Brevet FR2627077A1 — publié le 19890818

-1 - La présente invention concerne un articulateur dentaire pour reconstituer des trajectoires mandibulaires d'un sujet. Il est parfois très utile dans la profession dentaire de reproduire les mouvements de la mandibule d'un sujet. Des articulateurs manuels sont actuellement connus dans la profession dentaire, ils comportent, généralement, deux supports, l'un est fixe et porte une empreinte de la mâchoire supérieure et l'autre est articulé et porte une empreinte de la mandibule. Cette articulation est guidée par deux condyles coopérant avec deux cavités articulaires. Des paramètres propres au sujet en question concernant l'inclinaison des parois de ses deux cavités articulaires sont pris en considération, c'està-dire, portés sur celles de l'articulateur. Le praticien ou le prothésiste agit manuellement sur le support de la mandibule pour essayer d'imiter les mouvements mandibulaires du sujet. Il est évident que les mouvements reproduits par ce type d'articulateur ne peuvent pas être identiques à ceux de la mandibule du sujet: - les condyles de l'articulateur et ceux du sujet ne sont pas identiques, ceci même en ajustant les angles d'inclinaison des cavités articulaires de l'articulateur. - l'imitation manuelle des trajectoires mandibulaires ne peut être fidèle. -2- Pour ces raisons et pour d'autres, le but de la présente invention est de reconstituer avec précision les différentes trajectoires mandibulaires d'un sujet. L'articulateur sujet de la présente invention fonctionne, en temps réel ou différé, suivant trois axes de translation et trois axes de rotation, ce qui permet de reproduire les différentes trajectoires dans l'espace d'un point de la mandibule. Les mouvements mandibulaires ou plus précisément d'un point de la mandibule, sont d'abord optiquement acquis puis décomposés selon trois axes de translation et trois axes de rotations identiques à ceux de l'articulateur. Ces mouvements décomposés sont utilisés pour produire des signaux faisant fonctionner six servomoteurs faisant parti de six servomécanismes pour animer, selon six degrés de liberté, un support portant une empreinte de la mandibule du sujet. Une empreinte de la mâchoire supérieure du même sujet est présentée fixe au regard de celle de la mandibule. Chacun de ces servomoteurs reproduit uniquement un seul type de mouvement soit de translation soit de rotation et suivant toujours un même axe de translation ou de rotation. Ces organes moteurs sont: - un servomoteur (IX) pour l'animation selon un premier axe de translation (X), - un servomoteur (2Y) pour l'animation selon un deuxième axe de translation (Y), - un servomoteur (3Z) pour l'animation selon un troisième axe de translation (Z), -3- - un servomoteur (1RX) pour l'animation selon un premier axe de rotation (RX), - un servomoteur (2RY) pour l'animation selon un deuxième axe de rotation (RY), - un servomoteur (3RZ) pour l'animation selon un troisième axe de rotation (RZ). La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-après et accompagnée par des dessins dans lesquels - la figure (1) est un schéma descriptif du principe de fonctionnement de l'articulateur, - la figure (2) est une vue en perspective de l'articulateur, certains organes moteurs n'ont pas été présentés par souci de clarté. - la figure (3) est une vue en perspective éclatée des trois mouvements de rotation selon les trois axes (RX) (RY) et (RZ), les trois servomécanismes sont montés selon un montage du type CARDAN. Sur la figure (1) est présenté le schéma de principe de l'articulation selon la présente invention. Une empreinte (1) de la mandibule est fixée sur un support mobile (2) au regard d'un support immobile (3) sur lequel est fixée une empreinte (4) de la mâchoire supérieure (2). Le support (3) de l'empreinte de la mâchoire supérieure est fixé sur une potence (20) fixée elle-même sur un socle (5). Le support (1) est animé en translation selon les axes (X), (Y) et (Z) par trois servomoteurs (1X), (2Y) et (3Z) dans l'ordre. -4- Il est animé également en rotation autour de trois axes de rotation (RX), (RY) et (RZ) par trois servomoteurs (1lRX), (2RY) et (3RZ) dans l'ordre. D'une manière générale les trois axes de translation (X), (Y) et(Z) sont orthogonaux comme montre la figure (1). De même les trois axes de rotation (RX), (RY) et (RZ) sont orthogonaux. Chaque servomoteur fait partie d'un servomécanisme. Le support (1) est donc animé par six servomécanismes. Sur la figure (1) et également sur la figure (2) et en prenant comme origine le support fixe (3) les trois servomécanismes en translation précédent les servomécanismes d'animation en rotation. Le premier servomécanisme d'animation en translation selon l'axe (X) comporte un chariot (6) coulissant monté en coulissement sur deux rails (7). Ces deux rails (7) sont fixés sur deux embases (8) solidaires du socle (5). Le deuxième servomécanisme d'animation en translation selon l'axe (Y) comporte deux glissières (9) fixées sur le chariot coulissant (6) et sur lesquelles est monté un coulisseau (10). Le troisième servomécanisme d'animation en translation selon l'axe (Z) comporte deux montants porteurs (11) fixés sur le coulisseau (10) sur lesquels est montée en coulissement une platine (12). Une entretoise (13) maintient les deux montants (11) écartés. Dans ces trois servomécanismes les servomoteurs n'ont pas été présentés. En effet, l'animation en translation par coulissement du chariot (16), du