DE10024833B4 - Device for automatically placing braces on teeth - Google Patents

Device for automatically placing braces on teeth Download PDF

Info

Publication number
DE10024833B4
DE10024833B4 DE2000124833 DE10024833A DE10024833B4 DE 10024833 B4 DE10024833 B4 DE 10024833B4 DE 2000124833 DE2000124833 DE 2000124833 DE 10024833 A DE10024833 A DE 10024833A DE 10024833 B4 DE10024833 B4 DE 10024833B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tooth
bracket
placement
placement location
teeth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2000124833
Other languages
German (de)
Other versions
DE10024833A1 (en
Inventor
Albert Nadler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2000124833 priority Critical patent/DE10024833B4/en
Priority to PCT/DE2001/001699 priority patent/WO2001087179A1/en
Publication of DE10024833A1 publication Critical patent/DE10024833A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10024833B4 publication Critical patent/DE10024833B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/12Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
    • A61C7/14Brackets; Fixing brackets to teeth
    • A61C7/146Positioning or placement of brackets; Tools therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/002Orthodontic computer assisted systems

Abstract

Vorrichtung (1) zum automatischen Platzieren von Zahnspangen-Brackets (2) auf Zähnen (4), beinhaltend folgende, von einer Steuereinrichtung (36) ansteuerbare Einrichtungen
a) eine Meßeinrichtung (6) zum Vermessen der Geometrie wenigstens eines Zahnes (4) und zum Generieren eines Geometrie-Datensatzes des Zahnes (4),
b) eine Handhabungseinrichtung (12) zum Markieren des Platzierungsortes (24) am Zahn (4) und/oder zum direkten Platzieren des Brackets (2) am berechneten Platzierungsort (24) des Zahnes (4),
dadurch gekennzeichnet, dass
c) von der Steuereinrichtung (36) außerdem ansteuerbar ist eine Berechnungseinrichtung (26) zur Berechnung des Platzierungsortes (24) für ein Bracket (2) an dem Zahn (4) in Abhängigkeit des gemessenen Geometrie-Datensatzes und von in einem Speicher gespeicherten Standardwerten, welche die Lage des Platzierungsortes (24) relativ zu ausgezeichneten Bereichen (18, 22) des Zahnes (4) definieren.
Device (1) for the automatic placing of braces brackets (2) on teeth (4), including the following, by a control device (36) controllable devices
a) a measuring device (6) for measuring the geometry of at least one tooth (4) and for generating a geometry data set of the tooth (4),
b) a handling device (12) for marking the placement location (24) on the tooth (4) and / or for direct placement of the bracket (2) at the calculated placement location (24) of the tooth (4),
characterized in that
c) also controllable by the control device (36) is a calculation device (26) for calculating the placement location (24) for a bracket (2) on the tooth (4) as a function of the measured geometry data set and of standard values stored in a memory, which define the location of the placement location (24) relative to excellent areas (18, 22) of the tooth (4).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum automatischen Platzieren von Zahnspangen-Brackets gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention is based on a device for automatic placement of braces brackets according to the preamble of claim 1.

Im Rahmen der kosmetischen Zahnregulierung sind Zahnspangen 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. Hierbei wird der Metallbogen elastisch verformt und hat durch die elastischen Rückstellkräfte bedingt die Tendenz, seine ursprüngliche Form einzunehmen. Mit der Zeit geben 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.in the Dental braces are known from cosmetic dentistry in which a metal arch having an ideal arch form under Tension in slots on the tooth outer surfaces or tooth surfaces adhered Metal plate - in the following Brackets called - is hung. Here, the metal sheet is elastically deformed and has through the elastic restoring forces caused the Tendency, its original Take shape. Over time, the teeth give the restoring forces of the metal arc - for example by tilting about a horizontal axis, turning around a vertical axis and / or by translational movements - after and align themselves similar to him Beads on a string.

Unabdingbare Voraussetzung zum Erzielen einer idealen Positionierung der Zähne mit Hilfe einer solchen Zahnspange ist allerdings, daß die Brackets exakt an den hierfür vorgesehenen Stellen an der Zahnfläche platziert werden. Eine diesbezüglich zu bevorzugende Stelle ist hierbei der Schnittpunkt zwischen der in die Zahnfläche projizierten vertikalen Zahnachse mit einer Höhenlinie, welche einen bestimmten vertikalen Abstand von der Schneidenkante oder der Kaufläche des Zahnes aufweist. Bei einer außermittigen Falschplatzierung des Brackets würde beispielsweise ein Biegemoment auf den betroffenen Zahn ausgeübt werden, das ihn in eine schiefe Position kippt.indispensable Prerequisite for achieving an ideal positioning of the teeth However, the help of such a brace is that the brackets are exact at the for this places are placed on the tooth surface. A in this regard to be preferred point here is the intersection between the in the tooth surface projected vertical tooth axis with a contour line, which has a certain vertical distance from the cutting edge or occlusal surface of the Tooth has. In an off-center Wrong placement of the bracket, for example a bending moment are exerted on the affected tooth, turning it into a tilted position tilts.

