KR20240036515A - 와이어 전기침식에 의해 하나 이상의 날카로운 몸체를 제조하는 방법, 반제품, 고정물 및 와이어 전기침식에 의해 로봇 미세수술을 위한 수술용 절단 기구를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

"와이어 전기침식, 반제품, 고정물에 의한 하나 이상의 날카로운 몸체 제조 방법 및 와이어 전기침식에 의한 로봇 미세수술용 수술 절단 기구 제조 방법"
와이어 전기침식에 의해 하나 이상의 날카로운 몸체를 제조하는 방법은 와이어 전기침식 기계 및 와이어 전기침식 기계에 장착된 고정물을 제공하여 그 적어도 일부가 절단 와이어의 길이방향 연장을 가로지르는 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 하는 단계; 적어도 하나의 작업물을 상기 고정물에 장착하는 단계; 상기 적어도 하나의 작업물에 상기 절단 와이어를 이용하여 샤프닝 관통 컷을 수행함으로써 상기 적어도 하나의 작업물의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리를 샤프닝하는 단계; 상기 적어도 하나의 작업물에 절단 와이어를 사용하여 성형 관통 컷을 수행함으로써 상기 적어도 하나의 작업물을 성형하는 단계를 포함하며, 상기 샤프닝 단계와 상기 성형 단계 사이에 90° 외의 샤프닝 회전 각도만큼 상기 고정물의 적어도 일부를 그 회전축을 중심으로 회전시키는 추가 단계가 수행된다. 예를 들어, 날카로운 몸체는 로봇 미세수술용 수술 절단 기구의 블레이드이다.

Description

와이어 전기침식에 의해 하나 이상의 날카로운 몸체를 제조하는 방법, 반제품, 고정물 및 와이어 전기침식에 의해 로봇 미세수술을 위한 수술용 절단 기구를 제조하는 방법

본 발명은 와이어 전기침식에 의한 제조 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 방법은 하나 이상의 날카로운 몸체를 제조하도록 구성된다.

또한, 본 발명은 제조용 고정물(fixture)에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법으로 제조된 하나 이상의 날카로운 몸체는 특히 소형화된 절단 구성요소가 되도록 구성된다.

본 발명에 따른 방법으로 제조된 하나 이상의 날카로운 몸체는 수술 절단 기구에 특히 적합하지만, 특별히 의도된 것은 아니다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 하나 이상의 날카로운 몸체를 갖는 수술 절단 기구에 관한 것이다.

본 발명은 또한 반제품에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 와이어 전기침식에 의해 수술 절단 기구의 관절식 엔드-이펙터를 제조하는 방법에 관한 것이다.

로봇 수술 장치는 일반적으로 당업계에 공지되어 있고 전형적으로 중앙 로봇 타워(또는 로봇 카트)와 중앙 로봇 타워에서 연장되는 하나 이상의 로봇 팔을 포함한다. 각각의 로봇 팔은 환자에게 수술 절차를 수행하기 위해 원위 방향으로 부착 가능한 수술 기구를 이동하기 위한 전동식 위치 설정 시스템(또는 매니퓰레이터)을 포함한다. 환자는 일반적으로 로봇 장치의 비멸균 부품으로 인한 박테리아 오염을 방지하기 위해 멸균이 보장되는 수술실에 위치한 수술대에 누워 있다.

수술용 가위 유형 또는 니들-구동기/봉합사-절단기 유형의 수술 기구와 같이 절단 작업을 수행하기 위해 일반적으로 한 쌍의 블레이드가 제공되는 수술 절단 기구가 일반적으로 공지되어 있다. 블레이드는 일반적으로 성형 또는 딥 드로잉(deep drawing)으로 제조된 다음 연마하여 날카롭게 만든다. 수술 절단 기구용 블레이드를 성형 및 연마하는 이러한 공지된 기술은 수술 절단 기구의 활성 부분의 소형화를 제한하며, 연삭에 의한 샤프닝 작업 중 피스(piece)의 지지 능력뿐만 아니라 샤프닝 과정에서 상당한 외부 힘에 영향을 받는 피스 자체의 성형에 대한 저항 및 유지와도 관련이 있다.

동일한 출원인의 US-10864051, WO-2017-064301, WO-2019-220407, WO-2019-220408, WO-2019-220409 및 US-2021-059776은 하나 이상의 마스터 인터페이스에 의해 제어되는 하나 이상의 수술 기구를 갖는 원격 작동(teleoperated) 로봇 수술 시스템을 개시한다.

또한, 동일한 출원인의 문서 US-10582975, EP-3586780, WO-2017-064303, WO-2017-064306, WO-2018-189721, WO-2018-189722, WO-2018-189729, US-2020-0170727 및 US-2020-0170726은 로봇 수술 및 미세 수술에 적합한 수술 기구의 다양한 실시예를 개시한다. 이러한 유형의 수술 기구는 전형적으로 로봇 매니퓰레이터에 의해 구동되도록 의도된 인터페이스를 갖는 근위 인터페이스 전달 부분(또는 백엔드 부분), 샤프트 및 샤프트의 원위 단부에 있는 관절식 커프(cuff)를 포함한다. 관절식 커프는 복수의 텐던(또는 작동 케이블)에 의해 움직이는 복수의 링크로 구성된다. 하나 이상의 터미널 링크는 자유단을 가지며 환자의 해부학적 구조에 직접 작동하고/하거나 문합(anastomosis) 또는 기타 수술 치료를 수행하기 위한 니들과 봉합사를 다루도록 구성된다.

또한, 동일 출원인의 WO-2017-064305, EP-3362218 및 EP-3597340은 와이어 전기침식("WEDM", "와이어-컷", "전기침식", "스파크-가공" 또는 "스파크-침식"이라는 용어로도 알려짐)을 포함하는 수술 기구를 제조하기 위한 방법론을 개시한다.

또한, 문서 FR-2867995는 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있는 작업물을 제공하는 광학 부품을 제조하기 위한 와이어 전기침식 공정을 나타낸다.

따라서, 하나 이상의 소형화된 날카로운 몸체를 제조할 수 있는 제조 공정을 제공할 필요성이 제기된다.

따라서, 높은 생성 정밀도와 반복성을 보장하는 하나 이상의 소형화된 날카로운 몸체를 제조할 수 있는 제조 공정을 제공할 필요성이 제기된다.

따라서, 동일한 제조 공정으로 하나 이상의 날카로운 측면과 하나 이상의 형상 측면을 갖는 하나 이상의 소형화된 날카로운 몸체를 제조할 수 있는 제조 공정을 제공할 필요성이 제기된다.

따라서, 샤프닝 단계와 성형 단계를 모두 수행할 수 있는 단일 제조 공정을 제공할 필요성이 제기된다.

특히, 의료-외과 분야에서는 소형 수술 절단 기구를 제조하기 위한 하나 이상의 소형 블레이드를 제조할 수 있는 제조 공정 솔루션을 제공할 필요성이 제기된다.

특히, 일회용 수술 기구에 대한 경제적으로 지속 가능한 방식으로 하나 이상의 소형화된 블레이드를 생산할 수 있는 견고하고 반복 가능하며 직렬화 가능한(serializable) 제조 공정을 제공할 필요성이 제기된다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 설명된 단점을 해결하고 위에서 언급한 필요성에 대한 해결책을 제공하는 것이다.

이러한 목적 및 기타 목적은 청구항 1에 따른 방법, 청구항 20에 따른 반제품, 그리고 청구항 21에 따른 고정물을 사용하여 달성된다.

일부 유리한 실시예는 종속항의 주제이다.

본 발명의 일 양태 따르면, 와이어 전기침식에 의해 하나 이상의 날카로운 몸체를 제조하는 방법은 하기 단계를 포함한다. (i) 절단 와이어를 갖는 와이어 전기침식 기계를 제공하고, 와이어 전기침식 기계에 장착된 고정물을 제공하고, 고정물은 적어도 한 부분이 절단 와이어의 길이방향 연장선을 가로지르는 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되는 단계; (ii) 적어도 하나의 작업물을 고정물에 장착하는 단계; (iii) 절단 와이어를 사용하여 적어도 하나의 작업물에 날카롭게 하는 관통 컷을 수행함으로써 적어도 하나의 작업물의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리를 날카롭게 하는 단계; (iv) 절단 와이어를 사용하여 적어도 하나의 작업물에 대한 성형 관통 컷을 수행함으로써 적어도 하나의 작업물을 성형하는 단계.

본 발명의 일 양태 따르면, 샤프닝 단계와 성형 단계 사이에, 90°가 아닌 샤프닝 회전 각도만큼 고정물의 적어도 한 부분을 그 회전축을 중심으로 회전시키는 추가 단계가 수행된다. 이러한 샤프닝 회전 각도는 작업물에 제조되는 절단 모서리의 단면에 형성되는 각도와 동일할 수 있다.

샤프닝 회전 각도는 전기침식 기계의 절단 와이어 헤드에 대한 작업물의 움직임을 최소화하도록 선택될 수 있다.

샤프닝 회전 각도는 예각일 수 있다.

이러한 방법 덕분에 고정물의 작업물 교체가 방지된다.

하나 이상의 날카로운 몸체는 하나 이상의 수술용 칼날을 포함할 수 있다.

이 방법은 동일한 작업물에 복수의 날카로운 몸체를 만들 수 있으며, 샤프닝 및 성형 단계는 상기 복수의 모든 날카로운 몸체에 대해 동일하다. 샤프닝 단계는 샤프닝될 복수의 모서리의 샤프닝을 결정하는 시작점과 종료점을 갖는 단일 절단 궤적(또는 단일 절단 경로)에 의해 수행될 수 있다. 성형 단계는 가공될 복수의 피스의 성형을 결정하는 시작점과 종료점을 갖는 단일 절단 궤적(또는 단일 절단 경로)에 의해 수행될 수 있다.

성형 단계는 날카로운 몸체를 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 별도의 날카로운 몸체를 중력에 의해 수집 바스켓에 수집하는 단계가 포함될 수 있다. 따라서, 수집 바스켓을 아래, 즉 절단 와이어에 비해 낮은 위치에 배치할 수 있다.

샤프닝 단계는 성형 단계 전에 수행될 수 있다. 성형 관통 컷은 샤프닝 단계 중에 날카로운 모서리의 적어도 한 부분을 교차할 수 있다. 예를 들어, 성형 관통 컷의 절단 경로는 날카로운 모서리를 국부적으로 가로지르는 방향으로 향하고 이를 교차하여 날카로운 모서리를 성형할 수 있다.

작업물은 판, 스트립, 벨트와 같은 판상체(plate-like body)를 포함할 수 있고, 샤프닝 및 성형 단계는 각각 작업물의 판상체의 두께를 통한 관통 컷을 포함한다. 판상체의 두께는 0.05 내지 0.5 mm와 같이 1 mm 미만일 수 있다. 판상체는 벤딩에 의해 탄성 변형될 수 있는 탄성체, 예를 들어, 블레이드용 강철로 제조된 것일 수 있다.

날카로운 모서리는 날카로운 몸체의 정의 가능하게 놓인 평면의 곡선 모서리일 수 있다.

성형 단계는 날카로운 몸체의 두께를 통해 관통 홀의 경계를 정하도록 의도된 적어도 하나의 홀 모서리를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 관통 홀은 센터링 홀일 수 있으며, 홀 모서리는 절단 와이어의 통과로 인해 피스 몸체의 절단 채널을 정의하는 개방형 프로파일을 가질 수 있다.

장착 단계는 복수의 작업물을 고정물에 조립하는 단계를 포함할 수 있으며, 샤프닝 및 성형 단계는 상기 복수의 각각의 작업물을 개별적으로 샤프닝하고 성형함으로써 수행된다.

상기 샤프닝 회전 각도에 의해 서로 어긋난 적어도 2개의 절단 평면 상에서 절단 와이어에 의해 가공될 개별 피스가 개별적으로 가공될 수 있도록 고정물이 제조될 수 있다. 즉, 가공될 작업물은 실질적으로 직선으로 연장되는 절단 모서리가 제공된 각 절단 평면에서 한 번에 최대 하나의 가공될 작업물과 교차하도록 고정물에 장착될 수 있다.

고정물은 회전축을 중심으로 하나 이상의 회전 형태로 와이어 전기침식에 의해 개별적으로 가공 가능한 다수의 평면 요소(스트립)를 고정하는 것을 포함할 수 있다.

성형 단계 후에, 작업물에 대한 2차 성형 관통 컷을 수행함으로써 작업물을 다른 2차 절단 평면에서 재성형하는 단계가 포함될 수 있으며, 성형 단계와 재성형 단계 사이에서 고정물은 실질적으로 90°와 동일할 수 있는 회전을 완료했다. 샤프닝 단계는 성형 단계와 재성형 단계 사이에 수행될 수 있다. 재성형 단계는 작업물의 하위 그룹에서 수행될 수 있다.

전기침식 기계의 제로잉(zeroing) 및 교정 전략이 포함될 수 있으며, 고정물 및/또는 작업물에 대한 알려진 기준을 절단 와이어와 접촉하여 원점을 식별하는 것이 포함된다. 일 실시예에 따르면, 방법은 절단 경로의 원점 또는 기준을 식별하고 예를 들어, 절단 와이어를 사용하여 원점 또는 기준에 도달할 때까지 접근하는 추가 단계를 포함한다. 원점은 샤프닝될 작업물의 모서리와 같은 작업물에 속할 수 있다.

원점 또는 기준점은 샤프닝 단계와 성형 단계 둘 다뿐 아니라 재성형 단계에 대한 단일 원점일 수 있으며, 와이어 전기침식 기계의 제어 시스템은 상기 단일 원점 또는 기준점을 저장하고 이를 기하학적으로(예: 삼각법으로) 상기 샤프닝 회전 각도의 고정물의 운동학적 회전과 연관시켜 다음 절단 경로를 처리할 수 있다. 샤프닝 컷과 성형 컷은 둘 다 원점 또는 기준점과 기하학적 관계에 있는 동일한 지점에서 시작할 수 있다. 식별 단계 후 그리고 샤프닝 및/또는 성형 단계 전에, 예각일 수 있는 특정 각도만큼 회전축을 중심으로 고정물의 회전을 수행하는 것이 가능하다.

샤프닝 관통 컷은 동일한 샤프닝 절단 경로를 따라 절단 와이어를 반복적으로 여러 번 통과시켜 수행할 수 있으며, 상기 샤프닝 관통 컷을 수행하기 위한 절단 와이어의 상기 반복된 다중 통과 횟수는 성형 관통 컷을 수행하기 위해 이루어진 통과 횟수보다 많다.

수행되는 날카로운 모서리의 샤프닝은 해당 분야에 알려진 용어에 따라 "후면 베벨 없음(no back bevel)" 또는 "끌 모서리(chisel edge)" 유형의 샤프닝일 수 있다.

성형 단계는 날카로운 몸체를 분리하지 않고 각 날카로운 몸체에 대한 적어도 하나의 소재 브리지를 그대로 두는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 양태 따르면, 연결 브리지에 의해 함께 연결되고 성형된 복수의 날카로운 몸체를 단일 피스로 갖는 판상체(예: 시트형 몸체)를 포함하는 반제품이 제공된다.

본 발명의 일 양태 따르면, 기계에 대한 고정 부분과 적어도 하나의 작업물을 수용하기 위한 하우징 부분을 갖는 전기침식 기계용 고정물이 제공되며, 하우징 부분은 고정 부분에 대해 회전이 가능하다. 회전을 수행하기 위해 모터가 제공될 수 있다.

고정물은 작업물을 수용하기 위한 복수의 시트를 포함할 수다.

본 발명의 일 양태 따르면, 와이어 전기침식에 의해 관절식 수술 절단 기구를 제조하는 방법은 하기 단계를 포함한다. (i) 절단 와이어와 절단 와이어의 길이방향 확장을 가로지르는 회전축을 중심으로 절단 와이어에 대해 회전 가능한 고정물을 포함하는 와이어 전기침식 기계를 제공하는 단계; (ii) 가공될 복수의 작업물을 고정물에 조립하는 단계; (iii) 절단 와이어를 사용하여 적어도 하나의 작업물에 샤프닝 관통 컷을 수행함으로써 상기 복수의 작업물 중 적어도 하나의 작업물의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리를 샤프닝하는 단계; (iv) 상기 복수의 작업물 중 적어도 일부 또는 전부를 한 번에 하나씩 제1 절단 평면에서 성형하는 단계; (v) 상기 복수의 작업물 중 적어도 일부 또는 전부에 절단 와이어를 사용하여 성형 관통 컷을 수행함으로써 상기 복수의 작업물 중 적어도 일부 또는 전체를 한 번에 하나씩 연속해서 제2 절단 평면에서 재성형하는 단계.

본 발명의 일 양태 따르면, 제1 절단 평면에서 샤프닝 단계와 성형 단계 사이에, 90°가 아닌 샤프닝 회전 각도로 고정물을 회전하는 단계가 수행된다.

즉, 제1 절단 평면의 샤프닝 단계와 성형 단계에서 고정물은 샤프닝 각도가 90°가 아닌 회전을 완료했다.

본 발명의 일 양태 따르면, 제1 절단 평면의 성형 단계와 제2 절단 평면의 재성형 단계 사이에, 바람직하게는 실질적으로 90°와 동일한 회전 각도만큼 회전축을 중심으로 고정물을 회전하는 단계가 제공된다.

