lietuvių
Peržiūros: 0 Autorius: Jkongmotor Paskelbimo laikas: 2026-10-12 Kilmė: Svetainė
Medicininiai švirkštų siurbliai ir automatizuotos skysčių tvarkymo sistemos priklauso nuo tikslaus, pakartojamo ir kontroliuojamo skysčio judėjimo. Nesvarbu, ar prietaisas tiekia vaistus tiksliai kontroliuojamu greičiu, perkelia mikrolitrų tūrius tarp laboratorinių talpyklų, ar automatizuoja mėginių paruošimą, jo judesio valdymo sistema tiesiogiai veikia dozavimo tikslumą, veikimo patikimumą ir bendrą įrangos veikimą.
Medicinos prietaisų gamintojams, laboratorijų automatizavimo įmonėms ir OĮG inžinierių komandoms tinkamo variklio pasirinkimas yra svarbi produkto kūrimo dalis. Tradiciniai žingsniniai varikliai siūlo paprastą padėties valdymą, o servo varikliai užtikrina uždarojo ciklo grįžtamąjį ryšį ir dinamišką veikimą. Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis sujungia žingsninio variklio padėties nustatymo charakteristikas su grįžtamuoju koduotuvu ir integruota pavaros elektronika, sukurdamas kompaktišką judesio valdymo sprendimą, skirtą programoms, kuriose svarbus tikslumas, erdvės efektyvumas ir patikimas veikimas.
JKONGMOTOR pripažįsta, kad medicininiams švirkštų pompoms ir skysčių tvarkymo įrangai reikia daugiau nei paprasto variklio sukimosi. Inžinieriams reikia nuspėjamo judesio, pakartojamo padėties nustatymo, sklandaus veikimo mažu greičiu, lanksčių valdymo sąsajų ir dizaino, kurį būtų galima integruoti į kompaktiškus instrumentus.
Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai veikia, kodėl jie tinka medicininiams švirkštų pompoms ir skysčių tvarkymo sistemoms, kokios techninės specifikacijos yra svarbios renkantis ir kaip OEM pritaikymas gali padėti įrangos gamintojams sukurti konkurencingesnius produktus.
Prieš pasirenkant variklį, turime suprasti, kaip šie įrenginiai veikia ir kodėl jų judėjimo reikalavimai skiriasi nuo bendros pramoninės automatikos įrangos.
Švirkšto siurblys paprastai naudoja varikliu varomą švirkšto sraigtą, linijinę pavarą ar panašų perdavimo mechanizmą švirkšto stūmokliui perkelti. Stūmoklio judėjimas išstumia skystį per švirkšto išleidimo angą, todėl sistema gali kontroliuoti srautą tam tikrą laikotarpį.
Priklausomai nuo naudojimo, švirkštų pompos gali būti naudojamos laboratoriniuose prietaisuose, analizės įrangoje, su infuzija susijusiuose prietaisuose, vaistų tiekimo tyrimuose ir automatizuotose skysčių dozavimo sistemose.
Jų veikimo reikalavimai dažnai apima:
Tiksli linijinė padėtis: nedideli stūmoklio poslinkio pokyčiai gali turėti įtakos tiekiamam kiekiui.
Stabilūs srautai: variklis turi išlaikyti pastovų judėjimą mažu greičiu be nepageidaujamų svyravimų.
Pakartotinis dozavimas: sistema turi tiekti panašius kiekius tomis pačiomis eksploatavimo sąlygomis.
Kompaktiškas mechaninis dizainas: medicinos ir laboratoriniai instrumentai dažnai turi griežtus erdvės apribojimus.
Maža vibracija ir triukšmas: per didelė mechaninė vibracija gali trukdyti jautriems instrumentams ir naudotojo patirčiai.
Patikimas veikimas: pasikartojantys paleidimai, stabdymai ir padėties nustatymo ciklai neturi lemti nepriimtino veikimo pablogėjimo.
Integravimo lankstumas: variklis turi veikti su įrangos valdikliu, perdavimo mechanizmu, maitinimo šaltiniu ir ryšio architektūra.
Tikrasis švirkštinio siurblio tikslumas priklauso nuo visos skysčio tiekimo sistemos, o ne tik nuo variklio. Švirkšto matmenys, stūmoklio trintis, švininio sraigto žingsnis, laisvumas, vamzdelių atitiktis, skysčio klampumas, slėgis ir kalibravimas gali turėti įtakos tiekiamam kiekiui.
Dėl šios priežasties yra naudinga pasirinkti variklį su grįžtamuoju kodu, tačiau jis turi būti derinamas su atitinkama mechanine konstrukcija ir sistemos lygio patvirtinimu.
Automatinės skysčių tvarkymo sistemos perneša, maišo, dozuoja arba išsiurbia skysčius tokiose srityse kaip farmacijos tyrimai, klinikinės laboratorijos darbo eigos, biotechnologijos ir cheminė analizė.
Šiose sistemose gali būti naudojami varikliai švirkštų stūmokliams, pipetavimo mechanizmams, dozavimo galvutėms, padėties nustatymo etapams, mėginių tvarkymo moduliams ir kitiems judantiems komponentams valdyti.
Tikslus judėjimas nedideliais atstumais
Pakartojami išsiurbimo ir dozavimo ciklai
Sklandus pagreitis ir lėtėjimas
Nuolatinis judėjimas mažu greičiu
Greita reakcija dažnai keičiant padėtį
Minimali vibracija jautrių operacijų metu
Kompaktiškas montavimas automatizuotuose prietaisuose
Suderinamumas su centralizuotomis arba paskirstytomis valdymo sistemomis
Skysčių tvarkymo įrankiui gali tekti atlikti tūkstančius pasikartojančių judesių per darbo dieną. Mažos padėties nustatymo klaidos, nenuoseklus judėjimas arba pertraukiami variklio gedimai gali turėti įtakos našumui ir padidinti priežiūros reikalavimus.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis padeda išspręsti šiuos iššūkius, nes kompaktiškame komplekte žingsninio variklio padėties nustatymas ir grįžtamojo ryšio judesio stebėjimas padeda.
Tačiau vien variklio grįžtamasis ryšys neišmatuoja tikrojo perduoto skysčio tūrio. Kai tūrio tikslumas yra labai svarbus, visą sistemą taip pat gali reikėti kalibruoti, aptikti skysčio lygį, stebėti slėgį arba tiesioginį skysčio matavimą.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis sujungia žingsninį variklį, kodavimo įrenginį ir variklio tvarkyklę viename kompaktiškame mazge. Priklausomai nuo modelio, įrenginyje taip pat gali būti valdiklis, ryšio sąsaja arba papildomos stebėjimo funkcijos.
Įprastas atviros kilpos žingsninis variklis paprastai juda pagal įsakytus žingsnio impulsus, tiesiogiai nepatvirtindamas, ar rotorius laikėsi komandos padėties. Esant per didelei apkrovai, netinkamiems pagreičio nustatymams ar mechaniniams trukdžiams, variklis gali prarasti sinchronizavimą, valdikliui iš karto neatpažinus problemos.
Uždarojo ciklo žingsninė sistema naudoja kodavimo grįžtamąjį ryšį, kad stebėtų variklio judėjimą ir palygintų faktinę padėtį su įsaktu judesiu. Pavara gali reaguoti į aptiktas padėties klaidas pagal savo valdymo strategiją ir sukonfigūruotas veikimo ribas.
Integruota konstrukcija sujungia šiuos komponentus, sumažindama atskirų pavaros modulių poreikį ir supaprastindama montavimą.
Pagrindinis veikimo procesas apima keturis etapus.
Įrangos valdiklis siunčia judesio komandą per palaikomą sąsają, pvz., impulsų ir krypties signalus arba suderinamą ryšio protokolą.
Integruota pavara įjungia žingsninio variklio apvijas pagal pageidaujamą judesį, todėl rotorius sukasi.
Kodavimo įrenginys matuoja rotoriaus padėtį arba judėjimą ir pateikia pavarai grįžtamąjį ryšį.
Pavara įvertina skirtumą tarp komanduojamo ir išmatuoto judėjimo. Priklausomai nuo konstrukcijos, jis gali reguliuoti variklio srovę, keisti atsaką arba pranešti apie klaidą, kai nuokrypis viršija sukonfigūruotą slenkstį.
Šis grįžtamojo ryšio mechanizmas pagerina judesio stebėjimą, palyginti su įprastu atviro ciklo išdėstymu.
Svarbu suprasti, kad uždarojo ciklo veikimas automatiškai negarantuoja nulinės padėties nustatymo klaidos arba neapsaugo nuo kiekvieno užstrigimo. Veikimas priklauso nuo kodavimo įrenginio, pavaros algoritmo, variklio sukimo momento, pagreičio profilio, mechaninės apkrovos ir galimų valdymo funkcijų.
Tradiciniam judesio valdymo blokui gali prireikti žingsninio variklio, išorinės tvarkyklės, kodavimo laidų, tvirtinimo įrangos ir papildomos spintelės vietos.
An integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis sujungia pagrindinius komponentus į vieną įrenginį.
Medicinos ir laboratorinės įrangos gamintojams tai gali duoti keletą praktinių privalumų:
Sumažintas komponentų skaičius
Mažiau išorinių variklio ir tvarkyklės laidų
Kompaktiškesnė įrangos architektūra
Supaprastintas mechaninis montavimas
Mažiau atskirų komponentų, kuriuos reikia gauti ir valdyti
Galimas lengvesnis surinkimas ir priežiūra
Patogesnis integravimas į modulinės įrangos projektus
Tikrasis sutaupymas priklauso nuo variklio modelio, kabelių, aušinimo reikalavimų, ryšio architektūros ir korpuso konstrukcijos. Integruota elektronika taip pat turi būti įvertinta dėl šiluminių savybių, elektromagnetinio suderinamumo ir tinkamumo naudoti.
OĮG, kuriantys kompaktiškus švirkštinius pompas arba automatinius dozavimo instrumentus, šie kompromisai turėtų būti įvertinti ankstyvame projektavimo etape, o ne po to, kai bus baigta mechaninė struktūra.
|
|
|
|
|
|
|
Integruotas nuolatinės srovės servo variklis su sliekine pavara |
Integruotas nuolatinės srovės servo variklis su stabdžiu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Velenas |
Švino varžtas |
Modulis |
Linijinis judėjimas |
Stabdys |
Pavarų dėžė |
Sliekinė pavarų dėžė |
Laidai |
Apsaugos lygis |
Apsaugos lygis |
Norint pasirinkti tinkamą integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį medicininiams švirkštų pompoms ir skysčių tvarkymo įrangai, reikia daugiau nei palyginti variklių dydžius ar sukimo momentus. Skirtingiems instrumentams taikomi skirtingi stūmoklio jėgos, dozavimo tūrio, padėties pakartojamumo, veikimo greičio, įrengimo vietos ir valdiklio suderinamumo reikalavimai.
Pavyzdžiui, kompaktiškas švirkštinis siurblys gali teikti pirmenybę tiksliam judėjimui mažu greičiu ir nedideliam įrengimo plotui. Automatizuotai skysčių tvarkymo platformai gali prireikti kelių nepriklausomai valdomų ašių, o aukšto slėgio dozavimo mechanizmui gali prireikti didesnio sukimo momento ir kruopščiai parinktos linijinės transmisijos.
JKONGMOTOR rekomenduojame įvertinti visą judėjimo sistemą prieš pasirenkant variklio konfigūraciją. Šiame vadove paaiškinami pagrindiniai variklių tipai, valdymo parinktys ir mechaninės konfigūracijos, į kurias turėtų atsižvelgti medicinos prietaisų gamintojai, laboratorijų automatizavimo įmonės ir OĮG inžinierių komandos.
Impulsu valdomi integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai tinka įrangai, kurioje centrinis valdiklis generuoja judesio komandas per impulsų ir krypties signalus.
Valdiklis nustato komanduojamą judesį siųsdamas nustatytą impulsų skaičių. Integruota tvarkyklė valdo variklį, o koderis stebi tikrąjį variklio judėjimą. Priklausomai nuo pavaros konstrukcijos, sistema gali aptikti padėties nukrypimus, reaguoti į klaidas arba pranešti apie gedimus.
