ประกาศผล:

เราได้อธิบายกระบวนทัศน์การผลิตที่ปฏิวัติวงการอย่างเป็นระบบ"บูรณาการ การหนีบครั้งเดียว-"ของขากรรไกรของหุ่นยนต์ที่ใช้คีมผ่าตัดโดยอิงจาก Mazak QTE-100MSYL ของญี่ปุ่น 5-แกน联动 การกลึงและการกัดที่แม่นยำ เทคโนโลยีนี้ก้าวข้ามขีดจำกัดทางเรขาคณิตของเครื่องจักรสาม-แกนแบบดั้งเดิม โดยบรรลุ-การกัดและขึ้นรูปช่องการไหลที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำในครั้งเดียว พื้นผิวโค้งที่บิดเป็นเกลียวเชิงพื้นที่ รูปแบบฟันขนาดเล็ก และรูบานพับที่มีความแม่นยำสูง-ภายในกรามคีม มันยกระดับอิสระในการออกแบบ ความแม่นยำในการผลิต และประสิทธิภาพไปสู่ระดับใหม่ โดยแปลงแบบจำลองสามมิติดิจิทัลอย่างแท้จริงโดยไม่สูญเสียความเป็นตัวตนทางกายภาพ

จุดปวดของการวิจัยและพัฒนา:

ปากของคีมผ่าตัดแบบหุ่นยนต์ไม่ใช่แผ่นเรียบหรือแท่งตรงธรรมดา การออกแบบประกอบด้วยส่วนโค้งตามหลักสรีระศาสตร์ที่ซับซ้อน ช่องสายเคเบิล/ท่อภายใน โครงสร้างข้อต่อแบบหมุนที่แม่นยำ และรูปแบบฟันขนาดเล็กมากเพื่อเพิ่มแรงยึดเกาะ การผลิตแบบดั้งเดิมต้องอาศัยกระบวนการหลาย-ที่ผสมผสานกัน"การกลึง + การกัดหลาย-แกน + การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้า + การขัดด้วยมือ"รุ่นนี้มีข้อบกพร่องร้ายแรง: การจับยึดหลายครั้งทำให้เกิดข้อผิดพลาดสะสม ทำให้ยากต่อการรับประกันความคลาดเคลื่อนของขนาดที่สำคัญ (เช่น ความสมมาตรของขากรรไกรทั้งสองของคีม ความร่วมศูนย์ของรูบานพับ) การประมวลผลช่องและช่องภายในที่ซับซ้อนเป็นเรื่องยาก ส่งผลให้คุณภาพพื้นผิวไม่ดี ความสม่ำเสมอในการประมวลผลของรูปแบบฟันขนาดเล็กมากนั้นต่ำ และต้องอาศัยแรงงานที่มีทักษะ สิ่งนี้นำไปสู่ความผันผวนอย่างมากในความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ และทำให้ยากต่อการออกแบบที่ซับซ้อนและปรับให้เหมาะสมมากขึ้น ตลาดต้องการโซลูชันการผลิตที่เป็นสากลอย่างเร่งด่วน ซึ่งสามารถออกแบบที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำและต่อเนื่องด้วยความแม่นยำสูง

นวัตกรรมเทคโนโลยีหลัก:

นวัตกรรมหลักของเราอยู่ที่การใช้งานเชิงลึก-ของ"การกลึงและการกัดแบบผสมผสานด้วยความแม่นยำห้า-แกน"เทคโนโลยี.

