SE527666C2 - Anordning vid skanner - Google Patents

Description

lO 15 20 '25 30 r527 665 2 hårdvara skall kunna utnyttjas utan väsentliga modifikationer. Samma hanterings- och frarnställningsprinciper skall kunna användas i anslutning till modell- eller verktygsfram- tagningar av vaxade modeller. De filformat som ligger till grund för hanteringen i datamiljön och framställningen av ifrågavarande dentala produkt (tandbro) skall kunna användas utan väsentliga justeringar, Framställningen av den protetiska uppbyggnaden skall kunna hållas på fórdelaktig kostnadsnivå. Noggrannheter, Lex. om 0,02 mm, och snabbhet i framställningen skall kunna bibehållas jämfört med andra typer av skannrar. Uppfinningen löser även denna problematik.

Det som huvudsakligen kan anses vara kårmetecknande för en anordning enligt uppfinningen är att skanner-ns uppbårningsorgan är anordnat att skifibart uppbära respektive del och en enhet med en rasteryta samt att vara inställbart anordnad med samma lutning som ifrågavarande del och ett valt höjdläge. Ytterligare kännetecken är att efter konturavkänning på och avlägsnande av respektive del skannern är anordnad att återskanna ett på rasterytan beläget parti som är samhörande med respektive dels läge i rymden och att raster-mönstret är anordnat att ange unika positioner för sålunda skannade data. Slutligen kännetecknas uppfinningen av att skannern eller en till denna ansluten datorenhet tranformerar medelst en algoritm positionerna motsvarande de i modellen eller den dynformade enheten föreliggande positionerna' som i efieriöljande signal- eller dataalstring utgör bas för ifi-ågavarande prote- tiska uppbyggnad, tex. tandbrouppbyggnad. ll en föredragen utfóringsform ingår i uppbärningsorganet eller uppbämingsorganen en tipp- bart anordnad fixturbasenhet, här kallad första enhet, rasterytenhcten, här kallad andra enhet, och en uppbärningsenhet, här kallad tredje enhet för uppbäming av brygga eller tandersättning. De samverkbara enheterna är därvid anordnade i med gränssnitt som vid ifrågavarande sammanläggriing -eller sammankoppling av de olika enheterna åstadkommer väldefinierade lägen. Ifrågavarande dyna uppbär delama som skall avskannas avtagbartså att respektive del infást i ifrågavarande dyna är applicerbar till skannem som avskannar delens kontur. Den sålunda avskannade delen kan därvid avlägsnas och nästa del appliceras i dynan, varefier den andra delen avskarmas, osv. Respektive dels kontor och respektive dels placering på ifrågavarande rasteryta avskannas och införas i datamiljön. De sålunda individuellt avskarmade delama med tillhörande data för sina lägen på rasterytan sammanföres med hjälp av att nämnda positioner är unika på rasterytan. I datamiljön kan således de olika skannade delarna och positionema sammanställas på i ochlfór sig känt sätt med i och för sig känd 10 15 20 25 30 i 527 665 algoritm. Pâ så sätt kan modellen eller dynan införas i datamiljön där man på i och fór sig känt sätt kan utforma ifrågavarande protetik som skall appliceras på den avskarmade tandresruppbyggnaden. På likaledes känt sätt kan den framtagna applikationen representeras i datamiljön med signaler som utnyttjas för framställning av ifrågavarande protetik i CAD- sammanhang.

Ytterligare vidareutvecklingar av uppfinningstanken framgår av efiertölj ande underkrav.

Genom det i ovanstående föreslagna kan konsekutiva skanningar inlemmas i ett gemensamt koordinatsystem trots att en skanner som kan skarma endast en del i taget användes. Skan- ningsobjektet kan spänna över en hel brygga och använda endelsskannems konstaterade förmåga fór dubbelskanning. Positionen för ifrågavarande objekt i rymden kan således uppnås genom att man endast behöver skanna mindre delar av objektet i sin helhet. Den kända skannem kan förses med förhållandevis enkla uppbärningsdelar för ifirågavarande objekt. I en töredragen uttöringsfonn utnyttjas tre uppbärningsorgan som samverkar på ett fór uppfinningen karakteristiskt sätt.

