생명과학, 의료 및 생의학 장비 제조업체는 경쟁 압력과 시장 성장을 추구하기 위해 첨단 기술, 워크플로우 및 프로세스의 개선을 지속적으로 추구해야 합니다. 그러나 진보는 성공 확대에만 집중할 수는 없습니다. 또한 작동 중 정밀도, 신뢰성, 기능성을 보장하여 사용 중 오류를 방지해야 합니다.

진행 중인 선형 모션 시스템의 사소해 보이는 구성 요소 중 하나에 대한 개선 및 보호 장치를 무시하면 불편함에서 재앙에 이르는 결과를 초래할 수 있습니다. 제조업체는 물론 사용자도 주의를 기울여야 합니다.

적절한 초점을 맞추면 차세대 선형 모션 시스템을 지정, 설계, 설치 및 유지 관리하여 중요하고 심지어 생명을 구하는 응용 분야에서 생명 과학, 의료 및 생물 의학 장비의 이점을 발전시키고 보장할 수 있습니다.

결과

안정적인 선형 모션은 운영상의 필수 요소이므로 장비 제조업체와 장비 사용자는 프로세스 전반에 걸쳐 선형 모션 구성 요소 또는 시스템에서 상대적으로 드물게 발생하는 오류 위험도 모니터링해야 합니다. 이러한 우려에는 DNA 시퀀싱부터 바이오프린팅, 원자현미경(AFM)에 이르는 장비가 포함됩니다.

스테이크는 엄청납니다.

단일 부품이나 시스템의 오류로 인해 장비 사용자는 상대적으로 짧은 기간의 가동 중지 시간에도 수십만 달러의 손실을 입을 수 있습니다. 위치, 심각도, 수리 또는 교체 응답 시간에 따라 비용이 훨씬 더 높아질 수 있습니다.

직원 안전 위험은 또 다른 주요 관심사입니다. 드물기는 하지만 설계 결함이나 작동 안전 조치를 따르지 않는 경우 끼임 지점부터 폭주 단계까지 이어질 수 있으며 압착 부상, 감전으로 인한 손상을 초래할 수 있습니다.

사양 및 디자인

선형 모션 제조 시설은 모든 주요 프로세스의 일관성을 보장하기 위해 ISO 인증을 완전히 받았습니다. 또한, 세심한 프로토타입 제작은 완성된 모션 구성 요소 또는 시스템의 성능과 신뢰성을 유지하는 데 중요한 단계를 찾는 데 도움이 됩니다. 조립이나 테스트에서 작고 중요한 여러 단계 중 하나라도 누락되거나 올바르게 수행되지 않으면 궁극적으로 현장에서 시스템 오류가 발생할 수 있습니다.

또한 많은 제조업체는 장비 업그레이드 전에 수년간 안정적인 서비스를 제공한다는 목표를 설정합니다. 따라서 구성요소의 서비스 수명을 올바르게 계산하는 것이 중요합니다. 듀티 사이클은 애플리케이션마다 다를 수 있으므로 서비스 수명은 많은 선형 모션 구성 요소의 이동 거리(km)로 표시됩니다. 그런 다음 선형 모션 제작자는 해당 계산을 제품에 대한 다양한 결정으로 변환해야 합니다.

예를 들어, 널리 사용되는 한 케이블은 50mm 이상의 굽힘 반경이 유지되는 경우 1,000만 개 이상의 플렉스 사이클을 지정합니다. 그러나 굽힘 반경의 크기가 올바르지 않으면 케이블에서 떨어지는 미립자나 케이블 트랙이나 커넥터에 가해지는 응력으로 인해 공정 초기 오류가 발생할 수 있습니다(특히 유지 관리 일정을 엄격하게 준수하지 않는 경우).

맞춤화를 고려하세요

기성 부품은 많은 장비 조립에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어 한 가지 우려 사항은 공급업체가 조립하는 다른 구성 요소 및 구조의 정확한 조합과 함께 작동하도록 기본 선형 모션 스테이지 요소가 설계 및 구성되지 않았을 수 있다는 것입니다. 예상치 못한 비호환성이 발생할 수 있습니다.

문제는 제조업체가 일상적인 설계, 품질 관리 및 검사 프로토콜 중에 문제를 포착할 것인가입니다. 아마. 그러나 확실하지는 않습니다.

종종 맞춤형 제품만이 특정 성능 및 설계 요구 사항의 목표를 충족할 수 있습니다. 이를 통해 제조업체는 애플리케이션에 필요한 스테이지의 설계 측면, 특히 속도에서 가속, 안정성에 이르기까지 요소를 조정하는 데 집중할 수 있습니다. 기성품 단계에서 표준으로 제공되는 불필요한 기능을 제거하여 비용을 절감할 수도 있습니다. 그리고 숨겨진 비호환성이 없는 통합 솔루션을 보장합니다.

