Annonce des résultats :

Nous avons systématiquement exposé le paradigme de fabrication révolutionnaire du"serrage intégré,-unique"de la mâchoire de la pince chirurgicale robotisée basée sur le centre de tournage et de fraisage de précision japonais Mazak QTE-100MSYL à cinq-axes. Cette technologie a surpassé les limites géométriques des machines traditionnelles à trois-axes, en réalisant un fraisage et un formage précis en une seule fois-des canaux d'écoulement complexes, des surfaces courbes tordues dans l'espace, des modèles de micro-dents et des trous de charnière de haute-précision à l'intérieur de la mâchoire de la pince. Il a élevé la liberté de conception, la précision de fabrication et l'efficacité à un nouveau niveau, convertissant véritablement le modèle numérique tridimensionnel sans perte en une entité physique.

Points problématiques liés à la recherche et au développement :

Les mâchoires des pinces chirurgicales robotisées ne sont pas de simples plaques plates ou des tiges droites. Leur conception intègre des courbes ergonomiques complexes, des canaux internes pour câbles/tuyaux, des structures de joints rotatifs précises et des motifs de dents microscopiques pour une force de préhension améliorée. La fabrication traditionnelle repose sur un processus en plusieurs-étapes combinant"tournage + fraisage multi-axes + usinage par électroérosion + polissage manuel."Ce modèle présente des défauts fatals : les serrages multiples provoquent des erreurs cumulées, rendant difficile la garantie de tolérances dimensionnelles critiques (comme la symétrie des deux mors de la pince, la concentricité des trous de charnière) ; le traitement de cavités et de canaux internes complexes est difficile, ce qui entraîne une mauvaise qualité de surface ; la cohérence du traitement des modèles de dents microscopiques est faible et repose sur des travailleurs qualifiés. Cela entraîne de grandes fluctuations dans la cohérence du produit, une faible efficacité de production et rend difficile la réalisation de conceptions plus complexes et optimisées. Le marché a besoin de toute urgence d’une solution de fabrication universelle capable de réaliser avec précision et transparence des conceptions complexes avec une haute précision.

Innovation technologique de base :

Notre principale innovation réside dans l'-application approfondie de"Traitement combiné de tournage et de fraisage de précision à cinq- axes"technologie.

• Tournage et fraisage combinés et-serrage unique :Le Mazak QTE-100MSYL intègre une broche de tournage très rigide et une broche de fraisage hautes performances. Une fois le matériau de la barre inséré, la machine peut automatiquement terminer tous les processus tels que le tournage du cercle extérieur, le traitement des faces d'extrémité, le fraisage de contours complexes, le perçage, le taraudage, etc. dans le même système de coordonnées. Cela signifie qu'à partir d'une seule barre de matériau jusqu'au corps de mâchoire formé final, à l'exception du traitement de surface ultérieur, il n'est pas nécessaire de recourir à un serrage secondaire, éliminant ainsi l'erreur de conversion de référence à sa source.
• Usinage coordonné sur cinq axes de surfaces courbes spatiales :Les machines traditionnelles à trois axes-ne peuvent effectuer que des mouvements linéaires dans les directions X, Y et Z, ce qui entraîne une faible efficacité et une faible précision lors du traitement de surfaces courbes complexes. Notre machine à cinq-axes ajoute deux axes de rotation (axe B- et axe C-), permettant à l'outil d'être orienté selon n'importe quel angle. Cela permet à la fraise de toujours toucher la surface de la pièce à l'angle optimal (vertical ou tangent), complétant ainsi le traitement en douceur de haute-qualité de ces éléments tridimensionnels complexes-"réduction de poids"surfaces courbes ou supports de doigts ergonomiques surfaces courbes sur la mâchoire qui servent à réduire la zone de contact avec le tissu et à faciliter le rinçage en une seule fois.
• Traitement des micro-outils et des micro-fonctionnalités :Nous utilisons des micro-fraises ultra-dures avec des diamètres aussi petits que 0,2 mm. Grâce à un usinage coordonné sur cinq-axes, nous pouvons graver avec précision les-motifs de dents microscopiques antidérapants sur la surface de contact de la mâchoire. Ces dents ne sont plus de simples lignes droites mais des dents courbes tridimensionnelles- optimisées selon la mécanique de préhension, fournissant une friction suffisante pour empêcher le glissement des tissus et minimiser au maximum les dommages causés par la compression des tissus. Dans le même temps, les canaux de rinçage fins internes peuvent également être directement usinés avec une grande douceur.
• Mesure en ligne et compensation intelligente :La machine intègre des palpeurs de haute-précision et peut effectuer des mesures en ligne des dimensions clés pendant le processus d'usinage. Sur la base des résultats de mesure, il peut-compenser en temps réel les erreurs causées par l'usure des outils et la déformation thermique, garantissant ainsi que la stabilité de la taille de chaque pièce dans la production par lots se situe dans la plage de tolérance de ± 0,01 mm.