En fór närvarande föreslagen utföringsform av en anordning som uppvisar de för uppfin- ningen signifikativa kännetecknen skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där i perspektiv snett ovanifiån visar i uppbärningsorgan ingående forsta, andra och tredje enheter samt en modell eller dynformad enhet med applicerbart och avtagbart anordnade delar som skall skannas, figurl i horisontalvy visar undersidan på de andra och tredje enheterna enligt figuren figur2 1, via vilka de andra och tredje enhetema är samverkbara med den första enhetens ovansida, figur3 i perspektiv snett ovanifrån visar applicexing i skanner med konturav- känningsorgan snett vinklat mot kvarvarande del på modellen eller den dynformade enheten, 10 15 20 25 30 figur4 figur5 figur7 - 527 665 4 i perspektiv snett ovanifrån visar den andra enheten applicerad på den första enheten och intagande ett tippnings- eller lutningsläge som motsvarar tipp- nings- eller lutningsläget för de första och andra enheterna i figuren 3, i perspektiv snett ovanifrån och från sidan visar avskannings- och rotations- fimktioner i skannern där dynan med en enhet applicerats för avskanning av delen, snett ovanifrån visar rasterytan på enheten enligt figuren 4 och där avskannad del tillsammans med delens placering på rasterytan indikerats, snett ovanifrån visar rasterytan enligt figuren 6 och då de olika delarna på modellen eller dynan sammanförts till inbördes lägen som motsvarar lägen eller positionerna i modellen eller på dynan, vilken sammanföring effektuerats med hjälp av avskannade positioner på rasterytan, i perspektiv snett ovanifrån visar exempel på protetisk uppbyggnad, tex. i - form av en tandbro, som är framtagen för applicering på bilden enligt figuren 7 i datamiljö, och schemafiskt visar principen för signaletablering från en skanner till en dator- utrustning, vilken i sin tur är ansluten eller anslutbar till ett CAD-baserat tillverkningssystem, varifrån tandbron eller motsvarande enligt figuren- 8 erhålles. e I figuren 1 .visas med A en fixturbasenhet, här kallad första enhet. Enheten innefattar en till en _ i skanner på i och för sig känt sätt applicerbar infästningsdel l. På inñstningsdelen är en skivformad del 2 anordnad. Enheten 1 uppvisar ett skålat säte (framgår ej av figuren) och enheten 2 uppvisar en välvd underyta av likaledes känt slag. Den välvda underytan och gden I skålade ytan möjliggör att enheten 2 kan appliceras i olika tippnings- eller lumingslägen.

Enheten 2 uppvisar på sin ovanyta lägesbestämningsorgan i form av tre vid periferin anord- nade kulformade organ och en ett likaledes vid periferin anordnat styrstifi 4. De kulformade organen är jämnt fördelade utefter periferin och styrstifiet 4 är placerat mellan två av de kulformade organen. I figuren 1 visas även en enhet B som försedd med första och andra 10 15 20 25 30 527 666 skivformade delar 5, 6. Den övre skivformade delen uppbär en rasteryta 7. De skivfonnade delarna är anordnade på teleskopiska delar, medelst vilka skivorna 5 och 6 är inbördes lör- skjutbara i höjdled. ifrågavarande teleskopprincip kan åstadkommas med två rörformade delar (= 8). Delarna 8 är även försedda med låsorgan 9, medelst vilken delarna 8 och därmed skivorna 5 och 6 kan tilldelas önskade höjdlägen H och låsas inbördes ivalda lägen. På så sätt kan rasterytan tilldelas olika höjdinställriingar i aktuell skanner (se nedanstående). Rastret eller gittret 7 på skivan 5 kan utföras på olika sätt. I föreliggande fall föreligger ett rutmönster som åstadkommits genom att parallella törsänkrxingar i skivmaterialet korsat varandra under rät vinkel. Alternativt kan vågade linjer, cirkulära linjer, etc. Figuren l anger även tredje enhet C som utgöres av en bryggfixtur där en brygga, modell, dyna, etc. skall appliceras. Enheten utgöres av en skivformad del 10 som är försedd med cirkulårt sig sträckande parallella spår ll på ovansidan. Spåren år anordnade för att möjliggöra fixering av ifi-ågavarande modell, dyna, etc. I figuren 1 är även angiven en modell, dynformad enhet, etc. som har beteckningen 12. Enheten 12 innefattar en basdel 13, på vilken delar 14, 15 och 16 anordnats appliceringsbart och borttagningsbart i enlighet med nedanstående. Delarna 14 och 16 uppbär delar 17 och 18 som utgör de delar som skall skannas med ifiågavarande skanner och tilldelas sina rymdlägen i en datormiljö, i vilken det skannade resultatet införs.

