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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE10024833 A1
Publication typeApplication
Application numberDE2000124833
Publication date29 Nov 2001
Filing date19 May 2000
Priority date19 May 2000
Also published asDE10024833B4, WO2001087179A1
Publication number00124833, 2000124833, DE 10024833 A1, DE 10024833A1, DE-A1-10024833, DE00124833, DE10024833 A1, DE10024833A1, DE2000124833
InventorsAlbert Nadler
ApplicantAlbert Nadler
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Vorrichtung und Verfahren zum Platzieren von Zahnspangen-Brackets auf Zähnen Apparatus and method for placement of braces brackets on teeth translated from German
DE 10024833 A1
Abstract
The invention relates to a method and device (1) for automatically placing orthodontic appliance brackets (2) onto teeth (4), whereby the device (1) comprises the following units that can be controlled by a control unit (36): a) a measuring unit (6) for measuring the dimensions of at least one tooth (4) and for generating a dimensions data record of the tooth (4); b) a calculating unit (26) for calculating a placement location (24) for a bracket (2) on the tooth (4) according to the measured dimensions data record and to standard values, said values being stored in a memory and defining the position of the placement location (24) relative to the indicated areas (18, 22) of the tooth (4); c) a handling unit (12) for marking the placement location (24) on the tooth (4) and/or for directly placing the bracket (2) at the calculated placement location (24) of the tooth (4).
Claims(15)  translated from German
1. Vorrichtung ( 1 ) zum automatischen Platzieren von Zahnspangen- Brackets ( 2 ) auf Zähnen ( 4 ), beinhaltend folgende, von einer Steuerein richtung ( 36 ) ansteuerbare Einrichtungen: 1. A device (1) for automatically placing Zahnspangen- brackets (2) on teeth (4), comprising the following, from an Steuerein direction (36) controllable devices:
  • a) eine Meßeinrichtung ( 6 ) zum Vermessen der Geometrie wenigstens eines Zahnes ( 4 ) und zum Generieren eines Geometrie- Datensatzes des Zahnes ( 4 ); a) a measuring device (6) for measuring the geometry of at least one tooth (4) and for generating a geometry data record of the tooth (4);
  • b) eine Berechnungseinrichtung ( 26 ) zur Berechnung eines Platzie rungsortes ( 24 ) für ein Bracket ( 2 ) an dem Zahn ( 4 ) in Abhängigkeit des gemessenen Geometrie-Datensatzes und von in einem Spei cher gespeicherten Standardwerten, welche die Lage des Platzie rungsortes ( 24 ) relativ zu ausgezeichneten Bereichen ( 18 , 22 ) des Zahnes ( 4 ) definieren; b) a calculation means (26) for calculating a Platzie approximately map (24) for a bracket (2) at the tooth (4) in dependence of the measured geometry data set and of holes in an SpeI stored standard values which the position of the Platzie approximately map ( 24) relative to excellent areas (18, define 22) of the tooth (4);
  • c) eine Handhabungseinrichtung ( 12 ) zum Markieren des Platzie rungsortes ( 24 ) am Zahn ( 4 ) und/oder zum direkten Platzieren des Brackets ( 2 ) am berechneten Platzierungsort ( 24 ) des Zahnes ( 4 ); c) a handling device (12) for marking the Platzie approximately location (24) at the tooth (4) and / or for the direct placement of the brackets (2) to the calculated placement location (24) of the tooth (4);
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungseinrichtung einen mehrachsigen Roboter ( 12 ) mit einem Roboterarm ( 10 ) und mit einem Greifer ( 40 ) umfaßt, durch welchen ein Bracket ( 2 ) oder ein Markierungsmittel, beispielsweise eine Graphitmi ne, gehalten ist, wobei der Roboter ( 12 ) durch die Steuereinrichtung ( 36 ) derart ansteuerbar ist, daß der Roboterarm ( 10 ) den Bracket ( 2 ) an den Platzierungsort ( 24 ) heranführt und ihn gegen den Zahn ( 4 ) preßt oder mittels der Markierungsmittel am Platzierungsort ( 24 ) eine sichtba re Markierung anbringt. 2. Device according to claim 1, characterized in that the handling device comprises a multi-axis robot (12) with a robot arm (10) and with a gripper (40) through which a bracket (2) or a labeling agent, such as a Graphitmi ne, is held, wherein the robot (12) by the control device (36) can be driven so that the robot arm (10) zoom guides the bracket (2) at the insertion site (24) and it against the tooth (4) presses, or by means of the marking means at the insertion site (24) a re sichtba marker attaches.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumin dest die Handhabungseinrichtung ( 42 ) am Zahn ( 4 ) lösbar befestigt ist, vorzugsweise mittels eines den Zahn ( 4 ) übergreifenden Spannarmes ( 48 ), wobei das Bracket ( 2 ) durch einen relativ zu einem zahnfesten Rahmen ( 46 ) der Handhabungseinrichtung ( 42 ) bewegbaren Greifer ( 56 ) geführt ist, welcher durch die Steuereinrichtung ( 36 ) derart ansteu erbar ist, daß dieser den Bracket ( 2 ) an den Platzierungsort ( 24 ) her anführt und ihn gegen den Zahn ( 4 ) preßt oder mittels Markierungsmit teln am Platzierungsort ( 24 ) eine sichtbare Markierung anbringt. 3. A device according to claim 1, characterized in that at least the handling device (42) on the tooth (4) is releasably fastened, preferably by means of the tooth (4) cross-clamping arm (48), said bracket (2) by a relatively to a tooth fixed frame (46) of the handling device (42) movable gripper (56) is guided, which by the control device (36) is such ansteu Erbar that this the bracket (2) to the placement location (24) fro leads and it against the tooth (4) by means of presses or Markierungsmit stuffs on the placement location (24) a visible mark attaching.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ( 6 ) einen vorzugsweise an der Handhabungsein richtung ( 9 ; 42 ) festgelegten optischen Sensor ( 8 ) umfaßt, wobei die Handhabungseinrichtung ( 9 ; 42 ) durch die Steuereinrichtung ( 36 ) an steuerbar ist, um den Sensor ( 8 ) entlang des Zahnes ( 4 ) zu führen und den Geometrie-Datensatz bezogen auf einen den Ursprung eines Meß koordinatensystems (x, y, z) bildenden Referenzpunkt ( 16 ) zu erzeugen und ihn in einem Speicher abzulegen. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the measuring device (6) has a preferably at Handhabungsein direction (9; 42) fixed optical sensor (8), wherein the handling device (9; 42) by the control device (36 ) is to be controlled in order to guide the sensor (8) along the tooth (4) and the geometry data set based on a the origin of a measurement coordinate system (x, y, z to produce) forming the reference point (16) and it in a pass through Flash.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Re ferenzpunkt für Zähne des Oberkiefers vorzugsweise an einer Schnei denkante eines Oberkieferfrontzahnes und für Zähne des Unterkiefers an der Schneidenkante ( 18 ) eines Unterkieferfrontzahnes ( 4 ) angeordnet und jeweils vorzugsweise als ein sensorerfaßbares Plättchen ( 16 ) ausgebildet ist. 5. The apparatus according to claim 4, characterized in that the Re reference point for the upper teeth preferably at a tailoring thinking ante a maxillary anterior tooth and teeth of the lower jaw at the cutting edge (18) of a mandibular anterior tooth (4) and each preferably as a sensorerfaßbares platelets ( 16 is formed).
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß durch den Speicher der Platzierungsort ( 24 ) für ein Bracket ( 2 ) als zahntypunabhängiger Standardwert speicherbar und auslesbar ist, vorzugsweise als ein auf die Zahnachse ( 22 ) und die Schneidenkante ( 18 ) oder die Kaufläche bezogener Wert. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that by the memory of the insertion site (24) for a bracket (2) as a tooth type independent standard value can be stored and read out, preferably as one of the tooth axis (22) and the cutting edge (18 ) or the occlusal surface-related value.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß im Speicher wenigstens für einige der verschiedenen Zahntypen jeweils ein Geometrie-Datensatz und ein geeigneter Platzie rungsort ( 24 ) für ein Bracket ( 2 ) als zahntypabhängige Standardwerte gespeichert sind. 7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the memory at least for some of the various types of teeth in each case a geometry data set, and an appropriate Platzie rungsort (24) for a bracket (2) are stored as a tooth type dependent default values.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Steuereinrichtung ( 36 ) ansteuerbare Verknüpfungsstufe ( 20 ) vorge sehen ist, durch welche aufgrund eines Vergleichs des gemessenen Geometrie-Datensatzes mit den gespeicherten Geometrie-Datensätzen der Typ des vermessenen Zahnes ( 4 ) feststellbar und der diesem Zahntyp entsprechende Standardwert für den Platzierungsort ( 24 ) des Bracket ( 2 ) aus dem Speicher auslesbar ist, vorzugsweise als ein auf die Zahnachse ( 22 ) und die Schneidenkante ( 18 ) oder die Kaufläche des jeweiligen Zahntyps bezogener Wert. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that one of the control device (36) pre-activatable link stage (20) is seen, through which from a comparison of the measured geometry data set with the stored geometry data records of the type of the measured tooth (4 ) determinable, and this tooth type corresponding default value for the placement location (24) of the bracket (2) from the memory is read out, preferably as one of the tooth axis (22) and the cutting edge (18) or the occlusal surface of the respective tooth type related value.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung ( 26 ) durch die Steuereinrichtung ( 36 ) der art ansteuerbar ist, daß sie zunächst die tatsächliche Lage der Zahnachse ( 22 ) und der Schneidenkante ( 18 ) oder der Kaufläche des Zahnes ( 4 ) aus dem gemessenen Geometrie-Datensatz und dann an hand des aus dem Speicher ausgelesenen Standardwerts einen refe renzpunktbezogenen Platzierungsort ( 24 ) für das Bracket ( 2 ) berech net. 9. Apparatus according to claim 6 or 8, characterized in that the calculation means (26) by the control device (36) of the type can be controlled, that they initially the actual position of the tooth axis (22) and the cutting edge (18) or the occlusal surface tooth (4) from the measured geometry data set and then to handle the data read from the memory a default value refe rence point related insertion site (24) for the bracket (2) calculation net.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine von der Steuereinrichtung ( 36 ) ansteuerbare kombinierte Eingabe- und Anzeigeeinrichtung ( 30 ) umfaßt, zur Eingabe von Daten betreffend an welchen Zähnen des Gebisses Brackets ( 2 ) platziert werden sollen, zur Darstellung des berechneten Platzierungsortes ( 24 ) auf einem Monitor ( 28 ) und zur Korrektur des berechneten Platzierungsortes ( 24 ). 10. The device according to claim 9, characterized in that it comprises a by the control means (36) controllable combined input and display device (30), for entering data relating to which of the denture teeth brackets (2) are to be placed, to display the calculated placement location (24) on a monitor (28) and for the correction of the calculated placement location (24).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungseinrichtung ( 9 ; 42 ) durch die Steuereinrichtung ( 36 ) derart ansteuerbar ist, daß ein rückseitig mit Klebstoff versehenes Bracket ( 2 ) an den Platzierungsort ( 24 ) heranführbar und mittels eines definierten Drucks gegen eine Zahnfläche ( 32 ) des Zahns ( 4 ) drückbar ist. 11. The device according to claim 10, characterized in that the handling device (9; 42) by the control device (36) can be driven so that a rear side provided with adhesive bracket (2) to the placement location (24) can be guided and by means of a defined pressure against a tooth surface (32) of the tooth (4) can be pressed.
12. Vorrichtung ( 1 ) zum Platzieren von Zahnspangen-Brackets ( 2 ) auf Zäh nen ( 4 ), beinhaltend folgende, von einer Steuereinrichtung ( 36 ) ansteu erbare Einrichtungen: 12. The device (1) for placement of braces brackets (2) Tough NEN (4), including the following, from a control device (36) ansteu newable facilities:
  • a) eine Meßeinrichtung ( 6 ) zum Vermessen der Geometrie wenigstens eines Zahnes ( 4 ) und zum Generieren eines Geometrie- Datensatzes des Zahnes ( 4 ); a) a measuring device (6) for measuring the geometry of at least one tooth (4) and for generating a geometry data record of the tooth (4);
  • b) eine Anzeigeeinrichtung zur Darstellung der Geometrie des vermes senen Zahnes ( 4 ); b) a display device for displaying the geometry of the Vermes nected tooth (4);
  • c) eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben des Platzierungsortes ( 24 ) für ein Bracket ( 2 ) an dem Zahn ( 4 ) bezogen auf die dargestellte Geometrie; c) an input means for inputting the placement location (24) for a bracket (2) at the tooth (4) Based on the geometry shown;
  • d) eine Handhabungseinrichtung ( 12 ) zum Markieren des Platzie rungsortes ( 24 ) am Zahn ( 4 ) und/oder zum direkten Platzieren des Brackets ( 2 ) am eingegebenen Platzierungsort ( 24 ). d) a handling device (12) for marking the location Platzie tion (24) to the tooth (4) and / or for direct placement of the bracket (2) on the specified insertion site (24).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die An zeigeeinrichtung und die Eingabeeinrichtung durch einen touch screen gebildet sind. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the means to see and the input means are formed by a touch screen.
14. Verfahren zum automatischen Platzieren von Zahnspangen-Brackets ( 2 ) auf Zähnen ( 4 ) eines menschlichen Gebisses zur kosmetischen Kor rektur desselben, umfassend folgende Schritte: 14. A method for automatic placement of braces brackets (2) teeth (4) of a human teeth for cosmetic Cor correction thereof, comprising the following steps:
  • a) Vermessen der Geometrie wenigstens eines Zahnes ( 4 ) und Gene rieren eines Geometrie-Datensatzes des Zahnes ( 4 ) durch eine Meßeinrichtung ( 6 ); a) measuring the geometry of at least one tooth (4) and the temperature of a Gene geometry data record of the tooth (4) by a measuring device (6);
  • b) Unter Verwendung eines digitalen Verarbeitungssystems elektroni sches Berechnen eines Platzierungsortes ( 24 ) für ein Bracket ( 2 ) an dem Zahn ( 4 ) in Abhängigkeit des gemessenen Geometrie- Datensatzes und von in einem Speicher gespeicherten Standard werten, welche die Lage des Platzierungsortes relativ zu ausge zeichneten Bereichen ( 18 , 22 ) des Zahnes ( 4 ) definieren; b) Using a digital processing system electronic cal computing a placement location (24) for a bracket (2) to the tooth (4) values as a function of the measured geometry data set and stored in a memory standard, which relative to the location of the placement location be recorded portions (18, 22) define the tooth (4);
  • c) Markieren des Platzierungsortes ( 24 ) am Zahn ( 4 ) und/oder direktes Platzieren des Brackets ( 2 ) am Platzierungsort ( 24 ) des Zahnes ( 4 ) durch eine Handhabungseinrichtung ( 12 ). c) Select the placement location (24) on the tooth (4) and / or direct placement of the bracket (2) at the insertion site (24) of the tooth (4) by a handling device (12).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermessen der Zahngeometrie, das Berechnen des Platzierungsortes ( 24 ) sowie das Markieren oder Platzieren bezogen auf einen vorzugs weise kopffesten Referenzpunkt ( 16 ) erfolgt. 15. The method according to claim 14, characterized in that the measurement of the tooth geometry, calculating the placement location (24), and marking or placement based on a preference takes place as head-fixed reference point (16).
Description  translated from German
Stand der Technik State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und von einem Verfahren zum Platzieren von Zahnspangen-Brackets auf Zähnen ge mäß Anspruch 1, Anspruch 12 und Anspruch 14. The invention relates to an apparatus and a method for placing braces brackets on teeth ge according to claim 1, claim 12 and claim 14.

