Elke dag hebben lineaire actuatoren in medische apparaten wereldwijd impact door levens te redden, terwijl ze blijven vooruitgaan met onze steeds betere technologieën. Naast de veelzijdigheid van lineaire actuatoren, die verkrijgbaar zijn in veel verschillende afmetingen en krachtclassificaties, hebben onze technologische vooruitgangen ook betrouwbare nauwkeurigheid en herhaalbaarheid mogelijk gemaakt via microprecisie‑servoactuatoren. In dit artikel behandelen we de populairste toepassingen van zeer nauwkeurige microactuatoren in medische apparaten en de belangrijke specificaties om te overwegen.
Belangrijke specificaties van microactuatoren
PA‑12 microprecisie‑servoactuator
Voordat u lineaire actuatoren voor medische toepassingen kiest, is het belangrijk te controleren dat de specificaties toereikend zijn om aan al uw eisen te voldoen. De belangrijkste specificaties voor microactuatoren zijn:
- Levensduur
- Fysieke afmetingen
- Inschakelduur
- Verplaatsingssnelheid
- Krachtclassificatie
- Communicatie
Levensduur
Alle componenten die voor medische apparaten worden gebruikt, moeten zeer betrouwbaar zijn, zodat patiënten erop kunnen vertrouwen tijdens de behandeling. Onze PA‑12‑R en PA‑12‑T microprecisie‑servoactuatoren zijn intern zelfgesmeerd voor de volledige levensduur van de unit en vereisen geen onderhoud bij gebruik binnen hun specificaties. In het algemeen hebben actuatoren van hetzelfde model met een kortere slaglengte en een lagere krachtclassificatie een langere levensduur wanneer ze binnen hun specificaties worden gebruikt. De keuze voor de PA‑12‑R is doorgaans het beste voor toepassingen die een langere levensduur vereisen; onze PA‑12‑T heeft echter een voldoende levensduur voor toepassingen met minder gebruik en prototyping. De PA‑12‑T biedt ook vergelijkbare nauwkeurigheid en precisie en is tegelijk betaalbaarder dan de PA‑12‑R.
| Model | Levensduur |
|---|---|
|
1 300 000 |
|
|
94 000 |
|
|
200 000 |
|
|
100 000 |
Fysieke afmetingen
De ingeschoven hart‑op‑hart‑afstand (H2H) van een actuator is de eerste cruciale maat bij het bepalen van de fysieke eisen. Deze maat is de afstand van het middelpunt van het achterste montagegat tot het middelpunt van het voorste montagegat. Het is essentieel om ervoor te zorgen dat deze maat overeenkomt met de afstand van het centrum van het achterste montagegat tot het centrum van het voorste montagegat in uw toepassing.
H2H ingeschoven lengte
Inschakelduur
De inschakelduur verwijst naar de verhouding tussen aan‑tijd en uit‑tijd, doorgaans uitgedrukt als percentage. Als uw actuator bijvoorbeeld 15 seconden uitschuift en weer inschuift en vervolgens nog eens 45 seconden in rust blijft voordat het proces zich herhaalt, is de inschakelduur 25%. Het weergegeven percentage is altijd de ‘aan’-tijd van de actuator.
Verplaatsingssnelheid
Voor sommige toepassingen kan er een bepaald snelheidsbereik vereist zijn voor uw actuator. Om uw vereiste snelheid te bepalen, moet de slaglengte worden gedeeld door de gewenste tijd. Een slaglengte van 2 in die in maximaal 1 seconde moet worden afgelegd, betekent bijvoorbeeld een vereiste snelheid van ten minste 2 in/seconde. Nadat de minimumsnelheid is bevestigd, is de volgende stap het selecteren van lineaire actuatoren met een verplaatsingssnelheid die gelijk is aan of hoger is dan de eis.
Krachtclassificatie
Voordat u microactuatoren aanschaft, raden we aan de vereiste kracht voor uw toepassing te berekenen. Dit komt doordat het selecteren van de juiste kracht cruciaal is voor een soepele werking en een lange levensduur. De dynamische krachtclassificatie van een actuator is hoeveel belasting de actuator kan duwen en trekken wanneer de belasting direct op de as wordt uitgeoefend. Kies de dynamische kracht bij voorkeur hoger dan, of minimaal gelijk aan, de vereiste. De statische krachtclassificatie van een actuator is hoeveel belasting de as stil kan houden wanneer de elektrische voeding is uitgeschakeld. In een situatie waarin de actuatoren niet langer in cyclus werken, zorgt een voldoende statische krachtclassificatie voor een veilige werking.
Communicatie
Om hun prestaties, stabiliteit en positioneringsnauwkeurigheid tot 100 µm te behalen, vereisen onze PA‑12‑actuatoren dat gebruikers via het RS‑485- of TTL-protocol interfacen met hun interne microcontroller. Voor TTL‑geschikte units zoals de PA‑12‑T is het mogelijk om via servopulsen te communiceren. Het gebruik van een TTL‑naar‑RS‑485‑module om te communiceren met de PA‑12‑R is vereist als u een controller gebruikt die niet direct compatibel is met het RS‑485‑communicatieprotocol.
