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Apr 13, 2023

텅스텐 케이블 사례: 수술용 로봇의 모션 제어

2022년 4월 1일 스폰서 콘텐츠 기준 .019 Ø, 19×19, 플라즈마 용접 끝단 포함.

2022년 4월 1일 스폰서 콘텐츠 기준

.019 Ø, 19×19, 플라즈마 용접 끝단 포함.

수술 로봇에 사용되는 가장 일반적인 텅스텐 케이블 구성에는 8×19, 7×37 및 19×19 구성이 포함됩니다. 8×19 텅스텐 기계 케이블은 201개의 텅스텐 필라멘트로 구성되어 있고, 7×37에는 259개의 필라멘트가 포함되어 있으며, 마지막으로 19×19에는 361개의 나선형 연선 와이어가 포함되어 있습니다. 스테인리스강은 수많은 의료 및 수술 장비를 포함한 다양한 응용 분야에 사용되지만 수술 로봇 응용 분야에서 텅스텐 케이블을 대체할 수는 없습니다.

그런데 왜 그렇게 유명한 기계 케이블 재료인 스테인레스 스틸이 수술용 로봇의 동작 동작에 점점 더 인기가 없어지는 걸까요? 결국, 특히 직경이 작은 스테인리스 스틸 케이블은 군사, 항공우주, 그리고 가장 중요하게는 수많은 기타 수술 장치 애플리케이션 전반에 걸쳐 널리 사용됩니다.

음, 텅스텐 케이블이 수술용 로봇 모션 제어에서 스테인레스 스틸을 대체하는 이유는 실제로 생각보다 덜 신비스럽습니다. 바로 강도에 관한 것입니다. 그러나 이러한 기계적 케이블의 강도는 단순히 선형 인장 강도로만 측정되는 것이 아니기 때문에 강도를 테스트해야 합니다.성능 지표로, 다양한 현장에 적합한 시나리오에서 데이터를 수집합니다.

예를 들어 8×19 구조를 생각해 보십시오. 수술용 로봇의 피치 및 요를 달성하는 데 가장 일반적으로 사용되는 기계식 케이블 구조 중 하나인 8×19는 부하 증가에 따라 스테인레스 스틸 대응 제품보다 정확하게 성능이 뛰어납니다.

8×19 텅스텐 케이블 대. 스테인레스 스틸 케이블

하중이 증가함에 따라 텅스텐 케이블의 사이클 수와 인장 강도가 향상되는 반면, 동일한 하중에서 스테인리스 스틸 케이블 대안은 텅스텐 강도의 속도가 급격히 떨어졌습니다.

10lb까지 로드되는 스테인리스 스틸 케이블, 약 0.018" Ø는 동일한 8×19 구성, 와이어 직경에서 텅스텐이 달성하는 사이클의 45.73%만 달성합니다.

사실, 이 특정 연구에서 즉각적으로 밝혀진 것은 10lb(44.5N)에서도 텅스텐 케이블이 스테인레스 스틸 케이블에 비해 두 배 이상의 사이클 수를 나타냈다는 것입니다. 모든 구성 요소와 마찬가지로 수술용 로봇 내부에 있는 소형 기계 케이블도 엄격한 규제 요구 사항을 충족하거나 초과해야 하며 따라서 케이블은 던져지는 모든 것을 견뎌야 합니다. 그렇죠? 따라서 분석에서는 스테인레스 스틸 케이블 대신 동일한 직경의 8×19 텅스텐 케이블을 사용하면 고유한 강도 이점을 모두 가질 뿐만 아니라 로봇이 이 두 옵션 중 더 강하고 오래 지속되는 케이블 재료로 구동된다는 것을 보여줍니다.

더 나아가 8×19 구성의 경우에도 텅스텐 케이블은 동일한 직경과 하중을 갖는 스테인레스 스틸 사이클 수의 최소 1.94배를 산출했습니다. 더욱이 연구에 따르면 적용되는 하중이 10lb에서 30lb로 점진적으로 증가하더라도 스테인리스 스틸 케이블은 텅스텐의 탄력성을 결코 따라잡지 못하는 것으로 나타났습니다. 실제로 두 케이블 소재 사이의 마진은 점점 더 멀어졌다. 30lb의 동일한 하중에서 최대 3.13배의 사이클에 도달했습니다. 그리고 더욱 두드러진 발견은 연구 전반에 걸쳐 마진이 결코 좁아지지 않았다는 것입니다(최대 30lb). 텅스텐은 항상 평균 39.54%의 더 높은 사이클 수를 달성했습니다.

이 연구는 엄격하게 통제된 환경 내에서 특정 와이어 직경과 케이블 구성을 조사하는 동안 텅스텐이 정확한 응력, 인장 하중 및 풀리 구성에서 더 강하고 더 큰 사이클 수를 달성할 수 있음을 입증하기 위해 수행되었습니다.

.0145 Ø, 8×19 텅스텐 케이블, 하이포 튜브 스웨이지 및 슬리브 피팅 포함.

텅스텐 소형 케이블 전문가에게 문의하세요

수술 로봇 응용 분야에서 사이클 수를 달성하는 데 필수적인 것은 텅스텐 기계 케이블 엔지니어와 협력하는 것입니다.

스테인레스 스틸, 텅스텐 또는 기타 기계적 케이블 재료인지에 관계없이 두 개의 케이블 어셈블리가 동일한 마스터를 제공하지 않습니다. 예를 들어 소형 케이블 응용 분야에서는 스트랜드 자체나 케이블에 적용된 피팅이 거의 불가능할 정도로 엄격한 공차를 달성할 필요가 없습니다.