KR20180060521A - 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 수직으로 위치 된 베이스, 베이스의 평면에 평행 한 제 1 축을 따라 위 또는 아래로 이동하도록 적응되고, 제 2 축을 갖는 샤프트를 갖는 모터를 지지하는 제 1 캐리지, 제 2 축을 중심으로 회전하도록 상기 샤프트 상에 장착 된 제 2 캐리지 및 상기 제 2 캐리지 상에 장착되고 상기 제 2 축에 의해지지 되는 제 3 축을 따라 측면 이동하도록 추가로 적응된 스핀들 조립체를 포함하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수 있다.

Description

고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템{Dental Milling System of Highly Precise Simultaneous Controlling For Six-axis}

본 발명은 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템에 관한 것이다.

치과 의사를 위한 가장 일반적인 절차 중 하나는 손상된 치아를 수리하는 것이다. 치아가 손상되면 에나멜의 일부가 벗겨져 상아질이 노출되고, 상아질이 덮여 있어야 상아질이 감염되지 않는다.

치과 의사는 치아를 준비하기 위해 남은 법랑질의 일부를 연마한다. 그리고 분쇄 절차가 완료되면 줄눈이 줄어들고 신속한 세팅 금형 재료로 스텀프의 몰드가 만들어진다. 또한 인접한 치형 및 대향 치형이 또한 제조된다. 그런 다음 스텀프에 임시 크라운을 위치 시킨다. 임시 크라운은 스텀프에 맞춰 반대편 치아와 맞물리게 부분적으로 맞춤화된다. 그러나 시간 제약으로 인해 일시적인 크라운은 본래의 치아만큼 자연스럽지 않고 임시 크라운은 고정액으로 스텀프에 부착해야 하는 문제가 있다.

금형을 가이드로 하여 영구적인 크라운을 준비한다. 그리고 영구적인 크라운은 도자기, 금, 세라믹 재료 또는 기타 금속 또는 물질로 만들 수 있다. 이러한 과정은 일반적으로 완료하는데 많은 시간이 소요될 수 있다. 따라서 이 기간 동안 환자는 임시 크라운을 사용해야 하는데 이 경우 일시적인 크라운이 느슨해지고 환자가 삼키거나 잃을 위험이 있다. 또한 박테리아는 상아질에 접근 할 수 있고 치아 건강에 심각한 문제를 야기 할 수 있다. 또한 시술될 크라운을 배치 할 수 있게 되면 임시 크라운을 제거해야 하고 이는 치과 의사가 스텀프에서 임시 크라운을 비틀어 뿌리에 상당한 토크를 가하는 것을 요구하고 영구적인 크라운이 잘못 형성 되었다면, 다시 제거하고 다시 만들어야 하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에는 영구적인 크라운을 생산하는 속도를 개선하기 위한 시스템, 방법 및 장치에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

