Haydon Kerk Pittman是运动控制领域3个世界级品牌的组合。Haydon Kerk Pittman在AMETEK先进运动解决方案(AMS)下形成,共同提供广泛的精密线性和旋转运动产品。被公认为精密顶点丝杠和防隙螺母组件,基于步进电机的线性执行器,线性导轨和导向系统,有刷和无刷电机以及完整定制系统的领先制造商。
Haydon Kerk Pittman在实验室自动化,医疗仪器,半导体制造,运输,楼宇自动化和工业自动化等苛刻市场提供高性能解决方案和全球供应。
行业-应用
医学诊断实验室仪器光盘上的实验
应用程序的细节
TTP是一家设计咨询公司,在工业、商业、航空航天、通信、医疗和生命科学等多个市场从事产品研究和开发。TTP早在科学发现时就开始了,通常生产beta单位,开始向选定的制造商转移生产。TTP已经开始开发一种新的诊断仪器,并面临着在加速时间表上提出概念的挑战。
挑战
仪器要求包括:
•根据定义的速度和加速度曲线旋转一桶样品
•在加载,卸载和读取周期期间,旋转索引鼓12度
•可靠,安静,小到可以放在实验室桌子上
为什么是海顿·克尔克·皮特曼?
•性能与价值相比较,有了新的发展动力
•快速技术响应客户对概念验证的需求
•原型零件的快速周转
•为任何应用程序定制组件
•电机和驱动包设计工作作为一个单一的系统
•单一供应商提供广泛的运动产品
解决方案
TTP的合同是开发一个芯片风格的桌面实验室需要精确速度和分度轮廓的医疗仪器。HKP采用一种新的Pittman产品,IDEA®电机,一种42毫米无刷直流电机,带有集成的伺服驱动器,似乎满足当前的所有要求。在收到并测试了样品单元和软件后,TTP被紧凑封装的伺服功能所鼓舞。
随着开发的进展,TTP提供了一个鼓的实体模型,IDEA电机将在仪器中旋转,以及所需的速度和加速度曲线。在几天内,HKP 3d打印了鼓,制造了一个联轴器,并将运动曲线编程到驱动器中。组装完成后,HKP会按指定的运动顺序录下系统追踪的视频。视频和原型送到TTP进行测试。之前对索引功能进行了测试,认为已经足够了。IDEA电机提供了高度的灵活性,并允许TTP通过对软件进行微小更改和利用板载输入和输出来测试几个概念。
TTP对性能非常满意,并在几周而不是几个月的时间内为最终客户组装了一个概念验证。概念验证工作得很好,但是IDEA发动机太高了……
行业-应用
食品和饮料。液体分配
应用程序的细节
精密线性致动器控制流体处理注射泵。
挑战
“牵牛星”工程,这是一家位于密歇根州的大型设计公司,其任务是对现有饮料机械上过时的气动技术进行现代化改造。为了实现这一目标,他们需要一个精确、快速、高度定制的线性运动组件,同时降低成本并提高产量。在食品工业中,卫生仍然是最重要的,并且由于偶然接触食品的风险,需要一种“食品友好”的执行器。此外,在最终选择电机之前,设计的一部分被冻结,这就要求一个强大的执行器,必须适合一个紧凑的足迹。随着应用测试从干式测试到全流体测试,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,应用程序需要集成反馈传感,高力,并在高速下运行。
为什么是海顿·克尔克·皮特曼?
•高度定制的驱动器具有侵略性的速度/力/足迹规格
•集成导向元件/反馈装置设计与装配/维修
•“食品友好”先进聚合物和润滑剂
解决方案
面对无数的挑战,阿泰尔与海顿·克尔克·皮特曼合作。第一步是确保致动器产生足够的力,因此选择了定制尺寸34 (87mm)的混合非捕获致动器。然后创建了一个集成的线性导向系统,以防止螺杆旋转,同时保持目标成本并保持在允许的占地面积内。“我们的Kerk工具工程师为执行器的丝杆几何形状设计并成型了滑动衬套,以及用于衬套移动的挤压导管。考虑到制造设计,我们修改了执行器的后端钟,以容纳导管。这个小小的调整使客户能够在装配过程中连接和分离导向元件组件,克服了紧凑的占地面积限制,同时消除了重新设计机器外壳的昂贵需求。香港邮政牵牛星的销售工程师Dan Kish说。
丝杠也经过加工,以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”,食品级润滑脂用于偶然接触食品,并创建和塑造碳纤维转子插入,以满足高速和力规格。为了简化客户的供应链,HKP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作为一个套件提供,以简化组装的牵牛星,并保持组装时间到最低限度。
定位于回答在战斗诊断方面的需要
新发布的* Novodiag COVID-19检测采用“样品输入,结果输出”的Novodiag系统,可在约一小时内快速检测出导致冠状病毒感染的SARS-CoV-2病毒。这是一个完全自动化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。它非常用户友好,设计用于高风险和难以到达的地区,而不需要训练有素的人员。
你是如何想到在Novodiag仪器中实现线性执行器的?
