(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通し穴（２，３，４，５）と接触面（１０）を有する歯科用のドリルテンプレート（１’）の被加工物（１１’）からの製造方法であり、前記ドリルテンプレート（１’）の、通し穴の軸（６，７，８，９）に沿った仮想の通し穴（２，３，４，５）と仮想の接触面（１０）とを備えた仮想の三次元のドリルテンプレートの模型（１）を備える方法であって、
前記仮想の三次元のドリルテンプレートの模型（１）は仮想的に前記被加工物（１１’）の三次元の被加工物の模型（１１）内に配置され、これによって前記ドリルテンプレート（１’）を、前記三次元の被加工物の模型（１１）内で前記仮想の三次元のドリルテンプレートの模型（１）の形と位置に応じて、前記被加工物（１１’）から作成することができ、
（Ａ）前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工の前にコンピュータ制御により仮想的に、前記通し穴の軸（６，７，８，９）の貫通部（１２，１３，１９，２０，２３，２４，２７，２８）が前記三次元の被加工物の模型（１１）の外側（１４，３１，３２）で決定され、前記被加工物（１１’）の前記外側（１４，３１，３２）の前記通し穴の軸（６，７，８，９）の前記貫通部（１２，１３，１９，２０，２３，２４，２７，２８）に印が付けられ、前記通し穴の軸（６，７，８，９）の前記貫通部の前記印は、製造装置（９０）により凹型の印を付けられるか、
または、
（Ｂ）前記仮想の三次元のドリルテンプレートの模型（１）の外側（１５，１６）に前記通し穴の軸の貫通部が決定され、前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工中または加工後、前記ドリルテンプレート（１’）の前記外側（１５，１６）の前記貫通部（１７，１８，２１，２２，２５，２６，２９，３０）に印が付けられ、前記通し穴の軸（６，７，８，９）の前記貫通部の前記印は、製造装置（９０）により凹型の印を付けられる
ことを特徴とする
方法。
【請求項２】
前記被加工物（１１’）は、前記ドリルテンプレート（１’）の作成前に製造装置（９０）にはめ込まれ、測定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
計画された前記通し穴（２，３，４，５）は、前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工の前に作成され、前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工の前に、コンピュータ制御により仮想的に前記通し穴の軸（６，７，８，９）の貫通部（１２，１３，１９，２０，２３，２４，２７，２８）が、前記三次元の被加工物の模型（１１）の外側（１４，３１，３２）で決定され、前記被加工物（１１’）は前記製造装置（９０）にはめ込まれて測定され、前記被加工物（１１’）の前記外側（１４，３１，３２）の前記通し穴の軸（６，７，８，９）の前記貫通部（１２，１３，１９，２０，２３，２４，２７，２８）に印が付けられ、前記被加工物（１１’）は前記製造装置（９０）から取り外され、前記印を付けられた被加工物（１１’）は締め付け装置（４２）にはめ込まれ、固定装置（４７）によって前記被加工物（１１’）はその位置で固定され、前記締め付け装置（４２）は取り外され、計画された前記通し穴（２，３，４，５）が印を付けられたところでドリル装置（４５）によって作成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記締め付け装置（４２）は二つのピンの先端（４０，４１）を有し、二つの印が前記被加工物（１１’）の前記通し穴（２，３，４，５）の両方の貫通部（１２，１３，１９，２０，２３，２４，２７，２８）に付けられ、前記印を付けられた被加工物（１１’）は、前記締め付け装置（４２）で、前記ピンの先端（４０，４１）の間の前記両方の印の場所にはめ込まれることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
計画された前記通し穴（２，３，４，５）は、前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工後初めて作成され、ここで前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工の際、前記ドリルテンプレート（１’）の表面に印が付けられ、被加工物の保持部分（７８）は前記ドリルテンプレート（１’）としっかりと連結し続けており、前記被加工物の保持部分（７８）と連結した前記ドリルテンプレート（１’）は前記製造装置（９０）から取り外され、前記ドリルテンプレート（１’）は締め付け装置（４２）にはめ込まれ、固定装置（４７）によって前記被加工物（１１’）はその位置で固定され、前記締め付け装置（４２）は取り外され、ドリル装置（４５）によって計画された前記通し穴（２，３，４，５）が前記印の場所で作成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記印は、前記ドリルテンプレート（１’）の前記表面に前記製造装置（９０）によって凹型の印が付けられることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記締め付け装置（４２）は二つのピンの先端（４０，４１）を有し、前記ドリルテンプレート（１‘）の前記通し穴（２，３，４，５）の両方の貫通部に二つの印が付けられ、前記印を付けられたドリルテンプレート（１’）は前記ピンの先端（４０，４１）の間で前記締め付け装置（４２）の前記両方の印の場所にはめ込まれることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記固定装置（４７）はゴムの掴み部（４８，４９）を有し、前記被加工物（１１’）もしくは前記ドリルテンプレート（１’）は前記ゴムの掴み部（４８，４９）の間にはめ込まれることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