본 발명의 실시예의 일 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 고정밀 6축의 동시 제어가 가능하고 고속으로 치과용 보철물을 제작할 수 있는 치과형 밀링 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 수직으로 위치 된 베이스; 베이스의 평면에 평행 한 제 1 축을 따라 위 또는 아래로 이동하도록 적응되고, 제 2 축을 갖는 샤프트를 갖는 모터를 지지하는 제 1 캐리지; 제 2 축을 중심으로 회전하도록 상기 샤프트 상에 장착 된 제 2 캐리지; 및 상기 제 2 캐리지 상에 장착되고 상기 제 2 축에 의해지지 되는 제 3 축을 따라 측면 이동하도록 추가로 적응된 스핀들 조립체;를 포함하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템에서 상기 제 3 축은 상기 제 1 축에 수직인 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 소정의 작업 위치에 공작물을 고정하는 구조체를 포함하고, 워크 피스에 대해 3 자유도로 각각 동작하는 대향 스핀들 조립체로서, 자유도는 횡 방향 x- 축, 회전 β- 축 및 x- 축에 수직 인 z- 축이다 여기서 x 축은 γ 축 상에 위치되고, γ 축은 z 축 상에 위치하는 밀링장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 각각의 스핀들 조립체에 지지된 연삭 공구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 상기 각각의 스핀들 조립체의 측면 이동을 x 축을 따라 그 연삭 공구와 함께 제공하는 직접 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 상기 각각의 스핀들 조립체의 회전 운동을 상기 관련된 연삭 공구와 함께 상기 축을 중심으로 제공하는 직접 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 z 축을 따라 그 연삭 공구와 함께 각각의 스핀들 조립체의 상하 이동을 제공하는 서보 모터를 더 포함하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 툴 체인저 메커니즘을 더 포함하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 상기 공구 교환기기구는 제 1 위치에 저장되는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 상기 제 1 위치로부터 상기 대향 된 스핀들 조립체에 인접한 제 2 위치로 회전되는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템의 구동 방법은 공작물을 밀링하는 방법으로서, 상기 작업 편을 소정의 작업 위치에 고정하는 단계;를 포함하고, 워크 피스에 대해 3 자유도로 각각 동작하는 대향 스핀들 어셈블리를 위치 시키는데, 자유도는 x- 축, x- 축, x- 축에 수직 인 z- 축이며, 상기 x 축은 상기 y 축 상에 위치되고, 상기 y 축은 상기 z 축 상에 위치되며; 마주 보는 스핀들 어셈블리가 지탱하는 연삭 공구를 사용하여 공작물을 연마하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템의 구동 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템의 구동 방법에서 상기 공작물은 치아 아이템인 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템의 구동 방법을 제공할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 콤팩트한 밀링장치를 이용하여 고정밀 6축 동시 제어가 가능하도록 할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 고품질의 크라운과 인레이를 생산할 수 있고, 구강 내 준비된 치아뿐만 아니라 인접한 치아 및 대치 치의 치수를 측정하는데 사용될 수 있다. 그리고 고품질의 크라운과 인레이를 신속하게 제작할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링장치의 사시도.
도 2는 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링장치에서 스핀들의 x-축 이동을 제어하는 캐리지를 나타내는 사시도.
도 3은 실시예에 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링장치의 다른 실시 예에 대한 x-축 캐리지의 평면도.
도 4는 6 축 모션 시스템과 2 개의 스핀들을 포함하는 본 발명의 밀(mill)의 도면.
도 5는 본 발명의 압연기의 또 다른 도면.
도 6은 외부 하우징이 제거되고 그라인드 챔버가 가시적인 본 발명의 압연기의 사시도.
도 7은 그라인드 챔버가 생략 된 밀의 정면도이고, 저장된 위치에 공구 교환기기구와 함께 운동 시스템에 관한 도면.
도 8은 외부 하우징 및 그라인드 챔버가 생략 된 밀의 이동 시스템의 사시도.
도 9는 외측 하우징 및 그라인드 챔버가 생략되고 작동 위치에서 공구 교환기기구를 보여주는 압연기의 운동 시스템의 평면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

장치들 간에는 무선 및/또는 유선 통신이 적용될 수 있다. 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신 방식을 이용할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 시스템 구현 방식에 따라 유에스비(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신 방식을 이용할 수도 있다. 또한 근거리 통신 기술인 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링장치(100)는 내부의 가동부로부터 작업자를 보호하는 커버(102)를 포함한다. 블랭크(10)는 도어(104)를 통해 접근 가능한 작업 영역 내에 유지된다. x- 축 캐리지(110)는 공구를 블랭크(10)와 전후로 이동시키기 위해 사용된다. 캐리지(110)는 제 1 및 제 2 프레임 서브 어셈블리(140)는 맨드렐 및 블랭크의 y- 축 및 z- 축 이동을 제어하는데 사용된다. 도구가 x 축에서 조작되는 동안, 이는 단지 참조의 문제 일뿐이다.

또한 공구는 y- 축에서 조작 될 수 있고 블랭크는 x- 축 및 z- 축에서 이동 될 수 있다. 또는 도구를 z 축에서 조작하고 x 축과 y 축에서 공백을 조작 할 수 있다. 저장소는 또한 기계(100)의 하부에 위치한다. 그리고 CPU, 메모리 및 다른 전자 장치는 구획(107)에 위치한다. 이들은 제어되거나 디스플레이(106) 상에 활성이 표시 될 수 있다.