Mécanisme d'action :

Le mécanisme central de son fonctionnement est"cartographie déterministe du modèle numérique à l'entité physique."Dans le système de commande numérique à cinq-axes, le modèle CAO tridimensionnel-de la mâchoire est calculé pour former une trajectoire de mouvement continue et fluide du point central de l'outil dans l'espace à cinq-dimensions (X, Y, Z, B, C). Le système d'asservissement précis de la machine-outil garantit que l'outil se déplace strictement le long de cette trajectoire. En raison du serrage unique-, la relation relative entre la pièce et le système de coordonnées de la machine-outil reste inchangée. Par conséquent, qu'il s'agisse du contour extérieur, de la cavité interne, du système de trous ou de la surface, la précision de position relative entre eux est entièrement déterminée par la précision géométrique de la machine-outil et la précision d'interpolation du système de commande numérique, atteignant la limite de précision que la fabrication mécanique peut atteindre. Cela permet aux concepteurs de s’affranchir des contraintes de faisabilité du processus et de se concentrer sur l’optimisation fonctionnelle de l’instrument. Le traitement précis et contrôlable des modèles de dents microscopiques optimise directement les caractéristiques de friction de l'interface de la structure de la mâchoire-.

Vérification de l'efficacité :

Après avoir été inspectées par une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT), les tolérances dimensionnelles clés (telles que la précision du contour, la symétrie et la précision de la position du trou de charnière des pièces de mâchoire appariées) des mâchoires produites par ce processus ont montré une amélioration d'un ordre de grandeur par rapport au processus traditionnel. Lorsqu'elles sont observées au microscope électronique, la clarté, la cohérence et la netteté des motifs microscopiques des dents sont de loin supérieures à celles des processus de gravure ou d'estampage. Les tests fonctionnels ont démontré que les mâchoires bipolaires fabriquées selon ce procédé présentent une précision d'alignement des électrodes extrêmement élevée, des étincelles uniformes pendant l'électrocoagulation et aucune fuite latérale. Les retours cliniques indiquent que les nouvelles mâchoires ont une plus grande"solide"et"cohérent"sensation de préhension et peut fournir un retour mécanique plus fiable lors d'opérations fines. En termes d'efficacité de production, le cycle de traitement-d'une seule pièce a été raccourci de plus de 40 %.

Stratégie et philosophie de recherche et développement :

Notre philosophie est :"La précision géométrique ultime constitue le fondement physique d'un instrument chirurgical exceptionnel."Nous pensons que la précision de la chirurgie robotique doit en fin de compte être obtenue grâce à des mouvements précis des instruments endoscopiques au niveau du millimètre-et du micro-newton-. Cela nécessite que les instruments eux-mêmes aient la précision géométrique la plus élevée possible et cohérente. Notre stratégie consiste à investir dans la technologie composite de tournage et de fraisage à cinq axes, qui représente le plus haut niveau de découpe des métaux. Avec le"superpuissance"du matériel, nous assurons la"superprécision"des produits. Nous nous engageons à numériser et à automatiser au maximum le processus de fabrication, en concentrant la créativité humaine sur la conception et la programmation des processus, et en laissant l'exécution précise et répétitive aux machines.

Perspectives d'avenir :

À l'avenir, nous nous dirigerons vers"l'intégration de la fabrication additive et soustractive"et"traitement adaptatif".Nous explorerons l'utilisation de l'impression 3D métallique (SLM) pour créer des ébauches de mâchoires avec des canaux de refroidissement internes conformes ou des cavités irrégulières, puis utiliserons une machine-outil de précision à cinq-axes pour le formage final et la finition, combinant les avantages des deux. Dans le même temps, nous développerons un système de contrôle adaptatif intelligent basé sur la fusion d'informations multi-capteurs pendant le traitement (telles que les vibrations, les émissions acoustiques et la force de coupe), permettant à la machine-outil d'optimiser automatiquement les paramètres de coupe et de faire face aux micro-irrégularités du matériau, obtenant ainsi une véritable"unité de fabrication intelligente",et à la pointe continue de la frontière technologique du traitement d'ultra-dispositifs médicaux de précision.