Званична најава достигнућа

Званично покрећемоЈингмоу Сериесултра-прецизна дистална кућишта, која означавају прекретницу у технологији интеграције дисталног краја ендоскопа. Поседујући екстремне толеранције димензија и положаја од ±0,005 мм, производ савршено обједињује минијатурне камере, светлосна оптичка влакна, канале за флуид и радне канале инструмента унутар простора минималног пречника од само 1,5 мм. Комбиновањем 5-осног ЦНЦ микроглодања са машинском обрадом микроелектричним пражњењем (микро-ЕДМ), постигли смо производњу сложених вишелуменских геометрија без ивица са оштрим унутрашњим профилима, обезбеђујући беспрекорну структурну основу за следећу генерацију робота високе дефиниције и 3-дефинисања робота.

Позадина истраживања и развоја и тачке бола

Производња конвенционалних дисталних компоненти ендоскопа дуго је била ограничена компромисом измеђуфункционалну интеграцију и структурну чврстоћу. Да би се прилагодили све минијатуризованијим ЦМОС/ЦЦД сензорима, оптичким модулима већег пиксела и додатним функционалним каналима, унутрашње структуре кућишта су постале сложеније. Међутим, традиционалне методе обраде (нпр. бушење, глодање по 2,5 осе) се боре да произведу високо прецизне лумене неправилног облика на микроскали. Неоштри унутрашњи углови узрокују неусклађеност оптичких компоненти на нивоу микрона, изазивајући изобличење слике, губитак оптичке путање или неравномерно осветљење. Неравнине и микро-неправилности унутар лумена гребу деликатне снопове влакана и каблове сензора, служећи као водећи узрок прераног квара уређаја. Клиничке повратне информације показују да приближно 15% проблема са квалитетом слике ендоскопа (као што су вињетирање, изобличење и аномалије пиксела) потиче од недовољне прецизности производње дисталних кућишта.

Основне технолошке иновације

• Хибридни процес 5-осног микроглодања и микро-ЕДМ-аРазвили смо власнички ток хибридне производњепрво глодање, затим ЕДМ дорада. Прво, микро-резачи од ултратврде легуре са минималним пречником од 0,1 мм се користе на 5-осној ЦНЦ машини за микроглодање на нивоу микрона на медицинском нерђајућем челику или легури титанијума, прелиминарно формирајући примарне лумене. Микро-ЕДМ се затим наноси на прецизне унутрашње правоугаоне углове, дубоке уске жлебове и ултра-танка ребра (до 0,05 мм) недоступне глодалима. Са саморазвијеним он-лине алгоритмима за облагање електрода и компензацију путање, микро-ЕДМ постиже димензионалну прецизност од ±2 μм и храпавост површине Ра мању или једнаку 0,2 μм, савршено реализујући оштре унутрашње углове и површине без ивица.
• Систем компензације обраде затворене петље заснован на сондама на машиниВисоко прецизне контактне сонде и интерферометри белог светла интегрисани су у алатне машине. Након кључних корака обраде, ин-ситу мерења радног комада се спроводе како би се ухватили подаци у реалном времену укључујући димензије лумена, тачност положаја и кружност. Систем упоређује измерене податке са ЦАД моделима, предвиђа грешке у хабању алата и топлотној деформацији помоћу алгоритама вештачке интелигенције и динамички компензује у наредним корацима обраде. Ово контролише стандардну девијацију критичних флуктуација димензија од серије до серије унутар 0,0015 мм, омогућавајући масовну производњу екстремне толеранције.
• Вишестепена технологија завршне обраде површине у наноразмериНакнадна обрада укључује ток посла у три корака:електрохемијско полирање-магнетореолошко полирање-суперкритично чишћење ЦО₂. Електрохемијско полирање уклања неколико микрона површинског материјала како би се изгладили микро врхови и долине. Магнетореолошко полирање обезбеђује завршну обраду наноразмера за критичне области као што су површине за монтажу оптичких уређаја, постижући завршну обраду као огледало (Ра мањи од или једнак 0,05 μм). Завршно суперкритично чишћење ЦО₂ у потпуности уклања заостале честице субмикронске скале и уљне филмове без оштећења, стварајући идеалну подлогу за накнадно стерилно везивање и прецизно поравнавање оптичких компоненти.

