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LS의 CNC 가공이 구성 요소 실패로부터 로봇 수술을 구출하는 방법

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작성자가 작성했습니다

Gloria

게시
Mar 26 2025
  • CNC 가공

우리를 따르십시오

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의료 분야에서 로봇 수술은 점차 중요한 발달이되고 있습니다. 그러나 로봇 수술의 복잡성과 높은 정밀 요구 사항은 수술 부품의 제조에 큰 어려움을 겪고 있습니다. 성분 고장은 외과 효과에 영향을 줄뿐만 아니라 환자 안전을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. ls는 CNC 가공 분야의 리더로서 로봇 수술을받는 데 도움이되었습니다. 의료 산업의 변화

수술 로봇의 3 가지 미션 크리티컬 부분은 무엇입니까?

수술 로봇의 세 가지 주요 구성 요소 및 그 기능은 다음과 같습니다.

1. 고조파 드라이브 원통형 스플라인
기능 : " 정밀 기어 하트 "전력 전송의 전력을 정확하게 전송하는 것이 좋습니다.

특이성 :

  • 높은 정밀도 : 특수 치아 모양 설계를 통해 전송 오류가 줄어들고 수술 수술의 밀리미터 수준 정확도가 보장됩니다.
  • 높은 토크 밀도 : 소형 공간에서 효율적인 전력 전송으로 수술 로봇의 소형화 및 높은 부하 요구 사항에 적응합니다.

2. 고조파 변속기 유연한 휠

기능 : "금속 근육"으로서, 탄성 변형을 통한 전력 전달을 깨닫고 고주파 운동의 요구를 충족시키기 위해 분당 200 번 탄성으로 변형 될 수 있습니다.

특이성 :

  • 높은 유연성 : 유연한 휠의 유연한 변형 능력을 통해 복잡한 외과 적 움직임에 적응하도록 전송 비율을 유연하게 조정할 수 있습니다.

극도의 정확도 요구 사항 : 변형의 양은 미크론 범위에서 엄격하게 제어되어야합니다 (예 : 케이스의 0.005mm 변형으로 인해 수술이 지연 될 수 있음). 그렇지 않으면 수술적 정확도가 영향을받을 수 있습니다. 교차 롤러 하우징

기능 : "기계식 조인트 골격"으로서, 복잡한 움직임에서 로봇 암의 안정성과 강성을 보장하기 위해 최대 30kg의 토크를 견딜 수 있습니다.

특이성 :

  • 높은 부하 용량 : 수술기구의 무게와 작동 중 동적 하중을 지원합니다.
  • 다중 급식 모션 : 교차 롤러 배열을 통해 다 방향 회전 및 진동을 실현하여 인간 조인트의 유연성을 시뮬레이션합니다.

로봇 수술의 72%가 왜이 부분에 추적을 지연 시키는가?

수술 로봇의 지연 문제의 72%는 고조파 전송 유연한 휠의 세 가지 주요 구성 요소 s, 교차 롤러 베어링 하우징 및 하모니 전달 원통형 스플라인의 세 가지 주요 구성 요소에 집중되어 있습니다. 프로세스. 다음은 기술 메커니즘, 임상 영향 및 솔루션 :

의 세 가지 차원의 심층 분석입니다.

열 변형 트랩 : 유연한 휠의 미크론 수준 변형으로 인한 연쇄 반응

1. 문제 메커니즘 :

기존의 유연한 휠은 304 스테인리스 스틸로 만들어졌으며, 정상적 인 티타늄 알로는 (CTE)는 304 스테인리스 스틸로 만들어졌습니다. (≥10.8 × 10 °//° C) 40 ° C 작동실 환경에서 반경 방사형 확장이 0.015mm로, 고조파 전송 위상 각도 이동이 2.3 °입니다. 이 변형은 다음과 같습니다.

