반사시키는 2축(x축, y축) 레이저 반사용 거울(mirror)을 포함하는 스캔 헤드부와; 상기 스캔 헤드부 일측 하부의 출사구에 위치하며, 평면상에서의 초점 크기를 일정하게 유지시켜 주는 대물렌즈와; 상기 대물렌즈와 소정의 거리로 떨어져 있으며, +180°에서 -180° 로 회전하는 x 축과, 0° - 360°로 회전하는 z 축을 중심으로 리니어 구동 장치에 포함되는 스테핑 모터에 의해 회전하여 3차원 가공이 용이하도록 공간을 제공해 주는 레이저 가공용 스테이지와; 상기 베리오 스캔 구동부와 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부에 전원을 공급하는 전원부; 을 포함함을 특징으로 한다. A medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object comprises: a PC interface board for controlling a laser and a verio scanning device and scanning alone; A laser receiving electrical signals from the PC interface board and irradiating a laser beam with a beam expander; A beam expander for receiving the laser beam irradiated by the laser and increasing the diameter of the laser beam; A verio scanning device including a verio scan driving unit for facilitating 3D processing by adjusting the focal length of the laser of the increased laser beam to focus on the object processing surface, and for operating the verio scanning device; A camera adapter that optically monitors the position of a laser spot when focus is received from the verio scanning device; A two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner that scans so that the processed surface of the object can be processed into a plane, and a two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner that drives the scanner. The x-axis, y-axis) galvanometer scanner driver and a two-axis (x-axis, y-axis) laser reflection mirror reflecting the laser beam of the two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner A scan head including; An objective lens positioned at an exit hole below one side of the scan head and maintaining a constant focal size on a plane; It is rotated by a stepping motor included in the linear driving device around the x-axis rotating from +180° to -180° and rotating from 0° to 360° by a stepping motor that is separated by a predetermined distance from the objective lens. A stage for laser processing that provides a space to facilitate dimensional processing; A power supply for supplying power to the verio scan driver and the 2-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner driver; It characterized in that it includes.

상기 본 발명에 있어서, 상기 레이저 가공용 스테이지를 z 방향으로 움직이게 하여 3차원 가공이 용이하게 하는 리니어 구동 장치; 을 포함함을 특징으로 한다.In the present invention, a linear driving device for facilitating three-dimensional processing by moving the laser processing stage in a z direction; It characterized in that it includes.

상기 본 발명에 있어서, 상기 레이저는 나노초, 피코초, 펨토초 펄스 레이저 또는 CO2 레이저이며, 레이저 빔의 출력은 10 내지 50W인 것을 포함함을 특징으로 한다. In the present invention, the laser is a nanosecond, picosecond, femtosecond pulse laser or CO 2 laser, and the output of the laser beam is 10 to 50W.

상기 본 발명에 있어서, 상기 대물렌즈는 f-theta lens인 것을 포함함을 특징으로 한다. In the present invention, the objective lens is an f-theta lens.

상기 본 발명에 있어서, 상기 레이저 스팟(spot)이 대상체의 가공표면에 맺힌 초점 직경(s)은 레이저의 파장(λ), 스캐너의 구경(aperture), 초점 거리(f), 레이저 빔의 품질(M2)에 좌우되며, 초점 직경(s : 1/e2) 은 s = λㆍfㆍM2ㆍk/d 인 것이며, 상기 k는 보정 factor이고, d는 빔의 직경인 것을 포함함을 특징으로 한다. In the present invention, the focal diameter (s) formed by the laser spot on the processed surface of the object is the wavelength of the laser (λ), the aperture of the scanner, the focal length (f), and the quality of the laser beam ( It depends on M 2 ), and the focal diameter (s: 1/e 2 ) is s = λ·f·M 2 ㆍk/d, and k is the correction factor, and d is the diameter of the beam. It is characterized.

상기 본 발명에 있어서, 상기 PC 인터페이스 보드의 내부 또는 외부에 설치되며, 레이저 가공의 완료, 레이저 가공의 남은 시간, 레이저 가공시 에러와 관련한 정보를 휴대폰의 알림 문자로 전송하여 주는 전송모듈; 을 더 포함함을 특징으로 한다.In the present invention, a transmission module installed inside or outside the PC interface board and transmitting information related to the completion of laser processing, the remaining time of laser processing, and errors during laser processing as a notification text of the mobile phone; It characterized in that it further includes.

상기 본 발명에 있어서, 상기 레이저 또는 LED 소스와, 카메라 어댑터에 달린 카메라를 별도로 융합하여 3D 스캔하는 부분을 구성하는 것을 더 포함함을 특징으로 한다.In the present invention, the laser or LED source and the camera attached to the camera adapter further comprises a separate fuse to configure a portion for 3D scanning.

상기 본 발명에 있어서, 상기 레이저 가공용 스테이지에는 360° 회전되는 레이저 가공용 스테이지가 용이하게 교체되도록 아암(Arm)을 탑재하며, 레이저 가공용 스테이지와 잔존물 제거용 스테이지로 필요시 교체할 수 있는 것을 포함함을 특징으로 한다.In the present invention, the laser processing stage includes an arm mounted so that the laser processing stage rotated by 360° can be easily replaced, and that the stage for laser processing and the stage for removing residues can be replaced if necessary. It is characterized.

