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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE10024833 B4
Publication typeGrant
Application numberDE2000124833
Publication date20 Jul 2006
Filing date19 May 2000
Priority date19 May 2000
Also published asDE10024833A1, WO2001087179A1
Publication number00124833, 2000124833, DE 10024833 B4, DE 10024833B4, DE-B4-10024833, DE00124833, DE10024833 B4, DE10024833B4, DE2000124833
InventorsAlbert Nadler
ApplicantAlbert Nadler
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Vorrichtung zum automatischen Platzieren von Zahnspangen-Brackets auf Zähnen Apparatus for automatically placing braces brackets on teeth translated from German
DE 10024833 B4
Abstract  translated from German
Vorrichtung (1) zum automatischen Platzieren von Zahnspangen-Brackets (2) auf Zähnen (4), beinhaltend folgende, von einer Steuereinrichtung (36) ansteuerbare Einrichtungen Device (1) for automatically placing the braces brackets (2) on teeth (4), comprising the following, by a control device (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 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), b) a handling device (12) for marking the placement 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),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
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. c) is also controlled by the control device (36) a calculation means (26) for calculating the placement location (24) for a bracket (2) at the tooth (4) in dependence of the measured geometry data set and stored in a memory default values, defining the position of the placement place (24) relative to excellent areas (18, 22) of the tooth (4).
Claims(11)  translated from German
  1. Vorrichtung ( Device ( 1 1 ) zum automatischen Platzieren von Zahnspangen-Brackets ( ) For automatically placing braces brackets ( 2 2 ) auf Zähnen ( ) On teeth ( 4 4 ), beinhaltend folgende, von einer Steuereinrichtung ( ), Comprising the following, by a control device ( 36 36 ) ansteuerbare Einrichtungen a) eine Meßeinrichtung ( ) Controllable devices a) a measuring device ( 6 6 ) zum Vermessen der Geometrie wenigstens eines Zahnes ( ) For measuring the geometry of at least one tooth ( 4 4 ) und zum Generieren eines Geometrie-Datensatzes des Zahnes ( ) And for generating a geometry data record of the tooth ( 4 4 ), b) eine Handhabungseinrichtung ( ), B) a handling device ( 12 12 ) zum Markieren des Platzierungsortes ( ) To mark the placement location ( 24 24 ) am Zahn ( ) On the tooth ( 4 4 ) und/oder zum direkten Platzieren des Brackets ( ) And / or for the direct placement of the brackets ( 2 2 ) am berechneten Platzierungsort ( ) Calculated at the insertion site ( 24 24 ) des Zahnes ( ) Of the tooth ( 4 4 ), dadurch gekennzeichnet , dass c) von der Steuereinrichtung ( ), Characterized in that c) by the control device ( 36 36 ) außerdem ansteuerbar ist eine Berechnungseinrichtung ( ) Is also controllable calculating means ( 26 26 ) zur Berechnung des Platzierungsortes ( ) To calculate the placement location ( 24 24 ) für ein Bracket ( ) For a bracket ( 2 2 ) an dem Zahn ( ) To the tooth ( 4 4 ) in Abhängigkeit des gemessenen Geometrie-Datensatzes und von in einem Speicher gespeicherten Standardwerten, welche die Lage des Platzierungsortes ( ) As a function of the measured geometry data set and stored in a memory default values that the location of the placement location ( 24 24 ) relativ zu ausgezeichneten Bereichen ( ) Relative to designated areas ( 18 18 , . 22 22 ) des Zahnes ( ) Of the tooth ( 4 4 ) definieren. ) Define.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungseinrichtung einen mehrachsigen Roboter ( Apparatus according to claim 1, characterized in that the handling means comprises a multi-axis robot ( 12 12 ) mit einem Roboterarm ( ) With a robot arm ( 10 10 ) und mit einem Greifer ( ) And with a gripper ( 40 40 ) umfaßt, durch welchen ein Bracket ( ) Through which a bracket ( 2 2 ) oder ein Markierungsmittel, beispielsweise eine Graphitmine, gehalten ist, wobei der Roboter ( ) Or a labeling agent, such as a graphite lead is held, wherein the robot ( 12 12 ) durch die Steuereinrichtung ( ) By the control device ( 36 36 ) derart ansteuerbar ist, daß der Roboterarm ( ) Can be driven so that the robot arm ( 10 10 ) den Bracket ( ) The bracket ( 2 2 ) an den Platzierungsort ( ) To the insertion site ( 24 24 ) heranführt und ihn gegen den Zahn ( ) Zoom and leads him to the tooth ( 4 4 ) presst oder mittels der Markierungsmittel am Platzierungsort ( ) Or pressed by means of the marker on the insertion site ( 24 24 ) eine sichtbare Markierung anbringt. ) A visible mark affixes.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Handhabungseinrichtung ( Apparatus according to claim 1, characterized in that at least the handling device ( 42 42 ) am Zahn ( ) On the tooth ( 4 4 ) lösbar befestigt ist, vorzugsweise mittels eines den Zahn ( ) Is detachably fastened, preferably by means of the tooth ( 4 4 ) übergreifenden Spannarmes ( ) Cross-clamping arm ( 48 48 ), wobei das Bracket ( ), Wherein the bracket ( 2 2 ) durch einen relativ zu einem zahnfesten Rahmen ( ) By a tooth relative to a fixed frame ( 46 46 ) der Handhabungseinrichtung ( ) Of the manipulator ( 42 42 ) bewegbaren Greifer ( ) Movable gripper ( 56 56 ) geführt ist, welcher durch die Steuereinrichtung ( ) Is performed by which the control device ( 36 36 ) derart ansteuerbar ist, daß dieser den Bracket ( Is) be controlled such that the bracket of ( 2 2 ) an den Platzierungsort ( ) To the insertion site ( 24 24 ) heranführt und ihn gegen den Zahn ( ) Zoom and leads him to the tooth ( 4 4 ) preßt oder mittels Markierungsmitteln am Platzierungsort ( ) Presses or by marking means the insertion site ( 24 24 ) eine sichtbare Markierung anbringt. ) A visible mark affixes.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ( Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the measuring device ( 6 6 ) einen vorzugsweise an der Handhabungseinrichtung ( ) Has a preferably at the handler ( 9 9 ; ; 42 42 ) festgelegten optischen Sensor ( ) Defined optical sensor ( 8 8 ) umfaßt, wobei die Handhabungseinrichtung ( ), Wherein the handling device ( 9 9 ; ; 42 42 ) durch die Steuereinrichtung ( ) By the control device ( 36 36 ) ansteuerbar ist, um den Sensor ( ) Can be driven to the sensor ( 8 8 ) entlang des Zahnes ( ) Along the tooth ( 4 4 ) zu führen und den Geometrie-Datensatz bezogen auf einen den Ursprung eines Meßkoordinatensystems (x, y, z) bildenden Referenzpunkt ( Lead) and the geometry data set based on the origin of a Meßkoordinatensystems (x, y, z) forming the reference point ( 16 16 ) zu erzeugen und ihn in einem Speicher abzulegen. To produce) and to store it in a memory.