Die Ermittlung der vertikalen Zahnachse geschieht meist durch visuelles Schätzen des Kieferothopäden unter Zuhilfenahme einer Röntgenaufnahme des Ge bisses, in welcher der zur Zahnachse koaxiale Wurzelverlauf zu sehen ist. Der vertikale Bracketschlitz soll nicht nur entlang der Zahnachse ausgerichtet sein, sondern er soll sich außerdem genau in der Zahnmitte, d.h. auf der Halbierenden der maximalen horizontalen Ausdehnung des Zahnes befinden. Auch hier wird vom Kieferorthopäden durch genaues Betrachten des Zahnes geschätzt. Zur Bestimmung einer geeigneten Höhenlinie des Platzierungsortes werden handelsübliche, auf bestimmte Höhenlinien vorkonfektionierte 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 Führungsteil des Klebekreuzes auf der Schneidenkante oder der Kaufläche des Zahnes abstützen kann. In diesem Fall befindet sich der horizontale Bracket-Schlitz genau auf der gewünschten Höhenlinie. Abhängig von der Art des jeweiligen Zahnes ist hier eine zahntypabhängige Platzierung der Brackets notwendig.The Determination of the vertical tooth axis usually happens by visual Estimate of the orthodontist with the help of an X-ray of Ge bisses, in which the coaxial root axis to the tooth axis you can see. The vertical slot slot should not only along the tooth axis be aligned, but he should also exactly in the middle of the tooth, i. on the bisector of the maximum horizontal Extension of the tooth are located. Again, by the orthodontist through accurate Looking at the tooth is appreciated. To determine a suitable contour line of the placement location become commercial, on certain contour lines Pre-assembled adhesive crosses used to get into the slots the brackets to be positioned engages and then on the tooth surface as long as moved up or down until a guide part the glue cross on the cutting edge or the occlusal surface of the Support the tooth can. In this case, there is the horizontal bracket slot exactly on the desired contour line. Dependent of the type of tooth is here a tooth-type placement the brackets 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. Der Zahn wird dann wie folgt vorbereitet : Anätzen der zu beklebenden Fläche, Trocknen und Bepinseln mit einem speziellen Klebstoff – Bonding genannt – derselben Fläche. Die Brackets werden dann, eventuell unter Zuhilfenahme einer Lupenbrille, auf die gegebenenfalls zuvor per Hand markierte Stelle gedrückt. 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 Kleber von der Zahnfläche und vom Bracket abgeschliffen und die Prozedur von neuem begonnen werden. 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 platziert sind. Im Hinblick auf die gestiegenen Kosten im Gesundheitswesen stellt dies aber einen äußerst unbefriedigenden Zustand dar.In front the placement must be on the tooth-facing surface of the bracket a special adhesive can be applied, which very fast, usually hardens within one minute. The tooth will then like follows prepared: etching the surface to be covered, Drying and brushing with a special adhesive bonding called - the same Area. The brackets are then, possibly with the help of a loupes, pressed on the previously possibly manually marked point. Has you place the bracket in the wrong place and it is inside the short curing time No correction has been made, that must be so Bracket removed again from the tooth, the cured adhesive from the tooth surface and ground off the bracket and the procedure started anew. Often, more than 20 teeth glued with brackets, so that any corrections included, a considerable amount of time and manual effort is necessary until all brackets are correct are placed. In terms of increased health care costs but this is a very unsatisfactory State.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der FR 26 56 215 A1 bekannt. Mit dieser Vorrichtung wird folgendes Verfahren durchgeführt:

  • – Anfangs wird ein Gipsabguss vom Gebiss des Patienten angefertigt,
  • – danach wird mit einer Kamera ein Bild von einem aus dem Gipsabguss ausgesägten Zahn angefertigt und auf einem Bildschirm dargestellt,
  • – sodann wird dem aufgenommenen Bild das Bild eines gespeicherten, theoretischen Models des Zahnes auf einem Bildschirm überlagert,
  • – anschließend wird der Zahn relativ zur Kamera mit einer Vorrichtung derart verlagert, dass sich das aufgenommene Bild mit dem theoretischen Bild deckt,
  • – dann wird die korrekte Position des Brackets am Zahn durch Markieren mit Hilfe eines von einer Vorrichtung erzeugten Lichtstrahls angezeigt und per Hand oder mit photographischen Mitteln markiert, oder alternativ hierzu
  • – das von einem Roboterarm getragene Bracket wird an die korrekte Position am Zahn herangefahren und dort leicht angeklebt,
  • – dann werden die einzelnen mit Brackets versehenen Zähne wieder zu einem kompletten Gebiß-Gipsabdruck zusammengefügt,
  • – anschließend wird der Gipsabdruck mit einer thermoformbaren Masse bedeckt, welche durch Erwärmen die Form des Gebiss-Gipsabdrucks annimmt,
  • – schließlich wird die thermoformbare Masse vom Gipsabdruck zusammen mit den in ihr eingebetteten Brackets abgelöst und auf das Gebiss des Patienten übertragen.
A generic device is from the FR 26 56 215 A1 known. With this device, the following procedure is performed:
  • - Initially, a plaster cast is made from the dentition of the patient,
  • - After that, a picture of a tooth sawn out of the plaster cast is made with a camera and displayed on a screen,
  • - Then the captured image, the image of a stored, theoretical model of the tooth is superimposed on a screen,
  • Subsequently the tooth is displaced relative to the camera with a device in such a way that the recorded image coincides with the theoretical image,
  • - then the correct position of the bracket on the tooth is indicated by marking with the aid of a light beam generated by a device and marked by hand or by photographic means, or alternatively
  • The bracket carried by a robotic arm is moved to the correct position on the tooth and glued there lightly,
  • - then the individual teeth provided with brackets are reassembled into a complete denture plaster cast,
  • - then the plaster cast is covered with a thermoformable mass, which assumes the shape of the denture plaster cast by heating,
  • Finally, the thermoformable mass is detached from the plaster cast together with the embedded in her brackets and transferred to the dentition of the patient.

Zusammenfassend bedeutet dies, dass durch Superposition eines zu behandelnden Zahnes mit einem „idealen" Zahn dessen idealer Platzierungsort auf den Zahn übertragen wird. In den Fällen, in denen die Geometrie des „idealen" Zahnes von derjenigen des zu behandelnden Zahnes erheblich abweicht, ist dieses Verfahren allerdings als zu ungenau einzuschätzen.In summary This means that by superposition of a tooth to be treated with an "ideal" tooth whose ideal Transfer placement location to the tooth becomes. In cases, in which the geometry of the "ideal" tooth of that of the tooth to be treated is significantly different, this procedure but to estimate as inaccurate.

Gemäß der US 5 879 158 A muss auch zunächst ein Abbild des Gebisses gefertigt werden, außerdem werden die Brackets nicht unmittelbar am Zahn, sondern zunächst an einer Positionierungslehre befestigt.According to the US 5,879,158 A In addition, first an image of the dentition must be made, also the brackets are not attached directly to the tooth, but first to a positioning gauge.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass auf schnelle und kostengünstige Weise ein genaues Platzieren von Zahnspangen-Brackets auf Zähnen möglich ist.Of the The present invention is based on the object, a Device of the aforementioned To develop such a way that in a fast and cost effective way Accurate placement of braces on teeth is possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.According to the invention this Problem solved by the features of claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Wegen der automatisierten Bracket-Platzierung mittels der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 wird gegenüber der üblichen Platzierung per Hand eine wesentlich höhere Wiederholgenauigkeit mit geringerer Fehlerrate erzielt. Das bei der herkömmlichen Methode übliche Korrigieren einzelner Brackets nach einer gewissen Tragezeit kann dadurch im wesentlichen entfallen. Infolgedessen verkürzt sich die Gesamttragezeit der Spange, wodurch das durch die Spange hervorgerufene zusätzliche Kariesrisiko verringert wird. Zur Kostensenkung trägt auch bei, daß wegen des automatisierten Verfahrens das System auch durch gegenüber einem Zahnarzt oder Kieferorthopäden geringer qualifizierte Personen wie beispielsweise durch eine Arzthelferin bedienbar istBecause of the automated bracket placement by means of the device according to claim 1 is opposite the usual Placement by hand a much higher repeatability with achieved lower error rate. The usual with the conventional method correction individual brackets after a certain period of wear can thereby in substantially eliminated. As a result, the total wearing time is shortened the clasp, whereby the additional caused by the clasp Caries risk is reduced. To reduce costs also contributes at that, because of of the automated procedure, the system also by comparison with one Dentist or orthodontist less qualified persons such as a medical assistant is operable

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements of the invention 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 gegen den Zahn preßt oder mittels der Markierungsmittel am Platzierungsort eine sichtbare Markierung anbringt.According to one particularly preferable measure the handling device comprises a multi-axis robot with a robot arm and a gripper, through which a bracket or a Marking agent, such as a graphite mine, is held, wherein the robot can be controlled by the control device is that the Robot arm brings the bracket to the placement location and presses him against the tooth or by means of the marking means at the place of placement a visible mark install.

