SE507803C2 - Sätt och anordning för bearbetning av en brokonstruktion - Google Patents

Description

507 803 4 2 20 25 35 stycken i förankringselementen i en modell av patientens käke. förlängningsstyckena.

Därefter bestämmer man ett eller flera plan genom Planen bestäms så att brokonstruk- tionen kommer på en önskad höjd i förhållande till käk- benet. Därefter förkortas förlängningsstyckena så att deras ändytor ligger i de fastställda planen. Slutligen behandlar man ändytorna på brokonstruktionens anslut- ningsstycken så att dessa ligger i de fastställda planen när brokonstruktionen fästs på förankringselementen.

Det är viktigt att förlängningsstyckena och bear- betningen av anslutningsstyckenas ändytor görs med stor precision, så att ändytan på ett förlängningstycke och motsvarande ändyta på ett anslutningsstycke verkligen kommer att ligga i ett gemensamt plan. Ju bättre anslut- ning till det gemensamma planet, desto mindre spänningar uppkommer när brokonstruktionen fästs på förankrings- elementen.

I WO genom att modellen med förlängningsstycken fästs i en 90/05499 beskrivs att planen kan åstadkommas konstgjord käkled och att ett eller flera önskade plan genom förlängningsstyckena märks ut. Därefter förflyttas modellen med förlängningsstyckena till en trådgnistnings- maskin, i vilken förlängningsstyckena kapas i de utmärkta planen. Därefter kapas anslutningsstyckena på motsvarande sätt i trådgnistningsmaskinen. Denna metod fungerar bäst när alla förlängningsstyckena och alla anslutnings- styckena kapas i ett och samma plan. Om man vill kapa förlängningsstyckena på olika höjd blir man beroende av en noggrann manuell uppmätning och utmärkning av planen och av en noggrann inställning av trådgnistningsmaskinen.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är således att anvisa ett förbättrat sätt och en förbättrad anord- ning för bearbetning av en brokonstruktion så att den passar så bra som möjligt på förankringselement i en patients käke. lO 15 20 25 30 35 3 507 803 Ett annat ändamål är att anvisa ett sådant sätt och en sådan anordning som möjliggör en rationell bearbetning av brokonstruktionen med stor noggrannhet.

Ett ytterligare ändamål är att anvisa ett sådan: sätt och en sådan anordning som reducerar de manuella operationerna vid bearbetningen, så att risken för fel minskas.

Ovannämnda ändamål uppnås med sätt och anordningar som har de i patentkraven angivna särdragen.

Med sättet enligt uppfinningen kan en brokonstruk- tion bearbetas så att den passar mycket noggrant på för- ankringselement i en patients käke. Genom att parallella referensplan bestäms för modellen och brokonstruktionen kan dessa monteras i inbördes väldefinierade positioner vid bearbetningen. Genom att verktyget arbetar i normal- riktningen till referensplanen kan vidare en mycket hög precision uppnås vid förkortningen av anslutningsstyckena och förlängningsstyckena. Styrningen av verktyget till förutbestämda positioner vid förkortningen bidrar också till hög noggrannhet eftersom all manuell bestämning av planens läge kan elimineras.

Vid sättet enligt uppfinningen bearbetas alltså en brokonstruktion så att den passar på förankringselement i en patients käke. Dessa förankringselement kan exempelvis bestå av fixturer som är inopererade i patientens käke eller fixturer med påskruvade distansorgan.

Brokonstruktionen har ett tanduppbärningsorgan och ett flertal anslutningsstycken. Vart och ett av dessa skall anslutas till ett förankringselement i patientens käke, ningsstyckena kommer dock vid bearbetningen att förkortas när brokonstruktionen är färdigbearbetad. Anslut- och därefter förses med förlängningsstycken. Ändytorna på den icke-bearbetade brokonstruktionens anslutningsytor kommer alltså inte att anslutas direkt till förankrings- elementen.

