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1、(10)申请公布号 CN 103003041 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 103003041 A *CN103003041A* (21)申请号 201180021647.7 (22)申请日 2011.04.28 61/329,468 2010.04.29 US 61/350,859 2010.06.02 US B29B 17/00(2006.01) (71)申请人 牙科实验室铣床用品有限责任公司 地址 美国亚利桑那州 (72)发明人 金汉克斯卡尔波夫茨 卡梅伦托德卡尔波夫茨 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 李静 马强 (54。
2、) 发明名称 用于由坯料生产产品的方法、 系统和装置 (57) 摘要 实施例涉及由陶瓷坯料或金属坯料来生产诸 如医疗假体或假牙的切割或铣削产品的方法和机 器。某些实施例涉及可用于切割或铣削工位的新 颖的组件, 以保持用于生产诸如医疗假体或假牙 的产品的坯料。实施例也涉及此类坯料的形状和 构造。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.10.29 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2011/034383 2011.04.28 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/137263 EN 2011.11.03 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5。
3、 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 11 页 1/1 页 2 1. 一种用于由坯料生产产品的系统, 所述系统包括 : 加工单元 ; 主轴和旋转切割工具 ; 以及 固定器, 其中, 所述固定器配置为通过磁力来接收并可拆卸地保持坯料。 2. 一种具有三角形形状的坯料。 3. 一种坯料环, 其中, 所述坯料环配置为通过磁力与固定器相互作用。 4. 一种用于生产产品的坯料组件, 所述坯料组件包括 : 坯料, 具有三角形形状 ; 以及 坯料环, 其中, 所述坯料环配置为通过磁力与固定器相互作用。 权 利 要 求 书 。
4、CN 103003041 A 2 1/5 页 3 用于由坯料生产产品的方法、 系统和装置 0001 相关申请交叉参考 0002 本申请要求于 2010 年 4 月 29 日提交的临时申请 61/329,468, 标题为 新颖 的方法、 机器、 组件和坯料 (Novel Methods,Machines,Componentsand Blanks)以及 于 2010 年 6 月 2 日提交的 61/350,859, 标题为 由坯料生产产品的方法、 系统和装置 (Methods,Systems and Apparatus forProducing Products from Blanks) 的根据 。
5、35U. S.C.119(e) 的优先权, 其全部内容通过引用结合于此, 用于各种目的。 背景技术 0003 实施例涉及由陶瓷坯料或金属坯料生产诸如医疗假体或假牙的切割或铣削产品 的方法和机器。某些实施例涉及可用于切割或铣削工位的新颖的组件, 以保持用于生产诸 如医疗假体或假牙的产品的坯料。实施例也涉及此类坯料的形状和配置。 附图说明 0004 图 1A-1F 示出根据实施例的用于生产切割或铣削产品的机器的实施例。 0005 图 2A-2F 示出根据实施例的可用于切割机或铣床以保持用于生产切割或铣削产 品的坯料的新颖组件的实施例。 0006 图 3A-3F 示出根据实施例的坯料构造。 0007。