Švirkštiniams siurbliams ši konfigūracija gali valdyti variklio, prijungto prie švirkšto varžtą, sukimąsi. Švino sraigtas paverčia sukamąjį judesį į linijinį stūmoklio poslinkį, leidžiantį įrangos valdikliui apskaičiuoti judėjimą, reikalingą tikslinei dozavimo operacijai.
Paprasta integracija su suderinamais impulsiniais valdikliais.
Lankstus laipsniško judėjimo ir krypties valdymas.
Variklio padėties stebėjimas koduotuvu.
Sumažėjęs atskirai įdiegtos variklio tvarkyklės poreikis.
Patogus integravimas į kompaktišką OEM įrangą.
Impulsu valdomi varikliai ypač naudingi, kai įrangoje jau yra judesio valdiklis, valdantis padėties nustatymo, pagreičio ir dozavimo sekas.
Geriausias pritaikymas: švirkštų siurbliai, kompaktiški skysčių dozatoriai, motorizuoti pipetavimo mechanizmai ir laboratoriniai instrumentai, naudojantys impulsų valdymą.
Pasirinkdami šią konfigūraciją, patikrinkite maksimalų impulsų dažnį, palaikomus padėties nustatymo režimus, kodavimo grįžtamojo ryšio funkcijas ir trikčių išvesties elgseną.
Verta apsvarstyti RS485 integruotus uždarojo ciklo žingsninius variklius, kai skysčių tvarkymo prietaisui reikalingas nuoseklusis ryšys variklio valdymui, parametrų konfigūracijai ar būsenos stebėjimui.
RS485 apibrėžia ryšio sąsajos elektrines charakteristikas. Jis pats savaime neapibrėžia komandų, naudojamų varikliui valdyti. Tikrasis ryšio protokolas ir galimos funkcijos priklauso nuo pasirinkto disko.
Suderinamoje sistemoje pagrindinis valdiklis gali susisiekti su varikliu, kad sukonfigūruotų veikimo parametrus, duotų judėjimo komandas ir gautų palaikomos būsenos informaciją.
Pavyzdžiui, automatizuotas reagento dozavimo prietaisas gali naudoti centrinį valdiklį keliems dozavimo mechanizmams valdyti. Nuosekliojo ryšio architektūra gali supaprastinti tam tikrus laidų išdėstymus ir padaryti parametrų valdymą patogesnį.
Nuoseklus ryšys su suderinamu įrangos valdikliu.
Centralizuota palaikomų variklio parametrų konfigūracija.
Prieiga prie būsenos informacijos ir įspėjimų, kai jie įdiegiami.
Lankstus integravimas į modulines automatikos sistemas.
Sumažėjusi priklausomybė nuo atskirų impulsų generavimo kanalų.
Prieš rinkdamiesi RS485 modelį, patvirtinkite jo ryšio protokolą, adresavimo metodą, palaikomas komandas, laidų reikalavimus ir galimybę pateikti programai reikalingą grįžtamojo ryšio informaciją.
Geriausias pritaikymas: automatiniai reagentų dozatoriai, kelių ašių laboratoriniai instrumentai ir skysčių tvarkymo sistemos, kurioms reikalingas nuoseklus variklio ryšys.
CANopen integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali būti tinkami laboratorijų automatizavimo įrangai, kuri naudoja CAN pagrįstą ryšio tinklą.
CANopen yra suderinamų įrenginių ryšio sistema, skirta keistis komandomis, parametrais ir būsenos informacija. Jo tinkamumas priklauso nuo įrangos valdiklio, pavaros įgyvendinimo ir programai reikalingų judėjimo funkcijų.
Kelių ašių skysčių tvarkymo sistemoje su CANopen suderinami varikliai gali būti naudojami įvairiems mechanizmams, tokiems kaip dozavimas, mėginio padėties nustatymas ir vertikalus judėjimas.
Suderinama tinklo architektūra gali supaprastinti ryšį tarp valdiklio ir atskirų variklių pavarų. Atsižvelgiant į diegimą, jis taip pat gali palaikyti standartizuotą prieigą prie parametrų ir diagnostikos ataskaitas.
Tačiau vien CANopen suderinamumas negarantuoja sinchronizuoto judesio, deterministinio veikimo ar kiekvienos judesio valdymo funkcijos palaikymo. Inžinieriai turi patikrinti konkrečias pavaros galimybes ir visos sistemos reikalavimus.
Suderinamumas su įrangos CANopen valdikliu.
Palaikomi darbo režimai ir konfigūracijos parametrai.
Ryšio ciklas ir reagavimo reikalavimai.
Diagnostinės ir gedimų informacijos prieinamumas.
Tinklo laidai, adresai ir nutraukimas.
Koordinavimo reikalavimai kelioms ašims.
Geriausios programos: modulinės laboratorijų automatizavimo sistemos, kelių ašių skysčių tvarkymo platformos ir prietaisai, kuriuose jau naudojamos su CANopen suderinamos valdymo architektūros.
Kompaktiški integruoti uždaros kilpos žingsniniai varikliai skirti mechanizmams, kuriuose montavimo erdvė yra ribota.
Mažesnis variklio mazgas gali būti naudingas nešiojamuose prietaisuose, kompaktiškuose švirkštiniuose siurbliuose ir laboratoriniuose įrenginiuose, kuriuose ribotame korpuse turi būti keli mechaniniai ir elektroniniai komponentai.
NEMA 11 ir panašūs kompaktiški rėmo dydžiai yra galimi šių programų pradžios taškai. NEMA 11 variklių vardinis tvirtinimo paviršiaus matmuo paprastai yra maždaug 28 mm, nors viso integruoto mazgo matmenys skiriasi priklausomai nuo modelio.
Miniatiūriniai švirkšto siurblio mechanizmai.
Kompaktiški reagentų dozavimo prietaisai.
Mažos laboratorinės padėties nustatymo etapai.
Nešiojama analitinė įranga.
Erdvės riboti pipetavimo mechanizmai.
Pagrindinis atrankos uždavinys yra suderinti variklio dydį ir reikiamą sukimo momentą, greitį, šilumines charakteristikas ir mechaninį standumą.
Mažesnis rėmas automatiškai nereiškia mažesnės sistemos kainos ar geresnio našumo. Jei variklis negali užtikrinti pakankamo sukimo momento esant reikiamam greičiui, įrangai gali prireikti kitokio perdavimo skaičiaus arba didesnio variklio.
Geriausias pritaikymas: kompaktiški skysčių tvarkymo įrenginiai su ribota montavimo vieta ir valdomomis mechaninėmis apkrovomis.
NEMA 17 integruotų uždarojo ciklo žingsninių variklių vardinis montavimo paviršiaus matmuo yra maždaug 42 mm. Paprastai jie naudojami kompaktiškiems automatikos mechanizmams, kuriems reikalinga pusiausvyra tarp įrengimo dydžio ir sukimo momento.
Atsižvelgiant į variklio ilgį, apvijų konstrukciją, vairuotoją ir veikimo sąlygas, šis rėmo dydis gali būti tinkamas įvairiems švirkšto siurbliams ir skysčių tvarkymui.
Stalinės švirkštų pompos.
Automatiniai skysčių dozavimo mechanizmai.
Motorizuotos pipetavimo ašys.
Mėginių paruošimo instrumentai.
Kompaktiškos linijinės padėties nustatymo sistemos.
Lygindami NEMA 17 modelius, inžinieriai turėtų įvertinti visą variklio komplektą, o ne pasikliauti vien rėmo žymėjimu.
Svarbiausios specifikacijos apima galimą sukimo momentą esant numatytam darbiniam greičiui, daviklio charakteristikas, vairuotojo srovės ribas, bendrą variklio ilgį ir šiluminį elgesį.
Geriausias pritaikymas: laboratoriniai instrumentai, kuriems reikalingas vidutinis sukimo momentas, kontroliuojamas laipsniškas judėjimas ir kompaktiškas variklio ir vairuotojo integravimas.
Švirkštinių siurblių varikliui paprastai reikia paversti sukamąjį judesį tiesiniu judėjimu. Sraigtas yra vienas iš įprastų mechanizmų, naudojamų švirkšto stūmokliui perkelti.
Priklausomai nuo gaminio konfigūracijos, integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali būti prijungtas prie švino varžto arba tiekiamas kaip tinkinto linijinio judesio mazgo dalis.
Teorinė tiesinė eiga apskaičiuojama taip:
x=NXL
x yra tiesinė eiga.
N yra varžto apsisukimų skaičius.
L yra švino varžto laidas per apsisukimą.
Šis ryšys padeda inžinieriams nustatyti, kiek variklio sukimosi reikia norint pasiekti tikslinį stūmoklio poslinkį.
Pavyzdžiui, sraigtas, kurio atstumas yra 2 mm per apsisukimą, sukuria teorinę 0,1 mm linijinę eigą kas 0,05 apsisukimų, darant prielaidą, kad ryšys yra tiesioginis be perdavimo nuostolių ar slydimo.
Švirkšto pompoje atitinkamą teorinį poslinkio tūrį galima įvertinti pagal švirkšto cilindro vidinio skerspjūvio plotą ir stūmoklio eigą.
Tačiau tikrasis dozavimo našumas taip pat priklauso nuo mechaninio atsukimo, stūmoklio trinties, skysčio slėgio, švirkšto leistinų nuokrypių ir skysčio kelio atitikimo.
Būtina stūmoklio eiga ir eigos ilgis.
Ašinė jėga ir perdavimo efektyvumas.
Padėties pakartojamumas ir atsakas.
Minimalus praktinis poslinkis.
Varžtų greitis ir mechaniniai apribojimai.
Išlygiavimo, standumo ir montavimo reikalavimai.
Tepimo ir priežiūros svarstymai.
Geriausias pritaikymas: švirkštų siurbliai, tikslūs dozavimo mechanizmai ir laboratorinė įranga, kuriai reikalingas kontroliuojamas linijinis poslinkis.
Kai kuriems švirkštinio siurblio mechanizmams reikia didesnės ašinės jėgos dėl didelės stūmoklio trinties, padidėjusio skysčio slėgio, didesnio švirkšto skersmens arba perdavimo sistemos savybių.
Tokiose situacijose gali tikti didesnio sukimo momento variklis.
Tačiau reikiamas variklio sukimo momentas turėtų būti apskaičiuojamas pagal faktinę ašinę apkrovą ir transmisijos konstrukciją. Didelis išlaikymo ir sukimo momento įvertinimas nebūtinai reiškia, kad variklis gali išlaikyti reikiamą jėgą numatytu veikimo greičiu.
Švininio varžto supaprastintas sukimo momentas yra toks:
T=FL / 2πη
T yra apytikslis varžto sukimo momentas.
F – reikiama ašinė jėga.
L yra švino varžto laidas per apsisukimą.
η yra efektyvusis perdavimo efektyvumas.
Galutiniame projekte taip pat turėtų būti atsižvelgiama į pagreitį, trintį, sujungimo nuostolius ir atitinkamą inžinerinę ribą.
Prieš pasirinkdami didesnio sukimo momento konfigūraciją, inžinieriai turėtų patvirtinti:
Didžiausia ir nuolatinė ašinė jėga.
Sukimo momento prieinamumas visame darbinių greičių diapazone.
Pagreičio ir lėtėjimo reikalavimai.
Vairuotojo srovės ir maitinimo apribojimai.
Šiluminis našumas pagal numatomą darbo ciklą.
Švino varžto stiprumas ir leistinas veikimo greitis.
Geriausias pritaikymas: didesnio mechaninio atsparumo švirkštiniai siurbliai ir dozavimo mechanizmai, kuriems reikalinga didelė linijinė trauka.
Tikslas nėra tiesiog pasirinkti didžiausią turimą variklį. Taip reikia pasiekti reikiamą jėgą ir padėties nustatymo našumą, nenaudojant nereikalingo dydžio, šilumos ar energijos suvartojimo.
