Tulosjulkistus:

Selvitimme järjestelmällisesti vallankumouksellista valmistusparadigmaa"integroitu, kertakäyttöinen{0}}kiinnitys"japanilaiseen Mazak QTE-100MSYL five-axis联动-tarkkuussorvaus- ja jyrsintäkeskukseen perustuva robottikirurginen pihdileua. Tämä tekniikka rikkoi perinteisten kolmi-akselisten koneiden geometriset rajoitukset ja saavutti monimutkaisten virtauskanavien-kerran tarkan jyrsinnän ja muotoilun, tilallisesti kierretyt kaarevat pinnat, mikrohampaiden kuviot ja suuren-tarkkuussaranan reiät pihtien leuan sisällä. Se nosti suunnittelun vapauden, valmistustarkkuuden ja tehokkuuden uudelle tasolle, muuntaen digitaalisen kolmiulotteisen mallin aidosti ilman menetyksiä fyysiseksi kokonaisuudeksi.

Tutkimus- ja kehitystyön taustakipukohdat:

Robottikirurgisten pihtien leuat eivät ole yksinkertaisia ​​litteitä levyjä tai suoria tankoja. Niiden muotoilu sisältää monimutkaiset ergonomiset käyrät, sisäiset kaapeli-/putkikanavat, tarkat pyörivät liitosrakenteet ja mikroskooppiset hammaskuviot parantamaan tarttumisvoimaa. Perinteinen valmistus perustuu monivaiheiseen prosessien yhdistämiseen-"sorvaus + moniakselinen jyrsintä + sähköpurkauskoneistus + manuaalinen kiillotus."Tässä mallissa on kohtalokkaita puutteita: useat kiristykset aiheuttavat kumulatiivisia virheitä, mikä vaikeuttaa kriittisten mittatoleranssien takaamista (kuten kahden pihtien leuan symmetriaa, saranoiden reikien samankeskisyyttä); monimutkaisten sisäisten onteloiden ja kanavien käsittely on vaikeaa, mikä johtaa huonoon pinnan laatuun; mikroskooppisten hammaskuvioiden käsittelykonsistenssi on alhainen, ja se on ammattitaitoisen työvoiman varassa. Tämä johtaa suuriin vaihteluihin tuotteen yhtenäisyydessä, alhaiseen tuotantotehokkuuteen ja vaikeuttaa monimutkaisempien ja optimoitujen suunnitelmien saavuttamista. Markkinat tarvitsevat kipeästi universaalin valmistusratkaisun, jolla voidaan toteuttaa tarkasti ja saumattomasti monimutkaisia ​​suunnitelmia suurella tarkkuudella.

Ydinteknologian innovaatiot:

Ydininnovaatiomme on-syvällinen soveltaminen"five{0}}axis联动 tarkkuussorvaus ja jyrsintä yhdistetty käsittely"teknologiaa.

• Yhdistetty sorvaus ja jyrsintä sekä kertakäyttöinen{0}}kiinnitys:Mazak QTE-100MSYL yhdistää erittäin jäykän sorvauskaran ja tehokkaan jyrsinkaran. Kun tankomateriaali on asetettu paikalleen, kone voi automaattisesti suorittaa kaikki prosessit, kuten ulkoympyrän sorvauksen, päätypinnan käsittelyn, monimutkaisen muotojyrsinnän, porauksen, kierteen jne. samassa koordinaattijärjestelmässä. Tämä tarkoittaa, että yhdestä tankomateriaalista lopullisesti muotoiltuun leukarunkoon, myöhempää pintakäsittelyä lukuun ottamatta, ei ole tarvetta toissijaiselle puristamiselle, mikä eliminoi vertailuarvon muunnosvirheen sen lähteellä.
• Viiden-akselin koordinoitu spatiaalisten kaarevien pintojen koneistus:Perinteiset kolmiakseliset koneet{0}} voivat suorittaa vain lineaarisia liikkeitä X-, Y- ja Z-suunnissa, mikä johtaa alhaiseen tehokkuuteen ja huonoon tarkkuuteen monimutkaisten kaarevien pintojen käsittelyssä. Viiden-akselikoneemme lisää kaksi pyörivää akselia (B--akseli ja C--akseli), jolloin työkalu voidaan suunnata mihin tahansa kulmaan. Tämä mahdollistaa sen, että jyrsin koskettaa työkappaleen pintaa aina optimaalisessa kulmassa (pystysuorassa tai tangentissa), mikä viimeistelee näiden monimutkaisten kolmiulotteisten materiaalien korkealaatuisen-tasaisen käsittelyn."painonpudotus"kaarevat pinnat tai ergonomiset sormi tukevat leuan kaarevia pintoja, joita käytetään vähentämään kosketusaluetta kudoksen kanssa ja helpottamaan huuhtelua yhdellä kertaa.
• Mikrotyökalut ja mikro{0}}ominaisuuksien käsittely:Käytämme erittäin{0}}kovia mikrojyrsimiä, joiden halkaisija on jopa 0,2 mm. Viiden-akselin koordinoidussa koneistuksessa voimme kaivertaa tarkasti liukumisenesto-mikroskooppiset hammaskuviot leuan liitospintaan. Nämä hampaat eivät ole enää yksinkertaisia ​​suoria linjoja, vaan kolmiulotteisia kaarevia hampaita, jotka on optimoitu tarttumismekaniikan mukaan. Ne tarjoavat riittävän kitkan kudosten liukumisen estämiseksi ja minimoivat kudosten puristusvauriot suurimmassa määrin. Samalla sisäiset hienohuuhtelukanavat voidaan myös työstää suoraan erittäin sileästi.
• Online-mittaus ja älykäs kompensointi:Kone integroi{0}}tarkkuusanturit ja voi suorittaa avainmittojen online-mittauksen koneistusprosessin aikana. Mittaustulosten perusteella se voi reaaliajassa-kompensoida työkalun kulumisesta ja termisen muodonmuutoksen aiheuttamat virheet varmistaen, että kunkin osan koon vakaus erätuotannossa on ±0,01 mm:n toleranssialueella.