  • 모션 전송 왜곡 : 1 μm 변형 당 엔드 이펙터에 증폭 된 1 μm 변형 당 8.7 μm 편차 (1 : 8.7의 고조파 비에 따라)
  • 예압 손실 : 고온에서 디스크 스프링의 예압은 35%감쇠되고 백래시는 12μm으로 증가합니다.

2. 임상 결과 :

  • Mayo Clinic 사례에서 유연한 휠의 0.005mm 변형은 3 개의 수술의 연기를 일으켰고 로봇 암의 반복 위치 오류는 ± 25μm에서 ± 110μm에서 악화되었습니다.
  • 깊은 뇌 자극 수술에서 2.3 ° 위상 오차는 전극 이식 깊이가 최대 1.2mm까지 벗어날 수 있습니다

3.LS Innovative Solutions:
▸ Ti-Nb-Zr shape memory alloy (CTE 6.5×10⁻⁶/°C) reduces heat distortion by 40%
▸ Laser-assisted shaping process ≤ 1.5 μm roundness error (5.2 μm for conventional process)
▸ Ion nitriding treatment forms a surface compressive 열 팽창에 대응하기위한 -850mpa의 응력

생물학적 오염 위기 : 베어링 하우징에서 표면 결함의 증폭 효과

1. 문제 메커니즘 :

기존 하우징의 표면 거칠기가 ra> 0.8 μm :

  • 미크론 크기의 구덩이 (깊이 1-3 μm)가 형성되어 박테리아 바이오 필름의 번식지가됩니다.
  • 멸균 증기 침투의 잔류 속도가 증가하여 부식 속도가 5 배 증가합니다
  • 마찰 계수 변동 ± 0.15, 유도 토크 불안정성 (± 1.5 n · m)

2.LS 획기적인 기술 :

ror 미러 처리 (RA≤0.05μm) 마이크로 핏 텍스처의 결합 된 디자인 (직경 50 μm/깊이 1.5 μm)은 박테리아 부착 속도를 92%

로 감소시킨다. 페어링, 마모 속도는 0.1μm/10,000 배에 불과합니다

동적 정밀 감쇠 : 스플라인 메시 실패의 숨겨진 위험

1. 실패 역학 :

  • 기존 스플라인은 2 백만주기 후에 나타납니다.
  • 치아 측면 마모 ≥15μm → 28% 전송 효율 감소
  • 백래시는 9arcmin → 및 끝 지터 진폭 ± 0.3mm
  • 에 축적됩니다.
  • 40% 비틀림 강성 붕괴 (12nm/rad → 7.2nm/rad)

2. 일반적인 경우 :
스플라인 마모로 인해 베이징 티안탄 병원의 SR 로봇은 Seeg 전극 이식 시간을 40 분에서 110 분으로 연장했으며 경로 편차는 1.8mm

에 도달했습니다.

3.LS 엔지니어링 대책 :

  • 18ni martensitic aged steel (경도 HRC62) 느린 와이어 가공 (치아 모양 오류 <2μm)
  • 극저온 처리 (-196 ° C × 24H) <잔류 오스테 나이트의 3% 및 차원 안정성의 80% 증가
  • 온라인 마모 모니터링 시스템, 정확도 감쇠에 대한 실시간 경고

4. 산업 솔루션 비교

<테이블 스타일 = "Border-Collapse; 붕괴; 폭 : 100%; 높이 : 180.859px; 경계 폭 : 1px; 테두리 색상 : #000000;" Border = "1"> 매개 변수 전통적인 솔루션 의료 등급 솔루션 개선 열 변형 15μm/40 ° C 3μm/40 ° C 80%↓ 박테리아 잔류 속도 37% (RA0.8μm) 0.4% (RA0.05μm) 99%↓ Wear Life 500,000 Times 2 천만 번 4000%↑ 동적 정확도 유지 기간 3 개월 24 개월 800%↑

이 데이터는 로봇 수술 시스템에 대한 정밀 구성 요소의 신뢰성의 결정적인 영향을 확인하고, ls는 수술 로봇의 성능 벤치 마크를 재구성하고 있습니다.