공급업체는 선형 모션 제조업체의 주문에 대해 진정한 "사양 시트부터 프로토타입 제작까지" 제어할 수 있는 방법을 찾아야 합니다. 이러한 지능적인 맞춤화는 제품의 단점을 예측 및 제거하고 통합의 장애물을 피하며 전반적인 실패를 방지하는 데 필수적입니다.

작업에 필요한 정확한 크기, 모양, 코팅 또는 재료로 제품을 지정하십시오. 그리고 정확성, 속도, 평탄도, 예압(내부 여유 공간을 제거하여 강성 증가), 서비스 수명, 유지 관리 수준 및 가격에 대한 고유한 목표를 충족하는 솔루션을 고집하십시오.

때로는 보다 혁신적인 소재가 특정 맞춤형 디자인의 위험을 줄이는 데 도움이 될 수도 있습니다. 예를 들어, 탄소 섬유 구조는 무게와 두께가 감소함에도 불구하고 구조적 강도, 강성 및 안정성을 최적화할 수 있습니다. 동시에 세라믹 베어링은 특정 윤활 문제에 대한 실행 가능한 솔루션이 될 수 있습니다.

조심해서 다루세요

특정 용도로 사용되는 선형 모션 부품이 장비 제조업체 현장에 도착하면 다른 위험이 발생할 수 있습니다.

이 중간 단계에서 발생하는 많은 문제를 해결하기 위해 선형 모션 제조업체를 요청할 수도 있습니다. 예를 들어, 선형 모터는 모터 트랙 내부를 이동하는 코일이 이동 중에 트랙과 마찰하는 바인딩 문제를 겪을 수 있습니다. 이는 코일이나 트랙이 정렬에서 약간 벗어나는 삐걱거림으로 인한 취급 문제로 인해 발생할 수 있습니다. 움직이는 무대 부분인 안장(saddle)이 부딪혀 왜곡이 발생할 수 있습니다. 더 큰 도구를 제작할 때 너무 긴 나사를 추가하면 하나의 선형 모션 플레이트를 통해 다른 선형 모션 플레이트로 밀려 긁힘이 발생하고 작동 중에 예측할 수 없는 힘이 발생할 위험이 있습니다. 또한 추가 케이블을 연결할 수 있도록 코일을 마운팅에서 나사를 풀고 잘못 다시 나사를 조일 수도 있습니다.

이러한 사고는 프로세스의 약간의 성능 저하부터 모터 소손 및 주요 가동 중지 시간 이벤트에 이르기까지 다양한 위험을 초래합니다. 표면 준비에도 세심한 주의가 필요합니다. 공차는 모든 세부 사항에서 일치해야 합니다.

경우에 따라 이러한 프로세스를 위한 도구를 제작하는 제조업체는 이동 평탄도(예: 0.0005인치)를 위해 구성된 선형 동작 구성 요소를 공급할 수 있습니다. 그러나 도구 제조업체는 해당 구성 요소를 단 0.005인치의 평탄도를 갖는 더 큰 어셈블리에 볼트로 고정합니다. 무대의 모습은 거의 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 이로 인해 베어링이 바인딩되어 베어링이 조기 마모되거나, 볼 스크류에 추가 힘이 가해지거나, 리니어 모터의 더 높은 전력 요구 사항이 발생하여 과도한 과열 및 잠재적인 고장이 발생할 수 있습니다.

기초를 다지세요

선형 모션 시스템의 모든 구성 요소가 적절한 전기 접지를 갖고 있는지 확인하는 것은 제조업체가 향후 문제를 방지하기 위해 취할 수 있는 또 다른 예방 조치입니다. 이러한 감독으로 인해 운영자에게 감전 위험이 발생할 수 있습니다. 그러나 이는 시스템 성능에도 영향을 미칠 수 있습니다.

접지 경로를 통해 피드백되는 시스템의 접지 루프는 인코더에서 잘못된 판독값을 유도하여 구성 요소가 1mm만 이동하지만 컨트롤러는 100mm의 이동을 기록할 수 있습니다. 예를 들어, 감독을 놓친 경우 위치 정확도로 인해 기기 판독값에 오류가 발생하여 분석이 부정확해질 수 있습니다.

운송 및 설치

충격 하중에 대한 선형 모션 시스템의 상대적으로 낮은 저항은 앞서 논의되었습니다. 가장 중요한 위험 지점은 자연스럽게 세 가지 기간에 발생합니다.

• 선형 운동 공급업체에서 장비 도구 제조업체로 운송하는 동안;
• 시스템이 도착하여 장비 도구에 통합되는 동안
• 완성된 장비 조립품을 공정 현장으로 운송하고 설치하는 동안.