6、 图 4 示出根据实施例的坯料框架的顶视图。 0008 图 5 示出根据实施例的沿图 4 中线 (图 5- 图 5) 截取的坯料框架的侧视图。 0009 图 6A-6E 示出根据实施例的台架 (stage frame) 配置。 0010 图 7 示出根据实施例的固定器的顶视图。 0011 图 8 示出根据实施例的固定器的后视图。 具体实施方式 0012 如图 1A 中示出, 加工单元 1 可以是数控装置且可包括主轴和旋转切割工具 2 以及 固定器 3。该加工单元 1 还可包括监控器或用户界面 (未示出) 。该加工单元 1 可接收来自 CAD/CAM 系统 (未示出, 包括与 CAD/CAM 系。
7、统相关的监控器或用户界面) 的指令。未具体限 制 CAD/CAM 技术和 / 或系统以及相关的数控制装置, 并且可包括市售系统。 0013 未具体限制主轴和旋转切割工具 2 的方向, 并且也可包括垂直或水平方向。在某 些实施例中, 加工单元 1 可包括两个或更多个主轴和旋转切割工具。未具体限制该工具, 其 可包括旋转立铣刀 (rotary endmill) 、 钻头、 旋转锯以及拉刀 (broaching tool) 。 未具体限 制主轴和旋转切割工具 2 的运动轴且其可包括在 x、 y 和 z 平面中的一个或多个平面内的运 动。在某些实施例中, 该主轴和旋转切割工具固定且不能在 x、 y 或。
8、 z 平面内移动。 0014 如图 1A 中示出, 该固定器 3 可包括旋转组件 10, 其可用于手动地或自动地旋转固 定器 3。固定器 3 通过旋转组件 10 的旋转的实施例在图 1A-1F 中示出。未具体限制固定 器 3 的运动轴线并且其可包括 x、 y 和 z 平面中的一个或多个平面内的运动。在某些实施例 说 明 书 CN 103003041 A 3 2/5 页 4 中, 该固定器 3 固定且不能在 x、 y 或 z 平面内移动。 0015 如图 1A、 图 2D 和图 2E 示出, 固定器 3 可配置为可拆卸地保持坯料 5。未具体限制 坯料 5 的组分, 并且其可包括处于烧结或未烧结状。
9、态下的诸如氧化钴或瓷器的陶瓷材料, 或可包括可加工的蜡、 塑料或诸如钛或其他金属的金属材料。 0016 也未具体限制坯料 5 的形状, 并且其可包括三维形状, 带有直的、 成角度的或弯曲 的边和扁平或半扁平上表面和下表面。坯料 5 的上表面和下表面可包括圆形、 椭圆形、 三角 形、 方形、 矩形或其他多边形。 在包括三角形、 方形、 矩形或其他多边形形状的上表面或下表 面的实施例中, 坯料的上表面和下表面的边可以是直的或半圆形的。并且, 在包括三角形、 方形、 矩形或其他多边形的上表面或下表面的实施例中, 坯料的上表面和下表面的角可以 是尖的、 半圆的或圆的。最后, 在包括三角形形状的上表面或。
10、下表面的实施例中, 三角形的 边长可相等或可不等。在某些实施例中, 坯料 5 的上表面和下表面包括相同或相似的形状。 在某些实施例中, 坯料的上表面和下表面包括不同形状。 0017 未具体限制坯料 5 的尺寸。在某些实施例中, 上表面和下表面的直径 (在圆形的情 况下) 、 长轴 (在椭圆形或蛋形的情况下) 或高度 (在三角形、 方形、 矩形或其他多边形状的情 况下)可以为约 10mm、 20mm、 30mm、 40mm、 50mm、 60mm、 70mm、 80mm、 90mm、 100mm、 110mm、 120mm、 150mm、 200mm 或 300mm。此外, 上表面和下表面的直径。
11、、 长轴或高度的范围可在任意两个上 述值之间。在某些实施例中, 坯料 5 的上表面和下表面的尺寸相同或相似。在某些实施例 中, 坯料5的上表面和下表面具有不同的尺寸。 在某些实施例中, 坯料5的厚度可约为2mm、 5mm、 8mm、 10mm、 12mm、 14mm、 16mm、 18mm、 20mm、 22mm、 24mm、 26mm、 28mm、 30mm、 35mm 或 40mm。此 外, 坯料 5 的厚度的数值范围可在以上任意两个数值之间。 0018 图 3A-3F 示出具有三角形表面的坯料的实施例。在本申请中, 术语 “三角形” 具有 广义的术语含义, 没有限制性, 其一般或普通的含。