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 Handhabungseinrichtung bewegbaren Greifer geführt ist, welcher durch die Steuereinrichtung derart ansteuerbar ist, daß dieser den Bracket an den Platzierungsort heranführt und ihn gegen den Zahn preßt oder mittels der Markierungsmittel am Platzierungsort eine sichtbare Markierung anbringt.According to one another embodiment it is provided that the handling device releasably secured to the tooth is, preferably by means of a tooth-spanning clamping arm, wherein the bracket by a relative to a tooth-fixed frame of the handling device guided movable gripper is, which is controllable by the control device, that this one Bring bracket to the placement location and place it against the tooth presses or by means of the marking means at the place of placement a visible Mark up.

Gemäß einer Weiterbildung beinhaltet die optische Messeinrichtung einen vorzugsweise an der Handhabungseinrichtung festgelegten optischen Sensor, wobei die Handhabungseinrichtung durch die Steuereinheit 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 one Further development, the optical measuring device includes a preferably on the handling device specified optical sensor, wherein the handling device is controllable by the control unit, to guide the sensor along the tooth and the geometry dataset based on the one origin of a measurement coordinate system Create reference point 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 zahntypabhängige Standardwerte gespeichert sind. Im weiteren ist eine Verknüpfungsstufe vorgesehen, durch welche aufgrund eines Vergleichs des gemessenen 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 jeweiligen Zahntyps bezogener Wert. 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 berechnet.A preferred embodiment of the invention provides that in memory at least for some of the different types of teeth such as incisors or molars respectively a geometry record and a suitable placement location for a bracket as a tooth dependent Default values are stored. In the following is a linking stage provided by which, based on a comparison of the measured Geometry dataset with the saved geometry datasets of the Type of measured tooth detectable and corresponding to this type of tooth Default value for the place of placement of the bracket can be read from the memory, preferably as one on the tooth axis and the cutting edge or the occlusal surface value related to the respective tooth type. The calculation device is then controlled by the controller so that they first the actual Position of the tooth axis and the cutting edge or the occlusal surface of the Tooth from the measured geometry data set and then based on the from the Memory read default value is a reference point related Place of placement for the bracket is calculated.

In Weiterbildung hierzu ist eine von der Steuereinrichtung ansteuerbare kombinierte Eingabe- und Anzeigeeinrichtung vorgesehen, zur Eingabe von Daten betreffend an welchen Zähnen des Gebisses Brackets platziert werden sollen, zur Darstellung des berechneten Platzierungsortes auf einem Monitor und zur Korrektur des berechneten Platzierungsortes.In a further development, a combined input and display device that can be controlled by the control device is provided, for inputting data concerning which teeth of the denture brackets are to be placed, for displaying the calculated placement position on a monitor and for correcting the calculated placement resort.

Nicht zuletzt ist die Handhabungseinrichtung durch die Steuereinrichtung derart ansteuerbar, daß ein rückseitig mit Klebstoff versehenes Bracket an den Platzie rungsort heranführbar und mittels eines definierten Drucks gegen eine Zahnfläche des Zahns drückbar ist.Not last is the handling device by the control device so controllable that a on the back with adhesive provided bracket to the place of placement be approached and by means of a defined pressure against a tooth surface of the Tooth pressed is.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail. It demonstrate:

1 eine stark schematisierte, nicht-maßstäbliche Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Platzierens eines Brackets auf einem Zahn; 1 a highly schematic, non-scale side view of a preferred embodiment of the device according to the invention during placement of a bracket on a tooth;

2 eine Vorderansicht des mit dem Bracket versehenen Zahnes von 1. 2 a front view of the provided with the bracket tooth of 1 ,

3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer am Zahn befestigbaren Handhabungseinrichtung; 3 a further embodiment of the device according to the invention with a attachable to the tooth handling device;

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

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die in 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient in bevorzugter Ausführungsform zum Platzieren von Zahnspangen-Brackets 2 auf Zähnen eines menschlichen Gebisses, von welchem aus Maßstabsgründen nur ein Unterkieferfrontzahn 4 dargestellt ist.In the 1 in total with 1 designated device is used in a preferred embodiment for placing braces braces 2 on teeth of a human dentition, of which for reasons of scale only a mandibular front tooth 4 is shown.

Die Vorrichtung 1 beinhaltet eine elektronisch-optische Meßeinrichtung 6 zum Vermessen der Geometrie der zum Bekleben mit Brackets vorgesehenen Zähne, im folgenden betroffene Zähne 4 genannt. Hierzu bedient sie sich eines optischen Sensors 8, welcher an einem Handhabungsgerät 9, vorzugsweise an einem Roboterarm 10 eines mehrachsigen Roboters 12 geführt ist. Der Roboterarm 10 ist relativ zu einer vorzugsweise ortsfesten Basis 14 in drei Achsen dreh- und schwenkbar. Deshalb kann sein freies, mit dem optischen Sensor 8 versehenes Ende jeden Raumpunkt, insbesondere jeden Zahn 4 innerhalb der Mundhöhle des Patienten anfahren. Um Zugriff auf die Zähne zu gewährleisten, wird in die Mundhöhle ein handelsüblicher Wangenhalter eingesetzt.The device 1 includes an electronic-optical measuring device 6 for measuring the geometry of the teeth intended for gluing with brackets, in the following affected teeth 4 called. For this purpose, she uses an optical sensor 8th , which on a handling device 9 , preferably on a robot arm 10 a multi-axis robot 12 is guided. The robot arm 10 is relative to a preferably fixed base 14 rotatable and swiveling in three axes. Therefore, it can be free, with the optical sensor 8th provided end every space point, in particular every tooth 4 approach within the oral cavity of the patient. To ensure access to the teeth, a standard cheek retractor is inserted into the oral cavity.

