KR20200074640A

KR20200074640A - 치아 교정용 와이어 벤딩 유닛 및 이를 포함하는 치아 교정용 와이어 벤딩기

Info

Publication number: KR20200074640A
Application number: KR1020180163264A
Authority: KR
Inventors: 김용진; 송준엽; 이재학; 김승만; 정연호
Original assignee: 한국기계연구원; 요트 주식회사
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-06-25
Also published as: KR102191740B1

Abstract

치아 교정용 와이어 벤딩 유닛 및 이를 포함하는 치아 교정용 와이어 벤딩기에서, 상기 와이어 벤딩 유닛은 고정부 및 벤딩부재를 포함한다. 상기 고정부는 서로 마주하는 제1 및 제2 지그들을 포함하여 일 방향으로 제공되는 와이어를 고정한다. 상기 벤딩모듈은 상기 와이어가 제공되는 방향으로 상기 고정부의 전단에 위치하고, 상기 와이어의 적어도 일 측에 접촉하여 상기 와이어를 기 설정된 방향으로 벤딩시키는 벤딩부재를 포함한다.

Description

치아 교정용 와이어 벤딩 유닛 및 이를 포함하는 치아 교정용 와이어 벤딩기{ORTHODONTIC WIRE BENDING UNIT AND ORTHODONTIC WIRE BENDING MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은 치아 교정용 와이어 벤딩 유닛 및 이를 포함하는 치아 교정용 와이어 벤딩기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치아 교정용 와이어의 절곡 및 절단 시 와이어의 고정력을 높여 3D 형상 정밀도를 향상시키며 다양한 형상을 보다 용이하게 제작할 수 있는 치아 교정용 와이어 벤딩 유닛 및 이를 포함하는 치아 교정용 와이어 벤딩기에 관한 것이다.

최근 구강 위생 상태를 개선하고 건강한 치아를 유지하는데 필요한 진료 이외에 교정 치료가 많이 수행되는데, 이러한 교정 치료란 단순히 비뚤어진 치아를 가지런히 하는 것을 포함, 성장 과정에서 발생할 수 있는 여러 가지 골격적 부조화를 바로잡아 정상적인 기능을 발휘할 수 있도록 하여 건강한 구강 조직 및 아름다운 얼굴 모습을 만들어 주는 것을 의미한다.

이러한 교정 치료 과정에서 교정용 와이어가 많이 사용된다. 교정환자의 치아배열, 치아모양 등의 치아 구조에 따라 정확한 형상의 치아 교정용 와이어를 제작하는 것이 시술기간을 단축시키고 시술효과를 향상시키기 위한 전제 조건이다. 따라서, 성공적인 교정 치료를 위해서, 치아 교정용 와이어는 각각의 환자의 구강구조에 따라 정교하게 성형되어야 한다.

이러한 치아 교정용 와이어를 성형하는 방법은 치아를 포함한 구강 내부의 틀(모형)을 뜬 뒤 치과의사 또는 치기공사 등에 의하여 수작업을 통해 수행되는 경우가 많았다.

이러한 수작업 방법에 의하여 교정용 와이어가 성형되는 경우, 작업자의 숙련도에 따라 교정용 와이어의 성형 품질이 좌우되고, 작업 비용 및 작업 시간이 크게 증가할 수 있고 이는 교정 치료비용의 증가 요인으로 작용한다.

최근, 미국 공개특허공보 제6,612,143호에서와 같이, 치아를 포함한 구강 내부 구조에 대한 3D 촬영이 가능하므로 치아를 포함한 구강구조를 3차원으로 모델링하고, 3D 모델링 결과에 따라 교정용 와이어를 벤딩 로봇에 의하여 벤딩하는 기술이 소개되고 있다.

그러나 벤딩 로봇의 장비가 복잡하고, 벤딩 로봇 제작 업체가 독점적 지위를 형성하여 장비 자체를 구매가 불가능하며 이를 통해 교정용 와이어를 벤딩 성형하는 비용이 상당히 고가로 형성되어 있다는 문제가 있다.

따라서, 벤딩 장치의 구성이 단순화되고, 교정용 와이어의 벤딩 성형 비용을 줄일 수 있는 벤딩 시스템이 요구된다.

미국 공개특허공보 제6,612,143호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 치아 교정용 와이어의 절곡 및 절단 시 와이어의 고정력을 향상시키고, 간섭에 의한 와이어 절곡의 한계를 최소화하고, 3D 형상 정밀도를 향상시키며, 다양한 형상을 보다 용이하게 제작할 수 있는 치아 교정용 와이어 벤딩 유닛에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 치아 교정용 와이어 벤딩 유닛을 포함하는 치아 교정용 와이어 벤딩기에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛은 고정부 및 벤딩부재를 포함한다. 상기 고정부는 서로 마주하는 제1 및 제2 지그들을 포함하여 일 방향으로 제공되는 와이어를 고정한다. 상기 벤딩모듈은 상기 와이어가 제공되는 방향으로 상기 고정부의 전단에 위치하고, 상기 와이어의 적어도 일 측에 접촉하여 상기 와이어를 기 설정된 방향으로 벤딩시키는 벤딩부재를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 지그는 상기 와이어의 일 측에 접하는 제1 굴곡부를 포함하고, 상기 제2 지그는 상기 와이어의 타 측에 접하며 상기 제1 굴곡부에 마주하는 제2 굴곡부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 굴곡부는 상기 와이어의 일 측 원호 형상에 맞춰 원호 형상으로 함입되고, 상기 제2 굴곡부는 상기 와이어의 타 측 원호 형상에 맞춰 원호 형상으로 함입될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 굴곡부는 상기 와이어의 일 측 원호 형상과 선 접촉하도록 함입되고, 상기 제2 굴곡부는 상기 와이어의 타 측 원호 형상과 선 접촉하도록 함입될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 굴곡부 및 상기 제2 굴곡부는 서로 평행하게 연장되며 상기 와이어의 양 측을 각각 고정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정부는, 상기 와이어의 제공 방향으로 상기 제1 및 제2 지그들의 전단부에 위치하며, 상기 와이어를 추가로 고정하는 고정부재를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정부재는, 상기 와이어의 제공 방향에 수직인 방향으로 연장되어, 상기 와이어의 양 측에 각각 접하는 제1 및 제2 고정부재들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정부재는, 상기 제1 및 제2 지그들의 전단부로부터 상기 와이어의 제공 방향과 평행한 방향으로 연장되어, 상기 와이어를 고정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정부재는, 복수개가, 상기 와이어의 제공 방향에 수직인 방향으로 연장되며, 상기 와이어의 제공 방향을 따라 복수의 열로 상기 와이어의 양측에 배열될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정부재들 각각은, 원통형 바(bar) 형상일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정부재들 각각은, 상기 와이어와 접촉되는 고정면, 및 상기 와이어의 제공 방향과 수직인 방향으로, 상기 고정면으로부터 연장되는 수직면을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정부는, 상기 제1 및 제2 지그들과 상기 고정부재의 사이에 위치하며, 상기 고정부재가 상기 와이어와 접촉하는 부분과 다른 부분에 접촉하며 상기 와이어를 고정하는 고정 플레이트를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 벤딩모듈은, 상기 벤딩부재가 고정되는 베이스, 및 상기 베이스의 하부에 위치하여, 상기 벤딩부재를 원주방향으로 회전시키는 회전부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 벤딩부재는, 상기 와이어의 적어도 일 측에 배치되는 적어도 하나의 벤딩바를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 벤딩부재는, 상기 와이어를 기준으로 서로 다른 측에 각각 배치되는 한 쌍의 벤딩바들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 벤딩바는, 상기 베이스에 형성된 홀에 삽입되어 상기 와이어의 일 측으로부터 타측으로 이동될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 벤딩부재는, 상기 와이어의 제공방향에 대하여 수직인 방향으로 이동되며, 상기 와이어의 양 측에 각각 접촉하는 제1 및 제2 벤딩 플레이트들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 와이어의 벤딩 각도를 고려하여 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들 각각의 이동 변위를 연산하는 변위 제어부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들은, 각각의 끝단이 뾰족하게 형성되어 상기 와이어의 양 측에 각각 접촉할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 와이어의 회전량을 측정하고, 상기 측정된 회전량을 바탕으로 상기 와이어의 회전에 필요한 힘을 연산하는 각도 계측부를 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 와이어 벤딩기는 공급부, 와이어 벤딩유닛 및 절단유닛을 포함하며, 상기 와이어 벤딩유닛은 고정부 및 벤딩모듈을 포함한다. 상기 공급부는 와이어를 일 방향으로 제공한다. 상기 벤딩유닛은 상기 공급부의 전단에 위치하여 상기 와이어를 고정하며 벤딩한다. 상기 절단유닛은 상기 와이어 벤딩유닛에서 벤딩된 와이어를 절단한다. 상기 고정부는 서로 마주하는 제1 및 제2 지그들을 포함하여 일 방향으로 제공되는 와이어를 고정한다. 상기 벤딩부재는 상기 와이어가 제공되는 방향으로 상기 고정부의 전단에 위치하고, 상기 와이어의 적어도 일 측에 접촉하여 상기 와이어를 기 설정된 방향으로 벤딩시킨다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 와이어를 고정시키는 것 외에, 와이어의 절단 전에 와이어를 벤딩시킬 수 있으므로 치아 교정용 와이어의 제작을 자동화할 수 있다.