상기 복수의 작업물 중 적어도 하나는 작은 원통형 재료일 수 있다.

지그 상의 상기 복수의 작업물 중 작업물의 배열은 바람직하게는 절단 와이어가 각 절단 단계(즉, 샤프닝, 성형 및 재성형)에서 한 번에 최대 하나의 작업물과 교차하는 조건을 충족해야 한다.

방법은 성형된 피스들을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

방법은 개별 피스들을 함께 조립하는 단계를 포함할 수 있으며, 피스들 중 적어도 하나는 날카로운 모서리를 갖는다.

본 발명의 일 양태 따르면, 날카롭고 성형되고 분리된 몸체를 수집하기 위한 수집 바스켓이 제공되며, 수집 바스켓은 전기침식 기계에 장착된다.

본 발명의 추가 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 제한이 아닌 지시로서 주어진 바람직한 실시예의 다음 설명으로부터 나타날 것이다(본 개시에서 "하나의" 실시예 및 "하나의" 작동 모드에 대한 언급은 반드시 동일한 실시예 또는 작동 모드를 지칭하는 것이 아니라는 점에 유의해야 하며, 또한 전체 도면 수를 간결하게 하고 줄이기 위해 특정 도면을 사용하여 하나 이상의 작동 모드뿐만 아니라 하나 이상의 실시예의 특징을 보여줄 수 있고 특정 실시예/작동 모드에 도면의 모든 요소가 필요한 것은 아니라 점을 이해해야 한다.
도 1a는 가능한 작동 모드에 따른 방법의 일부 가능한 단계를 보여주는 블록도이다.
도 1b 및 1c는 일부 가능한 작동 모드에 따른 방법의 일부 가능한 단계를 보여주는 블록도이다.
도 2는 가능한 작동 모드에 따른 방법의 일부 가능한 단계를 보여주는 블록도이다.
도 3은 실시예에 따른 와이어 전기침식 기계를 보여주는 입면도이다.
도 4a는 도 3의 와이어 전기침식 기계의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 4b는 실시예에 따른 지그의 입면도를 나타낸다.
도 4c는 도 4b 지그의 회전 가능한 부분에 대한 입체도를 나타낸다.
도 5a는 가능한 작동 모드에 따른 샤프닝 단계의 입체도를 나타낸다.
도 5b는 가능한 작동 모드에 따른 샤프닝 단계의 끝에서 작업물을 조립하는 지그의 입면도를 나타낸다.
도 5c는 가능한 작동 모드에 따른 샤프닝 단계를 도식적으로 보여주는 작업물의 단면도이다.
도 5d는 실시예에 따른 샤프닝 단계의 끝에서 작업물의 단면도이다.
도 5e는 가능한 작동 모드에 따른 샤프닝 단계를 도식적으로 보여주는 작업물의 단면도이다.
도 5f는 실시예에 따른 샤프닝 단계의 끝에서 작업물의 단면도이다.
도 6a는 가능한 작동 모드에 따른 회전 단계의 입체도를 나타낸다.
도 6b는 가능한 작동 모드에 따른 회전 단계의 입면도를 나타낸다.
도 7a는 가능한 작동 모드에 따른 성형 단계의 입체도를 나타낸다.
도 7b는 도 7a의 원형 부분의 확대 상세도이다.
도 7c는 가능한 작동 모드에 따라 샤프닝과 성형하는 작업물의 단면을 나타낸다.
도 8a는 실시예에 따른 블레이드의 입면도를 나타낸다.
도 8b는 가능한 작동 모드에 따른 곡선화 단계를 도식적으로 나타낸다.
도 8c는 실시예에 따른 블레이드의 입면도를 나타낸다.
도 8d는 실시예에 따른 블레이드의 입면도를 나타낸다.
도 8e는 실시예에 따른 블레이드의 입면도를 나타낸다.
도 9a는 가능한 작동 모드에 따른 샤프닝 절단 경로 및 성형 절단 경로의 평면도를 나타낸다.
도 9b 및 9c는 가능한 작동 모드에 따라 성형 단계의 두 가지 가능한 경로에 대한 평면도를 나타낸다.
도 10a 및 10b는 가능한 작동 모드에 따라 성형 단계의 두 가지 가능한 경로에 대한 평면도를 나타낸다.
도 11은 가능한 작동 모드에 따른 성형 단계의 평면도를 나타낸다.
도 12는 가능한 작동 모드에 따른 성형 단계의 평면도를 나타낸다.
도 13a는 도 11에 나타낸 성형 단계로부터 얻을 수 있는 실시예에 따른 반제품을 나타낸다.
도 13b는 도 12에 나타낸 성형 단계로부터 얻을 수 있는 실시예에 따른 반제품을 나타낸다.
도 14는 일부 실시예에 따라 5센트 유로 동전 위에 놓인 두 개의 날카로운 몸체를 보여주는 전자 현미경 이미지이다.
도 15는 실시예에 따른 블레이드의 입면도를 보여주는 전자 현미경 이미지이다.
도 16은 실시예에 따른 와이어 전기침식 기계용 수집 바스켓을 보여주는 사진 이미지이다.
도 17은 실시예에 따른 수술 기구의 입체도를 나타낸다.
도 18a는 실시예에 따른 수술 기구의 엔드-이펙터 부분의 개별 부품을 포함하는 입체도를 나타낸다.
도 18b, 18c 및 18d는 각각 도 18a의 엔드-이펙터 부분의 별도 부품이 있는 평면도, 조립된 부품이 있는 평면도, 별도 부품이 있는 입체도를 나타낸다.
도 19는 실시예에 따른 수술 기구의 엔드-이펙터 부분의 개별 부품을 포함하는 입체도를 나타낸다.
도 20a는 실시예에 따른 수술 기구의 엔드-이펙터 부분의 개별 부품을 포함하는 입체도를 나타낸다.
도 20b 및 20c는 닫힌 형태의 도 20a의 엔드-이펙터 부분의 입면도와 평면도를 각각 나타낸다.
도 21은 실시예에 따른 수술 기구의 엔드-이펙터 부분의 입체도를 나타낸다.
도 22는 실시예에 따른 수술 기구의 엔드-이펙터 부분의 개별 부품을 포함하는 입체도를 나타낸다.
도 23은 실시예에 따른 수술용 로봇 시스템의 입체도를 나타낸다.
도 24a, 24b 및 24c는 일부 가능한 작동 모드에 따른 샤프닝, 회전 및 성형 단계의 순서를 나타낸다.
도 25a, 25b 및 25c는 일부 가능한 작동 모드에 따른 샤프닝, 회전 및 성형 단계의 순서를 나타낸다.
도 26, 27 및 28은 고정물의 일부 실시예뿐만 아니라 일부 가능한 작동 모드에 따른 방법의 일부 가능한 단계를 나타낸다.
도 29a, 28b 및 29c는 일부 가능한 작동 모드에 따른 샤프닝, 회전 및 성형 단계의 순서를 나타낸다.
도 29d는 도 29c의 화살표 D로 표시된 관점에 따른 개략도이다.
도 30은 복수의 작업물을 조립하는 실시예에 따른 고정물의 입체도를 나타낸다.
도 31은 가능한 작동 모드에 따른 방법의 가능한 단계의 입면도를 도식적으로 나타낸다.
도 32a, 32b 및 32c는 일부 가능한 작동 모드에 따른 방법의 일부 가능한 단계를 입면도로 도식적으로 나타낸다.

본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시예"에 대한 언급은 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 기능이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 다양한 부분에서 "일 실시예에서"라는 표현은 반드시 모두 동일한 실시 형태를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 다른 도면에 도시된 것과 같은 특정 특징, 구조 또는 기능은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 유사하게, 본 명세서 전반에 걸쳐 "작동 모드"에 대한 언급은 작동 모드와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 기능이 본 발명의 적어도 하나의 작동 모드에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 다양한 부분에서 "작동 모드에서"라는 표현은 반드시 모두 동일한 작동 모드를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 다른 도면에 도시된 것과 같은 특정 특징, 구조 또는 기능은 하나 이상의 작동 모드에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다.

일반적인 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 날카로운 블레이드를 제조하는 방법이 제공된다. 그러한 하나 이상의 날카로운 몸체는 바람직하게는 소형화된 절단 요소를 형성하도록 의도된다.

바람직한 작동 모드에 따라, 제조 방법은 하나 이상의 블레이드를 제조하도록 구성된다. 그러한 하나 이상의 블레이드는 바람직하게는 소형화된 블레이드이다.

이 방법은 절단 와이어(202)를 포함하는 와이어 전기침식 기계(200)를 제공하는 단계를 포함한다.

절단 와이어(202)는 작동 시 바람직하게는 와이어 전기침식 기계(200)의 2개의 헤드(206, 207) 사이에서 길이방향으로 연장된다. 절단(즉, 전기침식)을 수행하기 위해, 절단 와이어(202)는 절단 와이어(202)의 길이방향 연장과 실질적으로 직교하는 공급 방향(W)(또는 절단 방향(W))으로 절단 경로를 따라 전진한다. 즉, 공급 방향은 그 자체로 알려진 방식으로 기계(200)의 두 헤드(206, 207) 사이의 절단 와이어(202) 부분의 슬라이딩 방향에 실질적으로 직교한다. 2개의 헤드(206, 207) 각각은 절단 와이어(202)를 위한 릴(reel)(209) 또는 감기/풀기 롤러(209)와 연관될 수 있다. 작동 시, 절단 와이어(202)가 한쪽 릴에 감겨 다른 릴에서 풀리면서 움직이고, 헤드(206, 207)는 절단 와이어(202)를 공급 방향(W)(또는 절단 방향(W))으로 안내하여 작업물에 대한 절단을 수행한다.

와이어 전기침식 기계(200)는 바람직하게는 작동 시 적어도 하나의 작업물(204)의 전기침식이 발생하는 내부의 유전성 유체로 채워지는 탱크(208)를 포함한다. 전기침식 기계(200)는 펌프(212)가 장착된 유압 덕트(211)와 탱크(208)로부터 유전성 유체를 인출 및 여과하여 유전성 유체를 작업물(204) 상으로 안내하는 노즐(213)로 끝나는 필터를 포함하는 유압 회로를 더 포함할 수 있다.

적어도 하나의 작업물(204)은 바람직하게는 금속과 같은 전기 전도성 재료로 제조되거나 전기 전도성 재료로 코팅된다.

와이어 전기침식 기계(200)는 가로 방향인, 바람직하게는 절단 와이어(202)의 길이방향 연장에 직교하는 회전축(F-F)을 중심으로 절단 와이어(202)에 대해(즉, 절단 와이어(202)의 절단 섹션에 대해) 회전 가능한 적어도 하나의 지그(214) 또는 고정물(214)를 더 포함한다. 예를 들어, 지그(214)의 회전축(F-F)은 실질적으로 수평으로 연장되는 반면, 절단 와이어(202)의 절단 부분은 실질적으로 수직으로 연장된다.

방법은 예를 들어, 적어도 하나의 작업물(204)이 지그(214)의 일부와 회전 일체형이 되도록 예를 들어, 나사 또는 다른 패스너를 지그(214)에 고정함으로써 작업물(204)을 지그(214)에 장착하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 회전축(F-F)을 중심으로 지그(214)를 회전시키면 절단 와이어(202)에 대해 작업물(204)이 회전하게 된다.

지그(214)는 와이어 전기침식 기계(200) 탱크(208) 내부의 작업대(216)의 브라켓에 고정되는 고정 부분(215) 및 예를 들어, 하우징 시트(241) 중 적어도 하나에 상기 적어도 하나의 작업물(204)을 수용하는 하우징 부분(217)을 포함하며, 지그(217)의 하우징 부분(217)은 상기 회전축(F-F)을 중심으로 기계(200)에 대한 고정 부분(216)에 대해 회전이 가능하다. 일 실시예에 따르면, 지그(214)의 기계(200)에 대한 고정 부분(216)은 기계(200)의 작업대(216) 브라켓의 교정된 반대면(222)에 대해 접촉하도록 의도된 위치 조정으로 교정된 표면(221)을 포함한다.

지그(214)의 하우징 부분(217)은 회전축(F-F)을 따라 연장되는 긴 몸체를 가질 수 있고 고정 부분(215)에 피봇식으로 연결될 수 있다. 고정 부분(215)에 대해 하우징 부분(217)만을 회전시키면 회전 단계에서 파생될 수 있는 기계의 하부 헤드(206)에 대한 작업물(204)의 병진 이동(translation movement)을 최소화할 수 있다. 왜냐하면, 절단 와이어(202)의 변형 가능성을 최소화하기 위해 절단 중에 작업물(204)을 하부 헤드(206)에 가깝게 위치시키는 것이 일반적으로 바람직하기 때문이다. 즉, 지그를 회전하면 기계 헤드들 사이에서 절단 와이어의 길이방향 연장 방향으로 절단 와이어에 대해 작업물을 이동할 수 있으며, 예를 들어, 기계의 헤드들 사이에서 연장된 절단 와이어 섹션의 중앙 구역에 위치한 헤드에 가깝게 위치된 작업물을 가져올 수 있다. 이는 예를 들어, 마감 및/또는 절단 분해능 측면에서 절단 특징의 결과적인 변화로 인해 헤드들 중 하나에 가까운 단면에 대해 가로 방향으로 더 변형이 가능하다. 실제로 일반적으로 와이어 전기침식 기계는 절단 와이어가 길이방향으로 슬라이딩하는 동안 횡방향으로 덜 변형되는 헤드들 중 적어도 하나에 가깝게 작업물이 배열될 때 더 좋고 더 정밀한 절단 가공을 수행하도록 구성되고, 뿐만 아니라 헤드가 서로 가까이 있을 때 기계 헤드들 사이에 연장된 절단 와이어 부분의 길이방향 연장을 단축하여 작동 시 기계 헤드들의 횡방향 이동을 제한한다. 즉, 와이어의 슬라이딩 방향이 공급 방향(W) 또는 절단 방향(W)으로 식별되는 평면과 완벽하게 직교하는 경우에도 절단하도록 구성된다. 전기침식 기계(200)에는 헤드(206, 207)를 교차시키는 기능, 즉 작업물(204)에 대해 절단 와이어(202)를 기울이도록 헤드를 병진이동시키는 기능이 제공될 수 있지만, 위의 관점에서 만족스러운 절단 정확도를 얻으려면 헤드들을 가깝게 유지해야 하며, 따라서, 헤드를 교차하는 기능을 통해 작업물에 대해 절단 와이어를 최대 약 5° 각도로 기울일 수 있으며, 일반적으로 이는 와이어 전기침식 기계의 헤드들을 교차하는 솔루션이 샤프닝을 얻는 데 부적합하게 한다.

지그(216) 하우징 부분(217)의 하우징 시트(241)는 판상체인 작업물(204)을 수용하고 예를 들어, 클램핑과 위치 지정 요소(219)에 의해 중앙 부분에서 이를 조이기 위해 하우징 부분(217)의 몸체를 따라 길이방향 슬롯(241)에 의해 형성되어 작업물(204)의 판상체가 둘 다 와이어 전기침식 가공을 받을 수 있는 양쪽 두 개의 캔틸레버식 플랩(205)을 형성할 수 있다. 작업물(204)은 다른 방식으로 조여질 수 있다. 작업물을 지그(214)에 장착하기 위해 홀 또는 노치와 같은 위치 설정 요소가 작업물의 몸체에 제공될 수 있다.

바람직하게는, 지그(214)의 하우징 부분(217)으로부터 켄틸레버식으로 돌출된 작업물(204)의 판상체의 각 캔틸레버식 플랩(205)의 캔틸레버식 부분의 연장은 작업물(204)과 지그(214)에 대한 절단 와이어(202)의 작업 중에 발생할 수 있고 절단 불확실성을 초래할 수 있는 진동을 최소화하도록 선택된다. 나사 또는 조임 나사는 하우징 시트를 조이도록 구성된 조임 및 위치 지정 요소(219)로서 제공될 수 있으며, 동시에 시트에서 작업물(204)의 위치 지정 요소로서 역할을 한다. 가능한 작동 모드에 따라, 하나 이상의 고정 및 위치 설정 요소(219)는 지그에 대한 고정 작용과 지그와 절단 모서리에 대한 위치 설정 작용을 발휘하기 위해 작업물(204)의 몸체를 예를 들어, 관통 홀에서 교차하도록 설계된다.

가능한 작동 모드에 따라, 작업물(204)은 0.05 mm 내지 0.5 mm 범위의 두께(210)를 갖는 판상체를 포함한다. 판상체는 스트립 테이프 재료 또는 전체 피스의 슬라이스 재료에서 얻을 수 있다. 판상체는 벤딩 시 변형 가능한 탄성 몸체일 수 있다.

이 방법은 적어도 하나의 작업물(204)에 절단 와이어(202)를 사용하여 적어도 하나의 샤프닝 관통 컷을 함으로써 적어도 하나의 작업물(204)의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리(234)를 샤프닝하는 단계를 포함한다. 샤프닝하는 절단 경로를 따라 절단 와이어(202)의 전진은 적어도 하나의 작업물에 관통 컷을 만들어 작업물(204)의 적어도 하나의 샤프닝될 모서리(234)를 날카롭게 하여 샤프닝될 모서리(234)를 날카로운 모서리(34)로 만든다.