  5. 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 ( Apparatus according to claim 4, characterized in that the reference point for the teeth of the upper jaw preferably at a cutting edge of an upper anterior tooth and teeth of the lower jaw at the cutting edge ( 18 18 ) eines Unterkieferfrontzahnes ( ) Of a mandibular anterior tooth ( 4 4 ) angeordnet und jeweils vorzugsweise als ein sensorerfaßbares Plättchen ( ) And each preferably as a sensorerfaßbares platelets ( 16 16 ) ausgebildet ist. ) Is formed.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Speicher der Platzierungsort ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that by the memory of the insertion site ( 24 24 ) für ein Bracket ( ) For a bracket ( 2 2 ) als zahntypunabhängiger Standardwert speicherbar und auslesbar ist, vorzugsweise als ein auf die Zahnachse ( ) Can be saved as tooth type-independent standard value and is read out, preferably as a tooth on the axis ( 22 22 ) und die Schneidenkante ( ) And the cutting edge ( 18 18 ) oder die Kaufläche bezogener Wert. ) Or the occlusal surface-related value.
  7. 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 ( Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the memory for at least some of the different types of teeth in each case a geometry data set, and an appropriate insertion site ( 24 24 ) für ein Bracket ( ) For a bracket ( 2 2 ) als zahntypabhängige Standardwerte gespeichert sind. ) Are stored as tooth type dependent default values.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Steuereinrichtung ( Apparatus according to claim 7, characterized in that one of the control device ( 36 36 ) ansteuerbare Verknüpfungsstufe ( ) Controllable link level ( 20 20 ) vorgesehen ist, durch welche aufgrund eines Vergleichs des gemessenen Geometrie-Datensatzes mit den gespeicherten Geometrie-Datensätzen der Typ des vermessenen Zahnes ( ) Is provided by which the basis of a comparison of the measured geometry data set with the stored geometry data records of the type of the measured tooth ( 4 4 ) feststellbar und der diesem Zahntyp entsprechende Standardwert für den Platzierungsort ( ) Determinable, and this type of tooth appropriate default value for the insertion site ( 24 24 ) des Bracket ( ) Of the bracket ( 2 2 ) aus dem Speicher auslesbar ist, vorzugsweise als ein auf die Zahnachse ( ) Is read out from the memory, preferably implemented as a tooth to the axis ( 22 22 ) und die Schneidenkante ( ) And the cutting edge ( 18 18 ) oder die Kaufläche des jeweiligen Zahntyps bezogener Wert. ) Or the occlusal surface of each tooth type related value.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung ( Apparatus according to claim 6 or 8, characterized in that said calculating means ( 26 26 ) durch die Steuereinrichtung ( ) By the control device ( 36 36 ) derart ansteuerbar ist, daß sie zunächst die tatsächliche Lage der Zahnachse ( Is) controlled such that it initially the actual position of the tooth axis ( 22 22 ) und der Schneidenkante ( ) And the cutting edge ( 18 18 ) oder der Kaufläche des Zahnes ( ) Or the chewing surface of the tooth ( 4 4 ) aus dem gemessenen Geometrie-Datensatz und dann anhand des aus dem Speicher ausgelesenen Standardwerts einen referenzpunktbezogenen Platzierungsort ( ) From the measured geometry data set and then using the data read from the memory a default value to a reference point related placement location ( 24 24 ) für das Bracket ( ) For the bracket ( 2 2 ) berechnet. ) Is calculated.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine von der Steuereinrichtung ( Apparatus according to claim 9, characterized in that it comprises a by the control device ( 36 36 ) ansteuerbare kombinierte Eingabe- und Anzeigeeinrichtung ( ) Drivable combined input and display device ( 30 30 ) umfaßt, zur Eingabe von Daten betreffend an welchen Zähnen des Gebisses Brackets ( ) Includes, for inputting data relating to which of the denture teeth brackets ( 2 2 ) platziert werden sollen, zur Darstellung des berechneten Platzierungsortes ( ) Should be placed to represent the calculated placement location ( 24 24 ) auf einem Monitor ( ) On a monitor ( 28 28 ) und zur Korrektur des berechneten Platzierungsortes ( ) And for the correction of the calculated placement location ( 24 24 ). ).
