磁悬浮输送线介绍 以及在医疗行业的应用案例

文:文/昆山纳博旺精工科技有限公司2025年第二期

导语:在当今飞速发展的医疗行业中,磁悬浮输送线作为一项极具创新性和突破性的前沿技术,正以其独特的技术魅力和卓 越的性能优势,逐渐在医疗领域的各个层面展现出其不可忽视的独特优势和极为广泛的应用前景。

  1 磁悬浮输送线介绍

  在科技飞速发展的今天,磁悬浮技术以其独特的魅力和 卓越的性能,正逐渐改变着各个行业的生产与运输模式。而 根据线体形态划分,磁悬浮系统主要有环形线、混合线和无 齿槽力线体,每一种都展现出了非凡的实力与价值。

  下面以纳博旺精工科技目前开发的磁悬浮环行线、混合 线、无齿槽力线体为例,作一一介绍。

  (1)FRT柔性轨道系统——环形线

  磁悬浮系统环形线是一种先进的智能输送系统,主要由 定子、动子、环形导轨和控制系统等部分组成,可应用于电 子半导体制造、新能源电池生产等对生产节拍和产品精度要 求极高的生产场景中,环形线的特点及优势如下:

  · 动子自由控制、工站一体化控制;

  · 可以任意位置高密度紧凑停留和移动;

  · 线体最大长度可达200m;

  · 动子可以全行程停留,无盲区;

  · 线体任意位置可设置工站;

  · 动子之间可设置不同的安全间距;

  · 所有动子独立设置工站位置误差补偿;

  · 动子具备唯一ID识别号;

  · 动子可设置为编组运动,实现相同工站相同运动;

  · 可设置不同工位停留不同的指定动子(见图1)。

  (2)FRT柔性轨道系统——混合线

  混合线线体是一种结合了传统输送方式和磁驱等先进技 术的混合系统,对于一些已经存在的传统生产线,想要提高 生产效率、精度和自动化程度,但又不完全具备更换全新生

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图 1 磁悬浮环行线

产线的条件时,混合线线体是一个很好的选择。并且,在一 些生产过程中需要多种输送方式和工艺配合的复杂场景下, 混合线线体也能够发挥很好的作用。此外,对于需要生产多 种不同类型产品,且每种产品的输送和加工要求不同的生产 线,混合线线体可以根据产品的特点和需求,灵活地调整输 送方式和参数,其特点和优势包括:

· 高度灵活,可定制,高精度,高动态响应;

· 顺滑的高速运动和高精度定位;

· 支持模块化设计;

· 可与传统输送线结合,实现分段布局;

· 只需在工艺段配备FRT系统,其他搬运使用传统输送 线,减少搭建成本;

· 托盘可在传统输送线与FRT之间自由进出(见图2)。


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图 2 混合线

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图 3 无齿槽力线体

  (3)FRT柔性轨道系统——无齿槽力线体

  无齿槽力线体采用了无齿槽的设计,消除了传统齿槽结 构带来的齿槽力和转矩波动等问题,使得运动更加平稳、精 确。无齿槽力线体的结构相对紧凑,可以在空间有限的环境 中使用,例如在一些小型设备内部的输送系统,或者空间布 局较为紧凑的生产线上,无齿槽力线体能够在不占用过多空 间的情况下实现物料或产品的输送。此外,在对运动平稳 性和精度要求较高的精密仪器制造和检测过程中,无齿槽 力线体也具有一定的应用优势。无齿槽力线体的特点和优 势包括:

  · 稳定:连续运行,速度波动±5%(V>300mm/s);

  · 环保:安全电压,节能降耗;

  · 高效:运行效率高,最优路径规划及选择;

  · 防错:绝对定位技术,动子唯一ID,确保准确性;

  · 二级执行单元:动子配备无线供电模块,全线体 发电。

  无论是环形线的高效循环、混合线的灵活多变,还 是无齿槽力线体的精准稳定,磁悬浮输送系统的不同线体 都在各自的领域彰显着巨大的价值,选择适合的磁悬浮线 体,能够为企业的发展注入强大的动力,开启高效、智能 生产的新篇章(见图3)。

  2 纳博旺磁悬浮输送线在医疗包材生产线中 的应用

  (1)项目背景

  客户端需要每日设备运行时间20h/286d的医疗包材生


  产线,洁净度设备内10万级,年产能1000万支的注射笔组 装半自动设备生产线。

  (2)客户需求点/应用“痛点”

  · 磁驱线节拍:两工站间隔1200mm,1.5秒以内完成;停 止到再次启动间隔5秒,治具动作一次;

