Monat: Juli 2023

Medizinische Geräte sind seit jeher Vertreter hochwertiger Produkte im Bereich medizinischer Geräte, insbesondere Geräte wie CT-Scanner. Wie andere Branchen ist auch die Medizinprodukteindustrie auf die Unterstützung zahlreicher nachgeschalteter Industrien angewiesen. Als professioneller Schleifringhersteller ist Jinpat Teil der Kette der Medizinprodukteindustrie und in der Lage, entsprechende Schleifringe für eine Vielzahl von medizinischen Geräten mit unterschiedlichen Funktionen bereitzustellen.

JINPAT hat verschiedene Arten von Schleifringen für medizinische Geräte entwickelt. Mit Ausnahme der für CT-Scanner entwickelten großen durchgehenden Flachschleifringe mit einem Durchmesser von mehr als 1200 mm werden die übrigen Schleifringe als kleine und mittlere Produkte eingestuft. Unter den Produkten sind die Schleifringe der Kapselserie der Mainstream, nur wenige Modelle gehören zur Hohlwellenserie. Ob Kapselschleifringe oder Hohlwellenschleifringe, diese Produkte, die für medizinische Geräte entwickelt wurden, sind überwiegend kundenspezifische Modelle. Um den Stabilitätsanforderungen medizinischer Geräte gerecht zu werden, verwenden diese Schleifringe Gold-zu-Gold-Kontakte und sind in bestimmten Leistungsbereichen optimiert.

In einigen spezialisierten medizinischen Geräten mit einzigartigen Funktionen sind Zentrifugen oder andere Hochgeschwindigkeitssysteme integriert, und die mit diesen Komponenten verbundenen Schleifringe sind meistens Hochgeschwindigkeitsprodukte. Da die Drehzahlen dieser Teile in der Regel 500 U/min überschreiten, sind Standardschleifringe mit einer Drehzahlbegrenzung von 300 U/min ausgelegt, was nicht ausreicht, um die Anforderungen zu erfüllen. Um den Anforderungen der Medizinindustrie und ähnlicher Bereiche gerecht zu werden, hat Kimpat die LPC/LPM-YS Serie von Kapsel-Standardschleifringen entwickelt. Diese Serie ist für Drehzahlen von bis zu 2000 U/min ausgelegt und erfüllt die Anforderungen der meisten medizinischen oder anderen High-End-Instrumente und -Geräte auf dem Markt.

Im Vergleich zu einem Kapselschleifring mit einem Außendurchmesser von 22mm hat der Hohlwellenschleifring einen wesentlich größeren Kupferringdurchmesser, was die Übertragung bestimmter Sondersignale einschränkt. Diese Einschränkung ist jedoch im Bereich der medizinischen Geräte nicht signifikant, da die am häufigsten verwendeten Hohlwellenschleifringe eine Apertur von 12,7 mm aufweisen und in medizinischen Geräten übliche Signale wie USB 2.0, Ethernet und Impulssignale innerhalb dieser Apertur übertragen werden können. Der Hohlwellen-Schleifring hat auch den Vorteil, dass das zentrale Durchgangsloch verwendet werden kann und nach dem Einbau des Faser-Schleifrings ein photoelektrischer integrierter Schleifring werden kann. Unter den vielen Schleifringgehäusen, die JINPAT für medizinische Geräte entwickelt hat, gibt es auch Produkte mit integrierten Einkanal-Glasfaser-Schleifringen.