Zowel TTL als RS‑485 zijn standaarden in seriële communicatie die met een Arduino kunnen worden aangestuurd. Ze bieden een raamwerk om een set commando’s en antwoorden in een 8‑bitformaat te ontwikkelen, die gebruikt kan worden om te interfacen met de onboard microcontroller in onze PA‑12.
De communicatieparameters voor de seriële dataverbinding voor zowel TTL als RS‑485 zijn hieronder weergegeven:
| Item | SPEC |
|---|---|
|
Structuur |
Half‑duplex UART |
|
Baudsnelheid |
576000 |
|
Gegevensgrootte |
8‑bit |
|
Pariteit |
Geen pariteit |
|
Stopbit |
Eén bit |
Toepassingen
Er zijn veel manieren om microprecisie‑servoactuatoren toe te passen in toepassingen binnen de medische sector. Enkele voorbeelden: hoog‑nauwkeurige microactuatoren zijn gebruikt om lineaire beweging te verzorgen in medische apparaten zoals:
- Precisie‑tandheelkundige apparatuur
- Vloeistofinjectoren
- Positionering van microscopen
- Simulators voor zorgopleiding
- Micro‑dispensers
- Robotgeassisteerde chirurgie
- Prototypes van medische apparatuur
- Laserpositioneringsapparaten
Vloeistofinjectoren
Vloeistofinjectoren zijn apparaten die extreem hoge precisie vereisen om te garanderen dat het debiet en het volume waarmee hun vloeistoffen worden geïnjecteerd consistent en nauwkeurig zijn. Onze TTL/PWM‑communicatie biedt precieze controle doordat gebruikers onze microprecisie‑servoactuatoren kunnen aansturen naar de gewenste snelheid en posities, terwijl ze terugkoppeling uitlezen.
Positionering van microscopen
Lineaire actuatoren zijn geleidelijk in microscopen geïntegreerd voor meer gebruiksgemak en om onderzoeksresultaten te verbeteren. Onze microprecisie‑servoactuatoren hebben de vereiste specificaties om fijnafstellingen te maken op hogeresolutiemicroscopen. Een andere manier om de resultaten in hogeresolutiemicroscopie te maximaliseren, is door microprecisie‑servoactuatoren te integreren voor de positionering van het te onderzoeken monster.
Micro‑dispensers
Micro‑dispensers worden vaak gebruikt in processen waarbij vloeistofregeling komt kijken, zoals bij de vervaardiging van medicijnen. Hoogprecisiepompen en ‑kleppen gebruiken vaak microactuatoren met hoge nauwkeurigheid om hun debiet en vloeistofvolume te regelen. De herhaalbaarheid en compacte afmetingen van onze microactuatoren maken ze een perfecte keuze voor de componenten die in micro‑dispensers worden gebruikt. Onze TTL/PWM‑communicatie stelt gebruikers ook in staat om onze microprecisie‑servoactuatoren dienovereenkomstig aan te sturen en bij te stellen wanneer met andere variabelen rekening moet worden gehouden, zoals viscositeit, temperatuur en andere vloeistofdynamica.
Robotgeassisteerde chirurgie
Bepaalde operaties vereisen verschillende niveaus van precisie en nauwkeurigheid, afhankelijk van de omvang van de ingreep. Microprecisie‑servoactuatoren bieden nauwkeurige bewegingsregeling en hoge betrouwbaarheid voor toepassingen zoals robotgeassisteerde chirurgie. Dit kan een chirurg ondersteunen bij ingrepen die vaste, trillingsvrije bewegingen vereisen.
Laserpositioneringsapparaten
Er zijn uiteenlopende laserbehandelingen die aan populariteit winnen vanwege de verschillende gezondheidsvoordelen die ze kunnen bieden. Laserpositioneringsapparaten moeten vaak met een hoge mate van precisie worden afgesteld voor het best mogelijke resultaat en om verkeerde uitlijning van de laserstralen te voorkomen. De stabiliteit en nauwkeurigheid van onze microprecisie‑servoactuatoren zorgen ervoor dat de laserapparaten tijdens de behandeling naar de gewenste posities kunnen bewegen en daar kunnen blijven.
Samenvatting
Microprecisie‑servoactuatoren zoals de PA‑12‑T en PA‑12‑R hebben veel verschillende toepassingen in medische apparaten, omdat ze betrouwbare nauwkeurigheid en herhaalbaarheid bieden, of het nu gaat om het regelen van vloeistofstromen, het aandrijven van chirurgische robots of het positioneren van medische apparatuur. Hun hoge prestaties in combinatie met lage onderhoudsvereisten zijn enkele van de belangrijkste redenen waarom microactuatoren populair zijn in de medische sector.
Als een van de toonaangevende leveranciers van elektrische lineaire actuatoren biedt Progressive Automations toonaangevende flexibiliteit, kwaliteit, ondersteuning en praktijkervaring om aan al uw behoeften te voldoen. Als u nog vragen heeft over wat wij kunnen bieden, neem dan gerust contact met ons op! Wij zijn experts in wat we doen en willen ervoor zorgen dat u de beste oplossingen voor uw toepassing vindt.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123