Integration på mikronniveau: Definition af en præcisionsstrukturrevolution for endoskopets distale spidser

May 20, 2026

 

Officiel præstationsmeddelelse

Vi lancerer officieltJingmou-serienultrapræcisions distale huse, der markerer et milepælsgennembrud inden for endoskop-distale-ende integrationsteknologi. Produktet kan prale af ekstreme dimensionelle og positionelle tolerancer på ±0,005 mm og indkapsler perfekt miniaturekameraer, optiske belysningsfibre, væskekanaler og instrumentarbejdskanaler inden for en minimal diameter på kun 1,5 mm. Ved at kombinere 5-akset CNC mikrofræsning med mikro-elektrisk udladningsbearbejdning (mikro-EDM) har vi opnået gratfri fremstilling af komplekse multi-lumen geometrier med skarpe indvendige profiler, hvilket giver et upåklageligt strukturelt fundament for næste generation af robotter med høj-definition og 3D enscopes.

F&U-baggrund og smertepunkter

Fremstilling af konventionelle endoskop distale komponenter har længe været begrænset af afvejningen mellemfunktionel integration og strukturel styrke. For at kunne rumme stadigt mere miniaturiserede CMOS/CCD-sensorer, optiske moduler med højere pixel og yderligere funktionelle kanaler er interne husstrukturer blevet mere komplekse. Men traditionelle bearbejdningsmetoder (f.eks. boring, 2,5-akset fræsning) har svært ved at producere højpræcision, uregelmæssigt formede lumen i mikroskala. Uskarpe indre hjørner forårsager fejljustering af optiske komponenter på mikronniveau, udløser billedforvrængning, tab af optisk vej eller ujævn belysning. Grater og mikro-uregelmæssigheder inde i lumen ridser sarte fiberbundter og sensorkabler, hvilket tjener som en førende årsag til for tidlig enhedsfejl. Klinisk feedback indikerer, at ca. 15 % af problemerne med endoskopets billedkvalitet (såsom vignettering, forvrængning og pixel-anomalier) stammer fra utilstrækkelig fremstillingspræcision af distale huse.

Kerneteknologiske innovationer

  • Hybrid proces af 5-akse forbundet mikrofræsning og mikro-EDMVi har udviklet en proprietær hybrid fremstilling arbejdsgang afførst fræsning, derefter EDM-finbearbejdning. For det første bruges mikrofræsere i ultrahård legering med en minimumsdiameter på 0,1 mm på en 5-akset CNC-maskine til at udføre mikrofræsning på mikronniveau på rustfrit stål eller titanlegering af medicinsk kvalitet, hvilket foreløbigt danner primære lumen. Micro-EDM påføres derefter præcisions indvendige retvinklede hjørner, dybe smalle riller og ultratynde ribber (ned til 0,05 mm), som er utilgængelige for fræsere. Med egenudviklede on-line elektrodedressing og banekompensationsalgoritmer opnår mikro-EDM dimensionel præcision på ±2 μm og overfladeruhed på Ra mindre end eller lig med 0,2 μm, hvilket perfekt realiserer skarpe indre hjørner og gratfrie overflader.
  • Bearbejdningskompensationssystem med lukket sløjfe baseret på on-Machine sonderKontaktprober med høj præcision og interferometre til hvidt lys er integreret i værktøjsmaskiner. Efter vigtige behandlingstrin udføres in-situ målinger af emnet for at fange realtidsdata, herunder lumendimensioner, positionsnøjagtighed og cirkulæritet. Systemet sammenligner målte data med CAD-modeller, forudsiger værktøjsslid og termiske deformationsfejl via algoritmer med kunstig intelligens og kompenserer dynamisk i efterfølgende behandlingstrin. Dette kontrollerer standardafvigelsen af ​​batch-til-batch kritiske dimensionsudsving inden for 0,0015 mm, hvilket muliggør ekstrem tolerance masseproduktion.
  • Multi-Stage Nanoscale Surface Finishing TechnologyEfterbehandling involverer en arbejdsgang i tre trin:elektrokemisk polering-magnetoreologisk polering-superkritisk CO₂-rensning. Elektrokemisk polering fjerner flere mikrometer overflademateriale for at udglatte mikrotoppe og dale. Magnetorheologisk polering leverer finish i nanoskala til kritiske områder såsom optiske monteringsoverflader, hvilket opnår en spejlfinish (Ra mindre end eller lig med 0,05 μm). Den endelige superkritiske CO₂-rensning fjerner fuldstændigt resterende partikler og oliefilm i submikronskala uden skader, hvilket skaber et ideelt substrat til efterfølgende steril binding og præcis justering af optiske komponenter.