Vid sättet enligt uppfinningen bestäms ett första referensplan för brokonstruktionen och ett andra refe- 507 lO l\) C) 25 30 sas i 4 rensplan för en modell av patientens käke med de däri placerade förankringselementen på så sätt att referens- planen är parallella när brokonstruktionen är monterad på förankringselementen i modellen. Detta kan på ett enkelt sätt göras genom att brokonstruktionen fästs löstagbart på modellen, varefter aggregatet av brokonstruktionen och modellen monteras mellan två parallella plattor, varvid j l brokonstruktionen fästs på den ena plattan och model en på den andra. Plattorna bildar då referensplanen för bro- konstruktionen och modellen. Dessa referensplan gör det möjligt att senare montera brokonstruktionen och modellen i ett väldefinierat läge i förhållande till varandra.

Vidare monteras ett förlängningsstycke på vart och ett av förankringselementen i modellen. Förlängnings- styckena bör bilda verkliga förlängningar av förankrings- elementen och alltså ha samma geometriska längdaxlar som dessa.

Inför själva bearbetningen monteras brokonstruk- tionen och modellen, var för sig eller samtidigt, på så sätt att deras referensplan ligger i ett förutbestämt plan. Härigenom har modellen och brokonstruktionen ett väldefinierat läge i förhållande till varandra vid bear- betningen.

Enligt uppfinningen styrs ett verktyg till att för- korta vart och ett av anslutningsstyckena och vart och ett av förlängningsstyckena så att deras respektive änd- ytor är parallella med det förutbestämda planet efter förkortningen, vilket har fördelen att styrningen blir enkel och noggrannheten därigenom kan bli högre.

Anslutningsstyckena förkortas så att deras ändytor ligger på ett avstånd b från det förutbestämda planet, medan förlängningsstyckena förkortas så att deras ändytor ligger på ett avstånd c från det förutbestämda planet som är lika med a-b, där a är en önskad sammanlagd höjd för modellen och brokonstruktionen i normalriktningen till referensplanen. Avstånden c och b kan var olika för olika ett förlängningsstycken och olika anslutningsstycken. För 10 )_\ (11 l\) U l 30 u) UW 5 507 803 sammanhörande par av ett förlängningsstycke och ett an- slutningsstycke blir dock c+b alltid lika med a.

I ett fördelaktigt utförande bestäms läget i normal- riktningen till det förutbestämda planet för vart och ett av anslutningsstyckenas ändytor före förkortningen och avverkas en sträcka x på vart och ett av anslutnings- styckena. Verktyget kommer då att befinna sig på avstän- det b från det förutbestämda planet efter förkortningen.

Slutpositionen för förkortningen av förlängningsstyckena, på avståndet c från det förutbestämda planet, bestäms i detta fall enkelt.

Kort beskrivning av ritningarna I det följande kommer föreliggande uppfinning att beskrivas mer i detalj genom ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Pig 1 är en schematisk vy över en anordning enlig: uppfinningen; Pig 2 schematiskt visar en uppsättningsanordning i vilken en brokonstruktion och en modell är uppsatt; Fig 3a~b schematiskt visar hur bearbetningen av en brokonstruktion och förlängningsstycken på en modell av en käke utförs.

Beskrivning av ett föredraget utföringsexempel I en i fig 1 visad utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen i huvudsak ett verktyg 1, en posi- tioneringsanordning 2 och en styrenhet 3 för verktyget 1 och positioneringsanordningen 2.

Verktyget 1 och positioneringsanordningen 2 är pla- cerade på ett gemensamt fundament 4. Verktyget 1 inne- fattar en fräs 5, som drivs av en högvarvig drivmotor 6, vilken är placerad i ett hållarblock 7. Detta hàllarblock 7 är förflyttbart på en skenstyrning 8 med hjälp av en skruv 9, som drivs av en första stegmotor 10. Förflytt- ningen av hàllarblocket 7 och därmed fräsen 5 sker längs en första geometrisk axel x. sov sus 3 6 10 15 20 25 30 35 På ena sidan av hållarblocket 7 är en mätpinne ll }4. monterad. Mätpinnen 11 har ett förutbestämt, känt läge förhållande till fräsen 5.