Das Abtasten mittels des optischen Sensors 8 erfolgt zahnweise, wobei in einem Speicher der Meßeinrichtung 6 ein Datensatz xi, yi, zi der Konturpunkte i als dreidimensionales Abbild des betroffenen Zahnes 4 in Bezug auf mindestens einen Referenzpunkt generiert wird. 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 1 und 2 dargestellt ist.The scanning by means of the optical sensor 8th takes place tooth-wise, wherein in a memory of the measuring device 6 a data set x i , y i , z i of the contour points i as a three-dimensional image of the affected tooth 4 is generated with respect to at least one reference point. The one or more reference points are preferably fixed to the head, for example, for the teeth of the upper jaw is a separate reference point and for the teeth of the lower jaw its own reference point 16 present in 1 and 2 is shown.

Um die Referenzpunkte durch den optischen Sensor 8 erfaßbar zu machen, ist beispielsweise an der Schneidenkante 18 des in den Figuren dargestellten Unterkieferfrontzahnes 4 ein sensorerfaßbares Plättchen 16 aufgeklebt. Alternativ ist jede von einem optischen Sensor 8 erfaßbare Markierung möglich. Das Aufkleben des sensorerfaßbares Plättchens 16 erfolgt vorzugsweise durch den Roboter 12 selbst oder durch eine Arzthelferin jeweils einmal in jedem Kiefer. Die beiden Referenzpunkte 16 werden vor der Messung durch den vorzugsweise endseitig am Roboterarm 10 befestigten optischen Sensor 8 angefahren, um den Ursprung des Meß- oder Referenzkoordinatensystems x, y, z festzulegen.Around the reference points through the optical sensor 8th can be detected, for example, at the cutting edge 18 of the mandibular front tooth shown in the figures 4 a sensor-detectable plate 16 glued. Alternatively, each is from an optical sensor 8th detectable marking possible. Gluing the sensor-detectable plate 16 is preferably done by the robot 12 yourself or through a medical assistant once in each jaw. The two reference points 16 be before the measurement by the preferably end of the robot arm 10 attached optical sensor 8th approached to set the origin of the measuring or reference coordinate system x, y, z.

Im Speicher der Meßeinrichtung 6 sind Standardwerte für die Geometrie sämtlicher Zähne des menschlichen Gebisses gespeichert. Eine in einem Gehäuse der Meßeinrichtung 6 integrierte Verknüpfungsstufe 20 vergleicht die Geometriedaten der mittels der Meßeinrichtung 6 vermessenen Zähne 4 mit den gespeicherten Standardwerten. Ergebnis dieses Vergleichs ist eine Zuordnung der vermessenen Zähne zu den gespeicherten Zahntypen wie beispielsweise erster unte rer 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 Linien des Zahnes, üblicherweise die Zahnachse 22 (2) und die Schneidenkante 18 bzw. die Kaufläche, von welcher eine Höhenlinie 23 des Platzierungsortes 24 des Brackets 2 einen zahntypabhängigen Abstand a hat, wie in 1 gezeigt ist. Alternativ könnte der Platzierungsort 24 auch als zahntypenunabhängiger Wert gespeichert sein, d.h. daß eine Identifizierung des jeweils vorliegenden Zahntyps durch die Verknüpfungsstufe entfallen kann und die Höhenlinie 23 des Platzierungsortes 24 für jeden betroffenen Zahn 4 einen konstanten Abstand a von der Scheidenkante 18 bzw. von der Kaufläche aufweist.In the memory of the measuring device 6 Standard values are stored for the geometry of all teeth of the human dentition. One in a housing of the measuring device 6 integrated linking stage 20 compares the geometry data by means of the measuring device 6 measured teeth 4 with the saved default values. The result of this comparison is an assignment of the measured teeth to the stored types of teeth such as first lower molar, second upper incisor, etc. For each of the tooth types, the memory also contains a default value for the optimal placement location of a bracket 2 based on the measuring or reference coordinate system x, y, z. As reference lines for the placement of the bracket are excellent areas or lines of the tooth, usually the tooth axis 22 ( 2 ) and the cutting edge 18 or the occlusal surface, from which a contour line 23 the place of placement 24 of the bracket 2 has a tooth-dependent distance a, as in 1 is shown. Alternatively, the placement location could 24 Also be stored as a tooth-independent value, ie that an identification of each type of tooth present by the linking stage can be omitted and the contour line 23 the place of placement 24 for every affected tooth 4 a constant distance a from the edge of the vagina 18 or from the occlusal surface.

Im weiteren ist eine in das Gehäuse der Meßeinrichtung 6 integrierte Berechnungseinrichtung 26 vorgesehen, durch welche in Abhängigkeit der gemessenen Geometriedaten des betroffenen Zahnes 4 jeweils die Lage der Zahnachse 22 berechenbar ist. Aufgrund des mittels der Verknüpfungsstufe 20 ermittelten Zahntyps ist aus dem Speicher ein auf diesen Zahntyp bezogener Standardwert für den Abstand a von der Schneidenkante 18 auslesbar, so daß der optimale Platzierungsort 24 für den Bracket auf einem Monitor 28 zusammen mit dem betroffenen Zahn 4 anzeigbar ist. Die Bedienperson der Vorrichtung 1 ist dann aufgrund der Anzeige am Monitor 28 in der Lage, den Platzierungsort 24 zu kontrollieren. Zusätzlich kann eine Eingabeeinrichtung 30 vergesehen sein, um den am Monitor 28 angezeigten Platzierungsort 24 durch die Bedienperson nachträglich zu ändern und/oder um eingeben zu können, welche Zähne mit Brackets zu versehen sind.Furthermore, one is in the housing of the measuring device 6 integrated calculation device 26 provided by which, depending on the measured geometry data of the affected tooth 4 in each case the position of the tooth axis 22 is calculable. Due to the linkage step 20 determined tooth type is from the memory related to this type of tooth standard value for the distance a from the cutting edge 18 readable, so that the optimal placement location 24 for the bracket on a monitor 28 together with the affected tooth 4 can be displayed. The operator of the device 1 is then due to the display on the monitor 28 able to place the placement 24 to control. In addition, an input device 30 be on the monitor 28 displayed placement location 24 to be subsequently changed by the operator and / or to enter which teeth are to be provided with brackets.

