Ogni giorno, attuatori lineari nei dispositivi medici I microattuatori stanno avendo un impatto globale salvando vite umane, grazie al continuo progresso tecnologico. Oltre alla versatilità degli attuatori lineari, disponibili in diverse dimensioni e con diverse capacità di forza, i progressi tecnologici hanno permesso di ottenere precisione e ripetibilità affidabili grazie ai microattuatori servoassistiti. In questo articolo, analizzeremo le applicazioni più comuni dei microattuatori ad alta precisione nei dispositivi medicali e le specifiche importanti da considerare.
Specifiche importanti dei microattuatori
Attuatore servo di microprecisione PA-12
Prima di scegliere attuatori lineari Per le applicazioni mediche, è importante assicurarsi che le specifiche siano sufficienti a soddisfare tutti i requisiti. Le principali specifiche da considerare per i microattuatori sono:
- Ciclo vitale
- Dimensioni fisiche
- ciclo di lavoro
- velocità di viaggio
- Valutazione della forza
- Comunicazione
Ciclo vitale
Tutti i componenti utilizzati per i dispositivi medici richiedono elevati livelli di affidabilità su cui i pazienti possano contare durante il trattamento medico. PA-12-R E Attuatori servo di microprecisione PA-12-T Gli attuatori PA-12-R si autolubrificano internamente per tutta la loro durata e non richiedono manutenzione se utilizzati entro i limiti di carico specificati. In genere, gli attuatori dello stesso modello con una corsa più corta e una forza nominale inferiore avranno un ciclo di vita più lungo se utilizzati entro i limiti di carico specificati. La scelta del PA-12-R è generalmente la migliore per applicazioni che richiedono una maggiore durata; tuttavia, il nostro PA-12-T ha una durata sufficiente per applicazioni con un utilizzo inferiore e per la prototipazione. Il PA-12-T offre inoltre un'accuratezza e una precisione simili, pur essendo più conveniente del PA-12-R.
| Modello | Ciclo vitale |
|---|---|
|
1.300.000 |
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|
94.000 |
|
|
200.000 |
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100.000 |
Dimensioni fisiche
La prima misura cruciale per determinare i requisiti fisici di un attuatore è la distanza tra i fori di montaggio posteriori (H2H) in posizione retratta. Questa misura corrisponde alla distanza tra il centro del foro di montaggio posteriore e il centro del foro di montaggio anteriore. È fondamentale assicurarsi che questa dimensione sia allineata con la distanza tra il centro del foro di montaggio posteriore e il centro del foro di montaggio anteriore dell'applicazione.
Lunghezza retratta H2H
ciclo di lavoro
UN ciclo di lavoro Si riferisce al rapporto tra tempo di funzionamento e tempo di inattività, in genere espresso in percentuale. Ad esempio, se l'attuatore si estende e si ritrae per 15 secondi, e poi rimane a riposo per altri 45 secondi prima che il processo si ripeta, il ciclo di lavoro sarà espresso come 25%. La percentuale visualizzata rappresenta sempre il tempo di funzionamento dell'attuatore.
Velocità di viaggio
In alcuni casi d'uso, l'attuatore deve raggiungere una determinata velocità entro un certo intervallo. Per determinare la velocità richiesta, è necessario dividere la lunghezza della corsa per il tempo desiderato. Ad esempio, una corsa di 2 pollici con un tempo di percorrenza massimo di 1 secondo richiede una velocità di almeno 2 pollici/secondo. Una volta confermata la velocità minima, il passo successivo consiste nel selezionare gli attuatori lineari con una velocità di percorrenza pari o superiore al valore richiesto.
Valutazione della forza
Prima di acquistare i microattuatori, consigliamo calcolo della forza necessaria della tua applicazione. Questo perché selezionare la forza giusta La scelta dell'attuatore è fondamentale per garantire un funzionamento fluido e una lunga durata. La forza dinamica nominale di un attuatore indica il carico massimo che l'attuatore può spingere e tirare quando il carico viene applicato direttamente all'albero. La forza dinamica deve essere selezionata come un valore superiore o almeno uguale a quello richiesto. La forza statica nominale di un attuatore indica il carico massimo che l'albero può mantenere fermo quando l'alimentazione elettrica viene interrotta. In una situazione in cui gli attuatori non sono più in funzione, una forza statica nominale sufficiente garantirà un funzionamento sicuro.
