KR101054072B1

KR101054072B1 - Implant-powered electric machine

Info

Publication number: KR101054072B1
Application number: KR1020090043481A
Authority: KR
Inventors: 박성백
Original assignee: 박성백
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2011-08-03
Also published as: KR20100124462A

Abstract

본 발명은 한 개의 핸드피스를 이용하고도 임플란트 시술용 전동기구의 치과용 드릴의 회전속도를 자유롭게 조절하여 사용하고, 전원 백업기능을 구비하여 정전시에도 계속적으로 시술이 가능하도록 하며, 시술에 관련된 각종 정보를 실시간으로 디스플레이하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 상용전원을 공급받아 시스템 각부에서 필요로 하는 전압을 공급하고, 전원 백업기능을 구비하여 정전시에도 계속적으로 전원을 공급하는 전원부와; 다양한 듀티비의 펄스폭변조 제어신호를 이용하여 마이크로 모터의 회전속도를 다양하게 조절하여 한 개의 핸드피스를 이용하고도 치과용 드릴의 회전속도를 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 메인 컨트롤 유닛과; 상기 메인 컨트롤 유닛에서 출력되는 펄스폭변조 제어신호에 의해 동작하여 회전력을 발생하는 마이크로 모터와; 상기 마이크로 모터와 드릴을 결합시키는 매개체 역할을 수행하는 핸드피스와; 임플란트 시술 시 상기 메인컨트롤 유닛의 제어를 받아 시술에 필요한 각종 정보를 실시간으로 디스플레이하는 표시장치;를 구비함을 특징으로 한다.The present invention freely adjusts the rotational speed of the dental drill of the power tool for implant surgery even with a single handpiece, and is equipped with a power backup function to continue the operation even in the event of power failure, The present invention relates to a technology for displaying a variety of information in real time. The present invention includes a power supply unit for supplying the voltage required by each part of the system by receiving a commercial power supply, and has a power backup function to continuously supply power even during a power failure; A main control unit for freely adjusting the rotational speed of the dental drill using a single handpiece by variously adjusting the rotational speed of the micromotor using a pulse width modulation control signal having various duty ratios; A micro motor which is operated by a pulse width modulation control signal output from the main control unit to generate a rotational force; A handpiece serving as a medium for coupling the micro motor and the drill; And a display device that displays various information required for the procedure in real time under the control of the main control unit during the implant procedure.

임플란트, 임플란트 시술용 전동기구, 핸드피스, 치과용 드릴 Implants, Power tools for implant procedures, Handpieces, Dental drills

Description

임플란트 시술용 전동기기{ELECTROMOTIVE APPARATUS FOR OPERATING A DENTAL IMPLANT}ELECTROMOTIVE APPARATUS FOR OPERATING A DENTAL IMPLANT}

본 발명은 임플란트 시술용 전동기기의 구동 제어기술에 관한 것으로, 특히 한 개의 핸드피스를 사용하고도 치과용 드릴의 회전속도를 자유롭게 조절하여 사용할 수 있도록 하고, 백업용 전원장치를 구비하여 정전시에도 임플란트 시술용 전동기기를 계속 사용할 수 있도록 하며, 임플란트 시술에 필요한 정보를 표시하고 환자의 시술이력 관련 정보를 관리하는데 적당하도록 한 임플란트 시술용 전동기기에 관한 것이다. The present invention relates to a drive control technology of an electric device for implant surgery, and in particular, it is possible to freely adjust the rotational speed of a dental drill even with a single handpiece, and is provided with a backup power supply device in case of power failure The present invention relates to an implant-driven electric machine that allows the use of the surgical-driven machine to continue to be used, and is suitable for displaying information necessary for the implantation procedure and managing information related to the patient's procedure history.

일반적으로, 치과에서 손상된 자연치아를 대체하기 위하여 치과용 임플란트(dental implant)를 시술할 경우 인공치근의 역할을 하는 나사형상의 인공치아고정체(Fixture)를 사용하게 되는데, 이러한 인공치아고정체를 구강내의 턱뼈에 설치하기 위해서는 도 1에서와 같이 내부에 마이크로 모터(Micro-Motor)가 내장된 구동장치(15)와 이의 전단부에 착탈결합되고 전단부가 경사지게 형성되며 헤드부에 치과용 드릴(또는 드라이버)(31)가 착탈되는 핸드피스(Contra-angle handpiece)(2)로 이루어져 있는 임플란트 시술용 전동기구(1)를 사용하게 된다.In general, when a dental implant is used to replace a damaged natural tooth at the dentist, a screw-shaped artificial tooth fixture, which serves as an artificial tooth root, is used. In order to install on the jaw bone as shown in Figure 1 the micro-motor (Micro-Motor) built in the drive unit 15 and its front end detachably coupled, the front end is formed inclined and the dental drill (or driver) in the head portion (31) is used for the implant surgical power mechanism (1) consisting of a detachable handpiece (Contra-angle handpiece) (2).

이와 같이 치과용 임플란트의 시술에 널리 사용되고 있는 종래의 임플란트 시술용 전동기구의 구성 및 작용관계를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. As described above with reference to FIG. 2, the configuration and working relationship of a conventional implant operation power tool widely used in the treatment of dental implants is as follows.

도 2는 종래 기술에 의한 임플란트 시술용 전동기구의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도로서 이에 도시된 바와 같이, 내부에 베어링(5)에 의해 지지되는 수평전동축(4)이 설치되며 후단부에 결합공(3a)이 관통형성된 몸통부(3)의 전단부에는 내부에 상기 수평전동축(4)과 베벨기어(7)에 의해 연동되도록 베어링(10)에 의해 지지되는 경사전동축(9)이 설치된 경사목부(8)가 일체로 형성되고, 상기 경사목부(8)의 전단부에는 내부에 상기 경사전동축(9)과 베벨기어(14)에 의해 연동되도록 베어링(13)에 의해 지지되는 공구결합축(12)이 설치된 헤드부(11)가 일체로 형성되어 있는 핸드피스(2)와, 상기 핸드피스(2)와의 결합시 결합구(6)(20)에 의해 상기 수평전동축(4)과 연결되는 마이크로 모터(18)가 내장된 케이스(16)의 전단부에는 상기 핸드피스(2)의 결합공(3a)에 삽입결합되는 결합가이드부(17)가 설치되며 후단부에는 상기 마이크로 모터(18)에 전원을 공급하는 도선(21)이 연결되어 있는 구동장치(15)로 이루어지며, 상기 구동장치(15)의 케이스(16)에 내장된 마이크로 모터(18)가 일체로 결합설치되도록 구성되어 있다.Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional drive mechanism for implant surgery, as shown therein, a horizontal motor shaft 4 is supported therein by a bearing (5) is installed in the coupling end At the front end of the trunk portion 3 through which the 3a is formed, the inclined transmission shaft 9 supported by the bearing 10 is installed therein so as to be interlocked by the horizontal transmission shaft 4 and the bevel gear 7. The inclined neck portion 8 is integrally formed, and the front end of the inclined neck portion 8 is coupled to the tool supported by the bearing 13 so as to be interlocked by the inclined electric shaft 9 and the bevel gear 14 therein. The horizontal electric shaft 4 by the handpiece 2 in which the head portion 11 provided with the shaft 12 is integrally formed, and the coupling holes 6 and 20 when the handpiece 2 is coupled to the handpiece 2. Is inserted into the coupling hole 3a of the handpiece 2 at the front end of the case 16 in which the micro motor 18 connected to the The coupling guide 17 to be combined is installed, and the rear end portion is composed of a driving device 15 to which a conductive wire 21 for supplying power to the micro motor 18 is connected, and a case of the driving device 15. It is comprised so that the micromotor 18 built in 16 may be integratedly installed.

