Yaşam bilimleri, tıp ve biyomedikal ekipman üreticileri, rekabet baskılarına ve pazar büyümesine ayak uydurmak için sürekli olarak gelişmiş teknoloji, iş akışları ve süreçlerde iyileştirmeler peşinde koşmalıdır. Ancak ilerleme sadece başarıyı genişletmeye odaklanmamalı; aynı zamanda kullanım sırasında hassasiyet, güvenilirlik ve işlevselliği sağlamalı ve kullanım sırasında arızaların önlenmesini de hedeflemelidir.

Üretim aşamasındaki doğrusal hareket sistemlerinin görünüşte önemsiz bir bileşenindeki iyileştirmeleri ve güvenlik önlemlerini ihmal etmek, rahatsız edici olmaktan felaketlere kadar uzanan sonuçlar doğurabilir. Üreticiler ve kullanıcılar her zaman tetikte olmalıdır.

Doğru odaklanma ile, yeni nesil doğrusal hareket sistemleri, yaşam bilimleri, tıp ve biyomedikal ekipmanların hayati ve hatta hayat kurtaran uygulamalardaki faydalarını geliştirmek ve güvence altına almak için belirlenebilir, tasarlanabilir, kurulabilir ve bakımı yapılabilir.

Sonuçlar

Doğrusal hareketin güvenilirliği operasyonel bir gereklilik olduğundan, ekipman üreticileri ve ekipman kullanıcıları, süreç boyunca doğrusal hareket bileşenlerinde veya sistemlerinde nispeten nadir görülen arıza risklerini bile izlemelidir. Bu endişe, DNA dizilemesinden biyobaskıya ve atomik kuvvet mikroskoplarına (AFM) kadar çeşitli ekipmanları kapsamaktadır.

Riskler çok büyük.

Tek bir parçanın veya sistemin arızalanması, nispeten kısa süreli bir arıza durumunda bile ekipman kullanıcılarına yüz binlerce dolara mal olabilir. Konuma, arızanın ciddiyetine ve onarım veya değiştirme için gereken süreye bağlı olarak, maliyetler çok daha yüksek olabilir.

Personel güvenliği riski de son derece önemli bir diğer husustur. Nadir olmakla birlikte, tasarım hataları veya operasyonel güvenlik önlemlerine uyulmaması, sıkışma noktalarından kontrolsüz hareketlere kadar her şeye yol açabilir ve ezilme yaralanmalarından elektrik çarpmasına kadar hasarlara neden olabilir.

Şartname ve Tasarım

Doğrusal hareket mekanizması üretim tesisi, tüm temel süreçlerinde tutarlılığı sağlamak için tamamen ISO sertifikalı olmalıdır. Ek olarak, titiz prototip üretimleri, bitmiş hareket bileşeninin veya sisteminin performansını ve güvenilirliğini korumak için önemli olan adımları ortaya çıkarmaya yardımcı olur. Montaj veya test aşamasındaki birçok küçük, kritik adımdan herhangi birinin eksik olması veya doğru şekilde yapılmaması, nihayetinde sahada sistemin arızalanmasına yol açabilir.

Birçok üretici, ekipman yükseltmesinden önce uzun yıllar güvenilir hizmet sağlayacak hedefler belirler. Bu nedenle, bileşenlerin hizmet ömrünü doğru bir şekilde hesaplamak önemlidir. Çalışma döngüleri uygulamadan uygulamaya değişebileceğinden, birçok doğrusal hareket bileşeni için hizmet ömrü kat edilen kilometre cinsinden ifade edilir. Doğrusal hareket üreticisi daha sonra bu hesaplamayı ürünle ilgili çeşitli kararlara dönüştürmelidir.

Örneğin, yaygın olarak kullanılan bir kablo, 50 mm veya daha büyük bir bükme yarıçapı korunması durumunda 10 milyondan fazla bükme döngüsüne dayanabileceğini belirtmektedir. Ancak, bükme yarıçapı doğru boyutlandırılmamışsa, kablodan düşen parçacıklar veya kablo kanalları veya konektörler üzerindeki gerilim, süreçte erken arızaya neden olabilir (özellikle bakım programlarına sıkı sıkıya uyulmadığı durumlarda).

Özelleştirmeyi göz önünde bulundurun.

Hazır parçalar, birçok ekipman montajında ​​kritik bir rol oynar. Örneğin, stokta bulunan bir doğrusal hareket tablası elemanının, tedarikçinin monte ettiği diğer bileşenler ve yapılarla tam olarak uyumlu çalışacak şekilde tasarlanmamış ve üretilmemiş olması bir endişe kaynağıdır. Beklenmedik uyumsuzluklar ortaya çıkabilir.

Soru şu: Bir üretici, rutin tasarım, kalite kontrol ve denetim protokolleri sırasında sorunları tespit edebilir mi? Muhtemelen. Ama kesin olarak değil.