Mit dem Fortschritt der Technologie sind auch verschiedene funktionale Roboter in den medizinischen Bereich eingetreten, wie chirurgische Roboter und Rehabilitationsroboter. Ein Großteil der Schleifringtechnologie in diesen medizinischen Robotern stammt aus dem Bereich der Industrierobotik. Als führender Technologieanbieter im Bereich Schleifringe für Industrieroboter ist JINPAT natürlich in der Lage, Schleifringe für medizinische Roboter zu liefern. Neben diesen beiden Robotertypen gibt es eine Klasse von medizinischen Untersuchungsrobotern mit Schleifringen, die mit Endoskopen ausgestattet sind. Einige dieser Roboter verfügen über endoskopische Linsen, die als vollständig bewegliche Strukturen konzipiert sind und für die Beobachtung und Beleuchtung um 360° gedreht werden können. Der Schleifring, der in diesen Endoskopen verwendet wird, muss ein LPMS Ultra-Miniatur-Schleifring mit einem Durchmesser von 5,5-6,5 mm sein, der von JINPAT geliefert wird.

Machine Vision Methoden werden häufig für Inspektionsaufgaben während der Bearbeitung verwendet, wie z. B. Winkelmessung von Indexiervorrichtungen, Zahnradkonturerkennung, Kurbelwellenbearbeitung, Herstellung von Kopfhörerbuchsen, intelligentes Schleifen, automatische Werkzeugeinstellung von CNC-Werkzeugmaschinen usw. In den Anfangsjahren hatte die traditionelle manuelle Drehmaschine viele Nachteile bei der Bearbeitung von leitfähigen Gleitring-Kupferringen. Daher garantiert die Einführung von Bildverarbeitungsverfahren bei der Herstellung und Inspektion von Kupferringen mit leitfähigen Schleifringen nicht nur eine höhere Genauigkeit und Effizienz, sondern vermeidet auch Subjektivität und individuelle Unterschiede, die durch manuelle Inspektion verursacht werden.

Um die Herausforderungen bei der Bearbeitung von Präzisionsleitschleifringnuten zu lösen, wird eine Positionierungslösung vorgeschlagen, die auf dem Prinzip der Bildmessung und -analyse basiert. Diese Lösung verwendet Bildverarbeitungsmethoden, um die Schnittposition für jeden Durchgang zu ermitteln und schließlich den für die Werkzeugmaschinenbearbeitung erforderlichen G-Code zu generieren, um die Präzisionsbearbeitung von leitfähigen Schleifringnuten zu automatisieren. Als automatisiertes Verfahren bei der Herstellung leitfähiger Schleifringe ist die Bildverarbeitungsmesstechnik sinnvoll und wissenschaftlich, aber auch komplex. In der folgenden Analyse wird dieses Problem eingehend untersucht.

Das Messen und Bearbeiten der Nuten des leitfähigen Schleifrings innerhalb der Maschine erfordert mehrere aufwändige Schritte. Der spezifische Ablauf ist wie folgt: 1) Installieren Sie den Präzisions-leitfähigen Schleifring auf der Drehmaschine. 2) Installieren Sie den Messkopf auf der Maschine und positionieren Sie ihn in der Anfangsposition. 3) Erfassen Sie vier Sätze von Bildern von 90°, 180° und 270° in der Anfangsposition des Schleifrings. 4) Verarbeiten Sie jeden Satz von Bildern, berechnen Sie den Durchschnitt der vier Datensätze. 5) Berechnen Sie die Bearbeitungsposition des Schlitzes und erzeugen Sie den entsprechenden G-Code basierend auf den Messergebnissen und dem Bewegungsmodus der Maschine. 6) Entfernen Sie den Messkopf, installieren Sie das Bearbeitungswerkzeug und führen Sie den Mess-G-Code für die Bearbeitung aus.

Um eine präzise Messung und Steuerung der Bearbeitung von leitfähigen Schleifringnuten mit Machine Vision Messsystemen zu gewährleisten, sind komplexe Hardwareeinstellungen erforderlich. Das Gerät umfasst eine Industriekamera, ein doppeltes telezentrisches Objektiv, eine Lichtquelle, eine mechanische Struktur und ein Messgerät. Zweifellos erhöht dies die Kosten, und die Komplexität des Systems birgt auch die Gefahr, dass die Stabilität verringert wird. Daher ist es bei der Anwendung von Bildverarbeitungsmesstechnologien erforderlich, ihre Zuverlässigkeit vor dem Einsatz zu verbessern und einen langfristig stabilen Betrieb zu gewährleisten, was zwangsläufig die Kosten erhöht. Im aktuellen Kontext sind jedoch intelligente High-End-Werkzeugmaschinen im Bereich der Zerspanung weit verbreitet. Für die Bearbeitung von Kupferringen mit leitfähigen Schleifringen ist in der Regel keine aufwändige Bildverarbeitungsmesstechnik mehr erforderlich.