Радни механизам

Основни механизам овог производа лежи уконструисање апсолутно прецизног физичког координатног система за светлост и информације. Сваки лумен и површина за позиционирање унутар кућишта делује као основа за микро-монтажу за оптичке и електронске компоненте. Толеранција од ±0,005 мм обезбеђује да се одступање оптичке осе између равни сензора камере и групе оптичких сочива држи испод прага за приметно изобличење слике. Оштри унутрашњи углови омогућавају постављање неправилних оптичких компоненти без зазора (нпр. ЦМОС сензори у облику слова Д), спречавајући микропомерање изазвано термичким ширењем и контракцијом током стерилизације или клиничке употребе. Унутрашњи канали без ивица штите оптичка влакна пречника 125 µм од оштећења током поновљеног уметања и извлачења, обезбеђујући константну осветљеност и уједначеност осветљења. Ултра-танки, али уједначени зидови ребара (0,05 мм) максимизирају искоришћеност унутрашњег простора уз одржавање укупне крутости конструкције захваљујући дизајну оптимизованом за коначне елементе, одолевајући сложеним напрезањима која настају када се ендоскоп савија унутар људског тела.

Провера перформанси

У тестовима оптичког поравнања, модули ендоскопа опремљени Јингмоу кућиштима постижу грешку коаксијалности мању од 0,01 степен између оптичке осе камере и механичке осе, и паралелизам унутар 1 лучне секунде између фокалне равни сочива и равни сензора, што далеко превазилази индустријске стандарде. На ИСО 8600‑3 тест дијаграмима стандардне резолуције, готов ендоскоп показује разлику слабљења МТФ (Модулатион Трансфер Фунцтион) мању од 5% између централних и периферних региона, демонстрирајући супериорну доследност оптичког поравнања. У тестовима поузданости, након 5 000 циклуса стерилизације високом температуром и високим притиском, промене димензија кључних монтажних површина су мање од 0,002 мм, без корозије или стварања честица унутар лумена. Подаци о апликацијама од више произвођача ендоскопа показују да усвајање овог кућишта повећава принос при првом пролазу укупне инспекције квалитета слике у просеку за 18% и смањује стопе поправке након продаје узроковане проблемима са дисталним компонентама за 60%.

Стратегија и филозофија истраживања и развоја

Подржавамо филозофију истраживања и развоја:Прецизност је камен темељац интеграције, а структура је носилац функције. Наш стратешки приступ јеизвођење прецизности компоненти из захтева на нивоу система. Уместо да следимо изоловане индикаторе обраде за појединачне делове, ми се дубоко бавимо оптичким и системским дизајном купаца, разумевајући ланце толеранције поравнања за модуле камере, ограничења радијуса савијања за снопове влакана и хидродинамичке захтеве за канале за наводњавање. Ови захтеви на нивоу система се прогресивно разлажу и мапирају са толеранцијама производње и захтевима површине за сваку геометријску карактеристику на кућишту. У ту сврху, успоставили смо међудисциплинарни заједнички дизајнерски тим који покрива оптику, механику и науку о материјалима. Усвојена је технологија дефиниције засноване на моделу (МБД), користећи 3Д моделе који садрже све толеранције и напомене као једини извор истине за дизајн и производњу, обезбеђујући пренос без губитака од намере дизајна до готових производа.

Будући изгледи

У будућности, дистална кућишта ће еволуирати изван пасивних структурних компоненти уактивне интелигентне платформе. Развијамо кућишта интегрисана са структурама за вођење микросветлости, где микроструктурирани оптички таласоводи унутар кућишта замењују делимичне функције светлосних влакана како би додатно ослободили унутрашњи простор. У међувремену, истражујемо директну адитивну производњу уграђених микро-канала унутар кућишта за локалну испоруку лекова или контролу температуре. Гледајући даље унапред, истражујемоИнтегрисана производња хетерогених материјала, са циљем директног обликовања изолационих или биоактивних керамичких/полимерних функционалних зона на одређеним локацијама на металним кућиштима, остварујући монолитну интеграцију структуралних, електричних и биолошких функција. До 2030. године очекујемо покретањесензорно интелигентни дистални врховиуграђени са минијатурним МЕМС сензорима (нпр. притисак, температура, пХ), омогућавајући ендоскопима да ухвате вишедимензионалне биохемијске податке у реалном времену уз снимање, отварајући нову еру дијагностичке ендоскопије.