적어도 하나의 날카로운 모서리(34)는 이 방법으로 제조된 날카로운 몸체의 절단 모서리를 형성할 것이다. 따라서, 적어도 하나의 날카로운 모서리(34)는 이 방법으로 제조된 하나 이상의 블레이드(30) 몸체의 절단 모서리를 형성할 것이며, 여기서 제조 방법은 하나 이상의 블레이드를 제조하기 위해 채택된다.

방법은 절단 와이어(202)로 적어도 하나의 작업물(204)에 적어도 하나의 성형 관통 컷을 수행함으로써 적어도 하나의 작업물(204)을 성형하는 단계를 더 포함한다. 성형 절단 경로(230)를 따른 절단 와이어(202)의 전진은 적어도 하나의 가공물(204)에 관통 컷을 만들어 예를 들어, 제조 방법으로 제조된 하나 이상의 블레이드(30)의 날카로운 몸체의 성형을 초래한다. 반드시 그런 것은 아니지만, 성형 단계는 단일의 날카로운 몸체의 분리를 초래하고, 예를 들어, 재료의 브리지(231)는 성형 단계의 마지막에 날카로운 몸체를 서로 연결할 수 있다. 성형 단계는 날카로운 몸체의 원위 단부를 형성할 수 있는 단부(32)를 가공물에 만들 수 있다.

물론 샤프닝 및 성형 단계는 순서와 관계없이 수행할 수 있다.

유리하게는, 샤프닝 단계와 성형 단계 사이에, 지그(214)를 회전축(F-F)을 중심으로 샤프닝 회전 각도(α)만큼 회전하는 추가 단계가 수행된다.

일 실시예에 따르면, 모터(218), 예를 들어, 전기 모터가 지그(214)와 연관되어 고정 부분(215)에 대해 지그(214)의 하우징 부분(217)을 회전시킨다. 이러한 경우, 지그(214)를 회전시키는 단계는 모터(218)를 작동하여 수행된다. 전기침식 기계(200)는 또한 바람직하게는 적어도 하나의 전자 제어 시스템(242)을 포함하고 모터(218)는 기계(200)의 상기 전자 제어 시스템(242)에 작동 가능하게 연결된다. 따라서, 지그(214)를 회전시키는 단계를 자동화할 수 있다.

또 다른 장점은 샤프닝 회전 각도(α)가 90°와 다르다는 것이다.

"90°와 다르다"는 90°와 크게 다른 각도를 의미하며, 여기서 90°와의 편차는 최소 10°이다. 즉 샤프닝 회전 각도(α)는 90°± 10°와 다르다. 바람직하게는, 이는 회전축(F-F)을 중심으로 한 임의의 회전 방향(시계 방향 또는 반시계 방향)에서 절대값이 90°와 다른 샤프닝 회전 각도(α)를 나타내는 것을 의미한다.

90°가 아닌 샤프닝 각도(α)의 제공은 작업물 몸체의 단면에 예각(β)을 만들어 날카로운 모서리(34)를 형성할 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 샤프닝 각도(α)는 예각이고 ±10°의 순 공차는 절대값으로 80°미만, 바람직하게는 10°보다 큰 각도로 이해될 수 있다.

절단 와이어(202)에 대한 작업물의 회전을 측정하는 샤프닝 각도(α)는 날카로운 모서리(34)의 원하는 절단 성능을 달성하도록 선택될 수 있다. 왜냐하면, 샤프닝 각도(α)의 선택이 날카로운 모서리(34) 단면의 예각(β)을 결정하기 때문이다.

이러한 방법에 의해, 서로 직교하지 않는 2개의 절단 평면 상에서 작업물에 대해 적어도 2개의 관통 컷을 얻는 것이 가능하며, 여기서 적어도 하나의 관통 컷은 날카롭게 된다. 즉, 작업물(204)에 날카로운 모서리(34)를 만들고 다른 관통 컷은 성형된다.

작업물이 판상체를 갖는 경우, 바람직하게는 성형 관통 컷은 판상체의 평면에 대해 실질적으로 직각으로 절단 와이어(202)를 배향하여 짧고 견고한 작업물의 두께로 절단 벽을 만드는 방식으로 수행되며, 성형 관통 컷은 판상체의 평면에 대해 절단 모서리를 비스듬하게 배향하여 작업물의 모서리 두께, 즉 단면에서 날카로운 프로파일을 만들어 수행된다.

지그(214)는 기계적 스트로크 단부(220), 예를 들어, 지그(214)의 하우징 부분(217) 및 고정 부분(215) 상에 위치되는 양쪽 단부 스트로크 접합 표면을 향하는 2개의 양쪽 스트로크 단부 리지(220)를 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 회전 단계는 지그(214) 고정 부분(215)의 스트로크 단부 리지(220)에 대해 지그(214) 하우징 부분(217)을 접합시키는 단계를 포함할 수 있다. 스트로크 단부(220)는 샤프닝 회전 각도(α)가 조정될 수 있도록 지그(214)와 분리 가능하게(releasably) 연관될 수 있고, 예를 들어, 하나 이상의 스트로크 단부가 추출 가능하고 후퇴될 수 있다.

지그(214)로부터 작업물(204)을 분해하는 것을 방지할 뿐만 아니라 와이어 전기침식 기계(200)로부터 지그(214)를 분해하는 것을 방지하면서 회전 단계가 수행된다. 따라서, 교체를 방지한다. 지그(214)의 회전축(F-F)은 작업물(204)의 몸체를 통해 연장될 수 있다. 예를 들어, 작업물이 판상체(예: 스트립, 리본, 판, 시트)를 갖는 작업물(204)의 두께(210)를 따라 연장될 수 있으며, 이러한 경우에 지그(214)의 회전은 작업물(204)의 판상체가 그 축(예: 중앙 축, 대칭 축) 중 하나를 중심으로 회전하는 결과를 가져올 수도 있다..

이러한 방법에 의해, 서로 직교하지 않고 상기 샤프닝 각도(α)만큼 회전되는 두 개의 절단 평면에서 와이어 전기침식에 의해 작업물(204)에 두 개의 관통 컷을 만들어 하나 이상의 블레이드(30)를 제조할 수 있으며, 관통 컷은 샤프닝되고, 동시에 지그(214)로부터 작업물(204)을 분해하는 것뿐만 아니라 와이어 전기침식 기계(200)로부터 지그(214)를 분해하는 것도 방지한다. 이에 따라, 적어도 하나의 작업물이 기계에 대해 재배치되는 것이 방지되기 때문에 샤프닝 및 성형 절단의 높은 절단 정확도가 달성되며, 예를 들어, 전기침식 기계(200)의 전자 제어 시스템의 교정 또한 더 신뢰할 수 있으며, 예를 들어, 조립 단계 후 그리고 샤프닝과 성형 단계 모두 전에 단 한 번만 수행될 수 있다.

전기침식 기계(200)의 제로잉과 교정을 수행하기 위해, 방법은 샤프닝 단계 전에 기준점(229)을 식별하고 절단 와이어(202)로 상기 기준점(229)에 접근하는 단계를 포함할 수 있다. 기준점(229)은 작업물(204)의 하나 이상의 지점을 절단 와이어(202)와 1회 이상 접촉함으로써 식별될 수 있다. 예를 들어, 작업물의 판상체의 2개의 직교 측면이 접촉되어 작업물(204)의 판상체의 꼭짓점과 일치하는 기준점(229)을 식별할 수 있다.

작동 모드에 따라, 상기 기준점(229)은 작업물(204)의 샤프닝될 모서리(234)에 속한다.

반드시 그런 것은 아니지만, 접근하는 단계는 절단 와이어(202)가 기준점(229)에 도달하게 한다. 샤프닝(240) 및/또는 성형(230) 절단 경로의 절단 시작점(232, 235)은 기준점(229)에 가깝거나 기준점(229)과 일치할 수 있다. 가능한 작동 모드에 따라, 샤프닝(240) 및/또는 성형(230) 절단 경로의 절단 시작점(232, 235)은 기준점(229)과 미리 정의된 기하학적 관계를 갖는 위치에 배치된다.

가능한 작동 모드에 따라, 식별 및 접근 단계는 상기 샤프닝 및/또는 성형 단계 각각 전에 수행된다.

가능한 작동 모드에 따라, 식별 및 접근 단계는 샤프닝 및 성형 단계 전에 한 번만 수행된다.

가능한 작동 모드에 따라, 식별 단계는 샤프닝 절단 경로와 성형 절단 경로 모두에 대한 원점 역할을 하는 절단 경로의 단일 원점을 식별하는 것을 포함하고, 접근 단계는 샤프닝 단계와 성형 단계의 준비 모두에서 절단 와이어를 사용하여 상기 단일 원점에 접근하는 것을 포함한다.

작동 모드에 따라, 샤프닝과 성형 단계 전에, 상기 방법은 샤프닝 절단 경로와 성형 절단 경로 모두에 대한 원점 역할을 하는 절단 경로의 단일 원점을 식별하는 단계와 샤프닝 단계와 성형 단계의 준비 모두에서 절단 와이어(202)를 사용하여 바람직하게는 도달할 때까지 상기 단일 원점에 접근하는 단계를 포함한다. 따라서, 기계를 재설정할 수 있다. 즉, 재교정을 피하고 방법 시작 시 한 번만 기계를 교정할 수 있다.

상기 원점의 식별은 상기 고정물(214) 상에 공지된 기준을 절단 와이어(202)와 접촉시킴으로써 수행될 수 있다. 상기 원점의 식별은 상기 작업물(204) 상에 공지된 기준을 절단 와이어(202)와 접촉시킴으로써 수행될 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 상기 방법은 단일 작업물(204) 상에 복수의 날카로운 몸체를 만들고, 상기 샤프닝 단계와 상기 성형 단계는 상기 복수의 모든 날카로운 몸체에 대해 동일하다. 예를 들어, 단일 샤프닝 궤적(240)에는 동일하거나 다른 여러 날카로운 몸체에 대한 시작점(235)과 종료점(236)이 제공된다.

가능한 작동 모드에 따라, 상기 샤프닝 단계는 절단 와이어(202)의 단일 절단 샤프닝 궤적(240)에 의해 수행되고, 상기 성형 단계는 절단 와이어(202)의 단일 절단 성형 궤적(230)으로 수행된다. 각각의 절단 궤적(230, 240)은 절단 와이어의 다중 반복 통과를 겪을 수 있다.

샤프닝 관통 컷은, 노출된 샤프닝 절단 벽(223)과 그에 인접한 작업물의 다른 벽이 공동으로 날카로운 모서리(34)를 형성하도록 선택된, 작업물(204)과 절단 와이어(202)가 서로 특정 각도를 형성하는 조건에서(샤프닝 각도(α)의 선택에 따라 다름), 즉, 샤프닝 절단 벽(223)과 그에 인접한 작업물 벽의 만남에 의해 정의된 예각의 모서리에서, 작업물의 샤프닝 모서리(234)에서, 재료를 제거하여 샤프닝 절단 벽(223)을 노출한다. 단면에서, 예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 샤프닝 관통 컷 후에 샤프닝 절단 벽(223)은 바람직하게는 작업물(204) 뒷면의 면(224)과 예각(β)을 형성한다. 샤프닝 절단 벽(223)은 반대 면(225), 즉 작업물(204)의 전면과 예각을 형성할 수 있다.

샤프닝 절단 벽(223)과 작업물(204)의 다른 벽 사이에 형성된 이러한 예각(β)은 반드시 상기 샤프닝 회전 각도(α)에 대응할 필요는 없지만, 작동 모드에 따라 상기 샤프닝 회전 각도(α)는 상기 예각(β)과 동일하다. 일 실시예에 따르면, 예각(β)은 90°-α와 동일하다.

작업물이 그 사이에 두께(210)를 정의하는 평행한 양쪽 면(224, 225)을 갖는 판상체를 갖는 가능한 작동 모드에 따라, 성형 관통 컷은 두께를 통해 평행한 양쪽 면(224, 225)에 수직으로 수행되며, 샤프닝 관통 컷은 평행한 양쪽 면(224, 225)에 대해 그리고 가공물의 두께를 가로질러 경사진 방향으로 수행된다. 이에 따라 날카로운 모서리(34)는 성형 절단 평면에 대해 가로지르는(이 경우 직교하는) 작업물(204)의 평행한 양쪽 면(224, 225) 중 한 면에 형성되고 샤프닝 절단 평면에 입사한다.

작업물(204)이 특정 기하학적 구조를 갖는 경우, 예를 들어, 그 판상체에 의해 제공되는 평면 스트립, 리본 또는 시트 기하학적 구조에 국한되지 않지만, 상기 샤프닝 회전 각도(α)는 회전 단계 동안 판상체의 회전 각도로 이해되고, 예각(β)은 샤프닝 회전 각도(α)와 동일하거나 상보적인 바람직한 실시예에 따른다.

작업물(204)은 스쿼트(squat) 몸체 또는 다른 비판형 몸체를 가질 수 있고 샤프닝 관통 컷은 작업물(204)의 몸체를 통해 수행되어 상기 날카로운 모서리(34)를 형성한다.

날카로운 모서리(34)의 예각은 절단 성능을 최적화하고 관통력과 강도 사이의 절충안을 찾을 수 있도록 선택되어야 한다. 전형적으로, 날카로운 모서리(34)의 45° 미만, 예를 들어, 10°와 40° 사이의 예각(β)은 높은 절단 관통을 허용하지만, 일찍 마모되는 경향이 있으며(예각(β) 진폭이 감소함에 따라 증가하는 경향), 날카로운 모서리(34)의 45°보다 큰, 예를 들어, 50°와 80° 사이의 예각(β)은 긴 사용 수명을 허용하지만 날카로운 모서리(34)는 사용 조건에서 절단 관통에 대한 저항을 기록할 수 있다(예각(β) 진폭이 감소함에 따라 증가하는 경향). 30° 내지 60° 범위의 예각(β)(여기서 이해되는 값은 ±10%의 공차를 가짐)은 로봇 수술 분야에서 생성된 하나 이상의 블레이드(들)(30)의 적용에 대해 만족스러운 절충안을 제공할 것이다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 예각(β)은 실질적으로 45°와 동일하다. 여기서는 이 값을 ±10%의 공차로 이해할 수도 있지만, 여기서는 실질적으로 90°의 절반인 예각(β)을 나타내는 것이 바람직하다. 즉, 작업물 몸체에서 45° 방향으로 크게 향하는 절단 벽을 노출하는 관통 컷을 만든다.

따라서, 예각(β)이 샤프닝 회전 각도(α)에 의존하는 경우, 상기 샤프닝 회전 각도(α)는 20° 내지 70°의 범위에 있을 수 있으며, 바람직하게는 샤프닝 회전 각도(α)는 실질적으로 30°±10° 또는 45°±10° 또는 60°±10°이다. 이들 값은 절대값으로 이해되어야 한다. 즉, 회전 단계 동안 만들어진 절단 와이어(202)에 대해 작업물(204) 몸체의 임의의 회전 방향에서 유효할 수 있다. 따라서, 여기서 45°는 한 방향으로 45° 회전하고 반대 방향으로 45° 동일한 회전을 의미한다. 회전 방향은 작업물(204)의 몸체에 노출된 절단 벽(223)의 방향에 영향을 미치고 날카로운 모서리(34)가 작업물(204)의 뒷면(224)의 면에 속하는지 또는 작업물(204)의 앞면(225)의 면에 속하는지를 결정할 수 있다.

샤프닝 각도(α)는 작업물과 기계(200)의 기준, 예를 들어, 헤드(208) 사이의 거리를 최소화하도록 선택될 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 샤프닝 단계의 샤프닝 관통 컷은 작업물(204)의 샤프닝될 두께(234)를 따라 연장되는 절단 경로(240)를 따른다. 이에 따라, 샤프닝될 모서리(234)가 샤프닝 절단 평면에서 오목 및/또는 볼록 형상을 갖는 경우에도 연장부를 따라 실질적으로 균일한 날카로운 모서리(34)를 만드는 것이 가능하다.

가능한 작동 모드에 따라, 작업물(204)의 샤프닝될 모서리(234)는 작업물 몸체의 여유, 예를 들어, 스트립, 플레이트 또는 리본과 같은 판상체의 여유와 일치하며, 샤프닝 관통 컷의 절단 경로(240)는 이러한 여유의 모서리를 따라 실질적으로 직선으로 연장되고, 모서리를 실질적으로 다듬는다. 즉, 작업물의 판상체의 두께(210)의 재료를 전기침식하여 판상체의 반대 면(224, 225)에 대해 경사진 절단 평면(223)을 노출하고 날카로운 모서리(34)를 형성하는 간극을 만든다.

샤프닝 회전 각도(α)를 선택하면 작업물의 샤프닝과 성형 관통 컷의 방향을 정의할 수 있다.

바람직한 작동 모드에 따르면, 성형 절단 컷은 작업물(204)의 몸체를 그 두께 방향으로 가로지른다. 바람직한 작동 모드에 따라, 성형 절단 컷은 날카롭지 않은 모서리를 생성하고, 예를 들어, 작업물의 반대 면(224, 225)과 실질적으로 90°의 두 개의 반대 각도를 형성하며, 여기서 작업물은 미리 정의된 규칙적인 기하학적 구조를 가지며, 예를 들어, 판상체이다.