보다 구체적으로, 와이어를 고정하는 제1 및 제2 굴곡부들을 원호형상을 비롯하여 다양한 형상으로 형상함으로써, 와이어를 보다 견고하게 고정하거나 다양한 직경을 갖는 와이어의 직경에 무관하게 고정을 용이하게 할 수 있어 상대적으로 적은 제작 설비비용 및 제작 시간을 통해 치아 교정용 와이어를 제작할 수 있게 된다.

또한, 지그들의 전단에 고정부재를 추가로 형성함으로써 와이어에 대한 고정력을 향상시킬 수 있으며, 와이어가 벤딩되는 경우 회전 중심점의 역할을 수행하여, 와이어의 벤딩시 상기 제1 및 제2 지그들에 의한 간섭을 제거할 수 있어 와이어의 벤딩을 보다 정확하게 큰 각도까지 수행할 수 있다.

이 경우, 상기 고정부재를 복수개가 복수의 열로 배열되도록 형성함으로써, 와이어에 대한 고정력을 더욱 향상시키면서도 벤딩시 인가되는 힘에 의해 와이어의 위치가 변형되는 것을 최소화할 수 있고, 와이어에 대한 벤딩 각도를 더욱 증가시킬 수 있다.

나아가, 상기 고정부재를 원통형 바 형상 외에, 끝단면이 와이어의 연장 방향에 수직인 수직면으로 형성함으로써, 와이어의 회전시 굽힘의 중심을 고정부재와의 접촉면들 중 최 앞단으로 형성할 수 있어 상기 와이어에 대한 벤딩 각도를 최대로 유지할 수 있고 간섭을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 고정부재와 접촉하는 부분과 다른 부분에 접촉하는 고정 플레이트를 추가로 배치함에 따라, 와이어가 상부 및 하부로 처지거나 좌우로 굴곡되는 것을 방지하여 와이어 벤딩의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 벤딩모듈은 회전하는 적어도 하나의 벤딩바를 통해 와이어를 벤딩함으로써, 상대적으로 간단한 구동을 통해서도 다양한 각도로 와이어에 대한 벤딩을 수행할 수 있다.

특히, 상기 벤딩바가 홀에 삽입된 상태에서 와이어의 일 측에서 타 측으로 이동이 가능하며, 돌출되어 벤딩을 수행하는, 소위 Z-motion을 구현할 수 있으므로, 하나의 와이어만으로도 와이어의 양 측 모두에서 다양한 각도로의 벤딩을 수행할 수 있게 된다.

또한, 와이어의 제공방향에 수직인 방향으로 힘을 인가하는 벤딩 플레이트를 통해서도 와이어에 대한 벤딩을 수행할 수 있으며, 이 경우, 회전각을 이동 변위로 연산하는 변위 제어부를 통해 와이어에 대한 보다 정확한 벤딩을 수행할 수 있다.

나아가, 각도 계측부를 통해 와이어의 회전각을 계측하는 것은 물론, 필요에 따라 힘과 회전각의 관계에 대한 데이터를 축적함으로써 회전에 필요한 힘을 연산할 수도 있다. 그리하여, 각도 계측부의 계측 정보 또는 연산 정보를 바탕으로 상기 와이어에 대한 보다 정확한 벤딩을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 치아 교정용 와이어 벤딩기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 치아 교정용 와이어 벤딩기의 와이어 벤딩 유닛을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.
도 5는 도 4의 와이어 벤딩 유닛의 지그부의 변형된 형태를 도시한 정면도이다.
도 6은 도 4의 와이어 벤딩 유닛의 지그부의 변형된 형태를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 치아 교정용 와이어 벤딩기를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 치아 교정용 와이어 벤딩기의 와이어 벤딩 유닛을 확대하여 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 치아 교정용 와이어 벤딩기(1)(이하, 와이어 벤딩기라 함)는 공급부(10), 와이어 벤딩유닛(20), 비전부(35), 절단유닛(40), 가이드 베이스(50) 및 구동부(60)를 포함한다.

상기 공급부(10)는 와이어(W)를 공급하는 것으로, 도시된 바와 같이 복수의 가이드 롤러들을 구비하여 상기 와이어(W)를 상기 와이어 벤딩기(1)의 후단으로부터, 측벽부(11)를 관통하여 상기 와이어 벤딩기(1)의 전단으로 제공한다.

이와 같이, 상기 공급부(10)에 의해 상기 측벽부(11)를 관통하여 제공된 상기 와이어(W)는 상기 와이어 벤딩유닛(20)에 의해 기 설정된 각도로 벤딩되며, 상기 벤딩유닛(20)의 세부적인 구성 및 동작 등에 대하여는 후술한다.

상기 와이어(W)는 상기 와이어 벤딩유닛(20)이 위치하는 공간부(12) 상에서 벤딩 및 후술되는 절단 공정이 수행되며, 이 경우, 상기 비전부(35)는 상기 공간부(12) 상에서의 와이어의 벤딩 및 절단에 대하여 모니터링을 수행하여, 필요하다면 피드백 제어를 수행할 수 있다.

상기 와이어 벤딩유닛(20)에 의해 벤딩된 상기 와이어(W)는 상기 절단유닛(40)에 의해 절단되는데, 상기 절단유닛(40)은 끝단에, 절단톱(401)과 같이 상기 와이어(W)를 절단할 수 있는 소정의 절단기구가 구비될 수 있다.