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabungseinrichtung ( Apparatus according to claim 10, characterized in that the handling device ( 9 9 ; ; 42 42 ) durch die Steuereinrichtung ( ) By the control device ( 36 36 ) derart ansteuerbar ist, daß ein rückseitig mit Klebstoff versehenes Bracket ( Is) be controlled such that a backside coated with adhesive bracket ( 2 2 ) an den Platzierungsort ( ) To the insertion site ( 24 24 ) heranführbar und mittels eines definierten Drucks gegen eine Zahnfläche ( ) Can be guided and by means of a defined pressure against the tooth surface ( 32 32 ) des Zahns ( ) Of the tooth ( 4 4 ) drückbar ist. ) Is pressed.
Description  translated from German
  • Stand der Technik State of the art
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum automatischen Platzieren von Zahnspangen-Brackets gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a device for automatically placing braces brackets according to the preamble of claim. 1
  • [0002] [0002]
    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. In the context of cosmetic orthodontics braces are known in which a 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 elastisch verformt und hat durch die elastischen Rückstellkräfte bedingt die Tendenz, seine ursprüngliche Form einzunehmen. Here, the metal sheet is elastically deformed and has the elastic restoring forces due to the tendency to assume its original shape. 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. Over time, give the teeth 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.
  • [0003] [0003]
    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. An indispensable condition for achieving ideal positioning of the teeth with the help of such braces is 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 projizierten vertikalen Zahnachse mit einer Höhenlinie, welche einen bestimmten vertikalen Abstand von der Schneidenkante oder der Kaufläche des Zahnes aufweist. In this respect a preferable location is the intersection point between the projected into the tooth surface of the tooth axis with a vertical height line having a certain vertical distance from the cutting edge or occlusal surface of the tooth. Bei einer außermittigen Falschplatzierung des Brackets würde beispielsweise ein Biegemoment auf den betroffenen 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 affected tooth that tilts him into an awkward position.
  • [0004] [0004]
    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. The determination of the vertical axis of the tooth is usually done by visually estimating the orthodontist with the aid of a radiograph of the Ge bisses in which the coaxial with the axis of the tooth root course is shown. Der vertikale Bracketschlitz soll nicht nur entlang der Zahnachse ausgerichtet sein, sondern er soll sich außerdem genau in der Zahnmitte, dh auf der Halbierenden der maximalen horizontalen Ausdehnung des Zahnes befinden. The vertical bracket slot should be directed not only along the axis of the tooth, but he should also smack in the middle of the tooth, that is located on the bisector of the maximum horizontal extent of the tooth. Auch hier wird vom Kieferorthopäden durch genaues Betrachten des Zahnes geschätzt. Here, too, is estimated by the orthodontist with accurate viewing of the tooth. 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. To determine a suitable contour of the placement location, commercially available ready to certain contours adhesive crosses are used, with which one engages in the slots of the to be positioned brackets and subsequently while moving on the tooth surface up or down until a guiding part of the adhesive cross on the cutting edge can be supported or the chewing surface of the tooth. In diesem Fall befindet sich der horizontale Bracket-Schlitz genau auf der gewünschten Höhenlinie. In this case, the horizontal bracket slot is located precisely at the desired height line. Abhängig von der Art des jeweiligen Zahnes ist hier eine zahntypabhängige Platzierung der Brackets notwendig. Depending on the type of each tooth here a tooth type specific placement of the bracket is necessary.
  • [0005] [0005]
    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 – derselben Fläche. The tooth is then prepared as follows: etching of the surface to be bonded, drying and brushing with a special adhesive - Bonding called - the same area. Die Brackets werden dann, eventuell unter Zuhilfenahme einer Lupenbrille, auf die gegebenenfalls zuvor per Hand markierte Stelle gedrückt. The brackets are then, possibly, pressed with the aid of a magnifying 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 Kleber von der Zahnfläche und vom Bracket abgeschliffen und die Prozedur 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 adhesive from the tooth surface and ground off the bracket and the procedure of a new start. 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. Often more than 20 teeth are covered with brackets included so that any corrections, a considerable time and effort craftsmanship is necessary until all the brackets placed correctly. Im Hinblick auf die gestiegenen Kosten im Gesundheitswesen stellt dies aber einen äußerst unbefriedigenden Zustand dar. In view of the increase in health care costs but this is a very unsatisfactory state.
  • [0006] [0006]
    Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der A generic apparatus is known from FR 26 56 215 A1 FR 26 56 215 A1 bekannt. known. Mit dieser Vorrichtung wird folgendes Verfahren durchgeführt: With this apparatus, the following procedure is performed:
    • – Anfangs wird ein Gipsabguss vom Gebiss des Patienten angefertigt, - Initially, a plaster cast of the patient's dentition is made,
    • – danach wird mit einer Kamera ein Bild von einem aus dem Gipsabguss ausgesägten Zahn angefertigt und auf einem Bildschirm dargestellt, - Thereafter with a camera made a picture of a sawed from the plaster cast tooth and displayed on a screen,
    • – sodann wird dem aufgenommenen Bild das Bild eines gespeicherten, theoretischen Models des Zahnes auf einem Bildschirm überlagert, - Then the captured image is superimposed on the image of a saved, theoretical models of the tooth on a screen,
    • – anschließend wird der Zahn relativ zur Kamera mit einer Vorrichtung derart verlagert, dass sich das aufgenommene Bild mit dem theoretischen Bild deckt, - Then the tooth is moved relative to the camera with a device such that the captured image coincides with the theoretical picture
    • – 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 - Then the correct position of the bracket is displayed at the tooth by labeling with the aid of a light beam produced by a device and labeled by hand or by photographic means, or alternatively,
    • – das von einem Roboterarm getragene Bracket wird an die korrekte Position am Zahn herangefahren und dort leicht angeklebt, - That carried by a robot arm bracket is moved up to the correct position on the tooth and lightly adhered there,
    • – dann werden die einzelnen mit Brackets versehenen Zähne wieder zu einem kompletten Gebiß-Gipsabdruck zusammengefügt, - Then the individual is provided with teeth brackets are reassembled into a complete denture plaster cast,
    • – anschließend wird der Gipsabdruck mit einer thermoformbaren Masse bedeckt, welche durch Erwärmen die Form des Gebiss-Gipsabdrucks annimmt, - Then the plaster cast with a thermoformable material is covered, which assumes by heating the shape of the teeth-plaster cast,
    • – schließlich wird die thermoformbare Masse vom Gipsabdruck zusammen mit den in ihr eingebetteten Brackets abgelöst und auf das Gebiss des Patienten übertragen. - Finally, the thermoformable material is removed from the plaster cast together with the embedded into their brackets and transferred to the teeth of the patient.