성형 관통 컷에 의해 기술된 절단 경로(230)는 홀 모서리(36)와 같은 곡선 부분을 포함하는 경로를 형성할 수 있으며, 가능한 작동 모드에 따라 홀 모서리(36)를 만드는 것은 절단 와이어의 통과를 위한 반경방향 통로 채널(39)을 만드는 것을 포함한다. 홀 모서리(36)는 반드시 곡선 부분에 의해 형성될 필요는 없으며 홀 모서리(36)의 파선 세그먼트에 의해 형성될 수 있다. 홀 모서리(36)는 작동 시 관절 핀을 수용하기 위한 하나 이상의 센터링 홀의 경계를 정할 수 있다.

성형 관통 컷에 의해 기술된 절단 경로(230)에 의해 기술된 곡선 부분은 샤프닝될 곡선, 오목 및/또는 볼록 모서리를 만들기 위해 샤프닝될 모서리(34)를 만들 수 있다.

절단 와이어(202)의 공급 속도 매개변수는 마무리 시간과 생산 시간 사이의 적절한 절충안을 제공하도록 조정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 성형 단계는 상기 관통 컷을 통해 수백 분의 1 밀리미터 너비를 측정하는 레그와 같은 극도의 분해능을 갖는 부품을 만든다.

가능한 작동 모드에 따라, 성형 절단 컷은 작업물(204)의 반대 면(224, 225)에 대해 직교하지 않는 모서리를 만든다. 즉, 성형 절단은 정의 가능한 누운 평면에 대해 경사진 모서리를 만들 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라 먼저 샤프닝 단계를 수행한 다음 회전 단계, 그 다음에 성형 단계를 수행한다. 이에 따라 샤프닝이 완료되고 이후에 성형이 완료된다. 이 경우, 성형 관통 컷은 샤프닝 관통 컷의 적어도 일부를 횡단할 수 있다. 즉, 성형 절단 경로(230)는 샤프닝 절단 경로와 입사한다. 이 작동 모드에 따르면, 이 방법은 만들어질 몸체의 적어도 하나의 그룹에 공통적인, 즉 공유되는 작업물(204)의 적어도 하나의 모서리의 적어도 일부를 먼저 날카롭게 함으로써 동일한 작업물로부터 복수의 날카로운 몸체를 만드는 것을 허용할 수 있으며, 그리고 예를 들어, 개별 블레이드(30)의 개별 날카로운 몸체를 성형하는 단계는 날카로운 모서리(34)를 가로지르는 성형 관통 컷을 수행하는 것을 포함하며, 따라서, 절단 벽(223)을 절단하여 동일한 작업물(204)로부터 얻을 수 있는 개별 날카로운 몸체, 예를 들어, 개별 블레이드(30)를 분리 또는 분리 가능하게 만든다. 예를 들어, 작업물이 두 개의 반대 캔틸레버식 플랩을 형성하는 지그(214)에 장착된 판상체인 경우, 이 방법은 먼저, 상기 두 모서리 모두를 샤프닝한 다음 양쪽 반대 캔틸레버식 플랩에서 상기 복수의 개별 날카로운 몸체, 예를 들어, 개별 블레이드(30)를 성형하는 단계를 포함할 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라 샤프닝 단계를 성형 단계 전에 수행하고, 상기 성형 단계의 성형 절단 경로(230)는 샤프닝 단계에 의해 만들어진 날카로운 모서리(34)를 따라 연장되지 않는다. 즉, 이전에 가공된 날카로운 모서리(34)의 프로파일을 따르는 작업물에 대한 성형 관통 컷이 이루어지지 않는다. 성형 관통 컷의 절단 경로(230)는 블레이드(30)를 성형하기 위해 모서리의 길이방향 연장에 대해 횡방향으로 날카로운 모서리(34)를 가로질러 작업물(204)의 날카로운 모서리를 중단시킬 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 성형 관통 컷의 절단 경로(230)는 날카로운 모서리(34)에 대해 외부 위치에 그리고 그로부터 특정 거리를 두고 작업물(204)의 절단 경로(230)의 외부 섹션(238)을 제공하며, 교정 검증 단계는 절단 경로(230)의 외부 부분(238)을 따라 수행되어 절단 경로(230)의 노치(239)를 실질적으로 추적하면서 날카로운 모서리(34)에 대한 절단 와이어의 갑작스러운 접근을 제공한다. 이에 따라, 작업물(204)의 정확한 위치 지정을 검증하는 것이 가능하며, 실제로 절단 와이어(202)가 날카로운 모서리(34)에 갑작스럽게 접근하는 것은 날카로운 모서리(202)의 재료의 전기침식을 결정하며, 이는 이상, 예를 들어, 작업물의 위치 오류 가능성을 나타낼 것이다.

도 9b는 언더컷, 홀 모서리(36), 통로 채널(39), 날카로운 모서리에 대한 상기 외부 섹션(238)을 만드는 동일한 작업물에 대한 복수의 블레이드(30) 형상을 설명하는 성형 관통 컷의 성형 절단 경로(230)의 예를 보여준다. 여기에 나타낸 성형 절단 경로(230)는 여러 번, 즉 다중 반복 통과, 예를 들어, 왕복 통과로 수행될 수 있다.

도 9c는 교차하여 복수의 블레이드(30)의 성형과 분리를 초래하는 다른 왕복 경로를 제공하는 성형 관통 컷의 성형 절단 경로(230)의 예를 보여준다. 가능한 작동 모드에 따라, 도 9c에 도시된 절단 프로파일(230)은 도 9b에 도시된 적어도 하나의 외측 경로로의 단일 복귀 경로로 이해될 수 있으며, 그러한 경우에 단일 복귀 경로는 블레이드(30) 몸체의 실질적으로 직선형 모서리를 가공하고 성형 절단 경로(230)의 상기 단일 복귀 경로를 따라 수행되는 성형 관통 컷은 블레이드(30)를 분리하는 기능을 수행한다. 가능한 작동 모드에 따라, 도 9c에 도시된 절단 프로파일(230)은 도 9b에 도시된 것과는 별개의 성형 절단 프로파일로 이해될 수 있고 왕복 경로는 필요한 경우 선택될 수 있다.

도 10a 및 10b는 위에서 설명된 도 9b 및 9c에 도시된 것과 유사한 예를 도시한다.

샤프닝 절단 경로는 여러 번, 즉 다수의 반복 통과, 예를 들어, 왕복 통과, 예를 들어, 3 내지 11회 통과, 바람직하게는 3 내지 7회 통과로 수행될 수 있다. 작업 모드에 따라, 상기 샤프닝 단계의 샤프닝 절단 경로는 성형의 성형 절단 경로보다 더 자주 수행된다. 이는 날카로운 모서리(34)의 더 나은 마감을 가져온다. 바람직한 작동 모드에 따르면, 샤프닝 절단은 성형 절단 전에 수행되어 블레이드를 만드는 과정에서 피스가 첫 번째 또는 다중 마무리 과정 중에 진동을 받지 않게 된다.

성형 절단은 바람직하게는 또한 분리되는 것, 즉 블레이드(30)의 분리를 초래하고, 바람직하게는 블레이드를 제조한 후에 바람직하게는 단일 통과로 수행된다.

가능한 작동 모드에 따라, 상기 샤프닝 단계는 절단 와이어(202)의 단일 절단 샤프닝 궤적(240)에 의해 수행되고, 상기 성형 단계는 절단 와이어(202)의 단일 절단 성형 궤적(230)으로 수행된다. 바람직하게는, 샤프닝 절단 경로 또는 궤적(240)은 시작점(235)과 종료점(236)을 가지며, 이는 짝수의 왕복 통과가 수행되는 경우 일치할 수 있다. 바람직하게는, 성형 절단 경로 또는 궤적(230)은 시작점(232)과 종료점(233)을 가지며, 이는 짝수의 왕복 통과가 수행되는 경우 일치할 수 있다.

예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 분리된 블레이드(30)를 수집하기 위해 바스켓(243)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 바스켓(243)은 전기침식 기계(200)의 하부 헤드(206) 주위에 조립될 수 있는(예를 들어, 서로 맞물리는) 2개의 분리 가능한 반체(half-body)(244, 245)로 제조되며, 조립 시 실질적으로 환형 형상을 갖는 적어도 하나의 수집 챔버를 형성하여, 중력의 영향으로 인해 유전체 유체 탱크(208)로 떨어지는 분리된 블레이드(30)를 수집한다. 그러한 경우, 방법은 블레이드(30)를 분리하는 단계 후에, 와이어 전기침식에 의해 날카롭게 성형되고 분리된 블레이드(30)를 중력에 의해 수집하는 단계를 포함할 수 있다.

도 11 및 도 12는 각각 동일한 작업물의 복수의 블레이드(30)의 형상을 기술하는 성형 관통 컷의 성형 절단 경로(230)의 예를 도시하며, 각각은 연결 브리지(231)가 제공되어, 언더컷, 홀 모서리(36), 통로 채널(39), 날카로운 모서리에 대한 상기 외부 섹션(238)을 만든다. 여기에 나타낸 성형 절단 경로(230)는 여러 번, 즉 다중 반복 통과, 예를 들어, 왕복 통과로 수행될 수 있다. 이러한 경우, 방법은 파손 가능한 연결 브리지(231)를 파단하는 것을 포함하는 블레이드(30)를 분리하는 단계를 다른 곳에서 수행할 수 있으며, 예를 들어, 연결 브리지(231)를 파단하여 블레이드를 분리하는 단계는 수술 절단 기구와 같은 완제품의 조립 중에 수행될 수 있다.

도 13a 및 13b는 예를 들어, 파손 가능한 재료로 제조된 연결 브리지(231)가 각각 제공된 복수의 블레이드(30)를 포함하는, 본원에 설명된 작동 모드 중 어느 하나에 따른 방법으로 제조된 반제품(250)의 일부 예를 나타낸다. 작동 모드에 따라, 상기 반제품(250)을 제작하는 단계와, 각각의 연결 브리지(231)를 파단하여 블레이드(30)를 분리하는 단계를 더 포함한다.

연결 브리지(231)를 파단하는 단계는 와이어 전기침식에 의해 성형 절단을 하여 수행될 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 먼저 성형 단계를 수행한 다음 회전 단계, 그 다음에 샤프닝 단계를 수행한다. 이에 따라 샤프닝이 먼저 완료되고 이후에 성형이 완료된다.

이러한 가능한 작동 모드는 바람직하게는 연결 브리지, 피스의 형상 또는 피스 자체의 두께가 이미 성형된 피스에 대한 하나 이상의 샤프닝 과정 동안 진동을 유발하지 않을 만큼 충분할 경우 수행된다.

가능한 작동 모드에 따라, 성형 단계가 먼저 수행되고, 회전 단계, 샤프닝 단계, 추가 회전 단계 및 추가 성형 단계가 수행된다. 즉, 성형 단계는 샤프닝 단계 전에 부분적으로 수행될 수 있으며 샤프닝 단계 후에 완성된다. 이러한 작동 모드에 따르면, 성형 단계는 작업물을 절단함으로써 추적되지만 소재 브리지(231), 예를 들어, 국부적으로 감소된 두께의 파단 가능한 브리지에 의해 상호 연결된 하나 이상의 블레이드의 형상을 남길 수 있다.

일 실시예에 따르면, 방법은 블레이드 몸체가 의도적으로 제거되지 않은 작업물 몸체의 하나 이상의 소재 브리지(예: 부서지기 쉬운 소재 브리지)에 의해 서로 연결되는 날카로운 모서리(34)를 각각 갖는 복수의 블레이드(30)가 있는 판상체를 포함하는 반제품(250)을 만드는 것을 결정한다.

성형 단계가 먼저 수행되고, 회전 단계가 이어지며, 샤프닝 단계가 이어지는 가능한 작동 모드에 따라, 성형 단계는 하나 이상의 절단 성형 블레이드(그러나 날카로운 모서리(34) 가 없음)의 작업물(204)에 형상을 만들고 소재 브리지(231)에 의해 상호 연결되고, 샤프닝 단계는 개별 블레이드 형상의 샤프닝될 모서리(234)에서 수행될 수 있지만, 절단 경로는 일부 섹션에서 예를 들어, 성형 관통 컷에서 이미 제거된 작업물의 재료를 교차하지 않는 연속 경로를 계속 따를 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라 샤프닝 단계와 성형 단계가 교대로 이루어질 수 있으며 회전 단계는 항상 그 사이에 포함된다.

다양한 절단 평면의 다중 샤프닝 절단 및/또는 다양한 절단 평면의 다중 성형 절단이 포함될 수 있다. 예를 들어, 2개의 인접한 샤프닝 단계 사이에서 지그를 회전시키는 단계가 포함될 수 있고/있거나 2개의 인접한 성형 단계 사이에서 지그를 회전시키는 단계가 포함될 수 있다. 예를 들어, 동일한 작업물의 2개의 성형 절단 사이에 실질적으로 90°의 지그(214)의 회전 각도가 포함될 수 있으며, 비록 상기 2개의 성형 절단 사이에 다른 샤프닝 절단이 추가 방향이 포함되어 있더라도 마찬가지입니다.

예를 들어, 동일한 작업물의 샤프닝될 동일한 모서리의 두 샤프닝 절단 사이에, 작업물(204)의 몸체에 예각(β)을 만들기 위해서라도, 회전 각도가 90° 이상인 지그가 포함될 수 있다. 가능한 작동 모드에 따라, 그들 사이에 90° 내지 150°, 바람직하게는 120° 내지 150°만큼 회전된 두 개의 절단 평면 상에 두 개의 샤프닝 관통 컷이 만들어진다.

가능한 작동 모드에 따라, 방법은 상기 하나 이상의 블레이드(30)를 분리하는 단계를 포함한다. 분리 단계는 성형 단계에 포함될 수 있으며, 여기서 성형 관통 컷의 절단 경로는 하나 이상의 분리된 블레이드를 만든다. 하나 이상의 소재 브리지(231)에 의해 블레이드 몸체가 상호 연결되는 날카로운 모서리(34)를 각각 갖는 복수의 블레이드(30)가 절단 형상으로 제작되는 반제품(250)을 생산하는 경우, 분리 단계는 상기 소재 브리지(231)를 파단하는 것을 포함할 수 있고 또한 조립 현장에서 수행될 수도 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 작업물(204)은 탄성 반응을 발휘하기 위해 탄성적으로 변형 가능한 몸체를 갖는 탄성 몸체이다. 일 실시예에 따르면, 작업물(204)은 탄성 판상체, 예를 들어, 탄성적으로 휘도록 구성된 탄성 스트립이다. 탄성적으로 휠 수 있는 작업물의 제공은 탄성적으로 휠 수 있는 몸체를 갖는 소형화된 탄성 블레이드를 만드는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는, 작업물(204)은 금속 재료로 만들어진다. 작업물(204)은 블레이드용 강철로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 작동 시 절단 모서리(34)를 더 단단하게 만들고 마모에 더 잘 견디도록 하기 위해 코팅 및/또는 열 처리와 같은 작업물에 대한 하나 이상의 표면 처리(228)가 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 절단 모서리(34)는 작동 시에 있을 때 카운터-블레이드에 대한 기계적 간섭 접촉에 의해 작동하도록 의도된 적어도 표면(35)에 표면 처리(228)를 포함한다.

작업물(204)은 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이 프레스-벤딩과 같은 벤딩을 받을 수 있다. 이러한 경우, 방법은 블레이드(30)를 벤딩하는 단계를 포함한다. 이 단계는 예를 들어, 해머(261)와 앤빌(262)을 갖는 프레스(260)를 포함하는 단계를 포함할 수 있다. 프레스 벤딩에 의한 벤딩을 수행하여 블레이드(30)에 탄성 특성을 부여할 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 방법은 작업물의 표면을 처리하여, 작업물 상에 표면 처리(228)를 얻는 단계를 포함한다. 표면 처리 단계는 또한 1회 이상 수행될 수도 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 샤프닝 단계 전에 표면 처리 단계가 수행된다. 표면 처리(228)가 상기 샤프닝 단계 전에 수행되는 경우, 절단 모서리(34)의 플러시(flush) 컷에 의해 노출된 벽(223)은 표면 처리(228)가 부족할 것이다. 이 경우, 예를 들어, 작동 시, 카운터-블레이드에 대한 기계적 간섭 접촉에 의해 작동하도록 의도된 절단 모서리(34)의 표면(35)이 표면 처리(228)를 포함하지만, 반대편 절단 벽(223)은 어떠한 표면 처리(228)도 포함하지 않는 "후면 베벨 없음(no-back-bevel)" 또는 "끌 모서리(chisel edge)" 유형의 샤프닝이 얻어질 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 샤프닝 단계 후에 표면 처리 단계가 수행된다. 표면 처리(228)가 상기 샤프닝 단계 후에 수행되는 경우, 절단 모서리(34)의 플러시 컷에 의해 노출된 벽(223)은 표면 처리(228)를 포함할 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 표면 처리 단계는 다이아몬드형 탄소(DLC) 유형 코팅 등을 만드는 단계를 포함한다.