도 2는 밀링 머신에서의 x- 축 캐리지의 분리도이다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에서, 이들 프레임은 강성을 감소시키는 것으로 보이지 않는 단일 금속 블록으로 형성된다.

제 1 및 제 2 스핀들(118, 120)은 이들 프레임(114, 116)에 연결된다. 프레임(114, 116)은 절대적인 정렬을 보장하기 위해 한 쌍의 레일(122)상에서 움직인다. 각각의 프레임은 제 1 및 제 2 스핀들에 연결되고, 각각의 스핀들은 중심 축을 갖는다. 이 실시 예에서, 각 스핀들의 중심 축은 정렬된다. 대안으로, 도 1을 참조하여 이하에서 논의되는 바와 같이, 3에서 각 스핀들의 축을 오프셋 할 수도 있다. 공구 128 및 130은이 축을 따라 스핀들에 적용될 수 있다. 스핀들은 공구를 회전시켜 공구의 절삭면이 원하는대로 소재를 빈틈으로부터 깎을 수 있다. 이 가공 공정은 열과 조각을 생성하고, 유체 스트림은 분쇄 중에 스핀들 포트(126)로부터 방출되어 블랭크를 세척 및 냉각시킨다. 이 유출 물은 입자상 물질이 침강 할 수 있는 저장소로 배출된다. 그리고 모터(124)는 레일을 따라 프레임을 이동시키고 스핀들 내에서 공구를 회전시키는 동력을 공급하는데 사용된다.

도 3은 제 1 프레임 및 제 2 프레임을 포함하는 밀링 머신의 다른 실시 예에 대한 x- 축 캐리지의 평면도이다.

도 3을 참조하면, 일 실시 예에서, 제 1 및 제 2 스핀들(218, 220)은 이들 프레임(214, 216)에 결합된다. 프레임(214, 216)은 단일 쌍의 레일(222)상에서 이동한다. 각 프레임은 제 1 및 제 2 스핀들에 연결되고, 각 스핀들은 중심 축을 갖는다. 이 실시 예에서, 각 스핀들의 중심 축은 정렬되지 않고 오프셋된다. 일 실시 예에서, 오프셋은 공구의 직경과 대략 동일하거나 약간 크게 될 수있다. 도구 228과 230이 스핀들에 허용되고, 스핀들은 공구를 회전시켜 공구의 절삭면이 원하는 경로로 소재를 빈틈으로부터 깎을 수 있다. 물론이 과정은 열과 조각을 생성한다. 그리고 유체 스트림은 분쇄하는 동안 블랭크를 세척하고 냉각시키기 위해 스핀들 포트(도시 생략)로부터 방출된다. 이 유출 물은 입자상 물질이 침강 할 수있는 저장소로 배출된다. 오프셋은 x 축에 표시되지만 이에 한정하는 것은 아니고 y 축에도 있을 수 있다.

다른 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 6축 모션 밀링 머신을 설명한다.

실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 수직으로 위치 된 베이스; 베이스의 평면에 평행 한 제 1 축을 따라 위 또는 아래로 이동하도록 적응되고, 제 2 축을 갖는 샤프트를 갖는 모터를 지지하는 제 1 캐리지; 제 2 축을 중심으로 회전하도록 상기 샤프트 상에 장착 된 제 2 캐리지; 및 상기 제 2 캐리지 상에 장착되고 상기 제 2 축에 의해지지 되는 제 3 축을 따라 측면 이동하도록 추가로 적응된 스핀들 조립체;를 포함하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템에서 상기 제 3 축은 상기 제 1 축에 수직인 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 소정의 작업 위치에 공작물을 고정하는 구조체를 포함하고, 워크 피스에 대해 3 자유도로 각각 동작하는 대향 스핀들 조립체로서, 자유도는 횡 방향 x- 축, 회전 β- 축 및 x- 축에 수직 인 z- 축이다 여기서 x 축은 γ 축 상에 위치되고, γ 축은 z 축 상에 위치하는 밀링장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 각각의 스핀들 조립체에 지지된 연삭 공구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 상기 각각의 스핀들 조립체의 측면 이동을 x 축을 따라 그 연삭 공구와 함께 제공하는 직접 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 상기 각각의 스핀들 조립체의 회전 운동을 상기 관련된 연삭 공구와 함께 상기 축을 중심으로 제공하는 직접 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 z 축을 따라 그 연삭 공구와 함께 각각의 스핀들 조립체의 상하 이동을 제공하는 서보 모터를 더 포함하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 툴 체인저 메커니즘을 더 포함하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 상기 공구 교환기기구는 제 1 위치에 저장되는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템은 상기 제 1 위치로부터 상기 대향 된 스핀들 조립체에 인접한 제 2 위치로 회전되는 것을 특징으로 하는 고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템을 제공할 수도 있다.

