Thông báo thành tích chính thức

Chúng tôi chính thức ra mắtDòng phim Jingmouvỏ đầu xa siêu chính xác, đánh dấu bước đột phá quan trọng trong công nghệ tích hợp đầu xa của máy nội soi. Với dung sai vị trí và kích thước cực cao ±0,005 mm, sản phẩm này bao bọc hoàn hảo các máy ảnh thu nhỏ, sợi quang chiếu sáng, kênh chất lỏng và kênh làm việc của thiết bị trong một không gian có đường kính tối thiểu chỉ 1,5 mm. Bằng cách kết hợp phay CNC 5 trục với gia công phóng điện vi mô (micro-EDM), chúng tôi đã đạt được khả năng sản xuất không có gờ các hình học phức tạp nhiều lumen với biên dạng bên trong sắc nét, cung cấp nền tảng cấu trúc hoàn hảo cho các ống nội soi có độ phân giải cao, 3D và robot hỗ trợ thế hệ tiếp theo.

Bối cảnh R&D & Điểm yếu

Việc sản xuất các bộ phận đầu xa của ống nội soi thông thường từ lâu đã bị hạn chế bởi sự cân bằng giữatích hợp chức năng và sức mạnh cấu trúc. Để phù hợp với các cảm biến CMOS/CCD ngày càng thu nhỏ, các mô-đun quang có độ phân giải cao hơn và các kênh chức năng bổ sung, cấu trúc vỏ bên trong đã phát triển phức tạp hơn. Tuy nhiên, các phương pháp gia công truyền thống (ví dụ: khoan, phay 2,5 trục) gặp khó khăn trong việc tạo ra lumen có hình dạng không đều, độ chính xác cao ở quy mô vi mô. Các góc bên trong không sắc nét khiến các thành phần quang học bị lệch ở cấp độ micron, gây biến dạng hình ảnh, mất đường quang hoặc chiếu sáng không đồng đều. Các gờ và các điểm bất thường vi mô bên trong lumen làm xước các bó sợi mỏng manh và cáp cảm biến, là nguyên nhân hàng đầu khiến thiết bị sớm hỏng hóc. Phản hồi lâm sàng chỉ ra rằng khoảng 15% các vấn đề về chất lượng hình ảnh của ống nội soi (chẳng hạn như họa tiết, biến dạng và điểm ảnh bất thường) xuất phát từ việc chế tạo vỏ bọc ở xa không đủ độ chính xác.

Đổi mới công nghệ cốt lõi

• Quy trình kết hợp giữa Phay vi mô liên kết 5 trục và Micro-EDMChúng tôi đã phát triển quy trình sản xuất kết hợp độc quyền củaphay trước, sau đó là hoàn thiện EDM. Đầu tiên, dao cắt vi mô bằng hợp kim siêu cứng có đường kính tối thiểu 0,1 mm được sử dụng trên máy CNC 5 trục để thực hiện phay vi lượng ở cấp độ micron trên thép không gỉ cấp y tế hoặc hợp kim titan, tạo thành sơ bộ lumens chính. Sau đó, micro‑EDM được áp dụng cho các góc vuông bên trong có độ chính xác cao, các rãnh sâu, hẹp và các gân siêu mỏng (xuống tới 0,05 mm) mà dao phay không thể tiếp cận được. Với các thuật toán bù đường dẫn và chỉnh sửa điện cực trực tuyến tự phát triển, micro-EDM đạt được độ chính xác về kích thước ±2 μm và độ nhám bề mặt Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2 μm, thực hiện hoàn hảo các góc bên trong sắc nét và bề mặt không có gờ.
• Hệ thống bù gia công vòng kín dựa trên đầu dò trên máyĐầu dò tiếp xúc có độ chính xác cao và giao thoa kế ánh sáng trắng được tích hợp vào máy công cụ. Sau các bước xử lý chính, các phép đo phôi gia công tại chỗ được tiến hành để thu thập dữ liệu thời gian thực bao gồm kích thước quang thông, độ chính xác của vị trí và độ tròn. Hệ thống so sánh dữ liệu đo được với các mô hình CAD, dự đoán lỗi mài mòn dụng cụ và biến dạng nhiệt thông qua thuật toán trí tuệ nhân tạo và tự động bù trong các bước xử lý tiếp theo. Điều này kiểm soát độ lệch chuẩn của dao động kích thước tới hạn theo từng đợt trong phạm vi 0,0015 mm, cho phép sản xuất hàng loạt với dung sai cực cao.
• Công nghệ hoàn thiện bề mặt có kích thước nano nhiều giai đoạnQuá trình xử lý hậu kỳ bao gồm quy trình làm việc ba bước:đánh bóng điện hóa-đánh bóng từ tính lưu biến-làm sạch CO₂ siêu tới hạn. Đánh bóng điện hóa loại bỏ vài micron vật liệu bề mặt để làm phẳng các đỉnh và rãnh vi mô. Đánh bóng lưu biến từ mang lại khả năng hoàn thiện ở cấp độ nano cho các khu vực quan trọng như bề mặt lắp đặt quang học, đạt được độ hoàn thiện như gương (Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05 μm). Quá trình làm sạch bằng CO₂ siêu tới hạn cuối cùng sẽ loại bỏ hoàn toàn các hạt cặn và màng dầu có kích thước dưới micromet mà không bị hư hỏng, tạo ra chất nền lý tưởng cho liên kết vô trùng tiếp theo và căn chỉnh chính xác các thành phần quang học.