가능한 작동 모드에 따라, 표면 처리 단계는 예를 들어, "Kolsterizing®" 유형 등의 열처리를 수행하는 단계를 포함한다.

작동 모드에 따라, 표면을 코팅하는 단계는 작업물이 복수의 날카로운 몸체, 예를 들어, 연결 브리지(231)에 의해 성형되고 상호 연결되는 복수의 블레이드를 단일 피스로 포함하는 몸체를 갖는 반제품 피스(250)의 형태일 때 수행된다. 이에 따라, 예를 들어, 리본 또는 스트립과 같은 반제품(250)의 몸체를 위치 지정함으로써 표면 처리를 위해 복수의 날카로운 몸체를 함께 위치시킬 수 있기 때문에 날카로운 몸체의 소형화가 촉진된다.

가능한 작동 모드에 따라, 방법은 성형 단계 후에, 제2 절단 평면 상에서 작업물(204)에 대한 제2 성형을 수행하고 절단 와이어(202)를 사용하여 적어도 하나의 작업물(204)에 제2 성형 관통 컷을 수행하는 추가 재성형 단계를 더 포함하며, 성형 단계와 재성형 단계 사이에, 바람직하게는 실질적으로 90°와 동일한 성형 각도만큼 상기 고정물(214)을 회전시키는 단계가 포함된다. 가능한 작동 모드에 따라, 바람직하게는 성형 단계는 샤프닝 단계 전에 수행된다. 예를 들어, 도 29a~29c의 순서에 도시된 바와 같이, 먼저 성형 단계를 수행한 후 샤프닝 단계, 그 다음 재성형 단계를 수행할 수 있으며, 성형 단계와 재성형 단계 사이에 작업물(204)은 고정물 또는 그 일부의 회전에 의해 실질적으로 90°와 동일한 각도로 회전되었다.

성형 단계와 샤프닝 단계 사이에, 작업물(204)은 샤프닝 각도(α)만큼 회전될 수 있다.

이에 따라 동일한 작업물(204)에 대해 2회의 성형 절단과 1회의 샤프닝 절단을 수행하는 것이 가능하다.

가능한 작동 모드에 따르면, 장착 단계는 상기 고정물(214)에 복수의 작업물(204, 304)을 장착하는 것을 포함하고, 샤프닝 및 성형 단계는 각각의 작업물을 개별적으로 샤프닝하고 성형하는 것을 포함한다. 즉, 이 작동 모드에 따라 각 작업물(204, 304)은 개별적으로 가공되어 다수의 작업물에 대한 동시 절단을 수행하는 것을 방지한다. 서로 다른 피스에 서로 다른 컷이 만들어지는 경우, 상기 컷은 서로 다른 피스에서 연속적으로 만들어질 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 장착 단계는 동일한 고정물(214)에 장착된 적어도 두 개의 작업물(204, 304)을 얻기 위해 적어도 제2 작업물(304)을 상기 고정물(214)에 장착하는 것을 포함하고, 상기 방법은 상기 제2 작업물(304)의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리를 샤프닝하는 것을 더 포함하고, 적어도 하나의 작업물(204)의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리를 샤프닝하는 단계와 상기 제2 작업물(304)의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리를 샤프닝하는 단계 사이에, 상기 고정물(214)의 적어도 한 부분을 회전시키는 추가 단계가 포함된다. 이에 따라 서로 다른 작업물(204, 304)에서 서로 다른 날카로움을 얻을 수 있다.

예를 들어, 도 26에 표시된 것처럼, 각각의 작업물(204, 304)을 장착하는 하우징 부분(217)을 서로 다른 샤프닝 각도로 회전시킴으로써(즉, 제1 샤프닝 각도(α)에 의한 제1 작업물(204)의 회전 및 제2 샤프닝 각도(α2)에 의한 제2 작업물(304)의 회전) 두 개의 샤프닝 절단이 서로 다른 작업물에 이루어질 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 작업물(204, 304)에 서로 다른 예각(β)을 갖는 날카로운 모서리를 만드는 것이 가능하다.

예를 들어, 도 27에 도시된 바와 같이, 두 개의 샤프닝 단계 사이에, 즉, 적어도 하나의 작업물(204)의 적어도 하나의 샤프닝될 모서리를 샤프닝하는 단계와 상기 제2 작업물(304)의 적어도 하나의 샤프닝될 모서리를 샤프닝하는 단계 사이에, 예를 들어, α2 내지 α와 같은 특정 각도만큼 상기 고정물(214)의 적어도 일부를 회전시키는 추가 단계를 제공함으로써 서로 다른 작업물(204, 304)에 대한 두 개의 샤프닝 절단을 서로 회전 일체형으로 하는 것이 가능하다. 각도 α와 α2는 어느 정도 서로 다를 수 있다. 각도 α2는 각도 α와 관련하여 그리고 성형 절단을 수행하기 위한 절단 와이어(202)의 방향을 기준으로 제시된 동일한 고려 사항에 따라 선택될 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 고정물(214)은 고정물(214)의 하나 이상의 회전 형태에서 절단 와이어(202)에 의해 개별적으로 그리고 단일하게 기계 가공될 수 있도록 배열된 판상체를 갖는 복수의 작업물(204)을 수용한다.

예를 들어, 도 28에 도시된 바와 같이, 판상체를 갖는 3개(또는 그 이상)의 작업물(204)은 고정물(214)에서 별 모양일 수 있다. 즉, 이들은 하우징 부분(217)에 대해 반경 방향으로 고정물(214)의 하우징 부분(217)으로부터 각각의 캔틸레버식 플랩으로 연장되도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 별 형태의 작업물은 개별적으로 샤프닝될 수 있고 고정물(214) 하우징 부분(217)을 회전시키는 단계가 포함될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 고정물(214) 또는 지그(214)는 하나 이상의 회전 형태에서 전기침식에 의해 개별적으로 기계 가공될 수 있는 다수의 평면 요소(스트립)를 고정하는 것을 포함한다.

가능한 작동 모드에 따라, 방법은 적어도 2개의 성형 단계, 즉 성형 단계와 재성형 단계를 포함하며, 상기 2개의 성형 단계 사이에는 바람직하게는 실질적으로 90°인 성형 각도로 지그(214)를 회전시키는 추가 단계가 포함된다. 즉, 바람직하게는 두 성형 단계는 서로 직교하는 두 절단 평면에서 수행된다. 또한, 방법은 먼저 제1 성형 단계를 제공한 후 상기 샤프닝 회전 각도(α)(예: α=40°)만큼 지그(214)를 회전하고 샤프닝 단계를 수행한 다음 지그(214)를 다시 90°-α와 동일한 각도(이 예에서는 50°)로 회전시키고 제2 성형 단계를 수행하며, 제1 성형 단계에서 제2 성형 단계까지 지그(214)가 90° 회전했다. 이러한 작동 모드는 전기침식 기계(200)에서 작업물의 단일 배치로 수술 절단 기구(예: 수술용 가위 또는 니들-구동기/가위)의 관절식 엔드-이펙터와 함께 조립될 링크 조립체를 생산하는 데 유리할 수 있으며, 링크 조립체의 링크 중 적어도 하나는 날카로운 모서리(34)를 갖고, 예를 들어, 블레이드 링크(30)이다.

따라서, 와이어 전기침식에 의한 로봇 수술용 수술 절단 기구(1)의 작동 텐던에 의해 작동 가능한 관절식 엔드-이펙터(9)의 복수의 링크를 제조하는 방법은 아래에 보고된 단계를 포함한다. 바람직하게는, 방법은 수술 기구(1)의 관절식 엔드-이펙터(9)(예: 관절식 커프)의 모든 링크를 만든다. 이 방법은 로봇 비수술 팔의 관절식 엔드-이펙터(9)의 링크를 만드는 데 사용될 수 있다. 이 방법은 하기 단계를 포함한다.

- 절단 와이어(202) 및 절단 와이어(202)의 길이방향 연장을 가로지르는 회전축(F-F)을 중심으로 절단 와이어에 대해 회전 가능한 지그(214)를 포함하는 와이어 전기침식 기계(200)를 제공하는 단계; 및

- 절단 와이어(202)가 한 번에 최대 하나의 작업물(204)과 교차하도록 복수의 작업물(204, 302, 320, 350, 390)을 모두 지그(214)와 회전 일체형으로 장착하는 단계. 즉, 작업물은 절단 와이어(202)에 의해 단독으로, 즉 동시에 하나가 넘는 작업물을 절단하는 것을 방지하면서 개별적으로 기계 가공될 수 있는 배열(예를 들어, 인접한 두 피스 사이에 일정 거리를 두고 서로 정렬되거나 곡선으로 배열된다)로 지그에 장착된다. 상기 복수의 작업물은 2개의 절단 평면 상에서 성형되고 샤프닝되지 않도록 의도된 성형될 피스(302, 320, 350, 390) 및 샤프닝되고 또한 성형되도록 의도된 작업물(204, 304)을 포함할 수 있다. 성형될 피스(302, 320, 350, 390)는 예를 들어, 회전축(F-F)에 평행한 방향으로 캔틸레버식으로 돌출하도록 지그(214)에 장착되는 실린더일 수 있다.

이 방법은 하기 단계를 더 포함한다.

적어도 하나의 작업물(204)에 절단 와이어(202)를 사용하여 샤프닝 관통 컷을 수행함으로써 상기 복수의 작업물 중 적어도 하나의 작업물(204)의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리(234)를 샤프닝하는 단계; 및

절단 와이어(202)를 사용하여 작업물의 적어도 일부, 바람직하게는 전체에 대해 한 번에 하나씩 연속적으로 성형을 수행함으로써 상기 복수의 작업물의 적어도 일부, 바람직하게는 전체 작업물(204, 302, 320, 350, 390)을 제1 절단 평면 상에서 성형하는 단계.

제1 절단 평면 상의 샤프닝 단계와 성형 단계 사이에 하기의 추가 단계가 수행된다.

절대값에서 90°가 아닌 샤프닝 회전 각도(α)만큼 회전축 F-F를 중심으로 지그(214)를 회전하는 단계(샤프닝 각도(α)와 관련하여 위에서 설명한 고려 사항 중 하나 이상이 적용될 수 있다).

한 번에 하나씩 상기 복수의 적어도 일부 작업물에 대해 절단 와이어(202)를 사용하여 성형 관통 컷을 수행함으로써 상기 복수의 작업물 중 작업물(302, 320, 350, 390)의 적어도 일부뿐만 아니라 전체를 제2 절단 평면에서 재성형하는 단계.

제1 절단 평면의 성형 단계와 제2 절단 평면의 성형 단계 사이에, 실질적으로 90°와 동일한 회전 각도만큼 회전축을 중심으로 지그(214)를 회전하는 단계. 위에서 설명한 바와 같이, 샤프닝, 제1 절단 평면 상에서의 성형 및 제2 절단 평면 상에서의 성형 단계들 중 임의로 선택할 수 있는 순서에 따라, 실질적으로 90°와 동일한 회전 각도에 의한 이러한 회전 단계는 두 순간에 작동 가능하게 수행될 수 있으며, 두 실행 순간 중 하나는 샤프닝 회전 각도(α)만큼 회전축(F-F)을 중심으로 지그(214)를 회전시키는 단계에 해당한다.

지그에서 기계 가공될 상기 복수 피스 작업물의 배열은 바람직하게는 절단 와이어(202)가 각 단계(샤프닝, 1차 성형, 2차 성형)에서 한 번에 최대 하나의 작업물과 교차하는 조건을 충족해야 한다. 예를 들어, 작업물 중 하나만 샤프닝 단계를 받게 되는 경우, 그러한 작업물(204)은 복수 작업물의 작업물이 배열되는 열의 가장자리에 배열될 수 있다.

지그(214)의 하우징 부분(217), 즉 고정 부분(215)에 대해 회전 가능한 지그의 부분은 바람직하게는 이 실시예에서 서로 회전 일체형인 복수의 하우징 시트(241)를 포함한다. 바람직하게는, 하우징 시트(241)는 상호 정렬된다.

가능한 작동 모드에 따라, 성형된 피스와 샤프닝된 피스가 함께 조립된다. 따라서, 방법은 획득된 피스들을 함께 조립하는 단계를 포함할 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 성형 단계 및/또는 재성형 단계는 두 개의 작업물을 다르게 성형하는 것을 포함한다. 가능한 작동 모드에 따라, 성형 단계는 성형된 피스의 한 부분이 다른 성형된 피스의 한 부분과 상보적이도록 2개의 작업물을 성형하는 것을 포함한다.

가능한 작동 모드에 따라, 회전 단계는 회전 지지 테이블을 제공하고 상기 회전 지지 테이블을 회전시키는 것을 포함한다. 회전 지지 테이블은 바람직하게는 적어도 하나의 작업물, 바람직하게는 모든 작업물과 일체형이다.

가능한 작동 모드에 따라, 방법은 재료 실린더의 형태로 상기 복수의 작업물 중 적어도 일부를 제공함으로써 수행된다. 예를 들어, 성형될 상기 피스(302, 320, 350, 390)는 캔틸레버식으로 돌출되도록 지그(214)에 장착되고 성형 및 재성형 단계가 상기 실린더에 90° 모서리를 생성하는 재료 실린더이다. 즉, 성형 및 재성형 단계에서는 원통의 곡선 측면에서 재료를 제거하여 직교면을 만든다.

가능한 작동 모드에 따라, 방법은 관절식 엔드-이펙터의 3개의 링크를 함께 조립되게 만들고, 적어도 하나의 링크는 날카로운 모서리(34)를 포함하는 링크이고, 지그(214)의 하우징 부분(217)은 서로 회전 일체형인 3개의 하우징 시트(241)를 포함한다. 예를 들어, 상기 3개의 링크는 상기 절단 모서리(34)를 갖는 상기 블레이드 링크(30), 상기 블레이드 홀더 링크(50) 및 상기 카운터-블레이드 표면(24)을 포함하는 상기 제2 팁 링크(20)이다.

두 개의 링크가 단일 작업물로부터 얻어지는 것도 가능하며, 그러한 경우에 이 방법은 관절식 엔드-이펙터(9)의 복수의 링크가 함께 조립되도록 만들 수 있으며, 적어도 하나의 링크는 날카로운 모서리(34)를 포함하는 링크이고, 지그(214)의 하우징 부분(217)은 서로 회전 일체형인 적어도 2개의 하우징 시트(241)를 포함한다. 예를 들어, 블레이드 홀더 링크(50)와 제2 팁 링크(20)는 동일한 작업물로 제조될 수 있다.

가능한 작동 모드에 따라, 방법은 관절식 엔드-이펙터의 5개의 링크를 함께 조립되게 만들고, 적어도 하나의 링크는 날카로운 모서리(34)를 포함하는 링크이고, 지그(214)의 하우징 부분(217)은 서로 회전 일체형인 5개의 하우징 시트(241)를 포함한다. 단일 작업물로부터 2개의 링크가 얻어지는 경우에 이 방법이 관절식 엔드-이펙터(9)의 5개의 링크를 함께 조립하도록 만들며, 적어도 하나의 링크는 날카로운 모서리(34)를 포함하는 링크이고, 지그(214)의 하우징 부분(217)은 서로 회전 일체형인 적어도 2개의 하우징 시트(241)를 포함한다.

바람직하게는, 적어도 하나의 작업물(204)은 샤프닝에 의해 기계 가공되고, 하나의 성형 및 다른 작업물(302, 320, 350, 390)은 샤프닝에 의해 기계 가공되지 않아, 각 작업물은 한 컷과 다른 컷 사이의 피스를 분해하지 않고 두 개의 서로 다른 절단 평면 상에서 두 개의 관통 컷으로 기계 가공되며, 적어도 하나의 피스(204)에 대한 적어도 샤프닝 절단은 전체적으로 수행된 두 성형 절단과 다른 경사를 갖기 때문에 관통 컷이 모든 피스에 대해 동일하지 않다.

일반적인 실시예에 따르면, 하나 이상의 파단 가능한 연결 브리지(231)에 의해 함께 연결된 복수의 날카로운 형상 몸체를 갖는 단일 피스의 시트형(sheet-like) 몸체를 포함하는 반제품(250)이 제공된다. 반제품(250)은 위에서 설명된 실시예 중 어느 하나를 참조하여 설명된 특징 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

반제품(250)은 표면 처리(228)를 포함할 수 있거나 표면 처리(228)를 받도록 의도될 수 있다.

일반적인 실시예에 따르면, 전기침식 기계(200)에 대해 고정물(214) 또는 지그(214)가 제공된다.

상기 고정물(214) 또는 지그(214)는 전기침식 기계(200)에 고정물(214)을 장착하기 위한 고정 부분(215) 및 적어도 하나의 작업물(204)을 수용하기 위한 하우징 부분(217)을 포함하며, 하우징 부분(217)은 회전축(F-F)을 중심으로 고정 부분(215)에 대해 회전 가능하다.

바람직하게는, 고정물(214)은 고정 부분(215)에 대해 하우징 부분(217)을 회전시키는 모터(218)를 포함한다.