Hierzu kann der Monitor 28 beispielsweise als touch-screen ausgebildet sein. Die eingegebenen und/oder geänderten Daten betreffend die Geometrie der Zähne sowie den jeweiligen Platzierungsort 24 werden im Speicher abgelegt. Die optische Meßeinrichtung 6 ist derart ausgebildet, daß sie aufgrund des gemessenen Datensatzes in der Lage ist, Unstetigkeitsstellen an der labialen Zahnfläche 32, beispielsweise eine Kante zu erkennen. Falls nun im Bereich des Platzierungsortes 24 eine solche Unstetigkeitsstelle vorhanden sein sollte, wird diese Information ebenfalls gespeichert.This can be done by the monitor 28 be formed for example as a touch screen. The entered and / or changed data concerning the geometry of the teeth as well as the respective place of placement 24 are stored in memory. The optical measuring device 6 is designed such that it is able due to the measured data set, discontinuities on the labial tooth surface 32 to recognize, for example, an edge. If now in the area of the placement 24 If such a point of discontinuity is 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. In einem solchen Fall kann eine Berechnung des Platzierungsortes 24 aus den gemessenen Geometriedaten entfallen.Alternatively, due to the optical measurement of the affected teeth by the measuring device 6 obtained data as a three-dimensional dental image on the touch screen 28 be represented, where the placement 24 at the labial tooth surface 32 can be identified by the operator via the touch screen and stored in memory. In such a case, a calculation of the place of placement 24 omitted from the measured geometry data.

Während einer der Platzierung der Brackets 2 vorgeordneten Vorbereitungsphase werden die betroffenen Zähne mit Luftspray getrocknet, mit Alkohol entfettet und anschließend erneut getrocknet. Ein Ätzgel, beispielsweise 30%tige Phosphorsäure wird auf die zu beklebende Zahnfläche 32 aufgetragen und nach etwa 30 Sekunden mit Wasser und einem Sauger abgespült. Anschließend werden die Zähne 4 mit Luftspray und Sauger getrocknet und ein schnellaushärtender Kleber oder Bonding jeweils auf die zur labialen Zahnfläche 32 weisende Fläche 34 der Brackets 2 aufgetragen. Alle während der Vorbereitungsphase ausgeführten Arbeiten sind durch Aufnahme entsprechender Werkzeuge am Roboterarm 10 vom Roboter 12 selbst ausführbar, welcher durch ein entsprechendes Programm einer zentralen Steuer einheit 36 ansteuerbar ist, welche ebenfalls in das Gehäuse der Meßeinrichtung 6 integriert ist. Alternativ könnten diese Arbeiten auch durch die Arzthelferin ausgeführt werden. Die zentrale Steuereinheit 36 steht mit dem Roboter 12 durch ein elektrisches Kabel 38 in Verbindung und steuert außerdem die Verknüpfungsstufe 20, die Berechnungseinrichtung 26, den Monitor 28 und die Eingabeeinrichtung 30 an und koordiniert deren Funktionen.During one of the placement of the brackets 2 In the preliminary preparation phase, the affected teeth are dried with air spray, degreased with alcohol and then dried again. An etching gel, for example 30% strength phosphoric acid, is applied to the tooth surface to be bonded 32 applied and rinsed after about 30 seconds with water and a nipple. Then the teeth become 4 dried with air spray and vacuum cleaner and a fast-curing adhesive or bonding on each of the labial tooth surface 32 facing surface 34 the brackets 2 applied. All work done during the preparation phase is done by picking up appropriate tools on the robotic arm 10 from the robot 12 itself executable, which unit by a corresponding program of a central control 36 can be controlled, which also in the housing of the measuring device 6 is integrated. Alternatively, this work could also be done by the physician's assistant. The central control unit 36 stands with the robot 12 through an electrical cable 38 and also controls the linkage level 20 , the 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 Magazin aufnimmt und ihn an den dem jeweiligen Zahn 4 zugeordneten, von der Berechnungseinrichtung 26 berechneten und aus dem Speicher ausgelesenen Platzierungsort 24 an der labialen Zahnfläche 32 heranfährt. Falls der aus dem Speicher gelesene Platzierungsort 24 eine zusätzliche Information darüber enthält, daß sich dieser im Bereich einer Unstetigkeitsstelle der Zahnfläche 32 befindet, wird ein entsprechend geformtes Bracket aus dem Magazin entnommen. Der aus dem Speicher gelesene Wert für den Platzierungsort 24 ist wie die Meßdaten der vorangehenden Messungen auf das Meß- oder Referenzkoordinatensystem x, y, z bezogen. Danach wird das Bracket 2 vom Roboterarm 10 unter definiertem Druck gegen die Zahnfläche 32 gepreßt.For placing the brackets 2 on the affected teeth 4 becomes the robot 12 from the central control unit 36 so controlled that one at the free end of the robot arm 10 arranged gripper 40 a bracket 2 from a magazine, not shown for reasons of scale and takes him to the respective tooth 4 assigned by the calculation device 26 calculated and read from storage place of placement 24 at the labial tooth surface 32 drives up. If the placement location read from memory 24 contains additional information that this in the area of a discontinuity of the tooth surface 32 is located, a correspondingly shaped bracket is removed from the magazine. The placement location value read from memory 24 is like the measured data of the previous measurements on the measuring or reference coordinate system x, y, z referred. After that, the bracket becomes 2 from the robot arm 10 under defined pressure against the tooth surface 32 pressed.

Zweckmäßig ist das die Brackets 2 speichernde Magazin am Roboterarm 10 angeordnet und lädt die Brackets 2 direkt in den Greifer 40. 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. Die Aushärtung des Bondings und des Klebstoffs erfolgt unter blauem Licht. Hierfür ist in den Roboterarm 10 ein Licht leiter integriert, dessen Ausgangsstrahl den jeweiligen Zahn beleuchtet, wobei die Beleuchtungszeit ungefähr 2,5 Sekunden je Zahn beträgt, um den Klebstoff vorzuhärten. Später werden die Zähne nochmals etwa je 20 Sekunden lang von Hand beleuchtet.Appropriately, this is the brackets 2 storing magazine on robotic arm 10 arranged and loads the brackets 2 directly into the gripper 40 , Because the placement location 24 for every affected tooth 4 stored in memory, the placement of the teeth 4 with brackets 2 done in a very short time. The curing of the bonding and the adhesive takes place under blue light. This is in the robot arm 10 integrated a light guide whose output beam illuminates the respective tooth, the illumination time is about 2.5 seconds per tooth to pre-cure the adhesive. Later, the teeth are illuminated again by hand for about 20 seconds each time.