상기 마이크로 모터(18)는 작은 전력으로 안정된 동작을 하여 각종 통신기, 측정기, 자동제어장치 등에 통상적으로 사용되고 있는 공지된 마이크로 모터를 사용하게 된다.The micro motor 18 operates stably with a small power to use a known micro motor commonly used in various communication devices, measuring devices, automatic control devices, and the like.

상기 핸드피스(2)와 구동장치(15)를 연결하는 결합구(6)(20)는 통상의 임플란트 시술용 전동기구에 사용되던 결합구와 동일한 것으로, 각각 핸드피스(2)의 수 평전동축(4)의 후단부와 구동장치(15)에 설치된 주축(19a)에 고정설치되며, 상기 핸드피스(2)와 구동장치(15)의 결합시 핸드피스(2)의 결합공(3a)에 구동장치(15)의 결합가이드부(17)를 삽입한 후 결합구(6)의 홈부에 결합구(20)의 결합돌기가 삽입됨으로써 서로 결합되도록 형성된다.The coupler 6 and 20 connecting the handpiece 2 and the drive device 15 are the same as the coupler used in the conventional power tool for implant surgery, and each of the horizontal electric shafts of the handpiece 2 4) is fixedly installed on the main shaft (19a) installed in the rear end and the drive device (15), and is driven to the coupling hole (3a) of the handpiece (2) when the handpiece (2) and the drive device (15) is coupled After inserting the coupling guide portion 17 of the device 15 is formed to be coupled to each other by inserting the engaging projection of the coupler 20 into the groove portion of the coupler (6).

상기와 같이 구성된 임플란트 시술용 전동기구의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation relationship of the power tool for the implant procedure configured as described above are as follows.

임플란트 시술용 전동기구(1)는 구동장치(15)의 결합가이드부(17)에 핸드피스(2)를 결합한 후 핸드피스(2)의 헤드부에 치과용 드릴을 장착한 다음 구동장치(15)의 전원스위치를 켜게 되면, 상기 구동장치(15)의 후단부에 연결되어 있는 도선(21)을 통해 마이크로 모터(18)에 전기가 공급되면서 강한 회전력을 발생시키게 된다.The implant mechanism 1 is coupled to the handpiece 2 of the coupling guide portion 17 of the drive device 15, and then a dental drill is mounted on the head of the handpiece 2, and then the drive device 15 When the power switch is turned on, the electric power is supplied to the micro motor 18 through the conductive wire 21 connected to the rear end of the driving device 15 to generate a strong rotational force.

이와 같이 발생된 강한 회전력은 마이크로 모터(18)의 주축(19a)으로부터 결합구(20)(6)를 통해 핸드피스(2)의 수평전동축(4)으로 전달된다.The strong rotational force generated in this way is transmitted from the main shaft 19a of the micromotor 18 to the horizontal transmission shaft 4 of the handpiece 2 through the coupler 20, 6.

상기 핸드피스(2)의 수평전동축(4)으로 전달된 회전력은 베벨기어(7)에 의해 연동되는 경사전동축(9)에 전달되고, 경사전동축(9)에 전달된 회전력은 다시 베벨기어(14)에 의해 연동되는 공구결합축(12)으로 전달되며, 이렇게 공구결합축(12)에 전달된 회전력은 최종적으로 공구결합축(12)에 삽입된 치과용 드릴을 회전시켜 턱뼈에 구멍을 내거나 인공치아고정체를 체결할 수 있게 된다.The rotational force transmitted to the horizontal transmission shaft 4 of the handpiece 2 is transmitted to the inclined transmission shaft 9 interlocked by the bevel gear 7, and the rotational force transmitted to the gradient transmission shaft 9 is again beveled. It is transmitted to the tool coupling shaft 12 interlocked by the gear 14, the rotational force transmitted to the tool coupling shaft 12 is finally rotated the dental drill inserted into the tool coupling shaft 12 to the hole in the jawbone It will be possible to tighten the artificial tooth fixation.

한편, 종래의 임플란트 시술용 전동기구는 핸드피스(2)내에 설치된 베벨기어(7)(14)가 장시간 사용으로 마모되거나 다른 이유로 인하여 핸드피스(2)의 사용 수명이 다한 경우, 그 핸드피스(2)를 구동장치(15)로부터 분리한 다음 새로운 핸드피스(2)로 교체하여 사용하게 된다.On the other hand, in the conventional implant operation power tools, when the bevel gears 7 and 14 installed in the handpiece 2 wear out due to prolonged use or the end of the service life of the handpiece 2 due to other reasons, the handpiece ( 2) is separated from the driving device 15 and then replaced with a new handpiece (2).

이와 같이 종래의 임플란트 시술용 전동기구는 치과용 드릴의 회전속도를 베벨기어를 통해 조절하게 되어 있어 1:1, 16:1, 20:1, 32:1, 64:1, 256:1 등의 기어비를 갖는 다양한 핸드피스를 보유해야 되고, 이로 인하여 유지 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.In this way, the conventional power tool for implant surgery is to adjust the rotational speed of the dental drill through the bevel gear, such as 1: 1, 16: 1, 20: 1, 32: 1, 64: 1, 256: 1, etc. It is necessary to have a variety of handpieces having a gear ratio, thereby causing a problem of high maintenance costs.

또한, 임플란트 시술 중 정전사고가 발생되는 경우 임플란트 시술용 전동기기를 사용할 수 없게 되어 의료사고가 발생되는 등의 문제점이 있었으며, 임플란트 시술에 필요한 정보를 표시하거나 관리하는 장치가 구비되어 있지 않아 시술하는데 불편함이 있고, 환자의 이력을 관리하는데 많은 어려움이 있었다.In addition, when an electrostatic accident occurs during implantation, there is a problem such as a medical accident due to the inability to use an electric device for implantation, and a procedure for displaying or managing information necessary for implantation is not provided. There is discomfort and many difficulties in managing the patient's history.

따라서, 본 발명의 목적은 임플란트 시술용 전동기기에서 마이크로 모터의 회전속도를 자유롭게 조절할 수 있도록 하여, 한 개의 핸드피스를 이용하고도 치과용 드릴(또는 드라이버)의 회전속도를 자유롭게 조절하여 사용할 수 있도록 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention to freely adjust the rotational speed of the micro motor in the implantation-driven electric machine, so that the rotational speed of the dental drill (or driver) can be freely used even with one handpiece. It is.