고정물(214) 또는 지그(214)는 위에서 설명된 실시예 중 어느 하나를 참조하여 설명된 특징 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 고정물(214)의 하우징 부분(217)은 복수의 작업물을 수용하기 위한 복수의 시트를 포함하며, 상기 복수의 작업물에 대한 시트는 2개의 직교 선이 한 번에 하나의 작업물과 교차하도록 배열된다. 즉, 작업물이 지그(214)에 장착될 때 전기침식 기계(200)의 절단 와이어(202)가 두 개의 직교 절단 평면 상에서 상기 작업물 중 하나만을 절단하도록 시트가 배열된다. 바람직하게는, 상기 복수의 작업물에 대한 시트는 3개의 라인(서로 직교하는 2개의 라인과 샤프닝 각도(α)만큼 경사진 세 번째 라인)이 한 번에 하나의 작업물과 교차하도록 배열된다. 예를 들어, 시트는 특정 상대 거리로 서로 정렬되도록 고정물(214)에 배치된다.

도 25a~25c에 도식적으로 나타낸 일 실시예에 따르면, 지그(214)는 기계(200)에 대한 고정 부분(215)에 대해 개별적으로 또는 공동으로 회전 가능한 2개의 하우징 부분(217, 270)을 포함하며, 제1 하우징 부분(217)이 상기 작업물(204)을 수용하여 그 위에 샤프닝 절단과 성형 절단을 만들고, 제2 하우징 부분(270)은 상기 제1 하우징 부분(217)과 하나 이상의 추가 작업물(302, 320, 350)을 모두 수용하여 그 위에 두 개의 직교 성형 절단부를 만든다. 바람직하게는, 제1 하우징 부분(217)은 회전축(F-F)을 중심으로 상기 제2 하우징 부분에 대해 회전할 수 있도록 제2 하우징 부분(270)에 장착된다. 제1 하우징 부분(217)과 제2 하우징 부분(270)의 회전을 얻기 위한 단일 모터(218)가 포함될 수 있다.

일반적인 일 실시예에 따르면, 수술 절단 기구(1)가 제공된다. 예를 들어, 상기 수술 절단 기구(1)는 수술용 가위 유형 기구이다. 예를 들어, 상기 수술 절단 기구(1)는 니들-구동기/봉합사-절단기 유형의 기구이다.

수술 기구(1)는 바람직하게는 원위 단부(8) 및 관절식 엔드-이펙터(9)(즉, 로드)의 원위 단부(8)에 연결된 관절식 단부 장치(9))를 갖는 샤프트(7)를 포함한다.

상기 수술 기구(1)는 로봇 수술에 특히 적합하지만 특별히 의도된 것은 아니며, 예를 들어, 도 23에 나타낸 바와 같이 로봇 수술 시스템(101)의 전동 액추에이터를 포함하는 로봇 매니퓰레이터(103)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 수술 기구(1)는 기계적 및 수동 제어 및 작동 장치와 연관될 수 있다.

상기 수술 기구(1)를 포함하는 로봇 수술 시스템(101)은 로봇 미세수술 동작에 특히 적합하지만, 특별히 의도된 것은 아니다. 로봇 수술 시스템(101)은 로봇 복강경 수술을 위해 의도될 수 있다.

반드시 상기 샤프트(7)가 강성 샤프트일 필요는 없으며, 예를 들어, 휠 수 있는 샤프트 및/또는 관절식 샤프트일 수 있지만, 바람직한 일 실시예에 따르면 상기 샤프트(7)는 강성 샤프트이다. 수술 기구(1)의 근위 인터페이스 부분(104) 또는 백엔드 부분(104)은 예를 들어, 도 17에 나타낸 바와 같이 로봇 수술 시스템(101)의 로봇 매니퓰레이터(103)와의 인터페이스를 형성하기 위해 샤프트(7)의 근위 단부(102)에 제공될 수 있다. 로봇 매니퓰레이터와 수술 기구의 근위 인터페이스 부분(104) 사이에 멸균 장벽이 개재될 수 있다. 예를 들어, 상기 근위 인터페이스 부분(104)은 로봇 매니퓰레이터(103)에 의해 부여된 구동 동작을 수신하고 이를 관절식 엔드-이펙터(9)로 전송하기 위한 인터페이스 전송 요소 세트를 포함할 수 있다. 일 일 실시예에 따르면, 수술 기구(1)는 로봇 수술 시스템(101)의 로봇 매니퓰레이터(103)와 분리 가능하게 연결된다.

샤프트(7)의 원위 단부(8)에 있는 관절식 엔드-이펙터(9)는, 근위 인터페이스 부분(104)으로부터 샤프트(7) 내부의 관절식 엔드-이펙터(9)까지 연장되어 관절식 엔드-이펙터(9)의 링크 중 적어도 일부에 제공된 종단 시트(15, 25)에서 끝나는, 다수 쌍의 길항 작동 텐던에 의해 이동 가능한 하나 이상의 회전 조인트에서 서로 관절식으로 연결된 복수의 링크를 포함할 수 있다. 하나 이상의 길항 텐던 쌍의 작동 텐던 쌍은 기구의 근위 인터페이스 부분(104)으로부터 기구의 관절식 연결 엔드-이펙터의 링크까지 왕복 경로(round trip path)를 형성하는 단일 텐던으로 얻어질 수 있다.

바람직하게는, "링크"라는 용어는 단일 피스로 만들어진 몸체, 즉 모노블록 몸체를 의미한다.

바람직하게는, 관절식 엔드-이펙터(9)의 각각의 링크는 이전에 설명된 작동 모드 중 어느 하나에 따른 방법에 의해 만들어진다.

관절식 엔드-이펙터(9)를 형성하는 모든 링크가 반드시 관절식으로 연결될 필요는 없다. 즉, 서로에 대해 및/또는 샤프트(7)의 원위 단부(8)에 대해 움직일 수 있다. 예를 들어, 상기 엔드-이펙터(9)는 해당 분야에서 널리 채택되는 용어에 따라 "롤-피치-요(roll-pitch-yaw)" 유형의 관절식 커프일 수 있다. 예를 들어, 상기 엔드-이펙터(9)는 "스네이크(snake)" 유형의 관절식 엔드-이펙터(9)일 수 있다. 즉, 다수의 동일 평면 및/또는 비평면 회전 조인트를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 관절식 엔드-이펙터(9)는 평행한 모선들(parallel generatrices)을 갖는 연결 링크의 하나 이상의 볼록한 선직면(ruled surface)을 단일 피스로 포함하는 몸체를 갖는 샤프트(7)의 원위 단부(8)에 연결된 연결 링크를 포함한다. 연결 링크는 단일 피스로 제1 원위 연결 부분을 더 포함한다. 바람직하게는, 제1 연결 링크의 상기 제1 원위 연결 부분은 2개의 프롱(prong)을 포함하고 근위 회전축(P-P)을 갖는 근위 회전 조인트를 형성하도록 구성된다. 바람직한 일 실시예에 따르면, 연결 링크의 볼록한 선직면 모선은 모두 근위 회전축(P-P)에 평행하다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 관절식 엔드-이펙터(9)는 연결 링크에 관절식으로 연결되고 평행한 모선을 갖는 지지 링크의 하나 이상의 볼록한 선직면(96, 98)을 단일 피스로 포함하는 몸체를 갖는 지지 링크를 포함한다. 지지 링크(2)는 제1 연결 링크의 제1 원위 연결 부분에 관절식으로 연결되는 근위 연결 부분을 단일 피스로 추가로 포함하여, 연결 링크와 지지 링크(2)가 공통 근위 회전축(P-P)을 중심으로 상대적으로 회전할 수 있도록 근위 회전 조인트를 정의한다.

지지 링크(2)는 단일 피스로 제2 원위 연결 부분을 더 포함한다. 지지 링크(2)의 원위 연결 부분은 바람직하게는 원위 회전축(Y-Y)을 정의하기 위한, 즉 피치 근위 회전축(P-P)에 직교할 수 있는 공통 원위 회전축(Y-Y) 즉, 요(yaw) 축(Y-Y)을 갖는 원위 회전 조인트 또는 요 회전 조인트를 형성하기 위한 두 개의 프롱(3, 4)을 포함하는 지지 구조를 포함한다.

지지 링크(2)의 지지 구조는 바람직하게는 강성 지지 구조, 즉 예를 들어, 강성 지지 포크(fork)이고, 프롱(3, 4)의 상대 위치는 프롱(3, 4)과 선직면(96, 98)의 상대 위치와 같이 강성으로 결정된다. 일 실시예에 따르면, 상기 원위 회전축(Y-Y)은 요 회전축(Y-Y)이고, 상기 근위 회전축(P-P)은 요 회전축(Y-Y)과 피치 회전축(P-P)이 서로 직교하는 피치 회전축(P-P)이다.

일 실시예에 따르면, 관절식 엔드-이펙터는 평행한 모선을 갖는 블레이드 홀더 루트의 하나 이상의 볼록 선직면(79)에 의해 형성된 풀리 부분을 갖는 블레이드 홀더 링크 부착 루트(51)를 단일 피스로 포함하는 몸체를 갖는 지지 링크에 관절식으로 연결된 블레이드 홀더 링크(50)를 더 포함한다. 블레이드 홀더 링크(50)는 단일 피스로 상기 원위 회전 조인트에서 관절식으로 연결되는 근위 부착 루트(51)를 포함한다.

바람직하게는, 관절식 엔드-이펙터(9)는 단일 피스로 절단 모서리(34)를 포함하는 몸체를 갖는 상기 블레이드 홀더 링크(50)와 회전 일체형인 블레이드 링크(30)를 포함한다. 절단 모서리(34)는 절단 작업을 수행하도록 구성된다.

블레이드 링크(30)는 이전에 설명된 작동 모드 중 어느 하나에 따른 방법으로 제조된다.

일 실시예에 따르면, 블레이드 링크(30)는 단일 피스로 상기 원위 회전 조인트에서 관절식으로 연결되는 근위 부착 루트(31)를 포함한다. 블레이드 링크(30)는 바람직하게는 블레이드 홀더 링크(50)의 루트(51)와 나란히 배열된 부착 루트(31)를 단일 피스로 포함하고 바람직하게는 블레이드 링크(30)의 루트(31)는 블레이드 홀더 링크(50)의 루트(51)와 나란히 직접적이고 밀접하게 접촉한다.

일 실시예에 따르면, 블레이드 홀더 링크(50)의 몸체는 단일 피스로 드래그 부분(57)을 더 포함하고, 블레이드 링크(30)의 몸체는 단일 피스로 블레이드 홀더 링크(50)의 상기 드래그 부분과 결합되는 드래그 카운터-부분(37)을 더 포함한다. 드래그 결합은 블레이드 링크(30)와 블레이드 홀더 링크(50) 사이의 결합에 의해 달성될 수 있다. 블레이드 링크(30)와 블레이드 홀더 링크(50) 사이의 드래그 결합은 공통 회전축(Y-Y)에 대해 원위로, 즉 부착 루트(31, 51)에 대해 원위로 배열될 수 있다. 이러한 경우에, 블레이드 링크(30)의 드래그 결합 부분(37)(또는 드래그 부분(37))은 블레이드 링크(30)의 드래그 부분(37)이 더 유리한 기계적 전달을 달성하기 위해 블레이드 링크 루트(31)에 위치될 수 있더라도 정확한 드래그를 보장하기 위해 블레이드 링크 루트(31)로부터 멀리 위치하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따르면, 관절식 엔드-이펙터(9)는 지지 링크(2)와 블레이드 홀더 링크(50)에 관절식으로 연결된 리액션 링크(20)를 더 포함하며, 리액션 링크(20)는 평행한 모선을 갖는 하나 이상의 볼록한 선직면(80)에 의해 형성된 풀리 부분을 갖는 리액션 링크의 추가 부착 루트(21)를 포함하는 몸체를 갖는다.

일 실시예에 따르면, 지지 링크(2), 블레이드 홀더 링크(50) 및 블레이드 링크(30)에 의해 형성된 그룹 및 제2 팁은 공통 회전축(Y-Y)과 일치하거나 평행한 축 방향을 정의하는 상기 공통 회전축(Y-Y)에서 서로 관절식으로 연결된다. 즉, 지지 링크(2)의 원위 연결 부분(17)은 블레이드 홀더 링크(50)의 루트(51)와 블레이드 링크(30)의 루트(31) 및 상기 원위 공통 회전축(Y-Y)에 있는 리액션 링크(20)의 루트(21)에 의해 형성된 그룹에 대해 관절식으로 연결된다. 바람직하게는, 표현의 명확성을 위해, 공통 회전축(Y-Y)의 방향과 일치하거나 평행한 축 방향이 정의된다.

바람직하게는, 표현의 명확성을 위해, 블레이드 링크(30) 및/또는 블레이드 홀더 링크(50)를 참조하여, 상기 제5 방향을 향하는 축 방향을 따라 향하는 내부 축 방향도 정의되며, 추가 리액션 링크(20) 및 유사하게 상기 내부 축 방향은 반대쪽, 즉 블레이드 링크(30) 및/또는 블레이드 홀더 링크(50)를 향하는 리액션 링크(20)를 기준으로 할 것이다.

근위 및 원위 방향(또는 감지)은 도 17의 화살표로 표시된 용어의 일반적인 의미에 따라 지칭하는 것으로 이해된다.

바람직하게는, 표현의 명확성을 위해, 용어 "반경방향"은 공통 회전축(Y-Y)에 실질적으로 직교하고 거기에 입사하는(incident) 방향을 지칭할 것이다.

바람직하게는, 표현의 명확성을 위해, 이는 수술 기구(1)의 길이방향 연장 방향과 전체적으로 및 블레이드 링크(30) 및/또는 블레이드 홀더 링크(50) 및/또는 리액션 링크(20)의 긴 몸체의 길이방향 연장 방향과 국부적으로(locally) 실질적으로 일치할 수 있는 길이방향을 의미하기도 한다.

일 실시예에 따르면, 리액션 링크(20)의 루트(21) 및 블레이드 홀더 링크(50)의 루트(51)와 블레이드 링크(30)의 루트(31)에 의해 형성된 그룹은 요 Y의 배향 자유도를 정의하는 상기 공통 회전축(Y-Y)을 중심으로 지지 링크(2)의 원위 부분에 대해 관절식으로 연결되어 있다. 따라서, 공통 회전축(Y-Y)(또는 그 직선 연장)은 상기 두 프롱(3, 4) 및 상기 루트(21, 31, 51)를 교차하고 관절 핀에 의해 정의될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따르면, 추가 제5 리액션 링크(20)의 루트(21)는 상기 공통 회전축(Y-Y)을 중심으로 블레이드 홀더 링크(50)의 루트(51)와 블레이드 링크(30)의 루트(31)로 형성된 그룹에 대해 관절식으로 연결되어, 절단 작업을 수행하기 위한 개폐의 상대적 자유도(G)(또는 절단 자유도(G) 또는 널리 채택된 용어에 따른 그립 자유도(G). 단, 이 자유도의 활성화가 반드시 파지 작용(gripping action)으로 이어지는 것은 아니다)를 정의한다.

일 실시예에 따르면, 리액션 링크(20)의 상기 부착 루트(21)와 회전 일체형인 카운터-블레이드 부분(24)이 제공된다. 따라서, 리액션 링크는 카운터-블레이드 부분(24)과 회전 일체형이다. 반드시 그런 것은 아니지만, 리액션 링크(20)는 카운터-블레이드 부분(24)과 단일 피스이지만, 바람직한 일 실시예에 따르면 리액션 링크(20)는 부착 루트(21)와 카운터-블레이드 부분(24)을 단일 피스로 포함한다.

일 실시예에 따르면, 수술 절단 기구(1)는 샤프트(7)를 따라 연장되고 블레이드 홀더 링크(50)에 연결되어 상기 공통 원위 회전축(Y-Y)을 중심으로 블레이드 링크(30)를 이동시키는 제1 쌍의 길항 텐던을 더 포함한다. 블레이드 홀더 링크(50)의 부착 루트(51)는 상기 제1 쌍의 길항 텐던을 수용하는 적어도 제1 종단 시트(15)를 단일 피스로 포함한다.

일 실시예에 따르면, 수술용 절단 기구(1)는 샤프트(7)를 따라 연장되고 상기 공통 요 회전축(Y-Y)을 중심으로 카운터-블레이드 부분(24)을 이동시키기 위해 상기 추가 리액션 링크(20)에 연결되는 제2 쌍의 길항 텐던을 더 포함한다. 추가 리액션 링크(20)의 부착 루트(21)는 상기 제2 쌍의 길항 텐던을 수용하는 적어도 하나의 제2 종단 시트(25)를 단일 피스로 포함한다.

각 텐던은 길이방향으로 확장되어 있으며, 인장된 상태(tensioned)에서만 작동하도록 구성된다.

각 텐던은 바람직하게는 연결 링크, 지지 링크(2), 블레이드 홀더 링크(50)(특히 블레이드 홀더 링크(50)의 루트(51)), 리액션 링크(20)(특히 리액션 링크(20)의 루트(21))의 적어도 일부의 볼록한 선직면(79, 80, 96, 98)에서만 관절식으로 연결된 엔드-이펙터(9)의 링크(2, 20, 30, 50)와 접촉한다. 바람직하게는, 작동 텐던은 블레이드 링크(30)와 접촉하는 것을 피하고, 블레이드 링크(30)는 블레이드 홀더 링크(50)에 의해 회전하면서 드래그된다.

