TWI761280B - 牙模加工切割線的估算方法 - Google Patents
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Abstract
一種牙模加工切割線的估算方法，其包括有：在一牙模上的各齒的周緣上隨機定義出複數個參考點；在各參考點上執行一計算手段，以得出各齒的中心點；於相鄰的齒的中心點定義出一加工向量；於各齒的中心點定義出一與牙模底面垂直的法向量；於各齒的中心點定義出一針車向量，該針車向量係由法向量往加工向量偏移一補償角度而定；將針車向量平移至各參考點上，於各參考點上分別取一包含針車向量且朝牙齦方向延伸之切削平面，各切削平面分別與牙齦交會於一切割點；將各切割點連接，即得切割線。
Description
本發明與牙套製作方法有關，尤指一種牙模加工切割線的估算方法。
傳統的牙齒矯正需要將金屬矯正器或陶瓷矯正器逐一黏貼在各個牙齒上，再利用矯正線（鋼線）綁在矯正器上，藉由施力的方向、大小調整牙齒受力而改變方向，藉此達到移動牙齒的效果。由於齒列矯正往往需要兩年至三年的時間，外觀看起來就像戴了一個鋼牙套一樣，以致影響美觀，此外更在飲食和口腔清潔上造成很多不便之處。
新的隱形矯正技術可解決前述難題，其係利用一種使用透明材質且量身訂做的可拆式隱形牙套戴在牙齒上，適應期短，減少疼痛感，也較為美觀。上述隱形牙套係包覆在牙齒上，也會覆蓋到牙齦部分，依據各個使用者口腔環境的不同，其牙套的長度也會有所不同，因而隱形牙套是客製化的。如何快速又精準地切割牙模以供製作牙套，即為本發明所欲解決之首要課題。
本發明之主要目的在於提供一種牙模加工切割線的估算方法，其利用牙齦的破孔邊緣直接判定齒齦交界線，同時深度整合後端加工平台卡榫，輸出路徑後可直接上機切削。
為達前述之目的，本發明提供一種牙模加工切割線的估算方法，其包括有：
在一牙模上的各齒的周緣上隨機定義出複數個參考點；
在各參考點上執行一計算手段，以得出各齒的中心點；
連接各齒的中心點以生成一加工向量；
於各齒的中心點定義出一與牙模底面垂直的法向量；
於各齒的中心點定義出一針車向量，該針車向量係由該法向量往該加工向量偏移一補償角度而定；
將該針車向量平移至各參考點上，於各參考點上分別取一包含該針車向量且朝牙齦方向延伸之切削平面，各切削平面分別與牙齦交會於一切割點；
將各切割點連接，即得切割線。
於一實施例中，該計算手段係包括有定義一坐標系統以取得各參考點的坐標值，取各參考點之坐標值的平均值即得各齒中心點的坐標值。
於另一實施例中，該計算手段係包括有在各參考點上取對應於齒周緣的向心線，並取由最多向心線交會而成的點為各齒的中心點。
較佳地，更包括有：設定各切削平面以該針車向量為軸的方位角，用以調整該切割點的形成位置。
較佳地，該補償角度為45度。
本發明之上述目的與優點，不難從以下所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。
請參閱第１圖，所示者為本發明提供之牙模加工切割線的估算方法，其包括有：
在一牙模上的各齒的周緣上隨機定義出複數個參考點；
在各參考點上執行一計算手段，以得出各齒的中心點；
於相鄰的齒的中心點定義出一加工向量；
於各齒的中心點定義出一與牙模底面垂直的法向量；
於各齒的中心點定義出一針車向量，該針車向量係由該法向量往該加工向量偏移一補償角度而定；
將該針車向量平移至各參考點上，於各參考點上分別取一包含該針車向量且朝牙齦方向延伸之切削平面，各切削平面分別與牙齦交會於一切割點；
將各切割點連接，即得切割線。