본 발명의 또 다른 목적은 임플란트 시술용 전동기구에 백업용 전원회로를 구비하여 정전시에도 계속하여 임플란트 시술용 전동기구에 전원을 공급할 수 있도록 하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a power supply circuit for a backup device in an implant procedure power supply so that power can be continuously supplied to the power tool for implant surgery even during a power failure.

본 발명의 또 다른 목적은 임플란트 시술에 필요한 각종 정보를 표시하고, 데이터베이스를 이용하여 환자의 시술이력 관련 정보를 체계적으로 관리하는데 있다.Another object of the present invention is to display a variety of information required for the implant procedure, and to systematically manage the information related to the patient's procedure history using a database.

본 발명의 목적들은 앞에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래 설명에 의해 더욱 분명하게 이해될 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects. Other objects and advantages of the invention will be more clearly understood by the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,

상용전원을 공급받아 시스템 각부에서 필요로 하는 전압을 공급하고, 전원 백업기능을 구비하여 정전시에도 계속적으로 전원을 공급하는 전원부; A power supply unit supplying a voltage required by each unit by receiving commercial power and having a power backup function to continuously supply power even in the event of a power failure;

다양한 듀티비의 펄스폭변조 제어신호를 이용하여 마이크로 모터의 회전속도를 다양하게 조절하여 한 개의 핸드피스를 이용하고도 치과용 드릴의 회전속도를 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 메인 컨트롤 유닛;A main control unit for freely adjusting the rotational speed of the dental drill even by using a single handpiece by variously adjusting the rotational speed of the micromotor using a pulse width modulation control signal having various duty ratios;

상기 메인 컨트롤 유닛에서 출력되는 펄스폭변조 제어신호에 의해 동작하여 회전력을 발생하는 마이크로 모터; A micro motor which is operated by a pulse width modulation control signal output from the main control unit to generate a rotational force;

상기 마이크로 모터와 드릴을 결합시키는 매개체 역할을 수행하는 핸드피스;A handpiece serving as a medium for coupling the drill with the micro motor;

임플란트 시술시 상기 메인컨트롤 유닛의 제어를 받아 시술에 필요한 각종 정보를 실시간으로 디스플레이하는 표시장치;A display device which displays various information necessary for the procedure in real time under the control of the main control unit during the implant procedure;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 임플란트 시술용 전동기기에 관한 것이다.It relates to an electric device for implant surgery, characterized in that comprising a.

상기 임플란트 시술용 전동기기에 있어서 상기 전원부는, In the electric device for implant surgery, the power supply unit,

평상시 전원공급부에서 출력되는 전원을 충전하는 백업용 전원충전부;Backup power charger for charging the power output from the usual power supply;

평상시에는 상기 전원공급부에서 출력되는 전원을 선택하고 정전시에는 상기 백업용 전원충전부에서 출력되는 전원을 선택하여 출력하는 정전감지 및 전원절환부;A power failure detection and power switching unit for selecting power output from the power supply unit at normal times and selecting and outputting power output from the power supply unit for backup during a power failure;

상기 정전감지 및 전원절환부에서 선택출력되는 전원을 임플란트 시술용 전동기구의 구동전원으로 전달하는 스위치부;A switch unit configured to transfer the power selected by the power outage detection and power switching unit to the driving power of the electric device for implant surgery;

파워스위치 또는 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 스위치부의 턴온동작을 제어하는 스위치 제어부;A switch controller for controlling a turn-on operation of the switch unit according to a control of a power switch or a central processing unit;

상기 스위치부를 통해 상기 구동전원으로 출력되는 전압을 검출하여 상기 중앙처리장치에 전달하는 출력전압 검출부;An output voltage detector for detecting a voltage output to the driving power through the switch and transmitting the detected voltage to the CPU;

를 구비한다.It is provided.

상기 전원부에 있어서 상기 정전감지 및 전원절환부는, The power failure detection and power switching unit in the power supply unit,

애노드가 상기 전원공급부의 출력단과 백업용 전원충전부의 출력단에 각기 접속되고, 이들의 캐소우드가 공통접속된 제1,2다이오드를 포함하여 구성한다.An anode is configured to include first and second diodes connected to the output terminal of the power supply unit and the output terminal of the backup power charging unit, respectively, and their cathodes are commonly connected.

상기 스위치부는 모스트랜지스터로 구성한다.The switch unit is composed of a morph transistor.

상기 스위치 제어부는,The switch control unit,

애노드가 파워스위치의 타측단자와 중앙처리장치의 출력포트에 각기 접속된 제3,4 다이오드와;Third and fourth diodes each having an anode connected to the other terminal of the power switch and an output port of the central processing unit;

베이스가 상기 제3,4다이오드의 캐소우드 공통접속점에 접속되고, 콜렉터가 상기 스위치부의 제어단자에 접속된 제2트랜지스터를 포함하여 구성한다.The base is connected to the cathode common connection point of the third and fourth diodes, and the collector comprises a second transistor connected to the control terminal of the switch unit.

상기 출력전압 검출부는 상기 스위치부를 통해 출력되는 전압을 소정 비율을 분압하여 출력하기 위해 직렬접속된 제3,4저항을 포함하여 구성한다.The output voltage detector includes third and fourth resistors connected in series to divide the voltage output through the switch unit by dividing a predetermined ratio.

또한, 상기 임플란트 시술용 전동기기에 있어서 상기 메인 컨트롤 유닛은,In addition, in the electric machine for implant surgery, the main control unit,

사용자가 요구하는 회전속도에 상응되는 3상 펄스폭변조 제어신호를 출력하고, 후술할 위치신호 및 전류에 따라 그 3상 펄스폭변조 제어신호를 보상처리하는 중앙처리장치;A central processing unit for outputting a three-phase pulse width modulation control signal corresponding to a rotational speed required by a user and compensating the three-phase pulse width modulation control signal according to a position signal and a current to be described later;

상기 3상 펄스폭변조 제어신호에 상응되는 듀티비의 펄스폭변조신호를 생성하여, 그에 상응되는 전력이 마이크로 모터에 공급되게 하는 PWM 전력제어부;A PWM power control unit which generates a pulse width modulated signal having a duty ratio corresponding to the three-phase pulse width modulated control signal and supplies corresponding power to the micro motor;

상기 마이크로 모터로부터 위치신호를 검출하여 상기 중앙처리장치에 전달하는 위치센서 및, 상기 PWM 전력제어부로부터 상기 마이크로 모터에 공급되는 전류를 검출하여 상기 중앙처리장치에 전달하는 전류센서;A position sensor for detecting a position signal from the micro motor and transmitting the position signal to the central processing unit, and a current sensor for detecting a current supplied to the micro motor from the PWM power control unit and transmitting the current signal to the central processing unit;

로 구성한다.It consists of.

