Κάθε μέρα, οι γραμμικοί ενεργοποιητές σε ιατρικές συσκευές έχουν παγκόσμιο αντίκτυπο, σώζοντας ζωές καθώς εξελίσσονται μαζί με τις βελτιούμενες τεχνολογίες μας. Πέρα από την ευελιξία των γραμμικών ενεργοποιητών, που διατίθενται σε πολλά διαφορετικά μεγέθη και ονομαστικές δυνάμεις, οι τεχνολογικές μας εξελίξεις επέτρεψαν επίσης αξιόπιστη ακρίβεια και επαναληψιμότητα μέσω μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητών. Σε αυτό το άρθρο, θα καλύψουμε τις πιο δημοφιλείς περιπτώσεις χρήσης μικρο-ενεργοποιητών υψηλής ακρίβειας σε ιατρικές συσκευές και τις σημαντικές προδιαγραφές που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Σημαντικές προδιαγραφές των μικρο-ενεργοποιητών
PA-12 Micro Precision Servo Actuator
Πριν επιλέξετε γραμμικούς ενεργοποιητές για ιατρικές εφαρμογές, είναι σημαντικό να διασφαλίσετε ότι οι προδιαγραφές τους είναι επαρκείς για να καλύψουν όλες τις απαιτήσεις σας. Οι βασικές προδιαγραφές που εξετάζονται για μικρο-ενεργοποιητές είναι:
- Κύκλος ζωής
- Φυσικές διαστάσεις
- Κύκλος λειτουργίας
- Ταχύτητα διαδρομής
- Ονομαστική δύναμη
- Επικοινωνία
Κύκλος ζωής
Όλα τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για ιατρικές συσκευές απαιτούν υψηλά επίπεδα αξιοπιστίας στα οποία οι ασθενείς μπορούν να βασιστούν κατά τη θεραπεία. Οι PA-12-R και PA-12-T Micro Precision Servo Actuators είναι εσωτερικά αυτο-λιπαινόμενοι για όλη τη διάρκεια ζωής της μονάδας και δεν απαιτούν συντήρηση όταν χρησιμοποιούνται εντός των ορίων τους. Γενικά, οι ίδιοι ενεργοποιητές μοντέλου με μικρότερο μήκος διαδρομής και χαμηλότερη ονομαστική δύναμη θα έχουν μεγαλύτερο κύκλο ζωής όταν χρησιμοποιούνται εντός των ορίων τους. Η επιλογή του PA-12-R είναι συνήθως η καλύτερη για εφαρμογές που απαιτούν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής· ωστόσο, ο PA-12-T έχει επαρκή διάρκεια για εφαρμογές χαμηλότερης χρήσης και για πρωτοτυποποίηση. Ο PA-12-T προσφέρει επίσης παρόμοια ακρίβεια και precision, ενώ είναι πιο οικονομικός από τον PA-12-R.
| Model | Lifecycle |
|---|---|
|
1 300 000 |
|
|
94 000 |
|
|
200 000 |
|
|
100 000 |
Φυσικές διαστάσεις
Η διαστασιολόγηση H2H (retracted hole to hole) ενός ενεργοποιητή είναι η πρώτη κρίσιμη μέτρηση όταν καθορίζονται οι φυσικές απαιτήσεις του. Αυτή η μέτρηση είναι η απόσταση από το κέντρο της πίσω οπής τοποθέτησης έως το κέντρο της μπροστινής οπής τοποθέτησης. Είναι απαραίτητο να βεβαιωθείτε ότι αυτή η διάσταση ευθυγραμμίζεται με το κέντρο της πίσω οπής τοποθέτησης της εφαρμογής σας έως το κέντρο της μπροστινής οπής τοποθέτησης.
H2H retracted length
Κύκλος λειτουργίας
Ο κύκλος λειτουργίας αναφέρεται στον λόγο χρόνου ενεργοποίησης προς χρόνο παύσης, που εκφράζεται συνήθως ως ποσοστό. Για παράδειγμα, αν ο ενεργοποιητής σας εκτείνεται και συμπτύσσεται για 15 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια παραμένει σε ηρεμία για άλλα 45 δευτερόλεπτα προτού επαναληφθεί η διαδικασία, ο κύκλος λειτουργίας θα εκφραζόταν ως 25%. Το ποσοστό που εμφανίζεται είναι πάντα ο «ενεργός» χρόνος του ενεργοποιητή.