한편, 상기 절단유닛(40)은, 상기 와이어 벤딩유닛(20)에 의한 벤딩 과정에서는 간섭을 방지하기 위해 상기 공간부(12)의 외측에 위치한 상태에서, 상기 구동부(60)의 구동에 의해 절단의 수행을 위해 상기 공간부(12)로 이동될 수 있다.

그리하여, 상기 와이어(W)에 대한 절단이 수행되면, 치아 교정용 와이어는 완성된다.

다만, 상기 절단된 와이어(W)는 상기 가이드 베이스(50)의 내측으로 이동된 후, 외부로 제공되며, 상기 가이드 베이스(50)는 도시하지는 않았으나, 한 쌍의 상부 및 하부 베이스로 구분되고, 사이의 공간에 상기 절단된 와이어가 위치하게 된다.

이 경우, 상기 상부 베이스는 상기 비전부(35)에 의한 관측을 용이하게 하기 위해 투명한 소재로 형성될 수 있으며, 상기 상부 베이스와 상기 하부 베이스는 절단이 완성된 와이어를 외부로 토출하기 위해 상대적으로 이격되도록 구동될 수 있다.

이하에서는, 상기 와이어 벤딩유닛(20)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 도 2의 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 와이어 벤딩 유닛(20)(이하, 벤딩유닛이라 함)은 고정부(100) 및 벤딩모듈(200)을 포함한다.

상기 벤딩모듈(200)은 상기 와이어(W)와 접촉하여 상기 와이어를 벤딩하는 것으로, 후술되는 도 10을 참조하여 설명하는 실시예에서의 벤딩모듈(200)과 실질적으로 동일하므로, 이하에서 상세히 설명한다.

상기 고정부(100)는 상기 와이어(W)를 고정시키는 것으로, 본 실시예에서는 제1 지그(110) 및 제2 지그(120)를 포함한다.

상기 제1 지그(110) 및 상기 제2 지그(120)는 상기 와이어(W)를 사이에 두고 서로 마주보도록 한 쌍을 이루며, 도시하지는 않았으나, 간격조정수단을 통해 상기 제1 및 제2 지그들(110, 120)은 각각 개별적으로 구동되어 상기 와이어(W) 방향으로 접근하거나 멀어지도록 제어될 수 있다.

즉, 상기 간격조정수단은 상기 제1 지그(110)와 상기 제2 지그(120) 사이의 간격을 조정하는 것으로, 상기 와이어(W)가 상기 제1 지그(110)와 상기 제2 지그(120)의 사이에 안착된 상태에서, 상기 제1 지그(110)와 상기 제2 지그(120)의 간격이 감소되도록 하여 상기 제1 및 상기 제2 지그들(110, 120)이 상기 와이어(W)를 고정하도록 한다.

상기 제1 및 상기 제2 지그들(110, 120)은 상기 간격조정수단에 의해 일 방향으로 토출되는 상기 와이어(W)의 직경에 맞도록 서로 접근하는 방향으로 이동되어 상기 와이어(W)를 고정한다.

한편, 상기 제1 지그(110) 및 상기 제2 지그(120)의 서로 마주보는 면에는 각각 상호 대향되는 형상의 제1 굴곡부(110a) 및 제2 굴곡부(120a)가 형성된다. 이 때, 상기 제1 굴곡부(110a) 및 상기 제2 굴곡부(120a)는 상기 와이어(W)의 외주 형상에 맞춰 굴곡지게 형성될 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 와이어(W)가 단면이 원형상을 가지는 경우라면, 상기 제1 굴곡부(110a)는 상기 와이어의 일 측 원호 형상에 맞춰 원호 형상으로 함입되고, 상기 제2 굴곡부(110b)는 상기 와이어의 타 측 원호 형상에 맞춰 원호 형상으로 함입될 수 있다.

한편, 상기 제1 굴곡부(110a)의 원호의 길이나 곡률, 및 상기 제2 굴곡부(110b)의 원호의 길이나 곡률 등은 상기 와이어(W)의 지름의 크기나 곡률의 크기 등에 따라 다르게 변형될 수 있으며, 상기 와이어(W)의 고정 상태를 고려하여 다양하게 변형 설계되어 최적화된 와이어의 고정을 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.

본 실시예에 의한 벤딩유닛에서는, 고정부(101)의 굴곡부 형상이 다른 것을 제외하고는 도 3에서 설명한 벤딩유닛의 고정부(100)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에서도, 제1 지그부(111)는 제1 굴곡부(111a)를 가지며, 제2 지그부(121)는 제1 굴곡부(121a)를 가진다.

다만, 상기 제1 굴곡부(111a)는 상기 제1 지그부(111)의 내측으로 단면 형상이 'V'자 형상을 가지도록 함입되고, 상기 제2 굴곡부(121a)는 상기 제2 지그부(121)의 내측으로 단면 형상이 'V'자 형상을 가지도록 함입된다.

이에 따라, 단면이 원형 형상인 와이어(W)가 상기 제1 및 제2 굴곡부들(111a, 111b)에 의해 지지되는 경우, 상기 접촉되는 부분은 단면상으로는 점접촉, 3차원 형상으로는 선 접촉을 하게 된다.

이 경우, 접촉되는 부분은 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 굴곡부들에서 상부 및 하부의 두 부분일 수 있다.

도 5는 도 4의 와이어 벤딩 유닛의 지그부의 변형된 형태를 도시한 정면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에서의 상기 지그부(101)는, 상기 와이어(W)의 직경이 증가함에 따라, 도면에 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 지그들(111, 121)은 서로의 간격이 더 멀어지면서 상기 와이어(W)를 고정할 수 있다.

즉, 상기 제1 및 제2 굴곡부들(111a, 121a)은 내측으로 단면 형상이 'V'자 형상을 가지도록 함입되므로, 상기 와이어(W)의 직경이 증가하더라도, 서로의 이격 거리만 증가하도록 제어됨으로써, 상기 와이어(W)에 대한 접촉을 유지하여 상기 와이어(W)에 대한 고정을 수행할 수 있게 된다.

도 6은 도 4의 와이어 벤딩 유닛의 지그부의 변형된 형태를 도시한 정면도이다.

도 6을 참조하면, 마찬가지로, 상기 와이어(W)의 직경이 더욱 증가하는 경우라 하더라도, 도면에 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 지그들(111, 121)은 서로의 간격이 더 멀어지면서 상기 와이어(W)를 고정할 수 있다.

이상과 같이, 상기 제1 및 제2 굴곡부들(111a, 121a)은 내측으로 단면 형상이 'V'자 형상을 가지도록 함입되므로, 상기 와이어(W)의 직경이 증가하더라도, 서로의 이격 거리만 증가하도록 제어됨으로써, 상기 와이어(W)에 대한 접촉을 유지하여 상기 와이어(W)에 대한 고정을 수행할 수 있게 된다.

나아가, 상기 제1 굴곡부(111a)가 형성하는 내측 단면의 각, 및 상기 제2 굴곡부(111b)가 형성하는 내측 단면의 각 역시, 상기 와이어(W)의 지름의 크기나 곡률의 크기 등에 따라 다르게 설계될 수 있으며, 상기 와이어(W)의 고정 상태를 고려하여 다양하게 변형 설계되어 최적화된 와이어의 고정을 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.

본 실시예에 의한 벤딩유닛에서는, 고정부(102)의 굴곡부 형상이 다른 것을 제외하고는 도 3에서 설명한 벤딩유닛의 고정부(100)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서도, 제1 지그부(112)는 제1 굴곡부(112a)를 가지며, 제2 지그부(122)는 제1 굴곡부(122a)를 가진다.