Im Rahmen der kosmetischen Zahnregulierung sind Zahnspan gen bekannt, bei denen ein eine ideale Zahnbogenform aufweisender Metallbogen unter Spannung in Schlitze an den Zahnaußenflächen oder Zahninnenflächen angeklebter Metallplättchen - im folgenden Brackets genannt - eingehängt wird. In the context of cosmetic orthodontics tooth clamping known gene in which an ideal arch form having Direction metal sheet under tension in slots on the outer tooth surfaces or inner tooth surfaces glued-metal flake - hereinafter referred Brackets - is mounted. Hierbei wird der Metallbogen ela stisch verformt und hat durch die elastischen Rückstellkräfte bedingt die Tendenz, seine ursprüngliche Form einzunehmen. Here, the metal sheet ela stic is deformed, and has the elastic restoring forces due to the tendency to assume its original shape. Mit der Zeit ge ben die Zähne den Rückstellkräften des Metallbogens - beispielsweise durch Kippen um eine horizontale Achse, Drehen um eine Hochachse und/oder durch translatorische Bewegungen - nach und richten sich an ihm ähnlich Perlen an einer Schnur aus. Over time, teeth ge ben the restoring forces of the metal sheet - for example, by tilting about a horizontal axis, rotation about a vertical axis and / or translational movements - by and depend on him like beads on a string from.