Automatizuotose skysčių tvarkymo platformose dažnai derinami keli nepriklausomai valdomi mechanizmai. Tai gali apimti pipetės judėjimą, dozavimą, mėginio padėties nustatymą ir vertikalią arba horizontalią eigą.
Šioms sistemoms pasirenkant variklį reikia atsižvelgti ir į atskirų ašių reikalavimus, ir į bendrą sistemos koordinavimą.
Integruotas variklio ir pavaros mazgas gali supaprastinti kiekvienos ašies montavimą, tačiau įrangos valdiklis vis tiek turi valdyti judesių sekas, veikimo ribas, ryšį ir gedimų atkūrimą.
Nuosekli valdymo architektūra keliose ašyse.
Suderinamumas su centriniu judesio valdikliu.
Ryšio laikas ir atsakymas į komandą.
Koordinuotas pagreitis ir lėtėjimas.
Gedimų nustatymo ir atkūrimo procedūros.
Šiluminis našumas, kai vienu metu veikia keli varikliai.
Prieiga prie laidų, jungčių ir priežiūros.
Programoms, kurioms reikalingas tikslus koordinavimas, patikrinkite, ar pasirinktas variklis ir valdiklis palaiko būtiną sinchronizavimo metodą. Bendra komunikacijos sąsaja automatiškai neužtikrina koordinuoto ar vienalaikio judėjimo.
Geriausias pritaikymas: kelių kanalų skysčių tvarkymo platformos, automatizuotos laboratorinės darbo vietos ir modulinė mėginių paruošimo įranga.
Tinkamiausias variklis priklauso nuo reikiamo judėjimo našumo, turimos montavimo vietos, mechaninės transmisijos ir valdymo architektūros.
Paraiškos reikalavimas |
Variklio tipas arba konfigūracija, kurią reikia įvertinti |
|---|---|
Centralizuotas pulsinis padėties nustatymas |
Impulsų ir krypties integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis |
Serijinių parametrų konfigūracija ir būsenos stebėjimas |
Su RS485 suderinamas integruotas variklis |
Paskirstytas valdymas per CAN tinklą |
Su CANopen suderinamas integruotas variklis |
Labai ribota montavimo vieta |
Kompaktiškas rėmo dydis, pvz., NEMA 11 |
Bendros paskirties kompaktiška laboratorijų automatika |
NEMA 17 arba kitą tinkamo dydžio variklį |
Kontroliuojamas švirkšto stūmoklio judėjimas |
Integruotas variklis su tinkamu švino varžtu |
Didelė ašinė jėga |
Didesnio sukimo momento variklis, pritaikytas faktinei apkrovai |
Kelios nepriklausomai valdomos ašys |
Suderinami varikliai ir tinkamas kelių ašių valdiklis |
Prieš pateikiant pasiūlymą, rekomenduojame paruošti reikiamą eigą, mažiausią ir didžiausią greitį, numatomą ašinę jėgą, darbo ciklą, montavimo matmenis, valdymo sąsają ir padėties reikalavimus.
Švirkštų siurblių ir skysčių tvarkymo sistemų inžinieriai taip pat turėtų atskirti variklio padėties nustatymo našumą ir faktinį skysčio tiekimo tikslumą. Encoder grįžtamasis ryšys padeda stebėti variklio judėjimą, tačiau jis negali savarankiškai patikrinti išleidžiamo tūrio.
Todėl visapusiškas įvertinimas turėtų apimti variklį, vairuotoją, transmisijos mechanizmą, švirkštą arba dozavimo mazgą, valdiklį ir skysčio kelią.
JKONGMOTOR rekomenduojame pasirinkti integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį pagal tikrąsias įrangos veikimo sąlygas ir patvirtinti konstrukciją atliekant prototipo testavimą. Šis metodas padeda originalios įrangos gamintojams nustatyti tinkamą padėties nustatymo našumo, mechaninės integracijos, patikimumo ir sąnaudų pusiausvyrą prieš pereinant prie didelės apimties gamybos.
Skysčių tvarkymo automatizavimas reikalauja tikslios padėties nustatymo, kartojamų dozavimo judesių, patikimo veikimo ir veiksmingo mechaninių ir elektroninių komponentų koordinavimo. Nesvarbu, ar prietaisas perkelia reagentus, ruošia laboratorinius mėginius, valdo pipetavimo mechanizmą ar valdo švirkšto siurblį, jo judėjimo sistema turi veikti nuosekliai tomis sąlygomis, kurioms suprojektuota įranga.
Medicinos prietaisų gamintojams, laboratorijų automatizavimo įmonėms ir OĮG inžinierių komandoms pagrindiniai privalumai neapsiriboja padėties nustatymu. Kompaktiška integracija, lanksčios valdymo galimybės, judesio klaidų aptikimas ir supaprastintas įrangos surinkimas taip pat gali turėti įtakos bendram dizainui.
Pakartojamumas yra svarbus automatinio skysčių tvarkymo aspektas. Instrumentams gali tekti atlikti tą pačią aspiracijos, dozavimo ar padėties nustatymo seką šimtus ar tūkstančius kartų.
Atviros kilpos žingsninis variklis seka įsakytus žingsnio signalus, nepatvirtindamas, kad rotorius atliko reikalingą judesį. Jei mechaninė apkrova tampa per didelė, variklis gali prarasti sinchronizavimą, valdikliui iš karto nenustačius problemos.
Integruotas uždarojo ciklo žingsninis variklis naudoja kodavimo grįžtamąjį ryšį, kad stebėtų tikrąjį variklio judėjimą. Pavara gali palyginti išmatuotą padėtį su nurodyta padėtimi ir reaguoti į nukrypimus pagal savo valdymo algoritmą.
Skysčių tvarkymo įrangai ši galimybė gali padėti nustatyti tam tikras judėjimo klaidas, kurias sukelia per didelė apkrova, netikėtas pasipriešinimas arba netinkami pagreičio nustatymai.
Geresnis variklio padėties nustatymo klaidų matomumas.
Tam tikrų judesių nukrypimų nustatymas.
Informatyvesnis gedimų stebėjimas, kai palaikomas diskas.
Patobulinta pasikartojančių padėties nustatymo ciklų priežiūra.
Naudingas grįžtamojo ryšio mechanizmas įrangos lygio klaidų apdorojimui.
Tačiau daviklio grįžtamasis ryšys negarantuoja tobulos padėties ir nepašalina visų galimų variklio gedimų. Rezultatai priklauso nuo kodavimo įrenginio veikimo, pavaros konfigūracijos, variklio sukimo momento ir mechaninės transmisijos.
OĮG pagrindinis pranašumas yra galimybė stebėti variklio judėjimą, o ne visiškai pasikliauti nurodytais žingsniais.
Daugeliui skysčių tvarkymo programų reikia, kad variklis judėtų lėtai ir nuosekliai. Tai ypač svarbu, kai variklis varo švirkšto stūmoklį arba kitą mechanizmą, kuris nustato išstumto skysčio kiekį.
Staigus judėjimas, nenuosekli padėtis arba per didelė mechaninė vibracija gali paveikti skysčio tiekimo procesą.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali užtikrinti valdomą laipsnišką judėjimą su koduotuvu pagrįstu padėties stebėjimu. Tinkamo dydžio ir konfigūravimo atveju jie gali būti tinkami programoms, kurioms reikalingas stabilus veikimas mažu greičiu.
Sukimo momentas pasiekiamas esant reikiamam darbiniam greičiui.
Koduotuvo skiriamoji geba ir grįžtamasis ryšys.
Pagreičio ir lėtėjimo nustatymai.
Mechaninė trintis ir atgalinis smūgis.
Švino varžto charakteristikos.
Vibracija ir triukšmas esant faktinei apkrovai.
Vien tik didelė kodavimo raiška negarantuoja sklandaus skysčio tiekimo. Mechaninė trintis, skysčio slėgis, vamzdelių atitikimas, vožtuvo elgsena ir švirkšto tolerancijos gali turėti įtakos galutiniam rezultatui.
Dėl šios priežasties rekomenduojame patikrinti mažo greičio veikimą naudojant tikrąjį dozavimo mechanizmą, o ne pasikliauti tik vardinėmis variklio specifikacijomis.
Laboratoriniuose prietaisuose dažnai yra kelios judesio ašys, jutikliai, vožtuvai, skysčio kanalai ir elektroniniai valdymo komponentai santykinai mažame korpuse.
Įprastam judesio valdymo įrenginiui gali prireikti atskirų variklių ir tvarkyklių, taip pat papildomos tvirtinimo įrangos ir išorinių laidų.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis sujungia pagrindinius judesio valdymo komponentus viename agregatu, todėl gali sumažėti montavimui reikalingos vietos.
Kompaktiškesnis judesio valdymo išdėstymas.
Mažiau atskirai sumontuotų elektroninių komponentų.
Supaprastinti variklio ir tvarkyklės laidai.
Didesnis įrangos pakavimo lankstumas.
Potencialiai paprastesnis surinkimas.
Šie pranašumai gali būti ypač naudingi staliniuose analizatoriuose, kompaktiškuose švirkštų siurbliuose, automatiniuose reagentų dozatoriuose ir moduliniuose laboratoriniuose prietaisuose.
Tačiau visam surinkimui vis tiek reikia pakankamai vietos jungtims, kabeliams nutiesti, šilumos išsklaidymui ir prieigai prie priežiūros. Inžinieriai turėtų palyginti bendrus integruoto variklio matmenis, o ne atsižvelgti tik į variklio rėmo dydį.
Skysčių tvarkymo įranga eksploatacijos metu gali susidurti su besikeičiančiomis mechaninėmis apkrovomis. Pavyzdžiui, švirkšto stūmoklio trintis gali skirtis arba padėties nustatymo mechanizmas gali patirti netikėtą pasipriešinimą.
Jei atvirojo ciklo žingsninis variklis praranda sinchronizavimą, valdiklis gali tęsti savo užprogramuotą seką nežinodamas, kad tikrasis variklio judėjimas skiriasi nuo komandos.
Uždarojo ciklo žingsninis variklis gali stebėti šį neatitikimą per kodavimo grįžtamąjį ryšį. Priklausomai nuo pavaros galimybių, jis gali pakoreguoti savo atsaką neperžengdamas veikimo ribų arba sukelti gedimą, kai padėties klaida viršija sukonfigūruotą slenkstį.
Tai gali padėti įrangos dizaineriams sukurti efektyvesnes gedimų šalinimo procedūras.
Pavyzdžiui, skysčio dozavimo prietaisas gali būti užprogramuotas sustabdyti seką, užregistruoti variklio gedimą arba pranešti operatoriui, kai pavara praneša apie nepriimtiną padėties nukrypimą.
Faktinį atsaką turi įgyvendinti įrangos valdymo sistema ir patikrinti bandymo metu.
Svarbu: variklio padėties stebėjimas tiesiogiai neaptinka visų skysčių tvarkymo problemų. Tuščiam švirkštui, nesandariam vožtuvui, užsikimšusiam vamzdeliui arba netinkamam skysčio tūriui gali prireikti atskirų jutiklių arba skysčio lygio ir slėgio stebėjimo funkcijų.
Skysčių tvarkymo sistemos yra skirtingo sudėtingumo. Paprastas dozavimo mechanizmas gali naudoti impulsų ir krypties signalus, o kelių ašių prietaisas gali naudoti nuoseklųjį ryšį arba lauko magistralę keliems varikliams valdyti.
Priklausomai nuo pasirinkto modelio, integruotas uždarojo ciklo žingsninis variklis gali palaikyti tokias sąsajas kaip impulsas ir kryptis, RS485 arba CANopen.
Kiekviena parinktis atitinka skirtingus integravimo reikalavimus.
Impulsas ir kryptis: tinka sistemoms, kuriose centrinis judesio valdiklis generuoja padėties nustatymo komandas.
RS485: naudinga, kai pasirinktas variklis palaiko suderinamą nuoseklųjį protokolą konfigūravimui, komandoms ir būsenos stebėjimui.
CANopen: verta apsvarstyti įrangą, kuri naudoja suderinamą CAN tinklą ir reikalauja ryšio tarp kelių įrenginių.