Ταχύτητα διαδρομής
Σε ορισμένες περιπτώσεις χρήσης, μπορεί να απαιτείται ένας συγκεκριμένος εύρος ταχυτήτων για τον ενεργοποιητή σας. Για να καθορίσετε την απαιτούμενη ταχύτητα, πρέπει να διαιρέσετε το μήκος της διαδρομής με τον επιθυμητό χρόνο. Για παράδειγμα, μήκος διαδρομής 2 inches που χρειάζεται να διανυθεί το πολύ σε 1 δευτερόλεπτο σημαίνει απαιτούμενη ταχύτητα τουλάχιστον 2 inches/second. Αφού επιβεβαιωθεί η ελάχιστη ταχύτητα, το επόμενο βήμα είναι να επιλεγούν γραμμικοί ενεργοποιητές με ταχύτητα διαδρομής ίση ή μεγαλύτερη της απαίτησης.
Ονομαστική δύναμη
Πριν αγοράσετε μικρο-ενεργοποιητές, προτείνουμε να υπολογίσετε την απαιτούμενη δύναμη της εφαρμογής σας. Αυτό διότι η σωστή επιλογή δύναμης είναι κρίσιμη για ομαλή λειτουργία και μεγάλη διάρκεια ζωής. Η δυναμική ονομαστική δύναμη ενός ενεργοποιητή είναι το πόσο Φορτίο μπορεί να σπρώξει και να τραβήξει όταν το Φορτίο εφαρμόζεται απευθείας στον άξονα. Η δυναμική δύναμη πρέπει να επιλεγεί ως κάτι υψηλότερο ή τουλάχιστον ίσο με το απαιτούμενο. Η στατική ονομαστική δύναμη ενός ενεργοποιητή είναι το πόσο Φορτίο μπορεί να συγκρατεί ακίνητο ο άξονας όταν η ηλεκτρική παροχή είναι απενεργοποιημένη. Σε περίπτωση που οι ενεργοποιητές πάψουν να λειτουργούν κυκλικά, μια επαρκής στατική ονομαστική δύναμη θα διασφαλίσει ασφαλή λειτουργία.
Επικοινωνία
Για να επιτύχουν την απόδοση, τη σταθερότητα και την ακρίβεια θέσης έως και 100um, οι ενεργοποιητές PA-12 απαιτούν από τους χρήστες να επικοινωνούν με τον εσωτερικό μικροελεγκτή τους μέσω πρωτοκόλλου RS-485 ή TTL. Για μονάδες με δυνατότητα TTL όπως ο PA-12-T, είναι δυνατόν να επικοινωνήσετε μέσω παλμών servo. Απαιτείται η χρήση module TTL σε RS-485 για επικοινωνία με τον PA-12-R αν χρησιμοποιείτε ελεγκτή που δεν είναι άμεσα συμβατός με το πρωτόκολλο επικοινωνίας RS-485.
Τα TTL και RS-485 αντιπροσωπεύουν πρότυπα σειριακής επικοινωνίας που μπορούν να ελεγχθούν με Arduino. Παρέχουν ένα πλαίσιο για την ανάπτυξη συνόλου εντολών και απαντήσεων σε 8-bit μορφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διεπαφή με τον ενσωματωμένο μικροελεγκτή του PA-12.
Οι παράμετροι επικοινωνίας για τη σειριακή σύνδεση δεδομένων τόσο για TTL όσο και για RS-485 παρουσιάζονται παρακάτω:
| Item | SPEC |
|---|---|
|
Structure |
Half-Duplex UART |
|
Baud Rate |
576000 |
|
Data Size |
8-bit |
|
Parity |
Non-parity |
|
Stop Bit |
One Bit |
Use Cases
Υπάρχουν πολλοί τρόποι ενσωμάτωσης μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητών σε εφαρμογές της ιατρικής βιομηχανίας. Για να αναφέρουμε μερικά παραδείγματα, μικρο-ενεργοποιητές υψηλής ακρίβειας έχουν χρησιμοποιηθεί για να παρέχουν γραμμική κίνηση σε ιατρικές συσκευές όπως:
- Εξοπλισμός οδοντιατρικής ακριβείας
- Εγχυτές ρευστών
- Τοποθέτηση μικροσκοπίου
- Προσομοιωτές εκπαίδευσης υγειονομικής περίθαλψης
- Μικρο-διανομείς
- Ρομποτικά υποβοηθούμενη χειρουργική
- Πρωτότυπα ιατρικού εξοπλισμού
- Συσκευές τοποθέτησης λέιζερ
Εγχυτές ρευστών
Οι εγχυτές ρευστών είναι συσκευές που απαιτούν εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια, ώστε ο ρυθμός και ο όγκος με τον οποίο εγχέονται τα υγρά τους να είναι σταθερός και ακριβής. Η επικοινωνία TTL/PWM μας παρέχει ακριβή έλεγχο, επιτρέποντας στους χρήστες να δίνουν εντολές στους μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητές μας για την επιθυμητή ταχύτητα και θέση, ενώ διαβάζουν Ανάδραση.