Als international führender Hersteller von Schleifringen ist JINPAT in der Lage, Schleifringe für alle Arten von medizinischen Präzisionsgeräten zu entwickeln, was JINPAT zu einem vielversprechenden Anbieter von Schleifringlösungen für medizinische Präzisionsgeräte macht. Im Vergleich zu anderen Bereichen der elektromechanischen Ausrüstung haben Präzisionsschleifringe für medizinische Geräte ihre einzigartigen Eigenschaften. Aufgrund der langjährigen Erfahrung mit Produktlösungen für vorgelagerte Hersteller ist JINPAT in der Lage, diese Schleifringe nach Produkteigenschaften und Anwendungsterminals zu klassifizieren.

Schleifringe für medizinische Geräte sind im technischen Bereich hochgradig maßgeschneidert. Entsprechend den Eigenschaften von Schleifringprodukten können übliche Schleifringe für medizinische Geräte in drei Kategorien unterteilt werden: Hochgeschwindigkeits-Schleifringe, Ultra-Miniatur-Schleifringe und Faser-Schleifringe.

Erstens umfassen Hochgeschwindigkeitsschleifringe für medizinische Geräte das repräsentativste Produkt, den Impulssignalschleifring. JINPAT bietet Impulssignal-Schleifringe mit einer begrenzten Anzahl von Kanälen an, aber die Drehzahlen liegen normalerweise über 1000rpm und die maximale Drehzahl kann 5000 rpm erreichen. JINPAT hat erfolgreich High-Speed-Schleifringe für Drehzahlen bis 20.000 U/min in Serie produziert, was die Handhabung von Schleifringen für medizinische Geräte bis 5000 U/min nahezu mühelos macht.

Als nächstes sind Ultra-Miniatur-Schleifringe das Spezialgebiet von JINPAT. Die Schleifringe der LPMS-Baureihe haben einen minimalen Durchmesser von nur 5,5 Millimetern und verfügen sogar über die Technologie für Schleifringe mit einem Durchmesser von 4,5 Millimetern. Dieser extrem kleine Durchmesser ermöglicht den Einbau in extrem kompakte Kapselendoskope und andere kleine medizinische Geräte. Typische Anwendungen sind kleine EEG-Aufzeichnungsgeräte für Nagetiere, die in biologischen Labors selbst gebaut wurden. Die Standardmodelle der LPMS-Serie unterstützen die hybride Übertragung von Leistung und Signalen, und für Mehrkanalprodukte unterstützen sie auch die Integration von Signalen wie SDI, USB 2.0 und Gigabit-Ethernet, was den Anforderungen des Marktes nach Miniaturisierung und Mikrodimensionierung bestimmter spezieller medizinischer Geräte entspricht.

Schließlich gibt es faseroptische Schleifringe und optoelektronisch integrierte Schleifringe. JINPAT hat verschiedene Arten von Glasfaser-Schleifringen entwickelt. Die Nachfrage nach faseroptischen Schleifringen in medizinischen Geräten konzentriert sich hauptsächlich auf Einkanal-Schleifringe. JINPAT hat eine Vielzahl von Einkanal-Glasfaser-Schleifringen in verschiedenen Formen entwickelt, die den aktuellen Marktanforderungen für die unabhängige Installation oder den integrierten Einsatz von medizinischen Geräten gerecht werden. Glasfaserschleifringe werden nicht nur allein verwendet, sondern sind häufig in verschiedene kleine und mittlere leitfähige Hochgeschwindigkeitsschleifringe von JINPAT integriert. So können beispielsweise Produkte mit größeren Durchmessern wie die ELPFO-01G in die LPT-Serie integriert werden, während Modelle wie die LPFO-01A vollständig in die Kapselschleifringe der LPC-T-Serie mit Durchgangslöchern integriert werden können. Gegenüber optoelektronisch integrierten Schleifringen anderer Hersteller bietet die JINPAT-Klasse Vorteile hinsichtlich elektrischer und mechanischer Eigenschaften, Kostenkontrolle und Lieferzeiten.

