Bekendmaking van de resultaten:

We hebben systematisch het revolutionaire productieparadigma van de wereld uiteengezet"geïntegreerd, één- keer opspannen"van de kaak van de chirurgische forceps van een robot, gebaseerd op het Japanse Mazak QTE-100MSYL vijf- precisiedraai- en freescentrum met vijf- assen. Deze technologie doorbrak de geometrische beperkingen van traditionele drie{4}}-machines en zorgde voor een- keer nauwkeurig frezen en vormen van de complexe stroomkanalen, ruimtelijk gedraaide gebogen oppervlakken, microtandpatronen en zeer- nauwkeurige scharniergaten in de tangkaak. Het bracht de ontwerpvrijheid, productienauwkeurigheid en efficiëntie naar een nieuw niveau, waardoor het digitale driedimensionale model werkelijk zonder verlies werd omgezet in een fysieke entiteit.

Onderzoek en ontwikkeling Achtergrondpijnpunten:

De kaken van de robotchirurgische forceps zijn geen eenvoudige platte platen of rechte staven. Hun ontwerp omvat complexe ergonomische rondingen, interne kabel-/leidingkanalen, nauwkeurig roterende gewrichtsstructuren en microscopisch kleine tandpatronen voor verbeterde grijpkracht. Traditionele productie is gebaseerd op een combinatie van meerdere stappen"draaien + meer--assig frezen + elektrische ontladingsbewerking + handmatig polijsten."Dit model heeft fatale gebreken: meervoudig klemmen veroorzaakt cumulatieve fouten, waardoor het moeilijk wordt kritische maattoleranties te garanderen (zoals de symmetrie van de twee forcepskaken, de concentriciteit van de scharniergaten); verwerking van complexe interne holtes en kanalen is moeilijk, wat resulteert in een slechte oppervlaktekwaliteit; de verwerkingsconsistentie van microscopische tandpatronen is laag en is afhankelijk van geschoolde werknemers. Dit leidt tot grote schommelingen in de productconsistentie, een lage productie-efficiëntie en maakt het moeilijk om complexere en geoptimaliseerde ontwerpen te realiseren. De markt heeft dringend behoefte aan een universele productieoplossing die complexe ontwerpen nauwkeurig en naadloos met hoge precisie kan realiseren.

Kern technologische innovatie:

Onze kerninnovatie ligt in de-diepgaande toepassing van de"gecombineerde precisiedraai- en freesbewerking met vijf- assen"technologie.

• Gecombineerd draaien en frezen en eenmalig-opspannen:De Mazak QTE-100MSYL integreert een zeer stijve draaispindel en een krachtige freesspindel. Nadat het staafmateriaal is ingevoerd, kan de machine automatisch alle processen zoals buitencirkeldraaien, kopvlakbewerking, complex contourfrezen, boren, tappen enz. in hetzelfde coördinatensysteem voltooien. Dit betekent dat er vanaf het materiaal van een enkele staaf tot het uiteindelijk gevormde kaaklichaam, afgezien van de latere oppervlaktebehandeling, geen secundaire klemming nodig is, waardoor de standaardconversiefout bij de bron wordt geëlimineerd.
• Gecoördineerde bewerking met vijf- assen van ruimtelijk gebogen oppervlakken:Traditionele machines met drie- assen kunnen alleen lineaire bewegingen uitvoeren in de X-, Y- en Z-richting, wat resulteert in een lage efficiëntie en slechte nauwkeurigheid bij het bewerken van complexe gebogen oppervlakken. Onze vijf--assige machine voegt twee roterende assen toe (B--as en C--as), waardoor het gereedschap onder elke hoek kan worden georiënteerd. Hierdoor kan de frees altijd in de optimale hoek (verticaal of tangens) contact maken met het werkstukoppervlak, waardoor de hoogwaardige -soepele verwerking van complexe drie-dimensionale"gewichtsreductie"gebogen oppervlakken of ergonomische vingers ondersteunen gebogen oppervlakken op de kaak die worden gebruikt om het contactoppervlak met het weefsel te verkleinen en het spoelen in één keer te vergemakkelijken.
• Microtools en verwerking van micro-functies:We gebruiken ultra-harde microfrezen met diameters zo klein als 0,2 mm. Dankzij een gecoördineerde bewerking met vijf- assen kunnen we nauwkeurig de anti- slip-microscopische tandpatronen op het pasvlak van de kaak graveren. Deze tanden zijn niet langer eenvoudige rechte lijnen, maar drie-gebogen tanden die zijn geoptimaliseerd op basis van grijpmechanismen, waardoor voldoende wrijving wordt geboden om weefselverschuiving te voorkomen en schade door weefselcompressie zo veel mogelijk wordt geminimaliseerd. Tegelijkertijd kunnen de interne fijnspoelkanalen ook direct en met hoge gladheid worden bewerkt.
• Online meting en intelligente compensatie:De machine integreert hoge-precisiesondes en kan online metingen uitvoeren van de belangrijkste afmetingen tijdens het bewerkingsproces. Op basis van de meetresultaten kan het in real-time compenseren voor fouten die worden veroorzaakt door gereedschapsslijtage en thermische vervorming, waardoor de maatstabiliteit van elk onderdeel bij batchproductie binnen het tolerantiebereik van ±0,01 mm ligt.