I figuren 2 visas undersidan av den skivformade enheten 6 enligt figuren 1. Nämnda under- sida uppvisar lägesbestärnmande organ för enheten B relativt enheten 2_ i enheten A. Enheten “ 6 uppvisar urtagningar eller försänkníngar 19, 20 som är samverkbara med organen 3, 4 på enhetens 2 ovansida Enheten C år på sin undersida försedd med motsvarande läges- bestämmarrde organ 21. Utöver de perifert anordnade lägesbestärnmande organen uppvisar enheterna A (figuren 1) och enheten C centrala lägesbefimmande organ 22 respektive 23.

Med nämnda lägesbestârnmande organ erhålles interface eller gränssnitt för enheterna B och C gentemot enheten A, vilka gränssnitt medßr att enheterna B och C kan anslutes till enheten A på endast ett möjligt sätt.

I figuren 3 visas delar av en endelsskanner 24 av de inledningsvis omnämnda slaget. Skan- nern är utrustad med ett konturavkännande organ som är íörskjutbart anordnat i riktningar 26 som angivits med pilar 26, 27. Avkänningsorganet uppbär i föreliggande fall på känt sätt ett nålformat organ som mekaniskt samverkar med den kontur på den del som skall avkännas. I figuren 3 är basenheten 12 (se figuren l) applicerad på enheterna A och C enligt ovanstående.

Från enheten 12 har avlägsnats två delar 15, 16 (figuren 1) så att endast delen 14 är kvar. 10 15 20 25 30 1527 666 Genom uppbärningsorganen A och C kan delen 17 ställas in till skannerns rotationsaxel så att dess längdaxel sammanfaller med rotationsaxeln. Nämnda axlar har i figuren 3 gemensamt angivits med 28. Avkänningsorganet är snedställt i förhållande till nänmda axel med en vinkel ot, som företrädesvis väljes till 45°. Skannem är i ett första skede anordnat att medge mottagning av enheten 13 med delen 14. Skannern är anordnad att medge att den dynformade enheten mottages så att ett inställningsläge som motsvarar den lägsta avslutningslinjen kan erhållas. Denna positionsinställning väljes för del med den lägst belägna avslutningslinjen och kan i princip utföras på samma sätt som görs vid avkänning av en dyna med endast en enhet.

I enlighet med figuren 4 är skannem anordnad att motta enheten B för att ställa in den maximala höjden som kan förekomma för enheten 12. I detta läte fixeras rastret (skivan 5) med närrmda låsorgan 9 som kan utgöras av en låsskruv. Rastret 7 måste bibehâllas i denna position tills bryggans alla delar är skannade.

Skannem är anordnad att efier nänmda injusteringssteg åter motta dynan 13 med delen 14 enligt figuren 3. Höjden för ifi-ågavarande del 14 skall därvid justeras in. På motsvarande sätt skall rastret 7 (skivan 5) kontrolleras så att rastret kan vrida sig på acceptabelt sätt, se figuren 4. Därefter kan enheterna 13 och 14 appliceras till ifrågavarande uppbärningsorgan enligt figuren 5, och skannern är anordnad att starta avskanningen av delen 17. Vid skanningen roteras uppbärningsorganen och därmed enheterna 13 och 14 och delen 17 runt axeln 28 som .företrädesvis utgöres av en vertikalaxel. Nålen eller organet 25 fórskjutes i höjdrikmingen 'fiäiniai 26 i figuren s). skannefn ai anordnad an efter denna avskanning av deiena 17 knnnnyta 17a möjliggöra insättning av enheten B ined iaanei 7 i motsvarande iippningaiage som i figuren 5. Skannem är anordnad att idet sålunda föreliggande läget för ytan 7 utfira en återskanning, vilket möjliggör att en del av rasterytan skannas med nålen. Denna Skanning. representerar läget som delen 17 hade i rymden då den avskannades enligt figuren 5.

Därvid är delen 17 avskanning genomförd liksom dess läge i rymden. .Motsvarande skan- ningar av övriga delar och deras lägen i rymden utföres en efter en. Vid avskanning av delen 16 avlägsnas således delarna 15 och 17 och motsvarande individuell avskanning utföres på delen 18.