Cơ chế làm việc

Cơ chế cốt lõi của sản phẩm này nằm ởxây dựng một hệ tọa độ vật lý hoàn toàn chính xác cho ánh sáng và thông tin. Mỗi lumen và bề mặt định vị bên trong vỏ đóng vai trò như một đế lắp ráp vi mô cho các bộ phận quang học và điện tử. Dung sai ±0,005 mm đảm bảo độ lệch trục quang giữa mặt phẳng cảm biến máy ảnh và nhóm thấu kính quang học được duy trì dưới ngưỡng biến dạng hình ảnh có thể nhận biết được. Các góc sắc nét bên trong cho phép lắp các bộ phận quang học không đều không có khe hở (ví dụ: cảm biến CMOS hình chữ D), ngăn ngừa chuyển động vi mô do giãn nở và co lại do nhiệt trong quá trình khử trùng hoặc sử dụng lâm sàng. Các kênh bên trong không có gờ bảo vệ sợi quang có đường kính 125 μm khỏi bị hư hại trong quá trình lắp và rút nhiều lần, đảm bảo độ sáng và độ đồng đều của ánh sáng nhất quán. Thành sườn siêu mỏng nhưng đồng nhất (0,05 mm) tối đa hóa việc sử dụng không gian bên trong trong khi vẫn duy trì độ cứng cấu trúc tổng thể thông qua thiết kế được tối ưu hóa phần tử hữu hạn, chống lại các ứng suất phức tạp tạo ra khi ống nội soi uốn cong bên trong cơ thể con người.

Xác thực hiệu suất

Trong các thử nghiệm căn chỉnh quang học, mô-đun nội soi được trang bị vỏ Jingmou đạt được sai số đồng trục dưới 0,01 độ giữa trục quang của máy ảnh và trục cơ học, đồng thời đạt được độ song song trong vòng 1 cung-giây giữa mặt phẳng tiêu cự của thấu kính và mặt phẳng cảm biến, vượt xa các tiêu chuẩn ngành. Trên biểu đồ kiểm tra độ phân giải tiêu chuẩn ISO 8600‑3, ống nội soi hoàn thiện cho thấy chênh lệch suy giảm MTF (Chức năng truyền điều biến) dưới 5% giữa vùng trung tâm và vùng ngoại vi, thể hiện tính nhất quán căn chỉnh quang học vượt trội. Trong các thử nghiệm độ tin cậy, sau 5 000 chu kỳ khử trùng ở nhiệt độ cao-áp suất cao, sự thay đổi kích thước của các bề mặt lắp chính nhỏ hơn 0,002 mm và không quan sát thấy hiện tượng ăn mòn hoặc tạo hạt bên trong lumen. Dữ liệu ứng dụng từ nhiều nhà sản xuất máy nội soi cho thấy rằng việc sử dụng loại vỏ này giúp tăng hiệu quả kiểm tra chất lượng hình ảnh tổng thể lần đầu lên trung bình 18% và giảm tỷ lệ sửa chữa sau bán hàng do các vấn đề ở các bộ phận ở xa gây ra tới 60%.

Chiến lược & Triết lý R&D

Chúng tôi đề cao triết lý R&D:Độ chính xác là nền tảng của sự tích hợp và cấu trúc là vật chứa chức năng. Cách tiếp cận chiến lược của chúng tôi làlấy được độ chính xác của thành phần từ các yêu cầu cấp hệ thống. Thay vì theo đuổi các chỉ số gia công riêng biệt cho từng bộ phận, chúng tôi tham gia sâu vào thiết kế hệ thống và quang học của khách hàng, hiểu rõ chuỗi dung sai căn chỉnh cho mô-đun máy ảnh, giới hạn bán kính uốn cho bó sợi và yêu cầu thủy động lực cho kênh tưới. Các nhu cầu cấp hệ thống này dần dần được phân tách và ánh xạ tới dung sai sản xuất và yêu cầu bề mặt cho mọi đặc điểm hình học trên vỏ. Để đạt được mục tiêu này, chúng tôi đã thành lập một nhóm thiết kế chung liên ngành bao gồm quang học, cơ học và khoa học vật liệu. Công nghệ Định nghĩa dựa trên mô hình (MBD) được áp dụng, sử dụng các mô hình 3D chứa tất cả dung sai và chú thích làm nguồn thông tin chính xác duy nhất cho thiết kế và sản xuất, đảm bảo truyền tải không bị mất dữ liệu từ mục đích thiết kế đến thành phẩm.

Triển vọng tương lai

Trong tương lai, nhà ở ở xa sẽ phát triển vượt ra ngoài các thành phần kết cấu thụ động thànhnền tảng thông minh tích cực. Chúng tôi đang phát triển các vỏ bọc được tích hợp với cấu trúc dẫn hướng ánh sáng vi mô, trong đó các ống dẫn sóng quang có cấu trúc vi mô bên trong vỏ thay thế các chức năng sợi quang chiếu sáng một phần để giải phóng thêm không gian bên trong. Trong khi đó, chúng tôi khám phá quá trình sản xuất bồi đắp trực tiếp các kênh vi mô nhúng bên trong vỏ để phân phối thuốc hoặc kiểm soát nhiệt độ cục bộ. Nhìn xa hơn, chúng tôi nghiên cứusản xuất tích hợp vật liệu không đồng nhất, nhằm mục đích tạo khuôn trực tiếp các vùng chức năng gốm/polymer hoạt tính sinh học hoặc cách điện tại các vị trí cụ thể trên vỏ kim loại, hiện thực hóa sự tích hợp nguyên khối của các chức năng cấu trúc, điện và sinh học. Đến năm 2030, chúng tôi dự kiến ​​sẽ ra mắtmẹo xa thông minh giác quanđược gắn các cảm biến MEMS thu nhỏ (ví dụ: áp suất, nhiệt độ, pH), cho phép máy nội soi thu thập dữ liệu sinh hóa đa chiều theo thời gian thực cùng với hình ảnh, mở ra một kỷ nguyên mới của nội soi chẩn đoán.