이하 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 실시예에서 이 분쇄기는 CAD 기반 치과 모델을 사용하여 승인된 치아 블랭크에서 치과 수복물을 연마 또는 절단한다. 이 CAD 모델은 컴퓨터 지원 설계 장치 또는 시스템을 사용하여 조작자가 작성한 치아 개체 및 치아 해부학 데이터의 스캔 데이터로 작성된다.

바람직하게는, 본 실시예의 압연기는 완전 밀폐 된 단일 유닛 탁상 장치이다. 여기에는 보호 덮개가 있는 사용자 접근 가능 그라인드 챔버와 사용자 인터페이스용 터치 스크린이 포함된다.

전술 한 바와 같이, 바람직하게는, 압연기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 6 축 운동 시스템과 2 개의 스핀들을 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 기계의 좌측 및 우측 절반 부는 서로의 작은 이미지이다. 각각의 스핀들 어셈블리(400)는 자동 - 채움 스핀들 / 모터(402), 툴을 보유하는 콜레트(404) 및 툴(406) 자체를 포함한다. 다이아몬드 그릿 연삭 공구는 완전히 소결된 세라믹 및 복합 재료를 기계 가공하는데 사용되는 것이 바람직하다. 콜레트는 공압으로 개폐된다. 그리고 도시된 바와 같이, 각각의 스핀들 어셈블리(400)는 X 축을 따라 선형으로 이동한다. 이 X 축은 X 축에 평행 한 축에서 수직에 대해 +/- 45도 회전하는 회전 θ 축에 장착된다. 그리고 이 두 축은 Z 축을 따라 수직으로 변환될 수 있다. 또한 스핀들 옵셋은 소프트웨어를 통해 동적으로 유지할 수 있다.

또한 치아 수복물이 기계 가공되는 블록(405)은 블록에 접착될 수 있는 맨드릴(408)에 의해 유지되고 바람직하게는 압연기의 영구적인 부분인 맨드릴 홀더(410)에 삽입되어 공간적으로 고정된다. 맨드렐 홀더는 바람직하게는 블록이 쉽게 삽입되고 제거될 수 있게 하는 해제기구를 포함할 수 있다.

또한 작동 중에 공구가 블록에 닿는 지점에서 유체가 유도되어 파편을 제거하고 공구를 냉각 시켜 가공 윤활제 역할을 할 수 있다. 그리고 유체 내의 입자는 순환 탱크에서 부분적으로 침전되고 유체는 제분기 내에서 재순환될 수 있다.

또한 바람직하게는 밀은 조작자의 보조 없이 소프트웨어 제어 하에 공구를 변경하는 능력을 제공하는 공구 체인저를 포함할 수 있다. 그리고 공구의 길이와 직경이 약간 다를 수 있으므로 기계는 공구 교환기에서 마찰되거나 마모될 때 각 공구의 중요 특성을 측정하는 기능 외에도 공구 길이를 감지하는 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 후속 작업 사이의 도구 이러한 목적으로 알려진 메커니즘이 사용될 수 있다.

또한 도 1의 도 4에서, 횡축은 x 축을 나타내고; θ 축은 R과 같은 반경만큼 x 축에 평행하지만 x 축 아래의 축을 중심으로 회전한다. 도 5에서, 세로축은 z 축을 나타내고, 가로축은 x 축을 나타낸다.