상기 메인 컨트롤 유닛에 있어서 상기 중앙처리장치는,The central processing unit in the main control unit,

상기 위치센서로부터 검출된 위치신호에 상응되는 속도에러값을 출력하는 스피드에러 연산부;A speed error calculator for outputting a speed error value corresponding to the position signal detected by the position sensor;

상기 전류센서로부터 검출된 전류량에 상응되는 토크 에러값을 출력하는 토크에러 연산부;A torque error calculator for outputting a torque error value corresponding to the amount of current detected from the current sensor;

현재 출력되고 있는 속도지령값을 상기 스피드에러 연산부에서 출력되는 속도에러값으로 보상하여 출력하는 속도보상기;A speed compensator for compensating for the speed command value currently being output with the speed error value output from the speed error calculator;

현재 출력되고 있는 토크지령값을 상기 토크에러 연산부에서 출력되는 토크에러값으로 보상하여 출력하는 토크 보상기;A torque compensator for compensating and outputting a torque command value currently output by the torque error value output from the torque error calculator;

를 포함하여 구성한다.Consists of including.

바람직하게 상기 중앙처리장치는 사용자에 의해 요구된 핸드피스의 회전속도에 대응하여 펄스폭변조신호의 듀티비를 결정하기 위한 테이블을 구비한다.Preferably the central processing unit has a table for determining the duty ratio of the pulse width modulated signal corresponding to the rotational speed of the handpiece requested by the user.

또한, 상기 임플란트 시술용 전동기기에 있어서 상기 메인 컨트롤 유닛은 데이터베이스를 구비하여 환자별 시술자료를 의사별로 구분하여 관리하는 것을 특징으로 한다.In addition, the main control unit in the implant operation electric machine is characterized in that to manage the treatment data for each patient by having a database by the doctor.

또한, 상기 임플란트 시술용 전동기기에 있어서 상기 마이크로 모터는 3상 브러시리스 모터로 구현하며, 300~40,000 RPM으로 동작하도록 한다.In addition, in the implantation-driven electric machine, the micromotor is implemented as a three-phase brushless motor, and operates at 300 to 40,000 RPM.

또한, 상기 임플란트 시술용 전동기기에 있어서 상기 표시장치는 800×480 컬러 TFT 엘씨디로 구현하며, 임플란트 시술에 필요한 각종 정보를 실시간으로 표 시하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the implantation-driven electric machine, the display device is implemented as an 800 × 480 color TFT LCD, and displays various types of information necessary for implantation in real time.

본 발명은 임플란트 시술용 전동기기에서 마이크로 모터의 회전속도를 자유롭게 조절할 수 있도록 하여, 한 개의 핸드피스를 이용하고도 치과용 드릴(또는 드라이버)의 회전속도를 자유롭게 조절하여 사용할 수 있게 되므로, 임플란트 시술용 전동기구의 유지관리비용이 절감되고, 보다 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.The present invention allows to freely adjust the rotational speed of the micro motor in the implantation-driven electric machine, it is possible to freely adjust the rotational speed of the dental drill (or driver) even using one handpiece, implantation procedure Maintenance cost of the electric power tool for the reduction is reduced, there is an effect that can be used more conveniently.

또한, 임플란트 시술용 전동기구에 백업용 전원회로를 구비하여 정전시에도 계속하여 임플란트 시술용 전동기구에 전원을 공급할 수 있도록 함으로써, 정전에 관계없이 언제든지 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing a power supply circuit for the backup to the power tool for implant surgery to continue to supply power to the power tool for implant surgery even in the event of power failure, there is an effect that can be used at any time regardless of power failure.

뿐만 아니라, 임플란트 시술에 필요한 각종 정보를 표시하고, 환자의 시술이력 관련 정보를 관리함으로써, 시술에 도움을 주고 의료사고 등에 적절히 대응할 수 있게 되는 이점이 있다.In addition, by displaying a variety of information required for the implant procedure, and managing the patient's treatment history-related information, there is an advantage that can assist in the procedure and appropriately respond to medical accidents and the like.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. The above objects, features, and advantages will be described in detail with reference to the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a는 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기기의 전체 블록도이고, 도 3b는 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기기의 전체 구성도이다.Figure 3a is an overall block diagram of the electric device for implant surgery according to the present invention, Figure 3b is an overall configuration diagram of the electric device for implant surgery according to the present invention.

도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기기는 전원부(100)와, 풋스위치(200A)와, 메인 컨트롤 유닛(200)과, 마이크로 모터(300)와, 핸드피스(400)와, 표시장치(500)와, 주수장치(600)로 구성한다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the implant-driven electric machine according to the present invention includes a power supply unit 100, a foot switch 200A, a main control unit 200, a micromotor 300, and a hand. It consists of the piece 400, the display apparatus 500, and the water pouring apparatus 600. As shown in FIG.

전원부(100)는 상용전원을 공급받아 시스템 각부에서 필요로 하는 전압을 공급하는데, 본 발명에 따라 전원 백업기능을 구비하여 정전시에도 자체적으로 전원을 공급하는 역할을 수행한다. The power supply unit 100 receives a commercial power supply and supplies a voltage required by each part of the system. The power supply unit 100 has a power backup function according to the present invention and serves to supply power itself even during a power failure.

풋스위치(200A)는 시술자(의사)의 손동작을 원할하게 하기 위하여 발동작으로 메인컨트롤 유닛(200)을 제어하기 위한 스위치이다. The foot switch 200A is a switch for controlling the main control unit 200 by the foot motion in order to smooth the hand motion of the operator (doctor).

메인 컨트롤 유닛(200)은 다양한 듀티비의 펄스폭변조 제어신호를 이용하여 마이크로 모터(300)의 회전속도를 다양하게 조절하여 한 개의 핸드피스를 이용하고도 치과용 드릴의 회전속도를 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.The main control unit 200 can variously adjust the rotational speed of the micro motor 300 by using a pulse width modulation control signal of various duty ratios to freely adjust the rotational speed of the dental drill even with one handpiece. It plays the role of making it work.

마이크로 모터(300)는 상기 메인 컨트롤 유닛(200)에서 출력되는 펄스폭변조 제어신호에 의해 동작하여 회전력을 발생한다. 이는 고속의 회전력과 높은 토크량을 얻기 위해 3상 브러시리스(BLDC) 모터로 구현하였으며, 300~40,000 RPM으로 동작한다. The micro motor 300 operates by the pulse width modulation control signal output from the main control unit 200 to generate a rotational force. It is implemented as a 3-phase brushless (BLDC) motor to achieve high torque and high torque, and operates at 300 to 40,000 RPM.

핸드피스(400)는 상기 마이크로 모터(300)와 드릴을 결합시키는 매개체 역할을 수행하며, 토크의 힘을 증가시키기 위해 리덕션 기어를 구비한다.The handpiece 400 serves as a medium for coupling the drill with the micromotor 300 and includes a reduction gear to increase the torque force.

임플란트 시술시 상기 메인컨트롤 유닛(200)에 의해 표시장치(500)에 시술에 필요한 각종 정보를 실시간으로 디스플레이하여 시술능력이 향상되도록 하였는데, 이 정보들에 대하여 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 본 실시예에서는 시술자의 시인성 확보를 위해 상기 표시장치(500)를 800×480 컬러 TFT LCD로 구현하였다.When the implant is performed, the main control unit 200 displays the information necessary for the procedure on the display device 500 in real time to improve the treatment ability. The information will be described with reference to FIGS. 4A to 4D. As follows. In the present embodiment, the display device 500 is implemented with an 800 × 480 color TFT LCD to ensure operator visibility.