Comunicazione
Per raggiungere le loro prestazioni, stabilità e precisione di posizionamento fino a 100 µm, i nostri attuatori PA-12 richiedono agli utenti di interfacciarsi con il loro microcontrollore interno tramite RS-485 O TTL protocollo. Per unità abilitate TTL come il PA-12-T, è possibile comunicare tramite impulsi servo. Using a TTL to RS-485 module to communicate with the PA-12-R È necessario se si utilizza un controller che non è direttamente compatibile con il protocollo di comunicazione RS-485.
Sia TTL che RS-485 rappresentano standard nelle comunicazioni seriali che possono essere controllato con un ArduinoForniscono un framework per sviluppare una serie di comandi e risposte in formato a 8 bit che potrebbero essere utilizzati per interfacciarsi con il microcontrollore integrato nel nostro PA-12.
Di seguito sono riportati i parametri di comunicazione per la connessione dati seriale sia per TTL che per RS-485:
| Articolo | SPEC |
|---|---|
|
Struttura |
UART half-duplex |
|
Velocità di trasmissione |
576000 |
|
Dimensione dei dati |
8 bit |
|
Parità |
Non parità |
|
Bit di arresto |
Un bit |
Casi d'uso
Esistono molti modi per implementare attuatori servoassistiti di microprecisione in applicazioni nel settore medicale. Per citare solo alcuni esempi, gli attuatori microassistiti ad alta precisione sono stati utilizzati per fornire movimento lineare in dispositivi medicali come:
- Apparecchiature per odontoiatria di precisione
- Iniettori di fluido
- Posizionamento del microscopio
- Simulatori per la formazione in ambito sanitario
- Micro dispenser
- Chirurgia robotica
- Prototipi di apparecchiature mediche
- Dispositivi di posizionamento laser
Iniettori di fluidi
Fluid injectors are devices that require extremely high precision to ensure the rate and volume at which their fluids were being injected at is consistent and accurate. Our TTL/PWM communication provides precise control by allowing users to command our micro precision servo actuators into their desired speed and positions while reading feedback.
Posizionamento del microscopio
Attuatori lineari I servoattuatori di precisione sono stati gradualmente integrati nei microscopi per la loro praticità e per migliorare i risultati delle analisi. I nostri servoattuatori di precisione hanno le specifiche necessarie per effettuare regolazioni precise su microscopi ad alta risoluzione. Un altro modo per massimizzare i risultati nella microscopia ad alta risoluzione è l'integrazione di servoattuatori di precisione per il posizionamento del campione in esame.
Microdispenser
I micro-dosatori sono comunemente utilizzati in processi che prevedono il controllo dei fluidi, come ad esempio la produzione di farmaci. Pompe e valvole di alta precisione spesso utilizzano microattuatori ad alta precisione per controllare la portata e il volume del fluido. La ripetibilità e le dimensioni compatte dei nostri microattuatori li rendono perfetti per i componenti presenti nei micro-dosatori. La nostra comunicazione TTL/PWM consente inoltre agli utenti di comandare e regolare i nostri micro-attuatori servo di precisione in base ad altre variabili da considerare, come la viscosità, la temperatura e altre dinamiche dei fluidi.
Chirurgia robotica
Alcuni interventi chirurgici richiedono diversi livelli di precisione e accuratezza a seconda della complessità dell'operazione. Gli attuatori servoassistiti di microprecisione offrono un controllo del movimento accurato e un'elevata affidabilità per applicazioni come la chirurgia robotica. Questo può assistere il chirurgo in determinate operazioni che richiedono la fermezza tipica dei robot.
Dispositivi di posizionamento laser
There are a variety of laser treatments that are rising in popularity for the various health benefits they can offer. Laser positioning devices often need to be adjusted with high levels of precision for the best results possible and to avoid misalignment of the laser beams. The stability and accuracy of our micro precision servo actuators ensure the laser devices can travel and stay in the desired positions during treatment.
In sintesi
Attuatori servo di microprecisione I microattuatori, come il PA-12-T e il PA-12-R, trovano impiego in numerosi dispositivi medicali grazie alla loro elevata precisione e ripetibilità, che si tratti di gestire flussi di fluidi, azionare robot chirurgici o posizionare apparecchiature mediche. Le loro elevate prestazioni, unite a bassi requisiti di manutenzione, sono tra i motivi principali per cui i microattuatori sono così diffusi nel settore medicale.
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