  • [0007] [0007]
    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 the ideal placement location is transmitted to the tooth by superposition of a tooth to be treated with an "ideal" tooth. In those cases in which significantly deviates the geometry of the "ideal" tooth from that of the tooth to be treated, this but the proceedings assessed as too vague.
  • [0008] [0008]
    Gemäß der According to the US 5 879 158 A 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. an image of the dentition must also be made initially, also the brackets are not attached directly to the tooth, but initially at a position teaching.
  • [0009] [0009]
    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. The present invention is therefore an object of the invention to provide a device of the type mentioned further that in a quick and cost-effective manner, a precise placement of braces brackets on teeth is possible.
  • [0010] [0010]
    Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. According to the invention this object is achieved by the features of claim 1.
  • Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
  • [0011] [0011]
    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. Because of the automated bracket placement by means of the apparatus 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 Korrigieren einzelner Brackets nach einer gewissen Tragezeit kann dadurch im wesentlichen entfallen. The usual in the conventional method correcting individual brackets after a certain gestation period thus eliminating the need substantially. Infolgedessen verkürzt sich die Gesamttragezeit der Spange, wodurch das durch die Spange hervorgerufene zusätzliche Kariesrisiko verringert wird. As a result, reduces the total gestation period of the clasp, making the problem caused by the clasp additional caries risk is reduced. 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 ist To reduce costs also helps that because of the automated process, the system is also compared to a dentist or orthodontist less qualified people like to use, for example, by a physician assistant
  • [0012] [0012]
    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.
  • [0013] [0013]
    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 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 presses it against the tooth or by means of the marker at the insertion site installs a visible mark.
  • [0014] [0014]
    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 a further embodiment it is provided that the handling device is releasably attached to the tooth, preferably, which can be actuated by the control device by means of the tooth cross-clamping arm, wherein the bracket is passed through a relative to a tooth fixed frame of the handling device movable gripper that This approach leads to the bracket at the insertion site and presses it against the tooth or by means of the marker at the insertion site installs a visible mark.
  • [0015] [0015]
    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 development, the optical measuring device includes a preferably fixed to the handling means optical sensor, wherein the handling device is controllable by the control unit in order to guide the sensor along the tooth and the geometry data set based on the an origin of a measurement coordinate system forming a reference point to generate and it to store in the memory of the control unit.
  • [0016] [0016]
    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. A preferred embodiment of the invention provides that are stored on a bracket as tooth-type-dependent default values in memory, at least for some of the different types of teeth such as incisors or molars each a geometry data set and a suitable placement location. 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. Furthermore, a link stage is provided by which the basis of a comparison of the measured geometry data set with the stored geometry data records of the type of the measured tooth detectable and the corresponding default value for the placement location of the bracket from the memory is this tooth type read out, preferably as an in the axis of the tooth and the cutting edge or the occlusal surface of each tooth type related 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 berechnet. The calculation means is then such controllable by the control means that it initially calculates the actual position of the tooth axis, and the cutting edge or occlusal surface of the tooth from the measured geometry data and on the basis of data read from the memory default value a reference point related placement location for the bracket.
  • [0017] [0017]
    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 refinement of this a controllable by the control device combined input and display device is provided, should be placed to enter data relating to which the denture teeth brackets showing the calculated placement location on a monitor and correct the calculated placement location.
  • [0018] [0018]
    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 least, the handling device is controllable by the control device in such a way that a rear side provided with adhesive to the bracket Platzie rungsort can be guided and can be pressed by means of a defined pressure against a tooth surface of the tooth.
  • Zeichnungen Drawings
  • [0019] [0019]
    Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. Es zeigen: In the drawings:
  • [0020] [0020]
    1 1 eine stark schematisierte, nicht-maßstäbliche Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Platzierens eines Brackets auf einem Zahn; a highly schematic, not-scale view of a preferred embodiment of the apparatus during placement of a bracket on a tooth;
  • [0021] [0021]
    2 2 eine Vorderansicht des mit dem Bracket versehenen Zahnes von a front view of the bracket provided with the tooth of 1 1 . ,
  • [0022] [0022]
    3 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer am Zahn befestigbaren Handhabungseinrichtung; a further embodiment of the device according to the invention with a handling means can be fastened to the tooth;
  • [0023] [0023]
    4 4 einen Querschnitt durch die Handhabungseinrichtung von a cross section through the handling device of 3 3 entlang der Linie IV – IV. along the line IV - IV.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele DETAILED DESCRIPTION
  • [0024] [0024]
    Die in The in 1 1 insgesamt mit Total with 1 1 bezeichnete Vorrichtung dient in bevorzugter Ausführungsform zum Platzieren von Zahnspangen-Brackets designated device is used in a preferred embodiment for placement of braces brackets 2 2 auf Zähnen eines menschlichen Gebisses, von welchem aus Maßstabsgründen nur ein Unterkieferfrontzahn on teeth of a human dentition, from which for reasons of scale only a mandibular anterior tooth 4 4 dargestellt ist. is shown.