스피드(speed)는 프로그램된 내용의 스피드와 실시간 마이크로 모터(300)의 회전속도를 표시한다.Speed indicates the speed of the programmed content and the rotational speed of the real time micro motor 300.

토크(Torque)는 프로그램된 내용의 토크와 실시간 모터의 토크를 디스플레이 한다.Torque displays the torque of the programmed content and the torque of the real-time motor.

알람(Alarm)은 시술에 필요한 각종 알람 정보로서 사용자가 셋팅할 수 있으며, 설정된 값에서 벗어날 때 경고음을 출력하고, 경고음 자체를 on, off시킬 수 있다.Alarm can be set by the user as a variety of alarm information required for the procedure, it outputs a warning sound when the deviation from the set value, it can be turned on, off the warning sound itself.

배터리(Battery)는 전원전압으로 기기가 작동될 때에는 배터리 충전상황을 표시하며, 정전시 충전용 배터리를 사용할 때 배터리 전원의 잔량을 표시하는 것으로, 시술자는 이를 근거로 전동기구의 동작 가능 시간을 예측할 수 있다. The battery displays the battery charging status when the device is operated with the power voltage, and displays the remaining power of the battery when the rechargeable battery is used in case of power failure, and the operator can estimate the operating time of the electric machine based on this. Can be.

주수량(Irrigation)은 치주 냉각을 위해 주입되는 물의 양을 표시하는 것으로, 사용자가 조정할 수 있다.Irrigation indicates the amount of water injected for periodontal cooling and can be adjusted by the user.

상용 전원(AC power)은 상용전원의 입력 여부를 표시하는 것으로, 정전시에는 표시가 사라진다. AC power indicates whether commercial power is input, and the display disappears during a power failure.

프로그램 셋팅 메뉴(Program setting menu)는 장비 운용상 필요로 하는 모든 설정값을 변화시킬 수 있도록 하기 위해 표시되는 메뉴이다. The program setting menu is a menu that is displayed to allow you to change all the settings required to operate the instrument.

혈중산소 포화도(SpO2)는 임플란트 시술 중 환자의 안전을 위해 표시되는 항목으로서, 이 항목의 표시를 위해 혈중산소 포화도 측정기능을 추가하였다.Blood oxygen saturation (SpO2) is an item that is displayed for the safety of the patient during the implant procedure, and added the blood oxygen saturation measurement function to indicate this item.

모터 방향(Motor direction)은 마이크로 모터(300)의 회전 방향을 나타내는 것으로, 정회전 시에는 녹색으로 표시하고, 역회전시에는 빨간색으로 표시한다. 또한, 마이크로 모터(300)의 실제 회전 속도에 따라 표시되는 회전속도를 변화시켜 시각적 효과가 상승되도록 하였다.The motor direction indicates the rotational direction of the micromotor 300. The motor direction is displayed in green at the forward rotation and in red at the reverse rotation. In addition, the visual speed is increased by changing the displayed rotation speed according to the actual rotation speed of the micro motor 300.

도 4b에 도시된 바와 같이 시술 스텝별 프로그램(Program 01......)은 시술에 필요한 스텝별 스피드, 토크, 주수량을 일목요연하게 나타낸 메뉴이다. 프로그램은 두 가지 형태로 구분하여 표현할 수 있다. 첫째는 제품의 제조회사에서 제공하는 자동모드로 사용자는 데이터를 조작할 수 없고, 오직 선택만 할 수 있다. 둘째는 사용자의 필요에 따라 내용을 설정 저장하여 시술할 수 있는 구동모드이다. 수동모드(Manual)의 화면 구성 요소로서 5 스텝의 스피드, 토크, 주수량을 10개의 프로그램으로 저장할 수 있다. As shown in FIG. 4B, a program for each operation step (Program 01...) Is a menu showing speed, torque, and amount of water per step necessary for the procedure. The program can be divided into two types. The first is the automatic mode provided by the manufacturer of the product. The user cannot manipulate the data, only the selection. Secondly, the driving mode can be set and stored according to the user's needs. As a screen component of manual mode, five steps of speed, torque, and quantity of water can be stored in 10 programs.

본 발명에서는 상기 메인 컨트롤 유닛(200)으로 하여금 환자별 시술자료를 데이터베이스화하여 관리하도록 하였다. 상기 데이터베이스에서는 환자의 시술자료를 의사별로 구분하여 관리하도록 하였다. 이렇게 함으로써, 시술 능력이 배양되고, 시술 사고분쟁이 발생될 때 분쟁해소의 자료로 활용할 수 있다. 도 4d는 상기 데이터베이스에 저장 관리되는 시술자료의 한 예를 나타낸 것이다. In the present invention, the main control unit 200 to manage the patient-specific procedure data by database. In the database, the treatment data of the patients were classified and managed by doctors. In this way, the ability to cultivate the procedure can be utilized as a data for dispute resolution when a procedure accident dispute occurs. Figure 4d shows an example of the procedure data stored and managed in the database.

주수장치(600)는 임플란트 시술시 치주에 발생되는 열을 식히기 위해 치주에 일정량의 물을 지속적으로 공급하는 역할을 수행한다. Water injection device 600 serves to continuously supply a certain amount of water to the periodontal to cool the heat generated in the periodontal during implantation.

도 5는 상기 메인 컨트롤 유닛(200)의 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 중앙처리장치(210)와, PWM 전력제어부(220)와, 위치센서(230)와, 전류센서(240)로 구성한다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the main control unit 200. As shown therein, the central processing unit 210, the PWM power controller 220, the position sensor 230, and the current sensor 240 are shown. Configure.

중앙처리장치(210)는 사용자가 스위치 등을 조작하여 선택출력하는 회전속도에 상응되는 3상 펄스폭변조 제어신호를 PWM 전력제어부(220)에 출력한다.The central processing unit 210 outputs a three-phase pulse width modulation control signal corresponding to the rotational speed selected and output by the user by operating a switch or the like to the PWM power control unit 220.

상기 PWM 전력제어부(220)는 상기 3상 펄스폭변조 제어신호에 상응되는 듀티비의 펄스폭변조신호를 생성하고, 이에 의해 인버터부의 파워 스위칭 소자들이 스위칭되어 그에 상응되는 전력이 마이크로 모터(300)에 공급된다. 이에 따라, 상기 마이크로 모터(300)가 해당 속도로 회전된다. 상기 마이크로 모터(300)에서 발생되는 회전력이 전동축 및 베벨기어를 통해 핸드피스(400)에 전달되어 치과용 드릴이 해당 속도로 회전된다.The PWM power controller 220 generates a pulse width modulated signal having a duty ratio corresponding to the three-phase pulse width modulated control signal, whereby the power switching elements of the inverter unit are switched so that the corresponding power is converted into the micro motor 300. Supplied to. Accordingly, the micro motor 300 is rotated at the corresponding speed. The rotational force generated by the micro motor 300 is transmitted to the handpiece 400 through the electric shaft and the bevel gear to rotate the dental drill at the corresponding speed.