計画された前記通し穴（２，３，４，５）が前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工の前に作成され、前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工の前にコンピュータ制御により仮想的に、前記通し穴の軸（６，７，８，９）の貫通部（１２，１３，１９，２０，２３，２４，２７，２８）が前記三次元の被加工物の模型（１１）の外側（１４，３１，３２）で決定され、前記被加工物（１１’）が前記製造装置（９０）にはめ込まれて測定され、前記被加工物（１１’）の前記外側（１４，３１，３２）で、前記通し穴の軸（６，７，８，９）の前記貫通部に印が付けられ、前記被加工物（１１’）が前記製造装置（９０）から取り外され、前記印を付けられた被加工物（１１’）は被加工物の保持部分（７８）の場所で締め付け装置（７０）にはめ込まれ、前記締め付け装置（７０）は前記被加工物（１１’）の傾斜角度（７３）と回転角度の前記締め付け装置（７０）に相対的な調整のための調整部分（７２，７５）を有し、前記被加工物（１１’）は前記調整部分（７２，７５）を使用して、計画された前記通し穴の軸（６，７，８，９）が計画された前記通し穴（２，３，４，５）の作成のためのドリル装置（４５）の工具の軸と一致するように、前記傾斜角度（７３）と前記回転角度に関して位置決めされ、前記ドリル装置（４５）を用いて計画された前記通し穴（２，３，４，５）が前記印の場所に作成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１０】
計画された前記通し穴（２，３，４，５）が前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工後初めて作成され、前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工の前にコンピュータ制御により仮想的に通し穴の軸（６，７，８，９）の貫通部が前記三次元のドリルテンプレートの模型の外側（１４，３１，３２）で決定され、前記被加工物（１１’）は前記製造装置（９０）にはめ込まれて測定され、ここで前記被加工物（１１’）からの前記ドリルテンプレート（１’）の加工の際に前記ドリルテンプレート（１’）の表面の前記貫通部の場所に印が付けられ、被加工物の保持部分（７８）は前記ドリルテンプレート（１’）にしっかりと連結されたままであり、前記被加工物の保持部分（７８）を有する前記ドリルテンプレート（１’）は、前記製造装置（９０）から取り外され、前記印を付けられたドリルテンプレート（１’）は締め付け装置（７０）の前記被加工物の保持部分にはめ込まれ、前記締め付け装置（７０）はドリルテンプレート（１’）の傾斜（７３）と回転角度の締め付け装置に相対的な調整のための調整部分（７２，７５）を有し、前記被加工物（１１’）は前記調整部分（７２，７５）を使用して、計画された前記通し穴の軸（６，７，８，９）が計画された前記通し穴（２，３，４，５）の作成のためのドリル装置（４５）の工具の軸と一致するように、前記傾斜（７３）と前記回転角度が位置決めされ、前記ドリル装置（４５）を用いて計画された前記通し穴（２，３，４，５）が前記印の場所で作成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１１】
前記調整部分（７２，７５）によって前記傾斜（７３）の調整が０°〜９０°で、また前記回転角度の調整が０°〜３６０°で可能であることを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記製造装置（９０）を用いて複数の印を前記被加工物（１１’）もしくは前記ドリルテンプレート（１’）に付けることができ、各通し穴（２，３，４，５）に個々の番号を付すことができることを特徴とする、請求項３〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ドリルテンプレート（１’）が前記通し穴（２，３，４，５）に、前記通し穴が作成される深さを限定するためのストッパーを有し、前記ストッパーは前記ドリルテンプレート（１’）の一部として前記被加工物（１１’）から作成されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通し穴と接触面を有する歯科用のドリルテンプレートの製造方法に関し、ドリルテンプレートの仮想の三次元のドリルテンプレートの模型は通し穴の軸に沿った仮想の通し穴、および仮想の接触面を備える。
【背景技術】
【０００２】