다만, 본 실시예에서는, 상기 제1 굴곡부(112a) 및 상기 제2 굴곡부(122a)는 함입되지 않고 서로 평행하게 연장되는 면을 형성하며, 이에 따라 상기 와이어(W)는 상기 제1 및 제2 굴곡부들(112a, 122a) 각각과 단면상에서는 점접촉, 3차원 상에서는 선 접촉을 수행하게 된다.

그리하여, 상기 와이어(W)는 상기 제1 및 제2 지그부들(112, 122)에 의해 효과적으로 고정될 수 있다.

나아가, 본 실시예에서도, 상기 와이어(W)의 직경이 증가하는 경우라 하더라도, 상기 제1 및 제2 지그부들(112, 122)의 간격이 멀어짐으로써, 상기 와이어(W)에 대한 효과적인 고정을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.

본 실시예에 의한 벤딩유닛에서는, 고정부(103)의 굴곡부 형상이 다른 것을 제외하고는 도 3에서 설명한 벤딩유닛의 고정부(100)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에서도, 제1 지그부(113)는 제1 굴곡부(113a)를 가지며, 제2 지그부(123)는 제1 굴곡부(123a)를 가진다.

다만, 상기 제1 굴곡부(113a)는 상기 제1 지그부(113)의 내측으로 단면 형상이 'ㄷ'자 형상을 가지도록 함입되고, 상기 제2 굴곡부(123a)는 상기 제2 지그부(123)의 내측으로 단면 형상이 'ㄷ'자 형상을 가지도록 함입된다.

특히, 본 실시예에서의 상기 고정부(103)는 와이어(W)가 단면 형상이 사각형인 형상을 가지는 경우 보다 효과적으로 상기 와이어(W)에 대한 고정을 수행할 수 있다.

즉, 상기 제1 및 제2 굴곡부들(113a, 113b)의 함입된 부분의 간격이 상기 와이어(W)의 높이와 실질적으로 동일하게 형성되는 경우라면, 단면이 사각형 형상인 와이어(W)는 상기 제1 및 제2 굴곡부들(113a, 113b)의 함입된 부분에 정확하게 고정될 수 있으며, 이에 따라 상기 와이어는 상기 제1 및 제2 지그들(113, 123)에 의해 상대적으로 높은 고정력으로 고정될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛의 지그부를 도시한 정면도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 의한 벤딩유닛에서는, 고정부(104)의 굴곡부 형상이 도 8에서 설명한 벤딩유닛의 고정부(103)와 실질적으로 동일하다.

다만, 상기 와이어(W)의 단면의 형상이 원형 형상인 경우, 상기 고정부(104)의 제1 지그부(114)로부터 함입되는 제1 굴곡부(114a)와 제2 지그부(124)로부터 함입되는 제2 굴곡부(124a)는, 도시된 바와 같이 상기 와이어(W)가 상기 제1 굴곡부(114a) 및 상기 제2 굴곡부(124a)의 내측면에 접촉하며 고정될 수 있다.

이를 위해, 상기 제1 및 제2 굴곡부들(114a, 124a)은 상기 와이어(W)의 직경을 고려하여, 상기 와이어(W)를 정확하게 고정할 수 있도록 함입되어야 한다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 굴곡부들(114a, 124a)의 내측면의 면적이나 내측면에 의해 형성되는 공간의 크기 역시, 상기 와이어(W)의 지름의 크기나 곡률의 크기 등에 따라 다르게 변형될 수 있으며, 상기 와이어(W)의 고정 상태를 고려하여 다양하게 변형 설계되어 최적화된 와이어의 고정을 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 벤딩유닛(20)은 고정부(100) 및 벤딩모듈(200)을 포함하는데, 상기 고정부(100)는 도 3을 참조하여 설명한 제1 및 제2 지그들(110, 120)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지는 않으며, 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명한 고정부(101, 102, 103, 104)가 모두 적용될 수 있다.

이에, 상기 고정부에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

도 10을 참조하면, 상기 벤딩모듈(200)은 회전부(210), 베이스(220) 및 벤딩부재(230)를 포함한다.

상기 회전부(210)는 회전 구동력을 상기 베이스(220)로 제공함으로써, 상기 베이스(220)의 상부에 고정되는 상기 벤딩부재(230)에 대한 회전 구동을 수행하며, 상기 베이스(220)는 원형 플레이트 형상으로 상기 벤딩부재(230)가 상면에 고정된다.

이 경우, 상기 회전부(210)는 회전 구동력을 제공하는 모터를 구비할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 벤딩부재(230)는 도시된 바와 같이, 상기 와이어(W)가 서로 이격된 공간을 관통하며 배치되도록, 상기 베이스(220) 상에서 상부 방향으로 돌출된 한 쌍의 제1 및 제2 벤딩바들(712, 713)일 수 있다.

이 경우, 상기 회전부(210)는 상기 베이스(220)를 회전시킴으로써, 상기 베이스(220) 상에 형성된 상기 한 쌍의 벤딩바들(712, 713)을 원주 방향으로 이동시켜 상기 와이어(W)를 벤딩시킬 수 있으며, 그 회전 방향에 따라 상기 와이어(W)의 벤딩 방향을 결정할 수 있다.

즉, 상기 회전부(210)는 -180도 내지 +180도 범위의 각도에서 미리 결정된 각도만큼 시계방향 또는 반시계방향으로 회전을 하게 되며, 이에 따라 상기 베이스(220)도 미리 결정된 각도만큼 시계방향 또는 반시계방향으로 회전을 하게 됨으로써 상기 벤딩바들(712, 713)에 의해 상기 기 설정된 각도로 상기 와이어(W)가 벤딩된다.

보다 구체적으로, 상기 한 쌍의 벤딩바들(712, 713) 각각은 상기 와이어(W)의 제공방향(즉, 도 10에서는 와이어의 연장방향과 동일함)에 수직인 방향으로 원통형의 바(bar) 형상으로 돌출된다. 이에 따라, 상기 베이스(220)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면, 상기 한 쌍의 벤딩바들(712, 713)은 각각 상기 와이어(W)의 서로 다른 측면에서 상기 와이어(W)와 직접 접촉되어 힘을 인가하여 상기 와이어(W)에 대한 벤딩을 수행하게 된다.

이 경우, 상기 한 쌍의 벤딩바들(712, 713)은 상기 와이어(W)의 서로 다른 측면에 각각 접촉되어 힘을 인가하는 것으로, 필요로 하는 상기 와이어(W)의 벤딩 방향에 따라 접촉되는 벤딩바가 선택될 수 있으며, 접촉되는 벤딩바의 회전에 따라 상기 와이어(W)는 소정의 방향으로 벤딩되게 된다.

이상과 같이, 본 실시예에 의한 와이어 벤딩기에서는, 직선으로 연장되는 상기 와이어(W)를 일정한 곡률로 벤딩하기 위한 장치로서, 상기 와이어(W)를 매우 큰 힘으로 한 번에 구부려 벤딩하는 것이 아니라, 상기 회전부(210)가 회전하여 상기 벤딩바들(712, 713)의 위치를 이동시킴으로써 상기 와이어(W)에 힘을 인가하여 상기 와이어(W)를 벤딩시킨다는 점에 특징이 있다.

나아가, 상기 회전부(210)는 한 번의 회전으로 상기 와이어(W)에 대한 벤딩이 어려운 경우라면, 반복적으로 회전하면서 상기 와이어(W)를 소정의 각으로 벤딩시키게 된다.

