Spectra技术公司和BioAssembly公司开发了一种数字印刷机,可以一层一层地制造活体组织。

想象一下,一台机器可以利用计算机辅助设计和制造的原理,以及最新的数字打印技术,创造出活的组织。在科学学科的合作下,Sciperio Inc. (Stillwater, OK)、Spectra Technologies Inc. (Euless, TX)和BioAssembly Inc. (Stillwater, OK)开发了一种数码印刷机,可以通过一层一层的设计创造活体组织。

生物组装工具(BAT)直接沉积细胞、生物活性因子和支持性支架,使再生医学、先进诊断疗法和预防性免疫疗法的下一波发现成为可能。

BAT分配器的一个关键部件是一个运动系统,它要求精度(公差为2微米)、高速运行(以每秒300毫米的速度移动分配器头)和高负载循环(能够在生产环境中连续运行)。

光谱技术公司开发了三轴运动系统来定位基板在点胶头下的位置。另一个X轴将一组可供选择的点胶头中的一个定位在点胶位置。根据Sciperio的功能规格,Spectra的工程师为运动系统组件供应商开发了一份详细的需求清单。

在开发运动阶段的要求时,Spectra的工程师关注的不仅仅是速度和精度规格。环境问题会对任何高速、高精度的应用产生巨大的影响。例如,温度变化会极大地影响运动的精度和重复性。对于BAT,设计师决定使用由传统电机驱动的滚珠丝杠,而不是直线电机,后者比基于滚珠丝杠的运动阶段产生更多的热量。

Primatics公司(Corvallis, OR)被选中提供满足精度、速度和形状因素要求的工作台。为了确保机器轴的精确相对定位和消除高速运动的惯性影响,需要将工作台安装到机器的结构上。Spectra与Primatics密切合作,找到了一种经济有效的解决方案。解决方案是将四个轴固定在一个花岗岩平台上。

Primatics提供了一种与滚珠丝杠耦合的无框电机。这增加了系统的有效刚度和平滑度,并降低了成本和整体尺寸。Primatics的工程师利用电机效率进行计算,并预测轴的使用数据,将舞台的整体无框架电机纳入其中。爱德普技术公司(Livermore, CA)与高性能分布式控制放大器包合作,以控制电机。

爱德普的系统控制点胶头的运动,以及伺服阀,还与监控点胶过程的视觉系统接口。该系统控制多达12个轴的运动与轴线之间的紧密协调。Adept的团队与Spectra合作,定制其标准的软件和硬件产品,以满足应用程序的独特要求。Adept控制器处理应用程序指定的复杂路径生成、运动运动学和视觉引导计算,而轴电机的伺服控制是在放大器级别完成的。为视觉引导和检查配置的系统使用一个单独的处理器进行视觉处理,以减少主运动控制器上的负载。

Sciperio开发了一个复杂的软件应用程序,根据流体特性、泵参数和基质特性,将计算机辅助设计数据转换为每个运动轴所需的位置、速度和加速度。Spectra和Sciperio将这一理论数据与Adept的视觉生成数据相结合,提供了系统配药时使用的精确多轴路径数据。

有关运动控制系统的更多信息,请拨打800-779-5678或访问www.spectratechnologies.com。

欲了解更多关于运动控制舞台的信息,请拨打541-757-9678或访问www.primatics.com。

有关运动控制系统的更多信息,请拨打800-292-3378或访问www.adept.com。