Šių sąsajų prieinamumas priklauso nuo variklio modelio. Prieš užbaigdami valdymo architektūrą, inžinieriai turėtų patvirtinti tikslų protokolą, palaikomas judesio komandas, ryšio laiką ir diagnostikos funkcijas.
Tinkamos sąsajos pasirinkimas ankstyvame projektavimo etape gali padėti sumažinti integravimo darbą ir pagerinti variklio ir įrangos valdiklio suderinamumą.
Automatiniai skysčių tvarkymo instrumentai dažnai kartoja iš anksto nustatytas judesių sekas. Tai gali būti judėjimas į dozavimo padėtį, stūmoklio valdymas, mechanizmo įtraukimas ir grįžimas į pradinę padėtį.
Tinkamai sukonfigūruotas integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali padėti stebėti variklio judėjimą per šiuos ciklus.
Kartu su tinkamu sukimo momento dydžiu, stabilia mechanine transmisija ir atitinkamais judesio profiliais tai gali padėti pakartotinai nustatyti padėtį ir efektyviau aptikti gedimus.
Nepertraukiamam arba aukšto dažnio veikimui inžinieriai taip pat turėtų įvertinti variklio šilumines charakteristikas, vairuotojo srovę, pagreičio nustatymus ir mechaninį susidėvėjimą.
Variklis, kuris gerai veikia trumpo demonstravimo metu, gali elgtis kitaip po ilgo veikimo esant didesnei apkrovai.
Todėl rekomenduojame išbandyti variklį pagal numatytą veikimo ciklą, įskaitant pakartotinius paleidimus ir sustojimus, krypties pokyčius ir tipines apkrovos sąlygas.
Ne kiekvienam skysčių tvarkymo instrumentui reikalinga didelio našumo servo sistema.
Naudojant vidutinį greitį, laipsnišką padėties nustatymą ir valdomas apkrovas, integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali užtikrinti praktinę pusiausvyrą tarp judesio valdymo galimybių ir sistemos sudėtingumo.
Palyginti su atvirojo ciklo žingsnelių išdėstymu, kodavimo grįžtamasis ryšys suteikia papildomą padėties stebėjimą. Palyginti su kai kuriomis atskiromis variklio ir tvarkyklės konfigūracijomis, integruota konstrukcija gali sumažinti montavimo reikalavimus ir supaprastinti laidus.
Bendras išlaidų pranašumas priklauso nuo visos sistemos, įskaitant variklį, valdiklį, laidus, montavimo įrangą, inžinerijos laiką ir priežiūros reikalavimus.
Servo variklis vis tiek gali būti pageidautinas, kai programai reikia ypač didelio pagreičio, greito nusistovėjimo, pažangaus dinaminio veikimo arba specifinių valdymo funkcijų, kurių negali užtikrinti potencialus uždarojo ciklo žingsninis variklis.
Geriausias sprendimas yra tas, kuris atitinka faktinius taikymo reikalavimus, nesukeldamas nereikalingų išlaidų ar sudėtingumo.
Daugelis laboratorijų automatizavimo produktų naudoja modulinį dizainą. Gamintojai gali sukurti bendrą įrangos platformą ir pritaikyti ją skirtingiems švirkštų dydžiams, dozavimo tūriams, kelionės atstumams ar veikimo ašių skaičiui.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali supaprastinti šio dizaino judesio valdymo dalį, kai suderinama variklio konfigūracija gali būti pakartotinai naudojama keliuose moduliuose.
Priklausomai nuo produkto platformos, OĮG pritaikymas gali apimti:
Variklio matmenys ir tvirtinimo sąsajos.
Veleno konfigūracija ir mechaninė transmisija.
Jungties kryptis ir laido ilgis.
Valdymo sąsaja ir palaikomi parametrai.
Sukimo momento ir greičio reikalavimai.
Integracija su švino varžtu arba linijinio judesio moduliu.
Šią informaciją reikia patvirtinti gamintojui, nes ne kiekvienas modelis palaiko visas tinkinimo parinktis.
OĮG mechaninių ir elektrinių reikalavimų apibrėžimas prieš kuriant prototipą gali sumažinti perprojektavimo darbus ir padėti sukurti nuoseklesnį gamybos procesą.
Triukšmas ir vibracija gali turėti įtakos naudotojo patirčiai ir, kai kuriais prietaisais, netoliese esančių matavimo procesų stabilumui.
Žingsninio variklio veikimas priklauso nuo variklio elektromagnetinės konstrukcijos, vairuotojo srovės valdymo, mikropakopų įgyvendinimo, mechaninio tvirtinimo ir veikimo sąlygų.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali padėti palaikyti sklandų judėjimą, kai jis tinkamai parinktas ir sureguliuotas, tačiau vien integracija negarantuoja mažo triukšmo ar vibracijos.
Jei naudojate triukšmui jautrią įrangą, inžinieriai turėtų išbandyti visą agregatą ir atsižvelgti į:
Variklio vibracija reikiamu greičiu.
Mechaninis rezonansas.
Švino varžto ir movos išlygiavimas.
Montavimo standumas.
Pagreičio profiliai.
Akustinis triukšmas tikroviškomis apkrovos sąlygomis.
Šie patikrinimai ypač naudingi kompaktiškiems laboratoriniams instrumentams, kai variklis sumontuotas arti jutiklių, skysčio kanalų ar įrangos korpuso.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis gali pagerinti variklio judėjimo stebėjimą, tačiau skysčių tvarkymo tikslumas priklauso nuo visos skysčio tiekimo sistemos.
Švirkštinių siurblių teorinį išstumtą tūrį galima apskaičiuoti naudojant:
V = A X x
Kur V yra teorinis poslinkis tūris, A yra efektyvusis švirkšto cilindro vidinis skerspjūvio plotas, o x yra stūmoklio poslinkis.
Praktiškai tiekiamam kiekiui įtakos gali turėti ir švirkšto leistinos nuokrypos, stūmoklio trintis, slėgio pokyčiai, vamzdelių atitiktis, nuotėkis, vožtuvo laikas ir kalibravimas.
Dėl šios priežasties OĮG inžinierių komandos turėtų įvertinti visą prietaisą tipinėmis sąlygomis.
Variklio padėties pakartojamumo tikrinimas.
Našumo matavimas reikiamame greičio diapazone.
Sukimo momento ribos įvertinimas esant numatomoms apkrovoms.
Temperatūros stebėjimas ilgo veikimo metu.
Ryšio ir gedimų pranešimų tikrinimas.
Faktinio dozavimo ar išsiurbimo efektyvumo matavimas.
Kartoti bandymai tipiškomis eksploatavimo sąlygomis.
Medicinos prietaisams gali prireikti papildomų rizikos valdymo, tikrinimo ir patvirtinimo veiksmų, atsižvelgiant į prietaiso numatytą naudojimą ir taikomus reguliavimo reikalavimus.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai suteikia keletą privalumų medicininiams švirkštų pompoms ir automatinėms skysčių tvarkymo sistemoms. Sujungdami žingsninį variklį, tvarkyklę ir kodavimo grįžtamąjį ryšį viename kompaktiškame įrenginyje, jie padeda įrangos gamintojams supaprastinti judesių valdymą, pagerinti padėties nustatymo patikimumą ir sumažinti integravimo darbus.
Taikomoms programoms, kurioms reikalingas kontroliuojamas skysčio tiekimas, kartotiniai dozavimo ciklai ir kompaktiška įrangos konstrukcija, šie varikliai užtikrina praktinę pusiausvyrą tarp judėjimo tikslumo, sistemos sudėtingumo ir kainos.
Švirkštų siurblių ir skysčių tvarkymo įrangos padėties patikimumas yra labai svarbus, nes variklis turi pakartotinai perkelti švirkšto stūmoklį arba dozavimo mechanizmą į nurodytą padėtį.
Integruotas uždarojo ciklo žingsninis variklis naudoja kodavimo įrenginį, kad stebėtų variklio judėjimą ir palygintų jį su įsakytu judesiu. Priklausomai nuo variklio ir valdiklio konstrukcijos, sistema gali aptikti tam tikrus padėties nukrypimus ir į juos reaguoti.
Šis grįžtamasis ryšys padeda sumažinti neaptiktų prarastų žingsnių riziką, kuri gali atsirasti atviros kilpos žingsninių variklių sistemose esant per didelėms apkrovoms arba netinkamoms eksploatavimo sąlygoms.
Įrangos gamintojams uždarojo ciklo valdymas ypač naudingas kuriant automatinius analizatorius, laboratorines dozavimo sistemas ir švirkštinius siurblius, kurie atlieka dažnus padėties nustatymo ciklus.
Tačiau kodavimo įrenginio grįžtamasis ryšys stebi variklio judesį, o ne tikrąjį išpilstyto skysčio kiekį. Skysčio tiekimo tikslumas vis tiek turi būti patikrintas sistemos lygiu.
Medicininiai švirkštų siurbliai dažnai veikia mažu greičiu, kad kontroliuojamai padėtų nedidelius skysčio kiekius. Šiose programose sklandus ir nuspėjamas judėjimas yra svarbus siekiant sumažinti svyravimus stūmoklio judėjimo metu.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali užtikrinti valdomą mažo greičio veikimą, kai variklis, vairuotojas, kodavimo įrenginys ir mechaninė transmisija yra tinkamai suderinti.
Tolygesnė variklio padėtis lėtų judesių metu.
Geresnis judesio stebėjimas esant besikeičiančioms mechaninėms apkrovoms.
Sumažėjusi neaptikto žingsnio praradimo rizika, palyginti su atviros kilpos valdymu.
Didesnis lankstumas konfigūruojant pagreičio ir lėtėjimo profilius.
Faktinis veikimas priklauso nuo variklio dydžio, vairuotojo nustatymų, kodavimo įrenginio skiriamosios gebos, transmisijos konstrukcijos ir skysčio tiekimo sistemos charakteristikų.
Medicinos prietaisai ir laboratorinių automatikos instrumentai dažnai turi ribotą montavimo vietą. Variklio, tvarkyklės ir kodavimo įrenginio integravimas į vieną mazgą gali sumažinti reikalingų atskirų komponentų skaičių.
Palyginti su sprendimu naudojant atskirą variklį ir išorinę tvarkyklę, integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali pasiūlyti:
Mažesnė bendra valdymo architektūra.
Mažiau montuojamų atskirų komponentų.
Trumpesni variklio ir vairuotojo laidai.
Supaprastintas įrangos išdėstymas ir surinkimas.
Didesnis modulinių instrumentų dizaino lankstumas.
Šie pranašumai naudingi staliniams analizatoriams, kompaktiškiems švirkštų pompoms, nešiojamiesiems medicinos instrumentams ir daugiakanalioms skysčių tvarkymo sistemoms.
Tikrasis vietos sutaupymas priklauso nuo integruoto variklio ir išorinės tvarkyklės, kuri kitu atveju būtų naudojama, matmenų.
Mechaninė apkrova švirkštiniame siurblyje veikimo metu gali keistis. Stūmoklio trintis, švirkšto dydis, skysčio klampumas, priešslėgis ir perdavimo pasipriešinimas gali paveikti jėgą, reikalingą mechanizmui judėti.
Atviros kilpos žingsninis variklis veikia be tiesioginio grįžtamojo ryšio apie variklio padėtį. Jei apkrova viršija turimą sukimo momentą, variklis gali prarasti žingsnius, iš karto nenustačius padėties klaidos.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis gali stebėti judėjimą per savo kodavimo įrenginį. Priklausomai nuo valdymo strategijos, jis gali aptikti šias klaidas, sureguliuoti variklio veikimą arba pranešti apie gedimą.
Ši galimybė padeda įrangos dizaineriams sukurti tvirtesnes judesio sistemas, ypač kai veikimo sąlygos skiriasi tarp dozavimo ciklų.
Nepaisant to, uždaros grandinės valdymas negali kompensuoti netinkamo variklio sukimo momento, per didelės trinties, mechaninio strigimo ar netinkamai suprojektuotos transmisijos. Teisingas dydis išlieka labai svarbus.