  · 负载: 一字排开6穴治具,偏心负载,边距到重心

  100,治具总质量20KG,载具500mm长。

  (3)项目方案的设计思路

  客户采用了纳博旺精工的H240款标准模组,根据客户 实际负载和外部作用力定制加长款滑板,滑板上增加承重 板,两端直线电机回流端分别定制新增防飞车限位装置,定 点匹配外部IO输出装置,用于客户飞拍需求。

  (4)技术指标达成情况

  项目落地实施后,完全满足了客户的各项指标需求,目 前已在稳定量产运行中。

  3 磁悬浮输送线可以被应用在医疗行业中的 哪些环节

  (1)生产环节

  · 零部件输送:在医疗设备的生产过程中,磁悬浮输送 线可用于输送各种零部件,如电子元件、机械零件等,其高 速、高精度的输送能力能够确保零部件准确无误地到达各个 生产工位,提高生产效率和产品质量;

  · 产品组装:磁悬浮输送线可实现产品的自动化组装, 通过精确的定位和控制,将各个零部件组装成完整的医疗产 品,例如,在注射器、输液器等一次性医疗用品的生产中,磁悬浮输送线可完成零部件的上料、组装、检测等工序。

  (2)检测环节

  · 样本输送:在医学实验室中,磁悬浮输送线可用于输 送检测样本,如血液样本、尿液样本等,其平稳、快速的输 送特性能够确保样本在检测过程中不受损坏,提高检测结果 的准确性;

  · 检测设备对接:磁悬浮输送线可与各种检测设备进行 对接,实现样本的自动化检测,例如,在生化分析仪、免疫 分析仪等设备中,磁悬浮输送线可将样本输送到检测区域, 完成检测后再将样本输送到下一个环节。

  (3)仓储物流环节

  · 货物存储

  磁悬浮输送线可用于医疗仓库中的货物存储和检索,通 过在仓库中设置磁悬浮轨道,货物可以在轨道上自由移动, 实现快速存储和检索,提高仓储效率;

  · 货物配送

  磁悬浮输送线可用于医疗物资的配送,如药品、医疗器 械等,其高效、准确的配送能力能够确保物资及时送达各个 医疗科室,提高医疗服务的质量和效率。

  4 磁悬浮输送线能为医疗行业带来哪些具体 效益

  (1)提高生产效率

  · 高速输送:磁悬浮输送线的输送速度快,能够在短时 间内将医疗产品或样本输送到目的地,提高生产效率,例 如,在医疗设备的生产线上,磁悬浮输送线可将零部件快速 输送到组装工位,减少生产等待时间;

  · 自动化程度高:磁悬浮输送线可实现自动化输送和控 制,减少人工干预,提高生产效率,例如,在医学实验室 中,磁悬浮输送线可与检测设备自动对接,实现样本的自动 化检测,减少人工操作时间。

  (2)提升产品质量

  · 精确的定位和控制:磁悬浮输送线采用先进的磁悬浮 技术,能够实现精确的定位和控制,确保医疗产品或样本在 输送过程中不受损坏,提高产品质量,例如,在注射器的生 产过程中,磁悬浮输送线可确保注射器的活塞和针筒准确组 装,提高注射器的质量;

  · 平稳的输送:磁悬浮输送线运行平稳,不会产生振动和噪音,避免了对医疗产品或样本的影响,提高产品质量, 例如,在血液样本的输送过程中,平稳的输送能够确保血液 样本不受振动和摇晃,保证检测结果的准确性。

  (3)降低成本

  · 减少人工成本:磁悬浮输送线可实现自动化输送和控 制,减少人工干预,降低人工成本,例如,在医疗仓库中, 磁悬浮输送线可实现货物的自动存储和检索,减少人工操作 成本;

  · 降低设备维护成本:磁悬浮输送线采用先进的磁悬浮 技术,运行平稳,磨损小,设备维护成本低,例如,在医 疗设备的生产线上,磁悬浮输送线的使用寿命长,维护成本 低,降低了企业的生产成本。

  (4)改善工作环境:

  · 减少噪音和振动:磁悬浮输送线运行平稳,不会产生 噪音和振动,改善了工作环境,提高了员工的工作满意度, 例如,在医学实验室中,安静的工作环境有利于实验人员的 工作和思考,提高工作效率;

  · 提高工作安全性:磁悬浮输送线采用非接触式输送方 式,避免了人员与设备的直接接触,提高了工作安全性, 例如,在医疗设备的生产线上,磁悬浮输送线可避免工人 在操作过程中受到设备的伤害,保障工人的生命安全(见 图4)。

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图 4 医疗包材生产线磁悬浮输送线现场

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