또한 밀은 밀의 작동을 제어하는 임베디드(온보드) 컴퓨터를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 컴퓨터는 LCD 및 터치 스크린을 통해 그래픽 사용자 인터페이스를 제공한다. 임베디드 컴퓨터에는 공구 경로 생성 프로그램, 기계 제어용 밀링 응용 프로그램, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 및 하위 레벨 모션 컨트롤러 응용 프로그램과 같은 다양한 소프트웨어가 통합될 수 있다. 또한 밀링 작업은 유선 또는 무선 네트워크 연결을 통해 치과 용품 디자인 애플리케이션에서 제공될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

압연기는 6 축으로 작동하며 두 쌍의 축이 서로 평행할 수 있다. 즉 x-left / x-right와 z-left / z-right가 될 수 있고, 다른 두 개의 축은 각각의 스핀들과 그에 의해 운반되는 공구의 회전 위치를 제공할 수 있다. 설명되고 예시 된 바와 같이, 2 개의 대향 스핀들이 있다. 일반적인(그러나 비 제한적) 사용 시나리오에서, 하나의 스핀들(x-right)은 수복물의 교합면을 가공하는 데 주로 사용되는 반면 다른 스핀들(x-left)은 주로 캐비티면을 가공하는데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 전술한 바와 같이 압연기는 공구의 자동 제거 및 교체를 허용하는 공구 교환기구를 포함한다. 그리고 공구 교환 메카니즘은 저장된(수직) 위치로부터 작동(수평) 위치로 약 90도 회전하도록 적용된다. 공구 교환 메카니즘이 활성화되어 작동 위치로 옮겨지면 스핀들(콜리 메틱을 사용)에서 콜레트를 열고, 운반되는 공구와 관련하여 스핀들(새 공구를 받음)을 배치하여 공구 교환을 수행할 수 있다 체인저로 이동 한 다음 스핀들을 새 공구를 수령(캡처) 할 수 있는 적절한 위치로 구동할 수 있다. 또한 공구 교환이 완료되면 공구 교환 장치 메커니즘이 빠져 나올 수 있다.

또한 밀의 운동 시스템은 공구 길이가 예를 들어 10 ㎛의 정밀도로 미세하게 결정될 수 있는 것이 바람직하다. 그리고 작동 시 공구 길이는 스핀들을 고정 맨드릴에 부딪히고 이동 거리를 측정하여 쉽게 결정할 수 있다. 밀은 90 mm × 20 mm × 40 mm(길이, 폭 / x 축, 높이 / z 축)의 치과 블록을 수용하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 바람직하게는 신속 고정형 맨드릴 시스템은 맨드릴 / 블록 조립체의 이중 배향을 허용한다. 재순환 냉각제 시스템(미도시)은 분쇄 / 절단 공정에서 부스러기를 제거하기 위해 제공된다. 바람직하게는, 각각의 스핀들은 절삭 공구의 팁에서 또는 그 근처에서 수렴하는 신속 방출 냉각제 노즐을 포함한다.

바람직하게는, x, z 및 θ 축은 폐 루프 무 브러시 서보 모터를 통해 구동된다. 모션 컨트롤 시스템은 속도, 가속도 및 저크 구성 요소가 지정 가능한 6 축 좌표 모션을 지원하며, 바람직하게는 축별, 모션 별 세그먼트를 지정할 수 있다.

또한 바람직하게는, 각 축은 미크론 레벨의 위치 분해능을 제공하기에 충분한 인코더를 포함한다. 제한 없이, 바람직하게는 각 스핀들은 주어진 양, 예컨대 100,000 rpm까지의 속도를 낼 수 있다.

또한, 그림 6-9는 밀의 모션 시스템을 더 자세히 설명한다. 특히, 도 6은 외부 하우징이 제거된 분쇄기의 투시도이고 분쇄 챔버(602) 내에 위치된 세라믹 블록(600)은 가시적이다. 분쇄 챔버는 분쇄 작업이 관측될 수 있는 창(606)을 갖는 힌지 도어(604)에 의해 폐쇄된다. 이보기는 왼쪽 및 오른쪽 스핀들 어셈블리가 작동 위치에 있음을 보여준다. 엔코더(608)는 각각의 스핀들 어셈블리 상에 위치되어 제어 컴퓨터에 위치 데이터를 제공한다. 한계 센서(610)는 운동 종점 위치에 도달했다는 것을 모션 시스템 제어 프로그램에 알리기 위한 데이터를 제공한다.