In der Praxis ist nicht auszuschließen, daß der Patient seinen Kopf während der Bracketplatzierung bewegt. Deshalb ist in der zentralen Steuereinheit 36 eine Trackingfunktion integriert, welche eine Kopfbewegung durch Änderung der Lage des Referenzpunktes 16 relativ zum Sensor 8 erkennt und den Roboterarm 10 entsprechend nachführt. Nach Bestückung der Zähne 4 mit Brackets 2 werden die beiden Referenzmarken 16 schließlich vom Roboter 12 angefahren und mittels des Greifers 40 entfernt. Alternativ könnte dies auch durch die Arzthelferin erfolgen.In practice, it can not be ruled out that the patient will move his head during bracket placement. That is why in the central control unit 36 integrated a tracking function, which is a head movement by changing the position of the reference point 16 relative to the sensor 8th recognizes and the robot arm 10 nachnach accordingly. After fitting the teeth 4 with brackets 2 become the two reference marks 16 finally from the robot 12 approached and by means of the gripper 40 away. Alternatively, this could also be done by the medical 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 projizierte Zahnachse 22 sowie die jeweilige Höhenlinie 23 auf der Zahnfläche 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 For example, as a marker, it could carry a graphite mine around the placement location 24 at the tooth surface 32 preferably characterized in that in the tooth surface 32 projected tooth axis 22 as well as the respective Hö henlinie 23 on the tooth surface 32 be marked, being at the intersection of the two lines 22 . 23 the placement location 24 for the bracket, 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 optischen Meßeinrichtung 6 zu erfassen und deren Position 24 anhand gemessener Geometriedaten und der im Speicher abgelegten Standardwerte zu bewerten. 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 addition, the device according to the invention could 1 also serve the location of already glued brackets 2 by means of the optical measuring device 6 to capture and their position 24 using measured geometry data and the default values stored in memory. In this case, the monitor can 28 from the central control unit 36 be formed so controlled that the teeth with on from each calculated placement 24 different place glued brackets 2 are displayed.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 dargestellt, bei welchen ein Handhabungsgerät 42 für die Brackets 2 direkt am betroffenen Zahn 4 lösbar befestigt ist, und zwar wenigstens während der Meß- und Platzierungsphase. Identische bzw. in ihrer Funktion analog wirkende Bauteile und Baugruppen sind hierbei mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform. Das Handhabungsgerät 42 beinhaltet einen länglichen, endseitig mit einem Griff 44 versehenen länglichen Rahmen 46 mit einem Spannarm 48, der den betroffenen Zahn 4 übergreift und den Rahmen 46 an der lingualen Zahnfläche 50 derart kontert, daß das Handhabungsgerät 42 mit seiner zur labialen Zahnfläche 32 weisenden Stirnfläche 52 gegen diese gespannt wird. Der Rahmen 46 weist eine zentrale, zur labialen Zahnfläche 32 hin offene, vorzugsweise viereckige Ausnehmung 54 auf, innerhalb welcher ein den Sensor 8 tragender Greifer 56 bewegbar ist, der ein Bracket 2 hält. Hierzu ist eine Kreuzführung 58 für den Greifer 56 vorgesehen, wie am besten anhand von 4 zu sehen ist, so daß der Greifer 56 jeden Punkt an dem von der Stirnfläche 52 des Rahmens 46 begrenzten Teil der labialen Zahnfläche 32 erreichen kann. Zusätzlich ist der Greifer 56 durch eine Anstelleinrichtung 60 senkrecht zur labialen Zahnfläche 32 bewegbar, so daß das Bracket 2 an dem mittels der Kreuzführung 58 angefahrenen Platzierungsort 24 an die labiale Zahnfläche 32 gedrückt werden kann, während der Rahmen 46 durch den Spannarm 48 am Zahn 4 fixiert ist. Hierdurch bleibt das Platzierungsergebnis des Brackets 2 von eventuellen Kopfbewegungen des Patienten unbeeinflußt. Wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist das Handhabungsgerät 42 durch ein Kabel 62 mit der zentralen Steuereinheit 36 ansteuerbar verbunden, alternativ könnte die Steuereinheit 36 aber auch direkt in den Rahmen 46 des Handhabungsgeräts 42 integriert sein.In 3 is another embodiment of the device 1 represented in which a handling device 42 for the brackets 2 directly on the affected tooth 4 is releasably secured, at least during the measuring and placement phase. Identical or functionally analogous acting components and assemblies are hereby designated by the same reference numerals as in the embodiment described above. The handling device 42 includes an elongated, end with a handle 44 provided oblong frame 46 with a clamping arm 48 that affected the tooth 4 overlaps and the frame 46 on the lingual tooth surface 50 countered such that the handling device 42 with his to the labial tooth surface 32 pointing face 52 is tense against them. The frame 46 has a central, to the labial tooth surface 32 towards open, preferably quadrangular recess 54 on, within which one the sensor 8th carrying gripper 56 is movable, which is a bracket 2 holds. This is a cross guide 58 for the gripper 56 provided as best by 4 can be seen, so that the gripper 56 every point on the face 52 of the frame 46 limited part of the labial tooth surface 32 can reach. In addition, the gripper 56 by an adjusting device 60 perpendicular to the labial tooth surface 32 movable so that the bracket 2 at the means of the cross guide 58 approached placement location 24 to the labial tooth surface 32 can be pressed while the frame 46 through the tension arm 48 on the tooth 4 is fixed. This leaves the placement result of the bracket 2 of any head movements of the patient unaffected. As in the previously described embodiment, the handling device is 42 through a cable 62 with the central control unit 36 connected controllably, alternatively, the control unit 36 but also directly in the frame 46 of the handling device 42 be integrated.

Zum Vermessen des betroffenen Zahnes 4 und zum Platzieren des Brackets 2 wird das Handhabungsgerät 42 an seinem Griff 44 gehalten und am Zahn 4 durch Kontern des Spannarmes 48 angesetzt. 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. Die weiteren Schritte entsprechen denen der vorangehend beschriebenen Ausführungsform.To measure the affected tooth 4 and for placing the bracket 2 becomes the handling device 42 at his grip 44 held and on the tooth 4 by countering the tensioning arm 48 stated. Subsequently, the one of the control unit 36 controlled grippers 56 by means of the cross guide 58 moved to the placement position and the bracket 2 by a feed movement of the adjusting device 60 to the labial tooth surface 32 pressed. The further steps correspond to those of the embodiment described above.

