Haydon Kerk Pittman是运动控制领域的3个世界级品牌的组合。由AMETEK Advanced Motion Solutions (AMS)组成的Haydon Kerk Pittman共同提供广泛的精密线性和旋转运动产品。公认为精密极致丝杠和抗间隙螺母组件,步进电机为基础的线性执行器,线性导轨和导轨系统,有刷和无刷电机以及完整的定制系统的领先制造商。
Haydon Kerk Pittman为实验室自动化,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的市场提供高性能解决方案和全球供应。
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,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单元,开始将生产转移到选定的制造商。TTP已经开始开发一种新的诊断仪器,并面临着加快时间表提出概念的挑战。
挑战
仪器要求包括以下内容:
•根据确定的速度和加速度曲线旋转样品鼓
•在装载、卸载和读取循环期间,将滚筒旋转索引12度
•可靠,安静,小到可以放在实验室的桌子上
为什么是海顿·科克·皮特曼?
•性能和价值相比,一个新的驱动发展
•对客户的概念验证需求快速的技术响应
•原型部件的快速周转
•为任何应用程序定制组件
•电机和驱动包设计为单一系统工作
•来自单一供应商的广泛运动产品
解决方案
TTP签约开发一个芯片风格的桌面实验室需要精确速度和分度曲线的医疗仪器。HKP与TTP接触了一种新的皮特曼产品,IDEA®电机,42毫米,BLDC电机与集成伺服驱动器,似乎可以满足当前的所有要求。在收到并测试了一个样本单元和软件后,TTP受到了紧凑包的伺服功能的鼓励。
随着研制的进展,TTP提供了IDEA电机在仪器中旋转的鼓的实体模型,以及所需的速度和加速度剖面。在几天内,HKP 3d打印了滚筒,制造了一个联轴器,并将运动轮廓编程到驱动器中。然后,HKP根据指定的运动顺序录制了系统跟踪的视频。视频和原型被送往TTP进行测试。索引功能在之前进行了测试,并被认为是足够的。IDEA电机提供了很高的灵活性,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几个概念。
TTP对这种性能非常满意,并在几周内为最终客户组装了概念验证,而不是几个月。概念验证工作得很好,但IDEA马达太高了……
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泵。
挑战
“牵牛星”工程,总部位于密歇根州的一家大型设计公司,负责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。卫生在食品工业中仍然是最重要的,由于偶然接触食品的风险,需要一个“食品友好型”执行器。此外,在最终选择电机之前,设计的一部分被冻结了,这就要求一个强大的驱动器必须适合狭窄的空间。随着应用测试从干式测试发展到全液测试,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运动。此外,该应用程序需要集成反馈传感,高力,并在高速运行。
为什么是海顿·科克·皮特曼?
•高度定制的驱动器具有积极的速度/力/足迹规格
•集成导向元件/反馈装置设计时考虑了组装/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,牵牛星与海顿·科克·皮特曼合作。第一步是为了确保执行器产生足够的力,因此选择了定制的尺寸为34 (87mm)的混合非游离执行器。然后创建了一个集成的线性导轨系统,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杠几何结构设计并塑造了一个滑动套管,以及一个挤出的导向管,用于套管的穿行。考虑到制造的设计,我们修改了执行器的后端钟,以适应导向管。这一小小的调整使客户能够在组装过程中安装和拆卸导向元件组件,克服了紧凑的占地面积限制,同时无需重新设计昂贵的机器外壳。香港电力公司Altair的销售工程师Dan Kish说。
丝杠还经过加工,包括特定于客户组装扳手的功能,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的食品接触,并创建和塑造了碳纤维转子插入,以满足高速和力的规格。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。反馈装置和自定义安装作为套件提供,以简化牵牛星的组装,并将组装时间保持在最低限度。
定位回答需要在诊断方面的战斗
新发布的Novodiag COVID-19检测采用“样本-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。这是一台全自动机器和封闭系统,可以保护实验室工作人员免受潜在污染。它非常人性化,设计用于高风险和难以到达的地区,不需要高度训练的人员。
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,在仪器中需要运动特定的元素。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重现各种动作。谈论运动通常意味着谈论驱动器,当需要特定的冲程,特定速度下的特定力时,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(样本准备,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,与手动操作相比,Novodiag允许使用更小的液体体积,并且样品制备是在仪器内完成的,因此它大大缩短了工艺时间和固有成本。
为什么是海顿·科克·皮特曼?
