Oficiālais paziņojums par sasniegumiem

Mēs oficiāli uzsākamJingmou sērijaīpaši precīzi distālie korpusi, kas iezīmē pagrieziena punktu endoskopa distālā gala integrācijas tehnoloģijā. Produkts, kas var lepoties ar ārkārtējām izmēru un novietojuma pielaidēm ±0,005 mm, lieliski iekapsulē miniatūras kameras, apgaismojuma optiskās šķiedras, šķidruma kanālus un instrumentu darba kanālus tikai 1,5 mm minimālā diametra telpā. Apvienojot 5 asu CNC mikrofrēzēšanu ar mikroelektrisko izlādes apstrādi (mikro-EDM), mēs esam panākuši sarežģītu vairāku lūmenu ģeometriju ar asiem iekšējiem profiliem ražošanu bez cirpām, nodrošinot nevainojamu strukturālu pamatu nākamās paaudzes augstas izšķirtspējas, 3D un robotu atbalstītiem endoskopiem.

R&D fons un sāpju punkti

Parasto endoskopa distālo komponentu ražošanu jau sen ierobežo kompromiss starpfunkcionālā integrācija un konstrukcijas izturība. Lai pielāgotos arvien vairāk miniaturizētiem CMOS/CCD sensoriem, lielāka pikseļu optiskajiem moduļiem un papildu funkcionālajiem kanāliem, iekšējās korpusa struktūras ir kļuvušas sarežģītākas. Tomēr tradicionālās apstrādes metodes (piemēram, urbšana, 2,5 asu frēzēšana) nespēj radīt augstas precizitātes, neregulāras formas lūmenus mikromērogā. Neasi iekšējie stūri izraisa optisko komponentu novirzes mikronu līmenī, izraisot attēla kropļojumus, optiskā ceļa zudumu vai nevienmērīgu apgaismojumu. Buras un mikro nelīdzenumi lūmenos saskrāpē smalkos šķiedru saišķus un sensoru kabeļus, kas ir galvenais priekšlaicīgas ierīces atteices cēlonis. Klīniskās atsauksmes liecina, ka aptuveni 15% endoskopa attēla kvalitātes problēmu (piemēram, vinjetes, kropļojumi un pikseļu anomālijas) rodas no nepietiekamas distālo korpusu ražošanas precizitātes.

Galvenās tehnoloģiskās inovācijas

• 5 ass saistītās mikrofrēzēšanas un mikro-EDM hibrīdprocessMēs esam izstrādājuši patentētu hibrīda ražošanas darbplūsmuvispirms frēzēšana, pēc tam EDM apdare. Pirmkārt, īpaši cieta sakausējuma mikrogriezēji ar minimālo diametru 0,1 mm tiek izmantoti 5 asu CNC iekārtās, lai veiktu mikronu līmeņa mikrofrēzēšanu uz medicīniskās kvalitātes nerūsējošā tērauda vai titāna sakausējuma, provizoriski veidojot primāros lūmenus. Pēc tam Micro-EDM tiek uzklāts uz precīziem iekšējiem taisnleņķa stūriem, dziļām šaurām rievām un īpaši plānām ribām (līdz 0,05 mm), kas nav pieejamas frēzēm. Izmantojot pašattīstītos tiešsaistes elektrodu pārklājuma un ceļa kompensācijas algoritmus, mikro-EDM sasniedz izmēru precizitāti ±2 μm un virsmas raupjumu, kas ir mazāks par 0,2 μm vai vienāds ar to, perfekti realizējot asus iekšējos stūrus un virsmas bez urbumiem.
• Slēgtas cilpas apstrādes kompensācijas sistēma, kuras pamatā ir uz mašīnas esošās zondesAugstas precizitātes kontaktzondes un baltās gaismas interferometri ir integrēti darbgaldos. Pēc galvenajām apstrādes darbībām tiek veikti in situ sagataves mērījumi, lai iegūtu reāllaika datus, tostarp lūmena izmērus, pozīcijas precizitāti un cirkularitāti. Sistēma salīdzina izmērītos datus ar CAD modeļiem, prognozē instrumenta nodilumu un termiskās deformācijas kļūdas, izmantojot mākslīgā intelekta algoritmus, un dinamiski kompensē turpmākajos apstrādes posmos. Tas kontrolē kritisko izmēru svārstību standartnovirzi starp partijām 0,0015 mm robežās, ļaujot veikt masveida ražošanu ar ārkārtēju toleranci.
• Daudzpakāpju nanomēroga virsmas apdares tehnoloģijaPēcapstrāde ietver trīs posmu darbplūsmu:elektroķīmiskā pulēšana-magnetorheoloģiskā pulēšana-superkritiskā CO₂ tīrīšana. Elektroķīmiskā pulēšana noņem vairākus mikronus virsmas materiāla, lai izlīdzinātu mikrosmailes un ielejas. Magnetorheoloģiskā pulēšana nodrošina nanomēroga apdari kritiskām vietām, piemēram, optiskām montāžas virsmām, panākot spoguļa līmeņa apdari (Ra Mazāks vai vienāds ar 0,05 μm). Pēdējā superkritiskā CO₂ tīrīšana pilnībā noņem submikronu mēroga atlikušās daļiņas un eļļas plēves bez bojājumiem, radot ideālu substrātu turpmākai sterilai savienošanai un precīzai optisko komponentu izlīdzināšanai.

