Yaşam bilimleri, tıbbi ve biyomedikal ekipman üreticileri, rekabet baskılarını ve pazar büyümesini karşılamak için ileri teknoloji, iş akışları ve süreçlerde sürekli iyileştirmeler yapmalıdır. Ancak ilerleme yalnızca başarıyı artırmaya odaklanmamalı; aynı zamanda kullanım sırasında hassasiyet, güvenilirlik ve işlevselliği de sağlamalı ve kullanım sırasında oluşabilecek arızaların önlenmesini sağlamalıdır.

Süreç içi doğrusal hareket sistemlerinin görünüşte önemsiz bir bileşeninde iyileştirme ve güvenlik önlemlerinin ihmal edilmesi, rahatsız ediciden felakete kadar uzanan sonuçlar doğurabilir. Hem üreticiler hem de kullanıcılar dikkatli olmalıdır.

Doğru odaklanma ile, yeni nesil doğrusal hareket sistemleri, yaşam bilimleri, tıbbi ve biyomedikal ekipmanların hayati ve hatta hayat kurtarıcı uygulamalardaki faydalarını ilerletmek ve garanti altına almak için belirlenebilir, tasarlanabilir, kurulabilir ve bakımı yapılabilir.

Sonuçlar

Güvenilir doğrusal hareket operasyonel bir zorunluluk olduğundan, ekipman üreticileri ve ekipman kullanıcıları, süreç boyunca doğrusal hareket bileşenlerinde veya sistemlerinde nispeten nadir görülen arıza risklerini bile izlemek zorundadır. Bu, DNA dizilemesinden biyobaskıya ve atomik kuvvet mikroskoplarına (AFM'ler) kadar uzanan ekipmanları kapsamaktadır.

Riskler çok büyük.

Tek bir parça veya sistemin arızalanması, nispeten kısa süreli bir kesinti durumunda bile ekipman kullanıcılarına yüz binlerce dolara mal olabilir. Konuma, ciddiyete ve onarım veya değişim için müdahale süresine bağlı olarak maliyetler çok daha fazla artabilir.

Personel güvenliği riski de bir diğer önemli endişe kaynağıdır. Nadir de olsa, tasarım hataları veya operasyonel güvenlik önlemlerine uyulmaması, sıkışma noktalarından kontrolden çıkma aşamalarına ve ezilme yaralanmalarından elektrik çarpmasına kadar her türlü hasara yol açabilir.

Özellikler ve Tasarım

Doğrusal hareket üretim tesisi, tüm temel süreçlerinde tutarlılığı sağlamak için tamamen ISO sertifikalı olmalıdır. Ayrıca, titiz prototip üretimleri, bitmiş hareket bileşeninin veya sisteminin performansını ve güvenilirliğini korumak için önemli adımların ortaya çıkarılmasına yardımcı olur. Montaj veya test sırasında birçok küçük ve kritik adımdan herhangi birinin eksik veya doğru şekilde gerçekleştirilmemesi, sahada sistemin başarısız olmasına yol açabilir.

Birçok üretici, ekipman yükseltmesinden önce uzun yıllar güvenilir hizmet sunmayı hedefleyen hedefler de belirler. Bu nedenle, bileşen hizmet ömrünü doğru bir şekilde hesaplamak önemlidir. Görev döngüleri uygulamadan uygulamaya değişebileceğinden, birçok doğrusal hareket bileşeni için hizmet ömrü kat edilen kilometre cinsinden belirtilir. Doğrusal hareket üreticisi daha sonra bu hesaplamayı ürünle ilgili çeşitli kararlara yansıtmalıdır.

Örneğin, yaygın olarak kullanılan bir kablo, 50 mm veya daha büyük bir bükülme yarıçapı korunduğunda 10 milyondan fazla esneme döngüsü öngörmektedir. Ancak, bükülme yarıçapı doğru şekilde boyutlandırılmazsa, kablodan düşen parçacıklar veya kablo rayları ya da konektörleri üzerindeki stres, süreçte erken arızaya neden olabilir (özellikle bakım programlarına sıkı sıkıya uyulmadığında).

Özelleştirmeyi Düşünün

Hazır parçalar birçok ekipman montajında kritik bir rol oynar. Örneğin, stoktaki bir doğrusal hareket aşaması elemanının, tedarikçinin montajını yaptığı diğer bileşen ve yapıların hassas kombinasyonuyla çalışacak şekilde tasarlanıp üretilmemiş olması endişe vericidir. Beklenmedik uyumsuzluklar ortaya çıkabilir.

Soru şu: Bir üretici, rutin tasarım, kalite kontrol ve muayene protokolleri sırasında sorunlar tespit eder mi? Muhtemelen. Ama kesin olarak değil.

Genellikle, yalnızca özelleştirilmiş teklifler belirli performans ve tasarım gereksinimlerini karşılayabilir. Üreticinin, uygulamanın gerektirdiği sahnenin tasarım yönlerine odaklanmasını, hızdan ivmeye ve stabiliteye kadar faktörleri özel olarak uyarlamasını sağlar. Hatta, hazır bir sahneyle standart olarak gelen gereksiz özellikleri ortadan kaldırarak maliyeti bile düşürebilirler. Ayrıca, gizli uyumsuzluklar olmadan entegre bir çözüm sağlarlar.

