Brevet FR2950987A1 — publié le 20110408

SYSTEME AUTONOME DE TRAITEMENT DE NUMERISATION D'EMPREINTES DENTAIRES La présente invention concerne un système de numérisation d'empreintes dentaires. Par empreinte dentaire, on entend une reproduction, en plâtre, qui a été préparée à partir d'une empreinte, sous forme d'un moule en silicone, de mâchoire 5 d'un patient, réalisée en bouche par un dentiste. Un système de numérisation connu comprend généralement un caisson renfermant un module de numérisation, de type optique ou palpeur mécanique, et dans lequel un opérateur insère une empreinte dentaire. L'empreinte dentaire est alors scannée par le module de numérisation, ce qui permet d'obtenir une image 10 numérique de la mâchoire du patient. L'image numérique ainsi obtenue permet par la suite de réaliser une prothèse dentaire au travers de logiciels dédiés de C.A.O, notamment de type prothèse conjointe, c'est-à-dire scellée en bouche, ou adjointe, c'est-à-dire amovible, ainsi que les cas combinés. Un tel système de numérisation permet une grande qualité de travail du 15 prothésiste, de sorte que la prothèse dentaire obtenue est parfaitement adaptée à la mâchoire du patient. Toutefois, ce système présente l'inconvénient que la productivité est limitée d'une part par la capacité réduite du caisson de numérisation, et d'autre part du fait de l'introduction de chaque empreinte dentaire, l'une après l'autre, par un 20 opérateur, limitant le temps de fonctionnement du système aux heures de travail de l'opérateur. De plus, les erreurs humaines de positionnement des empreintes constituent l'un des défauts majeurs de ce système, puisqu'elles ont pour conséquence de devoir recommencer une numérisation, ce qui réduit encore la productivité du système. On peut ainsi évaluer que 20% du temps de travail d'un opérateur est consacré à une deuxième numérisation, ce qui rend impossible de s'orienter vers une production plus large ou cadence soutenue, et cantonne ce type de système à une production « artisanale ». Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un système de numérisation d'empreintes dentaires, comprenant un module optique de numérisation, au moins une station support desdites empreintes dentaires comprenant au moins une face de support desdites empreintes dentaires dans une position dite de stockage, et un bras robotisé de déplacement de chacune desdites empreintes dentaires entre ladite position de stockage de chaque empreinte et une position de numérisation de chaque empreinte par ledit module optique de numérisation. L'invention sera décrite maintenant plus en détail en référence aux figures annexées données uniquement à titre d'exemple et dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective du système de numérisation d'empreintes dentaires selon la présente invention en position de stockage, - la figure 2 est une vue en perspective du système de numérisation de la figure 1 en position de numérisation d'une empreinte dentaire, -la figure 3 est une vue en perspective d'une station support du système de numérisation de la figure 1, - la figure 4A est une vue en perspective d'un logement de la station support de la figure 3A, - la figure 4B est une vue en perspective du logement de la figure 4A, stockant 25 une empreinte dentaire, et - la figure 5 est une vue en perspective d'un bras articulé du système de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, on a représenté en 10 un système de numérisation d'empreintes dentaires, notamment en vue de la réalisation d'une prothèse dentaire. Par empreinte dentaire, on entend une reproduction, en plâtre, qui a été préparée à partir d'une empreinte, sous forme d'un moule en silicone, de mâchoire d'un patient, réalisée en bouche par un dentiste, soit le moule en silicone directement. Les empreintes dentaires sont référencées en M dans les figures, et les deux mâchoires en ni. Comme visible sur les figures 1 et 2, le système de numérisation 10 comprend un module optique de numérisation 12, au moins une station support 14 des empreintes dentaires M comprenant au moins une face de support 16, 16' des empreintes M dans une position dite de stockage, et un bras robotisé 18 de déplacement de chacune des empreintes M entre la position de stockage et une position de numérisation de chaque empreinte par le module optique de numérisation 12, dans laquelle chaque empreinte M est disposée à proximité du module optique de numérisation, c'est-à-dire à une distance pré-établie permettant une numérisation optimale de chaque empreinte M. La position de stockage est autrement appelée position de palettisation. Le système de numérisation 10 assure, notamment grâce au bras robotisé 18, une numérisation d'une pluralité d'empreintes dentaires M de façon autonome, sans contrainte extérieure. Avantageusement, la au moins une face de support 16, 16' est montée amovible, ce qui permet le chargement et le déchargement d'empreintes dentaires M. Selon le mode de réalisation préféré, illustré sur les figures 1 à 3, le système 10 comprend une station support 14 munie de deux faces 16 et 16'. La station support 14 à double face de stockage permet de traiter un grand