Claims (11)

Vorrichtung (1) zum automatischen Platzieren von Zahnspangen-Brackets (2) auf Zähnen (4), beinhaltend folgende, von einer Steuereinrichtung (36) ansteuerbare Einrichtungen a) eine Meßeinrichtung (6) zum Vermessen der Geometrie wenigstens eines Zahnes (4) und zum Generieren eines Geometrie-Datensatzes des Zahnes (4), b) eine Handhabungseinrichtung (12) zum Markieren des Platzierungsortes (24) am Zahn (4) und/oder zum direkten Platzieren des Brackets (2) am berechneten Platzierungsort (24) des Zahnes (4), dadurch gekennzeichnet, dass c) von der Steuereinrichtung (36) außerdem ansteuerbar ist eine Berechnungseinrichtung (26) zur Berechnung des Platzierungsortes (24) für ein Bracket (2) an dem Zahn (4) in Abhängigkeit des gemessenen Geometrie-Datensatzes und von in einem Speicher gespeicherten Standardwerten, welche die Lage des Platzierungsortes (24) relativ zu ausgezeichneten Bereichen (18, 22) des Zahnes (4) definieren.Contraption ( 1 ) for automatically placing braces braces ( 2 ) on teeth ( 4 ), including the following, from a control device ( 36 ) controllable devices a) a measuring device ( 6 ) for measuring the geometry of at least one tooth ( 4 ) and to generate a geometry dataset of the tooth ( 4 ), b) a handling device ( 12 ) for marking the placement location ( 24 ) on the tooth ( 4 ) and / or for direct placement of the bracket ( 2 ) at the calculated placement location ( 24 ) of the tooth ( 4 ), characterized in that c) by the control device ( 36 ) can also be controlled by a calculation device ( 26 ) for the calculation of the place of placement ( 24 ) for a bracket ( 2 ) on the tooth ( 4 ) as a function of the measured geometry data set and of standard values stored in a memory, which determine the location of the placement location ( 24 ) relative to excellent areas ( 18 . 22 ) of the tooth ( 4 ) define. 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 Graphitmine, 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 sichtbare Markierung anbringt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the handling device is a multi-axis robot ( 12 ) with a robot arm ( 10 ) and with a gripper ( 40 ), through which a bracket ( 2 ) or a marking agent, for example a graphite lead, the robot ( 12 ) by the control device ( 36 ) is controllable such that the robot arm ( 10 ) the bracket ( 2 ) to the placement location ( 24 ) and put it against the tooth ( 4 ) or by means of the marking means at the place of placement ( 24 ) attaches a visible mark. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest 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 ansteuerbar ist, daß dieser den Bracket (2) an den Platzierungsort (24) heranführt und ihn gegen den Zahn (4) preßt oder mittels Markierungsmitteln am Platzierungsort (24) eine sichtbare Markierung anbringt.Apparatus according to claim 1, characterized in that at least the handling device ( 42 ) on the tooth ( 4 ) is releasably secured, preferably by means of a tooth ( 4 ) overarching clamping arm ( 48 ), whereby the bracket ( 2 ) by a relative to a tooth-fixed frame ( 46 ) of the handling device ( 42 ) movable gripper ( 56 ) guided by the control device ( 36 ) is controllable such that this the bracket ( 2 ) to the placement location ( 24 ) and put it against the tooth ( 4 ) or by marking means at the place of placement ( 24 ) attaches a visible mark. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (6) einen vorzugsweise an der Handhabungseinrichtung (9; 42) festgelegten optischen Sensor (8) umfaßt, wobei die Handhabungseinrichtung (9; 42) durch die Steuereinrichtung (36) ansteuerbar ist, um den Sensor (8) entlang des Zahnes (4) zu führen und den Geometrie-Datensatz bezogen auf einen den Ursprung eines Meßkoordinatensystems (x, y, z) bildenden Referenzpunkt (16) zu erzeugen und ihn in einem Speicher abzulegen.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the measuring device ( 6 ) one preferably on the handling device ( 9 ; 42 ) fixed optical sensor ( 8th ), wherein the handling device ( 9 ; 42 ) by the control device ( 36 ) is controllable to the sensor ( 8th ) along the tooth ( 4 ) and the geometry data set relative to a reference point forming the origin of a measuring coordinate system (x, y, z) ( 16 ) and store it in a memory. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzpunkt für Zähne des Oberkiefers vorzugsweise an einer Schneidenkante 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.Apparatus according to claim 4, characterized in that the reference point for teeth of the upper jaw preferably at a cutting edge of a maxillary anterior tooth and for teeth of the lower jaw on the cutting edge ( 18 ) of a mandibular anterior tooth ( 4 ) and in each case preferably as a sensor-detectable plate ( 16 ) is trained. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 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.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage location ( 24 ) for a bracket ( 2 ) is storable and readable as a tooth-independent standard value, preferably as one on the tooth axis ( 22 ) and the cutting edge ( 18 ) or the occlusal related value. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher wenigstens für einige der verschiedenen Zahntypen jeweils ein Geometrie-Datensatz und ein geeigneter Platzierungsort (24) für ein Bracket (2) als zahntypabhängige Standardwerte gespeichert sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the memory at least for some of the different types of teeth each have a geometry data set and a suitable placement location ( 24 ) for a bracket ( 2 ) are stored as tooth dependent default values. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Steuereinrichtung (36) ansteuerbare Verknüpfungsstufe (20) vorgesehen 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.Device according to Claim 7, characterized in that one of the control devices ( 36 ) addressable link stage ( 20 ) is provided, by which, based on a comparison of the measured geometry data set with the stored geometry data records, the type of the measured tooth ( 4 ) and the default placement location ( 24 ) of the bracket ( 2 ) is read out of the memory, preferably as one on the tooth axis ( 22 ) and the cutting edge ( 18 ) or the occlusal surface of the respective tooth type. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung (26) durch die Steuereinrichtung (36) derart 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 anhand des aus dem Speicher ausgelesenen Standardwerts einen referenzpunktbezogenen Platzierungsort (24) für das Bracket (2) berechnet.Apparatus according to claim 6 or 8, characterized in that the calculation device ( 26 ) by the control device ( 36 ) is controllable such that it initially the actual position of the tooth axis ( 22 ) and the cutting edge ( 18 ) or the occlusal surface of the tooth ( 4 ) from the measured geometry dataset, and then a reference point-related placement location based on the default value read from the memory ( 24 ) for the bracket ( 2 ). 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).Device according to Claim 9, characterized in that it comprises one of the control devices ( 36 ) controllable combined input and display device ( 30 ) for inputting data concerning which teeth of the denture bracket ( 2 ), to represent the calculated placement location ( 24 ) on a monitor ( 28 ) and to correct the calculated placement location ( 24 ). 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.Apparatus according to claim 10, characterized in that the handling device ( 9 ; 42 ) by the control device ( 36 ) is controllable such that a back provided with adhesive bracket ( 2 ) to the placement location ( 24 ) and by means of a defined pressure against a tooth surface ( 32 ) of the tooth ( 4 ) is depressible.
DE2000124833 2000-05-19 2000-05-19 Device for automatically placing braces on teeth Expired - Fee Related DE10024833B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000124833 DE10024833B4 (en) 2000-05-19 2000-05-19 Device for automatically placing braces on teeth
PCT/DE2001/001699 WO2001087179A1 (en) 2000-05-19 2001-05-03 Device and method for placing orthodontic appliance brackets onto teeth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000124833 DE10024833B4 (en) 2000-05-19 2000-05-19 Device for automatically placing braces on teeth