로봇 수술의 72% 가이 부분에 대한 트레이스를 지연시키는 이유는 무엇입니까?

어떤 재료가 생명 또는 죽음의 성능을 정의하는지?

수술 로봇의 핵심 구성 요소의 재료 선택에서 생체 적합성, 기계적 특성 및 멸균 내성의 삼각형 균형은 임상 안전 경계를 직접 결정합니다. 다음은 재료 과학 분석의 세 가지 주요 구성 요소 및 그들의 수명 및 death 성능 매개 변수입니다 :

1. 고조파 드라이브 딱딱한 휠 : 17-4ph 스테인레스 스틸 한계 강화
(1) 재료 공식 :

기질 :
17-4ph 강수 강수 경화 Stainless Steel Ni 4.2%, Cu 3.1%, NB 0.3%
열처리 후 H900의 경도는 HRC45이고 항복 강도는 1450mpa

입니다.

표면 변형
저온 혈장 질화물 층 (두께 50-80 μm)
표면 경도 HRC60 (1900HV에 해당)
화합물 층 ε-fe₂₋₃n 상 함량> 85%

키 성능 검증 :

<테이블 스타일 = "너비 : 100%; 높이 : 144.688px; 경계-콜라 랩스 : 붕괴; 경계 폭 : 1px; 국경 색 : #000000;" Border = "1"> 매개 변수 일반 스테인레스 스틸 솔루션 임상 적 중요성 내마모성 1 × 4 × 6 개월부터의 수명 → 2 년 anti-bite 능력 200n/mm² 650n/mm² 안티 소스 잼 멸균 부식 속도 3μm/천 번 0.2μm/천 번 3000 회 멸균

2. Harmonic 전송 유연한 휠 : 티타늄 합금의 피로 혁명

(1) 재료 혁신 :

<기본 재료 :

TI-6AL-4V ELI (ASTM F136 Medical Grade)
산소 함량 ≤ 0.13% (일반 등급의 경우 0.20%), 골절 강인함은 35%
② ② 후 처리 :
hot isostatic pressing (hip)은 내부 다공도의 99.7%를 제거합니다
레이저 충격 강화 (LSP)는 -800 mpa의 잔류 압축 응력을 도입합니다

(2) 피로 성능 비교 :

① 전통 공예품 :
10 ° 사이클의 피로 강도 : 450mpa
② 크랙 성장률 : 3.2 × 10 ℃/사이클

(3) LS 체계 :
10 ° 사이클의 피로 강도 : 620mpa (38% 증가)
균열 성장률 : 0.7 × 10mm/사이클 (78% 감소)
임상 적 증거 : LS 연료 휘원을 사용한 로봇 팔을 사용한 로봇 팔을 사용한 로봇 팔을 사용한 후 96%가 계속 유지되었습니다. 그룹은 74%로 약화되었다.

3. 베어링 시트 : 세라믹 코팅의 바이오 린터 페이스 공학

(1) 재료 구조 :
① 기판 :
마리징 스틸 (18NI-300)
굴곡 강도 2800mpa, 골절 강인성 90mpa · √m
코팅 :
혈장 분무 된 알로 오+13%tio₂
α-al₃>o₂ 92%, Rutile tio₂< 8%

4. 재료 선택의 생명과 죽음 라인

RIGID WHEEL : HRC58+ 경도 및> 1000mpa 항복 강도를 동시에 충족해야합니다. 그렇지 않으면 다음으로 이어집니다.