Automatizuotos skysčių tvarkymo sistemos per savo tarnavimo laiką gali atlikti tūkstančius įsiurbimo, dozavimo ir padėties nustatymo operacijų. Pakartotinis judesys turi išlikti nuoseklus, kad įranga veiktų patikimai.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali palaikyti šias pasikartojančias užduotis, derindami komandinį žingsninį judėjimą su koduotuvu pagrįstu stebėjimu.
Automatinis pipetavimas ir mėginių paruošimas.
Reagentų dozavimo sistemos.
Klinikinės diagnostikos analizatoriai.
Laboratorijos automatizavimo platformos.
Pakartotinis įsiurbimas ir dozavimas švirkštinėmis pompomis.
Didelio ciklo įrangos inžinieriai taip pat turėtų įvertinti guolių tarnavimo laiką, šilumines charakteristikas, tepimo reikalavimus, mechaninį nusidėvėjimą ir numatomą darbo ciklą. Encoder grįžtamasis ryšys pagerina judesio stebėjimą, tačiau nepašalina mechaninio susidėvėjimo ir negarantuoja identiškų skysčio kiekių kiekviename cikle.
Naudojant atskirą variklį, tvarkyklę ir kodavimo įrenginį, laidų prijungimas gali padidėti ir prireikti papildomų montavimo ir paleidimo darbų.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis sujungia šiuos komponentus į vieną mazgą. Priklausomai nuo pasirinkto modelio, jis taip pat gali palaikyti impulsų ir krypties valdymo arba ryšio sąsajas, tokias kaip RS485 arba CANopen.
Tai gali supaprastinti įrangos valdymo architektūrą ir padėti sutrumpinti surinkimo laiką.
Galimi valdymo režimai ir ryšio protokolai.
Maitinimo įtampa ir vardinė srovė.
Kodavimo įrenginio specifikacijos ir grįžtamojo ryšio funkcijos.
Gedimų išėjimai ir diagnostikos galimybės.
Jungčių tipai ir kabelių reikalavimai.
Suderinamumas su pagrindiniu įrangos valdikliu.
Ryšio funkcijos skiriasi priklausomai nuo modelio. RS485 yra elektrinė sąsaja, o palaikomas ryšio protokolas ir komandų rinkinys turi būti patvirtinti atskirai.
Švirkšto siurblys priklauso nuo variklio sukimosi ir linijinio stūmoklio poslinkio ryšio. Jei variklis praranda žingsnius, stūmoklis gali nepasiekti numatytos padėties, o tai gali paveikti tiekiamą tūrį.
Uždarojo ciklo žingsniniai varikliai suteikia kodavimo grįžtamąjį ryšį, kuris gali padėti nustatyti tam tikras judėjimo klaidas, kol jos nepastebimos per visą dozavimo seką.
Pavyzdžiui, jei dėl per didelio stūmoklio pasipriešinimo variklis nukrypsta nuo nurodyto judesio, valdymo sistema gali aptikti nuokrypį ir suaktyvinti atitinkamą atsaką.
Priklausomai nuo valdiklio, atsakymas gali apimti judesio koregavimą, aliarmo generavimą arba operacijos sustabdymą.
Tai nepakeičia skysčio lygio stebėjimo, slėgio jutimo, kalibravimo ar kitų specifinių apsaugos priemonių. Medicininės įrangos atveju visa sistema turi būti patvirtinta pagal numatytą paskirtį ir taikomus reikalavimus.
Ne kiekvienai skysčių tvarkymo programai reikalinga didelio našumo servo sistema. Kai kuriai įrangai reikia geresnio judesio stebėjimo, nei gali užtikrinti atvirojo ciklo žingsninis valdymas, tačiau tam nereikia viso įprastos servo architektūros našumo ar sudėtingumo.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali būti tinkamas vidurinis pasirinkimas taikant vidutinio greičio, sukimo momento ir padėties reikalavimus.
Integruota pavaros elektronika ir grįžtamojo ryšio komponentai.
Sumažintas išorinių laidų ir komponentų skaičius.
Patogus pasikartojančių padėties nustatymo užduočių valdymas.
Praktinis našumo ir integravimo išlaidų balansas.
Geriausias pasirinkimas priklauso nuo reikiamo greičio, pagreičio, apkrovos kitimo, padėties nustatymo tolerancijos, triukšmo lygio ir bendros sistemos kainos. Didelės spartos programos, reikalaujantis dinaminis atsakas arba griežti judėjimo reikalavimai gali pateisinti servovariklio sprendimą.
Daugelis švirkštinių siurblių variklio sukimąsi paverčia linijiniu judėjimu per švininį varžtą, rutulinį sraigtą ar kitą perdavimo mechanizmą. Integruoti uždaros grandinės žingsniniai varikliai gali būti suporuoti su tinkamomis perdavimo sistemomis, kad būtų galima valdyti stūmoklį arba dozavimo mechanizmą.
Tikrasis poslinkio tikslumas taip pat priklauso nuo transmisijos laisvumo, laidų klaidos, standumo, išlyginimo ir mechaninio atitikimo. Jei taikymui reikalingas tikslus tūrio valdymas, inžinieriai turi konvertuoti reikiamą skysčio tūrį į stūmoklio poslinkį, atsižvelgdami į efektyvųjį švirkšto vidinį skersmenį, ir patvirtinti rezultatą atlikdami bandymą.
Medicinos įrangos gamintojams dažnai reikia pritaikyti variklio matmenis, transmisiją, montavimo konstrukciją, elektros jungtis ir valdymo metodą, kad atitiktų jų gaminio dizainą.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali suteikti lanksčią judesio valdymo platformą tokiam kūrimo darbui. Atsižvelgiant į gamintojo galimybes ir pasirinktą modelį, pritaikymas gali apimti:
Variklio dydžio ir sukimo momento pasirinkimas.
Tvarkyklės ir kodavimo konfigūracija.
Švino varžto arba linijinio mechanizmo atitikimas.
Montavimo ir jungties pritaikymas.
Valdymo sąsajos pasirinkimas.
Prototipo testavimas ir gamybos planavimas.
OĮG projektams anksti įvertinus šiuos reikalavimus, sumažėja perprojektavimo rizika ir pagerinamas variklio, mechaninio mazgo ir valdymo sistemos suderinamumas.
Pagrindinis privalumas |
Švirkštų siurblių ir skysčių tvarkymo vertė |
|---|---|
Encoder atsiliepimai |
Padeda aptikti tam tikras variklio padėties nustatymo klaidas |
Valdomas judėjimas mažu greičiu |
Palaiko laipsnišką ir kartojamą stūmoklio judesį |
Integruotas dizainas |
Sumažina atskirų komponentų ir montavimo darbų skaičių |
Apkrovos stebėjimas |
Padeda nustatyti judesio nukrypimus kintant apkrovoms |
Didelio ciklo veikimas |
Palaiko pasikartojančias automatizuotas dozavimo užduotis |
Lanksčios valdymo galimybės |
Gali supaprastinti integravimą su įrangos valdikliais |
Linijinio mechanizmo suderinamumas |
Palaiko sraigtinio stūmoklio padėtį |
OEM pritaikymas |
Padeda suderinti variklį su konkrečia įrangos konstrukcija |
Gamintojams, kuriantiems švirkštų siurblius, diagnostinius analizatorius ir automatizuotus skysčių tvarkymo instrumentus, integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai siūlo kompaktiškos konstrukcijos, kodavimo įrenginiu pagrįsto judesio stebėjimo ir praktinio integravimo lankstumo derinį.
JKONGMOTOR teikia integruotus judesio valdymo produktus, skirtus OEM programoms. Rinkdamiesi medicininių švirkštų siurblių ar skysčių tvarkymo įrangos variklį, inžinieriai turėtų įvertinti sukimo momento reikalavimus, linijinę eigą, dozavimo greitį, valdymo sąsajas, šilumines charakteristikas ir visą skysčio tiekimo mechanizmą. Pasirinkto modelio specifikacijos ir tinkamumas numatytam medicininiam pritaikymui turi būti patvirtintos techninio įvertinimo metu.
Skirtingos judėjimo technologijos atitinka skirtingus įrangos reikalavimus. Jų praktinių skirtumų supratimas padeda originalios įrangos gamintojams nemokėti už nereikalingas funkcijas arba pasirinkti sistemą, kuriai trūksta reikiamo našumo.
Atrankos veiksnys |
Atviros kilpos žingsninis variklis |
Servo variklio sistema |
|
|---|---|---|---|
Atsiliepimai apie poziciją |
Paprastai nėra kodavimo grįžtamojo ryšio su valdikliu |
Encoder grįžtamasis ryšys stebi variklio judėjimą |
Grįžtamojo ryšio valdymas yra standartinis |
Judėjimo klaidų stebėjimas |
Ribotas, nebent būtų pridėtas išorinis stebėjimas |
Galima, priklausomai nuo pavaros funkcijų |
Paprastai visapusiškas, priklausomai nuo sistemos konstrukcijos |
Integracija |
Dažnai reikia atskiro vairuotojo |
Variklis ir vairuotojas sujungti |
Skiriasi pagal integruotą arba atskirą architektūrą |
Mažo greičio padėties nustatymas |
Dažnai tinka |
Dažnai tinka, su grįžtamojo ryšio priežiūra |
Tinka, priklausomai nuo servo konstrukcijos |
Dinaminis atsakas |
Priklauso nuo variklio ir vairuotojo |
Priklauso nuo variklio, pavaros ir grįžtamojo ryšio algoritmo |
Dažnai naudinga reikalaujant dinamiškų programų |
Kaina ir sudėtingumas |
Dažnai žemiausia |
Vidutinis daugelyje programų |
Skiriasi priklausomai nuo našumo ir sistemos reikalavimų |
Tipiškas tinka |
Išlaidoms jautrūs, vidutinės apkrovos mechanizmai |
Kompaktiškos sistemos, kurioms reikalingas stebimas žingsninis judesys |
Programos, kurioms reikalingas pažangus dinaminis valdymas arba platesnės servo galimybės |
Atviro ciklo žingsninis variklis gali būti tinkamas, kai apkrova yra nuspėjama, sukimo momento atsarga yra pakankama, padėties nustatymo reikalavimai yra nedideli, o neaptiktos padėties paklaidos pasekmės yra priimtinos.
Tai gali būti ekonomiškas pasirinkimas paprastesniems mechanizmams, kurie veikia nusistovėjusiame apkrovos ir greičio diapazone.
Tačiau jei netikėtas mechaninis atsparumas arba padėties praradimas kelia didelį susirūpinimą, grįžtamuoju ryšiu pagrįstas sprendimas gali būti vertas papildomų išlaidų.
Svarstytume an integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis, kai programai reikia:
Kompaktiškas variklio ir vairuotojo integravimas
Padėties stebėjimas koduotuvu
Pakartotinis laipsniškas judesys
Valdomas mažo greičio veikimas
Sumažintas išorinis laidas
Lengva integracija į OEM judesio valdymo platformą
Šis derinys gali būti ypač patrauklus švirkštinėms pompoms, laboratorinei dozavimo įrangai ir kitiems tiksliams mechanizmams, kuriems taikomi nedideli galios ir padėties reikalavimai.
Servo variklis gali būti geresnis, kai įrangai reikia didelio pagreičio, reikalaujančio greičio reguliavimo, greito nusistovėjimo, didelio veikimo greičio lankstumo arba pažangaus judesio koordinavimo.
Sprendimas turėtų būti pagrįstas išmatuotais taikymo reikalavimais, o ne prielaida, kad viena technologija yra visuotinai pranašesnė.
Kai kuriems medicinos instrumentams integruotas servovariklis gali užtikrinti reikiamą našumą kompaktiškame komplekte. Kitiems integruotas uždaros grandinės žingsninis variklis gali atitikti paprastesnės bendros sistemos reikalavimus.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai plačiai naudojami tikslios automatikos įrangoje, kuriai reikalingas pakartojamas padėties nustatymas, kontroliuojamas judėjimas, kompaktiškas įrengimas ir šifruokliu pagrįstas grįžtamasis ryšys. Integruodami žingsninį variklį, tvarkyklę ir kodavimo įrenginį į vieną įrenginį, jie supaprastina sistemos integravimą ir padeda įrangos gamintojams sumažinti laidų sudėtingumą.