Darba mehānisms

Šī produkta galvenais mehānisms irkonstruējot absolūti precīzu fizisko koordinātu sistēmu gaismai un informācijai. Katrs lūmenis un pozicionēšanas virsma korpusa iekšpusē darbojas kā optisko un elektronisko komponentu mikromontāžas pamatne. Pielaide ±0,005 mm nodrošina, ka optiskās ass novirze starp kameras sensora plakni un optisko lēcu grupu tiek uzturēta zem uztveramu attēla kropļojumu sliekšņa. Asie iekšējie stūri nodrošina neregulāru optisko komponentu (piem., D formas CMOS sensoru) uzstādīšanu bez spraugām, novēršot mikrokustību, ko izraisa termiskā izplešanās un saraušanās sterilizācijas vai klīniskas lietošanas laikā. Iekšējie kanāli bez atstarpēm aizsargā 125 μm diametra optiskās šķiedras no bojājumiem atkārtotas ievietošanas un izņemšanas laikā, nodrošinot nemainīgu apgaismojuma spilgtumu un vienmērīgumu. Īpaši plānas, taču viendabīgas ribu sienas (0,05 mm) maksimāli izmanto iekšējās telpas izmantošanu, vienlaikus saglabājot kopējo konstrukcijas stingrību, izmantojot galīgo elementu optimizētu dizainu, kas iztur sarežģītus spriegumus, kas rodas, endoskopam liecoties cilvēka ķermenī.

Veiktspējas apstiprināšana

Optiskās izlīdzināšanas testos endoskopa moduļi, kas aprīkoti ar Jingmou korpusiem, sasniedz koaksialitātes kļūdu, kas ir mazāka par 0,01 grādu starp kameras optisko asi un mehānisko asi, kā arī paralēlismu 1 loka sekundē starp objektīva fokusa plakni un sensora plakni, ievērojami pārsniedzot nozares standartus. ISO 8600-3 standarta izšķirtspējas testa diagrammās gatavais endoskops uzrāda MTF (Modulācijas pārsūtīšanas funkcija) vājinājuma atšķirību starp centrālajiem un perifērajiem reģioniem, kas ir mazāka par 5%, parādot izcilu optiskās izlīdzināšanas konsekvenci. Uzticamības pārbaudēs pēc 5 000 augstas temperatūras un augstspiediena sterilizācijas cikliem atslēgu stiprinājuma virsmu izmēru izmaiņas ir mazākas par 0,002 mm, un lūmenos nav novērota korozija vai daļiņu veidošanās. Lietojumprogrammu dati no vairākiem endoskopu ražotājiem liecina, ka šī korpusa izmantošana palielina vispārējās attēla kvalitātes pārbaudes pirmās kārtas rezultātus vidēji par 18% un samazina pēcpārdošanas remonta rādītājus, ko izraisa distālo komponentu problēmas.

Pētniecības un attīstības stratēģija un filozofija

Mēs atbalstām pētniecības un attīstības filozofiju:Precizitāte ir integrācijas stūrakmens, un struktūra ir funkcijas nesējs. Mūsu stratēģiskā pieeja irkomponentu precizitātes iegūšana no sistēmas līmeņa prasībām. Tā vietā, lai meklētu izolētus apstrādes indikatorus atsevišķām daļām, mēs cieši iesaistāmies klientu optiskajā un sistēmu projektēšanā, izprotot kameru moduļu izlīdzināšanas pielaides ķēdes, šķiedru saišķu lieces rādiusa ierobežojumus un hidrodinamiskās prasības apūdeņošanas kanāliem. Šīs sistēmas līmeņa prasības tiek pakāpeniski sadalītas un saskaņotas ar ražošanas pielaidēm un virsmas prasībām katram korpusa ģeometriskajam elementam. Šim nolūkam esam izveidojuši starpdisciplināru kopīgu dizaina komandu, kas aptver optiku, mehāniku un materiālu zinātni. Uz modeļiem balstītas definīcijas (MBD) tehnoloģija ir pieņemta, izmantojot 3D modeļus, kas satur visas pielaides un anotācijas kā vienīgo patiesības avotu projektēšanā un ražošanā, nodrošinot bezzudumu pārraidi no projektēšanas nolūka uz gataviem produktiem.

Nākotnes perspektīva

Nākotnē distālie korpusi attīstīsies tālāk par pasīvām strukturālām sastāvdaļāmaktīvas viedās platformas. Mēs izstrādājam korpusus, kas integrēti ar mikrogaismas vadošajām konstrukcijām, kur mikrostrukturēti optiskie viļņvadi korpusā aizstāj daļējas apgaismojuma šķiedras funkcijas, lai vēl vairāk atbrīvotu iekšējo telpu. Tikmēr mēs pētām korpusos iebūvētu mikrokanālu tiešu piedevu ražošanu vietējai zāļu piegādei vai temperatūras kontrolei. Raugoties tālāk uz priekšu, mēs pētāmneviendabīgu materiālu integrēta ražošana, kuras mērķis ir tieši veidot izolējošas vai bioaktīvas keramikas/polimēra funkcionālās zonas noteiktās vietās uz metāla korpusiem, realizējot strukturālo, elektrisko un bioloģisko funkciju monolītu integrāciju. Līdz 2030. gadam mēs plānojam laist klajāsensori viedie distālie galiiegulti ar miniatūriem MEMS sensoriem (piemēram, spiediena, temperatūras, pH), ļaujot endoskopiem uzņemt reāllaika daudzdimensiju bioķīmiskos datus līdzās attēlveidošanai, ievadot jaunu diagnostikas endoskopijas ēru.