도 6은 이러한 축을 따라 또는 축 주위로 각각의 운동을 제공하는 모터와 함께 다양한 x-, z- 및 ω- 모 션을 도시한다.

도 6을 참조하면, 이들은 z- 좌측 서보(612), z- 우측 서보(614), α- 좌측 서보(616), π- 우측 서보(618), 스핀들 / 모터(좌측)(620) 및 스핀들 / 모터 우측 / 모터는 공작물을 절단하기 위해 관련 연삭 공구를 고정하고 회전시킬 수 있다. 또한 x- 방향으로의 운동은 도 1에서 볼 수 없는 선형 서보 모터에 의해 달성된다. 도 6에 도시되어 있지만, 도시된 바와 같이, x- 이동을 위한 선형 서보 모터(900)는 자석(902) 및 코일(904)을 포함한다. 코일(904)은 자(902)의 U 자형 단면 내로 수직으로 연장되고 좌우로 병진 이동한다. 유사한 구성이 압연기의 반대쪽에 제공될 수 있다.

또한 도 7은 그라인드 챔버가 생략 된 밀의 정면도이고, 저장된 위치에 공구 교환기기구(700)와 함께 운동 시스템을 도시한다. 전술한 바와 같이, 바람직하게는, 상기 기구가 도 1에 도시된 바와 같이 배향될 때, 공구 교환기기구 내의 포켓으로부터 공구를 들어올리기 위해 운동 시스템이 사용된다.

도 9의 도 7은 또한 x- 운동에 사용되는 x- 선형 인코더(702)와, 모터 704는(우측 모션 서브 시스템 모두에 대한), 및 z 축 모션(좌측 모션 서브 시스템에 대한)에 사용되는 서보 / 볼 스크류 모터(706)를 포함한다. 또한, 이 도면은 밀링 될 블록이 해제 가능하게 고정되는 퀵 릴리스 축 / 블록 홀더(708)를 도시한다. 이동 시스템은 지지면(미도시) 상에 지지 될 때 압연기에 대해 수직으로 위치 된베이스 플레이트(705) 상에 장착된다.

"왼쪽"과 "오른쪽"또는 "위"와 "아래"라는 용어는 토론과 일러스트레이션을 위해 사용되며 여기에 설명된 모션 시스템을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

도 8은 외부 하우징 및 분쇄 챔버가 생략 된 밀의 이동 시스템의 사시도이다.

도 8을 참조하면, 모션 시스템은 좌측 및 우측 프레임 지지체(802, 804) 사이에 지지된 수직베이스 플레이트(800) 상에 지지된다. 그리고 제 1 캐리지(806)는 z 축(상하 운동)을 제공하기 위해 레일(807)상에서 위아래로 움직인다. 또한 제 2 캐리지(808) X 축 스핀들 조립체를 맨드릴의 각 측면상에서 지지한다. 또한 연마 표면에 냉각제를 공급하기 위한 메커니즘(812)이 제공된다. 이보기에서 왼쪽 스핀들 어셈블리는 관련 세타 축이 뒤로 회전 한 전체 아래쪽 위치(z 축)로 표시되고 오른쪽 스핀들 어셈블리는(z 축의) 최대 위쪽 위치에 표시된다. 관련 세타 축은 앞으로 회전하고 각면에서 x 축은 theta 축에 위치하고(rides), theta 축은 z 축에 위치한다(rides). 즉, 각 z 축 캐리지는 세타 모터와 세타 샤프트를 카로에 붙이고 x 샤프트와 연관된 x 모션 메커니즘(리니어 모터, 선형 엔코더, 스핀들, 베어링 등)을 운반할 수 있다.

도 9는 외측 하우징 및 그라인드 챔버가 생략되고 작동 위치에서 공구 교환기기구를 보여주는 압연기의 운동 시스템의 평면도이다.