Positioneringsanordningen 2 innefattar en magnet- hållare 12, vinkelrätt mot den geometriska axeln x. Magnethàllaren 12 vilken har ett hållarplan som är anordnat är anordnad pà en utgående axel från en andra stegmotor 13. Magnethållaren 12 är vridbar kring en geometrisk axel a, som är vinkelrät mot hällarplanet. Den andra steg- motorn 13 är anordnad i ett andra hållarblock 14, liksom det första hàllarblocket 7, som, är rörligt på en sken- styrning 15 med hjälp av en skruv 16, som drivs av en tredje stegmotor 17. Förflyttningen av positionerings- anordningens hàllarblock 14 sker längs en geometrisk axel y, som är vinkelrät mot de geometriska axlarna x och a, och alltså parallell med hållarplanet.

Styrenheten 3 innefattar en PLC 16, vilken står i förbindelse med de fyra motorerna och vilken har en in- matningsenhet 19 i form av en knappsats, medelst vilken data kan matas in till PLC:n och via vilken verktygets motorer 6, 10 och positioneringsanordningens motorer 13, 17 kan styras.

I det följande skall beskrivas ett exempel pä hur en brokonstruktion bearbetas med hjälp av anordningen i fig 1.

När en patient skall förses med konstgjorda tänder, opereras fixturer in i käkbenet. Därefter görs en modell av käken med de inopererade fixturerna och gjuts en bro- konstruktion i titan. Tillverkningen av käkmodellen och brokonstruktionen utgör inte del av föreliggande uppfin- ning och beskrivs därför inte närmare. Hänvisning görs till ovannämnda WO 90/05499, tillverkning kan gå till. som beskriver hur denna Bearbetningen inleds med att brokonstruktionen och modellen sätts upp i en uppsättningsanordning. Den fär- diga uppsättningen och uppsättningsanordningen visas i till vilken hänvisas i det följande. fig 2, Vid uppsätt- 15 20 25 (U U"| v 507 805 m ningen fästs först käkmodellen 20 på en metallplatta 21 Därefter fästs brokonstruktionens 22 anslutningsstycken 23 med hjälp av klibbvax på förankringselementen 24 i käkmodellen. Den sammansatta käkmodellen 20 och brokonst- ruktionen 22 placeras i uppsättningsanordningen, som innefattar två parallella plattor 25, 26, vilka kan för- skjutas i riktning mot eller bort från varandra. Käk- modellens metallplatta 21 fästs härvid med gips på under- sidan av den övre plattan 25 i uppsättningsanordningen. I detta läge bäddas brokonstruktionen 22 in i gips och pla- ceras på en metallplatta 27, varvid den undre plattan 26 i uppsättningsanordningen förs mot metallplattan 27 så att metallplattan 27 vilar plant på den undre plattan 26 i uppsättningsanordningen. Genom detta förfarande kommer 27 på vilka käkmodellen 20 respektive brokonstruktionen 22 är fästa att vara paral- lella. 20 respektive brokonstruktionen 22. de båda metallplattorna 21, De bildar vidare ett referensplan för käkmodellen Dessa referensplan används för att placera käkmodellen och brokonstruktionen i ett väldefinierat läge vid bearbetningen. I nästa steg mäts avståndet a mellan de båda metallplattorna. avstånd, som representerar en önskad höjd för aggregatet av brokonstruktionen och käkmodellen i normalriktningen till plattorna 25, 26, matas in i PLC:n via inmatnin - (I) Q .c L enheten. Alternativt kan a vara ett fast värde, som inns lagrat i PLC:n. PLC:n måste under alla omständigheter ha tillgång till detta värde under själva bearbetningen.