신뢰할 수 있고 경험이 풍부한 리니어 모션 공급업체는 첫 번째 단계에서 충격 손상 가능성을 크게 줄일 수 있습니다. 공급업체 전문가는 제조 공간의 제약을 조기에 확인할 수 있으므로 클린룸이나 제조 현장에서 쉽게 조립하기에는 너무 크거나 너무 무거운 스테이지를 설계하지 않습니다. 또한 무대를 상자에서 도구로 안전하게 이동할 수 있도록 운송 장비 사용(크레인, 돌리 등)을 계획하여 현장 직원의 부상 위험과 충격 손상 가능성을 최소화할 수 있습니다.

마지막으로, 설치 중에 선형 모션 시스템 또는 도구의 관련 부분에 필요한 수동 격리 조치(예: 엘라스토머 피트 또는 패드) 또는 능동 격리 댐퍼(센서 조정 에어백 시스템)를 장착하여 과도한 위험을 줄일 수 있습니다. 후속 작업 중 충격이나 진동이 발생합니다.

클린룸에서

첫 번째 단계와 두 번째 단계 모두에서 선형 모션 공급업체는 운송 상자 및 포장 시스템 구성에 있어 모범 사례를 따라야 합니다. 예를 들어, 한 선도적인 공급업체는 운송을 위해 두 개의 백에 시스템을 포장합니다. 하나는 질소 대기에 적용하고 다른 하나는 클린룸에 적용합니다. 그런 다음 섬세한 운송 이동을 위해 특수 장비와 카트를 제공합니다.

세 번째 단계에서 시스템을 도구 조립체 위에서 위에서 배치하는 경우 도구 제조업체의 크레인으로 충분할 수 있습니다. 그러나 보다 까다로운 측면 하중 조작이 필요한 경우 공급업체는 장착이 완료될 때까지 도구 측면에 볼트로 고정할 수 있는 특수 챔버 상자를 제공합니다.

매끄럽게 하기

선형 모션 시스템은 일반적으로 문제나 별도의 주의 없이 사이클 후 실행되지만 소량의 정기적인 유지 관리가 항상 중요합니다. 효과적인 유지 관리를 위한 세 가지 핵심 요소는 윤활, 윤활, 윤활입니다.

모든 선형 모션 시스템 공급업체는 지정된 재윤활 서비스 주기에 따라 제품을 배송합니다. 그러나 인간의 본성은 그 자체로 권장되는 주기를 따르지 않는 단순한 실패로 인해 많은 문제가 발생할 수 있습니다. 윤활이 필요하지 않으면 마찰 응력이 증가하여 결국 정지나 모터 소손과 같은 매우 바람직하지 않은 상황이 발생하게 됩니다.

기타 윤활 문제로는 베어링의 조기 고장으로 인해 직진도, 평탄도, 피치, 롤 및 요와 같은 성능 저하가 발생합니다.

각 기계에는 올바른 그리스만 사용하는 것이 중요합니다. 호환되지 않는 오일이나 그리스를 혼합하지 않도록 각별히 주의하십시오. 여기에는 한 사이클에서 다음 사이클까지 기계를 정비할 때 다양한 그리스를 사용하는 것이 포함됩니다. 이렇게 하면 필요한 점도가 변경되어 종종 섬세한 장비에서 가장 원하지 않는 끈적끈적한 시멘트 같은 물질이 쌓이게 됩니다. 재료에 과도하게 구부러진 케이블, 케이블 캐리어 또는 다른 곳에서도 발생하는 미립자가 포함되어 있는 경우 일반적으로 레일 고장이 곧 발생합니다.

성능 로드맵

장비 제조업체의 요구에 부응하여 선형 모션 장비 제조업체는 성능 한계를 뛰어넘기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. 하지만 먼저 개선으로 인해 선형 모션 오류의 위험이 실수로 증가하지 않도록 해야 합니다.

우수한 선형 모션 공급업체는 현재 요구 사항뿐만 아니라 차세대 사용을 위한 성능 용량을 고려하여 설계할 수 있는 시스템 요소를 강조하는 "성능 로드맵"을 제공합니다. 이러한 노력은 첨단 생명과학, 의료 및 생물의학 기술 제조에 특히 중요합니다.

선형 모션 프로세스 시스템은 대부분의 첨단 기술 장비에서 가장 눈에 띄는 요소가 아닐 수도 있고 일반적으로 대부분의 사용자에게 가장 중요한 관심사도 아닙니다. 그러나 그들의 실패는 관련된 모든 사람에게 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 다행스럽게도 설계, 설치, 작동 및 유지 관리에 대한 적절한 주의를 통해 선형 모션 시스템이 가장 진보된 생명 과학, 의료 및 생체 의학 장비의 지속적인 중요(심지어 생명을 구하는) 성공적인 작동에 중요한 역할을 할 수 있도록 보장할 수 있습니다.