Arbejdsmekanisme

Kernemekanismen i dette produkt ligger iat konstruere et absolut præcist fysisk koordinatsystem for lys og information. Hvert lumen og hver positioneringsflade inde i huset fungerer som en mikrosamlingsbase for optiske og elektroniske komponenter. En tolerance på ±0,005 mm sikrer, at den optiske akseafvigelse mellem kamerasensorplanet og den optiske linsegruppe holdes under tærsklen for mærkbar billedforvrængning. Skarpe indvendige hjørner muliggør spaltefri tilpasning af uregelmæssige optiske komponenter (f.eks. D-formede CMOS-sensorer), hvilket forhindrer mikrobevægelser forårsaget af termisk ekspansion og sammentrækning under sterilisering eller klinisk brug. Gratfri indvendige kanaler beskytter optiske fibre med en diameter på 125 μm mod beskadigelse under gentagen indsættelse og udtagning, hvilket sikrer ensartet belysningslysstyrke og ensartethed. Ultratynde, men ensartede ribbevægge (0,05 mm) maksimerer den indre pladsudnyttelse, samtidig med at den overordnede strukturelle stivhed bibeholdes via finite-element-optimeret design, der modstår komplekse spændinger, der genereres, når endoskopet bøjes inde i den menneskelige krop.

Ydelsesvalidering

I optiske justeringstest opnår endoskopmoduler udstyret med Jingmou-huse en koaksialitetsfejl på mindre end 0,01 grad mellem kameraets optiske akse og mekaniske akse og parallelitet inden for 1 buesekund mellem linsens brændplan og sensorplan, hvilket langt overstiger industristandarder. På ISO 8600-3 standardopløsningstestdiagrammer viser det færdige endoskop en MTF (Modulation Transfer Function) dæmpningsforskel på mindre end 5 % mellem centrale og perifere områder, hvilket viser overlegen optisk justeringskosistens. I pålidelighedstests, efter 5 000 cyklusser med højtemperatur-højtrykssterilisering, er dimensionsændringer af nøglemonteringsoverflader mindre end 0,002 mm, uden at der er observeret korrosion eller partikeldannelse inde i lumen. Anvendelsesdata fra flere endoskopproducenter viser, at anvendelsen af ​​dette hus øger førstegangsudbyttet af samlet billedkvalitetsinspektion med i gennemsnit 18 % og reducerer reparationsraten efter salg forårsaget af problemer med distale komponenter med 60 %.

R&D Strategi & Filosofi

Vi opretholder R&D-filosofien:Præcision er hjørnestenen i integration, og struktur er bæreren af ​​funktion. Vores strategiske tilgang erat udlede komponentpræcision fra krav på systemniveau. I stedet for at forfølge isolerede bearbejdningsindikatorer for individuelle dele, engagerer vi os dybt i kundernes optiske og systemdesign, forstår justeringstolerancekæder for kameramoduler, bøjningsradiusgrænser for fiberbundter og hydrodynamiske krav til kunstvandingskanaler. Disse krav på systemniveau nedbrydes gradvist og kortlægges i forhold til fremstillingstolerancer og overfladekrav for hvert geometrisk træk på huset. Til dette formål har vi etableret et tværfagligt fælles designteam, der dækker optik, mekanik og materialevidenskab. Model-Based Definition (MBD)-teknologi er vedtaget ved at bruge 3D-modeller, der indeholder alle tolerancer og anmærkninger, som den eneste kilde til sandhed for design og fremstilling, hvilket sikrer tabsfri transmission fra designhensigt til færdige produkter.

Fremtidsudsigt

I fremtiden vil distale huse udvikle sig ud over passive strukturelle komponenter tilaktive intelligente platforme. Vi udvikler huse integreret med mikrolysledende strukturer, hvor mikrostrukturerede optiske bølgeledere i huset erstatter delvise belysningsfiberfunktioner for yderligere at frigøre intern plads. I mellemtiden udforsker vi direkte additiv fremstilling af indlejrede mikrokanaler inde i huse til lokal medicinafgivelse eller temperaturkontrol. Ser vi længere frem, forsker viheterogent materiale integreret fremstilling, der sigter mod direkte at støbe isolerende eller bioaktive keramiske/polymerfunktionelle zoner på specifikke steder på metalhuse, og realisere monolitisk integration af strukturelle, elektriske og biologiske funktioner. Inden 2030 forventer vi at lanceresensorisk intelligente distale spidserindlejret med miniature MEMS-sensorer (f.eks. tryk, temperatur, pH), hvilket gør det muligt for endoskoper at fange realtids multi-dimensionelle biokemiske data sammen med billeddannelse, hvilket indvarsler en ny æra af diagnostisk endoskopi.

news-1-1