Unabdingbare Voraussetzung zum Erzielen einer idealen Posi tionierung der Zähne mit Hilfe einer solchen Zahnspange ist allerdings, daß die Brackets exakt an den hierfür vorgesehenen Stellen an der Zahnfläche platziert werden. An essential prerequisite for achieving an ideal posi tioning of the teeth with the help of such braces, however, that the brackets are placed exactly in the space provided on the tooth surface. Eine diesbezüglich zu bevorzugende Stelle ist hierbei der Schnittpunkt zwischen der in die Zahnfläche proji zierten vertikalen Zahnachse mit einer Höhenlinie, welche einen be stimmten vertikalen Abstand von der Schneidenkante oder der Kauflä che des Zahnes aufweist. In this respect a preferable location is the intersection point between the proji ed in the vertical tooth axis tooth surface having a contour, comprising a establishing certain vertical distance from the cutting edge or the Kauflä surface of the tooth. Bei einer außermittigen Falschplatzierung des Brackets würde beispielsweise ein Biegemoment auf den betroffe nen Zahn ausgeübt werden, das ihn in eine schiefe Position kippt. In an off-center placement of the bracket false bending moment for example, would be applied to the tooth concerned do that tilts him into an awkward position.

Die Ermittlung der vertikalen Zahnachse geschieht meist durch visuelles Schätzen des Kieferothopäden unter Zuhilfenahme einer Röntgenaufnahme des Gebisses, in welcher der zur Zahnachse koa xiale Wurzelverlauf zu sehen ist. The determination of the vertical axis of the tooth is usually done by visually estimating the orthodontist with the aid of an X-ray of teeth in which the xiale to the tooth axis koa root course is shown. Der vertikale Bracketschlitz soll nicht nur entlang der Zahnachse ausgerichtet sein, sondern er soll sich au ßerdem genau in der Zahnmitte, dh auf der Halbierenden der maxi malen horizontalen Ausdehnung des Zahnes befinden. The vertical bracket slot should be directed not only along the axis of the tooth, but he should for putting in that is located right in the middle tooth, on the bisector of the maxi paint horizontal extent of the tooth. Auch hier wird vom Kieferorthopäden durch genaues Betrachten des Zahnes ge schätzt. Here, too, is estimated by looking at the exact tooth ge by the orthodontist. Zur Bestimmung einer geeigneten Höhenlinie des Platzie rungsortes werden handelsübliche, auf bestimmte Höhenlinien vor konfektionierte Klebekreuze verwendet, mit denen man in die Schlitze der zu positionierenden Brackets greift und diese anschließend auf der Zahnfläche solange nach oben oder unten bewegt, bis sich ein Füh rungsteil des Klebekreuzes auf der Schneidenkante oder der Kauflä che des Zahnes abstützen kann. To determine a suitable height line of Platzie insurance location are commercially available, used in certain contour lines before assembled adhesive crosses with whom one engages in the slots of the to be positioned brackets and subsequently while moving on the tooth surface up or down until approximately part Introductio the adhesive Cross on the cutting edge or Kauflä surface of the tooth can be supported. In diesem Fall befindet sich der hori zontale Bracket-Schlitz genau auf der gewünschten Höhenlinie. In this case, the hori zontal bracket slot is located precisely at the desired height line. Abhängig von der Art des jeweiligen Zahnes ist hier eine zahntypabhän gige Platzierung der Brackets notwendig. Depending on the type of the respective tooth here a zahntypabhän dependent placement of the bracket is necessary.