Genellikle, yalnızca özelleştirilmiş çözümler, belirli performans ve tasarım gereksinimlerinin hedeflerini karşılayabilir. Bu çözümler, üreticinin uygulamanın gerektirdiği sahne tasarım yönlerine odaklanmasını, hızdan ivmeye ve dengeye kadar faktörleri özel olarak uyarlamasını sağlar. Hatta, hazır bir sahnede standart olarak bulunan gereksiz özellikleri ortadan kaldırarak maliyeti düşürebilirler. Ayrıca, gizli uyumsuzluklar olmadan entegre bir çözüm sağlarlar.

Tedarikçiler, lineer hareket mekanizması üreticisinden siparişlerinin "teknik özellikler sayfasından prototip üretimine" kadar gerçek anlamda kontrol edilmesini beklemelidir. Bu tür akıllı özelleştirme, ürün eksikliklerini öngörmek ve ortadan kaldırmak, entegrasyonda engelleri önlemek ve tüm süreç boyunca arızaları engellemek için hayati önem taşır.

İşin gerektirdiği kesin boyut, şekil, kaplama veya malzemeye sahip ürünleri belirtin. Ayrıca, doğruluk, hız, düzlük, ön yükleme (iç boşlukları ortadan kaldırarak sertliği artırmak için), kullanım ömrü, bakım seviyeleri ve fiyat gibi benzersiz hedeflere ulaşan çözümler konusunda ısrar edin.

Bazen, daha yenilikçi malzemeler, belirli özel tasarımlarda riskleri azaltmaya da yardımcı olabilir. Örneğin, karbon fiber yapı, (ağırlığı ve kalınlığının az olmasına rağmen) yapısal mukavemeti, sertliği ve stabiliteyi optimize edebilir. Aynı zamanda, seramik rulmanlar, belirli yağlama sorunları için uygun bir çözüm olabilir.

Dikkatli Kullanın

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

Doğrusal hareket mekanizması üreticileri, bu ara aşamada ortaya çıkan bir dizi sorunu çözmek için çağrılabilirler. Örneğin, bir doğrusal motor, motor rayı içinde hareket eden bobinin hareket sırasında rayla sürtünmesi sonucu bir sıkışma sorunu yaşayabilir. Bu, bobini veya rayı hafifçe hizadan çıkaran sarsıntıdan kaynaklanan bir kullanım sorunundan kaynaklanabilir. Hareketli tabla segmenti olan kızağın darbe alması ve deformasyona uğraması da mümkündür. Daha büyük aletin yapımında, çok uzun vidalar eklenebilir ve bu vidalar bir doğrusal hareket plakasından diğerine geçerek çiziklere ve çalışma sırasında öngörülemeyen kuvvetlere neden olabilir. Ayrıca, ek bir kablo geçirmek için bobinin montajından sökülüp daha sonra yanlış şekilde tekrar vidalanması da mümkündür.

Bu tür aksilikler, işlem sırasında performansta hafif bir düşüşten motorların yanmasına ve büyük arıza sürelerine kadar değişen riskler taşır. Yüzey hazırlığı da yakından incelenmelidir. Toleranslar her açıdan birbirine uymalıdır.

Bazı durumlarda, bu işlemler için aletler üreten bir üretici, örneğin 0,0005 inçlik bir hareket düzgünlüğü için tasarlanmış doğrusal hareket bileşenini tedarik edebilir. Ancak alet üreticisi daha sonra bu bileşeni yalnızca 0,005 inçlik bir düzgünlüğe sahip daha büyük bir düzeneğe cıvatalarla sabitler. Bunun sonucunda oluşan tabla bükülmesi neredeyse algılanamaz olabilir. Örneğin, bu durum rulmanların sıkışmasına ve rulmanların erken aşınmasına, bilyalı vidaya ek kuvvet uygulanmasına veya doğrusal motorlardan daha yüksek güç gereksinimlerine yol açarak aşırı ısınmaya ve potansiyel arızaya neden olabilir.

Topraklanın

Doğrusal hareket sistemindeki tüm bileşenlerin uygun elektriksel topraklamaya sahip olmasını sağlamak, üreticilerin gelecekte yaşanabilecek sorunları önlemek için alabileceği bir diğer önlemdir. Bu tür bir ihmal, operatörler için elektrik çarpması riskine yol açabilir. Ancak aynı zamanda sistem performansını da etkileyebilir.

Sistemde topraklama yolu üzerinden geri besleme yapan bir topraklama döngüsü, kodlayıcıda yanlış okumalara neden olabilir; bu durumda bir bileşen yalnızca 1 mm hareket ederken, kontrol cihazı 100 mm'lik bir hareket kaydeder. Örneğin, bu hata gözden kaçarsa, konum doğruluğu, cihazların okumalarında hatalara ve dolayısıyla yanlış analizlere yol açabilir.

Nakliye ve Kurulum

Doğrusal hareket sistemlerinin darbe yüklemesine karşı nispeten düşük direnci daha önce ele alınmıştı. En önemli risk noktaları doğal olarak üç dönemde ortaya çıkar:

• Doğrusal hareket ekipmanı tedarikçisinden ekipman üreticisine nakliye sırasında;
• Sistemin ekipmana entegrasyonu ve kurulumu sırasında;
• Tamamlanmış ekipman montajının proses alanına taşınması ve montajı sırasında.