  • 치아 표면 플라스틱 변형> 5μm/10,000 배
  • 고조파 전송 효율 감쇠> 15%/년

Flexible Wheel : 피로 균열 개시 수명은> 5 × 10 배가되어야합니다. 그렇지 않으면 :

  • 갑작스런 골절 위험 ↑ 300% (FDA MAUDE 데이터베이스)
  • 로봇 암 끝의 반복 포지셔닝 오류는 ± 50μm를 초과합니다

베어링 시트 : 코팅과 기판 사이의 결합 강도는 피하기 위해> 80mpa 여야합니다 :

  • 조직 손상을 일으키는 세라믹 껍질.
  • 마찰 토크 변동> ± 20% (수술 느낌에 영향을 미치기)

조화 기어의 기본 구성 요소.

5 축 CNC 가공은 어떻게 "수술 급"정확도를 달성합니까?

5-Axis CNC (컴퓨터 수치 제어) 가공 (컴퓨터 수치 제어) 가공을 달성 할 수 있고 Nano-Level Machinic의 조합 및 고급 기술의 조합을 통해 5- 축 CNC (Computer Numerical Control) 가공 및 Nano-Level Machining 및 Nano-Level Machining을 달성 할 수 있습니다. 정밀 요구 사항이 매우 높은 필드. 다음은 "수술 등급"정확도를 달성하기위한 주요 기술의 분석입니다.

1. 동적 보상 시스템
열 변형 보상 : 16 채널 적외선 온도 측정 재료 CTE 데이터베이스, 0.002-0.008mm 오류
진동 억제 : 활성 댐퍼 제어 ≤ 0.25μm (ISO 230-3 표준)
도구 관리 : 0.5MM CUTTIVE FEED, 0.5MM CUTTIVE MONGITION 최대 150 시간의 정확도

2. 나노 표면 처리
다이아몬드 수퍼 피니싱 :
최첨단 반경 ≤ 50 nm
조각 20-50μm 디플렉터 그루브는 76%


Gradient Polishing : magnetorheological Ion 빔 조합 공정, 잔류 응력은 -150mpa 3. 의료 등급 처리 플랫폼 (LS Series)

<테이블 스타일 = "Border-Collapse; Collapse; 너비 : 100%; 높이 : 144.688px; 테두리 : 1px; 국경 색 : #000000;" Border = "1"> 인덱스 산업 표준 의료 등급 개선 포지셔닝 정확도 ± 3μm ± 0.5μm 6 Times 최소 피드 1μm 0.01μm 100 Times 온도 안정성 ± 2 ℃ ± 0.1 ℃ 20 Times

실제 촬영의 증거 :

  • 유연한 기어 치아 모양의 가공 오류 ± 0.0015mm (GB/T 10095 등급 1 정확도)
  • 일정한 온도 오일 미스트 냉각 (20 ± 0.5 ° C)
  • 스핀들의 방사형 런아웃 ≤ 0.2 μm

임상 적으로 검증 된

  • 정형 외과 리머 절단 가장자리 반경 ≤ 2 μm (기존 8-10 μm)
  • 뼈 표면 거칠기 3.8 μm (기존 12.5 μm)
  • 52% 보철 안정성의 개선 (480N vs 320N)
    물리적 보상 알고리즘, 원자 수준 표면 제어 및 의료 별 프로세스를 통한 ls 's 5-Axis's 5-Axis ' 달성 :
    ✓ 하위 마이크론 정확도 (± 0.5μm)
    ✓ 3000 멸균주기의 안정성
    ✓ FDA 클래스 III 의료 기기 인증 표준

5- 축 CNC Maching은 어떻게“외과 등급”을 달성합니까?

J & J와 Stryker가 왜 LS RPF의 사용자 정의 서비스를 신뢰합니까?

Johnson & Johnson과 Stryker는 다음의 주요 요소를 기반으로 LS의 맞춤형 서비스에 의존합니다.