Vor der Platzierung muß auf die zum Zahn weisende Fläche des Brackets ein spezieller Klebstoff aufgetragen werden, welcher sehr schnell, meist innerhalb einer Minute aushärtet. Prior to placement on the tooth surface facing to the bracket a special adhesive must be applied, which very quickly, usually hardens within a minute. Der Zahn wird dann wie folgt vorbereitet: Anätzen der zu beklebenden Fläche, Trocknen und Bepinseln mit einem speziellen Klebstoff - Bonding genannt - der selben Fläche. The tooth is then prepared as follows: etching of the surface to be bonded, drying and brushing with a special adhesive - Bonding mentioned - the same surface. Die Brackets werden dann, eventuell unter Zuhilfenah me einer Lupenbrille, auf die gegebenenfalls zuvor per Hand markierte Stelle gedrückt. The brackets are then pressed under any Zuhilfenah me a loupe to the optionally previously selected by hand location. Hat man das Bracket auf der falschen Stelle platziert und ist innerhalb der kurzen Aushärtungszeit keine Korrektur gelungen, so muß das Bracket wieder vom Zahn entfernt, der ausgehärtete Kle ber von der Zahnfläche und vom Bracket abgeschliffen und die Proze dur von neuem begonnen werden. If you have the bracket placed at the wrong place and no correction is managed within the short curing time, the bracket must be removed from the tooth, the cured Kle abraded over from the tooth surface and the bracket and the proze Major begun anew.

Oft werden mehr als 20 Zähne mit Brackets beklebt, so daß, eventuelle Korrekturen eingeschlossen, ein erheblicher zeitlicher und handwerklicher Aufwand notwendig ist bis alle Brackets korrekt plat ziert sind. Often more than 20 teeth are covered with brackets included so that any corrections, a considerable time and effort craftsmanship is necessary until all brackets plat ed correctly. Im Hinblick auf die gestiegenen Kosten im Gesundheitswe sen stellt dies aber einen äußerst unbefriedigenden Zustand dar. In view of the increased costs in the health-care sen but this is a very unsatisfactory state.

Der vorliegenden Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zu grunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei welchem auf schnelle und kostengünstige Weise ein genaues Plat zieren von Zahnspangen-Brackets auf Zähnen möglich ist. The present invention is therefore to provide, in which a quick and inexpensive way an accurate Plat grace of braces brackets on teeth can be the object of providing an apparatus and a method.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1, Anspruch 12 und Anspruch 14 gelöst. According to the invention this object is achieved by the features of claim 1, claim 12 and claim 14 is released.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Wegen der automatisierten Bracket-Platzierung mittels der Vor richtung gemäß Anspruch 1 wird gegenüber der üblichen Platzierung per Hand eine wesentlich höhere Wiederholgenauigkeit mit geringerer Fehlerrate erzielt. Because of the automated bracket placement by the on device according to claim 1, a much higher repeatability is achieved with a lower error rate than the usual placement by hand. Das bei der herkömmlichen Methode übliche Korri gieren einzelner Brackets nach einer gewissen Tragezeit kann dadurch im wesentlichen entfallen. The usual in the conventional method Korri yaw individual brackets after a certain gestation period thus eliminating the need substantially. Infolgedessen verkürzt sich die Gesamttra gezeit der Spange, wodurch das durch die Spange hervorgerufene zu sätzliche Kariesrisiko verringert wird. Consequently, the Gesamttra shortened tide of the clasp, which is caused by the clasp reduced to additional risk of caries. Bei der Vorrichtung gemäß An spruch 12 wird die Zahngeometrie des betroffenen Zahnes auf einem Monitor dargestellt und anschließend der geeignete Platzierungsort von einer Bedienperson eingegeben. In the apparatus according to claim 12, the tooth geometry of the affected tooth is displayed on a monitor and then enter the appropriate placement location of an operator. Die Platzierung des Brackets am Zahn erfolgt wiederum durch die Handhabungseinrichtung, weshalb auch hier die hohen Genauigkeitsanforderungen erfüllt werden. The placement of the bracket on the tooth is again due to the handling capability and the high accuracy requirements are fulfilled here. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 14 geht eine er hebliche Zeitersparnis einher, wodurch die Behandlungskosten merk lich gesenkt werden können. The method according to claim 14 of the invention, a considerable saving of time he goes along, making the cost of treatment can be noticeable Lich reduced. Zur Kostensenkung trägt auch bei, daß wegen des automatisierten Verfahrens das System auch durch gegen über einem Zahnarzt oder Kieferorthopäden geringer qualifizierte Per sonen wie beispielsweise durch eine Arzthelferin bedienbar ist To reduce costs also helps that the system is also compared to a dentist or orthodontist less skilled persons by because of the automated procedure is operated such as by a physician assistant

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the invention are possible.

Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Maßnahme umfaßt die Handhabungseinrichtung einen mehrachsigen Roboter mit einem Roboterarm und einem Greifer, durch welchen ein Bracket oder ein Markierungsmittel, beispielsweise eine Graphitmine, gehalten ist, wobei der Roboter durch die Steuereinrichtung derart ansteuerbar ist, daß der Roboterarm den Bracket an den Platzierungsort heranführt und ihn ge gen den Zahn preßt oder mittels der Markierungsmittel am Platzie rungsort eine sichtbare Markierung anbringt. According to a particularly preferable measure the handling device comprises a multi-axis robot with a robot arm and a gripper, through which a bracket or a labeling agent, such as a graphite lead is held, the robot by the control device is controllable such that the robot arm of the bracket at the placement location zoom leads and ge conditions the tooth presses him or by means of the marker on Platzie rungsort a visible mark affixes.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Handhabungseinrichtung am Zahn lösbar befestigt ist, vorzugsweise mittels eines den Zahn übergreifenden Spannarmes, wobei das Bracket durch einen relativ zu einem zahnfesten Rahmen der Handhabungsein richtung bewegbaren Greifer geführt ist, welcher durch die Steuerein richtung derart ansteuerbar ist, daß dieser den Bracket an den Platzie rungsort heranführt und ihn gegen den Zahn preßt oder mittels der Markierungsmittel am Platzierungsort eine sichtbare Markierung an bringt. According to a further embodiment it is provided that the handling device is releasably attached to the tooth, preferably, which is through the Steuerein direction so controllable by means of a tooth cross-clamping arm, wherein the bracket is passed through a relative to a tooth fixed frame of the Handhabungsein direction movable gripper that this approach leads rungsort the bracket to the Platzie and presses it against the tooth or at the insertion site brings a visible mark on using the marker.