coulisseau (10) ou de la platine (12) peut être effedtuée par plusieurs façons classiques connues comme par exemple vis-mère et écrou, crémaillère-pignon, vérins, cable, chaine, ou autres. Le quatrième servomécanisme d'animation en rotation selon l'axe (RX) comporte un arbre (15) reliant la platine (12) et un bloc de pivotement (14). Sur la figure (2) l'arbre (15) est fixé en rotation par rapport à la platine (12) et animé en rotation par un servomoteur (1RX) dont le corps est fixé sur le bloc de pivotement (14). Il est à noter que l'arbre (15) peut également être monté libre en rotation par rapport à la platine(12) et fixé en rotation vis- à-vis du bloc de pivotement (14). Le cinquième étage d'animation en rotation selon l'axe (RZ) comporte un arbre (16) de même orientation que l'axe (RZ) fixe en rotation par rapport au bloc de pivotement (14). Cet arbre porte un plateau tournant (17) libre en rotation et animé par un servomoteur (3RZ). Le sixième servomécanisme d'animation en rotation selon l'axe (RY) comporte un arbre (18) de même orientation que l'axe (RY) monté libre en rotation par rapport au plateau tournant (17). -6- Cet arbre (18) porte le support (2) de l'empreinte de. la mandibule et animé en rotation par le servomoteur (2RY). Les arbres (15), (16) et (18) sont respectivement équipés des rondelles (15a), (16a), (18a) et (18b) pour diminuer la friction entre les pièces relativement mobiles reliées par chacun de ces arbres. Il va de soi qu'un montage du type CARDAN peut être construit de toutes autres façons classiques connues. L'articulateur comme on vient de décrire est donné à titre purement explicatif et non limitatif; les six servomécanismes indépendants peuvent être agencés de toutes autres manières connues mais toujours selon trois axes de translation et trois axes de rotation. REVENDICATIONS R1/ Articulation dentaire pour reconstituer des trajectoires mandibulaires d'un sujet, repérées et acquises, du type de ceux fonctionnant selon six degrés de liberté dans lequel une empreinte de la mandibule du sujet est fixée sur un support mobile au regard d'une empreinte fixée sur un support immobile du même sujet, articulateur étant caractérisé par six servomoteurs animant, chacun, le dit support de l'empreinte de la mandibule par un seul type de mouvement soit de translation soit de rotation et suivant toujours un même axe de translation ou de rotation, ces organes moteurs étant:. . - un servomoteur (1X) pourl'animation selon un premier axe de translation (X), - un servomoteur (2Y) pour l'animation selon un deuxième axe de translation (Y), - un servomoteur (3Z) pour l'animation selon un troisième axe de translation (Z), - un servomoteur (lRX) pour l'animation selon un premier axe de rotation (RX), -un servomoteur (2RY) pour l'animation selon un deuxième axe de rotation (RY), - un servomoteur (3RZ) pour l'animation selon un troisième axe de rotation (RZ). R2/ Articulateur selon la revendication (1) caractérisé en ce que les trois axes de translation (X), (Y) et (Z) sont orthogonaux et en ce que les trois axes de rotation (RX), (RY) et (RZ) sont orthogonaux. R3/ Articulateur selon R1 ou R2 caractérisé par six servomécanismes chacun concernant un seul mouvement soit de translation soit de rotation: le premier servomécanisme étant fixé sur un socle (5), le deuxième étant fixé au premier, le troisième au deuxième, le quatrième au troisiè- me, le cinquième au quatrième et le sixième au cinquième ce sixième servomécanisme portant le support de l'empreinte de la mandibule. R4/ Articulateur selon la R3 caractérisé en ce que les deux premiers servomécanismes sont agencés suivant deux axes de translations orthogonaux et horizontaux (X) et (Y), le troisième servomécanisme étant porté par le deuxième suivant un axe vertical (Z), ce troisième servomécanisme porte les trois servomécanismes d'animation en rotation suivant les axes (RX), (RY) et (RZ) montés eux-mêmes suivant un montage du type CARDAN. R5/ Articulateur selon la revendication R4 caractérisé par: - un socle (5) portant les six servomécanismes et également une potence (20) à laquelle est fixé le support de l'empreinte de la mâchoire supérieure, - un premier servomécanisme d'animation en translation selon l'axe (X) comportant un chariot coulissant (6) monté en coulissement sur deux rails (7) qui sont fixés à leur tour sur deux embases (8) solidaires du socle (5), - un deuxième servomécanisme d'animation selon l'axe (Y) comporte deux glissières (9) fixées sur le chariot coulissant (6) et sur lesquelles est monté un coulisseau (10), - un troisième servomécanisme d'animation en translation selon l'axe (Z) comportant deux montants porteurs (11) fixes sur le coulisseau (10) sur lesquels est montée en coulissement une platine (12), - un quatrième servomécanisme d'animation en rotation selon l'axe (RX) comporte un arbre (15) reliant la platine (12) et un bloc de pivotement (14) animé en rotation par le par le servomoteur (lRX), - un cinquième servomécanisme d'animation en rotation selon l'axe (RZ) comporte un arbre vertical (16) fixé sur le bloc de pivotement (14) et portant un plateau tournant (17) animé en rotation par rapport à l'arbre (16) par le servomoteur (3RZ), - un sixième servomécanisme d'animation selon l'axe (RY) comporte un arbre (18) monté libre en rotation par rapport au plateau tournant (17), le dit arbre (18) étant animé en rotation par un servomoteur (2RY) et portant le support (2) de l'empreinte de la mandibule.