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在新产品设计中使用RGS直线导轨实现精确运动是一项明智之举

RGS

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技术先进的新型设备不断被开发用于环境实验室。 一般来说,它们的主要优点为缩短分析时间、提高精度和可靠性。

然而,设备通常不能将分析时间缩短87%以上,但DEENA是个例外。 汞和金属样品制备的全自动样品消解系统DEENA可接管手工制备样品的大量工作,同时还大大减少了与样品处理相关的误差。 实验室人员无需在样品制备上花费过多的时间,由此可以放心地执行其他任务,DEENA将以清洁、安全和及时的方式提供一致的数据。

除了分配试剂和加热样品之外,DEENA - 基本上是X-Y-Z轴机器人 - 还会准备校准和加标样品、摇动样品、检查其颜色、在消解过程后调整样品体积、记录过程中采取的每个步骤。

Thomas Cain的产品经理Steve Gunther在DEENA的设计中发挥了重要作用;事实上,他曾担任该项目的设计顾问。 Gunther曾为Kerk Motion Products公司的员工,负责元素分析的样品处理和样品引入设备,所以他对该公司非常了解,其总部位于新罕布什尔州的霍利斯,是全球最大的非滚珠丝杠制造商之一。

"我前雇主的产品在业界以可靠性著称,Kerk丝杠是其产品具有出色性能的主要原因,"Gunther说。 "因此,当DEENA的设计过程开始时,以我对Kerk的了解让该公司理所当然地成为我们的首选合作伙伴,还有一个重要原因是Kerk在帮助机器设计师和制造商实现设备精确移动方面有着良好的记录。"

"Kerk在分析和生命科学行业拥有丰富的经验,"Kerk Motion Products几位应用工程师中的其中一位Tom Solon说。 "在Steve进行自我介绍时,我便知道他了解Kerk的优点。 Steve曾经参与过我们的产品设计。 通常情况下,在现有产品系列中使用新技术存在阻力。 但是Steve深知其潜力,并很快在他的新设计中利用Kerk的最新研究成果。"

在DEENA问世之前,技术人员的负担很重。 技术人员每天需要手动消解许多样品用来分析。 另外,每天站在设备前长达四个小时会造成疲劳和背部问题。

使用DEENA,机器的分析时间可以从4小时减少到30分钟 - 即减少惊人的前面所提到的87%。 更重要的是,在此期间可以设置60个用于消解的样品和标准。 使用自动取样和分配系统和95°加热块,DEENA可无人值守地完成消解。 同时由于标准分配注射器,该设备精度很高。

DEENA(和更小的DEENA mini)是Thomas Cain的旗舰产品,该公司总部位于内布拉斯加州奥马哈,致力于通过自动化手动重复和耗时的任务来帮助环境实验室提高效率和简化流程。

不难料到,准确定位是DEENA运行中最重要的一个因素。 在样品制备的最后一个步骤中,用精确体积的去离子水代替在制备过程中蒸发掉的水来稀释样品,这一点尤其重要。 特别是沿着X轴(长轴)和Z轴,统一定位是其他传感器能够达到该步骤所需精度的关键。

在产品的最初设计阶段,我们曾考虑使用传统的丝杠来确保这种精确的运动。 然而,人们对传统组件能否提供所需精度以及解决产品上市时间和装配难度方面的问题表示怀疑。

Kerk Motion Products的RGS® 10000线性滑轨引起了Gunther的注意。 Kerk® RGS快速导向螺杆是一种螺杆驱动的线性滑轨,结构紧凑,具有出色的线性速度、精确的定位性能和较长的使用寿命。 Gunther第一次看到它,便心生灵感。

"它有非常重要的作用:现成的丝杠/导轨组件可用螺栓轻松固定到位,"他回忆道。 "对于长轴而言,由于RGS 10000用螺栓固定到我们的钣金框架,因此端到端公差和组装不再是问题。 这很简单,简单很好。"

"简单"抓住了RGS的表面优势。 线性滑轨具有独特而紧凑的外形,可为其尺寸和重量提供出色的扭转刚度和稳定性。 如果需要的话,其一体式安装基座可在整个长度上提供支撑,RGS的长度和速度不受关键螺杆速度的限制,即使在长距离范围内也可实现较高的RPM和线速度。

RGS系列线性滑轨包括一个精密铝制导轨和滑架,由精密轧制不锈钢丝杠驱动。 移动表面含有Kerkote™ TFE涂层上的Kerkite®高性能聚合物。 RGS标配有一个磨损补偿、消隙驱动滑架。

DEENA的X轴上装配有一个28英寸长和1英寸间距(例如每转一英寸)的线性滑轨。 在Z轴上,RGS10000长8½英寸,其间距为半英寸。 可选的分配注射器也使用8½英寸的RGS10000。 X轴上的线性滑轨在每个步骤中将分配器头放置在小瓶上;在Z轴上有两个由链条连接起来的滑轨,该轴实际上是一个将样品降低到加热块中的升降机。 因此,典型的DEENA设备包含三个RGS10000,如果配有注射器,那么机器总共有四个RGS10000。

据Gunther透露,一些Kerk线性滑轨从一开始就被设计到DEENA中,取代了丝杠/导轨/轴承配置。 虽然Kerk组件的成本更贵,但由于其安装简单并能提供比传统设备支撑部件更高的精度,所以从长远来看,RGS可节省大量的时间和金钱。

"所有Kerk产品都为每个应用定制设计,"Solon解释说。 "虽然有标准配置,但客户可以指定他们想要的配置,例如特殊的安装方式、传感器或支架、特殊材料或定制导轨外形。利用Kerk的制造技术和其在运动控制领域30多年来的经验,我们通过整合组件、简化装配流程、为客户提供其所需的性能和可靠性来实现卓越的价值。" Kerk认为是顾客不断激励他们前进。 与行业领袖合作使他们面临新的挑战,许多客户都想要参与新产品开发的设计和测试阶段。
目前有10台DEENA生产机器在不同的地点投入使用。 由于它为实验室环境带去了诸多好处,迄今为止客户对机器的响应都非常积极。 例如在引入DEENA后,一些实验室技术员不再有腰酸背痛的问题。

当然必须承认,Kerk RGS为DEENA早期得到人们的认可做出了一小部分贡献。 虽然Gunther尚未完成分析在DEENA中使用RGS的实际效益(例如节省时间和金钱、可靠性),但他确信线性滑轨是一个合理的决定。

"从一开始直觉就告诉我,Kerk是正确的公司,RGS10000是正确的选择,"他说。 "我相信成本分析会证明这一点,但即使没有成本分析,我们也确信我们做了正确的选择。"
Gunther不后悔他所做的决定。 Kerk RGS10000 - 以及它在DEENA中产生的结果 - 解决了样品制备的难题。