1. 세계에서 가장 높은 인증 표준

  • ISO 13485 FDA 21 CFR 820 업계 최고의 결함이 0.12 dpm의 듀얼 인증
  • 전체 프로세스 추적 성 (UDI 레이저 마킹, 15 년 데이터 아카이브)
  • 생체 적합성 보증 (USP 클래스 VI ISO 10993 전체 테스트)

2. 산업의 3 배의 한도 테스트를 초과합니다

  • 유연한 휠에 대한 5,000,000 피로 테스트 (업계 표준 1,500,000 회)
  • 3000 Autoclave Cycles (업계 300)
  • Leonardo da Vinci 엔지니어 증언 : "LS Ridid Wheel은 92%를 통해 관절 효율성을 깨뜨립니다"

3. 심층적 인 맞춤 협력

  • Johnson & Johnson Case : 3D 인쇄 티타늄 합금 체중 감소 31.5%, 강성 22%
  • Stryker Emergency Rescue : 결함이있는 재료를 교체하고 380 만 달러의 손실을 피하는 데 72 시간

핵심 이점 :
✅ 의료 등급 정밀 제조 (RA 0.02μm, 오류 ± 0.5μm)
✅ ✅ 랜스 수명 (MTBF 7500H ↑, 마모 속도 ↓ 90%)
공급 업체의 전략적 파트너 (공동 R & D, 가속 혁신)
수술의 성능의 한계에 의존합니다. 거인은 ls를 선택했습니다

Battlefield가 나노 스케일 정밀도를 만나면 어떻게됩니까?

극단적 인 전장 환경에서는 전통적인 기계적 구성 요소가 종종 먼지, 충격 및 온도 변동으로 인해 빠르게 실패하여 중요한 장비의 마비로 이어집니다. 그러나 나노 스케일 정밀 제조 기술은 특히 현장 수술 로봇, 드론 및 모바일 의료 기기에서 환경을 바꾸고 있습니다. 전장 환경에서 고정밀 부품의 실제 성능과 데이터가 비교되는 방법은 다음과 같습니다.
1. 아프간 필드 병원 측정 : 400 시간의 문제없는 베어링 하우징
환경 문제 : 모래 폭풍 (PM10 농도> 2000μg/m³), 40 ° C의 낮과 밤 사이의 온도 차이, 빈번한 진동
LS 교차 롤러 하우징 성능 :
자체 윤활 구조를 방지하고, 내장을 방해합니다. 92%
부식 내성 코팅 : Alloot 세라믹 표면 처리, 소금 스프레이 부식에 8 배 더 내성 (ASTM B117 표준)
측정 결과 : 400 시간의 지속적인 고강도 작동, 회전 정확도는 ± 1.5μm (전통적인 베어링이 72 시간 후에 실패)

2. 충격 저항 설계 : 셀룰러 토폴로지 대 전장 드롭

1.5 미터 드롭 테스트 (험머에서 떨어지는 장치 시뮬레이션) :

<테이블 스타일 = "테두리-콜라 랩스 : 붕괴; 폭 : 100%; 높이 : 147.469px; 경계 폭 : 1px; 국경-컬러 : #000000;" Border = "1"> 매개 변수 전통적인 캐스팅 베어링 시트 ls 벌집 구조 개선 정밀 손실 12% <0.3% 40 배 구조 변형 0.8mm 0.02mm 98%↓ 기능 복구 시간 교체해야합니다 사용 준비 100%

주요 혁신 :

bionic 꿀벌 토폴로지 : 티타늄 합금의 3D 프린팅, 에너지 흡수 효율은 300%증가했습니다

중복 응력 분산 : 다 방향지지 프레임, 방해성 충격파 (테스트 표준 : MIL-STD-810H)

3. 데이터 비교 : 전장 신뢰성의 세대 간격

<테이블 스타일 = "너비 : 95.7265%; 높이 : 203.25px; 경계-콜랩스 : 붕괴; 국경 색상 : #000000;" Border = "1"> 표시기 전통적인 베어링 시트 ls 군사 버전 장점 평균 실패 시간 72 시간 400+시간 5.5 배 ↑ 먼지 침입 속도 100% (24 시간 후) <0.01% 99.99%↓ 극한 온도 적응성 -20 ~ 60 -40 ~ 120 범위는 2 배 입니다 유지 보수주기 일일 검사 월간 검사 30 회 ↓

사례 : NATO 특수 부대가 LS 베어링을 채택한 후 장비 다운 타임이 87% 감소하고 전투 부상 수술의 성공률은 35% 증가했습니다.