12、义包括任何一般包括三边的形状。 这些边 可包括相同或不同的长度并且可以是直的或弯曲的。在某些实施例中, 三角形的边可在限 定的角处相交。这些角可以是任意角度并且可以是尖的、 圆的或扁平的。这些角的角度和 形状可相同或不同。 0019 未具体限定此类三角形坯料的边长 (从角至角的测量距离) 并且边长可约为 2cm、 4cm、 6cm、 8cm、 10cm、 12cm、 14cm、 16cm、 18cm、 20cm、 25cm、 30cm 或 35cm。此外, 三角形坯料的 边长的数值范围可在以上任意两个数值之间。在三角形坯料的一边或多边是弯曲的实施 例中, 未具体限制曲率半径并且其可约为 2cm。
13、、 4cm、 6cm、 8cm、 10cm、 12cm、 14cm、 16cm、 18cm、 20cm、 25cm、 30cm 或 35cm。此外, 三角形坯料的边的曲率半径的数值范围可在以上任意两个 数值之间。在某些实施例中, 三角形坯料的一边或多边包括两个或更多个曲率半径。 0020 在三角形坯料的角是圆的或弯曲的实施例中, 未具体限制角的曲率半径并且其可 约为 2cm、 4cm、 6cm、 8cm、 10cm、 12cm、 14cm、 16cm、 18cm、 20cm、 25cm、 30cm 或 35mm。此外, 三角 形坯料角的曲率半径的数值范围可在以上任意两个数值之间。 0021 在。
14、坯料用于生产诸如组合式牙桥 (multi-piece bridges) 的假牙的实施例中, 三 角形坯料的角的形状可适配于颌的曲率。在包含由坯料生产医疗假体的实施例中, 坯料的 角的形状可适配于不同的身体部位的曲率。 0022 在某些实施例中, 该三角形坯料可通过为用户提供重新插入固定器的导向, 使制 造效率增加。在包含数控装置的某些应用中, 该坯料可在多种情况下被切割或加工。为确 说 明 书 CN 103003041 A 4 3/5 页 5 保坯料在重新插入后被适当地切割, 坯料每次需以相同方位重新插入。 否则, 该工具可能在 已经移除或钻走的区域上进行切割。 如果坯料的表面包括三角形, 例。
15、如, 可引导用户在插入 坯料时总使一个角面向用户或总面向机器。 0023 并且在某些应用中, 三角形可降低坯料原料的浪费量。 在许多应用中, 坯料可包括 诸如氧化锆、 钛等昂贵的材料。因此期望使材料的使用最大化且使浪费最小化。例如, 在假 牙区域中, 坯料可用于制造包括圆弧的多元素牙桥 (multi-element bridge) , 以适配于嘴 的曲率。在表面为圆形的坯料中, 边缘可不与牙桥的圆弧平行, 导致材料浪费。此外, 使用 表面形状为方形或其他多边形状的坯料, 角的角度可能太窄, 难以遵循牙桥的弧度, 也造成 材料的浪费。然而, 根据实施例, 该坯料可包括三角形表面, 其边和角构造为。
16、更有效地遵循 多元素牙桥的弧度, 最大化坯料材料的使用。 0024 如图 2D 和图 2E 示出, 固定器 3 可包括台架 7 和开口 8, 配置为接收并可拆卸地保 持坯料 5。根据实施例, 开口 8 配置为, 当坯料 5 可拆卸地由固定器 3 保持时, 露出坯料 5 的 上表面和下表面。在此类实施例中, 主轴和旋转切割工具 2 可用于当坯料通过固定器 3 和 旋转组件 10 旋转时, 切割或加工坯料 5 的两个表面。在某些实施例中, 加工单元可包括一 个或多个主轴和旋转切割工具并且可同时切割或加工两个表面。根据某些实施例, 开口 8 的尺寸和形状可与坯料 5 的尺寸和形状相同或相似。然而, 。