상기 본 발명에 있어서, 상기 레이저 가공용 스테이지에는 레이저로 가공하기 쉽도록 밀링기로 가공된 형태의 인공 치아 또는 금형 틀로 제작된 지르코니아 블록을 올려놓고 레이저로 가공하는 것을 포함함을 특징으로 한다.In the present invention, the laser processing stage includes placing an artificial tooth or a zirconia block made of a mold frame processed with a milling machine so as to be easily processed with a laser and processing it with a laser.

상기 본 발명에 있어서, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 소프트웨어(S/W)나 PC 버그 및 레이저의 파워 소모를 미리 파악할 수 있으며, 지르코니아 블록의 파손을 미연에 방지할 수가 있어 경제적 손실을 최소화할 수 있게 장착되는 인공지능형 상황인식센서 및 3차원 센서와, 스캔기능을 이용하고 제품의 가공 후 손질을 보다 정밀하게 할 수 있으며, 블록의 종류와 자사 제품을 인식할 수 있게 장착되는 바코드 인식기와 3D 스캐너가 장착된 레이저; 을 더 포함함을 특징으로 한다.In the present invention, the power consumption of the software (S/W) or PC bug and the laser inside the medical artificial tooth and bone processing system using the laser can be identified in advance, and the damage of the zirconia block can be prevented in advance. Using the artificial intelligence situation recognition sensor and 3D sensor that are installed to minimize economic loss, and the scanning function, the product can be cleaned more precisely after processing, and the type of block and its own product can be recognized. A laser equipped with a barcode reader and a 3D scanner; It characterized in that it further includes.

상술한 바와 같이, 본 발명인 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템은 다음과 같은 효과를 가진다. As described above, the medical artificial tooth and bone processing system using the laser of the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템으로 인공 치아나 뼈를 가공할 때, 레이저 가공용 지르코니아 블록을 사용함으로써, 레이저 가공 과정에서 발생되는 분진과 같은 공해를 감소시킬 수 있음은 물론 가공 후 10시간 정도의 소성시간이 소요되는 종래와는 달리 별도의 소성시간이 필요 없으므로 제품의 가공시간을 단축시킬 수 있다. First, the present invention can reduce pollution such as dust generated in the laser processing process by using a zirconia block for laser processing when processing an artificial tooth or bone with a medical artificial tooth and bone processing system using a laser. Of course, it is possible to shorten the processing time of the product because it does not require a separate firing time, unlike the conventional firing time of about 10 hours after processing.

둘째, 본 발명은 인공 치아나 뼈를 가공시 레이저를 사용함으로써, 종래의 툴(tool) 가공보다는 정밀한 가공을 할 수 있으므로 치아나 뼈를 세밀하게 부분 가공하는데 탁월하다. Second, the present invention is excellent in finely processing teeth or bones because it enables more precise processing than conventional tool processing by using a laser when processing artificial teeth or bones.

셋째, 본 발명은 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 인공지능형 상황인식센서 및 3차원 센서를 장착함으로써, 소프트웨어(S/W)나 PC 버그 및 레이저의 파워 소모를 미리 파악할 수 있을 뿐만 아니라 지르코니아 블록의 파손을 미연에 방지할 수가 있어 경제적 손실을 최소화할 수 있다. Third, in the present invention, by installing an artificial intelligent situation recognition sensor and a 3D sensor inside a medical artificial tooth and bone processing system using a laser, software (S/W) or a PC bug and power consumption of the laser can be identified in advance. In addition, damage to the zirconia block can be prevented in advance, minimizing economic loss.

넷째, 본 발명은 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템은 레이저빔을 조절하여 다양한 부위나 소재를 가공할 수 있음은 물론 지르코니아 블록을 사용하므로 작은 크기의 인공 치아나 뼈를 가공할 수 있다. Fourth, according to the present invention, a medical artificial tooth and bone processing system using a laser can process various parts or materials by controlling a laser beam, as well as a zirconia block, so that a small-sized artificial tooth or bone can be processed. .

다섯째, 본 발명은 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 바코드 인식기와 3D 스캐너가 장착된 레이저를 사용함으로써, 스캔기능을 이용하고 제품의 가공 후 손질을 보다 정밀하게 할 수 있음은 물론 블록의 종류와 자사 제품을 인식할 수 있다. Fifth, the present invention uses a laser equipped with a barcode reader and a 3D scanner inside a medical artificial tooth and bone processing system using a laser, so that it is possible to use a scanning function and make more precise care after processing a product. You can recognize the type of block and your own product.

여섯째, 본 발명은 지르코니아 블록에 바코드를 표기함으로써, 블록의 종류와 자사 제품을 인식하기가 용이하다. Sixth, in the present invention, by marking a barcode on a zirconia block, it is easy to recognize the type of the block and its own product.