nombre d'empreintes dentaires M dans un même cycle de travail du robot, un cycle correspondant à une première numérisation de toutes les empreintes stockées dans les deux faces 16 et 16' de la station support 14. Comme visible sur les figures 1 et 2, le système de numérisation 10 est avantageusement intégré dans un cellule vitrée 20. Le module optique de numérisation 12 comprend au moins une caméra, un émetteur laser permettant de pointer la ligne de front de balayage de la caméra, et un organe de transmission des données scannées à une unité à distance, tel qu'un ordinateur. L'unité à distance comprend un écran sur lequel s'affiche l'image numérisée de l'empreinte M. Le module 12 n'est pas plus décrit car connu de l'homme du métier. Comme plus particulièrement visible à la figure 3, la station support 14 est constituée à partir de rails 22 dirigés sensiblement parallèlement les uns aux autres le long d'une direction horizontale notée X, et sont montés superposés les uns sous les autres. Chaque rail 22 est muni d'entretoises 24. Chaque entretoise 24 est dirigée le long d'une direction Y horizontale et orthogonale à la direction X, et fait saillie de part et d'autre du rail 22 en deux segments de longueur égale, 26, 26'. Les rails 22 munis de leurs entretoises 24 sont maintenus par des pieds 28 dirigés verticalement le long d'une direction Z. Ainsi, les pieds 28 et les rails 22 définissent un plan qui délimite deux espaces, E et E', comprenant respectivement les segments 26 et 26' et chacun formant l'une des deux faces de support 16, 16' de la station support 14. Selon une autre caractéristique de l'invention, la station support 14 est montée pivotante entre deux positions de présentation de chacune des faces 16, 16' en regard du bras robotisé 18. Ainsi, le bras robotisé 18 est disposé dans chacune des deux positions de présentation en regard de l'une des faces de support 16, 16' de la station support 14. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque face de support 16, 16' comprend une pluralité de logements 30, chaque logement 30 étant destiné à recevoir une seule empreinte dentaire M. Chaque logement 30 est délimité par l'espace compris entre deux segments 26, 26' consécutifs, deux pieds 28 consécutifs et deux rails 22 consécutifs. Chaque logement 30 est muni d'un premier 32 et d'un second 34 plateaux de réception d'une empreinte dentaire M, le premier plateau 32 étant destiné à recevoir l'empreinte dentaire M avant numérisation et après numérisation sans erreur détectée, comme il sera détaillé plus loin, et le second plateau 34 étant destiné à recevoir l'empreinte dentaire M après numérisation en cas d'erreur de numérisation détectée, comme il sera également détaillé plus loin. Comme visible sur les figures 4A et 4B, le premier plateau 32 d'un logement 30 donné constitue le niveau inférieur de ce logement 30, tandis que le second plateau 32 de ce même logement 30 en constitue le niveau supérieur. Le bras robotisé 18 peut reproduire les mouvements complexes d'un bras humain, et est commandé par une unité logicielle non représentée. On parle d'un bras poly articulé. Le bras 18 comprend à l'une de ses extrémités un socle 36 fixe tandis que l'autre de ses extrémités est formée d'une base 38 pour la préhension de chaque empreinte dentaire M. Comme plus particulièrement visible sur la figure 5, la base 38 comprend un barreau 40 parallélépipédique plat traversé orthogonalement d'une barre 42, de sorte que le barreau 40 et la traverse 42 forment une croix de préhension 44 de chaque empreinte dentaire M, chaque mâchoire m reposant sur cette croix de préhension 44. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bras motorisé 18 comprend des moyens 46 de maintien de chaque empreinte dentaire M sur la base 38. Ces moyens de maintien comprennent au moins un conduit 48 d'aspiration d'air à effet venturi, et de préférence, chaque extrémité de la traverse 42 est munie d'un conduit d'air à effet venturi. Ainsi, quand une empreinte dentaire est posée sur la base 38, chaque mâchoire ni est disposée sur l'un des conduits d'aspiration 48, de sorte qu'elle est maintenue en position par effet venturi. Comme visible sur les figures 4A et 4B, chaque plateau 32, 34 d'un même logement 30 comprend une empreinte 50 apte à recevoir une empreinte dentaire M, cette empreinte 50 étant creusée d'une empreinte 51 de la base 38 du bras motorisé 18, de sorte que la croix 44 formant extrémité de la base 38 peut s'insérer dans l'empreinte 51, sous une empreinte M disposée dans l'empreinte 50, et ainsi saisir cette empreinte M. Comme visible sur les figures 1 et 2, le système de numérisation 10 comprend des moyens 52 de correction de la position de chaque empreinte dentaire M sur la base 38 du bras robotisé 18. Ces moyens de correction 52, autrement appelés tasseur, sont disposés au dessus de la station support 14, et comprennent un évidement central 54 muni à l'avant de deux doigts 56, la croix 44 étant destinée à s'insérer dans le tasseur 52 en s'étendant entre les deux doigts 56, dans l'évidement 54 et de part et d'autre de cet évidement 54. Ainsi, le bras motorisé 18 ayant saisi sur sa base 38 une empreinte M vient se placer sous le tasseur 52, chaque mâchoire ni de part et d'autre de l'évidement 54, ce qui rétablit la position de l'empreinte M sur la base 38 en cas de position non adéquate. On note que le tasseur 52 présente avantageusement des propriétés élastiques, l'élasticité étant choisie de sorte qu'elle permet d'encaisser l'effort de replacement adéquat de l'empreinte M tout en évitant au bras 18 de disjoncter du fait d'un effort trop important. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bras robotisé 18 comprend des moyens de lecture, non représentés, par exemple de type optique ou RFID, d'un code barre ou RFID apposé sur chaque empreinte M qui détaille la nature du travail à effectuer (notamment prothèse adjointe, conjointe, cas combiné) et des moyens de transfert de ces informations concernant la nature du travail au module optique de numérisation. Ce code barre ou RFID est un code d'identification de la commande effectuée par un dentiste. Ainsi, la nature du travail à effectuer est connue du bras motorisé 18 et du module optique de numérisation 12, et, suivant le travail à réaliser, le module optique 12 commande quels mouvements doit effectuer le bras robotisé 18, ce qui détermine en particulier le nombre de passages de l'empreinte devant le module optique 12 pour numérisation. Sur les figures, seul le mode de réalisation préféré est illustré, mais il est bien entendu que le cadre de l'invention n'est pas limité à ce mode de réalisation. Ainsi, il peut être prévu plusieurs stations support, notamment deux stations support disposées en regard l'une de l'autre, le bras robotisé étant disposé entre les deux stations, avantageusement à égale distance. En outre, la station support telle qu'illustrée est montée pivotante, mais il est également possible d'encliqueter la station de sorte à présenter la face 16, puis de retirer la station et de l'encliqueter de sorte à présenter l'autre face 16'. L'invention concerne également un procédé d'utilisation du système de numérisation 10 pour la numérisation d'une empreinte dentaire M, et qui comprend les étapes suivantes : - une étape de saisie de l'empreinte dentaire M sur la base du bras robotisé, - une étape de déplacement de l'empreinte M depuis sa position de stockage dans un logement 30 sur le premier plateau 32 jusqu'à sa position de numérisation, l'empreinte dentaire M étant disposée à proximité des caméras du module optique afin d'être scanné, - au moins une étape de numérisation de l'empreinte dentaire M, et si aucune erreur n'a été détectée, une étape de repositionnement de l'empreinte dentaire sur le premier plateau 32 du même logement 30, ou si une erreur a été détectée, une étape de positionnement de l'empreinte dentaire M sur le second plateau 34 du même logement 30. Avantageusement, la détection d'erreur est automatique et comprend une détection de présence totale ou partielle d'une empreinte dentaire M à numériser, une détection de présence du code d'identification de la commande, une vérification de conformité de l'empreinte M avec la nature du travail à effectuer. A l'issue de ce procédé, l'empreinte dentaire M a été numérisée et replacée en position de stockage sur l'un ou l'autre des plateaux 32, 34 de son logement initial 30, et le bras robotisé 18 continue son travail en saisissant l'empreinte M disposée dans le logement 30 adjacent au premier logement 30. Ainsi, chaque empreinte M est numérisée, le système de numérisation 10 assurant une autonomie complète de fonctionnement. Quand toutes les empreintes M de la face 16 en regard du bras robotisé 18 ont été numérisées, la station support 14 pivote sur elle-même afin de présenter la face 16' au bras robotisé 18 qui peut continuer le cycle de numérisation. Le système de numérisation 10 permet par son utilisation une numérisation optimisée de façon autonome puisqu'une erreur détectée en cours de numérisation, par exemple parce que l'empreinte M n'est pas bien présentée à la caméra du module optique 12, n'a aucune conséquence lourde sur le procédé : les autres empreintes M sont scannées, avant qu'au cours d'un deuxième cycle du bras robotisé 18, les empreintes disposées M à l'issue du premier cycle sur les niveaux supérieurs 34 des logements 30 soient re-numérisées ou reprises manuellement. Avantageusement, le procédé comprend une étape supplémentaire immédiatement après l'étape de saisie, au cours de laquelle le robot vient placer l'empreinte M sur le tasseur 52 afin de corriger la position de cette empreinte M sur la base 38 du bras robotisé 18, comme déjà expliqué. En outre, le procédé peut également comprendre une étape de lecture du code barre de chaque empreinte M, ce qui détermine en particulier le nombre de passages de l'empreinte devant le module optique pour numérisation. De ce fait, une grande qualité d'image obtenue par numérisation est assurée. Le nombre d'étapes de numérisation est donc fonction de la nature du travail à effectuer, et le procédé d'utilisation comprend soit une seule étape de numérisation, soit au contraire une plusieurs étapes de numérisation. On note qu'avantageusement, les empreintes dentaires M sont chargées manuellement ou automatiquement