일 실시예에 따르면, 연결 링크의 평행한 모선을 갖는 상기 하나 이상의 볼록한 선직면은 상기 공통 근위 회전축(P-P)에 평행하고, 지지 링크의 평행한 모선을 갖는 상기 하나 이상의 볼록한 선직면(96, 98) 중 적어도 하나는 상기 공통 근위 회전축(P-P)에 평행하다. 또한, 블레이드 홀더 링크(50)의 평행한 모선을 갖는 블레이드 홀더 루트(51)의 상기 하나 이상의 볼록한 선직면(79) 및 추가 리액션 링크(20)의 평행한 모선을 갖는 추가 루트(21)의 풀리 부분의 상기 하나 이상의 볼록한 선직면(80)은 공통 원위 회전축(Y-Y)에 평행하다.

추가 이점으로, 제1 쌍의 길항 텐던과 제2 쌍의 길항 텐던은 연결 링크(90)의 상기 하나 이상의 볼록한 선직면과 지지 링크(2)의 상기 하나 이상의 볼록한 선직면(96, 98)에 길이방향으로 슬라이딩하도록 구성되고, 각각 개폐 상태에서 블레이드 링크(30)와 카운터-블레이드 부분(24)을 각각 이동시키기 위해 블레이드 홀더 링크(50) 또는 리액션 링크(20) 루트의 볼록한 선직면(79 또는 80)에서 길이방향으로 슬라이딩 없이 감고/풀도록 구성된다.

따라서, 텐던의 길이방향 확장은 텐던이 국부적으로 접촉하는 선직면을 생성하는 라인에 국부적으로 직교한다.

일 실시예에 따르면, 블레이드 링크(30)의 절단 모서리(34)는 기계적 간섭 접촉 상태에서 절단 작업을 가하기 위해 개폐 자유도(G)의 이동 중에 상기 리액션 링크(20)와 회전 일체형으로 상기 카운터-블레이드 부분(24)에 접합하도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 블레이드 링크(30)의 절단 모서리(34)는 공통 원위 회전축(Y-Y)에 평행한 방향으로 탄성적으로 휠 수 있다. 제1 쌍의 길항 텐던(71)에 대한 제1 종단 시트(15)와 회전 일체형인 블레이드 링크(30)의 절단 모서리(34)는 축 방향으로 탄성적으로 휠 수 있고, 상기 카운터-블레이드 부분(24)은 상기 절단 모서리(34)에 접합하여 블레이드 링크(30)의 몸체를 축 방향으로 탄성적으로 휘도록 구성된다. 이에 따라, 절단 작업을 얻기 위한 축 방향의 탄성은 블레이드 부분의 탄성에 의해 적어도 부분적으로 제공되는 반면, 블레이드 링크(30)의 루트(31)가 관절식으로 연결되는 원위 회전 조인트(502)는 축 방향으로 강성이다. 즉, 지지 링크(2)의 원위 연결 부분(17)과 원위 회전축(Y-Y)의 리액션 루트(21, 31, 51), 블레이드 및 블레이드 홀더 링크 사이의 상대 변위가 방지되기 때문에 탄력적으로 하중이 가해지지 않는다.

따라서, 블레이드 링크(30)의 상기 절단 모서리(34)와 리액션 링크(20)와 회전 일체형인 상기 카운터-블레이드 부분(24)은 기계적 간섭 접촉 상태에 도달하여 절단 작업을 발휘한다.

절단 모서리(34) 및 리액션 링크(20)와 회전 일체형인 카운터-블레이드 부분(24) 사이의 기계적 간섭 접촉은 절단 작업을 초래하며 동시에 블레이드 링크(30)의 몸체를 휘게 변형시킨다. 절단 작업 중에 블레이드 링크(30) 몸체의 휨 변형은 축 방향으로 향한다. 즉, 공통 회전축(Y-Y)에 실질적으로 평행하게 향한다.

카운터-블레이드 부분(24)은 바람직하게는 블레이드 링크(30)를 축 방향으로 휘기 위해 블레이드 링크(30)의 절단 모서리(34)와 기계적 간섭 접촉 접합부를 형성하도록 구성된 축방향 내측을 향하는 표면을 포함한다. 그러면 리액션 링크(20)는 절단 작업 중에 블레이드 링크(30)의 탄성 휨에 대해 축 방향으로 반력을 발휘한다. 리액션 링크(20)의 몸체는 탄성 변형이 가능하다.

블레이드 링크(30)와 리액션 링크(20)가 실질적으로 폐쇄된 형태일 때 블레이드 링크(30) 몸체의 변형된 형태는 최대로 휘며, 어떤 경우에도 블레이드 링크(30)와 리액션 링크(20)가 부분적으로 폐쇄되고 부분적으로 개방된 형태에 있을 때 블레이드 링크(30) 몸체의 형태보다 더 휜다. 반드시 그런 것은 아니지만 바람직하게는, 개방 각도가 최대로 개방되고 블레이드가 자유로울 때 절단 모서리(34)는 직선이고 블레이드 링크(30)의 몸체는 실질적으로 평면형 형태를 갖는다.

절단 모서리(34)와 카운터-블레이드 부분(24) 사이의 적어도 하나의 접촉점은 바람직하게는 개폐 자유도(G)의 개방 각도에 따라 위치 및/또는 크기가 변하고, 바람직하게는 개방 각도가 감소함에 따라 원위 방향으로 이동하는 경향이 있어, 블레이드 링크(30) 몸체의 탄성 변형에 의해 휨이 두드러진다.

"접촉점"은 바람직하게는 절단 모서리(34)와 카운터-블레이드 부분(24) 사이의 접촉 영역의 가장 원위 부분을 나타내는 것을 의미하지만, 접촉 영역은 실시예의 일부 구성의 지점과 유사할 수 있다.

전술한 바와 같이, 절단 모서리(34)는 날카로울 수 있다. 즉, 블레이드 부분(14) 몸체의 두께에 비해 국부적으로 감소된 두께 및/또는 그 단면의 예리한 형태를 갖기 위해 샤프닝 처리될 수 있다.

절단 작업 중에, 블레이드 링크(30)의 블레이드 표면(35)은 리액션 링크(20)와 회전 일체형인 카운터-블레이드 부분(24)과 적어도 한 부분이 접촉하여 실질적으로 개폐 방향(G)으로 향하는 마찰력을 교환할 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 리액션 링크(20)와 회전 일체형인 상기 카운터-블레이드 부분(24)은 블레이드 링크(30)의 몸체를 휘기 위해 축방향으로 돌출한다. 리액션 링크(20)와 회전 일체형이고 돌출된 이러한 카운터-블레이드 부분(24)의 제공은 블레이드 링크(30)의 절단 모서리(34)에 접합하여 블레이드 링크(30)의 몸체가 휘는 것을 허용한다. 일 실시예에 따르면, 카운터-블레이드 부분(24)의 돌출부는 리액션 링크(20) 몸체의 길이방향 연장을 따라 원위 방향으로 강조된다.

일 실시예에 따르면, 리액션 링크(20)와 회전 일체형인 상기 카운터-블레이드 부분(24)은 축방향 내측을 향하는 오목부를 갖는 돌출 곡면을 포함한다. 이에 따라, 카운터-블레이드 부분(24)의 돌출은 축방향 내측을 향하는 오목부를 갖는 곡률에 의해 제공된다.

일 실시예에 따르면, 리액션 링크(20)와 회전 일체형인 카운터-블레이드 부분(24)은 블레이드 링크(30)의 회전 공간(footprint) 방향으로 돌출되어, 카운터-블레이드 부분(24)이 절단 모서리(34)와 기계적으로 간섭 접촉할 때 블레이드 링크(30)의 몸체를 탄성적으로 휜다. 즉, 카운터-블레이드 부분(24)은 축방향 내측으로 돌출된다. 일 실시예에 따르면, 카운터-블레이드 부분(24)의 상기 돌출부는 원위 방향을 향해, 즉 리액션 링크(20)의 길이방향 연장을 따라 공통 회전축(Y-Y)으로부터 멀어지는 방향으로 두드러지며, 바람직하게는 상기 돌출은 블레이드 링크(30) 몸체의 원위 단부(32) 근처 또는 원위 단부에서 최대이다.

바람직하게는, "접근하는 회전 공간"이라는 용어는 그립 자유도(G)의 닫힘의 상대적인 회전 운동 동안 요소의 몸체에 의해 점유될 수 있는 공간의 부피를 나타내는 것을 의미한다.

일 실시예에 따르면, 카운터-블레이드 링크(40)가 제공되는데, 이는 단일 피스로 상기 카운터-블레이드 부분(24)을 포함하며, 카운터-블레이드 링크(40)는 리액션 링크(20)와 회전 일체형이다. 바람직하게는, 카운터-블레이드 링크(40)는 근위 부착 루트(41), 상기 카운터-블레이드 부분(24) 및 구속된 원위 단부(42)를 단일 피스로 포함하고, 리액션 링크(20)는 루트(21) 및 원위 자유단을 단일 피스로 포함하고, 카운터-블레이드 링크(40)의 루트(41)와 리액션 링크(20)의 루트(21)는 서로 나란히 직접적이고 긴밀하게 접촉한다. 상기 카운터-블레이드 링크(40)가 제공되는 경우, 블레이드 홀더 링크(50)의 상기 루트(51), 블레이드 링크(30)의 상기 루트(31) 및 카운터-블레이드 링크(40)의 상기 루트(41)로 구성된 그룹이 형성되고, 리액션 링크(20)의 상기 루트(21)는 지지 링크(2)의 원위 연결 부분의 상기 2개의 프롱(3, 4) 사이에 전체적으로 개재되어 그와 직접적이고 긴밀하게 접촉한다.

카운터 블레이드 링크(40)는 샤프닝 및 성형 단계에 의해 제조될 수 있으며, 이 경우 절단 모서리(34)를 포함하고 작업물(204)로 제조될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 카운터-블레이드 링크(40)는 리액션 링크(20)의 드래그 결합 부분(67)과 결합하여 카운터-블레이드 링크(40)와 리액션 링크(20)를 함께 회전시키는 드래그 결합 부분(47)을 포함한다.

블레이드 표면(35)은 반드시 평면 부분일 필요는 없다. 즉, 평면 상에 놓이고 곡선형 또는 아치형 부분일 수 있지만, 일 실시예에 따르면 이는 평면 부분이다.

일 실시예에 따르면, 블레이드 링크(30)의 몸체는 2차원 주요 연장부를 갖는다. 즉, 바람직하게 편평하거나 아치형인 놓인 표면에 놓이고, 상기 바람직하게 편평하거나 아치형인 놓인 표면의 연장부에 비해 실질적으로 감소된 두께를 갖는다.

일 실시예에 따르면, 절단 모서리(34)는 블레이드 링크(30) 몸체의 놓인 표면에 오목한 부분이 제공되는 것을 피하면서 바람직하게는 편평하거나 아치형인 놓인 표면에서 실질적으로 직선이다.

바람직하게는, 블레이드 링크(30)의 두께는 블레이드 홀더 링크(50)의 부착 루트(51)와 리액션 링크(20) 부착 루트(21)의 두께에 비해 현저히 얇으며, 블레이드 링크(30)의 몸체는 작동 상태 시 절단 모서리(34)의 길이방향 연장을 가로질러, 특히 블레이드 링크(30)의 두께 방향으로 탄성적으로 휠 수 있도록 선택된다. 특히, 블레이드 링크(30)의 몸체는 바람직하게는 리액션 링크(20)의 몸체보다 더 휠 수 있고, 바람직하게는 또한 카운터-블레이드 부분(24)의 몸체보다 더 유연하다. 블레이드 링크(30)의 유연성 및 이에 따른 절단 모서리(34)의 유연성은 그 두께 방향, 즉 블레이드 링크(30)의 편평하든 아치형이든 놓인 표면에 직교하는 방향으로 의도된다. 예를 들어, 블레이드 링크(30)는 놓인 평면으로부터 나가거나 들어가는 방향을 향하는 오목부를 갖는 아치형, 즉 오목한 형태를 가지며, 이러한 경우 블레이드 링크(30) 몸체의 놓인 표면은 블레이드 표면(35)과 마찬가지로 아치형 표면이다.

반드시 블레이드 링크(30)의 몸체 및 그에 따른 절단 모서리(34)가 놓인 표면에서 탄성 변형 가능해야 하는 것은 아니다. 즉, 그 두께에 직교하는 방향으로의 굽힘성이 반드시 포함되는 것은 아니다.

블레이드 부분(14) 레벨의 블레이드 링크(30) 몸체의 두께(이 평가에서 언급된 바와 같이 바람직하게는 예리하게 되는 절단 모서리(34)의 두께는 제외)와 링크(50)의 루트(51)의 두께 및/또는 리액션 링크(20)의 제2 루트(21)의 두께 사이의 비율은 1/5과 1/20 사이일 수 있다. 절대값으로 블레이드 링크(30)의 두께는 0.1 mm와 0.5 mm 사이일 수 있으며 일 실시예에 따르면 실질적으로 0.2 mm와 동일하다.

전술한 바와 같이, 블레이드 링크(30)는 블레이드 홀더 링크(50)와 회전 일체형이다. 이에 따라, 절단 모서리(34)는 블레이드 홀더 링크(50)의 몸체 및/또는 블레이드 링크(30)의 몸체에 의해 형성될 수 있는 원위 자유단과 회전 일체형이다. 자유단이 블레이드 링크(30)의 몸체에 의해 형성되는 경우, 이는 블레이드 링크(30)의 원위 단부(32)와 일치할 수 있다. 탄성적으로 유연하기 때문에, 절단 모서리(34)는 작동 시 그와 일체형인 블레이드 홀더 링크(50)에 대해 회전하면서 탄성적으로 변형될 수 있다. 절단 모서리(34)의 탄성 변형은 바람직하게는 블레이드 홀더 링크(50) 몸체의 길이방향 연장 방향에 대해 폭 방향, 즉 근위 부착 루트(51)와 회전 일체형인 자유단을 절단 모서리(34)에 결합하는 방향에 대해 폭 방향, 즉, 블레이드 링크(30) 몸체의 두께 방향으로 일어나는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따르면, 블레이드 링크(30)는 비변형 형태에 있을 때 실질적으로 평면형이며, 즉 정의 가능한 놓인 평면에 놓여 있다. 블레이드 링크(30)의 벤딩 탄성은 블레이드 부분(14)을 상기 변형되지 않은 평면 형태로 되돌리려는 경향이 있다.

예를 들어, 샤프트(7)가 직선형의 강성 샤프트이고 절단 모서리(34)가 카운터-블레이드 부분(24)의 돌출 부분과 접촉되지 않은 경우, 절단 모서리(34)는 적어도 하나의 작동 형태에서 샤프트(7)의 길이방향 연장 방향(X-X)과 정렬될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 카운터-블레이드 부분(24)은 곡면이다. 이에 따라, 카운터-블레이드 부분(24)은 그 아치형 형상으로 인해 돌출된다. 카운터-블레이드 부분(24)의 오목부는 바람직하게는 축방향 및 내측을 향한다. 즉, 공통 회전축(Y-Y)에 평행한 방향으로 절단 모서리(34)의 회전 공간을 향한다.

카운터-블레이드 부분(24)은 블레이드 링크(30)의 몸체와 절단 모서리(34)를 적절하게 휘는 쐐기 역할을 하여 카운터-블레이드 부분(24)의 길이방향 연장 전체를 따라 절단 작업을 실질적으로 가할 수 있다.

전술한 바와 같이, 지지 링크(2)는 서로 직교하는 평면 상에 2개의 성형 절단이 이루어진 작업물(302)로부터 시작하여 와이어 전기침식에 의해 만들어지며, 블레이드 홀더 링크(50) 또한 서로 직교하는 평면 상에 두 개의 성형 절단이 이루어진 작업물(350)로부터 시작하여 와이어 전기침식에 의해 만들어지며, 리액션 링크(20) 또한 두 개의 성형 절단이 서로 직교하는 평면에 만들어지는 작업물(320)로부터 시작하는 와이어 전기침식에 의해 만들어진다. 존재하는 경우, 샤프트에 대한 연결 링크는 두 개의 성형 절단이 서로 직교하는 평면 상에서 만들어지는 작업물(390)로부터 시작하는 와이어 전기침식에 의해 만들어질 수도 있다. 대신에, 블레이드 링크(30)는 하나의 절단이 샤프닝 절단인 비직교 평면에 2개의 절단이 만들어지는 작업물(204)로부터 와이어 전기침식에 의해 만들어진다.

일 실시예에 따르면, 관절식 엔드-이펙터의 모든 링크는 와이어 전기침식에 의해 만들어지고 함께 조립된다.

일반적인 일 실시예에 따르면, 위에서 설명된 실시예 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 수술 기구(1)를 포함하는 로봇 수술 시스템(101)이 제공된다. 따라서, 로봇 수술 시스템(101)은 생물학적 조직 절단 및/또는 봉합사 절단을 포함하는 수술 또는 미세수술 절차를 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 로봇 수술 시스템(101)은 적어도 2개의 수술 기구를 포함하며, 그 중 적어도 하나는 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 수술 기구(1)이고, 다른 수술 기구는 니들-구동기 유형의 수술 기구 또는 확장기 유형의 수술 기구일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 두 수술 기구는 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 수술 기구(1)이지만, 반드시 서로 동일할 필요는 없다. 예를 들어, 적어도 2개의 수술 기구 중 하나의 수술 기구는 수술용 가위 유형 수술 기구일 수 있고, 적어도 2개의 수술 기구 중 다른 수술 기구는 니들-구동기/가위 유형 수술 기구일 수 있다.