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10024833A1 DE10024833A1 (en) 2001-11-29
DE10024833B4 true DE10024833B4 (en) 2006-07-20

Family

ID=7642798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000124833 Expired - Fee Related DE10024833B4 (en) 2000-05-19 2000-05-19 Device for automatically placing braces on teeth

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10024833B4 (en)
WO (1) WO2001087179A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7155373B2 (en) 2002-02-22 2006-12-26 3M Innovative Properties Company Selection of orthodontic brackets
US7210929B2 (en) * 2003-12-12 2007-05-01 3M Innovative Properties Company Method of orienting an orthodontic appliance to a tooth
US7613527B2 (en) 2006-03-16 2009-11-03 3M Innovative Properties Company Orthodontic prescription form, templates, and toolbar for digital orthodontics
US7726968B2 (en) * 2007-03-22 2010-06-01 3M Innovative Properties Company Methods and assemblies for making an orthodontic bonding tray using rapid prototyping
ITUD20110051A1 (en) * 2011-04-06 2012-10-07 Marco Fabrizio De DEVICE AND PROCEDURE FOR APPLYING PRECISELY AN ORTHODONTIC ATTACK ON A TOOTH
CN102871761B (en) * 2012-09-27 2014-07-16 东南大学 Experiment table for orthodontic biomechanical characteristics in vivo test
US10653504B2 (en) * 2014-04-25 2020-05-19 Christopher C. Cosse Electromechanical systems, methods, orthodontic brackets, and tools for adjusting orthodontic prescriptions of orthodontic brackets with adjustable archwire passages
CN104083224B (en) * 2014-07-04 2017-04-05 谭荣基 Automatization's orthodontic bracket alignment system
CN104287848B (en) * 2014-09-29 2017-02-15 天津泓升齿科新材料科技有限公司 Bracket for dental orthodontics
CN111956348B (en) * 2020-06-24 2021-11-02 深圳市美鸣齿科技术有限公司 Method, system, equipment and storage medium for automatic brushing false tooth
CN111728723B (en) * 2020-07-27 2021-08-17 西安交通大学口腔医院 Orthodontic bracket mounting device
IT202100002345A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-03 Eudonticaerre S R L ROBOTIC ARM FOR SURGICAL-DENTAL USE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2655838A1 (en) * 1989-12-19 1991-06-21 Vielfaure Guy Method and device for positioning of attachments, in particular of the lingual type, for an orthodontic apparatus
FR2656215A1 (en) * 1989-12-19 1991-06-28 Vielfaure Guy Method and device for positioning attachments for an orthodontic apparatus
US5683243A (en) * 1992-11-09 1997-11-04 Ormco Corporation Custom orthodontic appliance forming apparatus
US5879158A (en) * 1997-05-20 1999-03-09 Doyle; Walter A. Orthodontic bracketing system and method therefor
WO1999058077A1 (en) * 1998-05-14 1999-11-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Selection of orthodontic appliances

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4850864A (en) * 1987-03-30 1989-07-25 Diamond Michael K Bracket placing instrument
IL121872A (en) * 1997-09-30 2002-12-01 Cadent Ltd Placing an orthodontic element on a tooth surface

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2655838A1 (en) * 1989-12-19 1991-06-21 Vielfaure Guy Method and device for positioning of attachments, in particular of the lingual type, for an orthodontic apparatus
FR2656215A1 (en) * 1989-12-19 1991-06-28 Vielfaure Guy Method and device for positioning attachments for an orthodontic apparatus
US5683243A (en) * 1992-11-09 1997-11-04 Ormco Corporation Custom orthodontic appliance forming apparatus
US6015289A (en) * 1992-11-09 2000-01-18 Ormco Corporation Custom orthodontic appliance forming method and apparatus
US5879158A (en) * 1997-05-20 1999-03-09 Doyle; Walter A. Orthodontic bracketing system and method therefor
WO1999058077A1 (en) * 1998-05-14 1999-11-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Selection of orthodontic appliances

Also Published As

Publication number Publication date
DE10024833A1 (en) 2001-11-29
WO2001087179A1 (en) 2001-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69933580T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE ACCURATE CONNECTION POSITIONING OF ORTHODONTIC DEVICES
EP2361585B1 (en) Bracket system and method for planning and producing a bracket system for correcting dental misalignments
EP3010440B1 (en) Device and method for producing an orthodontic apparatus
DE102007036549B4 (en) Orthodontic jig placement jig, set of jig combinations, manufacturing method and jig making apparatus
EP1903979B1 (en) Method and device for producing dental prosthesis elements
DE10024833B4 (en) Device for automatically placing braces on teeth
DE3327122A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING AND RECORDING INFORMATION REGARDING THE LOCATIONS OF THE OPTIMAL CENTERLINE, THE VERTICAL AND HORIZONTAL LEVELS AND THE CUTTING LINE OR EDGES OF THE FRONT TEETH OF A PATIENT
DE102007012584A1 (en) Method for controlling preparation of a prepared tooth by CAD method
DE102004038545A1 (en) Positioning system and position measuring system
EP0258357B1 (en) Apparatus for manufacturing total prosthesis of the upper and lower jaws
EP3618759B1 (en) Method for determining data for the production of a toothprosthesis
WO2011073436A1 (en) Device and method for intraoral 3d data acquisition
DE102008060504B4 (en) Device and method for detecting articulated jaw models with a 3D sensor system
EP3709928B1 (en) Method for virtually modeling a dental arch
EP1304088A1 (en) Method and apparatus of manufacturing dental prosthesis
DE112019006258T5 (en) DENTAL MEASURING INSTRUMENT, MEASURING METHOD AND FASTENING INSTRUMENT
AT516002B1 (en) Method for creating a digital denture model
DE10042019A1 (en) Measuring teeth in three dimensions, especially for making dental protheses or dental treatment work, uses optical measurement of spatial positions of dental impression
DE102007020675A1 (en) Occlusal plane related diagnostic device for use in restorative and functional dentistry, has adjustable elements provided on occlusal fork guided in base of beginning of crossbar in longitudinally adjustable and non-twisted manner
DE102012018997A1 (en) Method for positioning at least one dental arch model in an articulator, computer program and articulator
WO2016120342A1 (en) Method and device for determining the values of a set of teeth
EP2919703A1 (en) Dental impression device, dental impression set and method for moulding and correctly positioned registration of a jaw arrangement
DE19537517C2 (en) Method and device for measuring and taking impressions in dentistry
DE102011015007B4 (en) Dental Instrument
WO2023285594A1 (en) Method for the animated pictorial representation of movements of the teeth of the lower jaw, and position sensor holding device and system for the implementation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20111201