Werkingsmechanisme:

Het kernmechanisme van de werking ervan is"deterministische mapping van digitaal model naar fysieke entiteit."In het numerieke besturingssysteem met vijf- assen wordt het drie- CAD-model van de kaak berekend om een ​​continu en vloeiend bewegingstraject te vormen van het middelpunt van het gereedschap in de vijf - dimensionale ruimte (X, Y, Z, B, C). Het nauwkeurige servosysteem van de werktuigmachine zorgt ervoor dat het gereedschap strikt langs dit traject beweegt. Door eenmalig opspannen- blijft de relatieve relatie tussen het werkstuk en het coördinatensysteem van de machine ongewijzigd. Daarom, of het nu de buitencontour, de interne holte, het gatensysteem of het oppervlak betreft, de relatieve positienauwkeurigheid daartussen wordt volledig bepaald door de geometrische nauwkeurigheid van de werktuigmachine en de interpolatienauwkeurigheid van het numerieke besturingssysteem, waardoor de precisielimiet wordt bereikt die mechanische productie kan bereiken. Hierdoor kunnen ontwerpers zich losmaken van de beperkingen van proceshaalbaarheid en zich concentreren op de functionele optimalisatie van het instrument. De nauwkeurige en controleerbare verwerking van microscopische tandpatronen optimaliseert direct de wrijvingseigenschappen van het grensvlak van de kaakstructuur.

Werkzaamheidsverificatie:

Na inspectie door een coördinatenmeetmachine (CMM) hebben de belangrijkste maattoleranties (zoals de contournauwkeurigheid, symmetrie en nauwkeurigheid van de scharniergatpositie van de gepaarde kaakstukken) van de door dit proces geproduceerde kaken een orde van grootte verbeterd vergeleken met het traditionele proces. Wanneer ze onder een elektronenmicroscoop worden bekeken, zijn de helderheid, consistentie en scherpte van de microscopische tandpatronen veel beter dan die van het ets- of stempelproces. Functietests hebben aangetoond dat de bipolaire kaken die met dit proces zijn vervaardigd een extreem hoge nauwkeurigheid van de uitlijning van de elektroden hebben, uniforme vonken tijdens elektrocoagulatie en geen zijdelingse lekkage. Klinische feedback geeft aan dat de nieuwe kaken meer hebben"stevig"En"consistent"aangrijpend gevoel en kan betrouwbaardere mechanische feedback geven tijdens fijne handelingen. In termen van productie-efficiëntie is de verwerkingscyclus van één-stuk met meer dan 40% verkort.

Onderzoeks- en ontwikkelingsstrategie en filosofie:

Onze filosofie is:"De ultieme geometrische precisie is de fysieke basis van een uitstekend chirurgisch instrument."Wij zijn van mening dat de precisie van robotchirurgie uiteindelijk moet worden bereikt via nauwkeurige bewegingen op millimeter-niveau en micro-newton-niveau van de endoscopische instrumenten. Dit vereist dat de instrumenten zelf de hoogst mogelijke en consistente geometrische precisie hebben. Onze strategie is om te investeren in de vijf--assige draai- en freescomposiettechnologie, die het hoogste niveau van metaalsnijden vertegenwoordigt. Met de"supermacht"van de apparatuur zorgen wij voor de"superprecisie"van de producten. We streven ernaar het productieproces zo veel mogelijk te digitaliseren en te automatiseren, waarbij we de menselijke creativiteit concentreren op het ontwerp en de procesprogrammering, en de repetitieve, nauwkeurige uitvoering aan de machines overlaten.

Toekomstperspectief:

In de toekomst gaan we richting"de integratie van additieve en subtractieve productie"En"adaptieve verwerking."We zullen het gebruik van 3D-metaalprinten (SLM) onderzoeken om onbewerkte kaakstukken te maken met interne conforme koelkanalen of onregelmatige holtes, en vervolgens een vijf- precisiewerktuigmachine gebruiken voor de uiteindelijke vorming en afwerking, waarbij we de voordelen van beide combineren. Tegelijkertijd zullen we een intelligent adaptief besturingssysteem ontwikkelen, gebaseerd op de samensmelting van multi-sensorinformatie tijdens de verwerking (zoals trillingen, akoestische emissie en snijkracht), waardoor de werktuigmachine automatisch de snijparameters kan optimaliseren en kan omgaan met materiële micro-oneffenheden, waardoor een echte‘intelligente productie-eenheid’,en voortdurend toonaangevend op het gebied van de ultra-precieze verwerking van medische apparatuur.