自2006年以来,我一直在使用海顿的LC15s,你们最小的Ø15mm线性执行器,并且熟悉你们在设计阶段的积极响应。海顿早就提供了正确的信息,不需要我去找。所以,当我在设想技术问题时,海顿已经提供了相应的答案。
在Novodiag中使用的3个不同的海顿驱动器中,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。这种应用要求致动器既要执行高精度微流体加药的高分辨率运动,又要以从低速到高速的不同速度以足够的力推动,以帮助优化工艺时间。是什么让我选择19000俘虏从海顿是它的能力,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,比如自定义行程,以及为了节省空间而拆除了执行器的后盖,进一步说服了我对这款注射泵执行器选择的准确性。尽管进行了搜索,但我还是找不到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)。这些标准被普遍认为是鉴别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,也被称为光性能。GemEx Systems, Inc.,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,理解这一概念。在该公司的网站上有如下解释:
该网站解释说:“4c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, Cut,确实会影响外观,但定义不明确,而且忽略了钻石材料的轻质特性。即使是所谓的“理想切割”钻石也不能保证你拥有出色的耐光性能……对于专家和消费者来说,耐光性能是决定钻石美丽与否的决定性因素。”
GemEx的工程师们不满足于简单地向公众宣传钻石化妆时光线的重要性,他们发明了一种名为BrillianceScope™分析仪的复杂仪器。凭借大量的风险投资和天使投资,BrillianceScope Analyzer于1998年开发并获得专利,是一种成像分光光度计,可测量钻石折射和聚焦光线的能力。该设备使用复杂的光学技术,测量三种类型的光通过其顶部返回:白光(有时被称为“光辉”),彩色光(有时被称为“火焰”)和闪烁(通常被称为“火花”)。在这些轻的类别中的任何一个方面的卓越表现都会产生一颗美丽的钻石;四个C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的终点。”他在BrillianceScope的设计中发挥了重要作用。“由于其相对的规模,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,该设备的准确性肯定会受到质疑。”
在运动系统的细致表现中起着不可或缺的作用的是Kerk motion Products的丝杠组件,该产品是位于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。丝杠在环形灯的五个运动中都是不可或缺的;事实上,它帮助BrillianceScope实现了+/- 5%的重复性因子,足以确保测试结果的有效性。
Kerk®丝杠不是机器原始设计的一部分。为了制造必要的机芯,舍克特设计了他自己的“自制”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。此外,Kerk专有的Kerkote®TFE涂层是专门为丝杠和螺母材料开发的,可最大限度地自润滑。
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力已成为企业成功的关键。作为高性能液相色谱仪、质谱仪、热分析仪和流变仪的领先制造商,沃特斯公司对这种压力有第一手的了解。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:以较小的占地面积实现高性能
虽然ACQUITY系统的性能肯定是开发该产品的沃特斯工程师的首要考虑因素,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系统占地面积小得多,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检测器中的一个和一个高压泵。还可以进行一些升级,包括一个高容量的样品管理器。
要实现这一目标,需要在主单元和可选模块中使用更小的内部组件,可选模块可容纳额外的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,制造所需部件的初步努力并没有产生预期的结果。
解决方案:定制运动控制从Kerk
Plant的一位同事在从事自动化行业时曾在一家名为Kerk Motion Products的公司工作过,他认为Kerk可能能够为这种机构提供可靠性和小型化的最佳组合。
在与沃特斯的工程师协商后,科克向沃特斯展示了一些组件,这些组件可以让工程师们生产一个样本管理器(UPLC系统的核心),它可以满足公司减小的尺寸要求,并提高速度和性能,这对UPLC的概念至关重要。
普兰特说:“我们考虑了几家供应商,但Kerk拥有最好的性能数据。”“当其他供应商都在销售现成的商品时,Kerk的产品允许定制化和灵活性,以满足客户的需求。令我们印象深刻的是,Kerk愿意与我们的工程师合作,定制他们的组件,并确保它们能够融入我们的系统。”
科克很快就意识到了沃特斯的工程师们所展现出的创造力。Kerk应用工程师Bob Hawkins说:“在Kerk,我们为成为创新解决方案的提供商而感到自豪。“沃特世有效地利用了我们的产品和资源,并为一个困难的设计挑战提供了一个真正出色的解决方案。”
作为30多年来公认的行业领导者,欧米茄设计公司生产各种高质量的集装箱装卸和包装设备系统。由Exton,宾夕法尼亚州公司生产的设备清单令人印象深刻:塑料瓶整理器,与容器放置的冰球整理器,收缩捆扎器,拉伸绑扎器,托盘收缩包装系统,环绕案例包装器,二次定向器,罐干燥剂喂料器,和专业设备。
欧米茄设备所服务的广泛市场同样值得注意,包括制药、个人保健、化妆品、食品、饮料、乳制品和化工等行业的安装。
该公司的旗舰产品之一,“经典”系列收缩捆扎器,已经获得了特别出色的声誉。数百台已售出,并在世界各地运行。这种气动驱动,plc控制的机器是为自动收缩或拉伸包装的玻璃,塑料或金属容器,盒子或纸箱预先确定的捆绑配置。“经典”系列的设计有助于消除纸板箱的高成本,创造一个更有效,更安全的包装,这有助于进一步自动化生产线,如箱子包装……
使用Kerk的RGS 10000,欧米茄设计公司成功地生产了一种对欧米茄和他们的客户都有利的新机器。新的捆扎机需要较少的维护,需要较少的劳动力来维护。欧米茄还实现了显著的成本节约,因为更少的劳动力需要组装机器,并减少了部件的数量。欧米茄或其客户不再需要库存各种传感器和气动部件,这些部件现在已经被智能执行器所取代。
Shendge说:“以前它只是一个持续的运动,0-50英寸/秒。”“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质量较重的产品时,你不能让它们以最快的速度通过机器。你不仅会损坏产品,还会损坏机器。”此外,产品之间的转换时间也减少了,因为机器可以通过特定于每种产品处理需求的配方驱动设置来调整各种产品,从而适应不同的包装形状。“此外,”Shendge说,“我们可以从这个智能运动中获得反馈,并利用它来改善机器的整体运行。”