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医疗市场为运动提供了机会

发布09/02/2008

作者:Kristin Lewotsky,特约编辑

医疗保健是一款多亿美元的行业,运动控制肯定有一块馅饼。申请是研究,如DNA测试;治疗剂,如胰岛素输送泵;或物流,如医院床定位;运动控制在整个行业中发挥着重要作用。

尽管在病人护理市场上,一次性用品是主宰者,但成本和电子废物管理条例倾向于将运动控制组件转移到可以消毒和重复使用的设备上。这是一种有效的方法,但也带来了挑战。水分本身就能对设计不当的精密电机造成严重破坏。进行灭菌的高压灭菌器使用蒸汽将物品的温度提高到121℃左右,15 psi,持续20至30分钟。这样的条件甚至可以降解最坚固的设备。

和往常一样,应用程序决定解决方案。如果成本是最重要的,一种方法是增加一个外壳和轴密封的标准电机,以阻隔水分。对于只有有限灭菌要求的应用,这可能是一种经济的选择。问题是,即使是最好的海豹也有有限的寿命。一旦它们经过了足够的高压釜循环来被降解,水分几乎不可避免地会进入发动机。在那个点之后,这个装置还能维持多久取决于水蒸气渗透的位置。对于需要数百个高压灭菌器循环的应用,一个更好的攻击是使用一个为杀菌设计的电机,或者甚至开始使用该单元并添加密封。

高压灭菌电机的设计不是一件容易的事。“一般来说,磁铁必须改变,润滑必须改变,绕组的类型,外壳的类型,”Paul McGrath,销售工程师列举克森精密电机该公司为输液泵、外科和牙科手机等应用提供电机。虽然在高压灭菌器温度下退磁是一个风险,但更大的问题是腐蚀。“我们通常使用钕磁铁用于非灭菌用途,而我们将使用钐钴磁铁用于灭菌用途,”他说。当然,这项技术并不便宜。高压釜式马达的运行成本是传统元件的两倍。然而,对于正确的应用,这是值得的——额定为高压灭菌的电机通常设计为生存1000个高压灭菌器循环。

如果是Linak美国公司。(肯塔基州路易斯维尔),生产用于动力医院病床和患者平台的运动系统,水分呈现出不同的问题。“It’s not so popular in the United States, but in Europe they actually run the beds through a big washing machine that looks like a dishwasher,” says L. Robert Tupman, director of sales support at Linak U.S. The company tends to use DC motors, both because of reduced noise, reduced overall system weight, safety and because they’re compatible with battery back ups. Of course, the devices need to meet ingress protection standards, but Linak takes additional precautions. “In some of our products, there are sensors inside the control box housing itself and if it senses water inside that box, it'll set an alarm off,” Tupman says. The use of rod-style actuators simplifies the task of sealing, and the actuator designs incorporate stainless steel rods and powder-coated steel housings.

电磁干扰(EMI)在运动控制中是一个长期存在的问题,特别是在医疗市场,它的遥测和仪器广泛存在。第一道防线是良好的布线实践,重点是适当的屏蔽、接地和电缆运行的设计。滤波是控制电磁干扰的另一种方法。McGrath指出,无铁铁芯的低电感电机可以进一步降低噪音。他说:“电机是围绕着一个永磁体制造的。”一个旋转的线圈安装在磁铁和外壳之间的一个微小的气隙中,外壳关闭磁路。基本上,电机内部是无铁的,这产生非常低的电感,低电感意味着非常低的电磁干扰。”使用不同的电刷——例如贵金属和石墨——可以进一步降低电磁干扰。

标准和法规
当然,任何形式的病人护理都会引起像美国食品和药物管理局(FDA)这样的监管机构及其审批程序的担忧,这些审批程序充其量也可能是繁琐的。曾经有一段时间,FDA的批准是oem的头痛问题,而不是运动供应商,但现在不再如此。麦格拉思说,如今,顾客乐于分担痛苦。麦格拉思说:“客户肯定有一些更严格的要求,我们现在开始看到一些要求通过审批和标准传回给我们。”为了应对这一挑战,马克森成立了一个医疗部门,专门负责解决部件编号的可追溯性和序列化等问题,以帮助合规。

Linak认为批准是他们价值主张的一部分。“为了让我们的客户生活得更轻松,我们所做的其中一件事就是让我们的系统达到我们客户必须达到的医疗标准,”塔普曼说。这些不是FDA的标准,而是美国保险商实验室(UL)、加拿大标准协会(CSA)或日本国家先进工业科学与技术研究所(AIST,前身为Electrotechnical Laboratory (ETL))的批准。“我们继续努力,确保我们的产品在执行器系统和电子元件方面符合这些标准,”他说。“我们得到了批准;我们的大部分产品上都有UL文件号或ETL文件号。”

也许比批准更大的问题是责任问题。公司首席执行官兼首席技术官泰·萨夫雷诺表示:“我们采取了非常保守的方法,因为后果非常严重。信任自动化(加利福尼亚州,圣路易斯奥比斯波)。该公司为半导体制造和生物技术等行业提供零部件和系统,但只偶尔涉足医疗市场,主要是因为担心保险负担。当然,真正销售医疗设备的公司必须寻求FDA的批准,并在失败的情况下承担责任,但责任是会扩散的。对于Trust来说,控制风险敞口是其业务战略的关键部分。

萨弗雷诺表示:“在这个行业,我们的衡量标准是,我们是否在客户的保险附加条款上。”“对于实验室机器,保险部分是非常合理的。当你让病人参与进来,事情就变得疯狂了。”一款设备进入审批阶段可能需要数年时间,更不用说通过审批了,而这仅仅是个开始。“如果(客户)在beta阶段或测试阶段推出了一种医疗设备,在可预见的未来,我们将不得不承担该保险。到目前为止,我们还不愿意在这个行业中签署这样的承诺。”“如果我们有(客户的)保险,那么我们就会把设备卖给他们。”另一个最小化责任的策略是,Trust避免为这些市场的客户定制组件和系统。

运动控制有很多东西要提供医疗部门,医疗部门为运动控制行业提供了广泛的机会。然而,挑战是不可否认的。对于供应商来雕刻出这个市场的供应商,他们需要选择适合其技术的应用,了解挑战,并制作处理陷阱的战略。做这些事情的公司正在为成功定位自己。