従来技術より、歯科インプラント取り付けのための送り孔を備えたドリルテンプレートに関する複数の方法と装置が公知である。Ｓｔｒａｕｍａｎｎ ＧｍｂＨによる小冊子「Herstellung und Anwendung einer individuellen Bohrschablone」に、ドリルテンプレートの製造方法が開示されている。第１段階では石膏から状況模型が作成される。第２段階ではププラスチック製スプリントが感覚模型上に被せられる。第３段階では第二の石膏模型が作成され、予定のインプラント位置に合わせて切断され、こうして測定された骨格が移されてインプラント軸が決定する。第４段階では元々の状況模型上に予定された修復物のワックスアップが作成される。第５段階ではワックスアップ模型の複製が作成され、その上にプラスチック製スプリントが被せられる。第６段階では状況模型に新しいプラスチック製スプリントが取り付けられる。第７段階では決定されたインプラント位置とインプラント軸が状況モデルにマークされ、平行測定器によりパイロットホール用ドリルでドリルが行われる。第８段階ではチタン製ピンが穴に挿入される。第９段階では模型に挿入されたチタン製ピン上に新しいプラスチック製スプリントが被せられる。第１０段階では模型からプラスチック製スプリントが除去され、チタン製ピンがより短いチタン製ピンと交換される。第１１段階では先に作成した、骨格の書き込まれた模型にプラスチック製スプリントが設置され、インプラント軸が検査される。必要があればドリルの位置と方向を修正することもできる。第１２段階では、チタン製ピンが傾斜を付けて穴に挿入され、もし下部の切り込みがある場合は石膏、ワックスまたはプラスチックで覆われる。傾斜したチタン製ピンの上に新しいプラスチック製スプリントが被せられる。傾斜したチタン製ピンの除去後、プラスチック製スプリントに咬合開口部が切開または研ぎ開けられ、縁のあるドリルスリーブがプラスチック製スプリントに挿入される。続いてプラスチック製スプリントのインプラント位置の領域を研磨するか、または切り込みを入れる。あるいは、第９段階でドリルスリーブをチタン製ピンに被せ、ドリリングリグのうち４つをプラスチックまたは石膏で固定してもよい。これに続いてプラスチック製スプリントがドリルスリーブに被せられ、パイロットホール用ドリルを使用するためのドリル開口部が削り開けられる。
【０００３】
独国公開特許公報第１９９ ５２ ９６２ Ａ１号は歯科インプラントのドリル補助の作成方法を開示しており、ここではまず顎のレントゲン撮影と、これに続いて、目に見える顎と歯の表面の三次元の光学的測定が実施される。レントゲン撮影と三次元の光学的測定の測定データセットは相互に関連付けられる。これらの隣接する歯に対するインプラントの種類と位置等の情報を基に、隣接する歯に載せられ、インプラントの送り孔の正確なドリルを可能にするためのテンプレートが計画、作成される。レントゲンデータを基にして、インプラントを公知の方法で決定し、位置決めをすることができる。表面構造、すなわち隣接する歯の咬合表面に関して得られた情報を基に、ドリルテンプレートの形状のインプラント補助をＣＡＤ／ＣＡＭユニットを用いて研ぎ出すことができる。測定データに基づき、ＣＡＤ／ＣＡＭマシンは、咬合表面のネガとドリルのガイド進路によってドリルテンプレートを製造可能な状態となる。ドリルテンプレートには、ドリル深度を決定するストッパーが取り付けられる。
【０００４】
国際特許公開公報第９９／３２０４５はインプラントの歯科ドリル補助の製造方法を開示している。まず、歯科印象に関する顎の画像を用いて三次元のコンピュータ画像が形成される。その後ドリル穴の位置と深さが決定され、インプラントのドリル穴の座標データがコンピュータ制御された製造機械に入力される。精密機械を用いてドリル本体内に、先に入力されたドリル穴の座標それぞれに関して、顎の部分画像を基に検出されたドリル穴位置とドリル穴方向を有するドリルソケットが備えられる。
【０００５】
この方法の短所は、殆どのＣＡＤ／ＣＡＭマシンではその自由度が限定され、特に互いに非対称に配置されたドリルは実行不可能である点である。このため、ＣＡＤ／ＣＡＭマシンを用いたドリルテンプレートの製造は、限定された表示領域についてのみ可能である。殆どの場合ドリルテンプレートの製造は個別に研究室で行われるか、またはセンターで事前のＣＡＤ／ＣＡＭ計画に基づき、例えば６つの自由度すべてにおける加工対象物の可動性を実現する構造を有するヘキサポッドを用いて、また垂直なドリルを行うための平行測定器を用いてなされる。センターでの製造の場合、大抵はＣＴ−ＤＶＴテンプレート、咬合阻止板、および石膏の顎模型が使用される。これらは手間をかけて構成されたヘキサポッドに合体され、複数の測定点の助けにより設置される。このプロセスには非常に大きな労力を要し、このためエラーも発生しやすい。
【０００６】
したがって本発明の課題は、従来の自由度の限定された製造機械を用いた非対称のドリル軸を有する任意のドリルテンプレートの製造を可能とする方法および装置を提示することである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の対象は、通し穴と接触面を有する歯科用のドリルテンプレートの被加工物からの製造方法であり、これは、ドリルテンプレートの、通し穴の軸に沿った仮想の通し穴と仮想の接触面を備えた仮想の三次元のドリルテンプレートの模型を有する。ある工程段階において、仮想の三次元のドリルテンプレートの模型が仮想的に被加工物の三次元の被加工物の模型内に配置され、これによってドリルテンプレートを、三次元の被加工物の模型内で仮想の三次元のドリルテンプレートの模型の形と位置に応じて、被加工物から作成することができる。次の工程段階において、被加工物からのドリルテンプレートの加工の前にコンピュータ制御により仮想的に、通し穴の軸の貫通部が三次元の被加工物の模型の外側で決定される。これに続いて、被加工物の外側の通し穴の軸の貫通部に印が付けられる。別の方法では、まず仮想の三次元のドリルテンプレートの模型の外側に通し穴の軸の貫通部が決定され、これに続いて被加工物からのドリルテンプレートの加工中または加工後、ドリルテンプレートの外側の貫通部に印が付けられる。