Güvenilir ve deneyimli bir lineer hareket sistemi tedarikçisi, ilk aşamada şok hasarı olasılığını önemli ölçüde azaltabilir. Tedarikçi uzmanları, üretim alanı kısıtlamalarını erken aşamada belirleyerek, temiz oda veya üretim alanında kolayca monte edilemeyecek kadar büyük veya ağır bir platform tasarlamazlar. Ayrıca, platformun kasadan alete güvenli bir şekilde taşınabilmesi için taşıma ekipmanı kullanımını (vinçler, taşıma arabaları vb.) planlayarak, şantiyedeki 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 amortisörleri (sensör ayarlı hava yastığı sistemleri) ile donatılabilir.

Temiz Odada

Hem birinci hem de ikinci aşama için, doğrusal hareket sistemi tedarikçisi, taşıma kasaları ve paketleme sistemlerinin yapımında en iyi uygulamaları takip etmelidir. Örneğin, önde gelen bir tedarikçi, taşıma için sistemi iki torbaya sarar; bunlardan biri azot atmosferinde, diğeri ise temiz odada uygulanır. Daha sonra hassas taşıma transferleri için özel donanım ve arabalar sağlarlar.

Üçüncü aşamada, sistem takım düzeneğine yukarıdan yerleştirilecekse, takım üreticilerinin vinci yeterli olabilir. Bununla birlikte, daha zorlu bir yandan yükleme manevrası gerekiyorsa, tedarikçi, montaj tamamlanana kadar aletin yan tarafına cıvatalanabilen özel bir bölmeli sandık sağlar.

Yağlama

Doğrusal hareket sistemleri genellikle sorunsuz ve ekstra bakım gerektirmeden döngüden döngüye çalışsa da, düzenli olarak küçük bir bakım her zaman çok önemlidir. Etkili bakımın üç anahtarı vardır: yağlama, yağlama ve yağlama.

Her doğrusal hareket sistemi tedarikçisi, ürünlerini belirtilen bir yağlama bakım döngüsüyle birlikte gönderir. Ancak, insan doğası gereği, birçok sorun bu önerilen döngüye uyulmamasından kaynaklanmaktadır. Gerekli yağlama yapılmadığında, sürtünme gerilimleri artar ve sonunda son derece istenmeyen olaylara (örneğin, sistemin durması veya motorun yanması) neden olur.

Diğer yağlama sorunları arasında, yatakların erken arızalanması ve bunun sonucunda doğruluk, düzlemsellik, eğim, yuvarlanma ve sapma gibi performans değerlerinde düşüşler yer almaktadır.

Her makinede yalnızca doğru gresi kullanmak önemlidir. Uyumsuz yağları veya gresleri asla karıştırmamaya özen gösterin. Bu, bir makineye bir döngüden diğerine bakım yaparken farklı gresler kullanmayı da içerir. Bu, gerekli viskoziteyi değiştirecek ve genellikle hassas ekipmanlarda istenmeyen son şey olan yapışkan, çimento benzeri bir malzemenin birikmesine neden olacaktır. Malzeme ayrıca aşırı bükülmüş bir kablodan, kablo taşıyıcısından veya hatta başka bir yerden gelen parçacıkları da içeriyorsa, genellikle kısa süre sonra ray arızası meydana gelecektir.

Performans Yol Haritası

Ekipman üreticilerinin taleplerine yanıt olarak, doğrusal hareket ekipmanı üreticileri performansı sürekli olarak en üst düzeye çıkarmak için çalışıyorlar. Ancak öncelikle, yapılan iyileştirmelerin doğrusal hareket arızaları riskini istemeden artırmamasını sağlamaları gerekiyor.

İyi bir doğrusal hareket sistemi tedarikçisi, sistemin yalnızca mevcut gereksinimler için değil, aynı zamanda gelecek nesil kullanım için de performans kapasitesine sahip olacak şekilde tasarlanabilecek unsurlarını vurgulayan bir "performans yol haritası" sunacaktır. Bu taahhüt, özellikle gelişmiş yaşam bilimleri, tıp ve biyomedikal teknolojilerinin üretiminde kritik öneme sahiptir.

Doğrusal hareket proses sistemleri, çoğu gelişmiş teknoloji ekipmanında en belirgin unsurlar olmayabilir ve genellikle çoğu kullanıcı için ilk akla gelen endişe kaynağı da değildir. Ancak arızaları, ilgili herkes için ciddi sonuçlar doğurabilir. Neyse ki, tasarım, kurulum, işletme ve bakıma gereken özen gösterilirse, doğrusal hareket sistemlerinin en gelişmiş yaşam bilimleri, tıp ve biyomedikal ekipmanlarının kritik ve hatta hayat kurtarıcı başarılı çalışmasının devamında hayati bir rol oynaması sağlanabilir.