Efter uppsättningsfasen genomförs en lägesprogramme- ring för brokonstruktionen. För detta ändamål säras bro- konstruktionen 22 från käkmodellen 20 och placeras på magnethållaren 12 så att dess metallplatta 27 ligger i magnethållarens plan. En hylsa placeras på mätpinnen 11.

Därefter manövreras magnethållaren 12 med hjälp av den andra och den tredje stegmotorn 13, 17 via PLC:ns knapp- sats 19 så att det första anslutningsstycket 23 kommer mitt för mätpinnens 11 hylsa. Manövreringen görs genom rotation av magnethållaren och förflyttning av den i y- 507 sus 2 8 lO 20 M LH 30 35 led. Genom att förflytta det första hållarblocket 7 i riktning mot magnethållaren 12 så att hylsan går emot eller träs över anslutningsstycket, kan man kontrollera att korrekt position för anslutningsstycket har ställts in. När det korrekta läget har uppnåtts, ger operatören en signal via knappsatsen 19 till PLC:n 18, som regist- rerar läget för den första, den andra och den tredje stegmotorn 10, 13, 17. Detta förfarande upprepas för vart och ett av anslutningsstyckena 23. När denna lägespro- grammering är avslutad förflyttas magnethållaren 12 med den därpå fästa brokonstruktionen en förutbestämd sträcka i y-led, vilken förutbestämda sträcka motsvarar avståndet i y-led mellan mätpinnen 11 och fräsen 5. Fräsen förs fram till det vid lägesprogrammeringen registrerade läget för den första stegmotorn 10. I detta läge, som utgör startläget för bearbetningen, befinner sig fräsen precis intill det första anslutningsstyckets 23 ändyta. PLC:n 18 styr fräsen 5 till att avverka gods från anslutnings- stycket en sträcka x i normalriktningen till magnethålla- rens 12 plan. Storleken på x matas in till PLC:n via knappsatsen 19 i samband med lägesprogrammeringen. Stor- leken på x kan vara densamma för alla anslutningsstyckena 23 eller bestämmas individuellt för vart och ett av dessa. Alternativt kan x vara förutbestämd för varje typ av fixtur. x representerar den sträcka som man vill ha kvar på förlängningsstyckena. I fig 3a visas schematiskt hur avverkningen utförs för ett anslutningsstycke på bro- konstruktionen.

När avverkningen av gods på det första anslutninge- stycket 23 är klar, kommer anslutningsstyckets ändyta att vara parallell med magnethàllarens 12 plan och befinna sig på ett avstånd b från magnethållarens plan, vilket ges av den vid lägesprogrammeringen bestämda startposi- tionen och av x.

När bearbetningen av det första anslutningsstycket är klar ställer PLC:n in den andra och den tredje steg- motorn 13, 17 så att det andra anslutningsstycket hamnar l0 15 20 25 30 35 9 507 803 mitt för fräsen 5. Härvid utnyttjas de vid lägesprogram- meringen registrerade värdena för det andra anslutnings- stycket. När korrekt läge har ställts in avverkas gods från det andra anslutningsstycket på samma sätt som be- skrivits för det första anslutningsstycket. Bearbetningen upprepas sedan för de återstående anslutningsstyckena.

När bearbetningen av brokonstruktionen 22 är klar lossas denna från magnethållaren 12 och ersätts med käk- modellen 20, vars metallplatta 21 nu kommer att ligga i magnethållarens 12 plan. Innan käkmodellen fästs på magnethållaren skruvas rörformiga förlängningsstycken på förankringselementen 24.

Bearbetningen av käkmodellen 20 börjar också med en lägesprogrammeringsfas, som genomförs på samma sätt som beskrivits ovan för brokonstruktionen. Efter lägespro- grammeringen förflyttas magnethållaren 12 den förutbe- stämda sträckan i y-led.

