Joka päivä lääketieteellisten laitteiden lineaariset toimilaitteet vaikuttavat ympäri maailmaa pelastamalla ihmishenkiä teknologian kehittyessä. Lineaaristen toimilaitteiden monipuolisuuden lisäksi – niitä on monissa eri ko’oissa ja voimaluokituksissa – teknologinen kehitys on mahdollistanut luotettavan tarkkuuden ja toistettavuuden mikrotarkkuusservotoimilaitteilla. Tässä artikkelissa käsittelemme tarkkatarkkuisten mikrotoimilaitteiden suosituimpia käyttökohteita lääketieteellisissä laitteissa sekä tärkeitä huomioon otettavia spesifikaatioita.
Mikrotoimilaitteiden tärkeät spesifikaatiot
PA-12 Micro Precision Servo Actuator
Ennen kuin valitset lineaarisia toimilaitteita lääketieteellisiin sovelluksiin, on tärkeää varmistaa, että niiden spesifikaatiot riittävät kaikkiin vaatimuksiisi. Mikrotoimilaitteissa huomioitavia pääspesifikaatioita ovat:
- Käyttöikä
- Fyysiset mitat
- Käyttösuhde
- Nopeus
- Voimaluokitus
- Viestintä
Käyttöikä
Kaikilta lääketieteellisissä laitteissa käytettäviltä komponenteilta vaaditaan erittäin korkeaa luotettavuutta, johon potilaat voivat luottaa hoidon aikana. PA-12-R- ja PA-12-T mikrotarkkuusservotoimilaitteemme on sisäisesti itsestään voideltu koko käyttöikänsä ajaksi, eikä ne vaadi huoltoa, kun niitä käytetään luokitustensa puitteissa. Yleisesti ottaen saman mallin toimilaitteilla lyhyempi iskun pituus ja pienempi voimaluokitus tarkoittavat pidempää käyttöikää, kun niitä käytetään arvojensa sisällä. PA-12-R on yleensä paras valinta käyttökohteisiin, joissa vaaditaan pidempää käyttöikää; PA-12-T taas tarjoaa riittävän käyttöiän kevyempään käyttöön ja prototypointiin. PA-12-T tarjoaa myös samankaltaisen tarkkuuden ja precision, ja on edullisempi kuin PA-12-R.
| Malli | Käyttöikä |
|---|---|
|
1 300 000 |
|
|
94 000 |
|
|
200 000 |
|
|
100 000 |
Fyysiset mitat
Toimilaitteen sisäänvedetty reikä–reikä (H2H) -mitta on ensimmäinen ratkaiseva mitta fyysisiä vaatimuksia määritettäessä. Tämä on etäisyys takakiinnitysreiän keskipisteestä etukiinnitysreiän keskipisteeseen. On olennaista varmistaa, että tämä mitta vastaa sovelluksesi taka- ja etukiinnitysreikien keskipisteiden välistä etäisyyttä.
H2H retracted length
Käyttösuhde
Käyttösuhde tarkoittaa päälläoloajan suhdetta pois päältä -aikaan, yleensä prosentteina. Jos toimilaite esimerkiksi työntyy ulos ja sisään 15 sekunnin ajan ja lepää sen jälkeen 45 sekuntia ennen syklin toistoa, käyttösuhde on 25 %. Näytetty prosentti on aina toimilaitteen “päälläoloaika”.
Nopeus
Joissakin käyttötapauksissa toimilaitteelta vaaditaan tiettyä nopeusaluetta. Tarvittavan nopeuden määrittämiseksi iskun pituus jaetaan halutulla ajalla. Esimerkiksi iskun pituus 2 inches, jonka on käytävä maksimissaan 1 sekunnissa, tarkoittaa vähintään 2 inches/second -nopeutta. Kun vähimmäisnopeus on varmistettu, seuraava askel on valita lineaariset toimilaitteet, joiden nopeus on vaatimuksen mukainen tai sitä suurempi.
Voimaluokitus
Ennen mikrotoimilaitteiden ostamista suosittelemme laskemaan sovelluksesi tarvitseman voiman. Oikean voiman valitseminen on ratkaisevaa sujuvan toiminnan ja pitkän käyttöiän kannalta. Toimilaitteen dynaaminen voimaluokitus kertoo, kuinka suuren kuormituksen toimilaite voi työntää ja vetää, kun kuorma kohdistuu suoraan varteen. Dynaamisen voiman tulisi olla vaadittua hieman suurempi tai vähintään yhtä suuri. Toimilaitteen staattinen voimaluokitus kertoo, kuinka suuren kuorman varsi voi pitää paikallaan, kun virta katkaistaan. Jos toimilaitteet eivät enää käy syklisesti, riittävä staattinen voimaluokitus varmistaa turvallisen käytön.
Viestintä
Saavuttaakseen suorituskykynsä, vakautensa ja asematarkkuutensa (jopa 100 µm) PA-12-toimilaitteemme edellyttävät, että käyttäjät kommunikoivat niiden sisäisen mikrokontrollerin kanssa RS-485- tai TTL-protokollalla. TTL-yhteensopivilla yksiköillä, kuten PA-12-T, on mahdollista kommunikoida servopulsseilla. Jos käytössä oleva ohjain ei suoraan tue RS-485-protokollaa, PA-12-R:n kanssa kommunikointiin tarvitaan TTL–RS-485 -muunnin.