Toimintamekanismi:

Sen toiminnan ydinmekanismi on"deterministinen kartoitus digitaalisesta mallista fyysiseen kokonaisuuteen."Viiden-akselin联动 numeerisessa ohjausjärjestelmässä leuan kolmiulotteinen CAD-malli lasketaan muodostamaan jatkuvan ja tasaisen liikeradan työkalun keskipisteen viisi-ulotteisessa avaruudessa (X, Y, Z, B, C). Työstökoneen tarkka servojärjestelmä varmistaa, että työkalu liikkuu tiukasti tätä liikerataa pitkin. Kerran kiinnityksestä johtuen työkappaleen ja työstökoneen koordinaattijärjestelmän välinen suhteellinen suhde pysyy muuttumattomana. Siksi, olipa kyseessä ulkoääriviiva, sisäontelo, reikäjärjestelmä tai pinta, niiden välinen suhteellinen asennon tarkkuus määräytyy täysin työstökoneen geometrisen tarkkuuden ja numeerisen ohjausjärjestelmän interpolointitarkkuuden mukaan, saavuttaen tarkkuusrajan, jonka mekaaninen valmistus voi saavuttaa. Tämä antaa suunnittelijoille mahdollisuuden irtautua prosessin toteutettavuuden rajoituksista ja keskittyä instrumentin toiminnalliseen optimointiin. Mikroskooppisten hammaskuvioiden tarkka ja hallittava käsittely optimoi suoraan leuan -rakenteen rajapinnan kitkaominaisuudet.

Tehokkuuden varmistus:

Tällä prosessilla valmistettujen leukojen tärkeimmät mittatoleranssit (kuten ääriviivan tarkkuus, symmetria ja saranoiden reiän asennon tarkkuus) koordinaattimittauskoneella (CMM) ovat osoittaneet parannusta suuruusluokkaa verrattuna perinteiseen prosessiin. Elektronimikroskoopilla tarkasteltuna mikroskooppisten hampaiden kuvioiden selkeys, yhtenäisyys ja terävyys ovat paljon parempia kuin etsaus- tai leimausprosessit. Toimintatestit ovat osoittaneet, että tällä prosessilla valmistetuilla bipolaarisilla leuoilla on erittäin korkea elektrodien kohdistustarkkuus, tasaiset kipinät sähkökoagulaation aikana, eikä niissä ole sivuttaista vuotoa. Kliininen palaute osoittaa, että uusissa leuoissa on enemmän"kiinteä"ja"yhdenmukainen"tarttumistuntuma ja voi tarjota luotettavampaa mekaanista palautetta hienojen toimintojen aikana. Tuotannon tehokkuuden kannalta yhden kappaleen käsittelysykli on lyhentynyt yli 40 %.

Tutkimus- ja kehitysstrategia ja filosofia:

Filosofiamme on:"Perimmäinen geometrinen tarkkuus on erinomaisen kirurgisen instrumentin fyysinen perusta."Uskomme, että robottikirurgian tarkkuus on viime kädessä saavutettava endoskooppisten instrumenttien millimetrin-tason ja mikro-newtonin-tarkkojen liikkeiden avulla. Tämä edellyttää, että itse instrumenteilla on suurin mahdollinen ja tasainen geometrinen tarkkuus. Strategiamme on investoida viiden{5}}akselin 联动 sorvaus- ja jyrsintäkomposiittiteknologiaan, joka edustaa metallinleikkauksen korkeinta tasoa. kanssa"suurvalta"laitteiden osalta varmistamme"ylitarkkuus"tuotteista. Olemme sitoutuneet digitalisoimaan ja automatisoimaan valmistusprosessia mahdollisimman laajasti, keskittämään ihmisen luovuuden suunnitteluun ja prosessien ohjelmointiin ja jättämään toistuvan tarkan toteutuksen koneille.

Tulevaisuuden näkymät:

Jatkossa mennään kohti"additiivisen ja vähentävän valmistuksen integrointi"ja"adaptiivinen käsittely".Tutkimme metallin 3D-tulostuksen (SLM) käyttöä leuka-aihioiden luomiseen, joissa on sisäiset muodolliset jäähdytyskanavat tai epäsäännölliset ontelot, ja käytämme sitten viisi-akselista tarkkuustyöstökonetta lopulliseen muotoiluun ja viimeistelyyn yhdistäen molempien edut. Samalla kehitämme älykkään mukautuvan ohjausjärjestelmän, joka perustuu useiden anturitietojen (kuten tärinän, akustisen emission ja leikkausvoiman) yhdistämiseen käsittelyn aikana. Sen avulla työstökone pystyy automaattisesti optimoimaan leikkausparametrit ja selviytymään materiaalin mikro-epätasaisuuksista, jolloin saavutetaan todellinen"älykäs tuotantoyksikkö"ja jatkuvasti huipputarkkuuslääketieteellisten laitteiden käsittelyn huippu{0}teknologisena edelläkävijänä.