【０００８】
作成する歯科用のドリルテンプレートは、最小侵襲手術のための隣接する歯によって支えられたドリルテンプレート、および、いわゆる「フラップ」手術のための顎骨に支えられたドリルテンプレートのような、任意のドリルテンプレートであってもよい。ドリルテンプレートは、パイロットホールの穴開け、および挿入スリーブの設置のいずれのためにも作成することができる。
【０００９】
通し穴は、インプラントの設置のために計画されたインプラントドリルを、インプラント計画において計算されたように実施するための、ドリルの誘導の役割を果たす。ドリルは、いわゆるパイロットドリルであってもよい。あるいは通し穴は、通し穴にドリルスリーブが通され、ドリルスリーブの内部の面がドリルの誘導の役割を果たすような形で形成されてもよい。インプラント計画では、インプラントタイプと顎に相対的なインプラント位置を決定するために、顎のレントゲン撮影と、顎と歯の目に見える表面の三次元の光学的測定が利用されてもよい。特に、正確な位置、顎に対する相対角度、個々のドリルの深さがインプラント設置のために計画される。実施するインプラントドリルに基づき、ドリルテンプレートの仮想の通し穴と仮想の接触面を有する仮想の三次元のドリルテンプレートの模型が計画され、接触面が隣接する歯の表面に対してマイナスの対として形成されていると好ましい。
【００１０】
計画されたドリルテンプレートの三次元のドリルテンプレートの模型は、本発明の方法の出発点である。第一の段階で、仮想の三次元のドリルテンプレートの模型は仮想的に三次元の被加工物の模型の内部に配置される。これは、自動のコンピュータ制御によってコンピュータ画面とマウスを使用して行うこともでき、使用者は、三次元の被加工物の模型内での三次元のドリルテンプレートの模型の回転および移動のための、仮想の工具を使用することができる。三次元のドリルテンプレートの模型の配置後、位置データを記録することができる。次の段階ではドリルテンプレートが、仮想の三次元のドリルテンプレートの模型の計画に応じて、三次元の被加工物の模型内で被加工物から加工される。セラミックまたはプラスチックから作られた十分な大きさの被加工物を使用してもよく、これによってドリルテンプレートを加工することができる。被加工物の大きさについては任意の幾何学的な基本形態であってよく、これは患者の歯科印象のような患者に関する要素を含まない。ドリルテンプレートは製造装置を用いて加工され、これは自由度の限定された従来のＣＡＤ／ＣＡＭ装置であってもよい。ドリルテンプレートの加工前、および三次元の被加工物の模型内での三次元のドリルテンプレートの模型の配置後、コンピュータによって仮想的に一つまたは複数の通し穴の軸の貫通部が、三次元の被加工物の模型の外側、または仮想の三次元のドリルテンプレートの模型の外側で決定される。これは、使用者が計画プロセスの最後にこの機能を、例えば仮想のスイッチによって起動することにより、コンピュータ制御により自動で実行することができる。
【００１１】
被加工物に相対的な貫通部の位置データは記録され、製造装置に転送することができる。次の段階では一つまたは複数の通し穴の軸の貫通部のところで、被加工物の外側かドリルテンプレートの外側のいずれかにおいて、一つまたは複数の印が付けられる。第一の実施例により、まずドリルが実行され、その後初めてドリルテンプレートが被加工物から加工される場合、印は被加工物の外部表面に付けられる。この方法の第二の実施例により、まずドリルテンプレートが被加工物から加工され、その後初めて通し穴が実施される場合、印はドリルテンプレートの外部表面に付けられる。印は任意の形に形成することができる。
【００１２】
本発明の方法の利点は、製造装置から独立したドリル装置で計画のとおり穿孔を実施できることである。ドリル装置は従来の平行測定器であってもよい。ドリル装置のドリルの軸が計画された通し穴の軸と両方の印の間で一致するように、被加工物または完成したドリルテンプレートをドリル装置にはめ込むことによって、計画された通し穴は印に基づきドリル装置によって作成される。
【００１３】
こうして本発明の方法により、ドリルテンプレートを簡単かつ迅速に、任意の従来の製造装置およびドリル装置によって直接歯科診療所で作成することが可能になる。これにより、センターの研究所の計画データに基づいたドリルテンプレートの製造は不要となる。
【００１４】
被加工物をドリルテンプレートの作成前に製造装置にはめ込み、測定すると有利である。
【００１５】
これにより、ペアの形成もしくは高低差に関してより高い柔軟性がもたらされ、このペアの形成もしくは高低差はコーディング内で生じ、またコーディングに基づく未加工物本体の認識のための利用に適している。
【００１６】
製造装置内にはめ込まれた被加工物の測定によって製造装置に相対的な位置と調整が決定され、次の段階でフライス工具のような製造装置の工具が起動され、これによりドリルテンプレートの外部表面がはめ込まれた被加工物から計画データに基づき加工される。
【００１７】