Vid bearbetning av det första förlängningsstycket förs frasen 5 fram till förlängningsstyckets ändyta, genom att den första stegmotorn 10 styrs till det under lägesprogrammeringen bestämda läget för det första för- langningsstycket. Härefter styr PLC:n 18 fräsen till att avverka gods fram till dess att den når en sluïposition c som des av a-b, där a är det ovannämnda måtte: för den sammanlagda höjden för käkmodellen och brokonstruktionen och b är avståndet från magnethållarens 12 plan till slutpositionen för fräsen 5 vid bearbetningen av det första anslutningsstycket, varvid b, såsom nämnts, be- stäms från startpositionen för avverkningen på det första anslutningsstycket samt av x. När avverkningen v gods på det första förlängningsstycket är klar, kommer förläng- ningsstyckets ändyta att var parallell ned magnethålla- rens plan och ligga på avståndet c från planet. Avverk- ningen visas schematiskt i fig 3b, varvid ett förläng- ningsstycke betecknas med hänvisningsnummer 30.

När bearbetningen av det första förlängningsstycket 30 är klar, ställer PLC:n in den andra och den tredje 507 803 10 25 stegmotorn 13, 17 så att det andra förlängningsstycket hamnar mitt för frasen 5. När korrekt läge har ställts in avverkas gods från det andra förlängningsstycket på samma sätt som beskrivits för det första förlängningsstycket.

Bearbetningen upprepas sedan för de återstående förläng- ningsstyckena.

När bearbetningen av modellen och brokonstruktionen är klar, svetsas brokonstruktionens anslutningsstycken fast på modellens förlängningsstycken. Därefter lossas de skruvar medelst vilka förlängningsstyckena är fästa i förankringselementen i modellen så att den färdiga bro- konstruktionen kan tas loss från modellen och monteras på förankringselementen i en patients käke.

Alternativa utföringsformer Ovan har beskrivits att avverkningen utföres först på brokonstruktionen och därefter på modellen. Avverk- ningen kan emellertid också föras i omvänd ordning.

Vidare kan både modellen och brokonstruktionen vara upp- satta på magnethàllaren samtidig: och lägesprogramme- ringen utföras för båda dessa delar innan avverkningen utförs.

Lägesprogrammeringen kan vidare med fördel göras automatiskt med en sensor, som kan 'ara placerad på mät- pinnen eller på frasen.

Ovan har beskrivits att brokonstruktionen är en gjuten konstruktion. Uppfinningen kan emellertid till- lämpas på brokonstruktioner som tillverkats på annat sätt men som behöver bearbetas så att de passar på förank- ringselementet.

Claims (10)

}..x (fl I\J (_11 30 11 507 803 PATENTKRAV

1. Sätt att bearbeta en brokonstruktion så att den passar på förankringselement i en patients käke, vilken brokonstruktion innefattar ett flertal anslutnings- stycken, som vart och ett är anordnat att anslutas till ett av förankringselementen, när brokonstruktionen fästs i patientens käke, och ett tanduppbärningsorgan, som sträcker sig mellan anslutningsstyckena, vilket satt innefattar stegen att a) bestämma ett första referensplan för brokonstruk- tionen och ett andra referensplan för en modell av patientens käke med de däri placerade förankringselemen- ten, vilka referensplan är inbördes parallella när bro- konstruktionen är monterad på modellen; b) montera ett förlängningsstycke på vart och ett av förankringselementen i modellen; c) montera brokonstruktionen så att det forsta refe- rensplanet ligger i ett förutbestämt plan; d) styra ett verktyg, som är förflyttningsbart i normalriktningen till det förutbestämda planet, ti l att förkorta vart och ett av anslutningsstyckena på så sätt att varje anslutningsstyckes ändyta är parallell med det förutbestämda planet efter förkortningen och ligger på ett avstånd b från det förutbestämda planet; e) montera modellen så att dess referensplan ligger i det förutbestämda planet; f) styra verktyget till att förkorta vart och ett av förlängningsstyckena så att ändytan är parallell med det förutbestämda planet efter förkortningen och ligger på ett avstånd c från det förutbestämda planet som är lika med a-b, där a är en önskad sammanlagd höjd för modellen och brokonstruktionen i normalriktningen till referens- planen; och g) permanent fästa brokonstruktionen på förläng- ningsstyckena och lossa brokonstruktionen med förläng- ningsstyckena från modellen. 507 sos Q 25 30 35

