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医疗应用中的丝杠精度

文章来源:锐特步进电机 时间:2019-12-30 09:29:23 浏览:

  导螺杆在医疗设备和实验室自动化中的应用

  随着医学诊断,设备和实验室越来越依赖于自动化和实验室处理,对更加精致和动态的线性运动系统的需求不断增长。PBC Linear已成为先进丝杠系统的领导者,它提供了具有更严格公差的更高质量的丝杠,并为标准皮带传动提供了更好的整体产品解决方案。根据应用的不同,我们的丝杠可以提供精度,位置重复性和一致的线性运动速度的适当组合,以满足应用程序的需求,并最终帮助在成本和总体效率之间取得平衡。

  首先,了解您将要构建的应用程序类型非常重要。在医学类型中,我们将其分为三个主要类别:精度,运输和设置应用程序。这些应用类别中的每一个都有自己的独特要求,才能在医疗环境中成功运行,这将在下面进一步解释。对于OEM,医疗机构以及最终患者而言,其价值取决于如何选择,实施丝杠系统,以及最终如何在这些医疗设备和自动化系统中显着提高整体设备效率(OEE)。

  高精度应用

  在我们深入研究高精度应用之前,最好先定义如何量化丝杠的精度。按照行业惯例,丝杠的精度是使用300毫米(V = 300)或12英寸长的丝杠定义的。这种方法适用于长度超过300毫米的情况,但是,它不能为较小的行程应用提供准确的公差。为了在300 mm阈值以下获得更精确的需求,对微型螺钉进行评级的标准度量标准已成为每转的导程精度(V 2∏)。对于需要极低的行程增量且仅需旋转一小部分的应用而言,尤其如此。

  在要求非凡精度的医疗应用中,螺纹几何形状的高度偏差可能会造成灾难性的后果甚至是致命的。因此,此应用程序中最重要的要求是精度。PBC Linear使用精密的设备来测量和记录沿丝杠整个行程的100%位置精度。这种每转引线精度的度量标准意味着,例如,如果您的应用需要2毫米/转引线,且100毫米以上的螺距为50,则需要进行200次测量。我们的导螺杆的公差为每英尺0.003英寸,比竞争对手的标准(通常在每英尺0.0072-0.0100英寸及以上)更紧密。

  这些高精度应用程序中的其他典型要求包括:

  细丝杆:这些微行程过程非常依赖精密的丝杆技术。在诸如注射器和定量泵之类的设备应用中,每微升1毫米细的丝杠是必不可少的。在实验室方面,对细导线的严格控制有利于孔板分配系统,可编程和DNA测序设备以及将血液样本中的细胞和血小板计数的血液分析仪的高密度移液。

  平稳且恒定的速度:我们的自动化设备和详细的检查方法可实现对竞争对手的更高控制和质量,从而在单个螺纹的高点和低点产生一致的副旋转精度。对于使用非接触式传感器摄像机或激光3D地形的扫描应用程序(例如病历或实验室功能)而言,这尤其重要。这些以及射线照片的图像拼接需要稳定的线性运动速度,以避免数字图像输出中的波动和异常。

  最小的反冲:传统的防反冲螺母采用易于损坏的多件式设计。相比之下,PBC Linear使用获得专利的简化2件式设计,称为Constant Force Technology™(CFT)。该设计通过使用自润滑螺母来提高效率,使用恒定力弹簧来确保一致的预紧力并大大减少了反冲(性能是传统设计的2-4倍),从而获得成功。这使得CFT螺母成为减少定位沉降时间并显着提高定位重复性的关键部件。

  先进的电子控制装置: PBC线性执行器可以配备多种电机,反馈设备和控制器选件,以实现精确的应用性能。我们利用智能电机技术,在电机背面集成了控制器和编码器。这样可以节省宝贵的空间,减少人工接线,加快通信速度,并经常节省大量成本。这些类型的电子控制设备可提供更高水平的控制和性能,包括用于要求苛刻的高精度定位应用中的位置确认的闭环控制。

  运输系统:丝杠vs皮带

  与医疗设备和实验室应用相关的运输系统也可以称为笛卡尔机电一体化。它们通常在低密度孔板移液器分配应用以及自动实验室工作站中常见的拾放线性运动系统中找到。这些运输医疗应用通常需要中等精度以及敏捷的加速和减速速率才能达到峰值速度。最佳的螺丝平直度是减少振动并最大程度减少聚合物螺母磨损的重要因素。通过使用经过测试的直线度的导螺杆,侵蚀性的导程以及我们获得专利的防反冲螺母,可以实现速度和中等精度的结合。

  许多制造商并不知道导螺杆可以提供比运输系统中标准皮带驱动器更好的选择。虽然皮带驱动器可以在长距离行驶中提供较高的速度,但PBC Linear的螺杆驱动器执行器在500 mm以下的短行程运动中通常比皮带驱动器好。与普通皮带驱动器相比,我们的导螺杆具有更高的精度,更大的位置重复性,更平稳,更安静的运动以及更低的成本。这使它们成为医学和实验室运输系统中自动笛卡尔设计的理想选择。皮带驱动器的其他优点包括:

  直径范围大,可满足应用要求。

  自润滑,轻质的聚合物螺母,使用寿命长,维护成本低。

  较小的电动机,因为所需的输入转矩较小。

  不易受污染的非腐蚀性材料

  出色的防反冲设计,带有恒力螺母选件。

  通过选择合适的精良引线,可以减少或消除垂直应用中的负载漂移。

  设置访问应用:慢速和低负载

  医疗应用中的设置访问系统可以包括符合人体工程学的可调节支架,用于计算机和放射设备,以及定位相机,贴标机和打印机。这些较低精度的医疗应用通常依赖于运动缓慢的垂直线性运动系统,但安静且美观,可以将负载保持在适当的位置而无需反向驱动(也称为负载漂移)。在这些应用中,最好的选择是导螺杆,其导丝细,直径大且具有较好的拉力载荷,可将有效载荷保持在垂直轴上。同样,由于速度较慢,它们仅需要低扭矩电动机即可运行。

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