Im Bereich der Medizinprodukte sind Krankheitserkennungs- und Bioanalysegeräte wichtige Geräte für Krankenhausabteilungen. Diese Geräte verwenden häufig Schleifringe als Schlüsselkomponente. Insbesondere in Geräten, die eine hohe Drehgeschwindigkeit erfordern, spielen Schleifringe eine Schlüsselrolle, um den gewünschten Zustand der zu testenden Substanz zu erreichen, um genaue Detektionsergebnisse zu erhalten. Daher sind Hochgeschwindigkeitsschleifringe zu einem unverzichtbaren Bestandteil medizinischer Geräte geworden. JINPAT bietet eine breite Palette von High-Speed-Schleifringen an, um die Anforderungen dieser medizinischen Geräte zu erfüllen.

Ein bemerkenswertes Beispiel ist der LPT012B-01S, ein kompakter Durchgangs-High-Speed-Schleifring, der aus dem JINPAT High-Speed-Standard-Schleifring LPT012B-0602 hervorgegangen ist. Dieses Modell ist für eine maximale Geschwindigkeit von 2000U/min ausgelegt und verwendet ein RG178 Koaxialkabel zur Übertragung von Videosignalen. Ersetzen Sie das Kabel durch ein HF-Koaxialkabel, das auch für die Impulssignalübertragung verwendet werden kann. Aufgrund der großen Nachfrage nach Impulssignalen auf dem Markt bietet JINPAT nicht nur den LPT012B als Hochgeschwindigkeitsschleifring für kleine Hohlwellen an, sondern hat auch die LPM-YS und LPC-YS Serie von Hochgeschwindigkeits-Standardschleifringen entwickelt.

Alle Modelle dieser Kapselschleifringserie sind im Metallgehäuse und für eine Drehzahl von 1000 U/min und eine maximale Lebensdauer von 50 Millionen U/min ausgelegt. Darüber hinaus kann die Produktfamilie an die spezifischen Anforderungen der Medizintechnikindustrie angepasst werden, einschließlich einer Vielzahl von Signaltypen und höheren Drehzahlen. Darüber hinaus wurden die elektrischen Eigenschaften einschließlich der dynamischen Widerstandsschwankungen über die gesamte Lebensdauer optimiert, um den Anforderungen der Medizinprodukteindustrie gerecht zu werden.

High-Speed-Schleifringe für medizinische Geräte zeichnen sich durch mehrere wesentliche Eigenschaften aus. Erstens weisen sie hervorragende Hochgeschwindigkeitsfähigkeiten auf und können stabil in medizinischen Geräten arbeiten, um den Anforderungen einer Hochgeschwindigkeitsrotation gerecht zu werden. Zweitens sind diese Schleifringe so ausgelegt, dass sie geräuscharm und vibrationsarm sind, um einen reibungslosen Betrieb der Ausrüstung und eine präzise und genaue Erkennung zu gewährleisten. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Langzeitstabilität aus, was zu einer längeren Lebensdauer führt. Darüber hinaus ist der High-Speed-Schleifring in der Lage, verschiedene Signale wie Videosignale und Impulssignale zuverlässig zu übertragen, um die funktionalen Anforderungen von medizinischen Geräten zu erfüllen.