이때, 위치센서(230)는 상기 마이크로 모터(300)로부터 위치신호를 검출하여 상기 중앙처리장치(210)에 전달하고, 전류센서(240)는 상기 PWM 전력제어부(320)로부터 상기 마이크로 모터(300)에 공급되는 전류를 검출하여 상기 중앙처리장치(210)에 전달한다.At this time, the position sensor 230 detects a position signal from the micro motor 300 and transmits the position signal to the central processing unit 210, and the current sensor 240 is the micro motor 300 from the PWM power control unit 320. ) Detects and supplies the current supplied to the central processing unit 210.

상기 중앙처리장치(210)는 상기 위치센서(230) 및 전류센서(240)를 통해 검출된 위치신호 및 전류에 따라 상기 3상 펄스폭변조 제어신호를 보상처리하여 상기 마이크로 모터(300)가 사용자에 의해 요구된 속도로 회전하게 된다.The central processing unit 210 compensates for the three-phase pulse width modulation control signal according to the position signal and current detected by the position sensor 230 and the current sensor 240, so that the micro motor 300 is user. To rotate at the required speed.

도 6을 참조하여 상기 중앙처리장치(210)의 3상 펄스폭변조 제어신호의 보상처리과정에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 6 will be described in more detail for the compensation process of the three-phase pulse width modulation control signal of the central processing unit 210 as follows.

먼저, 스피드 및 토크지령을 출력하여 상기 마이크로 모터(300)가 회전되기 시작한 후 스피드에러 연산부(211)는 상기 위치센서(230)로부터 검출된 위치신호에 상응되는 속도에러값을 출력하고, 토크에러 연산부(212)는 상기 전류센서(240)로부터 검출된 전류량에 상응되는 토크 에러값을 출력한다.First, after outputting a speed and torque command, the micro motor 300 starts to rotate, and then the speed error calculator 211 outputs a speed error value corresponding to the position signal detected by the position sensor 230, and then torque error. The calculator 212 outputs a torque error value corresponding to the amount of current detected by the current sensor 240.

그리고, 속도보상기(213)는 현재 출력되고 있는 속도지령값을 상기 스피드에러 연산부(211)에서 출력되는 속도에러값으로 보상하여 출력한다. 토크 보상기(214)는 현재 출력되고 있는 토크지령값을 상기 토크에러 연산부(212)에서 출력되는 토크에러값으로 보상하여 출력한다. 이렇게 하여, 상기 토크 보상기(214)에서는 에러 보상된 3상 펄스폭변조 제어신호가 출력된다.The speed compensator 213 compensates and outputs the speed command value currently being output by the speed error value output from the speed error calculator 211. The torque compensator 214 compensates the torque command value currently being output by the torque error value output from the torque error calculator 212 and outputs the compensating torque command value. In this way, the torque compensator 214 outputs an error compensated three-phase pulse width modulation control signal.

그런데, 상기 중앙처리장치(210)는 도 7에서와 같이 약 3000개 정도의 각기 다른 듀티비를 갖는 펄스폭변조신호를 사용하여 상기 마이크로 모터(300)의 회전속도를 다양하게 제어하므로, 한 개의 핸드피스를 이용하고도 치과용 드릴의 회전속도를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.However, the central processing unit 210 controls the rotational speed of the micromotor 300 by using a pulse width modulated signal having a different duty ratio of about 3000 as shown in FIG. Even using the handpiece, the rotational speed of the dental drill can be freely adjusted.

예를 들어, 상기 마이크로 모터(300)의 최고 속도가 40,000RPM인 경우 상기 중앙처리장치(210)가 상기와 같이 3000개의 각기 다른 듀티비를 갖는 펄스폭변조신호를 사용하여, 1 Duty당 고정된 Duty에서 13.3RPM 단위로 회전속도를 변경하여 구동할 수 있다. 임플란트 시술 중 탭핑(Tapping)의 경우 적정 회전속도는 15~20RPM이 요구된다. 만약, 감속비율이 20:1인 한 개의 핸드피스를 고정 사용하는 경우, 메인 컨트롤 유니트에서 300RPM으로 출력한다면 핸드피스는 15RPM으로 회전하게 된다. 본 실시예에서 200~40,000RPM으로 속도를 가변할 수 있으므로 한 개의 핸드피 스를 사용하고도 원하는 회전속도를 얻을 수 있게 된다. For example, when the maximum speed of the micro motor 300 is 40,000 RPM, the central processing unit 210 uses a pulse width modulated signal having 3000 different duty ratios as described above. It can be operated by changing the rotation speed in 13.3 RPM unit in Duty. In the case of tapping during implantation, an appropriate rotation speed is required between 15 and 20 RPM. If a single handpiece with a reduction ratio of 20: 1 is used, the handpiece rotates at 15 RPM if the main control unit outputs 300 RPM. In this embodiment, since the speed can be changed to 200 to 40,000 RPM, the desired rotational speed can be obtained even with one hand piece.

이를 위해, 상기 중앙처리장치(210)는 사용자에 의해 요구된 핸드피스의 회전속도에 대응하여 펄스폭변조신호의 듀티비를 결정하기 위한 테이블을 구비하는 것이 바람직하다. To this end, the central processing unit 210 is preferably provided with a table for determining the duty ratio of the pulse width modulated signal corresponding to the rotational speed of the handpiece requested by the user.

대형 병원의 경우, 정전에 대비하여 자체 발전설비를 보유하고 있으므로 임플란트 시술용 전동기구를 위해 별도로 백업용 전원회로를 구비할 필요가 없지만, 소형 병원의 경우 그와 같은 발전설비를 보유하고 있지 않으므로 정전 대비 백업업 전원회로를 필요로 하는데, 이에 대한 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.In the case of large hospitals, they have their own power generation facilities in preparation for power outages, so there is no need to provide a separate power supply circuit for the power tools for implant procedures. In the case of small hospitals, they do not have such power generation facilities. A backup up power supply circuit is required, which will be described below with reference to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기구의 백업용 전원회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 전원공급부(110)와, 백업용 전원충전부(120)와, 정전감지 및 전원절환부(130)와, 스위치부(140)와, 스위치 제어부(150)와, 출력전압 검출부(160)를 포함하여 전원부(100)를 구성한 것으로 이의 작용을 도 9를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.8 is a block diagram of a power supply circuit for a backup of the power tool for implant surgery according to the present invention, as shown therein, the power supply unit 110, the backup power charging unit 120, the power failure detection and power switching unit 130 And a power supply unit 100 including a switch unit 140, a switch control unit 150, and an output voltage detection unit 160, which will be described in detail with reference to FIG. 9.