한편, 벤딩되는 상기 와이어(W)는 교정 환자의 구강 내부 구조 및 교정 목표에 따라 목표되는 성형 형상이 존재하고, 이러한 목표 성형 형상은 복수 개의 벤딩점이 존재하고, 각각의 벤딩점은 벤딩점 사이의 거리, 벤딩 방향과 벤딩 각도에 따라 3차원적으로 특정될 수 있다.

그리하여, 본 실시예에서의 상기 벤딩모듈(200)을 통해서, 상기 치아 교정용 와이어(W)에 대하여 목표 성형 형상으로 제작하기 위하여, 상기 와이어(W)에 대한 기 설정된 형상으로의 벤딩을 수행하게 된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 회전부(210)는 상기 제1 및 제2 벤딩바들(712, 713)을 동시에 동일한 각도로 회전시킬 수 있으며, 이와 달리 상기 제1 및 제2 벤딩바들(712, 713) 각각을 별도로 제어하여 각각 서로 다른 각도로 회전시킬 수도 있다.

앞서 상기 벤딩부재(230)가 상기 한 쌍의 벤딩바들(231, 232)로 형성되는 경우, 상기 한 쌍의 벤딩바(231, 232)는 회전하는 상기 회전부(210) 및 상기 베이스(220)에 의해 회전됨으로써 와이어를 벤딩시키는데, 이 경우 상기 베이스(220)가 소정 각도만큼 회전한 경우 상기 한 쌍의 벤딩바들(231, 232) 중 상기 와이어(W)와 접촉하지 않은 어느 하나의 벤딩바는 상기 고정부(100)의 상기 제1 지그(110) 또는 제2 지그(120)와 간섭됨으로써 상기 회전부(210)의 회전이 제한되고 이에 따라 상기 와이어의 벤딩 각도도 제한되는 문제가 발생할 수 있다.

이에, 상기 벤딩부재(230)가 한 쌍의 벤딩바들(231, 232)로 형성되고, 상기 회전부(210)는 고정되며 이에 따라 상기 베이스(220)도 고정되고, 상기 한 쌍의 벤딩바들(231, 232)이 상기 베이스(220) 상에서 상기 베이스(220)의 원주를 따라 개벌적으로 이동하며 와이어(W)를 벤딩시킬 수도 있다.

즉, 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232) 각각이 개별적으로 상기 베이스(220) 상에서 원주 방향을 따라 이동함으로써 상기 와이어(W)를 벤딩시킬 수 있다. 이 경우, 미리 설정된 와이어의 벤딩 각도 및 벤딩 방향에 따라, 상기 제1 벤딩바(231) 또는 상기 제2 벤딩바(232)만이 이동하거나, 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232)이 함께 이동할 수 있다.

상기 와이어(W)를 일 방향으로만 회전시켜 벤딩하여야 하는 경우, 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232) 중 어느 하나만 회전하여 이동하여 상기 와이어(W)의 일 측면에 접촉하여 상기 와이어(W)를 벤딩시킬 수 있으므로, 한 쌍의 벤딩바들이 일정 간격 이격된 상태에서 같은 방향으로 회전함에 따라 고정부(100)에 의해 간섭되는 것을 최소화할 수 있다.

이와 달리, 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232)은 소정 간격으로 이격된 상태에서, 상기 와이어(W)의 벤딩시 상기 와이어(W)의 양측에 각각 접촉하여 상기 와이어(W)를 고정한 상태에서 회전이 필요한 방향으로 이동하여 상기 와이어(W)를 벤딩시킬 수도 있다. 이 경우 역시, 상기 한 쌍의 벤딩바들은 서로 인접하여 와이어와 함께 회전하므로, 와이어의 벤딩시 상기 고정부(100)에 의해 간섭되는 것은 최소화될 수 있다.

또한, 도시하지 않았으나, 상기 베이스(220) 내부에는 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232) 각각이 원주 방향을 따라 이동하도록, 각각을 움직일 수 있는 동력부재가 형성될 수 있다. 이에 의하여, 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232) 각각이 상기 베이스(220) 상에서 직접 이동함으로써 상기 제1 지그(110) 또는 제2 지그(120)와의 간섭을 최소화할 수 있어, 상기 와이어를 다양한 각도로 회전시킬 수 있게 된다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(21)은 고정부재가 추가로 형성되는 것을 제외하고는 도 10을 참조하여 설명한 벤딩유닛(20)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 벤딩유닛(21)에서는, 고정부(105)는 고정부재로서 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)을 추가로 포함한다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)은 상기 제1 및 제2 지그들(110, 120)의 단부로부터 연장된 와이어(W)의 양측에 위치하는 동시에 상기 제1 및 제2 지그들(110, 120)과 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232) 사이에 위치한다. 즉, 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)은 상기 제1 및 제2 지그들(110, 120)의 전단부에 위치하여 상기 와이어(W)를 추가로 고정할 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232)은 상기 제1 및 제2 지그들(110, 120)의 배열로 인해, 상기 와이어(W)의 돌출방향을 따라 보다 더 전방에 위치할 수 있다.

이와 같이 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)이 상기 설명한 위치에 위치함에 따라 상기 와이어(W)의 양 측부를 각각 파지하여 고정할 수 있으며, 상기 와이어(W)의 양 측부를 고정함으로써 상기 와이어(W)가 벤딩되는 경우 회전 중심점의 역할을 할 수 있다.

즉, 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232)이 회전 이동하여 상기 와이어(W)를 벤딩시키는 경우, 상기 와이어(W)는 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)을 회전 중심으로 상기 벤딩모듈(200)에 의해 회전된다.

이와 같이, 상기 제1 및 제2 지그들(110, 120)과 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232) 사이에 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)을 중심으로 회전 중심점이 형성되는 경우, 도 11에 점선으로 도시된 회전 영역을 통해 확인되는 바와 같이, 상기 와이어(W)의 회전 영역이 +180도에서 -180도까지 최대로 확장될 수 있다.

이에 따라, 상기 와이어(W)의 벤딩시, 상기 제1 및 제2 지그들(110, 120)에 의해 상기 제1 및 제2 벤딩바들(213, 232)이 추가로 회전하지 못하는 간섭을 제거할 수 있어 상기 와이어(W)의 벤딩을 보다 정확하게 큰 각도까지 수행할 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)은 상기 와이어(W)의 사이에 서로 마주보도록 한 쌍으로 형성되는 것으로 설명하였으나, 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)은 두 쌍 이상으로 형성될 수 있으며, 이에 대하여는 후술한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(22)은 고정 플레이트가 추가로 형성되는 것을 제외하고는 도 11을 참조하여 설명한 벤딩유닛(21)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 벤딩유닛(22)에서는, 고정부(106)는 제1 및 제2 고정 플레이트들(150, 160)을 추가로 포함한다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 고정 플레이트들(150, 160)은 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)이 상기 와이어(W)와 접촉하는 부분과는 다른 부분에 접촉하며 상기 와이어(W)에 대한 고정력을 보다 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 및 제2 고정 플레이트들(150, 160)은 상기 제1 및 제2 지그들(110, 120)과 상기 제1 및 제2 고정부재들(130, 140)의 사이에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제1 고정 플레이트(150)는 상기 와이어(W)의 상면에 접촉하도록 배치되고, 상기 제2 고정 플레이트(160)는 상기 제1 고정 플레이트(150)와 마주하며 상기 와이어(W)의 하면에 접촉하도록 배치될 수 있다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 고정 플레이트들(150, 160)은 각각 플레이트 형상으로, 서로 평행하게 평면상으로 연장되며 서로 중첩되고, 사이에 갭(gap)을 형성하여 상기 갭(gap)에 상기 와이어(W)가 고정되어 위치되도록 한다.