Palyginti su atviros kilpos žingsniniais varikliais, integruoti uždaros grandinės žingsniniai varikliai gali stebėti variklio judėjimą ir aptikti tam tikras padėties nustatymo klaidas. Priklausomai nuo valdymo sistemos, jie gali reaguoti į judėjimo nukrypimus arba pranešti apie gedimus, padėdami pagerinti veikimo patikimumą sudėtingose programose.
Medicininių švirkštų pompoms, skysčių tvarkymo sistemoms, laboratoriniams instrumentams ir pramoninės automatikos įrangai tinkamas variklis priklauso nuo sukimo momento, greičio, padėties reikalavimų, darbo ciklo, mechaninės transmisijos ir valdymo sąsajos.
Medicininiai švirkštiniai siurbliai naudoja kontroliuojamą linijinį judėjimą, kad stumtų švirkšto stūmoklį ir tiektų skystį nurodytu greičiu. Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali sukti švino varžtą arba linijinę pavarą, kad valdomai judėtų stūmoklis.
Dėl kompaktiškos konstrukcijos ir kodavimo grįžtamojo ryšio jis tinkamas programoms, kurioms reikalingas pakartotinis padėties nustatymas ir valdomas mažo greičio veikimas.
Medicininės infuzijos ir vaistų tiekimo įranga.
Laboratoriniai švirkštiniai siurbliai.
Tyrimo instrumentai.
Tikslios reagentų dozavimo sistemos.
Automatizuota skysčių perkėlimo įranga.
Rinkdamiesi švirkštinio siurblio variklį, inžinieriai turėtų atsižvelgti į švirkšto skersmenį, stūmoklio jėgą, reikalingą srautą, varžto laidą, variklio sukimo momentą ir veikimo trukmę.
Svarbi pastaba: Encoder grįžtamasis ryšys stebi variklio judėjimą, o ne tiesiogiai matuoja tiekiamo skysčio tūrį. Dozavimo tikslumas turi būti patvirtintas naudojant visą skysčio tiekimo sistemą, įskaitant švirkštą, vamzdelius, vožtuvus, skysčio savybes ir mechaninę pavarą.
Automatizuotos skysčių tvarkymo sistemos atlieka išsiurbimą, dozavimą, mėginių paruošimą ir reagento perkėlimą. Šios sistemos dažnai reikalauja tikslaus judėjimo per kelias ašis, įskaitant pipetės galvutės padėties nustatymą, vertikalų judėjimą ir mėginio platformos padėties nustatymą.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali valdyti linijinius etapus, sraigtines pavaras ir kitus judesio mechanizmus šiose sistemose.
Automatinės pipetavimo sistemos.
Laboratorinio mėginio paruošimas.
Reagentų dozavimo įranga.
Mikroplokštelių tvarkymo sistemos.
Klinikinės diagnostikos instrumentai.
Gyvybės mokslų tyrimų automatizavimas.
Šioms programoms inžinieriai turėtų įvertinti padėties nustatymo pakartojamumą, atstumą, vibraciją, pagreitį ir dozavimo ciklo laiką. Kelių ašių įrangai taip pat gali reikėti suderinto judesio valdymo per suderinamą valdiklį.
Diagnostiniai analizatoriai sujungia mėginių tvarkymą, reagentų tiekimą, matavimą ir automatinį padėties nustatymą kompaktiškuose prietaisuose. Integruoti uždaro ciklo žingsniniai varikliai gali užtikrinti mechanizmų, kuriems reikalingas pakartotinis judėjimas ir padėties stebėjimas, judėjimą.
Klinikinės chemijos analizatoriai.
Imunologiniai analizatoriai.
Kraujo analizės įranga.
Mėginių pakrovimo ir iškrovimo mechanizmai.
Reagento kasetės padėtis.
Automatiniai testavimo prietaisai.
Integruota variklio ir tvarkyklės konstrukcija gali sumažinti atskirai montuojamų komponentų skaičių. Tačiau diagnostikos įrangos inžinieriai taip pat turėtų atsižvelgti į triukšmą, šilumos susidarymą, tarnavimo laiką, vibraciją ir mechaninį patikimumą.
Laboratorinės automatizavimo sistemos perkelia mėgintuvėlius, padėklus, mikroplokštes ir mėginių talpyklas kartotiniais apdorojimo etapais. Nuoseklus padėties nustatymas padeda užtikrinti, kad mėginiai pasiektų reikiamas vietas automatizuotų darbo eigų metu.
Transportavimo mechanizmų pavyzdžiai.
Vamzdžių tvarkymo sistemos.
Laboratoriniai dozavimo moduliai.
Automatizuota ištraukimo įranga.
Linijinės padėties nustatymo etapai.
Kompaktiški robotų mechanizmai.
Įrangai, kuri veikia nuolat arba apdoroja daug mėginių, pasirenkant variklį reikia atsižvelgti į pagreitį, judančią masę, trintį, darbo ciklą ir numatomą veikimo ciklų skaičių.
Daugelis automatizuotų mašinų sukamąjį variklio judėjimą paverčia linijine eiga, naudodami švino varžtą, rutulinį sraigtą arba linijinę pavarą. Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali valdyti šiuos mechanizmus, kai variklio sukimo momentas ir greitis atitinka taikymo reikalavimus.
Švirkšto stūmoklio pavaros.
Pipetavimo ašies pavaros.
Laboratorinės padėties nustatymo platformos.
Automatiniai reguliavimo mechanizmai.
Tikslūs dozavimo moduliai.
Instrumento pozicionavimo etapai.
Faktinis padėties nustatymo tikslumas taip pat priklauso nuo sraigto laido paklaidos, atstumo, movos standumo, išlyginimo ir mechaninio atitikimo. Jei reikalingas tikslus tiesinis padėties nustatymas, šie veiksniai turi būti įvertinti kartu su kodavimo raiška.
Integruoti uždaro ciklo žingsniniai varikliai gali būti naudojami tam tikruose 3D spausdintuvuose ir stalinių kompiuterių gamybos sistemose, kur naudinga kompaktiška konstrukcija ir judesio stebėjimas.
X, Y ir Z ašių judėjimas.
Ekstruderio mechanizmai.
Automatinis medžiagų tvarkymas.
Tikslumo reguliavimo etapai.
Kompaktiška CNC ir graviravimo įranga.
Uždarojo ciklo grįžtamasis ryšys gali padėti aptikti tam tikrus judesio nukrypimus, atsiradusius dėl pernelyg didelių apkrovų arba netinkamų eksploatavimo sąlygų. Tačiau galutinis spausdinimo ar apdirbimo tikslumas taip pat priklauso nuo rėmo standumo, mechaninio laisvumo, judesio planavimo ir terminio stabilumo.
Elektronikos gamybos įrangai dažnai reikia kompaktiškų judesio valdymo komponentų padėties nustatymo, reguliavimo, padavimo ir tikrinimo operacijoms atlikti.
PCB tikrinimo įranga.
Komponentų padėties nustatymo sistemos.
Automatiniai dozavimo aparatai.
Elektroninė surinkimo įranga.
Kompaktiški patikrinimo etapai.
Tikslios medžiagų padavimo sistemos.
Inžinieriai turėtų įvertinti padėties nustatymo pakartojamumą, vibraciją, nusistovėjimo laiką, elektromagnetinį suderinamumą, šiluminį elgesį ir suderinamumą su mašinos valdikliu. Taikomoms programoms, kurioms reikalingas ypatingai didelis tikslumas arba reikalaujančios dinaminio veikimo, gali prireikti papildomo apkrovos grįžtamojo ryšio arba servovariklio sistemos.
Pakavimo ir ženklinimo įranga naudoja pasikartojančius judesius produktams, pašarams nustatyti ir išdavimo operacijoms valdyti. Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali pasiūlyti kompaktiškus pavaros sprendimus mechanizmams, kuriems taikomi nedideli sukimo momento ir greičio reikalavimai.
Etikečių padavimas ir padėties nustatymas.
Maži produktų dozatoriai.
Matavimo mechanizmai.
Pakuotės reguliavimo ašys.
Automatizuota žymėjimo įranga.
Kompaktiški konvejerio priedai.
Variklis turi būti parenkamas pagal ciklo trukmę, pagreitį, apkrovos inerciją, reikalingą pakartojamumą ir darbo aplinką. Taikymas, susijęs su dažnu greitu apsisukimu, taip pat turėtų būti įvertintas pagal vibraciją, variklio temperatūrą ir nusistovėjimo laiką.
Kai kuriems tekstilės, spausdinimo ir optiniams instrumentams reikia kontroliuojamo judėjimo, kad būtų galima išdėstyti komponentus arba reguliuoti proceso parametrus. Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali palaikyti šias operacijas, kai jų judėjimo charakteristikos atitinka taikomąją programą.
Spausdinimo galvutės padėties nustatymas.
Medžiagų padavimo sistemos.
Optinio reguliavimo etapai.
Objektyvo padėties nustatymo mechanizmai.
Mažos įtempimo valdymo pavaros.
Tikslaus reguliavimo mazgai.
Pagrindiniai pasirinkimo veiksniai yra judesio sklandumas, mažo greičio veikimas, pakartojamumas, triukšmas ir valdymo sąsaja. Optinėms programoms, kurioms reikalingas labai didelis tikslumas, gali prireikti grįžtamojo ryšio iš paties judančio komponento, nes vien variklio kodavimo grįžtamasis ryšys negali atsižvelgti į visas mechanines klaidas.
Kompaktiški robotiniai mechanizmai ir tikrinimo įranga dažnai turi ribotą erdvę varikliams, vairuotojams ir laidams. Šių komponentų integravimas į vieną įrenginį gali supaprastinti mechaninį pakavimą ir elektros instaliaciją.
Mažos robotų padėties nustatymo ašys.
Automatiniai tikrinimo įrenginiai.
Mėginių tvarkymo mechanizmai.
Kameros reguliavimo sistemos.
Kompaktiška paėmimo ir išdėstymo įranga.
Automatizuotos derinimo platformos.
Šioms programoms inžinieriai turėtų patikrinti sukimo momentą visame darbinio greičio diapazone, pagreičio reikalavimus, valdiklio suderinamumą ir ar valdymo sistema palaiko būtiną kelių ašių koordinavimą.
Automatinei reagentų ir cheminių medžiagų dozavimo įrangai reikalingas kontroliuojamas judėjimas, norint perkelti skysčius iš vienos talpyklos į kitą arba išpilti iš anksto nustatytus kiekius. Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali valdyti švirkštų mechanizmus, dozavimo pavaras ir linijines padėties nustatymo sistemas.
Cheminių reagentų dozatoriai.
Automatizuota titravimo įranga.
Laboratorinės skysčių dozavimo sistemos.
Mėginių skiedimo įranga.
Mažos apimties skysčių apdorojimo sistemos.
Renkantis variklį reikia atsižvelgti į reikiamą srautą, dozavimo tūrį, skysčio klampumą, stūmoklio jėgą ir pakartojamumą. Viso surinkimo metu taip pat turi būti įvertintas cheminis suderinamumas ir aplinkos apsauga.
Automatinės tikrinimo sistemos dažnai perkelia kameras, jutiklius, pavyzdžius ar ruošinius į iš anksto nustatytas padėtis. Integruoti uždaros kilpos žingsniniai varikliai yra praktiškas pasirinkimas, kai svarbu pakartotinai judėti ir kompaktiškai integruoti.
Mašininio matymo padėties nustatymas.
Optinės patikros sistemos.
Jutiklio reguliavimo mechanizmai.
Automatizuotos matavimo platformos.
Tikslus mėginio padėties nustatymas.
Maži testavimo įrenginiai.
Prieš pasirenkant variklį, reikia nustatyti reikiamą padėties nustatymo toleranciją, nusistovėjimo laiką, naudingąją apkrovą ir jautrumą vibracijai. Jei ruošinio tikslumas turi būti išlaikytas, o ne numanomas iš variklio sukimosi, gali būti tinkamas išorinis tiesinis daviklis arba kitas apkrovos pusės matavimas.