  • [0025] [0025]
    Die Vorrichtung The device 1 1 beinhaltet eine elektronisch-optische Meßeinrichtung includes an electronic-optical measuring device 6 6 zum Vermessen der Geometrie der zum Bekleben mit Brackets vorgesehenen Zähne, im folgenden betroffene Zähne for measuring the geometry of the brackets for pasting provided with teeth, hereinafter affected teeth 4 4 genannt. called. Hierzu bedient sie sich eines optischen Sensors For this purpose, it uses an optical sensor 8 8 , welcher an einem Handhabungsgerät Which on a handling device 9 9 , vorzugsweise an einem Roboterarm , Preferably to a robot arm 10 10 eines mehrachsigen Roboters a multi-axis robot 12 12 geführt ist. is performed. Der Roboterarm The robot arm 10 10 ist relativ zu einer vorzugsweise ortsfesten Basis is preferably relative to a stationary base 14 14 in drei Achsen dreh- und schwenkbar. rotating in three axes and swiveling. Deshalb kann sein freies, mit dem optischen Sensor Therefore can be free, with the optical sensor 8 8 versehenes Ende jeden Raumpunkt, insbesondere jeden Zahn provided the end of each point in space, in particular each tooth 4 4 innerhalb der Mundhöhle des Patienten anfahren. approach within the oral cavity of the patient. Um Zugriff auf die Zähne zu gewährleisten, wird in die Mundhöhle ein handelsüblicher Wangenhalter eingesetzt. To ensure access to the teeth in the oral cavity, a commercially available cheek retractor is used.
  • [0026] [0026]
    Das Abtasten mittels des optischen Sensors The sampling of the optical sensor 8 8 erfolgt zahnweise, wobei in einem Speicher der Meßeinrichtung carried tooth by tooth, in a memory of the measuring device 6 6 ein Datensatz x i , y i , z i der Konturpunkte i als dreidimensionales Abbild des betroffenen Zahnes a data x i, y i, z i of the contour points i as three-dimensional image of the affected tooth 4 4 in Bezug auf mindestens einen Referenzpunkt generiert wird. is generated 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 The one or more reference points are preferably fixed head, for example, is for the teeth of the upper jaw, a separate reference point and the teeth of the lower jaw, a separate reference point 16 16 vorhanden, der in present in the 1 1 und and 2 2 dargestellt ist. is shown.
  • [0027] [0027]
    Um die Referenzpunkte durch den optischen Sensor To the reference points by the optical sensor 8 8 erfaßbar zu machen, ist beispielsweise an der Schneidenkante to make detectable, for example, is at the cutting edge 18 18 des in den Figuren dargestellten Unterkieferfrontzahnes of the mandibular anterior tooth shown in the figures 4 4 ein sensorerfaßbares Plättchen a sensorerfaßbares platelets 16 16 aufgeklebt. glued. Alternativ ist jede von einem optischen Sensor Alternatively, any of an optical sensor 8 8 erfaßbare Markierung möglich. detectable label possible. Das Aufkleben des sensorerfaßbares Plättchens The ornamental plate sensorerfaßbares 16 16 erfolgt vorzugsweise durch den Roboter is preferably carried out by the robot 12 12 selbst oder durch eine Arzthelferin jeweils einmal in jedem Kiefer. itself or by a nurse once each in each jaw. Die beiden Referenzpunkte The two reference points 16 16 werden vor der Messung durch den vorzugsweise endseitig am Roboterarm Prior to the measurement by the preferably ends on the robot arm 10 10 befestigten optischen Sensor fixed optical sensor 8 8 angefahren, um den Ursprung des Meß- oder Referenzkoordinatensystems x, y, z festzulegen. approached to determine the origin of the measurement or reference coordinate system x, y, z.
  • [0028] [0028]
    Im Speicher der Meßeinrichtung In the memory of the measuring device 6 6 sind Standardwerte für die Geometrie sämtlicher Zähne des menschlichen Gebisses gespeichert. Default values are stored for the geometry of all the teeth of the human dentition. Eine in einem Gehäuse der Meßeinrichtung In a housing of the measuring device 6 6 integrierte Verknüpfungsstufe integrated link stage 20 20 vergleicht die Geometriedaten der mittels der Meßeinrichtung compares the geometrical data of the means of the measuring device 6 6 vermessenen Zähne measured teeth 4 4 mit den gespeicherten Standardwerten. with the stored default values. 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 Result of this comparison is a mapping of the measured teeth to the stored tooth types, such as first unte rer molar, second upper incisor, etc .. For each of the types of teeth beyond the memory contains a default value for the optimal placement location of a bracket 2 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 based on the measurement or reference coordinate system x, y, z. The reference lines for the placement location of the bracket serve excellent areas or lines of the tooth, typically the tooth axis 22 22 ( ( 2 2 ) und die Schneidenkante ) And the cutting edge 18 18 bzw. die Kaufläche, von welcher eine Höhenlinie or the chewing surface of which a contour line 23 23 des Platzierungsortes the placement location 24 24 des Brackets of the bracket 2 2 einen zahntypabhängigen Abstand a hat, wie in a tooth-type-dependent distance a, as shown in 1 1 gezeigt ist. is shown. Alternativ könnte der Platzierungsort Alternatively, the insertion site 24 24 auch als zahntypenunabhängiger Wert gespeichert sein, dh daß eine Identifizierung des jeweils vorliegenden Zahntyps durch die Verknüpfungsstufe entfallen kann und die Höhenlinie be stored as tooth type independent value, ie that identification of each present tooth type can be eliminated by linking stage and the contour 23 23 des Platzierungsortes the placement location 24 24 für jeden betroffenen Zahn for each tooth affected 4 4 einen konstanten Abstand a von der Scheidenkante a constant distance a from the edge of the vaginal 18 18 bzw. von der Kaufläche aufweist. or has the occlusal surface.