평상시 임플란트 시술용 전동기구를 사용하기 위해 파워스위치(SW1)를 누르면, 전원공급부(110)로부터 입력되는 전원(A/D Power)이 퓨즈(F1), 파워스위치(SW1) 및 다이오드(D3)를 통해 트랜지스터(Q2)의 베이스측에 전달된다. 이에 따라, 상기 트랜지스터(Q2)가 턴온되고, 이에 의해 스위치부(140)의 트랜지스터(MOS 트랜지스터)(Q1)의 게이트가 로우 상태가 되어 그 트랜지스터(Q1)가 턴온된다.When the power switch SW1 is pressed in order to use the power tool for the implant procedure, the power A / D power input from the power supply unit 110 causes the fuse F1, the power switch SW1, and the diode D3. Is transmitted to the base side of the transistor Q2. Accordingly, the transistor Q2 is turned on, whereby the gate of the transistor (MOS transistor) Q1 of the switch unit 140 is turned low, and the transistor Q1 is turned on.

이에 따라, 한번의 스위치 온 동작으로 중앙처리를 동작시켜 상기 입력전 원(A/D Power)이 다이오드(D1) 및 상기 트랜지스터(Q1)를 통해 PWM 전력제어부(220) 측으로 전달되어 상기 설명에서와 같이 마이크로 모터(300)를 구동시킬 수 있게 되고, 이에 의해 핸드피스(400)가 회전되어 임플란트 시술을 할 수 있게 된다.Accordingly, the central processing is operated by one switch-on operation so that the input power (A / D power) is transferred to the PWM power control unit 220 through the diode D1 and the transistor Q1, and as described above. As described above, the micro motor 300 can be driven, whereby the handpiece 400 can be rotated to perform an implant procedure.

이때, 출력전압 검출부(160)는 상기 스위치부(140)를 통해 PWM 전력제어부(220) 측으로 출력되는 전압을 저항(R3),(R4)의 저항값 비율로 분배하여 그 분배 전압을 중앙처리장치(210)의 입력포트(PI)에 전달한다. 이에 대하여, 상기 중앙처리장치(210)는 출력포트(PO)를 통해 세트 온 전압을 지속적으로 출력하고, 이에 의해 상기 트랜지스터(Q2)가 계속 온 상태로 유지되며, 이에 의해 상기 트랜지스터(Q1)가 계속하여 온 상태로 유지된다. 따라서, 상기 입력전원(A/D Power)이 상기 경로를 통해 계속 PWM 전력제어부(220) 측으로 전달된다.At this time, the output voltage detection unit 160 distributes the voltage output to the PWM power control unit 220 through the switch unit 140 in the ratio of the resistance value of the resistors R3 and R4 and distributes the divided voltage to the central processing unit. It passes to the input port (PI) of (210). In contrast, the central processing unit 210 continuously outputs the set-on voltage through the output port PO, whereby the transistor Q2 is kept on, whereby the transistor Q1 is turned on. It stays on. Therefore, the input power (A / D Power) is continuously transmitted to the PWM power control unit 220 through the path.

이와 같은 상태에서 상기 입력전원(A/D Power)이 상기 퓨즈(F1)를 통해 충전용 배터리(BT1)에 전달되어 충전된다. 상기 배터리(BT1)의 정극성 단자가 퓨즈(F2) 및 다이오드(D2)를 통해 직접 상기 트랜지스터(Q1)의 소오스에 접속되고, 저항(R1)을 통해서는 그 트랜지스터(Q1)의 게이트에 연결 모오스 트랜지스터(Q1의 바이어스 전압을 공급하고 있다. 다이오드 (D1)과 (D2)는 역전류의 흐름을 방지하는 용도로 사용되어 진다. 입력전원(A/D Power)을 이용한 제품 구동시 인가된 입력전원(A/D Power)은 제품을 구동 시킴과 동시에 배터리(BT1)을 충전 시킨다 이때 배터리(BT1)을 보호하기 위한 목적으로 일정 전류를 유지시켜야 한다. 다이오드(D1)의 목적은 배터리(BT1)동작 모드시 입력전원(A/D Power)측으로 흐를 수 있는 전류를 막기 위 함이고, 다이오드 (D2)의 목적은 다이오드(D1)을 통하여 배터리(BT1)로 흘러 들어올 수 있는 전류를 막기 위함이다. 만일 배터리(BT1)충전시 다이오드(D2)측을 통하여 제한되지 않은 전류가 유입 된다면 배터리(BT1)는 폭발하게 될 것이다.In this state, the input power A / D power is transferred to the rechargeable battery BT1 through the fuse F1 and charged. The positive terminal of the battery BT1 is directly connected to the source of the transistor Q1 through the fuse F2 and the diode D2, and connected to the gate of the transistor Q1 through the resistor R1. The bias voltage of the transistor Q1 is supplied. The diodes D1 and D2 are used to prevent the flow of reverse current.The input power applied when driving the product using the A / D power. (A / D Power) drives the product and at the same time charges the battery BT1.At this time, the constant current must be maintained for the purpose of protecting the battery BT1.The purpose of the diode D1 is to operate the battery BT1. It is to prevent the current which can flow to the A / D Power side in the mode, and the purpose of the diode D2 is to prevent the current which can flow into the battery BT1 through the diode D1. When charging the battery BT1, the diode D2 is If the woman does not limit the current flowing battery (BT1) it will be an explosion.

배터리(BT1)의 전압은 입력전원(A/D Power)의 전압보다 낮게 설정되어 있어 입력전원(A/D Power)이 유입될 경우 배터리(BT1)의 전압은 방전되지 않으며 충전의 상태를 유지 한다. Since the voltage of the battery BT1 is set lower than that of the input power, the voltage of the battery BT1 is not discharged and maintains the charging state when the input power is input. .

만일 어떠한 이유로 인하여 정전이 발생되어 상기 입력전원(A/D Power)이 차단되어지면 상기 다이오드(D2)를 통하여 충전용 배터리(BT1)의 충전된 전원이 모오스 트랜지스터(Q1)의 소오스에 공급, 저항(R1)을 통한 바이어스 전압과 트랜지스터(Q2)의 동작으로 인하여 모오스 트랜지스터(Q1)은 계속 턴온 상태를 유지하며, 배터리(BT1)의 전압은 드레인을 통하여 PWM 전력제어부(320) 측으로 전달된다. If a power failure occurs for some reason and the input power is cut off, the charged power of the rechargeable battery BT1 is supplied to the source of the MOS transistor Q1 through the diode D2. Due to the bias voltage through the R1 and the operation of the transistor Q2, the MOS transistor Q1 remains turned on, and the voltage of the battery BT1 is transferred to the PWM power controller 320 through the drain.

따라서, 정전이 발생된 상황에서도 상기 마이크로 모터(300)를 계속 구동시켜 임플란트 시술을 계속할 수 있게 된다.Therefore, even in the event of a power failure, the micromotor 300 can be continuously driven to continue the implant procedure.

이와 같은 상태에서도 상기 출력전압 검출부(160)는 상기 스위치부(140)를 통해 PWM 전력제어부(220) 측으로 출력되는 충전전압을 저항(R3),(R4)의 저항값 비율로 분배하여 그 분배 전압을 중앙처리장치(210)의 입력포트(PI)에 전달한다. Even in this state, the output voltage detection unit 160 divides the charging voltage outputted to the PWM power control unit 220 through the switch unit 140 in the ratio of the resistance values of the resistors R3 and R4 and divides the divided voltage. This is transmitted to the input port (PI) of the central processing unit (210).