Tedarikçiler, siparişlerinin gerçek "teknik özellikler sayfasından prototip üretimine" kadar kontrolünü doğrusal hareket üreticisinden beklemelidir. Bu tür akıllı özelleştirmeler, ürün eksikliklerini öngörmek ve ortadan kaldırmak, entegrasyondaki engelleri önlemek ve baştan sona arızaları önlemek için hayati önem taşır.

İşin gerektirdiği hassas boyut, şekil, kaplama veya malzemeye sahip ürünleri belirtin. Ayrıca doğruluk, hız, düzlük, ön yükleme (iç boşlukları ortadan kaldırarak sertliği artırmak için), hizmet ömrü, bakım seviyeleri ve fiyat gibi benzersiz hedefleri karşılayan çözümlerde ısrarcı olun.

Bazen, daha yenilikçi malzemeler de belirli özel tasarımlardaki riskleri azaltmaya yardımcı olabilir. Örneğin, karbon fiber yapı, yapısal mukavemeti, sertliği ve stabiliteyi (azaltılmış ağırlığına ve kalınlığına rağmen) optimize edebilir. Aynı zamanda, seramik rulmanlar belirli yağlama sorunları için uygun bir çözüm olabilir.

Dikkatli Tutun

Belirli bir uygulama için tasarlanan doğrusal hareket bileşeni ekipman üreticisinin üretim alanına ulaştığında başka riskler de ortaya çıkabilir.

Doğrusal hareket üreticileri, bu ara aşamada ortaya çıkan bir dizi sorunu çözmek için çağrılabilir. Örneğin, doğrusal bir motor, motor rayının içinde hareket eden bobinin hareket halindeyken raya sürtünmesi gibi bir bağlanma sorunu yaşayabilir. Bu, bobini veya rayı hafifçe kaydıran sarsıntıdan kaynaklanan bir kullanım sorunundan kaynaklanıyor olabilir. Eyer -hareketli tabla parçası- sarsılabilir ve bozulmaya uğrayabilir. Daha büyük aletin üretiminde, çok uzun vidalar eklenebilir ve bu da bir doğrusal hareket plakasından diğerine itilerek çiziklere ve çalışma sırasında öngörülemeyen kuvvet riskine neden olabilir. Ayrıca, ek bir kablo geçirmek için bir bobinin yuvasından sökülmesi ve ardından yanlış şekilde tekrar vidalanması da mümkündür.

Bu tür aksilikler, işlem sırasında hafif bir performans düşüşünden motorların yanmasına ve büyük arızalara kadar uzanan riskler taşır. Yüzey hazırlığı da yakından takip edilmelidir. Toleranslar tüm detaylarda uyumlu olmalıdır.

Bazı durumlarda, bu işlemler için takım üreten bir üretici, örneğin 0,0005 inç (0,001 mm) hareket düzlüğü için tasarlanmış bir doğrusal hareket bileşeni tedarik edebilir. Ancak takım üreticisi daha sonra bu bileşeni yalnızca 0,005 inç (0,001 mm) düzlüğe sahip daha büyük bir düzeneğe cıvatalar. Bunun sonucunda oluşan tabla burkulması neredeyse fark edilmeyebilir. Örneğin, bu durum yatakların sıkışmasına, yatakların erken aşınmasına, bilyalı vidaya ek kuvvetler uygulanmasına veya doğrusal motorların aşırı ısınmasına ve potansiyel arızaya neden olan daha yüksek güç gereksinimlerine yol açabilir.

Topraklan

Doğrusal hareket sistemindeki tüm bileşenlerin uygun elektriksel topraklamaya sahip olmasını sağlamak, üreticilerin gelecekte oluşabilecek sorunları önlemek için alabilecekleri bir diğer önlemdir. Böyle bir ihmal, operatörler için elektrik çarpması risklerine yol açabilir. Ancak aynı zamanda sistem performansını da etkileyebilir.

Sistemde toprak yolundan geri besleme yapan bir toprak döngüsü, kodlayıcıda hatalı okumalara neden olabilir; böylece bir bileşen yalnızca 1 mm hareket ederken, kontrol cihazı 100 mm'lik bir hareket kaydeder. Örneğin, bu hatanın gözden kaçırılması durumunda, konumsal doğruluk, cihazların okumalarında hatalara yol açarak hatalı analizlere yol açabilir.

Taşıma ve Kurulum

Doğrusal hareket sistemlerinin darbeli yüklemeye karşı nispeten düşük direnci daha önce tartışılmıştı. En önemli risk noktaları doğal olarak üç dönemde ortaya çıkar:

• Doğrusal hareket tedarikçisinden ekipman takım üreticisine nakliye sırasında;
• Sistemin ekipman aracına varışı ve dahil edilmesi sırasında;
• Bitmiş ekipman montajının proses katına taşınması ve montajı sırasında.