따라서, 상기 와이어(W)가 상기 제1 및 제2 벤딩바들(231, 232)에 의해 벤딩되며 움직이는 경우, 상기 와이어(W)가 상기 제1 및 제2 고정 플레이트들(150, 160)에 의해 상부 및 하부로 움직이거나, 하부로 쳐지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 보다 정확한 와이어의 벤딩 동작이 수행되도록 하는 효과가 있다.

또한 도시하지 않았으나, 앞서 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 제1 및 제2 고정부재들(140, 130)이 두 쌍 이상으로 형성되는 경우와 같이, 상기 제1 및 제2 고정 플레이트들(150, 160)도 두 쌍 이상으로 형성되어 각각이 복수의 한 쌍의 제1 및 제2 고정부재들의 사이에 각각 위치하여 상기 와이어(W)를 추가로 고정할 수도 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(23)은 벤딩부재의 개수 및 동작을 제외하고는 도 10을 참조하여 설명한 벤딩유닛(20)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에서는, 벤딩모듈(201)은 벤딩부재(240)로서, 하나의 벤딩바를 포함한다.

상기 하나의 벤딩바(240)는 상기 베이스(220) 및 상기 회전부(210)가 고정된 상태에서 상기 베이스(220) 상에서 상기 베이스(220)의 원주 방향을 따라 이동함으로써 와이어(W)를 벤딩시킬 수 있다.

이 경우, 상기 벤딩바(240)는 상기 와이어(W)의 일 측에만 배치되어 상기 와이어(W)를 특정 방향, 즉 일 방향을 향하여 벤딩시키는데, 이와 달리 상기 와이어(W)를 상기 특정 방향의 반대 방향, 즉 타 방향을 향하여 벤딩시키려는 경우에는, 상기 벤딩바(240)는 상기 와이어(W)의 타측으로 위치하여야 한다.

이를 위해, 상기 베이스(220)에는 홀(h)이 형성되어, 상기 벤딩바(240)는 상기 베이스(220)에 형성된 홀(h)에 삽입되고, 이 후, 상기 베이스(220)가 회전함으로써 상기 벤딩바(240)가 상기 와이어(W)의 타 측에 위치하게 되면, 다시 상기 베이스(220) 상으로 Z-motion, 즉 돌출되어 위치하게 된다.

그리하여, 상기 벤딩바(240)는 타 측에서 상기 와이어(W)를 벤딩시킬 수 있다.

이와 같이, 상기 벤딩바(240)는 상기 베이스(240)에 형성된 홀(h)로의 삽입 및 상기 베이스(240) 상부로의 Z-motion을 통해 상기 와이어(W)를 중심으로 양 측으로 각각 이동하여 위치할 수 있으며, 이에 따라 상기 벤딩부재가 상기 한 쌍의 벤딩바들(231, 232)로 형성되는 경우에 발생할 수 있는 간섭으로 인해 상기 와이어(W)의 벤딩 각도가 제한되는 문제를 방지할 수 있고, 보다 더 넓은 범위의 와이어 벤딩 각도를 가지며 상기 와이어(W)를 벤딩시킬 수 있는 효과가 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(24)은 고정부재의 배열 및 형상을 도 11을 참조하여 설명한 벤딩유닛(21)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

한편, 도 14에서는 벤딩부재(240)가 한 개가 상기 와이어(W)의 일 측에만 형성되는 것을 도시하였으나, 이에 제한되지는 않으며, 한 쌍의 벤딩부재들이 상기 와이어(W)의 양 측에 각각 배치될 수도 있다.

도 14를 참조하면, 본 실시예에서는 고정부재(170)는, 특히 상기 베이스(220) 상에 와이어(W)를 지지할 수 있도록 형성됨으로써, 상기 와이어(W)가 토출될 때 하부로 쳐지는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 고정부재(170)는 플레이트 형상으로 형성되되, 상기 와이어(W)를 벤딩시키는 상기 벤딩바(240)와의 간섭을 최소화하기 위해 상기 와이어(W)만 지지할 수 있을 정도로 상기 와이어(W) 너비만큼의 너비를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정부재(170)는 상기 고정부(100)와 상기 벤딩바(240)와의 사이에 배치될 수 있다. 나아가, 상기 고정부재(170)는 상기 와이어(W)의 제공 방향과 평행한 방향으로 연장되는 한 쌍의 플레이트 형상으로, 상기 와이어(W)의 양 측을 각각 지지 및 고정할 수 있다.

이와 달리, 도시하지는 않았으나, 상기 벤딩바(240)를 통과하여 위치한 와이어들 역시 쳐짐이 발생할 수 있으므로, 상기 고정부재(170)는 상기 제3 벤딩바(240)의 전단, 즉 와이어가 상기 벤딩바(240)를 통과한 위치에도 배치될 수 있다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(25)은 벤딩부재(250)를 제외하고는, 도 10을 참조하여 설명한 벤딩유닛(20)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 15를 참조하면, 본 실시예에서는, 상기 벤딩부재(250)는 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(250a, 250b)을 포함한다.

즉, 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(250a, 250b)은 상기 와이어(W)가 사이를 관통하도록 상기 와이어(W)의 양 측에 각각 배치되고, 상기 와이어(W)의 제공방향에 수직인 방향, 즉 도 15에서 화살표로 표시된 방향으로 이동된다.

즉, 상기 제1 및 제2 플레이트부들(250a, 250b) 각각은 상기 와이어(W)의 제공방향의 수직 방향으로 직선 운동함으로써 상기 와이어(W)의 적어도 일 측면에 접촉하여 상기 와이어(W)를 벤딩시키게 된다.

예를 들어, 도시된 바와 같이 상기 와이어(W)를 기준으로 우측에 형성된 상기 제1 플레이트부(250a)는 상기 와이어를 좌측을 향하여 벤딩시킬 수 있으며, 반대로 상기 와이어(W)를 기준으로 좌측에 형성된 상기 제2 플레이트부(250b)는 상기 와이어를 우측을 향하여 벤딩시킬 수 있다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트부들(250a, 250b)은 직선방향으로 이동되는 것으로, 앞선 실시예에서 원주방향으로 이동하여 와이어를 회전시키는 경우 원주방향의 이동량이 벤딩바들의 회전 각도에 관한 정보로 제공되는 것을 직선 방향으로의 변위 정보로 수정되어 제공되어야 한다.

이를 위해, 상기 제1 및 제2 플레이트부들(250a, 250b)은 상기 제1 및 제2 플레이트부들(250a, 250b) 각각의 이동 변위를 연산하는 변위 제어부(260)와 연결될 수 있다. 그리하여, 상기 변위 제어부(260)는 미리 설정된 와이어의 벤딩 각도를 고려하여 상기 제1 및 제2 플레이트부들(250a, 250b) 각각의 이동 변위를 연산하여 상기 제1 및 제2 플레이트부들(250a, 250b) 각각을 제어할 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(26)은 벤딩부재(251)의 끝단의 형상을 제외하고는, 도 15를 참조하여 설명한 벤딩유닛(25)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 16을 참조하면, 본 실시예에서는, 상기 벤딩부재(251)는 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(251a, 251b)을 포함한다.