Tinkamiausias variklis priklauso nuo tikrosios mechaninės apkrovos ir judėjimo profilio, o ne vien nuo programos pavadinimo.
Taikymas |
Pagrindiniai atrankos prioritetai |
Potenciali konfigūracija |
|---|---|---|
Medicininės švirkštinės pompos |
Stūmoklio jėga, srauto greitis, stabilumas mažu greičiu |
Integruotas variklis su tinkamu švino varžtu |
Skysčių tvarkymo sistemos |
Pakartojamumas, kelionė, ciklo laikas |
Integruotas variklis su linijine pavara |
Diagnostiniai analizatoriai |
Kompaktiškas dydis, triukšmingumas, šiluminė charakteristika |
Kompaktiškas integruotas variklis |
Laboratorijos automatika |
Darbo ciklas, judanti masė, pakartojamumas |
Variklis suderintas su tiesine stadija |
Pakavimo įranga |
Greitis, pagreitis, ciklo dažnis |
Integruotas variklis su pakankama sukimo momento atsarga |
Elektronikos gamyba |
Padėties nustatymas, vibracija, nusistovėjimo laikas |
Integruotas variklis su suderinama valdymo sąsaja |
Kompaktiška robotika |
Sukimo momentas, dinaminis atsakas, valdiklio suderinamumas |
Integruotas variklis, suderintas su ašies apkrova |
Reagento dozavimas |
Stūmoklio jėga, skysčio savybės, tūrio patvirtinimas |
Integruotas variklis su tinkamu dozavimo mechanizmu |
Optinė apžiūra |
Padėties nustatymo tolerancija, vibracija, nusistovėjimo laikas |
Integruotas variklis su išoriniu grįžtamuoju ryšiu, jei reikia |
Prieš galutinai pasirinkdami variklį, inžinieriai turėtų patikrinti mechaninę apkrovą, reikalingą eigą, veikimo greitį, pagreitį, padėties nustatymo toleranciją, maitinimo šaltinį, kodavimo įrenginio specifikacijas, valdymo sąsają, aplinkos sąlygas ir numatomą tarnavimo laiką.
OEM gamintojams, kuriantiems švirkštų siurblius, skysčių tvarkymo sistemas, laboratorijų automatikos įrangą ir kitus tikslius prietaisus, JKONGMOTOR gali padėti įvertinti tinkamas integruotas judesio valdymo konfigūracijas pagal projekto reikalavimus.
Priklausomai nuo pasirinkto gaminio ir taikymo, įvertinimas gali apimti variklio rėmo dydį, sukimo momentą, daviklio grįžtamąjį ryšį, tvarkyklės integravimą, valdymo sąsają, laidų varžtų suderinamumą, laidus ir montavimo būdus.
Praktinis kūrimo procesas prasideda apibrėžiant judėjimo profilį, apskaičiuojant reikiamą sukimo momentą ir linijinę eigą, pasirenkant tinkamą variklio konfigūraciją ir patvirtinant padėties nustatymo efektyvumą esamomis darbo sąlygomis.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai gali palaikyti kelių tipų tikslius skysčių tvarkymo mechanizmus, jei jų specifikacijos atitinka paskirtį.
Variklis varo švirkšto stūmoklį švirkšto sraigtu arba linijine transmisija.
Įprasti pasirinkimo prioritetai apima valdomą mažo greičio judėjimą, tinkamą ašinę jėgą, pakartojamą padėties nustatymą, kompaktišką įrengimą ir patikimą gedimų stebėjimą.
Įrenginiams, naudojamiems reguliuojamose medicinos srityse, variklis taip pat turi būti įtrauktas į įrangos rizikos valdymo, tikrinimo ir patvirtinimo procesus.
Reagentų dozavimo sistemoms gali reikėti tiekti nustatytą skysčio kiekį į mėgintuvėlius, mikroplokštes, kasetes ar kitus indus.
Integruotas uždaros kilpos žingsninis variklis gali valdyti dozavimo mechanizmą, o kodavimo grįžtamasis ryšys padeda stebėti judėjimą.
Dozavimo tikslumas vis tiek turi būti patikrintas naudojant tikrąjį reagentą, skysčio kelią, dozavimo metodą ir veikimo sąlygas.
Automatinėse mėginių paruošimo sistemose dažnai derinamas skysčio perkėlimas, padėties nustatymas, maišymas ir kartojami mechaniniai judesiai.
Integruoti variklių mazgai gali supaprastinti kompaktiškų ašių ir modulinių mechanizmų konstrukciją.
Kai vienu metu veikia keli varikliai, svarbiais projektavimo aspektais tampa valdiklio suderinamumas, ryšio laikas, sinchronizavimas ir atkūrimas po judesio gedimų.
Kai kurios automatizuotos pipetavimo sistemos naudoja motorizuotus mechanizmus aspiracijai ir dozavimui valdyti, o kitos konstrukcijos remiasi slėgiu pagrįstomis arba alternatyviomis skysčių valdymo architektūromis.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis gali būti tinkamas pipetavimo arba dozavimo ašiai varyti, kai jo sukimo momentas, eiga, greitis ir grįžtamojo ryšio funkcijos atitinka mechaninius reikalavimus.
Variklis turėtų būti parenkamas pagal tikrąjį mechanizmą, o ne darant prielaidą, kad kiekviena pipetavimo sistema naudoja tą pačią pavaros architektūrą.
Analitiniams instrumentams gali prireikti nedidelių padėties nustatymo mechanizmų, kad būtų galima perkelti mėginius, reguliuoti komponentus arba kontroliuoti skysčio tiekimą.
Šiose programose dėl mažesnių laidų, kompaktiškų matmenų ir pakartojamo judėjimo integruotas variklis gali būti patrauklus.
Inžinieriai taip pat turėtų įvertinti elektromagnetinį suderinamumą, akustinį triukšmą, temperatūros kilimą ir vibracijos poveikį matavimo stabilumui.
Netgi techniškai tinkamas variklis gali veikti prasčiau, jei taikymo reikalavimai yra prastai apibrėžti.
Laikymo sukimo momentas nėra tas pats, kas turimas sukimo momentas esant reikiamam veikimo greičiui.
Variklis gali turėti pakankamą statinį laikymo momentą, bet nepakankamą dinaminį sukimo momentą, kad įveiktų stūmoklio trintį ir pagreitintų mechanizmą.
Prieš užbaigiant variklį rekomenduojame apskaičiuoti tikrąją apkrovą ir peržiūrėti sukimo momento ir greičio charakteristikas.
Koderis matuoja variklio judėjimą, o ne tiekiamo skysčio tūrį.
Atstumas, sujungimo klaidos, skysčio slėgis, vamzdelių atitikimas, švirkšto leistinos nuokrypos ir vožtuvo nuotėkis gali turėti įtakos skysčio tiekimui.
Tais atvejais, kai reikalingas patikrintas dozavimo tikslumas, visa skysčių tvarkymo sistema turi būti sukalibruota ir išbandyta.
Pasikeitus krypčiai, atbulas gali sukelti judėjimo praradimą.
Tai ypač svarbu, kai mechanizmas keičiasi tarp įsiurbimo, dozavimo ir padėties perkėlimo.
Tinkamas švino sraigtas, tinkamai sureguliuota transmisija, tinkama išankstinė apkrova, jei taikoma, ir patvirtinta atbulinės eigos strategija gali padėti sumažinti atbulinės eigos poveikį.
Integruota elektronika gali generuoti šilumą variklio mazgo viduje.
Jei įranga turi mažą gaubtą arba veikia nuolat, šiluminis efektyvumas turėtų būti įvertintas tikroviškomis sąlygomis.
Atrankos procese reikia atsižvelgti į aplinkos temperatūrą, montavimo kryptį, darbo ciklą, turimą oro srautą ir leistiną paviršiaus temperatūrą.
Variklis, kuris naudoja nesuderinamą ryšio protokolą, gali padidinti kūrimo laiką ir reikalauti papildomos valdymo įrangos.
Prieš pateikdami užsakymą patikrinkite tikslią modelio palaikomą sąsają, komandos formatą, grįžtamojo ryšio informaciją, aliarmo išėjimus ir parametrų konfigūravimo metodą.
Vien tik variklio specifikacijos negali nustatyti gatavo švirkšto siurblio ar skysčių tvarkymo instrumento veikimo.
Patvirtinimas turėtų apimti tikrąjį švirkštą, skystį, mechaninę transmisiją, valdymo programinę įrangą ir numatomas veikimo sąlygas.
Kai taikoma, išbandykite sistemą esant mažiausiam ir maksimaliam srautui, per tipišką skysčio klampumą ir realius darbo ciklus.
Variklio tiekėjo pasirinkimas apima ne tik vardinio sukimo momento ir vieneto kainos patvirtinimą.
OĮG projektų atveju tiekėjo gebėjimas palaikyti mechaninę integraciją, elektrinį suderinamumą, pritaikymą ir gamybos nuoseklumą gali turėti didelės įtakos plėtros efektyvumui.
Prieš pasirenkant integruotą uždarojo ciklo žingsninį variklį, rekomenduojame aptarti šiuos klausimus.
Pateikite numatytą švino varžto laidą, reikalingą eigą, tikslinį greitį, švirkšto matmenis ir numatomą apkrovą. Ši informacija leidžia variklio tiekėjui įvertinti reikiamą sukimo momentą ir veikimo diapazoną.
Patvirtinkite konkretaus modelio kodavimo skiriamąją gebą, padėties klaidų stebėjimą, perkrovos elgesį, strigimo aptikimą ir aliarmo ataskaitų teikimą.
Paaiškinkite, ar programai reikalingas impulsas ir kryptis, RS485, CANopen ar kita palaikoma sąsaja.
Aptarkite veleno matmenis, tvirtinimo angas, variklio ilgį, jungtis, kabelių išdėstymą ir transmisijos suderinamumą.
Paklauskite atitinkamų eksploatavimo specifikacijų ir nustatykite, ar variklis gali palaikyti numatytą nuolatinį ar su pertrūkiais darbo ciklą.
Naudinga dokumentacija gali apimti matmenų brėžinius, laidų schemas, valdymo vadovus, veikimo kreives, informaciją apie bandymus ir konkrečiam modeliui būdingas technines specifikacijas.
Pasirinktinių instrumentų kūrimo palaikymas gali apimti projekto peržiūrą, pavyzdžių įvertinimą, prototipo testavimą ir variklio mazgo koregavimą.
Aptarkite gaunamų medžiagų kontrolę, surinkimo procedūras, funkcinius bandymus, atsekamumą, jei reikia, ir tiekėjo požiūrį į neatitinkančių gaminių tvarkymą.
Šie klausimai padeda inžinierių komandoms įvertinti, ar variklių tiekėjas gali palaikyti tiek pradinį kūrimą, tiek tolesnę gamybą.
JKONGMOTOR mes daugiausia dėmesio skiriame integruotiems variklių ir judesio valdymo sprendimams, skirtiems įrangos gamintojams, kuriems reikia koordinuoti mechaninį veikimą, elektros integraciją ir gamybos reikalavimus.
Medicininių švirkštų pompoms ir skysčių tvarkymo įrangai variklio pasirinkimas turėtų prasidėti nuo mechanizmo ir jo veikimo reikalavimų, o ne nuo vien standartinio variklio modelio.
Prieš pasirenkant variklį, rekomenduojame nustatyti reikiamą eigą, veikimo greitį, ašinę jėgą, pagreitį, padėties nustatymo skiriamąją gebą, darbo ciklą ir montavimo matmenis.
Šie parametrai padeda nustatyti, ar integruotas uždarojo ciklo žingsninis variklis yra tinkamas, ar reikėtų apsvarstyti kitą judesio valdymo architektūrą.
Aiškus taikymo reikalavimų rinkinys taip pat leidžia lengviau palyginti kandidatų modelius ir anksti nustatyti galimus projektavimo apribojimus.