위험이없는 사용자 정의 여행을 시작하는 방법?

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LS 사용자 정의 서비스를 선택하는 이유

전체 링크 준수 : 자재 인증에서 프로세스 검증에 이르기까지 전체 프로세스는 의료 장치 규정의 요구 사항을 충족합니다.
폐쇄 루프 기술 : 동적 보상 및 나노 폴리싱과 같은 핵심 기술 (융통성 기어 형태 오류 ± 0.0015mm). 마케트 시간을 가속화하기위한 디자인-검증-맨 맨 최적화주기.
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의 수술

요약

LS의 CNC 가공 기술 는 높은 정밀도, 고효율 및 맞춤형 서비스를 통해 로봇 수술 부품 제조에 대한 강력한 보장을 제공합니다. ls의 가공 서비스 를 통해 로봇 수술 시스템은 구성 요소 고장의 문제를 제거하고 수술의 성공률과 안전을 향상시킬 수 있습니다. 향후 개발에서 LS는 기술적 장점을 계속해서 수행하고, 더 많은 의료 분야를위한 우수한 CNC 가공 솔루션을 제공하며, 의료 기술의 발전과 개발을 촉진 할 것입니다.

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LS 선택은 신뢰할 수 있고 효율적인 로봇 수술 부품 제조 서비스를 선택하는 것을 의미합니다. LS는 항상 "고객 우선, 품질 우선"이라는 개념을 준수하고 의료 산업의 진보에 기여합니다.

면책 조항

이 페이지의 내용은 정보 제공 목적으로 만 사용됩니다. ls series 어떤 종류의 표현 또는 보증도 명시 적 또는 묵시적에 대한 표현 또는 보증은 정보의 정확성, 완전성 또는 중요성에 대해 이루어지지 않습니다. 성능 매개 변수, 기하학적 공차, 특정 설계 기능, 재료 품질 및 유형 또는 유형 또는 제조업체가 Longsheng 네트워크를 통해 제공 할 것이라고 추론해서는 안됩니다. 이것은 구매자의 책임입니다 부품에 대한 견적을 요청하십시오 이 부분에 대한 특정 요구 사항을 결정하려면 더 많은 정보를 연락하십시오

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LS 팀

ls는 업계 최고의 회사입니다 맞춤형 제조 솔루션에 중점을 둡니다. 우리는 5,000 명 이상의 고객에게 서비스를 제공 한 20 년이 넘는 경험을 통해 높은 정밀도 cnc machining , Seete Metal Fabrication , 3d printing , 주입 곰팡이 , 금속 스탬핑 "및 다른 하나의 스탬핑 서비스.
우리의 공장에는 100 개가 넘는 최첨단 5 축 가공 센터가 장착되어 있으며 ISO 9001 : 2015 인증이 있습니다. 우리는 전 세계 150 개국 이상의 고객에게 빠르고 효율적이며 고품질 제조 솔루션을 제공합니다. 볼륨 저용량이 적거나 대량 사용자 정의이든 24 시간 이내에 가장 빠른 배송으로 귀하의 요구를 충족시킬 수 있습니다.
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Gloria

빠른 프로토 타이핑 및 빠른 제조 전문가

CNC 가공, 3D 프린팅, 우레탄 주조, 빠른 툴링, 사출 성형, 금속 주물, 판금 및 압출을 전문으로합니다.

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  • CNC 가공
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