Gemäß einer Weiterbildung beinhaltet die optische Meßeinrich tung einen vorzugsweise an der Handhabungseinrichtung festgelegten optischen Sensor, wobei die Handhabungseinrichtung durch die Steu ereinheit ansteuerbar ist, um den Sensor entlang des Zahnes zu führen und den Geometrie-Datensatz bezogen auf den einen Ursprung eines Meßkoordinatensystems bildenden Referenzpunkt zu erzeugen und ihn im Speicher der Steuereinheit abzulegen. According to a development a preferably fixed to the handler optical sensor, the handler is ereinheit controlled by the STEU to guide the sensor along the tooth and the geometry data set based on one source of a Meßkoordinatensystems visual reference point includes the optical Meßeinrich device to create and store it in the memory of the control unit.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß im Speicher wenigstens für einige der verschiedenen Zahntypen wie Schneidezähne oder Backenzähne jeweils ein Geometrie-Datensatz und ein geeigneter Platzierungsort für ein Bracket als zahntypabhängi ge Standardwerte gespeichert sind. A preferred embodiment of the invention provides that each have a geometry data set, and an appropriate insertion site for a bracket as zahntypabhängi GE default values are stored in the memory at least for some of the various types of teeth, such as incisors or molars. Im weiteren ist eine Verknüpfungs stufe vorgesehen, durch welche aufgrund eines Vergleichs des gemes senen Geometrie-Datensatzes mit den gespeicherten Geometrie- Datensätzen der Typ des vermessenen Zahnes feststellbar und der diesem Zahntyp entsprechende Standardwert für den Platzierungsort der Bracket aus dem Speicher auslesbar ist, vorzugsweise als ein auf die Zahnachse und die Schneidenkante oder die Kaufläche des jeweili gen Zahntyps bezogener Wert. In addition, a link is provided stage through which appropriate default value for the insertion site of the bracket from the memory can be read from a comparison of the mea nected geometry data set with the stored geometry data sets of the type of the measured tooth determinable, and this type of tooth, preferably as a related to the tooth axis and the cutting edge or the chewing surface of the tooth conditions respec type value. Die Berechnungseinrichtung ist dann durch die Steuereinrichtung derart ansteuerbar, daß sie zunächst die tatsächliche Lage der Zahnachse und der Schneidenkante oder der Kaufläche des Zahnes aus dem gemessenen Geometrie-Datensatz und dann anhand des aus dem Speicher ausgelesenen Standardwerts einen referenzpunktbezogenen Platzierungsort für das Bracket berech net. The calculation means is then by the control device be controlled such that they initially the actual position of the tooth axis, and the cutting edge or occlusal surface of the tooth from the measured geometry data set and then using the data read from the memory default value, a reference point related placement location for the bracket calculation net.

In Weiterbildung hierzu ist eine von der Steuereinrichtung an steuerbare kombinierte Eingabe- und Anzeigeeinrichtung vorgesehen, zur Eingabe von Daten betreffend an welchen Zähnen des Gebisses Brackets platziert werden sollen, zur Darstellung des berechneten Plat zierungsortes auf einem Monitor und zur Korrektur des berechneten Platzierungsortes. In a development of this, a controllable by the control device to a combined input and display device is provided, to be placed for inputting data concerning at which teeth of said dentition brackets, illustrating the calculated Plat zierungsortes on a monitor and to correct the calculated placement location.

Schließlich ist die Handhabungseinrichtung durch die Steuerein richtung derart ansteuerbar, daß ein rückseitig mit Klebstoff versehenes Bracket an den Platzierungsort heranführbar und mittels eines defi nierten Drucks gegen eine Zahnfläche des Zahns drückbar ist. Finally, the handling device can be actuated by the Steuerein a direction that a rear side provided with adhesive to the bracket placement location and can be guided by means of a defi ned pressure is pressed against a tooth surface of the tooth.

Zeichnungen Drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings provided and explained in more detail in the following description. Es zei gen: Fig. 1 eine stark schematisierte, nicht-maßstäbliche Seitenan sicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung während des Platzierens eines Brackets auf einem Zahn; It Display can 1 is a highly schematic, not-scale Seitenan view of a preferred embodiment of the apparatus according fiction, during placement of a bracket on a tooth;.

Fig. 2 eine Vorderansicht des mit dem Bracket versehenen Zah nes von Fig. 1. Fig. 2 is a front view of the bracket provided with the Zah Nes of Fig. 1st

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer am Zahn befestigbaren Handha bungseinrichtung; Fig. 3 shows a further embodiment of the device according to the invention advertising device with a handle lo be fastened to the tooth;

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Handhabungseinrichtung von Fig. 3 entlang der Linie IV-IV. Fig. 4 shows a cross section through the handling device of FIG. 3 along the line IV-IV.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele DETAILED DESCRIPTION

Die in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient in be vorzugter Ausführungsform zum Platzieren von Zahnspangen-Brackets 2 auf Zähnen eines menschlichen Gebisses, von welchem aus Maß stabsgründen nur ein Unterkieferfrontzahn 4 dargestellt ist. In Fig. 1, generally designated 1 device is used in be vorzugter embodiment for placement of braces brackets on teeth 2 of a human dentition, from which measure rod found only a mandibular anterior tooth 4 is shown.

Die Vorrichtung 1 beinhaltet eine elektronisch-optische Meßein richtung 6 zum Vermessen der Geometrie der zum Bekleben mit Brac kets vorgesehenen Zähne, im folgenden betroffene Zähne 4 genannt. The device 1 includes an electronic-optical MESSEIN device 6 for measuring the geometry of the sticking on Brac kets provided teeth, hereinafter referred to as affected teeth 4. Hierzu bedient sie sich eines optischen Sensors 8 , welcher an einem Handhabungsgerät 9 , vorzugsweise an einem Roboterarm 10 eines mehrachsigen Roboters 12 geführt ist. For this purpose it makes use of an optical sensor 8, which is guided on a handling device 9, preferably to a robot arm 10 of a multi-axis robot 12. Der Roboterarm 10 ist relativ zu einer vorzugsweise ortsfesten Basis 14 in drei Achsen dreh- und schwenkbar. The robot arm 10 is rotatable relative to a stationary base 14 preferably in three axes and swiveling. Deshalb kann sein freies, mit dem optischen Sensor 8 versehenes Ende jeden Raumpunkt, insbesondere jeden Zahn 4 inner halb der Mundhöhle des Patienten anfahren. Therefore, its free, provided with the optical sensor 8 end of each point in space, in particular each tooth 4 intra-half approach the mouth of the patient. Um Zugriff auf die Zähne zu gewährleisten, wird in die Mundhöhle ein handelsüblicher Wangen halter eingesetzt. To ensure access to the teeth in the oral cavity, a commercially available holder cheeks is used.

Das Abtasten mittels des optischen Sensors 8 erfolgt zahnweise, wobei in einem Speicher der Meßeinrichtung 6 ein Datensatz x i , y i , z i , der Konturpunkte i als dreidimensionales Abbild des betroffenen Zah nes 4 in Bezug auf mindestens einen Referenzpunkt generiert wird. The sampling of the optical sensor 8 occurs tooth by tooth, in a memory of the measuring device 6, a data x i, y i, z i, the contour points i generates a three-dimensional image of the affected Zah nes 4 with respect to at least one reference point. Der oder die Referenzpunkte sind vorzugsweise kopffest, beispielsweise ist für die Zähne des Oberkiefers ein eigener Referenzpunkt und für die Zähne des Unterkiefer ein eigener Referenzpunkt 16 vorhanden, der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist. The one or more reference points are preferably fixed head, such as is for the teeth of the upper jaw, a separate reference point and for the teeth of the lower jaw, a separate reference point 16 is present, which is shown in Fig. 1 and Fig. 2.