일곱째, 본 발명은 360° 회전되는 레이저 가공용 스테이지가 용이하게 교체되도록 아암(Arm)을 탑재함으로써, 레이저 가공용 스테이지와 잔존물 제거용 스테이지로 교체가 용이함은 물론 인공 치아를 모든 방향에서 용이하게 레이저를 가공 할 수 있다.Seventh, the present invention is equipped with an arm so that the stage for laser processing rotated by 360° is easily replaced, so that it is easy to replace the stage for laser processing and the stage for removing residues, as well as to easily process the laser from all directions. can do.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 구성 중 레이저 가공용 스테이지의 형태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 구성 중 스테이지 교체용 아암(Arm)이 탑재된 레이저 가공용 스테이지의 형태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 구성 중 스테이지 교체용 아암(Arm)이 탑재된 잔존물 제거용 스테이지의 형태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 레이저 가공용 스테이지에 올려지는 가공 대상체인 지르코니아 블록의 형상을 나타낸 도면.
1 is a view showing the configuration of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the form of a laser processing stage in the configuration of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the form of a laser processing stage in which an arm for stage replacement is mounted among the configuration of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing the shape of a stage for removing remnants on which an arm for stage replacement is mounted in the configuration of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a shape of a zirconia block, which is a processing object, that is placed on a laser processing stage of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Looking at a preferred embodiment of the present invention together with the accompanying drawings below, when it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed Description will be omitted, and terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intentions or customs of users and operators, so the definitions are medical artificial teeth and bones using the laser of the present invention. It should be made based on the contents throughout this specification describing the processing system.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 구성 중 레이저 가공용 스테이지의 형태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 구성 중 스테이지 교체용 아암(Arm)이 탑재된 레이저 가공용 스테이지의 형태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 구성 중 스테이지 교체용 아암(Arm)이 탑재된 잔존물 제거용 스테이지의 형태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템의 레이저 가공용 스테이지에 올려지는 가공 대상체인 지르코니아 블록의 형상을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a medical artificial tooth and bone processing using a laser according to an embodiment of the present invention It is a diagram showing the form of a stage for laser processing among the configuration of the system, and FIG. 3 is a laser equipped with an arm for stage replacement in the configuration of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing the shape of a processing stage, and FIG. 4 is a shape of a stage for removing remnants on which an arm for stage replacement is mounted among the configuration of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention. 5 is a view showing the shape of a zirconia block, which is an object to be processed, placed on a laser processing stage of a medical artificial tooth and bone processing system using a laser according to an embodiment of the present invention.