2. Sätt enligt krav l, tyget till att förkorta vart och ett av anslutnings- varvid steget att styra verk- styckena på så sätt att varje anslutningsstyckes ändyta ligger på ett avstånd b från det förutbestämda planet innefattar att före förkortningen bestämma läget i normalriktningen för vart och ett av anslutningsstyckenas ändytor och att avverka en sträcka x på vart och ett av anslutningsstyckena.

3. Sätt enligt krav l eller 2, varvid stegen c> och d) utföres för modellen i stället för brokonstruktionen och f) i stället för modellen.

4. Sätt enligt krav l, och varvid stegen e) utföres för brokonstruktionen 2 eller 3, förkorta utföres genom att gods fräses bort i normalrikt- varvid stegen att ningen till det förutbestämda planet.

5. Sätt enligt något av föregående krav, varvid steget att bestämma ett första och ett andra referensplan innefattar att brokonstruktionen fästs löstagbart på modellen; och att aggregatet av brokonstruktionen och modellen monteras mellan två parallella plattor, varvid brokonstruktionen fästs på den ena plattan och modellen på den andra och varvid plattorna definierar nämnda refe- rensplan.

6. Anordning för bearbetning av en brokonstruktion (22) patients käke, vilken brokonstruktion innefattar ett (23), ordnat att anslutas till ett av förankringselementen, och ett tand- så att den passar på förankringselement i en flertal anslutningsstycken som vart och ett är an- när brokonstruktionen fästs i patientens käke, uppbärningsorgan, som sträcker sig mellan anslutnings- k ä n n e t e c k n a d av (12), vilket brokonstruktionen och en modell styckena, vilken definierar ett plan, i (20) käke med de däri placerade förankringselementen, en hållare av patientens på vart och ett av vilka ett förlängningsstycke (30) är fast, är anordnade att fästas vid bearbetningen, LH lO l5 20 25 30 13 507 803 (5), riktningen till planet, (3), och vilken är anordnad att styra verktyget till att for- (23) att varje anslutningsstyckes ändyta är parallell med pla- ett verktyg som är förflyttningsbart i normal- en styrenhet vilken är förbunden med verktyget korta vart och ett av anslutningsstyckena på så sätt net efter forkortningen och ligger på ett avstånd b från och till att förkorta vart och ett av förläng- (30) efter forkortningen och ligger på ett avstånd c från planet, ningsstyckena så att ändytan är parallell med planet planet som är lika med a-b, där a är ett till styrenheten inmatat mått som representerar den sammanlagda höjden av brokonstruktionen och modellen. varvid styrenheten (3) (5) till ett före

7. Anordning enligt krav 6, är anordnad att styra verktyget for- kortningen bestäm: läge i normalriktningen for vart och ett av anslutningsstyckenas ändytor och att avverka en sträcka x på vart och ett av anslutningsstyckena från detta läge.

8. Ånordning enligt krav 6, varvid styrenheten (3) är anordnad att styra verktyget (5> till ett fore for- kortningen bestämt läge i normalriktningen for vart och ett av forlängningsstyckenas ändytor och att avverka en sträcka x på vart och ett av forlängningsstyckena från detta läge.

9. Anordning enligt krav 6, 7 eller 8, i vilken hållaren (12) planet för mancvrering av vart och ett av anslutninge- är vridbar och forskjutbar parallellt med styckena och av forlängningsstyckena till ett läge mitt for verktyget.

10. Anordning enligt något av krav 6-9, i vilken verktyget är en fräs.