  • [0029] [0029]
    Im weiteren ist eine in das Gehäuse der Meßeinrichtung Furthermore, a is in the housing of the measuring device 6 6 integrierte Berechnungseinrichtung integrated calculator 26 26 vorgesehen, durch welche in Abhängigkeit der gemessenen Geometriedaten des betroffenen Zahnes provided by which in dependence of the measured geometry data of the affected tooth 4 4 jeweils die Lage der Zahnachse the respective position of the tooth axis 22 22 berechenbar ist. can be calculated. Aufgrund des mittels der Verknüpfungsstufe Due to the means of the link stage 20 20 ermittelten Zahntyps ist aus dem Speicher ein auf diesen Zahntyp bezogener Standardwert für den Abstand a von der Schneidenkante determined tooth type is in memory one related to this type of tooth default value for the distance a from the cutting edge 18 18 auslesbar, so daß der optimale Platzierungsort read out, so that the optimum placement location 24 24 für den Bracket auf einem Monitor for the bracket on a monitor 28 28 zusammen mit dem betroffenen Zahn together with the affected tooth 4 4 anzeigbar ist. can be displayed. Die Bedienperson der Vorrichtung The operator of the device 1 1 ist dann aufgrund der Anzeige am Monitor is then due to the display on the monitor 28 28 in der Lage, den Platzierungsort capable of the insertion site 24 24 zu kontrollieren. to control. Zusätzlich kann eine Eingabeeinrichtung In addition, an input device 30 30 vergesehen sein, um den am Monitor be not foreseen in order to monitor the 28 28 angezeigten Platzierungsort displayed placement location 24 24 durch die Bedienperson nachträglich zu ändern und/oder um eingeben zu können, welche Zähne mit Brackets zu versehen sind. to be changed by the operator subsequently and / or to enter to which teeth are to be provided with brackets.
  • [0030] [0030]
    Hierzu kann der Monitor For this purpose, the monitor 28 28 beispielsweise als touch-screen ausgebildet sein. for example, be formed as a touch-screen. Die eingegebenen und/oder geänderten Daten betreffend die Geometrie der Zähne sowie den jeweiligen Platzierungsort The entered and / or changed data on the geometry of the teeth as well as the respective insertion site 24 24 werden im Speicher abgelegt. be stored in memory. Die optische Meßeinrichtung The optical measuring device 6 6 ist derart ausgebildet, daß sie aufgrund des gemessenen Datensatzes in der Lage ist, Unstetigkeitsstellen an der labialen Zahnfläche is formed such that it is based on the measured data set capable of discontinuities on the labial tooth surface 32 32 , beispielsweise eine Kante zu erkennen. , For example, to detect an edge. Falls nun im Bereich des Platzierungsortes Now, if the area of the placement location 24 24 eine solche Unstetigkeitsstelle vorhanden sein sollte, wird diese Information ebenfalls gespeichert. such a discontinuity should be present, this information is also stored.
  • [0031] [0031]
    Alternativ könnten die aufgrund der optischen Vermessung der betroffenen Zähne durch die Meßeinrichtung Alternatively, the result of the optical measurement of teeth affected by the measuring device 6 6 gewonnenen Daten als dreidimensionales Zahnabbild auf dem touch screen data obtained as a three-dimensional tooth image on the touch screen 28 28 dargestellt werden, wobei der Platzierungsort are represented, wherein the insertion site 24 24 an der labialen Zahnfläche on the labial tooth surface 32 32 durch die Bedienperson über den touch screen identifizierbar und im Speicher ablegbar ist. by the operator via the touch screen identifiable and can be stored in memory. In einem solchen Fall kann eine Berechnung des Platzierungsortes In such a case, a calculation of the placement place 24 24 aus den gemessenen Geometriedaten entfallen. omitted from the measured geometry data.
  • [0032] [0032]
    Während einer der Platzierung der Brackets During the placement of the brackets 2 2 vorgeordneten Vorbereitungsphase werden die betroffenen Zähne mit Luftspray getrocknet, mit Alkohol entfettet und anschließend erneut getrocknet. upstream preparation phase, the affected teeth with air spray dried, degreased with alcohol and then dried again. Ein Ätzgel, beispielsweise 30%tige Phosphorsäure wird auf die zu beklebende Zahnfläche An etching gel, for example 30% phosphoric term is to be glued to the tooth surface 32 32 aufgetragen und nach etwa 30 Sekunden mit Wasser und einem Sauger abgespült. applied and rinsed off after about 30 seconds with water and a vacuum cleaner. Anschließend werden die Zähne Then the teeth 4 4 mit Luftspray und Sauger getrocknet und ein schnellaushärtender Kleber oder Bonding jeweils auf die zur labialen Zahnfläche dried with air spray and suction and a Quick-adhesive or bonding each of the labial tooth surface 32 32 weisende Fläche facing surface 34 34 der Brackets the brackets 2 2 aufgetragen. applied. Alle während der Vorbereitungsphase ausgeführten Arbeiten sind durch Aufnahme entsprechender Werkzeuge am Roboterarm All work carried out during the preparation phase by taking appropriate tools on the robot arm 10 10 vom Roboter by the robot 12 12 selbst ausführbar, welcher durch ein entsprechendes Programm einer zentralen Steuer einheit self executable, which unit through a program of a central control 36 36 ansteuerbar ist, welche ebenfalls in das Gehäuse der Meßeinrichtung can be controlled, which is also in the housing of the measuring device 6 6 integriert ist. is integrated. Alternativ könnten diese Arbeiten auch durch die Arzthelferin ausgeführt werden. Alternatively, this work could be carried out by the assistant. Die zentrale Steuereinheit The central control unit 36 36 steht mit dem Roboter communicates with the robot 12 12 durch ein elektrisches Kabel by an electric cable 38 38 in Verbindung und steuert außerdem die Verknüpfungsstufe in conjunction and also controls the link stage 20 20 , die Berechnungseinrichtung , The calculating means 26 26 , den Monitor The monitor 28 28 und die Eingabeeinrichtung and said input means 30 30 an und koordiniert deren Funktionen. and coordinates their functions.