Τοποθέτηση μικροσκοπίου
Οι γραμμικοί ενεργοποιητές έχουν ενσωματωθεί σταδιακά στα μικροσκόπια για λόγους ευχρηστίας και βελτίωσης των αποτελεσμάτων εξέτασης. Οι μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητές μας διαθέτουν τις απαραίτητες προδιαγραφές για λεπτομερείς ρυθμίσεις σε μικροσκόπια υψηλής ανάλυσης. Ένας ακόμα τρόπος μεγιστοποίησης των αποτελεσμάτων στη μικροσκοπία υψηλής ανάλυσης είναι η ενσωμάτωση μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητών για την τοποθέτηση του δείγματος που εξετάζεται.
Μικρο-διανομείς
Οι μικρο-διανομείς χρησιμοποιούνται συχνά σε διαδικασίες που περιλαμβάνουν έλεγχο ρευστών, όπως η παρασκευή φαρμάκων. Αντλίες και βαλβίδες υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιούν συχνά μικρο-ενεργοποιητές υψηλής ακρίβειας για τον έλεγχο της παροχής και του όγκου ρευστού. Η επαναληψιμότητα και το συμπαγές μέγεθος των μικρο-ενεργοποιητών μας τους καθιστούν ιδανικούς για τα εξαρτήματα που βρίσκονται στους μικρο-διανομείς. Η επικοινωνία TTL/PWM μας επιτρέπει επίσης στους χρήστες να δίνουν εντολές και να ρυθμίζουν τους μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητές μας κατάλληλα, αν πρέπει να ληφθούν υπόψη άλλες μεταβλητές, όπως ιξώδες, θερμοκρασία και άλλες ρευστοδυναμικές παράμετροι.
Ρομποτικά υποβοηθούμενη χειρουργική
Ορισμένες επεμβάσεις απαιτούν διαφορετικά επίπεδα ακρίβειας ανάλογα με το μέγεθος της επέμβασης. Οι μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητές προσφέρουν ακριβή έλεγχο κίνησης και υψηλή αξιοπιστία για εφαρμογές όπως η ρομποτικά υποβοηθούμενη χειρουργική. Αυτό μπορεί να βοηθήσει τον χειρουργό σε επεμβάσεις που απαιτούν τη σταθερότητα που προσφέρουν τα ρομπότ.
Συσκευές τοποθέτησης λέιζερ
Υπάρχει ποικιλία θεραπειών με λέιζερ που κερδίζουν δημοτικότητα λόγω των πολλών οφελών για την υγεία που μπορούν να προσφέρουν. Οι συσκευές τοποθέτησης λέιζερ συχνά πρέπει να ρυθμίζονται με υψηλά επίπεδα ακρίβειας για τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα και για να αποφευχθεί η κακή ευθυγράμμιση των ακτίνων. Η σταθερότητα και η ακρίβεια των μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητών μας διασφαλίζουν ότι οι συσκευές λέιζερ μπορούν να μετακινούνται και να παραμένουν στις επιθυμητές θέσεις κατά τη διάρκεια της θεραπείας.
In Summary
Οι μικρο-ακριβείας σερβο-ενεργοποιητές όπως οι PA-12-T και PA-12-R έχουν πολλές διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης σε ιατρικές συσκευές, καθώς προσφέρουν αξιόπιστη ακρίβεια και επαναληψιμότητα, είτε πρόκειται για διαχείριση ροής ρευστών, οδήγηση χειρουργικών ρομπότ είτε τοποθέτηση ιατρικού εξοπλισμού. Η υψηλή τους απόδοση σε συνδυασμό με τις χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης είναι μερικοί από τους βασικούς λόγους που οι μικρο-ενεργοποιητές είναι δημοφιλείς στη βιομηχανία της υγείας.
Ως ένας από τους κορυφαίους προμηθευτές ηλεκτρικών γραμμικών ενεργοποιητών, η Progressive Automations προσφέρει κορυφαία ευελιξία, ποιότητα, υποστήριξη και εμπειρία πεδίου για να καλύψει όλες τις ανάγκες σας. Αν έχετε οποιεσδήποτε άλλες ερωτήσεις σχετικά με αυτά που μπορούμε να προσφέρουμε, μην διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας! Είμαστε ειδικοί σε αυτό που κάνουμε και θέλουμε να διασφαλίσουμε ότι θα βρείτε τις καλύτερες λύσεις για την εφαρμογή σας.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123