도 9를 참조하면, 이 예에서 왼쪽 스핀들은 공구 교환기에서 공구를 집어 올리는 모습을 보여 주며 오른쪽 스핀들은 다이렉트 드라이브 모터의 전류 피드백을 통해 공구를 프로빙(공구 위치를 결정)한다. 이들은 공구 교환기와 상호 작용하기 위한 대표적인 메커니즘이 될 수 있다.

또한 밀 구성에서 밀링되는 블록은 기본적으로 공간에 고정되며 피드축은 구성되지 않을 수 있다.

또한 대칭 스핀들 각각은 x 축이 공구 축, z 축(위 또는 아래) 및 회전 (세타) 축을 따라 3 자유도(3 자유도)로 작동할 수 있다. 가공 공구는 각각 쎄타 축을 중심으로 회전 가능하고, 바람직하게는, 직각 구동 모터가 x 및 θ 축 운동을 위해 사용되고, 볼 스크류 또는 기어가 없다. x와 y에 직접 구동 기술을 사용하고, 밀링 공구의 위치 정확성을 현저하게 높이면서 동시에 공구가 블록을 연마할 때 백래시를 상당히 줄이거나 없애 주므로 매우 효과적이다. 또한 전술한 실시예는 종래 기술에 비해 훨씬 작은 깊이를 갖는다. 상기 한 바와 같이, 상기 실시예는 상향으로 회전하여 소정 위치로 회전하는 툴 체인저를 포함할 수 있다.

상술 된 실시 예는 x 및 ψ에 대해 직결 구동 모터를 사용하지만, 설계는 x- 축 이동을 위한 종래의 모터 / 스크류와 같은 다른 유형의 구동기구로 구현될 수 있으며, 운동. 또한, 설명 된 실시 예에서 각 축에 대해 서보가 사용되지만, 설계는 스테퍼 모터 또는 서보 및 스테퍼의 일부 조합으로 구현 될 수 있다.

또한 "치과 용품"이라는 문구는 특정 유형이나 대상에만 국한되는 것이 아니며, 이 용어는 치아 관련된 모든 물체를 의미할 수 있다. 여기에는 치아, 임플란트, 치과 안내서 등이 포함될 수 있다. 또한, 밀의 6 축 모션 시스템은 공작물 자체의 특성에 관계없이 다른 유형의 밀링 기계에서 구현될 수 있다.

또한 제어 시스템(예를 들어, 컴퓨터)이 탑재되어 있거나 또는 기계 자체의 일부일 필요는 없다. 제어 시스템 전자 장치 및 제어 장치는 압연기 자체로부터 멀리 떨어져 있는 시스템을 포함하는 별도의 컴퓨터 시스템에 구현될 수 있다. 제어 시그널링은 국부적으로 또는 원격으로(예를 들어, 네트워크 기반 접속을 통해) 유선 또는 무선 연결을 통해 제공될 수 있다.

모션 시스템에 반대 스핀들이 포함될 필요는 없다. 그리고 공작물의 특성 및 / 또는 원하는 밀링 작업에 따라, 전술한 압연기의 절반(즉, x, z 및 λ 기반 모션 시스템을 사용하는 단 하나의 스핀들)은 독립형 단위가 될 수 있다.

전술한 내용은 개시된 주제의 특정 실시 예에 의해 수행되는 특정 순서의 동작을 설명하고 있지만, 대안적인 실시 예가 다른 순서로 동작을 수행하거나, 특정 동작을 결합하거나, 특정 동작을 오버랩 할 수 있거나, 같은. 특정 실시 예에 대한 명세서에서의 언급은 설명된 실시 예가 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있음을 나타내지만, 모든 실시 예는 반드시 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함하지 않을 수도 있다.

또한 소정의 구성 요소 또는 모션 시스템의 구성 요소가 개별적으로 설명되었지만, 당업자는 일부 기능이 결합되거나 공유 될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 개시된 주제가 방법 또는 프로세스와 관련하여 설명되었지만, 본 개시는 또한 본 명세서의 동작을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명의 밀링 머신은 특수 목적 컴퓨터 또는 그 내부에 저장된 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 재구성되는 범용 컴퓨팅 엔티티에 의해 제어되도록 되어 있다.