計画された通し穴が、被加工物からのドリルテンプレートの加工の前に作成されると有利である。被加工物からのドリルテンプレートの加工の前に、コンピュータ制御により仮想的に通し穴の軸の貫通部を、三次元の被加工物の模型の外側で決定することができる。被加工物は次の段階で製造装置にはめ込み、測定することができる。その後被加工物の外側の通し穴の軸の貫通部に印が付けられる。被加工物は製造装置から取り外される。その後、印を付けられた被加工物は締め付け装置にはめ込まれ、固定装置によって被加工物がその位置で固定される。締め付け装置はその後取り外され、計画された通し穴が印を付けられたところでドリル装置によって作成される。
【００１８】
この方法の実施形態では通し穴はまず被加工物において作成され、第二の段階で初めてドリルテンプレートが被加工物から加工され、これにより、通し穴が計画された場所で、また計画された調整によってドリルテンプレートに配置される。複数の通し穴が作成されてもよい。通し穴が複数の場合、被加工物の締め付け装置へのはめ込み、固定装置による固定、締め付け装置からの取り外しの各段階、および、各通し穴についてドリル装置を用いた通し穴の作成を繰り返す必要がある。
【００１９】
通し穴の軸の貫通部の印は、製造装置により凹型の印をつけると有利である。
【００２０】
印は凹型の印であってもよい。これにより、被加工物の締め付け装置へのはめ込みが容易になる。
【００２１】
締め付け装置は二つのピンの先端を有し、二つの印が被加工物の通し穴の両方の貫通部に付けられると有利である。印を付けられた被加工物はその後、締め付け装置で、ピンの先端の間の両方の印の場所にはめ込まれる。
【００２２】
これによって被加工物は計画通り、計画された通し穴を作成するために締め付け装置の正確な位置にはめ込まれる。被加工物の凹型は両方のピンの先端の対として形成されてもよい。これにより、被加工物の正確な位置でのはめ込みが可能になる。
【００２３】
計画された通し穴は、被加工物からのドリルテンプレートの加工後初めて作成されると有利である。被加工物からのドリルテンプレートの加工の際、ドリルテンプレートの表面に印が付けられ、ここで被加工物の保持部分はドリルテンプレートとしっかりと連結し続けている。被加工物の保持部分と連結したドリルテンプレートは製造装置から取り外される。ドリルテンプレートは締め付け装置にはめ込まれ、固定装置によって被加工物はその位置で固定される。締め付け装置は取り外される。その後ドリル装置によって、計画された通し穴が印の場所で作成される。
【００２４】
この方法のこの別の実施形態では第一の段階でドリルテンプレートが被加工物から加工され、第二の段階で初めて計画された通し穴が作成される。通し穴が複数の場合、ドリルテンプレートの締め付け装置へのはめ込み、固定装置による被加工物の固定、および、各通し穴についてドリル装置を用いた通し穴の作成を繰り返す。これにより、ドリルテンプレートを、通し穴の作成の際、より大きな被加工物よりも容易に扱うことができる。
【００２５】
ドリルテンプレートの表面に凹型の印が製造装置によって付けられると有利である。
【００２６】
ドリルテンプレートの表面の凹型の印によってドリルテンプレートを計画通り正確な位置にはめ込むことができ、これにより計画された通し穴を作成できる。
【００２７】
締め付け装置は二つのピンの先端を有し、ドリルテンプレートの通し穴の貫通部に二つの印が付けられており、印を付けられたドリルテンプレートがピンの先端の間で締め付け装置の両方の印の場所にはめ込まれると有利である。
【００２８】
これにより、印を付けられたドリルテンプレートの締め付け装置での正確な位置決めが可能になる。凹型に付けられた印は両方のピンの先端の対として形成されていてもよい。
【００２９】
固定装置はゴムの掴み部を有し、被加工物がゴムの掴み部の間にはめ込まれると有利である。
【００３０】
これにより締め付け装置での確実な位置の固定が可能となり、これにより計画された通し穴を作成することができる。
【００３１】
計画された通し穴が被加工物からのドリルテンプレートの加工の前に作成され、被加工物からのドリルテンプレートの加工の前にコンピュータ制御により仮想的に、通し穴の軸の貫通部が三次元の被加工物の模型の外側で決定され、被加工物が製造装置にはめ込まれ、測定されると有利である。被加工物の外側で、通し穴の軸の貫通部に印が付けられる。その後被加工物が製造装置から取り外される。印を付けられた被加工物は、被加工物の保持部分の場所で締め付け装置にはめ込まれる。締め付け装置は被加工物の傾斜角度と回転角度の締め付け装置に相対的な調整のための調整手段を有する。その後被加工物は、この調整手段を使用して、計画された通し穴の軸が計画された通し穴の作成のためのドリル装置の工具の軸と一致するように、傾斜角度と回転角度に関して位置決めされる。ドリル装置を用いて計画された通し穴が印の場所に作成される。
【００３２】
この別の方法では、被加工物の傾斜と回転角度の調整のための調整手段を有する締め付け装置が使用される。これによって、ドリルのプロセスの前の、ドリル装置を用いた締め付け装置の固定と取り外しの工程段階が不要になる。通し穴の計画において、各通し穴について個別の傾斜角度と回転角度がコンピュータ制御により計算される。その後はめ込まれた被加工物は、調整手段を用いて傾斜角度と回転角度がこれに応じて設定される。その後締め付け装置を、ドリルまたはフライス盤のような工具の軸が通し穴の軸と一致するようにドリル装置の下に入れることができる。これによって、固定装置を使用する必要無しに、計画された被加工物の穿孔が正確に実施される。
【００３３】