Novodiag集成了许多生物功能,这些功能需要仪器内的运动特定元素。这些任务通常由操作员执行,我们的目标是以自动化的方式再现各种动作。由于谈论运动通常意味着谈论致动器,当需要特定的冲程时,特定速度下的特定力被确定,它指向了基于步进电机的解决方案的方向,并将其集成到Novodiag中。这样做,我们并没有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使用它,并加快速度,这样他/她就可以专注于其他操作。此外,与手动操作相比,Novodiag允许使用更小体积的流体,并且样品制备在仪器内完成,因此它显着减少了处理时间和固有成本。
为什么是海顿·克尔克·皮特曼?
自2006年以来,我一直在使用Haydon的lc15,你们最小的Ø15mm线性执行器,并且熟悉你们在设计阶段的主动响应。海顿一开始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中使用的3种不同的Haydon执行器中,有2种在设计阶段需要特别注意。你能多告诉我一些吗?
第一个致动器是19000 Captive,用于注射泵。这样的应用要求执行器既执行精确的微流体计量的高分辨率运动,并推动以足够的力量在不同的速度,从低到高的速度,以帮助优化工艺时间。是什么让我从海顿选择19000俘虏是它的能力,以满足前面提到的规格,以及它的小足迹只有Ø20mm。进一步的定制,如定制行程,以及去除执行机构的后盖,以节省空间,进一步让我相信这款注射泵的执行机构选择的准确性。尽管进行了搜索,我还是找不到一家能够满足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(Clarity)、克拉(Carat)、颜色(Color)和切工(Cut)。这些标准被普遍接受为鉴定优质钻石的决定性因素。
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。是什么让钻石美丽和引人注目的是它玩光的方式,否则被称为光性能。GemEx Systems, Inc.是一家致力于将最新的数字光学技术应用于全球钻石行业的公司,了解这一概念。在公司的网站上是这样解释的:
该网站解释说:“4c标准中的三个——颜色、净度和克拉重量对钻石的外观影响很小。”“这些3C决定了钻石的稀有性。第四个C,切割,确实影响外观,但它不是明确的,它忽略了钻石材料的光特性。即使是所谓的‘理想切割’钻石也不能保证你有出色的光性能……对专家和消费者来说,光性能是决定钻石美丽的压倒性因素。”
GemEx的工程师们并不满足于简单地向公众宣传光在钻石构成中的重要性,他们创造了一种名为BrillianceScope™分析仪的精密仪器。开发和专利于1998年与大量的风险投资和天使投资,BrillianceScope分析仪是一种成像分光光度计,测量钻石的折射和聚焦光的能力。使用复杂的光学技术,该设备测量三种类型的光返回通过它的冠:白光(有时被称为“光辉”),彩色光(有时被称为“火”)和闪烁(俗称“闪光”)。卓越的性能在任何一个这些轻类别将产生一个美丽的钻石;在钻石专业人士和消费者之间做出4c的选择……
“我们必须非常准确地确定轨道停在哪里,”GemEx联合创始人库尔特·舍克特(Kurt Schoeckert)解释说,他是一名机械工程师,参与了BrillianceScope的设计。“由于它的相对规模,每次我们进行分析时,钻石都必须位于完全相同的五个位置。如果没有这种精度,设备的精度肯定会受到质疑。”
Kerk motion Products是世界上首屈一指的非滚珠丝杠制造商之一,位于新罕布什尔州霍利斯,在运动系统的细致性能中发挥着不可或缺的作用。丝杠在环形灯的五个运动中都是不可或缺的;事实上,它已经帮助BrillianceScope实现了+/- 5%的重复系数,足以确保测试结果的有效性。
Kerk®丝杠不是机器原始设计的一部分。为了制造出必要的机芯,Schoeckert设计了他自己的“本土”系统——一个由u形金属片、一个直径3/16英寸的驱动螺钉和一个末端带有两个轴承的动力螺母组成的组件。不幸的是,第一次迭代没有达到GemEx的标准。更重要的是,Kerk专有的Kerkote®TFE涂层是专门为其丝杆和螺母材料开发的,可实现最大程度的自润滑。
