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研究生: 孫書勝
Sun, Su-sheng
論文名稱: 人工牙根電腦輔助製造之設計研發
The Design and Development of Computer Aided Manufacturing for Dental Implant
指導教授: 鍾高基
Chung, Kao-chi
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 醫學工程研究所
Institute of Biomedical Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 61
中文關鍵詞: 機電控制人機介面人工牙根
外文關鍵詞: dental implant, man-machine interface, electromechanical control
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  • 缺牙是口腔保健中嚴重的問題之一,傳統治療方式是假牙贋復,但配戴假牙會造成包括:齒槽骨的萎縮、假牙鬆動及咀嚼能力差等問題的發生。人工植牙可以改善這類的問題,但卻有價格過高的缺點。每位患者的解剖條件都不同,而目前的植體都是國外進口廠商設計固定的尺寸,所以對個別的患者而言或有不適用的地方。本研究主要目的研發一部集合車、銑、鑽孔及攻牙功能於一體,並利用數位控制方式,精密控制加工流程,整合人機界面的鈦合金人工牙根專用綜合加工機,以製造出符合個人化的人工牙根,並降低人工牙根的價格,減輕接受植牙者的負擔。
    本研究整合人機介面、加工資料庫程式、機電控制及機器本體研發人工牙根專用綜合加工機。人機介面及工作資料庫程式以Visual Basic所撰寫。機電控制單元主體為ADLINK PCI-8164 運動控制卡及ADLINK PCI-8133卡。機器本體則是改造一部電腦數位控制桌上型車床,使其具有車削、銑削、鑽孔及攻牙的功能。
    人機介面讓操作者依照患者情況,輸入不同參數,而電腦依據所輸入的參數,運算出包括牙深及牙距的數值,供操作者參考,而操作者也可依據經驗修改變更。工作資料庫利用Visual Basic 根據牙根外型參數運算出不同的刀具移動路徑,其結果傳輸至機電控制單元,由控制單元精密控制加工機本體切削加工完成人工牙根的粗胚。

    Missing tooth is one of the serious problems in oral health care. The common cure is to wear denture. However, wearing denture has caused problems, such as the atrophying of alveolar bone, denture looses and poor mastication ability. Though the invention of dental implant improves these problems, it still remains the expensive cost. Different patients have different anatomic conditions. Nevertheless, the current implants are imported and fixed size design, so they fail to meet each individual’s needs. This study is aimed to design and develop a multi-purpose machine for manufacturing titanium dental implants and lower the expense of dental implant so that it reduces the burden of patients.
    This study, which integrates the man-machine interface, working program, electromechanical control and the machine, develops a machining platform. The man-machine interface and the working program are written in Visual Basic. Control unit consisting of an ADLINK PCI-8164 motion card and an ADLINK PCI-8133 card. Transforming a desktop CNC lathe be the machine, let it has following functions: Turning, milling, drilling and tapping.
    The man-machine interface makes the operators input different parameters according to different patients’ conditions. After the depth and pitch of screw thread of the dental implant are provided, the users are able to adjust the parameters based on their experience. Working program offers different path of cutting tool according to the shape of dental implant. The data are transmitted to the control unit which will run the machine for precise control, and it manufactures a rough fixture of dental implant.

    中文摘要…………………………………………I Abstract…………………………………………II 誌謝………………………………………………III 目錄………………………………………………IV 表目錄……………………………………………VI 圖目錄……………………………………………VII 第一章 緒論 1.1缺牙的流行病學與治療方式……………… 1 1.1.1 缺牙的病因學……………………………4 1.1.2 缺牙的發生率及盛行率…………………8 1.1.3 傳統缺牙的治療方法……………………10 1.2 人工植牙……………………………………11 1.2.1 人工植牙的步驟…………………………12 1.2.2 人工牙根的材料與設計…………………15 1.2.3 人工牙根的製造…………………………22 1.3 研究動機及目的……………………………29 第二章 材料與方法 2.1 人工牙根專用綜合加工機設計理念………31 2.2 人工牙根專用綜合加工機的設計…………34 2.2.1 人工牙根專用加工機的本體部份………34 2.2.2 控制單元部份……………………………40 2.2.3 人機介面及工作資料庫部份……………41 第三章 結果與討論 3.1 加工機設計…………………………………42 3.2 加工機各部研發結果………………………47 3.3 加工機研發之考量…………………………53 第四章 結論與未來發展 4.1 結論…………………………………………55 4.2 未來發展……………………………………55 參考文獻…………………………………………57

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    下載圖示 校內:2010-09-04公開
    校外:2012-09-04公開
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