상기 출력전압 검출부(160)가 충전전압을 저항(R3),(R4)의 저항값 비율로 분배하여 중앙처리장치(210)으로 전송하는 주된 목적은 밧데리 모드에서 일정전압 이하로 밧데리의 방전을 막기 위함이다.The main purpose of the output voltage detection unit 160 to distribute the charging voltage to the resistance value ratio of the resistors R3 and R4 to the central processing unit 210 to prevent the battery from being discharged below a certain voltage in the battery mode. For sake.

즉, 모든 리챠져블 밧데리는 밧데리 종지접압이라는 전기적 특성을 갖고 있 는데, 만일 밧데리 종지전압을 무시한 전압을 과도히 사용할 경우 최악의 순간에는 리챠져블 밧데리의 주된 용도(재충전, 재사용)로 사용될 수 없는 상황이 되기 때문에 이를 방지하기 위하여 상기 출력전압 검출부(160)에서 밧데리 전압 레벨을 검출하게 되는 것이며, 이를 이용하여 밧데리의 잔량을 확인할 수 있게 되는 것이다.In other words, all rechargeable batteries have an electrical characteristic called battery end contact voltage, and if they are used excessively by ignoring the battery end voltage, they cannot be used as the main purpose (recharge, reuse) of the rechargeable battery at worst. In order to prevent this, the output voltage detection unit 160 detects the battery voltage level, and by using this, it is possible to check the remaining amount of the battery.

이때, 상기 중앙처리장치(210)는 상기 출력전압 검출부(160)에 의해 검출된 충전전압의 레벨을 계속 체크하여 기 설정된 레벨 이하로 판명될 때 출력포트(PO)를 통해 출력하는 전압을 하이에서 로우로 절환한다. 이에 따라 상기 트랜지스터(Q1),(Q2)가 턴오프되어 임플란트 시술용 전동기구가 셧다운된다.At this time, the central processing unit 210 continuously checks the level of the charging voltage detected by the output voltage detecting unit 160, and when it is determined to be lower than or equal to a predetermined level, the voltage outputted through the output port PO is set at high. Switch to low. Accordingly, the transistors Q1 and Q2 are turned off to shut down the power tool for implant surgery.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various embodiments based on the basic concept of the present invention defined in the following claims. Such embodiments are also within the scope of the present invention.

도 1은 종래의 임플란트 시술용 전동기구를 나타낸 측면도. 1 is a side view showing a conventional power tool for implant surgery.

도 2는 종래의 임플란트 시술용 전동기구의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional power tool for implant surgery.

도 3a은 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기기의 블록도Figure 3a is a block diagram of the electric device for implant surgery according to the present invention

도 3b는 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기기의 전체구성도Figure 3b is an overall configuration of the electric device for implant surgery according to the present invention

도 4a 내지 도 4d는 임플란트 시술 관련정보의 표시 예시화면.4A to 4D are exemplary display screens of implant procedure related information.

도 5는 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기구의 마이크로 모터 제어장치의 블록도.5 is a block diagram of a micro-motor control apparatus of the power tool for implant surgery according to the present invention.

도 6은 도 5에서 중앙처리장치에 대한 상세 블록도.6 is a detailed block diagram of the central processing unit in FIG.

도 7은 본 발명에 적용되는 듀티비의 가지수를 나타낸 그래프.7 is a graph showing the number of branches of duty ratio applied to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기구의 백업용 전원회로의 블록도.8 is a block diagram of a power supply circuit for a backup of the power tool for implant surgery according to the present invention.

도 9는 본 발명에 의한 임플란트 시술용 전동기구의 백업용 전원회로도.Figure 9 is a backup power supply circuit diagram of the power tool for implant surgery according to the present invention.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

100 : 전원부 110 : 전원공급부100: power supply unit 110: power supply unit

120 : 백업용 전원충전부 130 : 정전감지 및 전원절환부 120: power supply charging unit for backup 130: power failure detection and power switching unit

140 : 스위치부 150 : 스위치 제어부140: switch unit 150: switch control unit

160 : 출력전압 검출부 200 : 메인 컨트롤 유닛160: output voltage detector 200: main control unit

200A : 풋스위치 210 : 중앙처리장치200A: Footswitch 210: Central Processing Unit

211 : 스피드 제어부 212 : 토크 제어부211: speed control unit 212: torque control unit

213 : 속도보상기 214 : 토크보상기213: speed compensator 214: torque compensator

220 : PWM 전력제어부 230 : 위치센서 220: PWM power control unit 230: position sensor

240 : 전류센서 300 : 마이크로 모터240: current sensor 300: micro motor

400 : 핸드피스 500 : 표시장치400: handpiece 500: display device

600 : 주수장치600: pouring device

Claims

상용전원을 공급받아 시스템 각부에서 필요로 하는 전압을 공급하고, 전원 백업기능을 구비하여 정전시에도 계속적으로 전원을 공급하는 전원부;A power supply unit supplying a voltage required by each unit by receiving commercial power and having a power backup function to continuously supply power even in the event of a power failure;

상기 메인 컨트롤 유닛에서 출력되는 펄스폭변조 제어신호에 의해 동작하여 회전력을 발생하는 마이크로 모터; 및A micro motor which is operated by a pulse width modulation control signal output from the main control unit to generate a rotational force; And

상기 마이크로 모터와 드릴을 결합시키는 매개체 역할을 수행하는 핸드피스; 및A handpiece serving as a medium for coupling the drill with the micro motor; And

임플란트 시술 시 상기 메인컨트롤 유닛의 제어를 받아 시술에 필요한 각종 정보를 실시간으로 디스플레이하는 표시장치;A display device which displays various information necessary for the procedure in real time under the control of the main control unit during the implant procedure;

를 포함하되,Including,

상기 메인 컨트롤 유닛은,The main control unit,

상기 3상 펄스폭변조 제어신호에 상응되는 듀티비의 펄스폭변조신호를 생성하여, 그에 상응되는 전력이 마이크로 모터에 공급되게 하는 PWM 전력제어부; 및A PWM power control unit which generates a pulse width modulated signal having a duty ratio corresponding to the three-phase pulse width modulated control signal and supplies corresponding power to the micro motor; And

를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 시술용 전동기기.An electric device for implant surgery, comprising a.

청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,

상기 중앙처리장치는,The central processing unit,

현재 출력되고 있는 속도지령값을 상기 스피드에러 연산부에서 출력되는 속도에러값으로 보상하여 출력하는 속도보상기; 및A speed compensator for compensating for the speed command value currently being output with the speed error value output from the speed error calculator; And

청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,

상기 중앙처리장치는,The central processing unit,

사용자에 의해 요구된 핸드피스의 회전속도에 대응하여 펄스폭변조신호의 듀티비를 결정하기 위한 테이블을 구비한 것을 특징으로 하는 임플란트 시술용 전동기기.And a table for determining the duty ratio of the pulse width modulated signal in response to the rotational speed of the handpiece requested by the user.

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