Jeden Tag haben lineare Aktuatoren in medizinischen Geräten einen globalen Einfluss, indem sie Leben retten, während sie mit unseren verbesserten Technologien weiter voranschreiten. Neben der Vielseitigkeit der linearen Aktuatoren, die in vielen verschiedenen Größen und Kraftklassen erhältlich sind, haben unsere technologischen Fortschritte auch eine zuverlässige Genauigkeit und Wiederholbarkeit durch Mikro-Präzisions-Servoaktoren ermöglicht. In diesem Artikel werden wir die beliebtesten Anwendungsfälle von hochpräzisen Mikroaktoren in medizinischen Geräten und die wichtigen Spezifikationen, die zu berücksichtigen sind, behandeln.
Wichtige Spezifikationen von Mikroaktoren
PA-12 Mikro-Präzisions-Servoaktuator
Bevor Sie lineare Aktuatoren für medizinische Anwendungen auswählen, ist es wichtig sicherzustellen, dass ihre Spezifikationen ausreichen, um alle Ihre Anforderungen zu erfüllen. Die wichtigsten Spezifikationen, die für Mikroaktoren betrachtet werden, sind:
- Lebenszyklus
- Physikalische Abmessungen
- Arbeitszyklus
- Reisegeschwindigkeit
- Kraftbewertung
- Kommunikation
Lebenszyklus
Alle Komponenten, die in medizinischen Geräten verwendet werden, erfordern hohe Zuverlässigkeitsniveaus, auf die Patienten während der medizinischen Behandlung vertrauen können. Unsere PA-12-R und PA-12-T Mikro-Präzisions-Servoaktoren sind intern selbstschmierend für die Lebensdauer der Einheit und erfordern bei Verwendung innerhalb ihrer Bewertungen keine Wartung. Im Allgemeinen haben die gleichen Modellaktoren mit einer kürzeren Hublänge und einer niedrigeren Kraftbewertung einen längeren Lebenszyklus, wenn sie innerhalb ihrer Bewertungen verwendet werden. Die Wahl des PA-12-R ist im Allgemeinen die beste Wahl für Anwendungen, die eine längere Lebensdauer erfordern; unser PA-12-T hat jedoch eine ausreichende Lebensdauer für Anwendungen mit geringerem Einsatz und Prototyping. Der PA-12-T bietet ebenfalls ähnliche Genauigkeit und Präzision und ist gleichzeitig günstiger als der PA-12-R.
| Modell | Lebenszyklus |
|---|---|
|
1 300 000 |
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94 000 |
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200 000 |
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100 000 |
Physikalische Abmessungen
Die Hohlmaßdimension von einem Aktuator von Loch zu Loch (H2H) ist die erste entscheidende Messung zur Bestimmung seiner physikalischen Anforderungen. Diese Messung ist der Abstand vom Zentrum des hinteren Montageschraubenlochs zum Zentrum des vorderen Montageschraubenlochs. Es ist wichtig sicherzustellen, dass diese Dimension mit dem Zentrum des hinteren Montageschraubenlochs Ihrer Anwendung mit dem Zentrum des vorderen Montageschraubenlochs übereinstimmt.
H2H zurückgezogene Länge
Arbeitszyklus
Ein Arbeitszyklus bezieht sich auf das Verhältnis von Einschaltzeit zu Ausschaltzeit, typischerweise als Prozentsatz ausgedrückt. Wenn Ihr Aktuator beispielsweise 15 Sekunden lang ausfährt und wieder einfährt und dann weitere 45 Sekunden in Ruhe verbringt, bevor der Prozess wiederholt wird, würde der Arbeitszyklus als 25 % ausgedrückt werden. Der angezeigte Prozentsatz ist immer die „Einschaltzeit“ des Aktuators.
Reisegeschwindigkeit
Für einige Anwendungsfälle kann es einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich geben, den Ihr Aktuator haben muss. Um Ihre erforderliche Geschwindigkeit zu bestimmen, muss die Hublänge durch die gewünschte Zeit dividiert werden. Beispielsweise würde eine Hublänge von 2 Zoll, die in maximal 1 Sekunde zurückgelegt werden muss, eine erforderliche Geschwindigkeit von mindestens 2 Zoll/Sekunde bedeuten. Nachdem die Mindestgeschwindigkeit bestätigt wurde, besteht der nächste Schritt darin, lineare Aktuatoren auszuwählen, die eine Reisegeschwindigkeit haben, die schneller oder gleich der Anforderung ist.
Kraftbewertung
Bevor Sie Mikroaktoren kaufen, empfehlen wir, die erforderliche Kraft für Ihre Anwendung zu berechnen. Dies liegt daran, dass die richtige Kraftoption auszuwählen entscheidend für einen reibungslosen Betrieb und eine lange Lebensdauer ist. Die dynamische Kraftbewertung eines Aktuators ist, wie viel Last der Aktuator drücken und ziehen kann, wenn die Last direkt auf die Welle angewendet wird. Die dynamische Kraft sollte als etwas höher oder mindestens gleich dem Erforderlichen ausgewählt werden. Die statische Kraftbewertung eines Aktuators ist, wie viel Last die Welle stillhalten kann, wenn die elektrische Energie abgeschaltet wird. In einem Fall, in dem die Aktuatoren nicht mehr zyklisch arbeiten, wird eine ausreichende statische Kraftbewertung einen sicheren Betrieb gewährleisten.
