行业应用
医疗-诊断实验室仪器-光盘上的实验室

应用程序的细节
TTP是一家设计咨询公司，从事多个市场的产品研发，包括工业、商业、航空航天、通信、医疗和生命科学。TTP早在科学发现时就开始了，通常会生产beta单元，开始向选定的制造商进行生产转移。TTP已经开始开发一种新的诊断仪器，并受到挑战，要求加快提出概念。

挑战
仪器要求包括以下方面:
•根据确定的速度和加速度曲线旋转一个样品桶
•在加载、卸载和读取周期中，将滚筒旋转12度
•可靠，安静，小到可以放在实验桌上

为什么是海顿·克克·皮特曼?
•性能和价值的比较，一个新的驱动器的发展
•快速响应客户对概念验证的技术需求
•快速周转的原型零件
•为任何应用程序定制组件
•电机和驱动包设计作为一个单一的系统工作
•广泛的运动产品从一个单一的供应商

解决方案
TTP签约开发一个芯片样式的桌面实验室需要精确速度和分度曲线的医疗器械。HKP与TTP合作推出了一款新的Pittman产品，IDEA®电机，42毫米无刷直流电机，集成伺服驱动器，似乎可以满足当前的所有要求。在接收和测试样品单元和软件后，TTP被鼓励与紧凑型包的伺服能力。

随着开发的进展，TTP提供了IDEA Motor将在仪器中旋转的鼓的实体模型，以及所需的速度和加速度曲线。在几天内，HKP 3d打印了滚筒，制作了联轴器，并将运动轮廓编程到驱动器中。组装好零件后，香港警务处按指定的动作顺序，录下系统追踪的影像。视频和原型被送往TTP进行测试。索引功能早前已经测试过了，认为已经足够了。IDEA电机提供了很高的灵活性，并允许TTP通过对软件进行小的更改和利用机载输入和输出来测试多个概念。

TTP对该产品的性能非常满意，并在几周内就为终端客户完成了概念验证，而不是几个月。概念验证工作很顺利，但IDEA Motor太高了……

行业应用
食品和饮料-流体分配

应用程序的细节
精密线性驱动器控制流体处理注射器泵。

挑战
“牵牛星”工程，这是一家位于密歇根州的大型设计公司，其任务是在现有的饮料机械上现代化过时的气动技术。为了实现这一点，他们需要一个精确、快速、高度定制的线性运动组件，同时降低成本和提高吞吐量。在食品工业中，卫生仍然是最重要的，由于偶然接触食物的风险，需要一种“食品友好”的执行机构。此外，在最终电机选择之前，部分设计被冻结，这要求一个强大的驱动器，必须在一个紧凑的足迹。随着应用测试从干式测试发展到全流体测试，由于螺杆相对于柱塞旋转，流体摩擦力的变化产生了不可预测的线性行程。此外，应用需要集成反馈传感，高力，并在高速运行。

为什么是海顿·克克·皮特曼?
•高度定制的驱动器具有侵略性的速度/力量/足迹规格
集成导向元件/反馈装置设计，考虑到组装/维修
•“食品友好型”高级聚合物和润滑剂

解决方案
面对无数的挑战，Altair与海顿·克克·皮特曼合作。第一步是确保致动器产生足够的力，因此选择了定制的34号(87mm)混合非俘虏致动器。然后创建了一个集成的线性导向系统，以防止螺钉旋转，同时保持目标成本和停留在允许的足迹。“我们的Kerk工具工程师为执行机构的丝杠几何形状设计并成型了一个滑动衬套，以及一个挤压导管，用于衬套的移动。考虑到制造的设计，我们修改了执行器的后端钟，以适应导气管。这个小的调整使客户能够在组装过程中附加和分离导向元件，克服了占地面积紧张的限制，同时消除了机器外壳的昂贵的重新设计的需要。香港邮政牵牛星公司的销售工程师丹·基什说。

丝杠还经过加工，包括客户组装扳手的特定功能，以进一步简化构建。为了保持“食品友好”，食品级润滑脂被用于偶然的食品接触，并创建了碳纤维转子插入片，以满足高速和力的规格。为了简化客户的供应链，HKP的解决方案包括两个所需的定制引脚线束。反馈装置和定制安装是作为一个工具包提供的，以简化组装为牵牛星和保持组装时间到最低限度。

定位在回答需要的诊断方面的战斗
新发布的新型冠状病毒COVID-19检测使用“样本输入、结果输出”的新型冠状病毒检测系统，可以在大约一小时内快速检测出导致冠状病毒感染的SARS-CoV-2病毒。这是一个全自动的机器和封闭的系统，可以保护实验室工作人员免受潜在的污染。这是非常友好的，设计用于高风险和难以到达的地区，不需要训练有素的人员。