  • [0033] [0033]
    Zum Platzieren der Brackets To place the brackets 2 2 an den betroffenen Zähnen to the affected teeth 4 4 wird der Roboter the robot 12 12 von der zentralen Steuereinheit from the central control unit 36 36 derart angesteuert, daß ein am freien Ende des Roboterarms is controlled such that a free end of the robot arm 10 10 angeordneter Greifer arranged gripper 40 40 ein Bracket a bracket 2 2 aus einem aus Maßstabsgründen nicht dargestellten Magazin aufnimmt und ihn an den dem jeweiligen Zahn receives from a magazine, not shown for reasons of scale and feed it to the each tooth 4 4 zugeordneten, von der Berechnungseinrichtung associated, by the calculating means 26 26 berechneten und aus dem Speicher ausgelesenen Platzierungsort calculated and read from the memory placement location 24 24 an der labialen Zahnfläche on the labial tooth surface 32 32 heranfährt. drives up. Falls der aus dem Speicher gelesene Platzierungsort If the value read from the memory placement location 24 24 eine zusätzliche Information darüber enthält, daß sich dieser im Bereich einer Unstetigkeitsstelle der Zahnfläche contains additional information about the fact that this discontinuity in the region of the tooth surface 32 32 befindet, wird ein entsprechend geformtes Bracket aus dem Magazin entnommen. is located in, a correspondingly shaped bracket is removed from the magazine. Der aus dem Speicher gelesene Wert für den Platzierungsort The read out of the memory value for the insertion site 24 24 ist wie die Meßdaten der vorangehenden Messungen auf das Meß- oder Referenzkoordinatensystem x, y, z bezogen. as the measurement data of the preceding measurement or measurements on the reference coordinate system x, y, z relative. Danach wird das Bracket Then the bracket is 2 2 vom Roboterarm the robot arm 10 10 unter definiertem Druck gegen die Zahnfläche under defined pressure against the tooth surface 32 32 gepreßt. pressed.
  • [0034] [0034]
    Zweckmäßig ist das die Brackets Suitably, the brackets is the 2 2 speichernde Magazin am Roboterarm storing magazine on the robot arm 10 10 angeordnet und lädt die Brackets arranged and invites the brackets 2 2 direkt in den Greifer directly into the gripper 40 40 . , Da der Platzierungsort Since the insertion site 24 24 für jeden betroffenen Zahn for each tooth affected 4 4 im Speicher abgelegt ist, kann die Bestückung der Zähne is stored in the memory, the placement of the teeth 4 4 mit Brackets with brackets 2 2 in sehr kurzer Zeit erfolgen. take place 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 This is in the robot arm 10 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. a light conductor integrated, the output beam illuminates each tooth, the illumination 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.
  • [0035] [0035]
    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 zentralen Steuereinheit Therefore, in the central control unit 36 36 eine Trackingfunktion integriert, welche eine Kopfbewegung durch Änderung der Lage des Referenzpunktes a tracking function integrated, which a head movement by changing the position of the reference point 16 16 relativ zum Sensor relative to the sensor 8 8 erkennt und den Roboterarm and recognizes the robot arm 10 10 entsprechend nachführt. readjusts accordingly. Nach Bestückung der Zähne After placement of the teeth 4 4 mit Brackets with brackets 2 2 werden die beiden Referenzmarken the two reference marks 16 16 schließlich vom Roboter Finally, the robot 12 12 angefahren und mittels des Greifers approached and means of the gripper 40 40 entfernt. away. Alternativ könnte dies auch durch die Arzthelferin erfolgen. Alternatively, this could also be done by the assistant.
  • [0036] [0036]
    Der Greifer The gripper 40 40 könnte als Markierungsmittel beispielsweise eine Graphitmine tragen, um den Platzierungsort could wear as a marker such as a graphite lead to the insertion site 24 24 an der Zahnfläche on the tooth surface 32 32 vorzugsweise dadurch zu markieren, daß die in die Zahnfläche preferably to highlight the fact that the in the tooth surface 32 32 projizierte Zahnachse projected axis of the tooth 22 22 sowie die jeweilige Höhenlinie and the respective contour 23 23 auf der Zahnfläche on the tooth surface 32 32 markiert werden, wobei im Schnittpunkt der beiden Linien be marked, wherein the intersection of the two lines 22 22 , . 23 23 der Platzierungsort the insertion site 24 24 für den Bracket liegt, welcher dann von Hand aufgeklebt werden könnte. is for the bracket, which could then be glued by hand.
