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測力傳感器在醫(yī)療器具的研發(fā)和制造中的使用

時間:2021-10-27 點擊次數(shù):

測力傳感器在醫(yī)療器具的研發(fā)和制造中的使用頻率是非常高的,例如:醫(yī)用注射針穿力試驗儀是機電一體化醫(yī)療器械的生產(chǎn)檢驗設(shè)備,常常被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用針制造商。該機利用PLC控制步進電機使醫(yī)用針穿透薄膜。在穿透過程中,針的力通過AD轉(zhuǎn)換,通過通信傳輸?shù)絇LC,通過觸摸屏打印功能打印檢測報告,通過數(shù)據(jù)計算和曲線判斷結(jié)合數(shù)據(jù)判斷,檢測注射針產(chǎn)品穿透力的質(zhì)量參數(shù)。

項目設(shè)計及解決方案。

(1)測力傳感器的初始化:通過測力傳感器的通信進行清理,然后根據(jù)普通重量進行校準,即測力傳感器數(shù)據(jù)的初始化。

(2)記錄實時數(shù)據(jù):根據(jù)上針通過步進電機向下傳輸。當針接觸到下面的薄膜時,PLC根據(jù)傳感器判斷應(yīng)力變化,開始每100毫秒記錄數(shù)據(jù)。當針穿透薄膜10毫米時,針通過步進電機向上移動,直到達到上限。

(3)數(shù)據(jù)曲線分析描述:上限到達后,PLC立即開始描述針頭從針頭觸摸下面的薄膜到針頭穿透薄膜10毫米的曲線。在此期間,每個位置運行的壓力曲線(縱坐標為應(yīng)力,橫坐標為位置)不僅如此,還要找出曲線中的前四個拐點(這其實是一件麻煩的事情),記錄它們的應(yīng)力和位置,找出最大值,曲線縱坐標會根據(jù)最大受力實時更新(如果在運行過程中發(fā)現(xiàn)針頭最大受力小于1牛,那么縱坐標為0-1N,如果在2N以內(nèi),

(4)存儲數(shù)據(jù)處理:每次測試后,記錄每次測試的最大受力數(shù)據(jù),然后根據(jù)特定公式實時計算這些受力數(shù)據(jù)的平均值和偏差值。若用戶想要人為清除某一值,則需要實時更新這兩個值,以便用戶判斷針頭是否合格。

(5)打印曲線和數(shù)據(jù):根據(jù)每個數(shù)據(jù)必須記錄的要求,客戶要求每個數(shù)據(jù)必須打印,這是通過臺達人機打印功能完成的。

電控設(shè)計

醫(yī)用注射針刺穿力測試儀由PLC、測力機構(gòu)、測距機構(gòu)、打印機等組成。其中,測力機構(gòu)采用特殊的0.001牛高精度壓力傳感器,測試可以通過臺達觸摸屏實時打印。屬于同行中的中高檔機型,可以準確測試各種形狀和尺寸的針形。

主控制器中的SC系列DVP-12SC11T型PLC(12SC)。臺達SC系列PLC是運動控制專用PLC,SC系列PLC主機點數(shù)為12I/O,模塊可擴展200點以上。SC系列具有高速脈沖輸出和脈沖計數(shù)功能。高速脈沖輸出支持2點(Y10,Y11)獨立的高速脈沖輸出功能,最高可達100kHz(總頻寬130kHz)。內(nèi)置RS-232和RS-485的通信端口與MODBUSASCII/RTU通信協(xié)議兼容。雙軸插件功能支持定位控制指令:SC系列可以通過ZRN(原點復(fù)歸)/DRVA(絕對位置)/DRVI(相對位置)指令輕松匹配臺達伺服完成各種運動控制要求。5.7英寸單色16灰色DOP-A57BSTD觸摸屏用于人機界面。

控制難點

該方案的難點是處理技術(shù)細節(jié),如與傳感器的通信(傳感器的協(xié)議比標準協(xié)議更復(fù)雜)、描述曲線、拐點捕獲、實時數(shù)據(jù)處理、打印控制,尤其是通信和拐點捕獲。

以上就是測力傳感器在醫(yī)療器具的研發(fā)和制造中的使用情況,希望能給您帶來一些幫助。

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