본 발명인 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템은 PC 인터페이스 보드(10), 스캔 alone(11), 레이저(20), 빔 확장기(30), 베리오 스캔장치(40), 베리오 스캔 구동부(41), 카메라 어댑터(50), 스캔 헤드부(60), 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너(61, 62), 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부(63, 64), 2축(x축, y축) 레이저 반사용 거울(65, 66), 대물렌즈(70), 레이저 가공용 스테이지(80), 잔존물 제거용 스테이지(81), 스테이지 교체용 아암(arm)(82), 전원부(90), 리니어 구동 장치(100), 스테핑 모터(101), 전송모듈(110), 지르코니아 블록(120) 등으로 구성된다.A medical artificial tooth and bone processing system using the laser of the present invention includes a PC interface board 10, a scan alone 11, a laser 20, a beam expander 30, a verio scan device 40, and a verio scan driver 41 ), camera adapter (50), scan head (60), 2-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner (61, 62), 2-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner driver (63) , 64), 2-axis (x-axis, y-axis) laser reflection mirror (65, 66), objective lens (70), laser processing stage (80), residue removal stage (81), stage replacement arm (arm) ) 82, a power supply unit 90, a linear drive device 100, a stepping motor 101, a transmission module 110, a zirconia block 120, and the like.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명인 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템(200)은 레이저(20)와 베리오 스캔장치(40)와 스캔 alone(11)을 조절하는 PC 인터페이스 보드(10)와; 상기 PC 인터페이스 보드(10)로부터 전기적 신호를 전달받고 레이저 빔을 빔 확장기(30)로 조사하는 레이저(20)와; 상기 레이저(20)에서 조사한 레이저 빔을 전달받고 레이저 빔의 직경을 증가시키는 빔 확장기(30)와; 상기 증가된 레이저 빔의 레이저(20)의 초점 거리를 조절하여 대상체 가공 표면에 초점이 맺히게 하여 3차원 가공이 용이하도록 하며, 베리오 스캔장치(40)가 작동되게 하는 베리오 스캔 구동부(41)를 포함하는 베리오 스캔장치(40)와; 상기 베리오 스캔장치(40)로부터 초점이 맺히면 레이저(20) 스팟(spot)의 위치를 알기 위해 광학적으로 모니터링을 하는 카메라 어댑터(50)와; 상기 대상체의 가공 표면을 평면으로 가공할 수 있도록 스캐닝하는 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너(61, 62)와, 상기 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너(61, 62)를 구동하게 하는 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부(63, 64)와, 상기 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너(61, 62)의 레이저 빔을 반사시키는 2축(x축, y축) 레이저 반사용 거울(mirror)(65, 66)을 포함하는 스캔 헤드부(60)와; 상기 스캔 헤드부(60) 일측 하부의 출사구에 위치하며, 평면상에서의 초점 크기를 일정하게 유지시켜 주는 대물렌즈(70)와; 상기 대물렌즈(70)와 소정의 거리로 떨어져 있으며, +180°에서 -180° 로 회전하는 x 축과, 0° - 360°로 회전하는 z 축을 중심으로 리니어 구동 장치에 포함되는 스테핑 모터(101)에 의해 회전하여 3차원 가공이 용이하도록 공간을 제공해 주는 레이저 가공용 스테이지(80)와; 상기 베리오 스캔 구동부(41)와 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부(63, 64)에 전원을 공급하는 전원부(90)를 구비하고, 상기 레이저 가공용 스테이지(80)를 z 방향으로 움직이게 하여 3차원 가공이 용이하게 하는 리니어 구동 장치(100)를 더 구비하며, 상기 PC 인터페이스 보드(10)의 내부 또는 외부에 설치되며, 레이저 가공의 완료, 레이저 가공의 남은 시간, 레이저 가공시 에러와 관련한 정보를 휴대폰의 알림 문자로 전송하여 주는 전송모듈(110)을 더 구비한다.As shown in Figs. 1 to 5, the medical artificial tooth and bone processing system 200 using a laser according to the present invention is a PC interface that controls the laser 20 and the verio scan device 40 and the scan alone 11 A board 10; A laser (20) receiving an electrical signal from the PC interface board (10) and irradiating a laser beam to a beam expander (30); A beam expander 30 receiving the laser beam irradiated by the laser 20 and increasing the diameter of the laser beam; By adjusting the focal length of the laser 20 of the increased laser beam, the object processing surface is focused to facilitate 3D processing, and includes a verio scan driving unit 41 for operating the verio scanning device 40 A verio scan device 40 to perform; A camera adapter (50) optically monitoring the position of a spot of the laser (20) when the focus is received from the verio scanning device (40); Two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanners 61 and 62 for scanning the object to be processed into a plane, and the two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner 61 , 62) two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner driving unit (63, 64) and the two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner (61, 62) of the laser beam A scan head unit 60 including two-axis (x-axis, y-axis) laser reflection mirrors 65 and 66 for reflecting the image; An objective lens (70) positioned at an exit hole below one side of the scan head (60) and maintaining a constant focal size on a plane; A stepping motor 101 included in the linear driving device around the x-axis rotating from +180° to -180° and the z-axis rotating from 0° to 360°, separated by a predetermined distance from the objective lens 70 ) To provide a space to facilitate 3D processing by rotating the stage 80 for laser processing; A power supply unit 90 for supplying power to the verio scan driving unit 41 and the two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner driving units 63 and 64 is provided, and the laser processing stage 80 is positioned in the z direction. Further provided with a linear driving device 100 that facilitates 3D processing by moving in a direction, and is installed inside or outside the PC interface board 10, the completion of laser processing, the remaining time of laser processing, and the time of laser processing. It further comprises a transmission module 110 for transmitting information related to the error as a notification text of the mobile phone.

상기 본 발명인 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템을 구성하는 각 기술적 수단들의 기능을 설명하면 다음과 같다.The functions of each of the technical means constituting the medical artificial tooth and bone processing system using the laser of the present invention will be described as follows.

상기 PC 인터페이스 보드(10)는 레이저(20)와 베리오 스캔장치(40)와 스캔 alone(11)을 조절하는 것이다.The PC interface board 10 controls the laser 20 and the verio scan device 40 and the scan alone 11.

상기 레이저(20)는 상기 PC 인터페이스 보드(10)로부터 전기적 신호를 전달받고 레이저 빔을 빔 확장기(30)로 조사하는 것이다.The laser 20 receives an electrical signal from the PC interface board 10 and irradiates a laser beam to the beam expander 30.

여기서, 상기 레이저(20)는 나노초, 피코초, 펨토초 펄스 레이저 또는 CO2 레이저이며, 레이저 빔의 출력은 10 내지 50W인 것이다. Here, the laser 20 is a nanosecond, picosecond, femtosecond pulse laser or CO 2 laser, and the output of the laser beam is 10 to 50W.

상기 빔 확장기(30)는 상기 레이저(20)에서 조사한 레이저 빔을 전달받고 레이저 빔의 직경을 증가시키는 것이다.The beam expander 30 receives the laser beam irradiated by the laser 20 and increases the diameter of the laser beam.

상기 베리오 스캔장치(40)는 상기 증가된 레이저 빔의 레이저(20)의 초점 거리를 조절하여 대상체 가공 표면에 초점이 맺히게 하여 3차원 가공이 용이하도록 하며, 베리오 스캔장치(40)가 작동되게 하는 베리오 스캔 구동부(41)를 포함하는 것이다.The verio scanning device 40 adjusts the focal length of the laser 20 of the increased laser beam to focus on the object processing surface to facilitate 3D processing, and enables the verio scanning device 40 to operate. It includes a verio scan driver 41.