이 경우, 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(251a, 251b)의 끝단은 뾰족하게 형성되어, 각각이 뾰족한 끝단이 상기 와이어(W)의 좌측 및 우측에 각각 접촉할 수 있다.

그리하여, 상기 와이어(W)는 보다 집중적으로 벤딩 힘을 제공받을 수 있어, 보다 정확한 벤딩이 수행될 수 있다.

또한, 본 실시예의 경우, 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(251, 251b)의 뾰족한 끝단은 상대적으로 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(251, 251b)의 하측에 위치할 수 있다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(27)은 벤딩부재(252)의 끝단의 위치를 제외하고는, 도 16을 참조하여 설명한 벤딩유닛(26)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 17을 참조하면, 본 실시예에서는, 상기 벤딩부재(252)는 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(252a, 252b)을 포함하되, 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(252a, 252b)의 뾰족한 끝단은 상대적으로 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(251, 251b)의 중앙부에 위치할 수 있다.

그리하여, 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들(252a, 252b)로부터 벤딩을 위하여 제공되는 힘이 보다 집중되어 상기 와이어(W)에 제공될 수 있다.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(28)은 고정부재(180)의 배열 및 형상을 제외하고는, 도 11을 참조하여 설명한 벤딩유닛(21)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 18을 참조하면, 본 실시예에서의 상기 고정부재(180)는 복수의 고정부재들이 상기 와이어(W)의 제공방향을 따라 배열된다.

보다 구체적으로, 상기 고정부재(180)는 한 쌍이 상기 와이어(W)를 사이에 개재한 상태로 상기 와이어(W)의 양 측에 각각 접촉하여 상기 와이어(W)를 고정하며, 이렇게 고정되는 한 쌍의 고정부재들은 상기 와이어(W)의 제공 방향을 따라 상기 고정부(100)로부터 소정 길이 만큼 복수의 열로 배열된다.

그리하여, 상기 와이어(W)는 복수의 열로 배열되는 상기 고정부재(180)를 통해, 보다 견고하게 고정될 수 있으며, 상기 벤딩모듈(200)에 의해 벤딩이 수행되는 경우에도 이에 대한 반력으로 상기 와이어(W)의 후단이 의도하지 않게 벤딩되는 것을 방지할 수 있다.

이 경우, 상기 고정부재(180) 각각은 모두 수직 방향으로 돌출되는 원통형 바(bar) 형상인 것으로, 상기 고정부재(180)들 중 가장 끝단의 고정부재, 즉 상기 고정부(100)로부터 가장 멀리 이격된 고정부재(180)의 중앙을 관통하는 중심선(C)을 따라 상기 와이어(W)가 접촉하게 된다.

즉, 상기 와이어(W)가 벤딩모듈(200)에 의해 벤딩되는 경우, 상기 와이어(W)의 회전의 중심선은 상기 선(C)을 따라 위치하게 된다.

이와 같이, 상기 고정부재(180)가 두 쌍 이상으로 복수의 열로 형성되는 경우, 고정력을 향상시킬 수 있음은 물론이고, 벤딩모듈에 의한 벤딩 수행시, 상기 고정부재(180) 중 가장 끝단에 위치한 고정부재의 중심선(C)이 상기 와이어(W)가 벤딩되는 경우 회전 중심점의 역할을 하게 된다.

도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 와이어 벤딩유닛(29)은 고정부재(190)의 형상을 제외하고는, 도 18을 참조하여 설명한 벤딩유닛(28)과 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 19를 참조하면, 본 실시예에서의 상기 고정부재(190)는 복수의 고정부재들이 상기 와이어(W)의 제공방향을 따라 배열된다.

보다 구체적으로, 상기 고정부재(190)는 한 쌍이 상기 와이어(W)를 사이에 개재한 상태로 상기 와이어(W)의 양 측에 각각 접촉하여 상기 와이어(W)를 고정하며, 이렇게 고정되는 한 쌍의 고정부재들은 상기 와이어(W)의 제공 방향을 따라 상기 고정부(100)로부터 소정 길이 만큼 복수의 열로 배열된다.

그리하여, 상기 와이어(W)는 복수의 열로 배열되는 상기 고정부재(190)를 통해, 보다 견고하게 고정될 수 있으며, 상기 벤딩모듈(200)에 의해 벤딩이 수행되는 경우에도 이에 대한 반력으로 상기 와이어(W)의 후단이 의도하지 않게 벤딩되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 본 실시예에서는, 상기 고정부재(190) 각각은 모두 수직 방향으로 돌출되며, 상기 와이어(W)와 접촉하여 상기 와이어(W)를 고정하는 고정면(191) 및 상기 고정면(191)으로부터 연장되며 상기 고정면(191)에 수직인 방향으로 평면을 형성하는 수직면(192)을 포함한다.

즉, 상기 고정면(191)도 평면으로 형성되어 상기 와이어(W)와의 접촉 면적을 향상시켜 고정력을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 수직면(192)도 상기 고정면(191)과 수직인 방향, 즉 상기 와이어(W)의 제공 방향에 대하여 수직인 방향으로 형성되며, 평면으로 형성된다.

이와 같이, 상기 수직면(192)이 평면으로 상기 와이어(W)의 제공 방향에 대하여 수직으로 형성됨에 따라, 상기 와이어(W)가 벤딩모듈(200)에 의해 벤딩되는 경우, 상기 와이어(W)의 회전의 중심선은 상기 선(Cㅄ)을 따라 위치하게 된다.

즉, 벤딩모듈에 의한 벤딩 수행시, 상기 고정부재(190) 중 가장 끝단에 위치한 고정부재의 수직면(192)과 평행하게 연장되는 선(Cㅄ)이 상기 와이어(W)가 벤딩되는 경우 회전 중심점의 역할을 하게 된다.

이와 같이, 상기 회전 중심점이 전진하여 위치하게 됨에 따라, 상기 와이어(W)가 벤딩되는 경우, 상기 고정부재(190)에 의한 간섭이 최소화되며, 이에 따라 보다 큰 각으로 상기 와이어(W)에 대한 벤딩을 수행할 수 있게 된다.

한편, 도 19에서는 상기 수직면(192)이 평면으로 형성되는 것을 설명하였으나, 상기 수직면(192)은 평면이 아니고, 곡면으로 형성될 수 있으며, 상기 수직면(192)이 갖는 곡률은 다양하게 변형될 수도 있다. 그리하여, 도 19에서 상기 와이어(W)의 벤딩시 회전 중심인 상기 선(Cㅄ) 상기 수직면(192)의 곡률에 따라 도면상에서 상부방향으로 소정 거리 이동되어 위치할 수도 있다.

즉, 상기 수직면(192)의 곡률을 다양하게 형성함으로써, 상기 와이어 벤딩에서의 회전 중심이되는 위치를 가변할 수 있다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 와이어 벤딩 유닛을 도시한 사시도이다.

본 실시예에 의한 벤딩 유닛(30)은 각도 계측부(270)를 더 포함하는 것을 제외하고는 앞서 설명한 벤딩 유닛들과 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.

도 20을 참조하면, 상기 와이어(W)를 제1 각도(θ1)만큼 회전시키기 위해 상기 벤딩부재가 상기 와이어(W)에 소정의 힘을 인가한 경우, 상기 와이어(W)는 자체 탄성력에 의해 상기 제1 각도보다 작은 제2 각도(θ2) 만큼만 회전될 수 있다.