計画された通し穴が被加工物からのドリルテンプレートの加工後初めて作成され、被加工物からのドリルテンプレートの加工の前に、コンピュータ制御により仮想の通し穴の軸の貫通部が三次元のドリルテンプレートの模型の外側で決定されると有利である。被加工物はその後製造装置にはめ込まれて測定され、被加工物からのドリルテンプレートの加工の際にドリルテンプレートの表面の貫通部の場所に印が付けられる。被加工物の保持部分はドリルテンプレートにしっかりと連結されたままである。被加工物の保持部分を有するドリルテンプレートは、製造装置から取り外される。印を付けられたドリルテンプレートはその後、締め付け装置の被加工物の保持部分にはめ込まれる。締め付け装置は被加工物の傾斜と回転角度の締め付け装置に相対的な調整のための調整手段を有し、被加工物は調整部分を使用して、計画された通し穴の軸が計画された通し穴の作成のためのドリル装置の工具の軸と一致するように、傾斜と回転角度が位置決めされる。これに続いて、ドリル装置を用いて計画された通し穴が印の場所で作成される。
【００３４】
この別の方法では、前の方法と同様の傾斜と回転角度に関する調整手段を有する締め付け装置が使用される。相違点は、まずドリルテンプレートが被加工物から作成され、その後初めて印を付けられたドリルテンプレートが締め付け装置にはめ込まれる点である。調整部分は各通し穴について計算された傾斜角度と計算された回転角度で設定され、ドリル工具の軸が通し穴の軸と一致し、続いて通し穴が印の場所で作成されるように、締め付け装置がドリル装置の下に入れられる。被加工物の保持部分のところに、被加工物の保持具のナットの中に回転しないように差し込まれたピンが備えられている。
【００３５】
調整部分によって、傾斜の調整が０°〜９０°で、また回転角度の調整が０°〜３６０°で可能であると有利である。
【００３６】
これによって各通し穴を任意に構成することができる。
【００３７】
製造装置を用いて複数の印を被加工物もしくはドリルテンプレートに付けることができ、各通し穴に個々の番号を付すことができると有利である。
【００３８】
計画された各通し穴への個々の番号付けによって、作成すべき通し穴について適切な計算された傾斜角度と回転角度を使用者が選択することが容易になり、これにより穿孔のミスを防ぐことができる。
【００３９】
ドリルテンプレートが通し穴に、実施する穿孔の深さを限定するためのストッパーを有すると有利である。ストッパーはドリルテンプレートの一部として被加工物から作成される。
【００４０】
これによって、コンピュータ制御により自動的に製造装置を用いて、実施すべき各穿孔について深さを決定するストッパーがドリルテンプレートと同時に作成される。
【００４１】
本発明の別の対象物は、ドリルテンプレート製造のための被加工物の締め付けのための締め付け装置であり、これは台座、被加工物の傾斜の調整のための第一の調整部分、および被加工物の回転角度の調整のための第二の調整部分を有する。被加工物は両方の調整部分を使用して、締め付け装置に相対的に、傾斜と回転角度に関して、計画された通し穴の軸が通し穴作成のためのドリル装置の工具の軸と一致するように位置決めすることができる。
【００４２】
この締め付け装置を用いて本発明の方法を、固定装置を使用せずに実施することができる。第一の段階では、調整部分を用いて傾斜角度と回転角度が各穿孔について設定されて固定され、これに続いて第二の段階で工具の軸が通し穴の軸と一致するように台座がドリル装置の下に入れられる。続いて穿孔が実施される。個々の通し穴それぞれについてこれらの段階が繰り返される。
【００４３】
これに加えて締め付け装置が、回転アーム、傾斜角度の読み出しのための傾斜スケール、回転角度の読み出しのための回転スケール、被加工物の固定のための被加工物の保持具、被加工物の保持部分の固定具、回転角度の固定のための第一の雌ねじ、および傾斜の固定のための第二の雌ねじを有し、保持具は被加工物の保持部分の対として形成されていると有利である。
【００４４】
被加工物が固定された回転アームによって傾斜角度の調整が可能であり、傾斜スケールを用いて傾斜角度を読み出し可能である。被加工物の保持部分は回転角度の調整のための回転アームに回転可能に取り付けられている、保持具の保持部に固定されている。回転角度は回転スケールを用いて読みだすことができる。傾斜角度と回転角度が設定された後、第一および第二の雌ねじを用いた固定がなされる。被加工物の保持部分はピンを有しており、これは被加工物を回転不可能に固定するために、被加工物の保持部分の保持具のナットに差し込まれている。
【００４５】
調整部分によって傾斜の調整が０°〜９０°で、また回転角度の調整が０°〜３６０°で可能であると有利である。
【００４６】
これによって任意の通し穴について位置決めが可能になる。
【００４７】
本発明の実施例を以下のように図に示す。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】仮想の三次元のドリルテンプレートの模型の概略図である。
【図２】締め付け装置にはめ込まれた被加工物の概略図である。
【図３】計画された通し穴の作成のためのドリル装置を有する被加工物の概略図である。
【図４】別の締め付け装置にはめ込まれた被加工物の概略図である。
【図５】通し穴が作成された被加工物を有する製造装置の概略図。