Schleifringtechnologien in Medizinprodukten weisen aufgrund ihrer jeweiligen Funktion einzigartige Merkmale auf. Beginnen wir mit der Untersuchung diagnostischer und analytischer medizinischer Geräte. Als wichtiger Bestandteil medizinischer Geräte stellen CT-Scanner den Höhepunkt fortschrittlicher Technologie dar. Auch in CT-Systemen kommen Schleifringe zum Einsatz. Um die Schleifringtechnologie in CT-Scannern zu validieren, hat JINPAT flache Schleifringe in großformatiger Einzelbauweise entwickelt. Diese Schleifringe, wie das Modell LPKS820-0315, haben einen Durchgangsdurchmesser von 820 mm und einen Außendurchmesser von 1269 mm und haben drei 15A-Strompfade mit Kohlebürsten-Reibpaaren integriert. Diese Schleifringe erfordern keine regelmäßige Wartung und verfügen über eine hervorragende Stoß- und Vibrationsbeständigkeit.

 

Alternativ können die in CT-Scannern verwendeten Pfannkuchenschleifringe auf Wunsch monolithisch ausgeführt werden. Da die maximale Drehzahl des CT-Scanners jedoch 300 U/min beträgt, beträgt die Liniengeschwindigkeit des entsprechenden Pfannkuchen-Schleifrings 20 m/s. Dies ist eine herausfordernde Aufgabe bei der Konstruktion eines Pfannkuchen-Schleifring-CT-Scanners, der ein hohes Maß an technischer Präzision und Fertigungskapazität des Schleifringherstellers erfordert. Das herausragende Merkmal des CT-Schleifrings kann daher als einfacher Aufbau zusammengefasst werden, erfordert jedoch eine hohe Präzision bei der Verarbeitung und Konstruktion.

 

Auf dem Markt für medizinische Geräte haben viele Schönheits- und Physiotherapiegeräte unterschiedliche Funktionen. Im Vergleich zu High-Tech- und hochwertigen CT-Scannern weisen diese Geräte einen relativ einfachen Aufbau und eine relativ einfache Funktion auf. Trotz des relativ geringen Wertes ihrer Produkte müssen sie immer noch Schleifringe verwenden. JINPAT stellt einige Produktbeispiele für diese Medizinprodukte mit geringeren technischen Barrieren vor, wobei der Schwerpunkt auf den LPC-, LPM- und LPMS-Produkten mit geringeren Strompfaden liegt. Die Kapselschleifringe von JINPAT mit Gold-zu-Gold-Reibpaaren zeichnen sich durch kompakte Abmessungen, hervorragende elektromechanische Eigenschaften und Anpassungsmöglichkeiten aus, um eine Vielzahl von Signalen oder anderen zusätzlichen Anforderungen zu unterstützen.

 

Wichtige Geräte im Operationssaal sind neben medizinischen Geräten mit vielfältigen Funktionen die schattenlosen Operationsleuchten. Um dem Chirurgen eine bessere Operation zu ermöglichen, sind viele schattenlose Lampen mit einem 360°-Schwenkmechanismus ausgestattet, der die Installation eines Schleifrings erfordert. Als Pionier bei den Schleifringherstellern hat JINPAT zwei Arten von Schleifringkonstruktionen speziell für schattenlose Lampen entwickelt. Einer ist ein Plug-and-Play-Schleifring und der andere ist ein Trennstruktur-Schleifring. Die Einzelbauprodukte verwenden eine Kombination aus Kohlebürsten für Strompfade ≥ 10A und Federkontakten für kleine Strom- oder Signalpfade von 2A. Die Plug-and-Play-Schleifringe zeichnen sich durch kompakte Abmessungen, geringen Bauraumbedarf, eine Lebensdauer von bis zu 200.000 Ein- und Aussteckvorgängen sowie die Unterstützung kundenspezifischer High-Speed-Datensignale, HD/3G-SDI-Signale, Steuersignale und vieles mehr aus.