• การกลึงและกัดแบบผสมผสาน และ-การจับยึดครั้งเดียว:Mazak QTE-100MSYL ผสานรวมสปินเดิลการกลึงที่มีความแข็งสูงและสปินเดิลการกัดประสิทธิภาพสูง หลังจากใส่วัสดุแท่งแล้ว เครื่องจะสามารถดำเนินการกระบวนการทั้งหมดให้เสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติ เช่น การกลึงวงกลมด้านนอก การประมวลผลปาดหน้า การกัดรูปร่างที่ซับซ้อน การเจาะ การต๊าป ฯลฯ ในระบบพิกัดเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าตั้งแต่วัสดุแท่งเดียวไปจนถึงตัวกรามที่เกิดขึ้นในขั้นสุดท้าย ยกเว้นการปรับสภาพพื้นผิวในภายหลัง ไม่จำเป็นต้องจับยึดรอง ซึ่งช่วยขจัดข้อผิดพลาดในการแปลงเกณฑ์มาตรฐานที่แหล่งที่มา
• การตัดเฉือนพื้นผิวโค้งเชิงพื้นที่แบบประสานงานห้า-แกน:เครื่องจักรสามแกน-แบบดั้งเดิมสามารถเคลื่อนที่เชิงเส้นในทิศทาง X, Y และ Z เท่านั้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพต่ำและความแม่นยำต่ำเมื่อประมวลผลพื้นผิวโค้งที่ซับซ้อน เครื่องห้า-แกนของเราเพิ่มแกนหมุนสองแกน (แกน B- และแกน C-) ทำให้สามารถวางเครื่องมือได้ทุกมุม ซึ่งช่วยให้หัวกัดสัมผัสกับพื้นผิวชิ้นงานในมุมที่เหมาะสมที่สุด (แนวตั้งหรือแนวสัมผัส) เสมอ ส่งผลให้การประมวลผลคุณภาพสูง-ราบรื่นในสามมิติที่ซับซ้อน-"ลดน้ำหนัก"พื้นผิวโค้งหรือนิ้วตามหลักสรีรศาสตร์รองรับพื้นผิวโค้งบนขากรรไกรที่ใช้เพื่อลดพื้นที่สัมผัสกับเนื้อเยื่อและอำนวยความสะดวกในการล้างในครั้งเดียว
• เครื่องมือขนาดเล็กและการประมวลผลคุณลักษณะขนาดเล็ก-:เราใช้หัวกัดไมโครแข็งพิเศษ-ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเพียง 0.2 มม. ภายใต้การตัดเฉือนที่ประสานกันห้า-แกน เราสามารถแกะสลักรูปแบบฟัน-ป้องกันการลื่นขนาดเล็กลงบนพื้นผิวผสมพันธุ์ของขากรรไกรได้อย่างแม่นยำ ฟันเหล่านี้ไม่ใช่เส้นตรงธรรมดาอีกต่อไป แต่เป็นฟันโค้งสามมิติ-ที่ได้รับการปรับปรุงตามกลไกการจับ ให้แรงเสียดทานเพียงพอเพื่อป้องกันการเลื่อนของเนื้อเยื่อและลดความเสียหายจากการกดทับของเนื้อเยื่อให้มากที่สุด ในเวลาเดียวกัน ช่องชะล้างแบบละเอียดภายในสามารถตัดเฉือนได้โดยตรงด้วยความเรียบเนียนสูง
• การวัดผลออนไลน์และการชดเชยอัจฉริยะ:เครื่องจักรนี้ใช้โพรบที่มีความแม่นยำสูง-และสามารถวัดขนาดหลักทางออนไลน์ได้ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน จากผลการวัด สามารถชดเชยเวลาจริง-สำหรับข้อผิดพลาดที่เกิดจากการสึกหรอของเครื่องมือและการเสียรูปเนื่องจากความร้อน ทำให้มั่นใจได้ว่าขนาดของแต่ละชิ้นส่วนในการผลิตเป็นชุดจะอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อน ±0.01 มม.

กลไกการออกฤทธิ์:

กลไกหลักในการทำงานคือ"การทำแผนที่เชิงกำหนดจากแบบจำลองดิจิทัลสู่เอนทิตีทางกายภาพ"ในระบบควบคุมเชิงตัวเลขห้า-แกน联动 โมเดล CAD สามมิติ-ของขากรรไกรได้รับการคำนวณเพื่อสร้างวิถีการเคลื่อนที่ที่ต่อเนื่องและราบรื่นของจุดศูนย์กลางเครื่องมือในพื้นที่ห้า-มิติ (X, Y, Z, B, C) ระบบเซอร์โวที่แม่นยำของเครื่องมือกลช่วยให้แน่ใจว่าเครื่องมือเคลื่อนที่ไปตามวิถีนี้อย่างเคร่งครัด เนื่องจากการจับยึดครั้งเดียว- ความสัมพันธ์สัมพัทธ์ระหว่างชิ้นงานและระบบพิกัดของเครื่องมือกลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น ไม่ว่าจะเป็นรูปร่างภายนอก ช่องภายใน ระบบรู หรือพื้นผิว ความแม่นยำของตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างสิ่งเหล่านี้จะถูกกำหนดโดยความแม่นยำทางเรขาคณิตของเครื่องมือกลและความแม่นยำในการประมาณค่าของระบบควบคุมเชิงตัวเลข ซึ่งถึงขีดจำกัดความแม่นยำที่การผลิตเชิงกลสามารถทำได้ ช่วยให้นักออกแบบหลุดพ้นจากข้อจำกัดด้านความเป็นไปได้ของกระบวนการ และมุ่งเน้นไปที่การปรับการทำงานของเครื่องมือให้เหมาะสมที่สุด การประมวลผลรูปแบบฟันด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่แม่นยำและควบคุมได้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพลักษณะการเสียดสีของส่วนต่อประสานโครงสร้างขากรรไกร-ได้โดยตรง