상기 카메라 어댑터(50)는 상기 베리오 스캔장치(40)로부터 초점이 맺히면 레이저(20) 스팟(spot)의 위치를 알기 위해 광학적으로 모니터링을 하는 것이다.The camera adapter 50 optically monitors the position of the spot of the laser 20 when the focus is received from the verio scanning device 40.

여기서, 상기 레이저 스팟(spot)이 대상체의 가공표면에 맺힌 초점 직경(s)은 레이저의 파장(λ), 스캐너의 구경(aperture), 초점 거리(f), 레이저 빔의 품질(M2)에 좌우되며, 초점 직경(s : 1/e2) 은 s = λㆍfㆍM2 k/d 인 것이며, 상기 k는 보정 factor이고, d는 빔의 직경인 것이다. Here, the focal diameter (s) formed by the laser spot on the processed surface of the object depends on the wavelength of the laser (λ), the aperture of the scanner, the focal length (f), and the quality of the laser beam (M 2 ). It depends, and the focal diameter (s: 1/e 2 ) is s = λㆍfㆍM 2 k/d, k is the correction factor, and d is the diameter of the beam.

또한, 상기 보정 factor(k)는 1.27이 가장 이상적이나, 1.5 내지 2.0 범위에 있어도 무방할 것이며, 빔의 직경(d)은 6 내지 70 mm 범위에 잇는 것이다.In addition, the correction factor (k) 1.27 is the most ideal, but it may be in the range of 1.5 to 2.0, and the diameter (d) of the beam is in the range of 6 to 70 mm.

상기 스캔 헤드부(60)는 상기 대상체의 가공 표면을 평면으로 가공할 수 있도록 스캐닝하는 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너(61, 62)와, 상기 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너(61, 62)를 구동하게 하는 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부(63, 64)와, 상기 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너(61, 62)의 레이저 빔을 반사시키는 2축(x축, y축) 레이저 반사용 거울(mirror)(65, 66)을 포함하는 것이다. The scan head unit 60 includes two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanners 61 and 62 for scanning the object to be processed into a plane, and the two-axis (x-axis, y-axis). Axis) 2-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner driving unit (63, 64) that drives the galvanometer scanners (61, 62), and the 2-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner It includes two-axis (x-axis, y-axis) laser reflection mirrors 65 and 66 that reflect the (61, 62) laser beam.

여기서, 레이저 빔은 스캔 헤드부(60)에 장착된 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너(61, 62)의 수평, 수직 방향의 회전 토션 거울(65, 66)에 의하여 원하는 방향으로 편향되는 것이다. Here, the laser beam is in a desired direction by rotating torsion mirrors 65 and 66 in the horizontal and vertical directions of the two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanners 61 and 62 mounted on the scan head unit 60. It is biased towards.

상기 대물렌즈(70)는 상기 스캔 헤드부(60) 일측 하부의 출사구에 위치하며, 평면상에서의 초점 크기를 일정하게 유지시켜 주는 것이다.The objective lens 70 is positioned at an exit hole below one side of the scan head unit 60 and maintains a constant focal size on a plane.

여기서, 상기 대물렌즈(70)는 f-theta lens인 것이다. Here, the objective lens 70 is an f-theta lens.

상기 스테이지(80)는 상기 대물렌즈(70)와 소정의 거리로 떨어져 있으며, +180°에서 -180° 로 회전하는 x 축과, 0° - 360°로 회전하는 z 축을 중심으로 리니어 구동 장치(100)에 포함되는 스테핑 모터(101)에 의해 회전하여 3차원 가공이 용이하도록 공간을 제공해 주는 것이다.The stage 80 is separated from the objective lens 70 by a predetermined distance, and is a linear driving device around an x-axis rotating from +180° to -180° and a z-axis rotating from 0° to 360° ( It is rotated by the stepping motor 101 included in 100) to provide a space to facilitate three-dimensional processing.

여기서, 상기 레이저 가공용 스테이지(80)에는 360° 회전되는 레이저 가공용 스테이지(80)가 용이하게 교체되도록 아암(Arm)(82)을 탑재하며, 레이저 가공용 스테이지(80)와 잔존물 제거용 스테이지(81)로 필요시 교체할 수 있는 것이고, 레이저 가공용 스테이지(80)는 ㄷ자 모양이며, ㄷ자 모양의 중앙 축이 리니어 구동 장치(100)에 포함되는 스테핑 모터(101)와 연결되는 것이다. Here, the laser processing stage 80 is equipped with an arm 82 so that the laser processing stage 80 rotated by 360° can be easily replaced, and the laser processing stage 80 and the stage for removing residues 81 It can be replaced if necessary, and the laser processing stage 80 has a U-shaped shape, and a U-shaped central axis is connected to the stepping motor 101 included in the linear drive device 100.

그리고 상기 잔존물 제거용 스테이지(81)에서 레이저 가공한 후 남아있는 잔존물은 스테이지를 기어를 통해 좌우로 움직여서 떨어지게 하는 것이 가장 바람직하나, 이와 병행하여 레이저로 태워서 없애는 것도 가능할 것이다. In addition, it is most preferable to move the stage left and right through a gear to move the remaining residue after laser processing in the residue removal stage 81 to fall off, but it may be possible to remove it by burning it with a laser in parallel with this.