I figuren 6 anges i en datorrniljö på i och för sig känt sätt den skarmade ytan 7 och den till derma relaterade avskanningen 17' och det till denna del relaterade avskannade rasterpartiet 10 20 25 30 527 666 30. På så sätt individuellt avskannade delar och partier appliceras i datamiljön och samanföres i densamma med en algoritm avi och för sig känt slag. I figuren 7 är utöver bilden av delen 17 angiven med 17' och det tillhörande partiet 30 är delen 18 angiven med 18' och dess parti med 31 och delen 15 med 15' och dess parti med 32. Respektive av de skarmade fonnema relaterar till en skannad area (cirkulär area) på gittret. Vid tidpunkten enligt figuren 6 existerar inga motsvarigheter mellan de konsekutiva skanníngarna av A, B och C, utan dessa kan anses vara ”flytande” i rymden. Nämnda raster 7 är därvid utfört så att det vid de företagna utövningsfllriktionerna i skannem uppkommer endast en position på mönstret där respektive skannade data kan inpassas. Den automatiska algoritmen utför transformationen och påverkar de skannade delarna och partierna till det rätta inbördes läget. De skannade delarna och partierna erhåller på så sätt positioner som motsvarar verkligheten enligt modellen eller den dynfonnade enheten. De skannade delarna kan således positionerades till sina rätta lägen i koordinatsystemet. Med detta som utgångspunkt kan arbetet med brygguppbyggnaden startas UPP- I enlighet med figuren 8 framkonstrueras på i och för sig känt sätt brygguppbyggnad eller tandbrouppbyggnad 33 som är avsedd för den fastlagda avskanningen enligt figuren 7. Detta kan utföras på i och för sig känt sätt med väl beprövade metoder, program, etc.

Figuren 9 visar principen för avskanning av tandrestinodell, införande i datormiljQ-fiarn- ställning av protetik till modellen och tillverkning, tex. i PROCERACÉ-systemet enligt CAD- i principer. I figuren 9 anges med 34 en skanner av det i ovanstående angivna slaget. » Information av utformningen på den avskannade uppbyggnaden är angiven med 35. Denna information tillföres en datorenhet 36 där man kan utföra ändringsarbete, tandbrosarbete, etc. på i och för sig känt sätt och effektuera en signalgivning 37 till ett CAD-system 38. I CAD- miljön utrnynnar en ifrågavarande protetisk produkt (tandbro eller liknande). Trans-l porteringsríkmingen till ifrågavarande användare är angiven med 40. Nämnda delar och signaluppbåd kan varieras på olika sätt och berör inte uppfinningen som sådan. De skannade i och i datamiljön införda delarna 17' och 18' kan på känt sätt uppvisa olika längdlutníngsaxlar 17",izwochuppbyggfladefivm,1s°”.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinníngstanken. I

Claims (16)

10 15 20 25 30 527 666 PATENTKRAV

1. Anordning för att medelst skanner som är anordnad att skanna endast 'en del, t.ex. en såsom tandrest utformad del, åt gången möjliggöra skanningsresultat av modell eller dyn- formad enhet, tex. av tandreststruktur, med två eller flera hop- och ísärtagbara delar som kan uppvisa olika längdlutningsaxlar och/eller utfonnningar, varvid skannern för respektive del uppvisar uppbämingsorgan inställbart med olika lutningar för att anpassa respektive dels längdlutmngsaxel till en av skannerns konturavkänrringsorgan företagen längdfórskjumings- rörelse relativt uppburen del samtidigt som konturavkänningsorganet är vinkelstållt mot en rotationsaxel för delen, k ä n n e t e c k n a d därav, att uppbämingsorganet (A) är anordnat att skifibart uppbära respektive del och en enhet (B) med en rasteryta och att vara inställbart anordnat med samma lutning som ifrågavarande del och ett valt höjdläge, att efter konturavkänning på och avlägsnande av respektive del skannem är anordnad att återskanna ett på rasterytan beläget parti som är Sammanhörande med respektive dels läge i rymden, att rastennönstret är anordnat att ange unika positioner för sålunda skannade data, att skannem eller en till denna ansluten datorenhet transformerar medelst en algoritm positionerna motsvarande de i modellen eller den dynfonnade enheten föreliggande positionerna, som i efterföljande signal- eller dataalsning utgör bas för ifrågavarande uppbyggnad, t.ex. tandbrouppbyggxiad. “

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att uppbärnings- organet(-n) innefattar en tippbart anordnad fixturbasenhet (A), här kallad första enhet, rasterytenheten (B), här kallad andra enhet, med justeranordning i höjdled och en uppbä- ringsenhet (C), här kallad tredje enhet för uppbämíng av brygga eller tandersättning.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att rasterytenheten (B) eller den första enheten och brygg- eller tandersättningsuppbäringsenheten (C) eller den tredje enheten uppvisar till fixturbasenheten (A) eller den första enheten anslutbara gränssnitt anordnade för att mellan de sammanläggningsbara eller sammankopplingsbara enheterna åstadkomma väldefinierande lägen.