Um die Referenzpunkte durch den optischen Sensor 8 erfaßbar zu machen, ist beispielsweise an der Schneidenkante 18 des in den Fi guren dargestellten Unterkieferfrontzahnes 4 ein sensorerfaßbares Plättchen 16 aufgeklebt. To make the reference points by the optical sensor 8 detected, a sensorerfaßbares plate is 16 glued example, at the cutting edge 18 of the gures in the fi mandibular anterior tooth 4 shown. Alternativ ist jede von einem optischen Sensor 8 erfaßbare Markierung möglich. Alternatively, any of an optical sensor 8 detectable label is possible. Das Aufkleben des sensorerfaßbares Plättchens 16 erfolgt vorzugsweise durch den Roboter 12 selbst oder durch eine Arzthelferin jeweils einmal in jedem Kiefer. The ornamental sensorerfaßbares plate 16 is preferably carried by the robot 12 itself or by a nurse once each in each jaw. Die beiden Refe renzpunkte 16 werden vor der Messung durch den vorzugsweise end seitig am Roboterarm 10 befestigten optischen Sensor 8 angefahren, um den Ursprung des Meß- oder Referenzkoordinatensystems x, y, z festzulegen. The two Refe rence points 16 8 approached before the measurement by the end preferably side on the robot arm 10 fixed optical sensor, eg to determine the origin of the measurement or reference coordinate system x, y.

Im Speicher der Meßeinrichtung 6 sind Standardwerte für die Geometrie sämtlicher Zähne des menschlichen Gebisses gespeichert. In the memory of the measuring device 6 standard values are stored for the geometry of all the teeth of the human dentition. Eine in einem Gehäuse der Meßeinrichtung 6 integrierte Verknüp fungsstufe 20 vergleicht die Geometriedaten der mittels der Meßein richtung 6 vermessenen Zähne 4 mit den gespeicherten Standardwer ten. Ergebnis dieses Vergleichs ist eine Zuordnung der vermessenen Zähne zu den gespeicherten Zahntypen wie beispielsweise erster unterer Backenzahn, zweiter oberer Schneidezahn usw.. Für jeden der Zahntypen enthält der Speicher darüber hinaus einen Standardwert für den optimalen Platzierungsort eines Brackets 2 bezogen auf das Meß- oder Referenzkoordinatensystem x, y, z. Als Referenzlinien für den Platzierungsort des Brackets dienen ausgezeichnete Bereiche oder Li nien des Zahnes, üblicherweise die Zahnachse 22 ( Fig. 2) und die Schneidenkante 18 bzw. An integrated in a housing of the measuring device 6 Verknüp tion stage 20 compares the geometric data of the measured using the MESSEIN device 6 teeth 4 with the stored Default value th. This comparison is an assignment of the measured teeth to the stored tooth types, such as first lower molar, second upper incisor, etc .. For each of the types of teeth, the memory beyond a default value for the optimal placement location of a bracket 2 based on the measurement or reference coordinate system x, y, z. The reference lines for the insertion site of the bracket are excellent areas, or Li lines of the tooth , usually the gear axis 22 (Fig. 2) and the cutting edge 18 and die Kaufläche, von welcher eine Höhenlinie 23 des Platzierungsortes 24 des Brackets 2 einen zahntypabhängigen Ab stand a hat, wie in Fig. 1 gezeigt ist. the occlusal surface, from which a contour line 23 of the placement location 24 of the bracket 2 a tooth type-dependent Ab was a has, as shown in Fig. 1. Alternativ könnte der Platzierungs ort 24 auch als zahntypenunabhängiger Wert gespeichert sein, dh daß eine Identifizierung des jeweils vorliegenden Zahntyps durch die Ver knüpfungsstufe entfallen kann und die Höhenlinie 23 des Platzierungs ortes 24 für jeden betroffenen Zahn 4 einen konstanten Abstand a von der Scheidenkante 18 bzw. Alternatively, the placement could place 24 to be stored as tooth-type-independent value, ie that can be dispensed with an identification on the particular type of tooth by the United knüpfungsstufe and the amount of line 23 of the placement location 24 for each affected tooth 4 a constant distance a from the sheath edge 18 and von der Kaufläche aufweist. comprises of the occlusal surface.

Im weiteren ist eine in das Gehäuse der Meßeinrichtung 6 inte grierte Berechnungseinrichtung 26 vorgesehen, durch welche in Ab hängigkeit der gemessenen Geometriedaten des betroffenen Zahnes 4 jeweils die Lage der Zahnachse 22 berechenbar ist. In a further inte in the housing of the measuring device 6 grated calculating means 26 is provided, by which a function of the measured geometry data of the affected tooth 4 in each case the position of the tooth axis 22 can be calculated in Ab. Aufgrund des mit tels der Verknüpfungsstufe 20 ermittelten Zahntyps ist aus dem Spei cher ein auf diesen Zahntyp bezogener Standardwert für den Abstand a von der Schneidenkante 18 auslesbar, so daß der optimale Platzie rungsort 24 für den Bracket auf einem Monitor 28 zusammen mit dem betroffenen Zahn 4 anzeigbar ist. Due to the determined with means of the combining stage 20 tooth type in respect of at these tooth type default value for the distance a from the cutting edge 18 is from the stor- age tank can be read out, so that the optimum Platzie rungsort 24 for the bracket on a monitor 28 along with the affected tooth 4 can be displayed. Die Bedienperson der Vorrichtung 1 ist dann aufgrund der Anzeige am Monitor 28 in der Lage, den Platzie rungsort 24 zu kontrollieren. The operator of the device 1 is then due to the display on the monitor 28 in a position to control the rungsort Platzie 24. Zusätzlich kann eine Eingabeeinrichtung 30 vergesehen sein, um den am Monitor 28 angezeigten Platzierungs ort 24 durch die Bedienperson nachträglich zu ändern und/oder um eingeben zu können, welche Zähne mit Brackets zu versehen sind. In addition, an input device 30 may be not foreseen to change the placement location 24 displayed on the monitor 28 by the operator subsequently and / or to enter to which teeth are to be provided with brackets.

Hierzu kann der Monitor 28 beispielsweise als touch screen ausgebildet sein. For this purpose, the monitor 28 may be formed for example as touch screen. Die eingegebenen und/oder geänderten Daten betreffend die Geometrie der Zähne sowie den jeweiligen Platzierungsort 24 werden im Speicher abgelegt. The entered and / or changed data concerning the geometry of the teeth 24 and the respective placement location is stored in memory. Die optische Meßeinrichtung 6 ist derart ausge bildet, daß sie aufgrund des gemessenen Datensatzes in der Lage ist, Unstetigkeitsstellen an der labialen Zahnfläche 32 , beispielsweise eine Kante zu erkennen. The optical measurement device 6 is formed out in such a way that it is based on the measured data set capable of discontinuities on the labial surface 32 to detect for example an edge. Falls nun im Bereich des Platzierungsortes 24 eine solche Unstetigkeitsstelle vorhanden sein sollte, wird diese Information ebenfalls gespeichert. Now, if the area of the placement location 24 such discontinuity should be present, this information is also stored.

Alternativ könnten die aufgrund der optischen Vermessung der betroffenen Zähne durch die Meßeinrichtung 6 gewonnenen Daten als dreidimensionales Zahnabbild auf dem touch screen 28 dargestellt werden, wobei der Platzierungsort 24 an der labialen Zahnfläche 32 durch die Bedienperson über den touch screen identifizierbar und im Speicher ablegbar ist. Alternatively, the data based on the optical measurement of the affected teeth obtained by the measuring device 6 may be represented as a three-dimensional tooth image on the screen touch 28, wherein the insertion site 24 by the operator via the touch screen identified and stored in memory can be deposited on the labial tooth surface 32. In einem solchen Fall kann eine Berechnung des Platzierungsortes 24 aus den gemessenen Geometriedaten entfallen. In such a case, a calculation of the placement location 24 from the measured geometry data omitted.