이 경우, 상기 각도 계측부(270)는 상기 와이어(W)가 실제로 회전되는 각도, 즉 상기 와이어(W)의 회전량을 계측하여 이를 제어부(미도시)로 제공할 수 있으며, 나아가 상기 측정된 회전량을 바탕으로, 인가되는 힘에 따른 와이어의 회전 각도에 관한 정보를 데이터베이스화 하여, 요구되는 와이어의 벤딩을 위해 필요한 힘에 대한 정보를 연산할 수도 있다.

또한, 한 번의 힘을 인가하여 와이어를 정확한 각도로 벤딩하는 것이 어려운 경우라면, 인가하는 벤딩의 횟수 및 각각의 벤딩에서의 회전각에 대한 정보가 필요한데, 상기 각도 계측부(270)는 상기 와이어의 회전각을 계측할 수 있으므로, 상기와 관련된 정보를 제어부로 제공하거나, 계측된 정보를 데이터베이스화하여, 스스로 인가해야 하는 벤딩 횟수 및 각 벤딩에서의 회전각에 대한 정보를 제공할 수도 있다.

이와 같이 본 실시예에서는 상기 각도 계측부(270)를 통해 와이어의 회전각을 계측하는 것은 물론, 필요에 따라 힘과 회전각의 관계에 대한 데이터를 축적함으로써 회전에 필요한 힘을 연산할 수도 있다. 그리하여, 본 실시예에서는, 상기 각도 계측부(270)의 계측 정보 또는 연산 정보를 바탕으로 상기 와이어에 대한 보다 정확한 벤딩을 구현할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 와이어를 고정시키는 것 외에, 와이어의 절단 전에 와이어를 벤딩시킬 수 있으므로 치아 교정용 와이어의 제작을 자동화할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 와이어 벤딩기 10 : 공급부
20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 : 벤딩 유닛
35 : 비전부 40 : 절단 유닛
41 : 절단부 50 : 가이드 베이스
60 : 구동부
100, 101, 102, 103, 104, 105, 106 : 고정부
130, 140, 170, 180, 190 : 고정부재
191 : 고정면 192 : 수직면
150, 160 : 고정 플레이트 200, 201 : 벤딩 모듈
230, 240, 250, 251, 252 : 벤딩부재
260 : 변위 제어부 270 : 각도 계측부

Claims

서로 마주하는 제1 및 제2 지그들을 포함하여 일 방향으로 제공되는 와이어를 고정하는 고정부; 및
상기 와이어가 제공되는 방향으로 상기 고정부의 전단에 위치하고, 상기 와이어의 적어도 일 측에 접촉하여 상기 와이어를 기 설정된 방향으로 벤딩시키는 벤딩부재를 포함하는 벤딩모듈을 포함하는 와이어 벤딩유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1 지그는 상기 와이어의 일 측에 접하는 제1 굴곡부를 포함하고,
상기 제2 지그는 상기 와이어의 타 측에 접하며 상기 제1 굴곡부에 마주하는 제2 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제2항에 있어서,
상기 제1 굴곡부는 상기 와이어의 일 측 원호 형상에 맞춰 원호 형상으로 함입되고, 상기 제2 굴곡부는 상기 와이어의 타 측 원호 형상에 맞춰 원호 형상으로 함입되는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제2항에 있어서,
상기 제1 굴곡부는 상기 와이어의 일 측 원호 형상과 선 접촉하도록 함입되고, 상기 제2 굴곡부는 상기 와이어의 타 측 원호 형상과 선 접촉하도록 함입되는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제2항에 있어서,
상기 제1 굴곡부 및 상기 제2 굴곡부는 서로 평행하게 연장되며 상기 와이어의 양 측을 각각 고정하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제1항에 있어서, 상기 고정부는,
상기 와이어의 제공 방향으로 상기 제1 및 제2 지그들의 전단부에 위치하며, 상기 와이어를 추가로 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제6항에 있어서, 상기 고정부재는,
상기 와이어의 제공 방향에 수직인 방향으로 연장되어, 상기 와이어의 양 측에 각각 접하는 제1 및 제2 고정부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제6항에 있어서, 상기 고정부재는,
상기 제1 및 제2 지그들의 전단부로부터 상기 와이어의 제공 방향과 평행한 방향으로 연장되어, 상기 와이어를 고정하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제6항에 있어서, 상기 고정부재는,
복수개가, 상기 와이어의 제공 방향에 수직인 방향으로 연장되며, 상기 와이어의 제공 방향을 따라 복수의 열로 상기 와이어의 양측에 배열되는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제9항에 있어서, 상기 고정부재들 각각은,
원통형 바(bar) 형상인 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제9항에 있어서, 상기 고정부재들 각각은,
상기 와이어와 접촉되는 고정면; 및
상기 와이어의 제공 방향과 수직인 방향으로, 상기 고정면으로부터 연장되는 수직면을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제6항에 있어서, 상기 고정부는,
상기 제1 및 제2 지그들과 상기 고정부재의 사이에 위치하며, 상기 고정부재가 상기 와이어와 접촉하는 부분과 다른 부분에 접촉하며 상기 와이어를 고정하는 고정 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제1항에 있어서, 상기 벤딩모듈은,
상기 벤딩부재가 고정되는 베이스; 및
상기 베이스의 하부에 위치하여, 상기 벤딩부재를 원주방향으로 회전시키는 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제13항에 있어서, 상기 벤딩부재는,
상기 와이어의 적어도 일 측에 배치되는 적어도 하나의 벤딩바를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제14항에 있어서, 상기 벤딩부재는,
상기 와이어를 기준으로 서로 다른 측에 각각 배치되는 한 쌍의 벤딩바들을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 벤딩바는,
상기 베이스에 형성된 홀에 삽입되어 상기 와이어의 일 측으로부터 타측으로 이동되는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제1항에 있어서, 상기 벤딩부재는,
상기 와이어의 제공방향에 대하여 수직인 방향으로 이동되며, 상기 와이어의 양 측에 각각 접촉하는 제1 및 제2 벤딩 플레이트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제17항에 있어서,
상기 와이어의 벤딩 각도를 고려하여 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들 각각의 이동 변위를 연산하는 변위 제어부를 더 포함하는 와이어 벤딩유닛.
제17항에 있어서, 상기 제1 및 제2 벤딩 플레이트들은,
각각의 끝단이 뾰족하게 형성되어 상기 와이어의 양 측에 각각 접촉하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩유닛.
제1항에 있어서,
상기 와이어의 회전량을 측정하고, 상기 측정된 회전량을 바탕으로 상기 와이어의 회전에 필요한 힘을 연산하는 각도 계측부를 더 포함하는 와이어 벤딩유닛.
와이어를 일 방향으로 제공하는 공급부;
상기 공급부의 전단에 위치하여 상기 와이어를 고정하며 벤딩하는 와이어 벤딩유닛; 및
상기 와이어 벤딩유닛에서 벤딩된 와이어를 절단하는 절단유닛을 포함하며,
상기 와이어 벤딩유닛은,
서로 마주하는 제1 및 제2 지그들을 포함하여 일 방향으로 제공되는 와이어를 고정하는 고정부; 및
상기 와이어가 제공되는 방향으로 상기 고정부의 전단에 위치하고, 상기 와이어의 적어도 일 측에 접촉하여 상기 와이어를 기 설정된 방향으로 벤딩시키는 벤딩부재를 포함하는 벤딩모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 벤딩기.