또한, 상기 레이저 가공용 스테이지(80)와 잔존물 제거용 스테이지(81)가 각각 스테이지 교체용 아암(arm)(82)과 결합되는 형태는 양쪽으로 잡아주는 클립의 형태가 가장 바람직하나, 이외에도 상기 스테이지들(80, 81)과 아암(82)을 결합하여 고정할 수 있는 형태이면 모두 가능할 것이다. In addition, the form in which the laser processing stage 80 and the stage for removing residues 81 are combined with the stage replacement arm 82 is the most preferable form of a clip that holds both sides, but in addition to the above stages Any form that can be fixed by combining the (80, 81) and the arm (82) will be possible.

또한, 상기 레이저 가공용 스테이지(80)에는 레이저(20)로 가공하기 쉽도록 밀링기로 가공된 형태의 인공 치아 또는 금형 틀로 제작된 지르코니아 블록(120)을 올려놓고 레이저(20)로 가공하는 것이다.In addition, on the laser processing stage 80, a zirconia block 120 made of an artificial tooth or a mold frame in a form processed by a milling machine is placed on the laser processing stage 80 so as to be easily processed with the laser 20, and processed with the laser 20.

상기 전원부(90)는 상기 베리오 스캔 구동부(41)와 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부(63, 64)에 전원을 공급하는 것이다.The power supply unit 90 supplies power to the verio scan driving unit 41 and the two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner driving units 63 and 64.

상술한 PC 인터페이스 보드(10)가 내장되는 PC와 레이저 가공용 스테이지(80)와 전송모듈(110)은 별도의 전원부에서 전원을 공급하는 것이다. The PC in which the PC interface board 10 is embedded, the stage 80 for laser processing, and the transmission module 110 supply power from a separate power supply unit.

여기서, 상기 PC는 데스크 탑 PC, 스마트폰, 테블릿 PC, 슬레이트 PC, 노트북 컴퓨터 중에서 어느 하나인 것이다.Here, the PC is any one of a desktop PC, a smartphone, a tablet PC, a slate PC, and a notebook computer.

상기 리니어 구동 장치(100)는 상기 레이저 가공용 스테이지(80)를 z 방향으로 움직이게 하여 3차원 가공이 용이하게 하는 것이다.The linear driving device 100 moves the laser processing stage 80 in the z direction to facilitate 3D processing.

상기 전송모듈(110)은 상기 PC 인터페이스 보드(10)의 내부 또는 외부에 설치되며, 레이저 가공의 완료, 레이저 가공의 남은 시간, 레이저 가공시 에러와 관련한 정보를 휴대폰의 알림 문자로 전송하여 주는 것이다.The transmission module 110 is installed inside or outside the PC interface board 10 and transmits information related to the completion of laser processing, the remaining time of laser processing, and errors during laser processing as a notification text on the mobile phone. .

여기서, 상기 전송모듈(110)에 의한 통신방식은 이더넷, 범용 직렬 버스, IEEE 1394, 직렬통신 및 병렬통신 중에서 선택되는 유선통신방식이거나 또는 적외선 통신, 블루투스, 와이파이(wifi), 홈 RF 및 무선 랜, 5G 통신 중에서 선택되는 무선통신방식인 것이다.Here, the communication method by the transmission module 110 is a wired communication method selected from Ethernet, a universal serial bus, IEEE 1394, serial communication and parallel communication, or infrared communication, Bluetooth, WiFi, home RF and wireless LAN. It is a wireless communication method selected from among 5G communication.

또한, 상기 레이저(20) 또는 LED 소스와, 카메라 어댑터(50)에 달린 카메라를 별도로 융합하여 3D 스캔하는 부분을 구성하는 것을 더 포함하는 것도 가능할 것이다.In addition, it may be possible to further include configuring a part for 3D scanning by separately fusing the laser 20 or the LED source and the camera attached to the camera adapter 50.

또한, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템(200) 내부에 인공지능형 상황인식센서 및 3차원 센서를 장착하여 소프트웨어(S/W)나 PC 버그 및 레이저의 파워 소모를 미리 파악할 수 있을 뿐만 아니라 지르코니아 블록의 파손을 미연에 방지할 수가 있어 경제적 손실을 최소화할 수 있다.In addition, by installing an artificial intelligent situation recognition sensor and a 3D sensor inside the medical artificial tooth and bone processing system 200 using a laser, it is possible to identify software (S/W), PC bugs, and power consumption of the laser in advance. In addition, damage to the zirconia block can be prevented in advance, thereby minimizing economic loss.

그리고 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템(200) 내부에 바코드 인식기와 3D 스캐너가 장착된 레이저를 사용하므로 스캔기능을 이용하고 제품의 가공 후 손질을 보다 정밀하게 할 수 있음은 물론 블록의 종류와 자사 제품을 인식할 수 있는 것이다.In addition, since a laser equipped with a barcode reader and a 3D scanner is used inside the medical artificial tooth and bone processing system 200 using a laser, it is possible to use the scanning function and make more precise care after processing the product. You can recognize the type and your product.