Während einer der Platzierung der Brackets 2 vorgeordneten Vorbereitungsphase werden die betroffenen Zähne mit Luftspray ge trocknet, mit Alkohol entfettet und anschließend erneut getrocknet. During the placement of the bracket 2 upstream preparatory phase, the affected teeth with air spray ge be dry, degreased with alcohol and then dried again. Ein Ätzgel, beispielsweise 30%tige Phosphorsäure wird auf die zu bekle bende Zahnfläche 32 aufgetragen und nach etwa 30 Sekunden mit Wasser und einem Sauger abgespült. An etching gel, for example 30% phosphoric term is applied to the tooth surface bende to bekle 32 and rinsed off after about 30 seconds with water and a vacuum cleaner. Anschließend werden die Zähne 4 mit Luftspray und Sauger getrocknet und ein schnellaushärtender Kleber oder Bonding jeweils auf die zur labialen Zahnfläche 32 weisen de Fläche 34 der Brackets 2 aufgetragen. Then the teeth 4 a Quick-adhesive or bonding air dry spray and suction and each applied to the face the labial surface 32 de face 34 of the bracket 2. Alle während der Vorberei tungsphase ausgeführten Arbeiten sind durch Aufnahme entsprechen der Werkzeuge am Roboterarm 10 vom Roboter 12 selbst ausführbar, welcher durch ein entsprechendes Programm einer zentralen Steuereinheit 36 ansteuerbar ist, welche ebenfalls in das Gehäuse der Meßeinrichtung 6 integriert ist. All work during the prepara tion phase are executed by shooting in accordance with the tools on the robot arm 10 by the robot 12 itself executable, which 36 is controlled by a program which a central control unit, which is also integrated into the housing of the measuring device 6. Alternativ könnten diese Arbeiten auch durch die Arzthelferin ausgeführt werden. Alternatively, this work could be carried out by the assistant. Die zentrale Steuereinheit 36 steht mit dem Roboter 12 durch ein elektrisches Kabel 38 in Verbin dung und steuert außerdem die Verknüpfungsstufe 20 , die Berech nungseinrichtung 26 , den Monitor 28 und die Eingabeeinrichtung 30 an und koordiniert deren Funktionen. The central control unit 36 communicates with the robot 12 by an electrical cable 38, in conjunction, and also controls the link level 20, the voltage calculation device 26, the monitor 28 and the input device 30 and coordinates their functions.

Zum Platzieren der Brackets 2 an den betroffenen Zähnen 4 wird der Roboter 12 von der zentralen Steuereinheit 36 derart angesteuert, daß ein am freien Ende des Roboterarms 10 angeordneter Greifer 40 ein Bracket 2 aus einem aus Maßstabsgründen nicht dargestellten Ma gazin aufnimmt und ihn an den dem jeweiligen Zahn 4 zugeordneten, von der Berechnungseinrichtung 26 berechneten und aus dem Spei cher ausgelesenen Platzierungsort 24 an der labialen Zahnfläche 32 heranfährt. For placement of the brackets 2 to the affected teeth 4 of the robot 12 from the central control unit 36 is controlled such that a arranged at the free end of the robot 10 gripper 40 receives a bracket 2 made of a Ma magazine not shown for reasons of scale and it to the each tooth 4 assigned, calculated by the calculating means 26 and holes from the insertion site SpeI read 24 approaches at the labial surface 32. Falls der aus dem Speicher gelesene Platzierungsort 24 ei ne zusätzliche Information darüber enthält, daß sich dieser im Bereich einer Unstetigkeitsstelle der Zahnfläche 32 befindet, wird ein entspre chend geformtes Bracket aus dem Magazin entnommen. If the value read from the memory unit should be located 24 contains ei ne additional information about the fact that it is located in the region of discontinuity of the tooth surface 32, an accordingly shaped bracket is removed from the magazine. Der aus dem Speicher gelesene Wert für den Platzierungsort 24 ist wie die Meßda ten der vorangehenden Messungen auf das Meß- oder Referenzkoor dinatensystem x, y, z bezogen. The read out of the memory value for the placement location 24 as the measuring data th of the preceding measurement or measurements on the Referenzkoor coordinate system x, y, z relative. Danach wird das Bracket 2 vom Robo terarm 10 unter definiertem Druck gegen die Zahnfläche 32 gepreßt. Then the bracket 2 is pressed from Robo forearm 10 under defined pressure against the tooth surface 32.

Zweckmäßig ist das die Brackets 2 speichernde Magazin am Roboterarm 10 angeordnet und lädt die Brackets 2 direkt in den Greifer 40 . Appropriately positioned the brackets 2-storing magazine on the robot arm 10 and invites the brackets 2 directly into the gripper 40th Da der Platzierungsort 24 für jeden betroffenen Zahn 4 im Speicher abgelegt ist, kann die Bestückung der Zähne 4 mit Brackets 2 in sehr kurzer Zeit erfolgen. Since the placement location 24 is stored for each affected tooth 4 in memory, the placement of the teeth 4 with 2 brackets can be done in a very short time. Die Aushärtung des Bondings und des Klebstoffs erfolgt unter blauem Licht. The curing of the bonding and adhesive takes place under blue light. Hierfür ist in den Roboterarm 10 ein Lichtleiter integriert, dessen Ausgangsstrahl den jeweiligen Zahn beleuchtet, wobei die Beleuchtungszeit ungefähr 2,5 Sekunden je Zahn beträgt, um den Klebstoff vorzuhärten. For this purpose, a light guide is integrated in the robot arm 10, whose output beam illuminates the respective tooth, said lighting time is about 2.5 seconds per tooth is to pre-cure the adhesive. Später werden die Zähne nochmals etwa je 20 Sekunden lang von Hand beleuchtet. Later, the teeth are illuminated again about 20 seconds per hand.

In der Praxis ist nicht auszuschließen, daß der Patient seinen Kopf während der Bracketplatzierung bewegt. In practice it is possible that the patient moves his head during bracket placement. Deshalb ist in der zen tralen Steuereinheit 36 eine Trackingfunktion integriert, welche eine Kopfbewegung durch Änderung der Lage des Referenzpunktes 16 re lativ zum Sensor 8 erkennt und den Roboterarm 10 entsprechend nachführt. Therefore, in the cen tral control unit 36, a tracking function is integrated, which re relatively to the sensor 8 detects a head movement by changing the position of the reference point 16 and the robot arm 10 readjusts accordingly. Nach Bestückung der Zähne 4 mit Brackets 2 werden die beiden Referenzmarken 16 schließlich vom Roboter 12 angefahren und mittels des Greifers 40 entfernt. After placement of the teeth with 4 brackets 2, the two reference marks 16 finally approached by the robot 12 and removed by the gripper 40. Alternativ könnte dies auch durch die Arzthelferin erfolgen. Alternatively, this could also be done by the assistant.