  • [0037] [0037]
    Darüber hinaus könnte die erfindungsgemäße Vorrichtung In addition, the device of the invention could 1 1 auch dazu dienen, die Lage bereits geklebter Brackets also serve the situation already bonded brackets 2 2 mittels der optischen Meßeinrichtung by means of the optical measuring device 6 6 zu erfassen und deren Position to detect and their position 24 24 anhand gemessener Geometriedaten und der im Speicher abgelegten Standardwerte zu bewerten. be evaluated using the measured geometry data and stored in memory defaults. In diesem Fall kann der Monitor In this case, the monitor 28 28 von der zentralen Steuereinheit from the central control unit 36 36 derart ansteuerbar ausgebildet sein, daß die Zähne mit an vom jeweils errechneten Platzierungsort be controlled in such a manner that the teeth in each case calculated from the placement location 24 24 abweichender Stelle aufgeklebten Brackets deviating point adhered brackets 2 2 angezeigt werden. are displayed.
  • [0038] [0038]
    In In 3 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung is another embodiment of the apparatus 1 1 dargestellt, bei welchen ein Handhabungsgerät illustrated in which a handling device 42 42 für die Brackets for the brackets 2 2 direkt am betroffenen Zahn directly on the affected tooth 4 4 lösbar befestigt ist, und zwar wenigstens während der Meß- und Platzierungsphase. is releasably secured, and that 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 beschriebenen Ausführungsform. Identical or analogous in its function acting components and assemblies are in this case by the same reference numerals as in the embodiment described above. Das Handhabungsgerät The handling device 42 42 beinhaltet einen länglichen, endseitig mit einem Griff includes an elongated ends with a handle 44 44 versehenen länglichen Rahmen provided elongated frame 46 46 mit einem Spannarm with a clamping arm 48 48 , der den betroffenen Zahn That the affected tooth 4 4 übergreift und den Rahmen overlaps and the frame 46 46 an der lingualen Zahnfläche on the lingual tooth surface 50 50 derart kontert, daß das Handhabungsgerät such counters that the handling device 42 42 mit seiner zur labialen Zahnfläche with his face to the labial 32 32 weisenden Stirnfläche facing end surface 52 52 gegen diese gespannt wird. is biased against them. Der Rahmen The frame 46 46 weist eine zentrale, zur labialen Zahnfläche has a central, to the labial surface 32 32 hin offene, vorzugsweise viereckige Ausnehmung towards open, preferably rectangular recess 54 54 auf, innerhalb welcher ein den Sensor on, within which a sensor 8 8 tragender Greifer Carrying gripper 56 56 bewegbar ist, der ein Bracket is movable, the bracket a 2 2 hält. holds. Hierzu ist eine Kreuzführung This requires a cross-guide 58 58 für den Greifer for the gripper 56 56 vorgesehen, wie am besten anhand von provided, as best based on 4 4 zu sehen ist, so daß der Greifer can be seen, so that the gripper 56 56 jeden Punkt an dem von der Stirnfläche each point on the end face of the 52 52 des Rahmens of the frame 46 46 begrenzten Teil der labialen Zahnfläche limited part of the labial surface 32 32 erreichen kann. can reach. Zusätzlich ist der Greifer In addition, the gripper 56 56 durch eine Anstelleinrichtung by a positioning device 60 60 senkrecht zur labialen Zahnfläche perpendicularly to the labial surface 32 32 bewegbar, so daß das Bracket movable, so that the bracket 2 2 an dem mittels der Kreuzführung to the means of the cross guide 58 58 angefahrenen Platzierungsort approached placement location 24 24 an die labiale Zahnfläche to the labial surface 32 32 gedrückt werden kann, während der Rahmen may be pressed, while the frame 46 46 durch den Spannarm by the clamping arm 48 48 am Zahn the tooth 4 4 fixiert ist. is fixed. Hierdurch bleibt das Platzierungsergebnis des Brackets This leaves the placement result of the bracket 2 2 von eventuellen Kopfbewegungen des Patienten unbeeinflußt. unaffected by any head movements of the patient. Wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist das Handhabungsgerät As in the embodiment described above is the handling device 42 42 durch ein Kabel by a cable 62 62 mit der zentralen Steuereinheit with the central control unit 36 36 ansteuerbar verbunden, alternativ könnte die Steuereinheit controllable connected, alternatively, the control unit 36 36 aber auch direkt in den Rahmen but also directly in the frame 46 46 des Handhabungsgeräts of the handling device 42 42 integriert sein. be integrated.
  • [0039] [0039]
    Zum Vermessen des betroffenen Zahnes To measure the affected tooth 4 4 und zum Platzieren des Brackets and to place the brackets 2 2 wird das Handhabungsgerät is the handling device 42 42 an seinem Griff by its handle 44 44 gehalten und am Zahn held and the tooth 4 4 durch Kontern des Spannarmes by tightening the clamping arm 48 48 angesetzt. recognized. Anschließend wird der von der Steuereinheit Subsequently, the control unit of the 36 36 angesteuerte Greifer driven gripper 56 56 mittels der Kreuzführung by means of cross-guide 58 58 in die Platzierungsposition bewegt und das Bracket moved into the placement position and the bracket 2 2 durch eine Vorschubbewegung der Anstelleinrichtung by advancing movement of the adjusting device 60 60 an die labiale Zahnfläche to the labial surface 32 32 gepresst. pressed. Die weiteren Schritte entsprechen denen der vorangehend beschriebenen Ausführungsform. The other steps are similar to those of the embodiment described above.
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Classifications
International ClassificationA61C19/04, A61C7/14, A61C7/00, B25J15/02, B25J9/02
Cooperative ClassificationA61C7/146, A61C7/002
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