4. Anordning enligt något av patentkraven 1, 2 eller3, k ä n n e t e c k n a d därav, att modellen består av en i material, tex. vax eller gips, utförd dynformad enhet, i vilken delarna är applicerbart och avtagbart anordnade. lO 15 20 25 30 527 666

5. Anordning enligt patentkravet 1, 2, 3 eller 4, k ä n n e t e _c k n a d därav, att modellen .eller den dynformade enheten med den ena av nämnda delar i ett första skede är anordnat' applicerbart till bygg- eller tandersättningsuppbäringsenheten (C) eller den tredje enheten, vilken i sin tur i skannern är applicerad på den tippbara fixtlirbasenheten (A) eller den fórsta enheten.

6. Anordning enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att raster- ytenheten (B) eller den andra enheten i ett andra skede är anordnad applicerbart på fixtitrbaserilreten (A) eller den första enheten.

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att rasterytenheten (B) eller den andra enheten uppvisar två ändpartier, att vid det första ändpartiet är anordnad ett rastret (gittret) uppbärande första skivformat element och att vid det andra ändpartiet är anordnat ett infastnings- eller fixeringsorgan sarnverkbart med motsvarande element på den tippbara fixturbaserrheten (A) eller den första enheten, och att rasterytenheten är anordnad med teleskopiska delar, med vilka det första skrivformade elementet är injusterbart till och låsbart medelst låsorgan, Lex. en låsskruv, i det valda eller valbara höjdläget över den tippbara fixturbasenheten (A) eller den första enheten. i

8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att rasterytenheten är anordnad att inta nämnda låsta läge tills tandersättningsstrukturen tillhörande delar är skannade.

9. I Anordning enligt patentkravet 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att vid ett initialt skede av skanningen delen med den lägsta avgränsningslinjen väljes först.

10. Anordning enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att efter initialskedet ___; :_...;:11..:.... ,, 13,, med rnstannrrrg till nämnd.. ragsta avgrärrsr-iflflsliflje o l* Fastlås a uuauzu; v v.. A ...I noelägg av lien ygghref ßvø- w-f.. -QJ-a- uppbärande ytan är anordnad för applicering av ifrågavarande del och inställning av höjden på aktuell avslutningslinje samt avlägsnande av sålunda inställd .del och insättning av raster- ytenheten och kontroll av att rasterytenheten är vridbar på avsett sätt I 10 15 20 25 527 666 10

11. Anordning enligt patentkravet 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att skannem är anordnad att efter höjdjustering av de första och tredje enheterna samt kontroll av den andra enheten motta ändamålsenlig vridbarhet föreligger för aktuell del för avskanning.

12. Anordning enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k n a d därav, att skannern är anordnad att efier delens avskanning motta den andra enheten i samma inställnings- eller lutningsläge för den första enheten och avskanna parti på den andra enhetens rasteryta med samma avskârirringsinställning fór konturavkänningsorganet, och att skannem är anordnad att utföra samma åtgärdskedja för respektive del i modellen.

13. Anordning enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att skanningsdata häníörbar till respektive dels konturavkärming och läge på rasterytan är anordnade sarnmanfiirbart för återgivning i datarmljö. I

14. Anordning enligt patentkravet 13, k ä n n e t e c k n a d därav, att till skannade modelldelar som i återgivningen i datarniljö är orienterade i rymden på motsvarande sätt som modellens eller den dynforrnade enhetens delar till återgivningen påförbart en protetisk åtgârdsuppbyggnad, tex. en tandbro eller ett tandbroairangemang.

15. Anordning enligt patentkravet 14, k å n n e t e c k n a d därav, att i eller till , datamiljö ingår program eller anordning för alstring av tillverlcningsinformation till tillverk- ningsutrustníng, Lex. CAD-utrustning.

16. Anordning enligt .något av patentkraven l-15, k ä n n et e c kin a d därav, att skannem består av en känd endelsskanner.