Kommunikation
Um ihre Leistung, Stabilität und Positionsgenauigkeit von bis zu 100um zu erreichen, erfordern unsere PA-12-Aktuatoren, dass die Benutzer mit ihrem internen Mikrocontroller über das RS-485 oder TTL-Protokoll interagieren. Für TTL-fähige Einheiten wie den PA-12-T ist es möglich, über Servopulse zu kommunizieren. Wenn Sie einen Controller verwendet haben, der keine direkte Kompatibilität mit dem RS-485-Kommunikationsprotokoll hat, ist es erforderlich, ein TTL-zu-RS-485-Modul zu verwenden, um mit dem PA-12-R zu kommunizieren.
Sowohl TTL als auch RS-485 stellen Standards in der seriellen Kommunikation dar, die mit einem Arduino gesteuert werden können. Sie bieten einen Rahmen zur Entwicklung eines Satzes von Befehlen und Antworten in einem 8-Bit-Format, das verwendet werden könnte, um mit dem integrierten Mikrocontroller in unserem PA-12 zu interagieren.
Die Kommunikationsparameter für die serielle Datenverbindung sowohl für TTL als auch für RS-485 sind unten dargestellt:
| Artikel | SPEZIFIKATIONEN |
|---|---|
|
Struktur |
Halbduplex UART |
|
Baudrate |
576000 |
|
Datenformat |
8-Bit |
|
Parität |
Keine Parität |
|
Stoppbit |
Ein Bit |
Anwendungsfälle
Es gibt viele Möglichkeiten, Mikro-Präzisions-Servoaktoren in Anwendungen der Medizinbranche zu implementieren. Um nur einige Beispiele zu nennen, wurden hochpräzise Mikroaktoren verwendet, um lineare Bewegungen in medizinischen Geräten wie:
- Präzisionszahnmedizinische Geräte
- Fluidinjektoren
- Positionierung von Mikroskopen
- Simulatoren für die Gesundheitsbildung
- Mikrodispenser
- Robotergestützte Chirurgie
- Prototypen medizinischer Geräte
- Laserpositionierungsgeräte
Fluidinjektoren
Fluidinjektoren sind Geräte, die eine extrem hohe Präzision erfordern, um sicherzustellen, dass die Rate und das Volumen, mit dem ihre Flüssigkeiten injiziert werden, konsistent und genau sind. Unsere TTL/PWM-Kommunikation bietet präzise Kontrolle, indem sie es den Benutzern ermöglicht, unsere Mikro-Präzisions-Servoaktoren in die gewünschten Geschwindigkeiten und Positionen zu steuern, während sie Rückmeldungen lesen.
Positionierung von Mikroskopen
Lineare Aktuatoren wurden schrittweise in Mikroskope integriert, um ihre Benutzerfreundlichkeit zu verbessern und die Untersuchungsergebnisse zu optimieren. Unsere Mikro-Präzisions-Servoaktoren haben die erforderlichen Spezifikationen, um feine Anpassungen an hochauflösenden Mikroskopen vorzunehmen. Eine weitere Möglichkeit, die Ergebnisse in der hochauflösenden Mikroskopie zu maximieren, besteht darin, Mikro-Präzisions-Servoaktoren zur Positionierung der zu untersuchenden Probe zu integrieren.
Mikrodispenser
Mikrodispenser werden häufig in Prozessen verwendet, die die Steuerung von Flüssigkeiten beinhalten, wie z.B. bei der Herstellung von Medikamenten. Hochpräzise Pumpen und Ventile verwenden häufig hochgenaue Mikroaktoren, um ihre Durchflussrate und das Flüssigkeitsvolumen zu steuern. Die Wiederholgenauigkeit und die kompakte Größe unserer Mikroaktoren machen sie zu einer perfekten Wahl für die Komponenten, die in Mikrodispensern zu finden sind. Unsere TTL/PWM-Kommunikation ermöglicht es den Benutzern auch, unsere Mikro-Präzisions-Servoaktoren entsprechend zu steuern und anzupassen, wenn andere Variablen berücksichtigt werden müssen, wie z.B. Viskosität, Temperatur und andere Fluiddynamiken.
Robotergestützte Chirurgie
Bestimmte Operationen erfordern unterschiedliche Präzisions- und Genauigkeitsniveaus, abhängig von der Größe des Eingriffs. Mikro-Präzisions-Servoaktoren bieten eine präzise Bewegungssteuerung und hohe Zuverlässigkeit für Anwendungen wie robotergestützte Chirurgie. Dies kann einem Chirurgen bei bestimmten Eingriffen helfen, die die ruhigen Hände von Robotern erfordern.
Laserpositionierungsgeräte
Es gibt eine Vielzahl von Laserbehandlungen, die aufgrund der verschiedenen gesundheitlichen Vorteile, die sie bieten können, an Beliebtheit gewinnen. Laserpositionierungsgeräte müssen oft mit hohen Präzisionsniveaus angepasst werden, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen und eine Fehljustierung der Laserstrahlen zu vermeiden. Die Stabilität und Genauigkeit unserer Mikro-Präzisions-Servoaktoren gewährleisten, dass die Lasergeräte während der Behandlung in die gewünschten Positionen reisen und dort bleiben können.
Zusammenfassung
Mikro-Präzisions-Servoaktoren wie der PA-12-T und PA-12-R haben viele verschiedene Anwendungsfälle in medizinischen Geräten, da sie zuverlässige Genauigkeit und Wiederholbarkeit bieten, sei es zur Handhabung von Flüssigkeitsströmen, zum Antrieb von chirurgischen Robotern oder zur Positionierung medizinischer Geräte. Ihre hohe Leistung in Kombination mit geringen Wartungsanforderungen sind einige der Hauptgründe, warum Mikroaktoren in der Medizinbranche beliebt sind.
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