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행할 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링장치(100), 커버(102)
블랭크(10), 도어(104)
캐리지(110), 서브 어셈블리(140)
디스플레이(106), 제 1 및 제 2 스핀들(118, 120)
프레임(114, 116), 레일(122)
제 1 및 제 2 스핀들 (218, 220), 프레임(214, 216)
스핀들 어셈블리(400), 자동-채움 스핀들 / 모터(402)
콜레트(404), 블록(405)
툴(406), 맨드릴(408), 맨드릴 홀더(410)
세라믹 블록(600), 분쇄 챔버 (602), 창(606)
엔코더(608), 한계 센서(610)
z- 좌측 서보(612), z- 우측 서보(614)
α- 좌측 서보(616), π- 우측 서보(618)
스핀들 / 모터(좌측)(620), x- 선형 인코더(702)
서보 / 볼 스크류 모터(706), 퀵 릴리스 축 / 블록 홀더(708)
좌측 및 우측 프레임 지지체(802, 804), 수직베이스 플레이트(800)
제 1 캐리지(806), 레일(807), 제 2 캐리지(808), 메커니즘(812)

Claims (12)

1. 수직으로 위치 된 베이스;
   베이스의 평면에 평행 한 제 1 축을 따라 위 또는 아래로 이동하도록 적응되고, 제 2 축을 갖는 샤프트를 갖는 모터를 지지하는 제 1 캐리지;
   제 2 축을 중심으로 회전하도록 상기 샤프트 상에 장착 된 제 2 캐리지; 및
   상기 제 2 캐리지 상에 장착되고 상기 제 2 축에 의해지지 되는 제 3 축을 따라 측면 이동하도록 추가로 적응된 스핀들 조립체;를 포함하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제 3 축은 상기 제 1 축에 수직인 것을 특징으로 하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
3. 제1 항에 있어서,
   소정의 작업 위치에 공작물을 고정하는 구조체를 포함하고,
   워크 피스에 대해 3 자유도로 각각 동작하는 대향 스핀들 조립체로서,
   자유도는 횡 방향 x- 축, 회전 β- 축 및 x- 축에 수직 인 z- 축이다 여기서 x 축은 γ 축 상에 위치되고, γ 축은 z 축 상에 위치하는 밀링장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   각각의 스핀들 조립체에 지지된 연삭 공구를 더 포함하는
   것을 특징으로 하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 각각의 스핀들 조립체의 측면 이동을 x 축을 따라 그 연삭 공구와 함께 제공하는 직접 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 각각의 스핀들 조립체의 회전 운동을 상기 관련된 연삭 공구와 함께 상기 축을 중심으로 제공하는 직접 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
7. 제 4 항에 있어서,
   z 축을 따라 그 연삭 공구와 함께 각각의 스핀들 조립체의 상하 이동을 제공하는 서보 모터를 더 포함하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
8. 제 3 항에 있어서,
   툴 체인저 메커니즘을 더 포함하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 공구 교환기기구는 제 1 위치에 저장되는 것을 특징으로 하는
   고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 위치로부터 상기 대향 된 스핀들 조립체에 인접한 제 2 위치로 회전되는 것을 특징으로 하는
    고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템.
11. 공작물을 밀링하는 방법으로서,
    상기 작업 편을 소정의 작업 위치에 고정하는 단계;를 포함하고,
    워크 피스에 대해 3 자유도로 각각 동작하는 대향 스핀들 어셈블리를 위치 시키는데, 자유도는 x- 축, x- 축, x- 축에 수직 인 z- 축이며, 상기 x 축은 상기 y 축 상에 위치되고, 상기 y 축은 상기 z 축 상에 위치되며; 마주 보는 스핀들 어셈블리가 지탱하는 연삭 공구를 사용하여 공작물을 연마하는 것을 특징으로 하는
    고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템의 구동 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 공작물은 치아 아이템인 것을 특징으로 하는
    고정밀 6축 동시 제어가 가능한 치과형 밀링 시스템의 구동 방법.

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