로봇 수술 시스템(101)은 바람직하게는 적어도 하나의 로봇 매니퓰레이터(103)를 포함하고, 적어도 하나의 수술 기구(1)는 상기 적어도 하나의 로봇 매니퓰레이터(103)에 작동 가능하게 연결된다. 예를 들어, 멸균 수술용 천과 같은 멸균 수술용 배리어(barrier)(미도시)는 적어도 하나의 로봇 매니퓰레이터(103)와 적어도 하나의 수술 기구(1)의 백엔드 부분(104) 사이에 개재된다. 로봇 매니퓰레이터(103)는 피치(P), 요(Y) 및 그립(G)의 자유도, 즉 수술 기구(1)의 절단(G)으로 상기 작동 텐던에 압력을 가하기 위한 전동 액추에이터 및 롤(R)의 자유도를 정의하는 샤프트(7)를 중심으로 수술 기구(1)를 회전시키기 위한 전동 액추에이터를 포함할 수 있다. 로봇 수술 시스템(101)은 예를 들어, 바퀴 또는 다른 접지 유닛을 포함하는 지지 부분(106)(카트 또는 타워)과 예를 들어, 수동으로 이동 가능한, 즉 수동적으로 지지 부분(106)과 적어도 하나의 로봇 매니퓰레이터(103) 사이에서 연장되는 관절식 위치 설정 암(105)을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 로봇 수술 시스템(101)은 마스터-슬레이브 아키텍처에 따라 적어도 하나의 수술 기구(1) 및 바람직하게는 각각의 로봇 매니퓰레이터(103)를 제어하기 위한 적어도 하나의 마스터 콘솔(107)을 포함하고, 바람직하게는 로봇 수술 시스템(101)은 마스터 콘솔(107)의 적어도 하나의 마스터 제어 장치(108)에 대한 수술 기구(1)의 추적을 결정하기 위해 마스터 콘솔(107)과 로봇 매니퓰레이터(103)에 작동 가능하게 연결된 제어 유닛을 더 포함한다. 일 실시예에 따르면, 마스터 콘솔(107)은 구속되지 않는, 즉 기계적으로 지면으로부터 분리된 적어도 하나의 마스터 제어 장치(108), 예를 들어, 광학 및/또는 자기와 같은 추적 시스템을 포함한다.

일반적인 일 실시예에 따르면, 이전에 설명된 작동 모드 중 어느 하나에 따른 전기 침식에 의한 제조 방법은 작동 상태 시 반드시 절단 작업을 수행하도록 의도되지는 않은 하나 이상의 날카로운 몸체를 얻는다.

또한, 제조 방법에 의해 만들어진 상기 날카로운 몸체는 반드시 의료 분야에 적용되도록 의도된 것은 아니다.

작동 모드에 따르면, 제조 방법으로 만들어진 날카로운 몸체는 시계 제조, 보석, 모조 보석, 정밀 기계, 전자, 나노 기술 등의 기술 영역 중 하나 이상에서 사용하도록 고안되었다. 샤프닝은 절단 및/또는 공기 역학적 및/또는 전기적 및/또는 전자기적 및/또는 열적 및/또는 미적 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 날카로운 모서리를 갖는 시계 바늘을 이러한 방법으로 만들 수 있다. 예를 들어, 이들은 날카로운 모서리를 가진 마이크로 안테나로 만들 수 있다.

첨부된 청구범위 중 하나 이상에 개시된 특징, 구조 또는 기능의 조합이 본 설명의 필수적인 부분을 형성한다는 것이 잘 이해된다.

작동 모드뿐 아니라 특정 실시예에서 개별적으로 또는 서로 결합하여 제공되는 위에 설명된 특징에 의해 위에서 언급한 요구 사항을 충족하고 앞서 언급한 장점을 얻을 수 있으며, 특히 다음과 같은 장점이 있다.

와이어 전기 침식(WEDM)에 의한 관통 컷으로 만들어진 벽의 탁월한 표면 마감을 얻을 수 있게 하며 이는 제조 공정 제품의 소형화를 촉진한다.

동시에, 동일한 작업물을 성형하고 샤프닝하기 위해 두 개의 비직교 절단이 이루어지며, 기계 가공할 피스의 위치를 변경하는 것을 방지하여 마무리를 더욱 향상시킨다.

"후면 베벨 없음" 또는 "끌 모서리" 유형의 샤프닝은 단일 샤프닝 절단 경로를 따라 절단 모서리가 한 번 이상 통과하는 경우 허용된다.

예를 들어, 블레이드와 같은 날카로운 탄성체를 만들 수 있다.

단일 작업물, 예를 들어, 복수의 블레이드로부터 단일 연속 절단 작업으로 복수의 날카로운 몸체를 생산하는 것이 가능하다.

샤프닝 단계에서 성형 단계까지 또는 그 반대의 고정물 회전 각도는 90°와 다르다.

두 개의 성형 단계가 제공되는 경우 성형 단계에서 재성형 단계까지 고정물의 회전 각도는 다시 실질적으로 90°이다.

성형 단계는 재료의 브리지를 그대로 남겨 반제품(250)을 만드는 단계를 포함할 수 있다.

코팅 단계는 샤프닝 단계를 수행한 후 반제품(250)에 대해 및/또는 샤프닝 단계를 수행하기 전 작업물(204)에 대해 수행될 수 있다.

성형 단계는 작업물로부터 날카로운 몸체를 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

특정하고 불확실한 요구를 충족시키기 위해, 당업자는 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않으면서 위에 설명된 실시예에 여러 가지 변경과 조정을 할 수 있고 요소를 기능적으로 동등한 다른 요소로 대체할 수 있다.

1: 수술 절단 기구
2: 지지 링크
3: 지지 링크 프롱
4: 지지 링크 프롱
9: 수술 절단 기구의 관절식 엔드-이펙터
15: 블레이드 홀더 링크의 종단 시트
20: 리액션 링크
21: 리액션 링크 루트
24: 카운터-블레이드 부분
25: 리액션 링크의 종단 시트
30: 날카로운 몸체, 블레이드 또는 블레이드 링크
31: 블레이드 링크 루트
32: 원위 단부
34: 날카로운 모서리
36: 홀 모서리 또는 홀 림
37: 블레이드 링크 드래그 부분
39: 방사형 절단 채널
40: 카운터-블레이드 링크
41: 카운터-블레이드 링크 루트
42: 원위 카운터-블레이드 링크 끝
47: 카운터-블레이드 링크의 드래그 부분
50: 블레이드 홀더 링크
51: 블레이드 홀더 링크 루트
57: 블레이드 홀더 링크의 드래그 부분
67: 리액션 링크의 드래그 부분
79: 블레이드 홀더 링크 풀리 부분의 선직면
80: 리액션 링크 풀리 부분의 선직면
96: 지지 링크의 볼록 선직면
98: 지지 링크의 볼록 선직면
200: 와이어 전기침식 기계
202: 절단 와이어
204: 작업물
205: 작업물 플랩 또는 마진
206: 전기침식 기계의 하부 헤드
207: 전기침식 기계의 상부 헤드
208: 전기침식 기계 탱크
209: 전기침식 기계 릴
210: 작업물 두께
211: 도관
212: 펌프
213: 노즐
214: 지그 또는 고정물
215: 지그 고정 부분
216: 전기침식 기계 브라켓
217: 지그를 수용하는 제1 회전 부분
218: 지그 또는 고정 모터
219: 고정 부재
220: 지그 스트로크 엔드
221: 수정된 지그 표면
222: 수정된 지그 표면
223: 작업물 절단 벽
224: 작업물 후면
225: 작업물 전면
228: 표면 처리(예: 코팅 및/또는 열처리
229: 교정 기준점
230: 절단 궤적 또는 경로 형성
231: 연결 브리지
232: 성형 절단 궤적 또는 경로 패스의 시작점
233: 성형 절단 궤적 또는 경로 패스의 종료점
234: 날카롭게 할 작업물 모서리
235: 샤프닝 절단 궤적 또는 경로 패스의 시작점
236: 샤프닝 절단 궤적 또는 경로 패스의 종료점
238: 외부 절단 프로파일 섹션
239: 절단 프로파일 노치
240: 샤프닝 절단 궤적 또는 경로
241: 지그 하우징 부분의 길이방향 슬롯
242: 제어 시스템
243: 볼(bowl)
250: 반제품
260: 프레스
264: 프레스 해머
262: 프레스 앤빌
270: 지그를 수용하는 제2 회전 부분
302: 성형될 피스
304: 샤프닝용 제2 작업물
320: 성형될 피스
350: 성형될 피스
390: 성형될 피스
F-F: 지그 회전축
X-X: 길이방향 샤프트 방향
α: 샤프닝 회전 각도
β: 날카로운 모서리의 예각
W: 절단 와이어 공급 방향 또는 절단 방향

Claims (23)

1. 와이어 전기침식에 의해 하나 이상의 날카로운 몸체를 제조하는 방법으로서,
   - 절단 와이어(202) 및 상기 절단 와이어(202)의 길이방향 연장을 가로지르는 회전축(F-F)을 중심으로 상기 절단 와이어(202)에 대해 회전 가능한 고정물(214)를 포함하는 와이어 전기침식 기계(200)를 제공하는 단계;
   - 적어도 하나의 작업물(204)을 상기 고정물(214)에 장착하는 단계;
   - 상기 적어도 하나의 작업물(204)에 상기 절단 와이어(202)를 사용하여 샤프닝 관통 컷을 수행함으로써 상기 적어도 하나의 작업물(204)의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리(234)를 샤프닝하는 단계; 및
   - 상기 적어도 하나의 작업물(204)에 상기 절단 와이어(202)를 사용하여 성형 관통 컷을 수행함으로써 상기 적어도 하나의 작업물(204)을 성형하는 단계
   ;를 포함하며,
   상기 샤프닝 단계와 상기 성형 단계 사이에, 90°가 아닌 샤프닝 회전 각도(α)만큼 상기 회전축(F-F)을 중심으로 상기 고정물(214)을 회전하는 추가 단계가 수행되는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 날카로운 몸체는 하나 이상의 수술용 칼날(30)을 포함하고, 상기 방법은 와이어 전기침식에 의해 상기 하나 이상의 수술용 칼날을 제조하는 방법인, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 방법은 단일 작업물(204)에서 복수의 날카로운 몸체를 만들며,
   상기 샤프닝 단계와 상기 성형 단계는 상기 복수의 날카로운 몸체 모두에 대해 동일한, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 샤프닝 단계는 상기 절단 와이어(202)의 단일 절단 샤프닝 궤적(240)으로 수행되고, 상기 성형 단계는 상기 절단 와이어(202)의 단일 절단 성형 궤적(230)으로 수행되는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 샤프닝 회전 각도(α)는 예각이고,
   바람직하게는 상기 샤프닝 회전 각도(α)는 20° 내지 70° 범위에 있고, 더욱더 바람직하게는 상기 샤프닝 회전 각도(α)는 30° 내지 60° 범위에 있는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 샤프닝 단계는 먼저 수행되고, 상기 회전 단계가 뒤따르고, 이어서 상기 성형 단계가 수행되는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 성형 단계의 상기 성형 관통 컷은 상기 날카로운 모서리(34)의 적어도 일부를 가로지르는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 성형 단계는 상기 성형 관통 컷으로 인해 상기 날카로운 몸체들을 분리하는 단계를 포함하고,
   바람직하게는 상기 방법은 중력에 의해 수집 바스켓(243)에 상기 분리된 날카로운 몸체들을 수집하는 단계를 더 포함하는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 작업물(204)은 두께(210)를 갖는 판상체를 포함하고, 상기 샤프닝 및 성형 단계는 각각 상기 적어도 하나의 작업물의 상기 판상체의 두께를 관통하는 관통 컷을 하는 것을 제공하는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업물(204)은 0.05 mm 내지 0.5 mm 범위의 두께(210)를 갖는 판상체이고, 바람직하게는 상기 적어도 하나의 작업물(204)은 벤딩에 의해 탄성적으로 변형 가능한 탄성체를 포함하는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 날카로운 몸체의 상기 날카로운 모서리(34)는 곡선형 모서리, 예를 들어, 상기 날카로운 몸체의 놓인 평면에서 오목 및/또는 볼록인, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형 단계는 상기 작업물(204)에 적어도 하나의 홀 모서리(36)를 성형하는 것을 포함하며, 상기 홀 모서리(36)는 상기 날카로운 몸체의 상기 두께를 관통하는 관통 홀의 경계를 정하도록 의도되는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형 단계 후에,
    - 상기 적어도 하나의 작업물(204)에 상기 절단 와이어(202)로 제2 성형 관통 컷을 수행하여, 제2 절단 평면 상에서 상기 작업물을 재성형하는 단계;
    를 더 포함하며;
    상기 성형 단계와 상기 재성형 단계 사이에,
    바람직하게는 실질적으로 90°와 동일한 성형 각도만큼 상기 고정물(214)을 회전시키는 단계가 제공되고,
    바람직하게는 상기 샤프닝 단계는 상기 성형 단계 전에 수행되고/되거나 상기 샤프닝 단계는 상기 성형 단계와 상기 재성형 단계 사이에 수행되는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장착 단계는 상기 고정물(214) 상에 복수의 작업물을 장착하는 것을 포함하고,
    상기 샤프닝 및 성형 단계는 상기 복수의 작업물 각각을 개별적으로 샤프닝 및 성형하는 것을 포함하는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장착 단계는 적어도 제2 작업물(304) 또한 상기 고정물(214)에 장착하여 상기 동일한 고정물(214)에 장착된 적어도 두 개의 작업물(204, 304)을 얻는 것을 포함하고,
    상기 방법은 상기 제2 작업물의 샤프닝될 적어도 하나의 모서리를 샤프닝하는 단계(304)를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제1 작업물(204)의 적어도 하나의 샤프닝될 모서리를 샤프닝하는 단계와 상기 제2 작업물(304)의 적어도 하나의 샤프닝될 모서리를 샤프닝하는 단계 사이에, 상기 고정물(214)의 적어도 한 부분을 회전하는 추가 단계가 포함되는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 절단 경로 또는 궤적에 대한 기준점(229)을 식별하는 것과
    - 상기 샤프닝 단계 전에 상기 절단 와이어로 상기 기준점에 접근하는 것
    을 포함하는, 상기 전기침식 기계(200)를 제로잉하고 교정하는 단계;
    를 더 포함하며,
    바람직하게는 상기 기준점(229)은 상기 작업물(204)의 상기 샤프닝될 모서리(234)에 속하는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 단계는 상기 샤프닝 절단 경로(240)와 상기 성형 절단 경로(230) 모두에 대한 원점 역할을 하는 단일 시작점(232, 235)을 식별하는 것을 포함하고,
    상기 접근 단계는 상기 샤프닝 단계의 준비와 상기 성형 단계의 준비 모두에서 상기 절단 와이어로 상기 단일 원점에 접근하는 것을 포함하고,
    바람직하게는 상기 단일 시작점(232, 235)은 상기 기준점(229)과 미리 정의된 기하학적 관계에 있는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
18. 제16항 또는 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 단계와 상기 샤프닝 및/또는 성형 단계 사이에 예각인 특정 각도만큼 상기 회전축(F-F)을 따라 회전이 수행되는, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 샤프닝 관통 컷은 동일한 샤프닝 절단 경로(240)를 따라 상기 절단 와이어(202)를 반복적으로 여러 번 통과시켜 수행되고,
    상기 샤프닝 관통 컷을 수행하기 위한 상기 절단 와이어(202)의 상기 반복된 복수의 통과 횟수는 상기 성형 관통 컷을 수행하기 위해 이루어진 통과 횟수보다 더 많은, 날카로운 몸체를 제조하는 방법.
20. 성형되고 하나 이상의 연결 브리지(231)에 의해 서로 연결되는 복수의 날카로운 몸체를 갖는 판상체를 단일 피스로 포함하는 반제품(250)으로서,
    상기 반제품(250)의 상기 판상체는 복수의 날카로운 모서리(34)를 포함하는 모서리를 포함하는, 반제품.
21. 전기침식 기계(200)에 고정물(214)을 장착하기 위한 고정 부분(215) 및 적어도 하나의 작업물을 수용하기 위한 하우징 부분(217)을 포함하는 전기침식 기계(200)용 고정물(214)로서,
    상기 하우징 부분(217)은 회전축(F-F)을 중심으로 상기 고정 부분(215)에 대해 회전 가능한, 고정물(214).
22. 제21항에 있어서,
    상기 고정 부분(215)에 대해 상기 하우징 부분(217)을 회전시키는 모터(218)를 포함하는, 고정물(214).
23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    복수의 작업물을 수용하기 위한 복수의 하우징 시트(241)를 포함하며,
    상기 하우징 시트는 서로 입사하는 두 개의 동일 평면 방향에서 중첩되지 않도록 배열되는, 고정물(214).