Vsak dan linearni aktuatorji v medicinskih napravah po svetu rešujejo življenja in svoj vpliv še povečujejo z napredkom naših tehnologij. Poleg vsestranskosti linearnih aktuatorjev, ki so na voljo v številnih velikostih in z različnimi nazivnimi silami, so naši tehnološki dosežki omogočili tudi zanesljivo natančnost in ponovljivost z uporabo mikro natančnih servo aktuatorjev. V tem članku predstavljamo najpogostejše primere uporabe visokonatančnih mikro aktuatorjev v medicinskih napravah ter ključne specifikacije, na katere je treba paziti.
Pomembne specifikacije mikro aktuatorjev
PA-12 mikro natančni servo aktuator
Preden za medicinske aplikacije izberete linearne aktuatorje, je pomembno zagotoviti, da njihove specifikacije zadostujejo za vse vaše zahteve. Glavne specifikacije, ki jih pri mikro aktuatorjih upoštevamo, so:
- Življenjska doba
- Fizične dimenzije
- Delovni cikel
- Hitrost gibanja
- Nazivna sila
- Komunikacija
Življenjska doba
Vse komponente, uporabljene v medicinskih napravah, morajo dosegati visoko zanesljivost, na katero se lahko pacienti zanesejo med obravnavo. Naša PA-12-R in PA-12-T mikro natančna servo aktuatorja sta notranje samomazana za celotno življenjsko dobo enote in ne zahtevata vzdrževanja, če se uporabljata znotraj svojih nazivnih vrednosti. Na splošno imajo aktuatorji istega modela z manjšo dolžino hoda in nižjo nazivno silo daljšo življenjsko dobo, če se uporabljajo znotraj svojih omejitev. Izbira modela PA-12-R je praviloma najboljša za aplikacije, ki zahtevajo daljšo življenjsko dobo; naš PA-12-T pa ima zadostno življenjsko dobo za aplikacije z nižjo stopnjo uporabe in prototipiranje. PA-12-T ponuja tudi podobno natančnost in preciznost, hkrati pa je cenovno ugodnejši od PA-12-R.
| Model | Življenjska doba |
|---|---|
|
1 300 000 |
|
|
94 000 |
|
|
200 000 |
|
|
100 000 |
Fizične dimenzije
Uvl. mera od luknje do luknje (H2H) pri aktuatorju je prva ključna meritev pri določanju njegovih fizičnih zahtev. Ta meritev je razdalja od središča zadnje montažne luknje do središča sprednje montažne luknje. Ključno je zagotoviti, da se ta mera ujema s središčem zadnje montažne luknje vaše aplikacije do središča sprednje montažne luknje.
H2H uvlečena dolžina
Delovni cikel
Delovni cikel se nanaša na razmerje med časom vklopa in izklopa, običajno izraženo v odstotkih. Na primer, če se vaš aktuator izteguje in uvleče 15 sekund, nato pa 45 sekund miruje, preden se proces ponovi, je delovni cikel 25 %. Prikazani odstotek je vedno čas ‘vklopa’ aktuatorja.
Hitrost gibanja
Pri nekaterih uporabah je lahko zahtevan določen razpon hitrosti aktuatorja. Da določite zahtevano hitrost, je treba dolžino hoda deliti z želenim časom. Na primer, dolžina hoda 2 in palcev, ki mora prepotovati v največ 1 sekundi, bi pomenila zahtevano hitrost najmanj 2 in palcev/sekundo. Ko je minimalna hitrost potrjena, je naslednji korak izbira linearnih aktuatorjev, katerih hitrost gibanja je enaka ali večja od zahteve.
Nazivna sila
Pred nakupom mikro aktuatorjev priporočamo izračun potrebne sile vaše aplikacije. To je zato, ker je izbira prave sile ključna za nemoteno delovanje in dolgo življenjsko dobo. Dinamična nazivna sila aktuatorja pomeni, kolikšno obremenitev lahko aktuator potiska in vleče, ko je obremenitev neposredno na gredi. Dinamično silo je treba izbrati kot nekoliko višjo ali vsaj enako zahtevani. Statična nazivna sila aktuatorja pomeni, kolikšno obremenitev lahko gred zadrži pri miru, ko je napajanje izklopljeno. Kadar aktuatorji ne ciklirajo več, bo zadostna statična nazivna sila zagotovila varen pogon.
Komunikacija
Za doseganje zmogljivosti, stabilnosti in natančnosti pozicioniranja do 100um morajo uporabniki z aktuatorji PA-12 komunicirati z njihovim notranjim mikrokrmilnikom prek protokola RS-485 ali TTL. Pri enotah s podporo TTL, kot je PA-12-T, je mogoče komunicirati prek servo pulzov. Če uporabljate krmilnik, ki ni neposredno združljiv s komunikacijskim protokolom RS-485, je za komunikacijo z PA-12-R potrebno uporabiti modul TTL-v-RS-485.
