Razglasitev rezultatov:

Sistematično smo razložili revolucionarno proizvodno paradigmo podjetja"integrirano,-enkratno vpenjanje"čeljusti robotske kirurške klešče, ki temelji na japonskem petosnem 联动 Mazak QTE-100MSYL centru za natančno struženje in rezkanje. Ta tehnologija je prebila geometrijske omejitve tradicionalnih tri-osnih strojev in dosegla enkratno-natančno rezkanje in oblikovanje zapletenih pretočnih kanalov, prostorsko zasukanih ukrivljenih površin, mikro vzorcev zob in visoko-natančnih lukenj za tečaje znotraj čeljusti klešče. Povzdignil je svobodo oblikovanja, natančnost izdelave in učinkovitost na novo raven ter resnično pretvoril digitalni tridimenzionalni model brez izgube v fizično entiteto.

Bolečine v ozadju raziskav in razvoja:

Čeljusti robotskih kirurških klešč niso preproste ravne plošče ali ravne palice. Njihova zasnova vključuje kompleksne ergonomske krivulje, notranje kanale za kable/cevi, natančne vrtljive strukture sklepov in mikroskopske vzorce zob za izboljšano silo prijema. Tradicionalna proizvodnja temelji na več-stopenjskem združevanju procesov"struženje + več{1}}osno rezkanje + elektroerozijska obdelava + ročno poliranje."Ta model ima usodne napake: večkratno vpenjanje povzroči kumulativne napake, zaradi česar je težko zagotoviti kritične tolerance dimenzij (kot je simetrija obeh čeljusti klešč, koncentričnost lukenj tečajev); obdelava kompleksnih notranjih votlin in kanalov je težka, kar ima za posledico slabo kakovost površine; doslednost obdelave mikroskopskih zobnih vzorcev je nizka in je odvisna od kvalificiranih delavcev. To vodi do velikih nihanj v skladnosti izdelka, nizke proizvodne učinkovitosti in otežuje doseganje bolj zapletenih in optimiziranih dizajnov. Trg nujno potrebuje univerzalno proizvodno rešitev, ki lahko natančno in nemoteno realizira kompleksne dizajne z visoko natančnostjo.

Temeljna tehnološka inovacija:

Naša osrednja inovacija je v-poglobljeni uporabi"petosno联动 natančno struženje in kombinirana obdelava rezkanja"tehnologija.

• Kombinirano struženje in rezkanje ter-enkratno vpenjanje:Mazak QTE-100MSYL združuje visoko togo stružno vreteno in visoko zmogljivo rezkalno vreteno. Ko je palični material vstavljen, lahko stroj samodejno dokonča vse postopke, kot so struženje zunanjega kroga, obdelava končnih ploskev, kompleksno konturno rezkanje, vrtanje, narezovanje itd. v istem koordinatnem sistemu. To pomeni, da od materiala ene same palice do končno oblikovanega telesa čeljusti, razen za kasnejšo površinsko obdelavo, ni potrebe po sekundarnem vpenjanju, s čimer se odpravi napaka pretvorbe referenčne vrednosti pri njenem izvoru.
• Pet{0}}osna koordinirana obdelava prostorskih ukrivljenih površin:Tradicionalni tri{0}}osni stroji lahko izvajajo samo linearne premike v smereh X, Y in Z, kar ima za posledico nizko učinkovitost in slabo natančnost pri obdelavi zapletenih ukrivljenih površin. Naš pet{2}}osni stroj doda dve vrtljivi osi (B-os in C-os), kar omogoča, da je orodje usmerjeno pod katerim koli kotom. To omogoča, da se rezkalnik vedno dotakne površine obdelovanca pod optimalnim kotom (navpično ali tangentno), s čimer se zaključi visoko{6}}kakovostna gladka obdelava teh kompleksnih tri-dimenzionalnih"zmanjšanje telesne teže"ukrivljene površine ali ergonomske podpore za prste ukrivljene površine na čeljusti, ki se uporabljajo za zmanjšanje kontaktne površine s tkivom in olajšanje izpiranja v enem zamahu.
• Mikro orodja in mikro{0}}obdelava funkcij:Uporabljamo ultra{0}}mikrorezkala s premeri le 0,2 mm. Pri pet-koordinirani obdelavi lahko natančno vgraviramo protizdrsne mikroskopske vzorce zob na površino čeljusti. Ti zobje niso več enostavne ravne črte, temveč tri-dimenzionalni ukrivljeni zobje, optimizirani glede na prijemalno mehaniko, ki zagotavljajo zadostno trenje za preprečevanje zdrsa tkiva in zmanjšanje poškodb zaradi stiskanja tkiva v največji meri. Hkrati je mogoče notranje kanale za fino izpiranje tudi neposredno obdelati z visoko gladkostjo.
• Spletno merjenje in inteligentna kompenzacija:Stroj vključuje visoko{0}}natančne sonde in lahko izvaja spletne meritve ključnih dimenzij med postopkom obdelave. Na podlagi rezultatov meritev lahko v realnem-času kompenzira napake, ki nastanejo zaradi obrabe orodja in toplotne deformacije, ter zagotovi, da je stabilnost velikosti vsakega dela v serijski proizvodnji znotraj tolerančnega območja ±0,01 mm.