sur une face 16 pendant le procédé d'utilisation précédemment décrit effectué sur l'autre face 16', ce qui assure un gain de temps notable. Avantageusement, le procédé comprend une étape préliminaire d'adaptation de la stratégie de numérisation en fonction du travail à effectuer, ce qui permet d'une part d'anticiper le temps de travail du bras robotisé 18 et d'autre part de s'assurer que les mesures effectuées lors de la numérisation correspondent effectivement à la commande réalisée par le dentiste. Le système de numérisation 10 assure une numérisation d'une pluralité d empreintes dentaires M de façon autonome, ce qui permet de soutenir une grande cadence de travail et une productivité élevée, tout en contrôlant une grande qualité de l'image obtenue, et, par conséquent, de la prothèse finale. Le système de numérisation 10 permet également de numériser en une seule mesure les arcades supérieure et inférieure, c'est-à-dire des deux mâchoires ni, de sorte qu'en un seul travail est réalisée la prise d'occlusion, alors qu'elle demande deux travaux et une corrélation supplémentaire pour les systèmes de l'état de la technique. En d'autres termes, la prise d'occlusion est faite par mesure optique directement sur les empreintes, évitant le recours à des systèmes manuels de type « mordu ». Ainsi, toute imprécision liée à une opération manuelle est évitée. REVENDICATIONS1. Système de numérisation d'empreintes dentaires (M), comprenant : - un module optique de numérisation (12), - au moins une station support (14) desdites empreintes dentaires (M) comprenant au moins une face de support (16, 16') desdites empreintes 5 dentaires (M) dans une position dite de stockage, et - un bras robotisé (18) de déplacement de chacune desdites empreintes dentaires (M) entre ladite position de stockage de chaque empreinte (M) et une position de numérisation de chaque empreinte (M) par ledit module optique de numérisation (12). 10 2. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon la revendication 1, dans lequel la au moins une face de support (16, 16') est montée amovible. 3. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon la revendication 1, dans lequel la au moins une station support (14) comprend deux 15 faces de support (16, 16'). 4. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon la revendication précédente, dans lequel la au moins une station support (14) est montée pivotante entre deux positions de présentation de chacune des faces (16, 16') en regard du bras robotisé. 20 5. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel chaque face de support (16, 16') comprend une pluralité de logements (30) d'une empreinte dentaire (M), chaque logement (30) étant muni d'un premier (32) et d'un second (34) plateaux de réception de ladite une empreinte dentaire (M), le premier plateau (32) étant destiné à recevoir une 25 empreinte dentaire (M) avant numérisation et après numérisation sans erreurdétectée, le second plateau (34) étant destiné à recevoir l'empreinte dentaire (M) après numérisation en cas d'erreur de numérisation détectée. 6. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras robotisé (18) comprend une base (38) destinée à soulever chaque empreinte dentaire (M), ladite base (38) étant munie de moyens de maintien (46) de l'empreinte dentaire (M) sur ladite base (38). 7. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de maintien (46) de l'empreinte dentaire (M) sur la base (38) du bras robotisé (18) comprennent au moins un conduit (48) d'aspiration d'air à effet venturi. 8. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (52) de correction de la position de l'empreinte dentaire (M) sur la base (38) du bras articulé (18). 9. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon l'une des revendications 5 à 8, dans lequel chaque plateau (32, 34) comprend une empreinte (50) d'une empreinte dentaire (M) creusée d'une empreinte (51) de la base (38) du bras motorisé (18). 10. Système de numérisation d'empreintes dentaires selon l'une des revendications précédentes, comprenant des moyens de lecture d'un code d'identification apposé sur chaque empreinte (M), de sorte que la nature du travail à effectuer est connue du bras motorisé (18) et du module optique de numérisation (12). 11. Procédé d'utilisation du système de numérisation d'empreintes 25 dentaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant les étapes suivantes : -une étape de saisie de l'empreinte dentaire (M) sur la base (38) du bras robotisé (18),-une étape de déplacement de l'empreinte (M) depuis sa position de stockage dans un logement (30) sur le premier plateau (32) jusqu'à sa position de numérisation, -au moins une étape de numérisation de l'empreinte dentaire (M), et si aucune erreur n'a été détectée, une étape de repositionnement de l'empreinte dentaire (M) sur le premier plateau (32) du même logement (30), ou si une erreur a été détectée, une étape de positionnement de l'empreinte dentaire (M) sur le second plateau (34) du même logement (30). 12. Procédé d'utilisation selon la revendication précédente, comprenant un 10 nombre d'étapes de numérisation fonction de la nature du travail à effectuer.