상술한 바와 같은, 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템은 치과는 물론 각종 의료 분야에 적용할 수 있으므로 그 사용 및 적용대상이 광범위하다. As described above, since the medical artificial tooth and bone processing system using a laser can be applied to various medical fields as well as dentistry, its use and application targets are wide.

도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었으며, 여기서 사용된 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이며, 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Optimal embodiments have been disclosed in the drawings and specification, and terms used herein are used only for the purpose of describing the present invention, and are not used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims. Therefore, those of ordinary skill in the art will be able to make various modifications and other equivalent embodiments therefrom, and thus, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10 : PC 인터페이스 보드 11 : 스캔 alone
20 : 레이저 30 : 빔 확장기
40 : 베리오 스캔장치 41 : 베리오 스캔 구동부
50 : 카메라 어댑터 60 : 스캔 헤드부
61, 62 : 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너
63, 64 : 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부
65, 66 : 2축(x축, y축) 레이저 반사용 거울
70 : 대물렌즈 80 : 레이저 가공용 스테이지
81 : 잔존물 제거용 스테이지 82 : 스테이지 교체용 아암(arm)
90 : 전원부 100 : 리니어 구동 장치
101 : 스테핑 모터 110 : 전송모듈
120 : 지르코니아 블록
200 : 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템
10: PC interface board 11: Scan alone
20: laser 30: beam expander
40: verio scan device 41: verio scan driver
50: camera adapter 60: scan head
61, 62: 2-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner
63, 64: 2-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner driver
65, 66: 2-axis (x-axis, y-axis) laser reflection mirror
70: objective lens 80: laser processing stage
81: stage for removing residues 82: arm for stage replacement
90: power supply unit 100: linear drive device
101: stepping motor 110: transmission module
120: zirconia block
200: Medical artificial tooth and bone processing system using laser

Claims (10)