【図６】はめ込まれた被加工物からドリルテンプレーが作成された後の製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１は通し穴の軸６，７，８および９に沿った４つの通し穴２，３，４，５を備えた仮想の三次元のドリルテンプレートの模型１の概略図であり、三次元のドリルテンプレートの模型は歯と顎の一部の形状に対応する仮想の接触面１０を備える。仮想の三次元のドリルテンプレートの模型は仮想的に三次元の被加工物の模型１１の内部に配置されている。仮想の配置は、自動のコンピュータ制御によって、または使用者によりコンピュータ画面とマウスあるいはキーボードを使用して行うこともできる。三次元のドリルテンプレートの模型の三次元の被加工物の模型内部での位置が最終決定した後、通し穴の軸６の貫通部１２および１３が三次元の被加工物の模型１１の仮想の外部表面１４上で決定される。三次元のドリルテンプレートの模型１の両方の外部表面１５および１６上でも貫通部１７および１８が決定される。通し穴の軸７について、これに応じて貫通部１９および２０が三次元の被加工物の模型の外部表面１４上に、また貫通部２１および２２が三次元のドリルテンプレートの模型の両方の外部表面１５および１６上に決定される。通し穴の軸８について、貫通部２３および２４が外部表面１４上に、また貫通部２５および２６が外部表面１５および１６上に決定される。第４の通し穴の軸９について、貫通部２７および２８が外部表面１４上に、また貫通部２９および３０が外部表面１５および１６上に決定される。内部の三次元のドリルテンプレートの模型の配置と、通し穴の軸６，７，８および９が分かっているため、貫通部はコンピュータ制御により、または自動で決定することができる。
【００５０】
本発明の方法の第一の実施形態では、第一段階で、外部表面１４の上側３１の貫通部１２，１９，２３および２７に、また外部表面１４の下側３２の貫通部１３，２０，２８および２４に、図５および６に示す製造装置を用いて印を付ける。第二段階では、図２に示すように、被加工物を締め付け装置にはめ込み、固定装置を用いてその位置で固定する。第三段階では、図３および４に示すように、ドリル装置を用いて印の場所で通し穴の作成を計画のとおり実施する。第四段階では、図５および６に示すように、通し穴を有する被加工物を製造装置にはめ込み、三次元の被加工物の模型１１内部の仮想の三次元のドリルテンプレートの模型１の予定された形状と位置に応じて、被加工物からドリルテンプレートを加工する。
【００５１】
本発明の方法の第二の別の実施形態では、図５および６の製造装置を用いて、ドリルテンプレート１’を被加工物１１’から加工し、ドリルテンプレート１’の上側の外部表面１５上の貫通部１７，２１，２５および２９、またドリルテンプレート１’の下側の外部表面１６の貫通部１８，２２，２６および３０に、凹型の印を付す。第二段階では、ドリルテンプレート１’をその印の間で図２の締め付け装置へはめ込み、固定装置により固定する。第三段階では、ドリルテンプレートの印の場所で通し穴の作成を図３のように実施し、被加工物１１’に代えて、印を付けたドリルテンプレート１’がはめ込まれている。図２および３の締め付け装置および固定装置に代えて、図４の別の締め付け装置を、印を付けたドリルテンプレートの位置決めに使用してもよい。これに続き、ドリルテンプレートの通し穴の作成を、予定通り、印を付けた場所で実施する。
【００５２】
図２は、図５および６の製造装置を用いて貫通部２７，２８，２３および２４に先細の凹型の印を付けられた被加工物１１’の概略図である。貫通部１２,１９，２０および１３の残りの印はここには示されていない。被加工物１１’は、印２３および２４の場所で、締め付け装置４２の二つのピンの先端４０および４１の間にはめ込まれている。両方のピンの先端４０と４１の間隔は上側のピンの先端４０をずらすことで変更でき、またロックナット５５を用いて固定できる。上部のピンの先端４０は、ドリル装置４５のチャック４４にはめ込まれている貫通ピン４３に属する。ドリル装置４５は、垂直の穿孔に適している。従来の平行フライス盤（平行測定器）であってもよい。ピン４３がチャック４４にはめ込まれていることによって、計画された通し穴の軸８はドリル装置４５で使用する工具のドリル軸４６と一致する。被加工物１１’は固定装置４７によってその位置で固定されている。固定装置４７は弾力性のあるゴムの掴み部４８と４９を有し、クランプの場合のように、グリップ５０とねじ５１を用いて被加工物１１’を両側から挟み込む。固定装置は玉継ぎ手５２と台架５３を有し、これにより可動の締め付けレール５４を任意に動かすことができる。
【００５３】
図３には、図２の工程段階に続く工程段階の構造を示す。図２の締め付け装置４２はチャック４４から外され、それに代わって工具、すなわちドリル６０が設置され、被加工物１１’は固定装置４７によってその位置で固定されており、工具６０のドリル軸４６は計画された通し穴の軸８と一致する。印２３と２４の間で計画された通し穴４は工具６０を用いて作成される。その他の計画された通し穴２，３および５は同様に図２と３のプロセスの繰り返しによって、すなわち締め付け装置４２を用いて被加工物をはめ込むことによる、固定装置４７を用いた被加工物１１’の固定、および、図３に示すようなドリル装置４５を用いた被加工物１１’の外部表面上の印の間での穿孔の実施によって、作成される。別の方法ではまずドリルテンプレート１’を加工物から作成してもよく、凹型の印１７，１８，２１，２２，２５，２６，２９および３０を、ドリルテンプレートの外部表面１５および１６に図５および６の製造装置を用いて付ける。その後、印を付けたドリルテンプレート１’を、図２および３に示すようにドリルの各印の間で締め付け装置４２にはめ込み、固定装置４７で固定し、ドリル装置を用いて計画された穿孔を実施する。