Skirtingoms švirkštų siurblių ir laboratorinių prietaisų konstrukcijoms gali prireikti skirtingo ilgio variklio, veleno konfigūracijos, tvirtinimo išdėstymo, jungčių ir perdavimo sąsajų.
OĮG/ODM diskusijos gali būti sutelktos į mechaninius ir elektrinius tikslinio įrenginio reikalavimus, padedant įrangos gamintojams įvertinti, ar tinkamesnė standartinė konfigūracija ar pritaikytas komplektas.
Pritaikymas turi būti pagrįstas faktiniais projektavimo reikalavimais ir patvirtintas atsižvelgiant į turimas gamintojo inžinerines galimybes.
Variklio ir tvarkyklės integravimas gali supaprastinti judesio valdymo architektūrą ir sumažinti atskirai įdiegtų komponentų skaičių.
Priklausomai nuo pasirinkto modelio, inžinieriai gali įvertinti galimas grįžtamojo ryšio funkcijas, valdymo sąsajas ir konfigūracijos parinktis pagal įrangos valdiklio reikalavimus.
Tikslas yra sukurti praktišką, suderinamą judesio valdymo sprendimą, kuris palaiko instrumento veikimo tikslus, nesukeliant nereikalingo sudėtingumo.
Prieš pereinant prie serijinės gamybos, rekomenduojame įvertinti reprezentatyvius pavyzdžius numatytame mechanizme.
Struktūrizuotas bandymų planas gali apimti:
Padėties pakartojamumas
Minimalus ir maksimalus veikimo greitis
Ašinės jėgos ir sukimo momento ribos
Triukšmas ir vibracija
Temperatūros kilimas
Pakartotinis važiavimas dviračiu
Komunikacijos patikimumas
Gedimų aptikimo ir atkūrimo elgesys
Skysčių tvarkymo įrangos bandymai taip pat turėtų įvertinti tikrąjį dozavimo ar įsiurbimo efektyvumą, naudojant numatytą skysčio kelią ir veikimo sąlygas.
Šie testai padeda nustatyti integravimo problemas prieš išleidžiant dizainą gamybai.
Prieš pateikdami užklausą dėl pasiūlymo arba užbaigdami variklio specifikaciją, rekomenduojame parengti šią informaciją.
Dizaino parametras |
Informacija, kurią reikia paruošti |
Kodėl tai svarbu |
|---|---|---|
Taikymas |
Švirkšto siurblys, reagento dozatorius, pipetavimo ašis ar kitas mechanizmas |
Apibrėžia judėjimo reikalavimus |
Reikalingas poslinkis |
Minimalus judėjimas ir visa kelionė |
Nustato perdavimo ir padėties nustatymo poreikius |
Švirkšto matmenys |
Vidinis skersmuo ir tinkamas eiga, jei taikoma |
Sujungia stūmoklio eigą su teoriniu tūriu |
Reikalingas greitis |
Minimalus, normalus ir maksimalus greitis |
Nustato veikimo sukimo momento diapazoną |
Ašinė apkrova |
Numatoma trinties ir slėgio jėga |
Palaiko sukimo momento dydį |
Užkrato pernešimas |
Švino sraigto laidas, efektyvumas, sujungimas ir laisvumas |
Nustato linijinį judėjimą ir sukimo momento poreikį |
Atsiliepimai |
Koderio skiriamoji geba ir reikalingos stebėjimo funkcijos |
Apibrėžia pareigų priežiūros reikalavimus |
Valdymo sąsaja |
Pulsas ir kryptis, RS485, CANopen arba kita suderinama parinktis |
Užtikrina valdiklio suderinamumą |
Montavimas |
Laisva vieta, tvirtinimo modelis, velenas ir jungties orientacija |
Apsaugo mechaninių integravimo problemų |
Darbo ciklas |
Veikimo trukmė, ciklo dažnis ir poilsio laikotarpiai |
Palaiko terminį ir eksploatavimo laiką |
Aplinka |
Aplinkos temperatūra, valymo poveikis ir gaubto sąlygos |
Nustato aplinkosaugos reikalavimus |
Patikrinimas |
Padėties nustatymo, dozavimo, terminio ir patikimumo testai |
Patvirtina tikrąjį sistemos veikimą |
Kuo tiksliau apibrėžiami šie reikalavimai, tuo lengviau išsirinkti variklį, atitinkantį numatytas eksploatavimo sąlygas.
OĮG projektams rekomenduojame mechaninio projektavimo etape įtraukti variklių tiekėją. Ankstyvas bendradarbiavimas gali padėti išvengti nereikalingo perprojektavimo, nesuderinamų montavimo matmenų ir netinkamų elektrinių sąsajų.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis sujungia žingsninį variklį, tvarkyklę ir kodavimo įrenginį į vieną įrenginį. Koderis stebi variklio judėjimą, todėl valdymo sistema gali aptikti tam tikras padėties nustatymo klaidas ir reaguoti pagal savo galimybes. Ši integruota konstrukcija supaprastina laidų sujungimą ir montavimą, tuo pačiu suteikiant grįžtamąjį ryšį apie tokias programas kaip švirkštiniai siurbliai, skysčių tvarkymo sistemos, laboratorijų automatika ir tiksli padėties nustatymo įranga.
Pagrindiniai pranašumai yra koduotuvu pagrįsta padėties stebėjimas, mažesnis laidų sudėtingumas, kompaktiškas montavimas, patobulintas tam tikrų judesių klaidų aptikimas ir patogus integravimas su automatikos valdikliais. Palyginti su atviros kilpos žingsniniais varikliais, uždarojo ciklo modeliai gali stebėti variklio judėjimą ir reaguoti į padėties nukrypimus. Faktinis veikimas priklauso nuo variklio, tvarkyklės, kodavimo įrenginio, valdiklio ir mechaninės sistemos.
Integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai yra tinkami švirkštiniams siurbliams, nes jie gali užtikrinti valdomą variklio judėjimą, pakartojamą padėties nustatymą ir davikliu pagrįstą judesio stebėjimą kompaktiškame komplekte. Jie gali suvaryti švirkšto stūmoklius arba linijines pavaras. Tačiau daviklio grįžtamasis ryšys tiesiogiai neišmatuoja tiekiamo skysčio tūrio, todėl dozavimo tikslumas turi būti patikrintas atliekant sistemos lygio kalibravimą ir bandymą.
Taip. Jie gali valdyti pipetavimo ašis, švirkštų mechanizmus, linijinius etapus, mėginių padėties nustatymo sistemas ir reagentų dozavimo mechanizmus. Jų integruota konstrukcija gali supaprastinti įrangos projektavimą, o kodavimo grįžtamasis ryšys padeda stebėti variklio judėjimą pasikartojančių operacijų metu. Tinkama konfigūracija priklauso nuo padėties reikalavimų, kelionės atstumo, ciklo trukmės, mechaninės apkrovos ir valdiklio suderinamumo.
Atviros kilpos žingsninis variklis pirmiausia veikia pagal įsakytus žingsninius impulsus be kodavimo grįžtamojo ryšio apie variklio padėtį. Uždarojo ciklo žingsninis variklis naudoja kodavimo įrenginį, kad stebėtų judėjimą ir gali aptikti tam tikrus nukrypimus tarp įsakomo ir tikrojo variklio judesio. Uždarojo kontūro valdymas gali pagerinti judesio stebėjimą esant kintamoms apkrovoms, tačiau tai nepanaikina tinkamo variklio dydžio ir mechaninio dizaino poreikio.
Pradėkite nustatydami reikiamą dozavimo greitį, švirkšto skersmenį, stūmoklio jėgą, linijinę eigą, varžto laidą, pagreitį ir veikimo ciklą. Tada apskaičiuokite reikiamą variklio sukimo momentą ir greitį, atsižvelgdami į trinties ir perdavimo nuostolius. Patikrinkite kodavimo įrenginio specifikacijas, tvarkyklės funkcijas, valdymo sąsajas, įrengimo matmenis ir šilumines charakteristikas. Galiausiai patvirtinkite visą skysčio tiekimo sistemą, kad patvirtintumėte tikrąjį dozavimo tikslumą.
Taip. Juos galima derinti su tinkamais švininiais varžtais, rutuliniais varžtais ir kitais linijiniais perdavimo mechanizmais, kad sukamasis judesys būtų paverstas linijiniu. Teisinga konfigūracija priklauso nuo reikiamos traukos, eigos, greičio, padėties pakartojamumo ir mechaninės apkrovos. Vertinant tiesinės padėties nustatymo tikslumą, taip pat reikia atsižvelgti į atstumą, varžto laido paklaidą, movos standumą ir išlygiavimą.
Įprastos programos apima medicinos įrangą, laboratorijų automatizavimą, klinikinės diagnostikos analizatorius, skysčių tvarkymo sistemas, puslaidininkių ir elektronikos gamybą, pakavimo mašinas, spausdinimo įrangą, optines padėties nustatymo sistemas ir kompaktišką robotiką. Jie ypač naudingi, kai programa naudojasi koduotuvu pagrįstu judesio stebėjimu, kompaktiška integracija ir pakartojamu padėties nustatymu, nereikalaujant, kad kiekviena ašis naudotų įprastą servo sistemą.
Kai kurie integruoti uždarojo ciklo žingsniniai varikliai palaiko RS485, CANopen, impulsų ir krypties valdymą arba kitas sąsajas, priklausomai nuo modelio. RS485 aprašo elektros ryšio sąsają, o CANopen yra ryšio protokolas, sukurtas naudojant CAN. Prieš pasirinkdami variklį, patikrinkite palaikomą protokolą, komandų funkcijas, elektrines specifikacijas, valdiklio suderinamumą ir galimas diagnostikos funkcijas.
JKONGMOTOR gali būti naudojamas vertinant integruotus judesio valdymo produktus, skirtus OĮG įrangai, įskaitant laboratorinius prietaisus, švirkštų siurblius, skysčių tvarkymo sistemas ir tikslią automatizavimo mašiną. Projekto vertinimas gali apimti variklio dydį, sukimo momentą, kodavimo grįžtamąjį ryšį, tvarkyklės integravimą, valdymo sąsajas, montavimą, laidus ir suderinamus linijinius mechanizmus, priklausomai nuo pasirinkto gaminio. Inžinieriai turėtų patvirtinti technines specifikacijas ir patvirtinti siūlomą konfigūraciją tikromis eksploatavimo sąlygomis.
Integruotas uždaro ciklo žingsninis variklis, skirtas medicininiams švirkštų pompoms ir skysčių tvarkymo sistemoms, gali suteikti praktinį davikliu pagrįsto padėties stebėjimo, kontroliuojamo laipsniško judėjimo, kompaktiško įrengimo ir supaprastinto variklio ir tvarkyklės integravimo derinį.
Medicinos prietaisų gamintojams ir laboratorijų automatikos originalios įrangos gamintojams pagrindiniai privalumai yra geresnis variklio judėjimo matomumas, mažesnis išorinių laidų skaičius, lanksčios integravimo galimybės ir galimai ekonomiška alternatyva sudėtingesnėms servosistemoms.
Tačiau tinkamas variklis turi būti parinktas pagal realius programos reikalavimus. Sukimo momentas esant darbiniam greičiui, daviklio veikimas, švino sraigto charakteristikos, stūmoklio jėga, šiluminės ribos, ryšio suderinamumas ir mechaninis atstumas turi įtakos galutiniam rezultatui.
Svarbiausia, kad tikslus variklio padėties nustatymas automatiškai negarantuoja tikslaus skysčio tiekimo. Visa sistema turi būti suprojektuota ir išbandyta, kad būtų patikrintas reikiamas dozavimo efektyvumas.
JKONGMOTOR skatiname OĮG inžinierių komandas anksti apibrėžti taikymo reikalavimus ir įvertinti variklių sprendimus atliekant inžinerinę peržiūrą ir prototipų testavimą. Tinkamai derindami variklio technologiją, mechaninę transmisiją ir valdymo strategiją, įrangos gamintojai gali sukurti kompaktiškas, patikimas ir pakartojamas judesio sistemas, skirtas medicinos ir laboratorinių skysčių tvarkymui.