您是如何想到在Novodiag仪器中使用线性驱动器的?
Novodiag集成了大量的生物功能，这些功能需要仪器内部的运动特定元素。这些任务通常由操作员完成，我们的目标是以自动化的方式再现各种动作。正如谈论运动通常意味着谈论驱动器，当需要特定的冲程，特定的力在特定的速度建立，它指向基于步进电机的解决方案的方向，以及它在Novodiag的集成。这样做，我们并不是在重新发明诊断过程本身(样品准备、PCR、杂交)。我们打算让任何操作员都可以访问它，并加快速度，以便他/她可以专注于其他操作。此外，Novodiag允许使用比手动操作小得多的液体体积，样品制备在仪器内完成，因此大大减少了工艺时间和固有成本。

为什么是海顿·克克·皮特曼?
自2006年以来，我一直在使用海顿lc15，你们最小的Ø15mm线性致动器，并且熟悉你们在设计阶段的主动响应。海顿很早就提供了正确的信息，不需要我去寻找。所以，当我设想技术问题时，海顿已经提供了相应的答案。

在Novodiag使用的3个不同的Haydon驱动器中，有2个在设计阶段需要特别注意。你能多告诉我一些吗?
第一个驱动器，19000俘虏，用于注射泵。这样的应用需要执行机构执行高分辨率的运动精确的微流体加药，并以足够的力量推动不同的速度，从低到高的速度，以帮助优化工艺时间。让我从海顿选择19000俘虏是它的能力，满足前面提到的规格以及它的小的足迹只有Ø20mm。进一步的定制，比如定制行程，以及为了节省空间而取消了执行器后盖，进一步让我相信了这个注射泵选择执行器的准确性。尽管搜索了很多次，我还是找不到一个符合全部标准的市场替代品。

我们大多数人都熟悉决定钻石质量的四个“C”:净度、克拉、颜色和切割。这些标准被普遍认为是鉴别优质钻石的决定因素。

问题是，传统的4C信息实际上并不能帮助区分优质钻石和劣质钻石。让钻石变得美丽和引人注目的是它对光线的处理方式，也被称为光线性能。GemEx Systems, Inc.，一家致力于将最新的数字光学技术应用到全球钻石行业的公司，理解这一概念。在公司网站上是这样解释的:

“4c中的三个——颜色、净度和克拉重量——对钻石的外观影响很小，”该网站解释道。“这些3C决定了钻石的稀有程度。第四个C, Cut，确实会影响外观，但它不明确，它忽略了钻石材料的光特性。即使是所谓的“理想切割”钻石也不能保证你拥有良好的轻性能……对于专家和消费者来说，轻性能是决定钻石美丽与否的主要因素。”

GemEx的工程师们不满足于仅仅向公众宣传光在钻石构成中的重要性，他们发明了一种名为BrillianceScope™Analyzer的精密仪器。在1998年由大量风险投资和天使投资开发并获得专利的BrillianceScope Analyzer是一种成像分光光度计，可以测量钻石的折射和聚焦光线的能力。利用复杂的光学技术，该装置测量了三种通过其光冠返回的光:白光(有时被称为“光辉”)，彩色光(有时被称为“火”)和闪烁(通常被称为“闪耀”)。在以上任何一项上的卓越表现都会产生一颗美丽的钻石;4c的选择是在钻石专业人士和消费者之间做出的……

GemEx联合创始人、机械工程师库尔特·舍克特(Kurt Schoeckert)解释说:“我们必须非常准确地确定轨道停靠的位置。”舍克特对BrillianceScope的设计起到了重要作用。“由于其比较规模，我们每次进行分析时，钻石都必须位于完全相同的五个位置。如果没有这种精度，设备的准确性肯定会受到质疑。”

Kerk motion Products公司的丝杠组件在运动系统的精细性能中发挥着不可或缺的作用，Kerk motion Products是位于美国新罕布什尔州霍利斯的世界领先的非滚珠丝杠制造商之一。丝杠在环灯的五个动作中都是完整的;事实上，它已经帮助BrillianceScope达到了+/- 5%的重复性因子，足以确保测试结果的有效性。

Kerk®丝杠不是机器的原始设计的一部分。为了创造必要的运动，肖克特设计了他自己的“自制”系统——一个由u形金属片组成的组件，一个直径3/16英寸的驱动螺钉，以及一个末端有两个轴承的动力螺母。不幸的是，第一个迭代没有达到GemEx的标准。此外，Kerk专有的Kerkote®TFE涂层是专门为其丝杠和螺母材料开发的，以最大限度地实现自润滑。