Mehanizem delovanja:

Glavni mehanizem njegovega delovanja je"deterministično preslikavo iz digitalnega modela v fizično entiteto."V pet-osnem sistemu numeričnega krmiljenja je tri-dimenzionalni CAD model čeljusti izračunan tako, da tvori neprekinjeno in gladko trajektorijo gibanja središčne točke orodja v pet-dimenzionalnem prostoru (X, Y, Z, B, C). Natančen servo sistem obdelovalnega stroja zagotavlja, da se orodje premika strogo po tej poti. Zaradi enkratnega-vpenjanja relativno razmerje med obdelovancem in koordinatnim sistemom obdelovalnega stroja ostane nespremenjeno. Ne glede na to, ali gre za zunanjo konturo, notranjo votlino, sistem lukenj ali površino, je natančnost relativnega položaja med njimi v celoti določena z geometrijsko natančnostjo obdelovalnega stroja in interpolacijsko natančnostjo numeričnega krmilnega sistema, ki doseže mejo natančnosti, ki jo lahko doseže mehanska proizvodnja. To oblikovalcem omogoča, da se osvobodijo omejitev izvedljivosti procesa in se osredotočijo na funkcionalno optimizacijo instrumenta. Natančna in nadzorovana obdelava mikroskopskih zobnih vzorcev neposredno optimizira torne značilnosti vmesnika strukture čeljusti-.

Preverjanje učinkovitosti:

Po pregledu s koordinatnim merilnim strojem (CMM) so ključne dimenzijske tolerance (kot so natančnost obrisa, simetrija in natančnost položaja luknje tečaja parnih kosov čeljusti) čeljusti, proizvedenih s tem postopkom, pokazale izboljšanje za red velikosti v primerjavi s tradicionalnim postopkom. Če jih opazujemo pod elektronskim mikroskopom, so jasnost, doslednost in ostrina vzorcev mikroskopskih zob veliko boljši od tistih pri postopkih jedkanja ali žigosanja. Funkcijski testi so pokazali, da imajo bipolarne čeljusti, izdelane s tem postopkom, izjemno visoko natančnost poravnave elektrod, enakomerne iskre med elektrokoagulacijo in brez bočnega puščanja. Klinične povratne informacije kažejo, da imajo nove čeljusti več"trdna"in"dosleden"občutek oprijema in lahko zagotovi zanesljivejšo mehansko povratno informacijo med finimi operacijami. Kar zadeva proizvodno učinkovitost, se je cikel obdelave enega kosa-skrajšal za več kot 40 %.

Raziskovalna in razvojna strategija in filozofija:

Naša filozofija je:"Končna geometrijska natančnost je fizični temelj izjemnega kirurškega instrumenta."Verjamemo, da je treba natančnost robotske kirurgije končno doseči z milimetrsko-ravni in mikro-newton-natančnimi premiki endoskopskih instrumentov. To zahteva, da imajo sami instrumenti največjo možno in dosledno geometrijsko natančnost. Naša strategija je vlaganje v pet-osno struženje in rezkanje kompozitne tehnologije, ki predstavlja najvišjo raven rezanja kovin. z"velesila"opreme zagotavljamo"superpreciznost"izdelkov. Zavzemamo se za čim večjo digitalizacijo in avtomatizacijo proizvodnega procesa, človeško ustvarjalnost osredotočamo na načrtovanje in programiranje procesov, ponavljajočo se natančno izvedbo pa prepuščamo strojem.

Obeti za prihodnost:

V prihodnosti se bomo premikali proti"integracija aditivne in subtraktivne proizvodnje"in"prilagodljiva obdelava".Raziskali bomo uporabo kovinskega 3D-tiskanja (SLM) za izdelavo surovcev čeljusti z notranjimi konformnimi hladilnimi kanali ali nepravilnimi votlinami, nato pa uporabili pet{1}}osno natančno strojno orodje za končno oblikovanje in končno obdelavo, ki združuje prednosti obeh. Hkrati bomo razvili inteligentni prilagodljivi nadzorni sistem, ki temelji na združitvi več-senzorskih informacij med obdelavo (kot so vibracije, akustične emisije in rezalna sila), kar bo strojnemu orodju omogočilo, da samodejno optimizira rezalne parametre in se spopade z mikro-neravninami materiala, s čimer doseže resnično"inteligentna proizvodna enota,"in nenehno vodilna tehnološka meja ultra-precizne obdelave medicinskih naprav.