17、在其他实施例中, 开口 8 的尺寸 和 / 或形状可与坯料 5 的尺寸和形状不同。 0025 如图 2C、 2E、 以及图 4- 图 5 示出, 坯料 5 在某些实施例中可包括坯料框架 6。坯料 框架 6 可围绕坯料 5 的外周缘并协助将坯料 5 可拆卸地保持在固定器 3 中。如图 5 中示 出, 坯料框架 6 可贯穿坯料 5 的整个厚度, 或者其仅延伸坯料 5 厚度的一部分。未具体限制 坯料框架 6 的厚度。未具体限定从坯料 5 的周缘伸出的坯料框架 6 的唇缘的长度, 并且可 具有的长度约为 1mm、 2mm、 3mm、 4mm、 5mm、 6mm、 7mm、 8mm、 9mm、 10mm。
18、、 12mm、 15mm、 20mm、 25mm 或 30mm。此外, 坯料框架 6 的唇缘长度的数值范围可以在以上任意两个数值之间。在某些实 施例中, 该坯料框架可以配置为保持两个或更多个坯料。 在某些实施例中, 坯料框架的外周 缘形状可与坯料的形状相似。 在其他实施例中, 坯料框架的外周缘形状可与坯料形状不同。 0026 图4示出配置为保持三角形坯料的坯料框架的实施例。 如图4中示出, 该坯料框架 包括内周缘 11 和外周缘 12。未具体限制内周缘 11 的边长 (从角至角测得) 、 边曲率以及角 的形状 / 曲率, 它们可以包括如以上根据三角形坯料说明的任意边长、 边曲率或角的形状 / 。
19、曲率。 0027 外周缘 12 的边长 (从角至角测得) 长于内周缘 11 的边长。未限制外周缘和内周 缘之间的边长差异, 并且其可约为 1mm、 2mm、 3mm、 4mm、 5mm、 6mm、 7mm、 8mm、 9mm、 10mm、 12mm、 15mm、 20mm、 25mm 或 30mm。此外, 边长差异的数值范围可在以上任意两个数值之间。外周缘 12 的边曲率和角的形状和曲率可包括以上关于三角形坯料所说明的任意边曲率或角的形 状 / 曲率。在某些实施例中, 内周缘 11 的边曲率和角的形状 / 曲率匹配外周缘 12 的边曲 率和角的形状 / 曲率。在其他实施例中, 两个周缘的边曲率。
20、和角的形状 / 曲率不同。 0028 坯料框架6可化学地或机械地固定于坯料5。 在某些实施例中, 坯料框架6通过使 用一种或多种粘合剂而化学地固定至坯料5。 在其他实施例中, 坯料框架6通过夹持或其他 机械方式而机械固定至坯料。 0029 在某些实施例中, 可通过冲压或切割形状来制备坯料框架 6, 使得框架的内周缘稍 说 明 书 CN 103003041 A 5 4/5 页 6 小于坯料 5 的周缘。然后, 通过开口, 可使用挤压模或深冲压模或其他工具来弯曲或向上压 制坯料框架 6 的内周缘, 从而内周缘匹配坯料 5 的外周缘, 并提供用于将坯料 6 附接至坯料 5 的表面。 0030 在其他。
21、实施例中, 可通过模塑或铸造该初始原材料来制备坯料框架 6。 0031 在某些实施例中, 坯料框架可包括金属板。在其他实施例中, 坯料框架可包括塑 料。在坯料框架包括塑料的特定实施例中, 坯料框架可包括嵌于或包含于坯料框架中的金 属块。 0032 坯料框架 6 可通过诸如夹具、 螺钉或磁体的各种机构附接至台架 7。如图 2D、 图 2E、 以及图 6A- 图 6E 示出, 台架 7 在某些实施例中可包括一个或多个磁体 9, 以与坯料框架 6 相互作用并将其保持在适当位置。磁体的位置不限于台架 7 且可包括固定器 3 的其他区 域。在其他实施例中, 坯料框架 6 可包括一个或多个磁体 9, 以与。
22、台架 7 相互作用且保持台 架 7。在坯料框架 6 包括一个或多个磁体以与台架 7 相互作用并保持至台架 7 的某些实施 例中, 坯料框架 6 可包括塑料或陶瓷材料。 0033 未具体限制磁体的尺寸、 位置和数量。在某些实施例中, 磁体 9 可均匀地布置在坯 料框架 6 或台架 7 的开口周围。在某些实施例中, 台架 7 或坯料框架 6 可分别包括一个磁 体 9, 该磁体围绕开口 8 或坯料 5。在某些实施例中, 一个或多个磁体 9 可包括条形磁体, 在 其他实施例中, 一个或多个磁体 9 可包括圆柱形磁体。在包括条形或圆柱形磁体的某些实 施例中, 可通过诸如旋转凸轮的机械装置来激活和 / 或。