Sekä TTL että RS-485 ovat sarjaviestinnän standardeja, joita voidaan ohjata Arduinolla. Ne tarjoavat kehyksen komennoille ja vastauksille 8-bittisessä muodossa yhteyden muodostamiseksi PA-12:n sisäiseen mikrokontrolleriin.
TTL:n ja RS-485:n sarjaliikenneparametrit ovat seuraavat:
| Kohta | MÄÄRITYS |
|---|---|
|
Rakenne |
Half-Duplex UART |
|
Siirtonopeus |
576000 |
|
Datakoko |
8-bit |
|
Pariteetti |
Ei pariteettia |
|
Pysäytysbitti |
One Bit |
Käyttökohteet
Mikrotarkkuusservotoimilaitteita voidaan toteuttaa monin tavoin terveydenhuoltoalan sovelluksissa. Muutamia esimerkkejä: tarkkuusmikrotoimilaitteilla on tuotettu lineaariliikettä laitteissa kuten:
- tarkkuushammashoidon laitteet
- nesteinjektorit
- mikroskooppien paikannus
- terveydenhuollon koulutussimulaattorit
- mikroadjusterit/annostelijat
- robottiavusteinen kirurgia
- lääketieteellisten laitteiden prototyypit
- laserien paikannuslaitteet
Nesteinjektorit
Nesteinjektorit vaativat äärimmäisen korkeaa tarkkuutta, jotta injektointinopeus ja -tilavuus pysyvät johdonmukaisina ja tarkkoina. TTL/PWM-viestintämme tarjoaa tarkan ohjauksen: käyttäjät voivat komentaa mikrotarkkuusservotoimilaitteemme haluttuihin nopeuksiin ja asentoihin samalla, kun he lukevat palautetta.
Mikroskoopin paikannus
Lineaarisia toimilaitteita on vähitellen integroitu mikroskooppeihin käytettävyyden parantamiseksi ja tutkimustulosten optimoinniksi. Mikrotarkkuusservotoimilaitteemme tarjoavat tarvittavat ominaisuudet hienosäätöön korkearesoluutioisissa mikroskoopeissa. Tuloksia voi parantaa myös integroiden mikrotarkkuusservotoimilaitteet tutkittavan näytteen paikannukseen.
Micro Dispensers
Mikroannostelijoita käytetään yleisesti nesteiden hallintaan liittyvissä prosesseissa, kuten lääkkeiden valmistuksessa. Tarkkuuspumput ja -venttiilit hyödyntävät usein tarkkoja mikrotoimilaitteita virtauksen ja tilavuuden ohjaamiseen. Mikrotoimilaitteidemme toistettavuus ja kompakti koko tekevät niistä erinomaisen valinnan mikroannostelijoiden komponentteihin. TTL/PWM-viestintämme mahdollistaa myös toimilaitteiden ohjaamisen ja säätämisen, kun on huomioitava muuttujia kuten viskositeetti, lämpötila ja muut virtausdynamiikat.
Robottiavusteinen kirurgia
Joissakin leikkauksissa vaaditaan eri tasoista tarkkuutta toimenpiteen laajuudesta riippuen. Mikrotarkkuusservotoimilaitteet tarjoavat tarkan liikeohjauksen ja korkean luotettavuuden sovelluksiin, kuten robottiavusteiseen kirurgiaan. Tämä voi auttaa kirurgia toimenpiteissä, joissa tarvitaan robottien tasaisen varmaa liikettä.
Laserien paikannuslaitteet
Eri laserhoidot kasvattavat suosiotaan niiden terveyshyötyjen vuoksi. Laserien paikannuslaitteita on usein säädettävä erittäin tarkasti parhaan lopputuloksen saavuttamiseksi ja lasersäteiden virheasennon välttämiseksi. Mikrotarkkuusservotoimilaitteidemme vakaus ja tarkkuus varmistavat, että laitteet voivat liikkua haluttuihin asentoihin ja pysyä niissä hoidon aikana.
Yhteenveto
PA-12-T- ja PA-12-R-malliset mikrotarkkuusservotoimilaitteet tarjoavat luotettavan tarkkuuden ja toistettavuuden, oli kyse nestevirtausten hallinnasta, kirurgisten robottien ohjauksesta tai lääketieteellisten laitteiden paikannuksesta. Korkea suorituskyky yhdistettynä vähäiseen huoltotarpeeseen on keskeinen syy siihen, miksi mikrotoimilaitteet ovat suosittuja terveydenhuoltoalalla.
Yhtenä johtavista sähköisten lineaaristen toimilaitteiden toimittajista Progressive Automations tarjoaa alan parasta joustavuutta, laatua, tukea ja kenttäkokemusta kaikkiin tarpeisiisi. Jos sinulla on kysymyksiä tarjonnastamme, ota rohkeasti yhteyttä! Olemme alamme asiantuntijoita ja haluamme varmistaa, että löydät parhaat ratkaisut sovellukseesi.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123