价格压力、激烈的竞争和严格的监管要求正挑战着快速增长、高度监管的制药、生命科学、生物化学、工业和环境行业的科学家和研究人员，以更快、更有效地取得重要突破。

提高科学实验室的生产率已成为企业取得成功的首要条件。Waters公司是高性能液相色谱仪器、质谱仪、热分析仪和流变仪的领先制造商，对这种压力有着第一手的了解。作为全球分析实验室的主要供应商，沃特斯一直致力于为客户提供创新的解决方案，帮助客户更好地了解化学和生命本身的秘密。

设计挑战:以较小的占用空间实现高性能
虽然ACQUITY系统的性能肯定是Waters公司开发产品的工程师们的前沿，但这并不是他们唯一的设计标准。管理层设想的系统将比传统的高效液相色谱系统占用更小的空间，确保它将消耗更少的实验室宝贵的实验空间。这种紧凑的占用空间也将保证用户可以更容易地堆叠和安排各种模块。设计工程师希望完成的基本系统将包括一个样品管理器，几个UPLC检测器中的一个，以及一个高压泵。一些升级也将是可用的，包括一个高容量的样品组织者。

实现这一目标将需要在主单元和可选模块中使用更小的内部组件，该组件可容纳额外的21个样品板。Waters ULPC项目的首席工程师Ken Plant表示，最初制造所需部件的努力并没有产生预期的结果。

解决方案:来自Kerk的定制运动控制
Plant的一位同事在从事自动化行业时曾与一家名为Kerk Motion Products的公司合作，他认为Kerk可能能够为这种机制提供可靠性和小型化的最佳组合。

在与沃特斯的工程师进行了咨询后，科克向沃特斯展示了可以让工程师生产样品管理器的组件，这是UPLC系统的核心，可以满足公司缩小尺寸的要求，并提高速度和性能，这对UPLC概念至关重要。

普兰特说:“我们考虑了几家供应商，但科克拥有最好的性能数据集。”当其他供应商在销售现成的商品时，Kerk的产品允许定制和灵活地响应客户的需求。Kerk非常愿意与我们的工程师合作，定制他们的组件，并确保它们能够融入我们的系统，这给我们留下了深刻的印象。”

科克很快就意识到沃特斯的工程师们展现出的创造力。Kerk应用工程师Bob Hawkins说:“在Kerk，我们以成为创新解决方案的提供商而自豪。”“Waters公司有效地利用了我们的产品和资源，为这一艰巨的设计挑战实现了一个真正卓越的解决方案。”

欧米茄设计公司是30多年来公认的行业领导者，生产各种高质量的集装箱处理和包装设备系统。由位于宾夕法尼亚州的Exton公司生产的设备清单是令人印象深刻的:塑料瓶解读器，与容器放置的puck解读器，收缩捆扎器，拉伸带，托盘收缩包装系统，环绕箱包装器，二级定向器，罐干燥剂喂料，和专业设备。

欧米茄设备服务的广泛市场同样值得注意，在制药、个人保健、化妆品、食品、饮料、乳制品和化工等行业都有安装。

该公司的旗舰产品之一，“经典”系列收缩捆绑器，已获得了特别耀眼的声誉。数百台已售出，并在世界各地运行。该气动驱动，plc控制的机器是专为自动收缩或拉伸包装玻璃，塑料或金属容器，盒或纸箱成预先确定的束配置。“经典”系列的设计有助于消除纸板箱的高成本，并创建一个更有效，安全的包装，这有利于进一步的自动化流水线，如箱子包装…

使用Kerk的RGS 10000，欧米茄设计成功地生产了一种新机器，欧米茄和他们的客户都受益。新的捆扎机需要更少的维护，需要更少的劳动力来维护。欧米茄还实现了显著的成本节约，因为组装机器所需的劳动力更少，并减少了组件的数量。欧米茄或其客户不再需要储存各种传感器和气动部件，这些部件现在已经被智能执行器取代。

“在此之前，它只是一个连续的运动，0-50英寸/秒，”申格说。“现在我们可以对机器进行加速或减速。这是至关重要的，因为当你处理一些形状不寻常和质量较重的产品时，你不能只是以最快的速度把它们推过机器。你可能会损坏机器和产品。”此外，产品之间的转换时间减少了，因为机器可以通过编程来调整各种产品，通过配方驱动的设置，具体为每个产品的处理需求，因此，适应替代包装形状。“另外，”申格说，“我们可以从这个智能动作中获得反馈，并利用它来改善机器的整体操作。”