การตรวจสอบประสิทธิภาพ:

หลังจากได้รับการตรวจสอบโดยเครื่องวัดพิกัด (CMM) แล้ว ความคลาดเคลื่อนของมิติที่สำคัญ (เช่น ความแม่นยำของรูปร่าง ความสมมาตร และความแม่นยำของตำแหน่งรูบานพับของชิ้นขากรรไกรที่จับคู่กัน) ของขากรรไกรที่เกิดจากกระบวนการนี้ได้แสดงให้เห็นการปรับปรุงตามลำดับความสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการแบบดั้งเดิม เมื่อสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ความใส ความสม่ำเสมอ และความคมของรูปแบบฟันด้วยกล้องจุลทรรศน์นั้นเหนือกว่ากระบวนการกัดหรือการตอกมาก การทดสอบการทำงานแสดงให้เห็นว่าขากรรไกรสองขั้วที่ผลิตโดยกระบวนการนี้มีความแม่นยำในการวางแนวอิเล็กโทรดที่สูงมาก มีประกายไฟที่สม่ำเสมอระหว่างการแข็งตัวของเลือดด้วยไฟฟ้า และไม่มีการรั่วไหลด้านข้าง ผลตอบรับทางคลินิกบ่งชี้ว่าขากรรไกรใหม่มีมากขึ้น"แข็ง"และ"สม่ำเสมอ"ให้ความรู้สึกในการยึดเกาะ และสามารถให้การตอบสนองเชิงกลที่เชื่อถือได้มากขึ้นระหว่างการทำงานที่ดี ในแง่ของประสิทธิภาพการผลิต วงจรการประมวลผลชิ้นเดียว-สั้นลงกว่า 40%

กลยุทธ์และปรัชญาการวิจัยและพัฒนา:

ปรัชญาของเราคือ:"ความแม่นยำทางเรขาคณิตขั้นสูงสุดคือรากฐานทางกายภาพของเครื่องมือผ่าตัดที่โดดเด่น"เราเชื่อว่าในที่สุดแล้วความแม่นยำของการผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์จะต้องได้รับจากการเคลื่อนไหวที่แม่นยำในระดับมิลลิเมตร-และไมโคร-นิวตัน-ของเครื่องมือส่องกล้อง ซึ่งกำหนดให้เครื่องมือต่างๆ ต้องมีความแม่นยำทางเรขาคณิตที่สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และสม่ำเสมอ กลยุทธ์ของเราคือการลงทุนในเทคโนโลยีการกลึงและกัดคอมโพสิตห้า-แกน联动 ซึ่งแสดงถึงการตัดโลหะในระดับสูงสุด ด้วยการ"มหาอำนาจ"ของอุปกรณ์เรารับรองว่า"ความเที่ยงตรงสูง"ของผลิตภัณฑ์ เรามุ่งมั่นที่จะทำให้กระบวนการผลิตเป็นดิจิทัลและเป็นอัตโนมัติในระดับสูงสุด โดยมุ่งเน้นที่ความคิดสร้างสรรค์ของมนุษย์ในการออกแบบและการเขียนโปรแกรมกระบวนการ และปล่อยให้การดำเนินการที่แม่นยำซ้ำๆ อยู่ที่เครื่องจักร

แนวโน้มในอนาคต:

ในอนาคตเราจะก้าวไปสู่"การบูรณาการการผลิตแบบบวกและแบบลบ"และ"การประมวลผลแบบปรับตัว"เราจะสำรวจการใช้การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ (SLM) เพื่อสร้างช่องว่างของขากรรไกรที่มีช่องระบายความร้อนภายในที่เป็นไปตามข้อกำหนดหรือโพรงที่ผิดปกติ จากนั้นใช้เครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำห้า-แกนสำหรับการขึ้นรูปและการตกแต่งขั้นสุดท้าย โดยผสมผสานข้อดีของทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน ในเวลาเดียวกัน เราจะพัฒนาระบบควบคุมแบบปรับตัวอัจฉริยะโดยอาศัยการรวมข้อมูล-เซ็นเซอร์หลายตัวในระหว่างการประมวลผล (เช่น การสั่นสะเทือน การปล่อยเสียง และแรงตัด) ทำให้เครื่องมือกลสามารถปรับพารามิเตอร์การตัดให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติ และรับมือกับความไม่สม่ำเสมอระดับไมโคร-ของวัสดุ เพื่อให้บรรลุผลที่แท้จริง“หน่วยการผลิตอัจฉริยะ”และเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีการประมวลผลอุปกรณ์การแพทย์ที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ-อย่างต่อเนื่อง