Tako TTL kot RS-485 predstavljata standarda serijske komunikacije, ki ju je mogoče krmiliti z Arduinom. Zagotavljata okvir za razvoj nabora ukazov in odzivov v 8-bitnem formatu, ki se lahko uporablja za vmesnik z vgrajenim mikrokrmilnikom v našem PA-12.
Parametri komunikacije za serijsko podatkovno povezavo za TTL in RS-485 so prikazani spodaj:
| Postavka | SPECIFIKACIJE |
|---|---|
|
Struktura |
Half-Duplex UART |
|
Baudna hitrost |
576000 |
|
Velikost podatkov |
8-bit |
|
Pariteta |
Brez paritete |
|
Stop bit |
En bit |
Primeri uporabe
Obstaja veliko načinov za vključitev mikro natančnih servo aktuatorjev v aplikacije v medicinski industriji. Le nekaj primerov: visokonatančni mikro aktuatorji se uporabljajo za zagotavljanje linearnega gibanja v medicinskih napravah, kot so:
- Natančna zobozdravstvena oprema
- Injektorji tekočin
- Pozicioniranje mikroskopov
- Simulatorji za izobraževanje v zdravstvu
- Mikro dozirniki
- Z roboti podprta kirurgija
- Prototipi medicinske opreme
- Naprave za pozicioniranje laserja
Injektorji tekočin
Injektorji tekočin so naprave, ki zahtevajo izjemno visoko natančnost, da sta hitrost in volumen injiciranja tekočin dosledna in točna. Naša komunikacija TTL/PWM omogoča natančen nadzor, saj uporabnikom omogoča krmiljenje mikro natančnih servo aktuatorjev na želeno hitrost in položaje, hkrati pa branje povratne zveze.
Pozicioniranje mikroskopov
Linearni aktuatorji so se postopoma začeli vgrajevati v mikroskope zaradi priročnosti in za izboljšanje rezultatov preiskav. Naši mikro natančni servo aktuatorji imajo potrebne specifikacije za fine nastavitve na mikroskopih z visoko ločljivostjo. Drugi način za maksimiranje rezultatov pri mikroskopiji visoke ločljivosti je vključitev mikro natančnih servo aktuatorjev za pozicioniranje vzorca, ki se preučuje.
Mikro dozirniki
Mikro dozirniki se pogosto uporabljajo v procesih, ki vključujejo krmiljenje tekočin, npr. pri izdelavi zdravil. Visokonatančne črpalke in ventili pogosto uporabljajo visokonatančne mikro aktuatorje za nadzor pretoka in volumna tekočine. Ponovljivost in kompaktna velikost naših mikro aktuatorjev ju naredita odlično izbiro za komponente v mikro dozirnikih. Naša komunikacija TTL/PWM uporabnikom omogoča tudi ustrezno krmiljenje in prilagoditev mikro natančnih servo aktuatorjev, kadar je treba upoštevati druge spremenljivke, kot so viskoznost, temperatura in ostala dinamika tekočin.
Z roboti podprta kirurgija
Določeni kirurški posegi zahtevajo različno raven natančnosti in točnosti, odvisno od zahtevnosti operacije. Mikro natančni servo aktuatorji ponujajo natančen nadzor gibanja in visoko zanesljivost za aplikacije, kot je z roboti podprta kirurgija. To lahko kirurgu pomaga pri posegih, ki zahtevajo mirno in natančno gibanje, ki ga omogočajo roboti.
Naprave za pozicioniranje laserja
Različne laserske terapije postajajo vse bolj priljubljene zaradi številnih zdravstvenih koristi, ki jih lahko ponujajo. Naprave za pozicioniranje laserja je pogosto treba nastaviti z izjemno natančnostjo za najboljše možne rezultate in da se izognemo neskladju laserskih žarkov. Stabilnost in natančnost naših mikro natančnih servo aktuatorjev zagotavljata, da se laserske naprave lahko premikajo in ostanejo v želenih položajih med terapijo.
Povzetek
Mikro natančni servo aktuatorji kot sta PA-12-T in PA-12-R imajo številne primere uporabe v medicinskih napravah, saj ponujajo zanesljivo natančnost in ponovljivost – od upravljanja pretoka tekočin do pogona kirurških robotov ali pozicioniranja medicinske opreme. Njihova visoka zmogljivost v kombinaciji z nizkimi zahtevami po vzdrževanju je eden ključnih razlogov, da so mikro aktuatorji v medicinski industriji tako priljubljeni.
Kot eden izmed vodilnih dobaviteljev električnih linearnih aktuatorjev Progressive Automations ponuja vrhunsko prilagodljivost, kakovost, podporo in terenske izkušnje, da zadosti vsem vašim potrebam. Če imate kakršnakoli dodatna vprašanja o naši ponudbi, nas brez oklevanja kontaktirajte! Smo strokovnjaki na svojem področju in želimo zagotoviti, da boste našli najboljše rešitve za svojo aplikacijo.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123