Güvenilir ve deneyimli bir doğrusal hareket tedarikçisi, ilk aşamada şok hasarı olasılığını önemli ölçüde azaltabilir. Tedarikçi uzmanları, üretim alanı kısıtlamalarını erken tespit edebilir, böylece temiz oda veya üretim alanında kolayca monte edilemeyecek kadar büyük veya ağır bir platform tasarlamazlar. Ayrıca, platform kasadan alete güvenli bir şekilde taşınabilsin diye taşıma ekipmanı kullanımını (vinçler, taşıyıcılar vb.) planlayabilirler. Bu sayede, sahadaki personelin yaralanma riskini ve hasar verici darbe olasılığını en aza indirirler.

Son olarak, montaj sırasında doğrusal hareket sistemi veya aletin ilgili kısmı, sonraki işlemler sırasında aşırı şok veya titreşim olasılığını azaltmak için gerekli pasif izolasyon önlemleri (elastomer ayaklar veya pedler gibi) veya aktif izolasyon damperleri (sensör ayarlı hava yastığı sistemleri) ile donatılabilir.

Temiz Odada

Hem birinci hem de ikinci aşama için, doğrusal hareket tedarikçisi, taşıma kasaları ve torbalama sistemleri yapımında en iyi uygulamaları takip etmelidir. Örneğin, önde gelen bir tedarikçi, sistemi iki torbaya sarar; biri azot atmosferinde, diğeri ise temiz odada taşıma için kullanılır. Ardından, hassas taşıma transferleri için özel donanım ve arabalar sağlar.

Üçüncü aşamada, sistem takım tertibatına yukarıdan yerleştirilecekse, takım üreticisinin vinci yeterli olabilir. Ancak, daha zorlu bir yan yük manevrası gerekiyorsa, tedarikçi, montaj tamamlanana kadar takımın yan tarafına cıvatalanabilen özel bir hazne kasası sağlar.

Yağlama

Doğrusal hareket sistemleri genellikle sorunsuz ve ekstra özen göstermeden defalarca çalışsa da, düzenli bakım her zaman kritik öneme sahiptir. Etkili bakımın üç anahtarı vardır: yağlama, yağlama ve yağlama.

Her doğrusal hareket sistemi tedarikçisi, ürünlerini belirli bir yağlama servis döngüsüyle gönderir. Ancak, insan doğası gereği, birçok sorun bu önerilen döngüye uyulmaması nedeniyle oluşan basit arızalardan kaynaklanabilir. Gerekli yağlama yapılmadığında, sürtünme gerilimleri artar ve sonunda durmalar veya motor yanmaları gibi son derece istenmeyen olaylara neden olur.

Diğer yağlama sorunları arasında, doğrusallık, düzlük, eğim, yuvarlanma ve sapma gibi performansta azalmalara yol açan yatakların erken arızalanması da yer alır.

Her makinede yalnızca doğru gresi kullanmak önemlidir. Uyumsuz yağları veya gresleri asla karıştırmamaya özen gösterin. Bu, bir makineye bir çevrimden diğerine bakım yaparken farklı gresler kullanmayı da içerir. Bu, gerekli viskoziteyi değiştirerek, hassas ekipmanlarda istenmeyen bir durum olan yapışkan, çimento benzeri bir malzemenin birikmesine neden olur. Malzeme ayrıca aşırı esnemiş bir kablodan, kablo taşıyıcısından veya başka bir yerden gelen partiküller içeriyorsa, genellikle kısa sürede ray arızası meydana gelir.

Performans Yol Haritası

Ekipman üreticilerinin taleplerine yanıt olarak, doğrusal hareket ekipmanı üreticileri performansta sınırları zorlamak için sürekli çalışıyorlar. Ancak öncelikle, herhangi bir iyileştirmenin yanlışlıkla doğrusal hareket arızası riskini artırmamasını sağlamalılar.

İyi bir doğrusal hareket tedarikçisi, yalnızca mevcut gereksinimlere göre değil, aynı zamanda yeni nesil kullanım için de performans kapasitesine sahip olarak tasarlanabilen sistem unsurlarını vurgulayan bir "performans yol haritası" sunacaktır. Bu taahhüt, özellikle ileri yaşam bilimleri, tıbbi ve biyomedikal teknolojilerin üretiminde kritik öneme sahiptir.

Doğrusal hareket proses sistemleri, çoğu ileri teknoloji ekipmanında en önemli unsurlar olmayabilir ve çoğu kullanıcı için genellikle öncelikli bir endişe kaynağı da değildir. Ancak arızaları, ilgili herkes için ciddi sonuçlar doğurabilir. Neyse ki, tasarım, kurulum, işletme ve bakıma gereken özen gösterildiğinde, doğrusal hareket sistemlerinin en gelişmiş yaşam bilimleri, tıbbi ve biyomedikal ekipmanların kritik ve hatta hayat kurtarıcı nitelikteki başarılı işletiminde hayati bir rol oynaması sağlanabilir.