【００５４】
図４には別の締め付け装置７０を示し、これは台座７１と傾斜７３の調整のための第一の調整部７２とを有し、すなわち軸７５を中心に回転でき、ロックナット７６により調整可能である回転アーム７４を有している。締め付け装置７０は回転スケール８４により示される回転角度の調整のための第二の調整部分を有し、調整部分７５は、回転アーム７４の延長として回転可能に設置されている被加工物の保持部分７８の保持具７７を有しており、また回転角度が第二の固定ねじ７９によって固定可能である。保持具７７は、被加工物の保持部分７８においてナットの中に回転しないように差し込まれるピン８０を有する。被加工物の保持部分７８は保持具７７内で第三の調整ナット８１を用いて固定される。傾斜角度は傾斜スケール８２に示される。台座７１は土台８３上で自由に移動可能である。本発明の方法によれば、各通し穴について、個別の傾斜角度と個別の回転角度が計画時にコンピュータで計算される。図４では、通し穴５について、被加工物１１’の外部表面１４上の外部の印２７と２８の間に、これに対応する傾斜角度と回転角度が設定されていた。これに続いて、ドリル装置４５の工具６０が印２７の上に設置されるように台座７１が土台８３上で移動された。続いて、計画された穿孔５が工具６０を用いて実施された。被加工物１１’の内部には計画されたドリルテンプレート１’が示されており、これは、全ての通し穴２，３，４，５を作成した後に初めて、図５および６に示すように、図５および６の製造装置を用いて被加工物から加工される。残りの通し穴２，３，４の作成には、提示した工程段階、すなわち、工具６０の軸４６と送り孔５の計画された通し穴の軸９とを一致させるための、計算された傾斜７３と回転角度の設定と台座７１の移動、および工具６０を用いた穿孔を繰り返す必要がある。図４の締め付け装置は本発明の別の方法でも使用することができ、ここでは第一の段階でドリルテンプレート１’が図５および６の製造装置を用いて加工され、ドリルテンプレートの上側と下側の外部表面１５および１６に凹型の印が付けられ、第二の段階で初めて、印を付けられたドリルテンプレートに通し穴が作成される。図６に示すように被加工物の保持部分７８と連結しているドリルテンプレートが保持具７７にはめ込まれ、工具６０がこれに対応する上側の印の上に設置されるように台座７１が移動される。これに続いて、計画された通し穴が工具６０を用いて作成される。第一の調整部７２と第二の調整部分７５は、傾斜角度が０°〜９０°、また回転角度が０°〜３６０°で調整可能なように構成されている。
【００５５】
図５は製造装置９０の概略図であり、被加工物１１’が枠９１内の被加工物の保持部７８にはめ込まれている。フライス工具９２および９３を使用して、計画されたドリルテンプレート１’が図１の三次元のドリルテンプレートの模型１から加工され、製造装置がコンピュータによりこれに応じて制御される。図５には作成された通し穴４および５を有する被加工物１１’を示し、ここでは通し穴４および５が、図２および３の第一の方法、または別の第二の方法によって、図４に示すように作成された。
【００５６】
図６には被加工物からドリルテンプレートが加工された後の、作成された通し穴４および５を有する完成したドリルテンプレート１’を示す。ドリルテンプレート１’は、後にドリルテンプレート１’から手動で削り取ることのできる連結ピン１００を介して、被加工物の保持部分７８と連結し続けている。
【００５７】
本発明の別の方法では、第一の段階で被加工物１１’から通し穴の軸の貫通部に印を有するドリルテンプレート１’が加工され、ドリルテンプレート１’は連結ピンを介して、被加工物の保持部分７８と連結し続けている。第二の段階で初めて、被加工物の保持部分７８と連結した印の付いたドリルテンプレートが図２または図４の締め付け装置の中にはめ込まれ、上述のとおり通し穴が作成される。
【符号の説明】
【００５８】
１ 三次元のドリルテンプレートの模型
１’ ドリルテンプレート
２ 通し穴
３ 通し穴
４ 通し穴
５ 通し穴
６ 通し穴の軸
７ 通し穴の軸
８ 通し穴の軸
９ 通し穴の軸
１０ 接触面
１１ 三次元の被加工物の模型
１１’ 被加工物
１２ 貫通部
１３ 貫通部
１４ 外部表面
１５ 外部表面
１６ 外部表面
１７ 貫通部
１８ 貫通部
１９ 貫通部
２０ 貫通部
２１ 貫通部
２２ 貫通部
２３ 貫通部 
２４ 貫通部
２５ 貫通部
２６ 貫通部
２７ 貫通部／印
２８ 貫通部／印
２９ 貫通部
３０ 貫通部
３１ 上側
３２ 下側
４０ ピンの先端
４１ ピンの先端
４２ 締め付け装置
４３ ピン
４４ チャック
４５ ドリル装置
４６ ドリル軸
４７ 固定装置
４８ ゴムの掴み部
４９ ゴムの掴み部
５０ グリップ
５１ ねじ
５２ 玉継ぎ手
５３ 台架
５４ 締め付けレール
５５ ロックナット
６０ ドリル／工具
７０ 締め付け装置
７１ 台座
７２ 調整部分
７３ 傾斜角度
７４ 回転アーム
７５ 軸／調整部分
７６ ロックナット
７７ 保持具
７８ 被加工物の保持部分
７９ 固定ねじ
８０ ピン
８１ 調整ナット
８２ 傾斜スケール
８３ 土台
８４ 回転スケール
９０ 製造装置
９１ 枠
９２ フライス工具
９３ フライス工具
１００ 連結ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005917505.tif 000006
【図６】
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