레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템에 있어서,
레이저와 베리오 스캔장치와 스캔 alone을 조절하는 PC 인터페이스 보드와;
상기 PC 인터페이스 보드로부터 전기적 신호를 전달받고 레이저 빔을 빔 확장기로 조사하는 레이저와;
상기 레이저에서 조사한 레이저 빔을 전달받고 레이저 빔의 직경을 증가시키는 빔 확장기와;
상기 증가된 레이저 빔의 레이저의 초점 거리를 조절하여 대상체 가공 표면에 초점이 맺히게 하여 3차원 가공이 용이하도록 하며, 베리오 스캔장치가 작동되게 하는 베리오 스캔 구동부를 포함하는 베리오 스캔장치와;
상기 베리오 스캔장치로부터 초점이 맺히면 레이저 스팟(spot)의 위치를 알기 위해 광학적으로 모니터링을 하는 카메라 어댑터와;
상기 대상체의 가공 표면을 평면으로 가공할 수 있도록 스캐닝하는 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너와, 상기 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너를 구동하게 하는 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부와, 상기 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너의 레이저 빔을 반사시키는 2축(x축, y축) 레이저 반사용 거울(mirror)을 포함하는 스캔 헤드부와;
상기 스캔 헤드부 일측 하부의 출사구에 위치하며, 평면상에서의 초점 크기를 일정하게 유지시켜 주는 대물렌즈와;
상기 대물렌즈와 소정의 거리로 떨어져 있으며, +180°에서 -180° 로 회전하는 x 축과, 0° - 360°로 회전하는 z 축을 중심으로 리니어 구동 장치에 포함되는 스테핑 모터에 의해 회전하여 3차원 가공이 용이하도록 공간을 제공해 주는 레이저 가공용 스테이지와;
상기 베리오 스캔 구동부와 2축(x축, y축) 갈바노미터 스캐너 구동부에 전원을 공급하는 전원부; 을 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
In a medical artificial tooth and bone processing system using a laser,
A PC interface board for controlling the laser and verio scanning devices and scanning alone;
A laser receiving electrical signals from the PC interface board and irradiating a laser beam with a beam expander;
A beam expander receiving the laser beam irradiated by the laser and increasing the diameter of the laser beam;
A verio scanning device including a verio scan driving unit for facilitating 3D processing by adjusting the focal length of the laser of the increased laser beam to focus on the object processing surface, and for operating the verio scanning device;
A camera adapter that optically monitors the position of a laser spot when the focus is received from the verio scanning device;
A two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner that scans so that the processed surface of the object can be processed into a plane, and a two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner that drives the scanner. An x-axis, y-axis) galvanometer scanner driver and a two-axis (x-axis, y-axis) laser reflection mirror reflecting the laser beam of the two-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner A scan head including;
An objective lens positioned at an exit hole below one side of the scan head and maintaining a constant focal size on a plane;
It is rotated by a stepping motor included in the linear drive device around the x-axis rotating from +180° to -180° and rotating from 0° to 360° by a stepping motor that is separated by a predetermined distance from the objective lens. A stage for laser processing that provides a space to facilitate dimensional processing;
A power supply unit for supplying power to the verio scan driving unit and the 2-axis (x-axis, y-axis) galvanometer scanner driving unit; Medical artificial teeth and bone processing system using a laser, characterized in that it includes.
제 1항에 있어서,
상기 레이저 가공용 스테이지를 z 방향으로 움직이게 하여 3차원 가공이 용이하게 하는 리니어 구동 장치; 을 더 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
A linear driving device for facilitating 3D processing by moving the laser processing stage in the z direction; Medical artificial teeth and bone processing system using a laser, characterized in that it further comprises.
제 1항에 있어서,
상기 레이저는 나노초, 피코초, 펨토초 펄스 레이저 또는 CO2 레이저이며, 레이저 빔의 출력은 10 내지 50W인 것을 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
The laser is a nanosecond, picosecond, femtosecond pulsed laser or CO 2 laser, and the laser beam has an output of 10 to 50W.
제 1항에 있어서,
상기 대물렌즈는 f-theta lens인 것을 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
The objective lens is a medical artificial tooth and bone processing system using a laser, characterized in that the f-theta lens.
제 1항에 있어서,
상기 레이저 스팟(spot)이 대상체의 가공표면에 맺힌 초점 직경(s)은 레이저의 파장(λ), 스캐너의 구경(aperture), 초점 거리(f), 레이저 빔의 품질(M2)에 좌우되며, 초점 직경(s : 1/e2) 은 s = λㆍfㆍM2ㆍk/d 인 것이며, 상기 k는 보정 factor이고, d는 빔의 직경인 것을 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
The focal diameter (s) formed by the laser spot on the processed surface of the object depends on the wavelength of the laser (λ), the aperture of the scanner, the focal length (f), and the quality of the laser beam (M 2 ). , The focal diameter (s: 1/e 2 ) is s = λ·f·M 2 ㆍk/d, and k is the correction factor, and d is the diameter of the beam. A medical artificial tooth and bone processing system.
제 1항에 있어서,
상기 PC 인터페이스 보드의 내부 또는 외부에 설치되며, 레이저 가공의 완료, 레이저 가공의 남은 시간, 레이저 가공시 에러와 관련한 정보를 휴대폰의 알림 문자로 전송하여 주는 전송모듈; 을 더 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
A transmission module installed inside or outside the PC interface board and transmitting information related to the completion of laser processing, the remaining time of laser processing, and errors during laser processing as a notification text of the mobile phone; Medical artificial teeth and bone processing system using a laser, characterized in that it further comprises.
제 1항에 있어서,
상기 레이저 또는 LED 소스와, 카메라 어댑터에 달린 카메라를 별도로 융합하여 3D 스캔하는 부분을 구성하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
A medical artificial tooth and bone processing system using a laser, further comprising: separately fusing the laser or LED source and a camera attached to a camera adapter to form a 3D scanning portion.
제 1항에 있어서,
상기 레이저 가공용 스테이지에는 360° 회전되는 레이저 가공용 스테이지가 용이하게 교체되도록 아암(Arm)을 탑재하며, 레이저 가공용 스테이지와 잔존물 제거용 스테이지로 필요시 교체할 수 있는 것을 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
The laser processing stage is equipped with an arm so that the stage for laser processing rotated by 360° can be easily replaced, and the laser processing stage and the stage for removing residues can be replaced if necessary. A medical artificial tooth and bone processing system.
제 1항에 있어서,
상기 레이저 가공용 스테이지에는 레이저로 가공하기 쉽도록 밀링기로 가공된 형태의 인공 치아 또는 금형 틀로 제작된 지르코니아 블록을 올려놓고 레이저로 가공하는 것을 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
On the laser processing stage, artificial teeth and bones for medical use using a laser, characterized in that it includes placing an artificial tooth or a zirconia block made of a mold frame in a form of a milling machine so that it is easy to process with a laser, and processing it with a laser. system.
제 1항에 있어서,
레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템 내부에 소프트웨어(S/W)나 PC 버그 및 레이저의 파워 소모를 미리 파악할 수 있으며, 지르코니아 블록의 파손을 미연에 방지할 수가 있어 경제적 손실을 최소화할 수 있게 장착되는 인공지능형 상황인식센서 및 3차원 센서와, 스캔기능을 이용하고 제품의 가공 후 손질을 보다 정밀하게 할 수 있으며, 블록의 종류와 자사 제품을 인식할 수 있게 장착되는 바코드 인식기와 3D 스캐너가 장착된 레이저; 을 더 포함함을 특징으로 하는 레이저를 활용한 의료용 인공 치아 및 뼈 가공시스템.
The method of claim 1,
It is possible to know in advance the power consumption of software (S/W) or PC bug and laser power consumption inside the medical artificial tooth and bone processing system using laser, and it is possible to prevent damage to the zirconia block in advance, thereby minimizing economic loss. A barcode reader and a 3D scanner that are equipped to recognize the type of block and the company's products using the artificial intelligence situation recognition sensor and 3D sensor, and the scanning function, which can be processed more precisely after processing the product. Equipped with a laser; Medical artificial teeth and bone processing system using a laser, characterized in that it further comprises.
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