Der Greifer 40 könnte als Markierungsmittel beispielsweise eine Graphitmine tragen, um den Platzierungsort 24 an der Zahnfläche 32 vorzugsweise dadurch zu markieren, daß die in die Zahnfläche 32 pro jizierte Zahnachse 22 sowie die jeweilige Höhenlinie 23 auf der Zahn fläche 32 markiert werden, wobei im Schnittpunkt der beiden Linien 22 , 23 der Platzierungsort 24 für den Bracket liegt, welcher dann von Hand aufgeklebt werden könnte. The gripper 40 could carry as the labeling agent, for example, a graphite lead to preferentially select the insertion site 24 to the tooth surface 32, characterized in that the per jizierte tooth axis 22 and the respective contour line 23 surface in the tooth surface 32 on the tooth 32 can be checked, wherein in the intersection the two lines 22, 23 of the insertion site 24 for the bracket lies, which could then be glued by hand.

Darüber hinaus könnte die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auch dazu dienen, die Lage bereits geklebter Brackets 2 mittels der op tischen Meßeinrichtung 6 zu erfassen und deren Position 24 anhand gemessener Geometriedaten und der im Speicher abgelegten Stan dardwerte zu bewerten. In addition, the inventive device 1 could also be used to detect the position already bonded brackets 2 by the op-Nazi measuring device 6 and assess their position 24 using measured geometry data and stored in memory Stan blue chips. In diesem Fall kann der Monitor 28 von der zentralen Steuereinheit 36 derart ansteuerbar ausgebildet sein, daß die Zähne mit an vom jeweils errechneten Platzierungsort 24 abweichender Stelle aufgeklebten Brackets 2 angezeigt werden. In this case, the monitor 28 may be formed by the central control unit 36 be controlled such that the teeth on each of the calculated placement location 24 deviating body adhered brackets 2 are shown.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 dargestellt, bei welchen ein Handhabungsgerät 42 für die Brackets 2 di rekt am betroffenen Zahn 4 lösbar befestigt ist, und zwar wenigstens während der Meß- und Platzierungsphase. In Fig. 3, a further embodiment of the device 1 is shown in which a handling device 42 for the bracket 2 di rectly to the affected tooth 4 is detachably attached, and indeed at least during the measurement and placement phase. Identische bzw. in ihrer Funktion analog wirkende Bauteile und Baugruppen sind hierbei mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie bei der vorangehend be schriebenen Ausführungsform. Identical or functionally analogous acting components and assemblies are here with the same reference numerals as in the previously described embodiment be. Das Handhabungsgerät 42 beinhaltet einen länglichen, endseitig mit einem Griff 44 versehenen länglichen Rahmen 46 mit einem Spannarm 48 , der den betroffenen Zahn 4 über greift und den Rahmen 46 an der lingualen Zahnfläche 50 derart kon tert, daß das Handhabungsgerät 42 mit seiner zur labialen Zahnfläche 32 weisenden Stirnfläche 52 gegen diese gespannt wird. The handling device 42 includes an elongated, end provided with a handle 44 elongate frame 46 having a clamp arm 48 which engages the affected tooth 4 on and the frame 46 so kon tert on the lingual tooth surface 50, that the handling device 42, with its for labial tooth surface 32 facing end surface 52 is biased against them. Der Rahmen 46 weist eine zentrale, zur labialen Zahnfläche 32 hin offene, vorzugs weise viereckige Ausnehmung 54 auf, innerhalb welcher ein den Sen sor 8 tragender Greifer 56 bewegbar ist, der ein Bracket 2 hält. The frame 46 has a central, to the labial surface 32 toward open, preferably, four square recess 54 within which a the sen sor 8 Carrying gripper 56 is movable holding a bracket 2. Hierzu ist eine Kreuzführung 58 für den Greifer 56 vorgesehen, wie am besten anhand von Fig. 4 zu sehen ist, so daß der Greifer 56 jeden Punkt an dem von der Stirnfläche 52 des Rahmens 46 begrenzten Teil der la bialen Zahnfläche 32 erreichen kann. For this purpose, a cross guide 58 is provided for the gripper 56, as best seen with reference to Fig. 4, so that the gripper 56 can reach any point of the limited by the end face 52 of the frame 46 part of the la bialen tooth surface 32. Zusätzlich ist der Greifer 56 durch eine Anstelleinrichtung 60 senkrecht zur labialen Zahnfläche 32 be wegbar, so daß das Bracket 2 an dem mittels der Kreuzführung 58 an gefahrenen Platzierungsort 24 an die labiale Zahnfläche 32 gedrückt werden kann, während der Rahmen 46 durch den Spannarm 48 am Zahn 4 fixiert ist. In addition, the gripper 56 is by means of a positioning device 60 perpendicular to the labial surface 32 be movably, so that the bracket 2 can be pressed against the driven means of the cross guide 58 at insertion site 24 to the labial surface 32, while the frame 46 by the clamp arm 48 at the tooth 4 is fixed. Hierdurch bleibt das Platzierungsergebnis des Brac kets 2 von eventuellen Kopfbewegungen des Patienten unbeeinflußt. As a result, the placement result of Brac kets 2 of any head movements of the patient remains unaffected. Wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist das Handhabungsgerät 42 durch ein Kabel 62 mit der zentralen Steuerein heit 36 ansteuerbar verbunden, alternativ könnte die Steuereinheit 36 aber auch direkt in den Rahmen 46 des Handhabungsgeräts 42 inte griert sein. As in the embodiment described above the handling device 42 is connected to the central unit 36 controllable Steuerein connected by a cable 62, alternatively, the control unit 36 but also be inte grated directly into the frame 46 of the manipulator 42.

Zum Vermessen des betroffenen Zahnes 4 und zum Platzieren des Brackets 2 wird das Handhabungsgerät 42 an seinem Griff 44 ge halten und am Zahn 4 durch Kontern des Spannarmes 48 angesetzt. To measure the tooth 4 concerned and to place the brackets 2 the handling device 42 by the handle 44 and keep ge fitted to the tooth 4 by tightening the clamping arm 48. Anschließend wird der von der Steuereinheit 36 angesteuerte Greifer 56 mittels der Kreuzführung 58 in die Platzierungsposition bewegt und das Bracket 2 durch eine Vorschubbewegung der Anstelleinrichtung 60 an die labiale Zahnfläche 32 gepresst. Subsequently, the controlled by the control unit 36 the gripper 56 is moved to the placement position by means of the cross guide 58 and the bracket 2 is pressed by an advancing movement of the adjusting device 60 to the tooth labial surface 32. Die weiteren Schritte entspre chen denen der vorangehend beschriebenen Ausführungsform. The further steps corre same as those of the embodiment described above.

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International ClassificationA61C7/00, A61C7/14
Cooperative ClassificationA61C7/002, A61C7/146
European ClassificationA61C7/14P
Legal Events
DateCodeEventDescription
29 Nov 2001OM8Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
29 Nov 2001OP8Request for examination as to paragraph 44 patent law
18 Jan 20078364No opposition during term of opposition
13 Sep 2012R119Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
Effective date: 20111201