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、生化、工业和环境行业的科学家和研究人员,他们必须更快、更有效地取得重要突破。
提高科学实验室的生产力已成为企业成功的首要因素。沃特世公司是高性能液相色谱仪、质谱仪、热分析仪和流变仪的领先制造商,了解这种压力的第一手资料。作为全球分析实验室的主要供应商,沃特世一直致力于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:用小空间实现高性能
虽然ACQUITY系统的性能对于开发该产品的沃特斯工程师来说无疑是最重要的,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HPLC系统具有更小的占地面积,确保它将消耗更少的实验室宝贵的工作台空间。这种紧凑的占用空间还可以保证用户可以更容易地堆叠和排列各种模块。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探测器中的一个和一个高压泵。还可以进行一些升级,包括高容量样品整理器。
实现这一目标需要在主单元和可选模块中使用更小的内部组件,可容纳额外的21个样品板。沃特斯ULPC项目的首席工程师肯·普兰特(Ken Plant)表示,最初的努力并没有产生预期的结果。
解决方案:Kerk定制运动控制
普兰特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,他觉得Kerk可能能够为这种机制提供可靠性和小型化的最佳组合。
在咨询了Waters公司的工程师后,Kerk向Waters公司展示了一些组件,这些组件将允许工程师生产样品管理器(UPLC系统的核心),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。
“我们考虑了几个供应商,但Kerk拥有最好的性能数据集,”Plant说。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需求。Kerk愿意与我们的工程师合作,定制他们的组件,并确保它们能够与我们的系统相匹配,这给我们留下了深刻的印象。”
科克很快就意识到沃特斯工程师们所表现出的创造力。“在Kerk,我们为成为创新解决方案的提供者而感到自豪,”Kerk应用工程师Bob Hawkins说。“沃特斯公司有效地利用了我们的产品和资源,并为一项艰巨的设计挑战提供了真正卓越的解决方案。”
30多年来,欧米茄设计公司被公认为行业领导者,生产各种高质量的集装箱处理和包装设备系统。由Exton生产的设备清单,总部位于宾夕法尼亚州的公司是令人印象深刻的:塑料瓶解读机,puck解读机与容器放置,收缩捆扎机,拉伸机,托盘收缩包装系统,环绕箱包装,二次定向,罐干燥剂给料机,和特种设备。
Omega设备服务的广泛市场同样值得注意,在制药,个人医疗保健,化妆品,食品,饮料,乳制品和化学工业中安装,仅举几例。
该公司的旗舰产品之一,“经典”系列收缩捆绑机,已经获得了特别出色的声誉。数以百计的单位已售出,并在世界各地的运作。这种气动驱动,plc控制的机器设计用于自动收缩或拉伸包装玻璃,塑料或金属容器,盒子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,并创造一个更高效,安全的包装,这有助于进一步自动化的路线,如箱包装…
使用Kerk的RGS 10000,欧米茄设计成功地为欧米茄和他们的客户生产了一款新机器。新的捆扎机需要更少的维护,需要更少的劳动力来维护。Omega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,并且减少了组件的数量。欧米茄或其客户不再需要库存各种传感器和气动部件,这些部件现在已被智能执行器所取代。
“以前,它只是一个连续的运动,每秒0-50英寸,”申奇说。“现在我们可以加速或减速机器。这是至关重要的,因为当你处理一些不寻常的形状和一些更重的产品时,你不能仅仅以最高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,因为机器可以通过特定于每种产品的处理需求的配方驱动设置来编程以调整各种产品,因此,适应不同的包装形状。“此外,”申格说,“我们可以从这个智能运动中获得反馈,并用它来改进机器的整体操作。”