23、去激活该坯料框架和台架之间的磁 体和相互作用。 0034 在某些实施例中, 一个或多个磁体 9 可包括一个或多个电磁体。未限制电磁体的 尺寸、 位置和数量。在某些实施例中, 电磁体可连接至加工单元 1 中的电源并由电源供电。 在某些实施例中, 电磁体可经由嵌于并穿过固定器3的电线而连接至加工单元1中的电源。 图7和图8示出包括固定器3的实施例, 其具有穿过固定器3后部而进入的孔13, 电线穿过 孔 13 可连接至一个或多个磁体 9。 0035 在某些实施例中, 用户可使用监控器或用户界面来控制连接至一个或多个电磁体 的电源。在此类实施例中, 用户可通过监控器或用户界面来激活该电磁体并将坯料框架。
24、 6 和坯料 5 放置于固定器 3 上, 以在加工期间固定该坯料 5。为移除坯料框架 6 和坯料 5, 用 户可通过监控器或用户界面来去激活电磁体。 0036 如图 2E 示出, 固定器 3 可包括槽或凹陷 14, 以符合坯料框架 6 的形状。在其他实 施例中, 固定器是平的并且不包括槽或凹陷。 0037 在某些实施例中, 坯料框架和台架可包括配置为持续地对固定器中的坯料进行定 向的部件。 在某些实施例中, 坯料框架和台架可包括锁紧部件和钥匙部件, 以辅助坯料的持 续定向。在某些实施例中, 坯料框架可包括孔或凹槽, 并且台架可包括对应的销或突出部, 以与坯料框架中的孔或凹槽相互作用。在其他实施。
25、例中, 坯料框架可包括销或突出部并且 台架可包括对应的孔或凹槽。 0038 图 2A- 图 2F 示出根据某些实施例制备加工单元组件的工序。未具体限制各步骤 的顺序, 并且可以任意顺序执行。参照附图来说明这些步骤, 其仅用于示出的目的而不旨 在限制示出的步骤。在某些实施例中, 坯料框架 6(如图 2A 中示出) 可附接至坯料 5(如图 2B 中示出) , 以形成坯料组件 (如图 2C 中示出) 。该坯料组件然后可放置于固定器 3(如图 说 明 书 CN 103003041 A 6 5/5 页 7 2D- 图 2E 示出) , 并且可通过磁体 9 可拆卸地保持, 可使用计算机监控器或界面来激活磁。
26、体 9。连接的坯料组件和固定器在图 2F 中示出。 说 明 书 CN 103003041 A 7 1/11 页 8 图 1A 图 1B 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 8 2/11 页 9 图 1C 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 9 3/11 页 10 图 1D 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 10 4/11 页 11 图 1E 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 11 5/11 页 12 图 1F 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 12 6/11 页 13 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 13 7/11 页 14 图 3A 图 3B 图 3C 图 3D 图 3E 图 3F 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 14 8/11 页 15 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 15 9/11 页 16 图 6A 图 6B 图 6C 图 6D 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 16 10/11 页 17 图 6E 图 7 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 17 11/11 页 18 图 8 说 明 书 附 图 CN 103003041 A 18 。