上述方法中，各個實施步驟如第２圖至第６圖所示。首先參照第２圖，牙模１上各個齒１１分別具有一周緣１２，則在各齒１１的周緣１２上隨機選取複數個參考點２，並進而依據該參考點２計算得出一中心點３。本發明提供兩種計算出各齒中心點的計算手段，其中一種方式是先建立一個坐標系統，則可以依各參考點２的位置而定義出各自的坐標值，接著將各參考點２的坐標值取平均值，即各參考點２的橫向坐標值相加再除以參考點的數量，縱向坐標值相加再除以參考點的數量，即可得到由新的橫向坐標值及新的縱向坐標值所構成的坐標位置，此即中心點３的所在位置。
本發明所提供另一個計算出各齒中心點的計算手段，係如第３圖所示，在各參考點２上取對應於齒之周緣１２的切線３１，再取垂直於該切線３１之向心線３２，則這些向心線３２會彼此交會。由於牙齒的截面形狀並非正圓，因而從各個參考點２出發的向心線３２不會交集在同一個點上，只有從所在位置的曲率半徑相同的參考點出發的向心線會交集在同一個點上。綜上，便定義由最多向心線３２交會而成的點為各齒的中心點３。
經由上述兩種方法找出各齒的中心點後，如第４圖所示地連接各齒１１的中心點３、３’以生成一加工向量４１，並於各齒１１的中心點３定義出一與牙模１底面垂直的法向量４２，接著令該法向量４２往該加工向量４１偏移一補償角度θ，進而生成一針車向量４３。上述該補償角度θ係為抵銷切削加工機的刀具與牙模的相對傾角而設，於本實施例中係為45度。
生成該針車向量４３後，接著如第５圖所示地將該針車向量４３平移至各參考點２上，然後再如６圖所示地取一包含該針車向量４３的切削平面５，其中該切削平面５係朝牙齦方向延伸並與牙齦交會於一切割點。更進一步地，經由設定各切削平面５以該針車向量４３為軸的方位角，即可調整該切割點的形成位置。
當在各個參考點２上都取出一切削平面５並進而獲得切割點後，將各切割點連線即得切割線，俾供切削工具機沿著切割線切削牙模，則該牙模可用以製作客製化的隱形牙套。
惟以上實施例之揭示僅用以說明本發明，並非用以限制本發明，舉凡等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。
綜上所述，可使熟知本領域技術者明瞭本發明確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰依法提出申請。
１:牙模１１:齒
１２:周緣２:參考點
３、３’:中心點４１:加工向量
４２:法向量４３:針車向量
５:切削平面θ:補償角度
第１圖為本發明方法之流程圖；
第２圖至第６圖為執行本發明方法之步驟示意圖。
Claims (5)
- 一種牙模加工切割線的估算方法，其包括有：在一牙模上的各齒的周緣上隨機定義出複數個參考點；在各參考點上執行一計算手段，以得出各齒的中心點；連接相鄰的齒的中心點以定義出一加工向量；於各齒的中心點定義出一與牙模底面垂直的法向量；於各齒的中心點定義出一針車向量，該針車向量係由該法向量往該加工向量偏移一補償角度而定；將該針車向量平移至各參考點上，於各參考點上分別取一包含該針車向量且朝牙齦方向延伸之切削平面，各切削平面分別與牙齦交會於一切割點；將各切割點連接，即得切割線。
- 如請求項1所述之牙模加工切割線的估算方法，其中，該計算手段係包括有定義一坐標系統以取得各參考點的坐標值，取各參考點之坐標值的平均值即得各齒中心點的坐標值。
- 如請求項1所述之牙模加工切割線的估算方法，其中，該計算手段係包括有在各參考點上取對應於齒周緣的切線，再取垂直於該切線之向心線，並取由最多向心線交會而成的點為各齒的中心點。
- 如請求項1所述之牙模加工切割線的估算方法，其中，更包括有：設定各切削平面以該針車向量為軸的方位角，用以調整該切割點的形成位置。
- 如請求項1所述之牙模加工切割線的估算方法，其中，該補償角度為45度。
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