磁懸浮輸送線介紹 以及在醫療行業的應用案例

文:文/昆山納博旺精工科技有限公司2025年第二期

導語:在當今飛速發展的醫療行業中,磁懸浮輸送線作為一項極具創新性和突破性的前沿技術,正以其獨特的技術魅力和卓 越的性能優勢,逐漸在醫療領域的各個層面展現出其不可忽視的獨特優勢和極為廣泛的應用前景。

  1 磁懸浮輸送線介紹

  在科技飛速發展的今天,磁懸浮技術以其獨特的魅力和 卓越的性能,正逐漸改變著各個行業的生產與運輸模式。而 根據線體形態劃分,磁懸浮系統主要有環形線、混合線和無 齒槽力線體,每一種都展現出了非凡的實力與價值。

  下面以納博旺精工科技目前開發的磁懸浮環行線、混合 線、無齒槽力線體為例,作一一介紹。

  (1)FRT柔性軌道系統——環形線

  磁懸浮系統環形線是一種先進的智能輸送系統,主要由 定子、動子、環形導軌和控制系統等部分組成,可應用于電 子半導體制造、新能源電池生產等對生產節拍和產品精度要 求極高的生產場景中,環形線的特點及優勢如下:

  · 動子自由控制、工站一體化控制;

  · 可以任意位置高密度緊湊停留和移動;

  · 線體最大長度可達200m;

  · 動子可以全行程停留,無盲區;

  · 線體任意位置可設置工站;

  · 動子之間可設置不同的安全間距;

  · 所有動子獨立設置工站位置誤差補償;

  · 動子具備唯一ID識別號;

  · 動子可設置為編組運動,實現相同工站相同運動;

  · 可設置不同工位停留不同的指定動子(見圖1)。

  (2)FRT柔性軌道系統——混合線

  混合線線體是一種結合了傳統輸送方式和磁驅等先進技 術的混合系統,對于一些已經存在的傳統生產線,想要提高 生產效率、精度和自動化程度,但又不完全具備更換全新生

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圖 1 磁懸浮環行線

產線的條件時,混合線線體是一個很好的選擇。并且,在一 些生產過程中需要多種輸送方式和工藝配合的復雜場景下, 混合線線體也能夠發揮很好的作用。此外,對于需要生產多 種不同類型產品,且每種產品的輸送和加工要求不同的生產 線,混合線線體可以根據產品的特點和需求,靈活地調整輸 送方式和參數,其特點和優勢包括:

· 高度靈活,可定制,高精度,高動態響應;

· 順滑的高速運動和高精度定位;

· 支持模塊化設計;

· 可與傳統輸送線結合,實現分段布局;

· 只需在工藝段配備FRT系統,其他搬運使用傳統輸送 線,減少搭建成本;

· 托盤可在傳統輸送線與FRT之間自由進出(見圖2)。


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圖 2 混合線

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圖 3 無齒槽力線體

  (3)FRT柔性軌道系統——無齒槽力線體

  無齒槽力線體采用了無齒槽的設計,消除了傳統齒槽結 構帶來的齒槽力和轉矩波動等問題,使得運動更加平穩、精 確。無齒槽力線體的結構相對緊湊,可以在空間有限的環境 中使用,例如在一些小型設備內部的輸送系統,或者空間布 局較為緊湊的生產線上,無齒槽力線體能夠在不占用過多空 間的情況下實現物料或產品的輸送。此外,在對運動平穩 性和精度要求較高的精密儀器制造和檢測過程中,無齒槽 力線體也具有一定的應用優勢。無齒槽力線體的特點和優 勢包括:

  · 穩定:連續運行,速度波動±5%(V>300mm/s);

  · 環保:安全電壓,節能降耗;

  · 高效:運行效率高,最優路徑規劃及選擇;

  · 防錯:絕對定位技術,動子唯一ID,確保準確性;

  · 二級執行單元:動子配備無線供電模塊,全線體 發電。

  無論是環形線的高效循環、混合線的靈活多變,還 是無齒槽力線體的精準穩定,磁懸浮輸送系統的不同線體 都在各自的領域彰顯著巨大的價值,選擇適合的磁懸浮線 體,能夠為企業的發展注入強大的動力,開啟高效、智能 生產的新篇章(見圖3)。

  2 納博旺磁懸浮輸送線在醫療包材生產線中 的應用

  (1)項目背景

  客戶端需要每日設備運行時間20h/286d的醫療包材生


  產線,潔凈度設備內10萬級,年產能1000萬支的注射筆組 裝半自動設備生產線。

  (2)客戶需求點/應用“痛點”

  · 磁驅線節拍:兩工站間隔1200mm,1.5秒以內完成;停 止到再次啟動間隔5秒,治具動作一次;

  · 負載: 一字排開6穴治具,偏心負載,邊距到重心

  100,治具總質量20KG,載具500mm長。

  (3)項目方案的設計思路

  客戶采用了納博旺精工的H240款標準模組,根據客戶 實際負載和外部作用力定制加長款滑板,滑板上增加承重 板,兩端直線電機回流端分別定制新增防飛車限位裝置,定 點匹配外部IO輸出裝置,用于客戶飛拍需求。

  (4)技術指標達成情況

  項目落地實施后,完全滿足了客戶的各項指標需求,目 前已在穩定量產運行中。

  3 磁懸浮輸送線可以被應用在醫療行業中的 哪些環節

  (1)生產環節

  · 零部件輸送:在醫療設備的生產過程中,磁懸浮輸送 線可用于輸送各種零部件,如電子元件、機械零件等,其高 速、高精度的輸送能力能夠確保零部件準確無誤地到達各個 生產工位,提高生產效率和產品質量;

  · 產品組裝:磁懸浮輸送線可實現產品的自動化組裝, 通過精確的定位和控制,將各個零部件組裝成完整的醫療產 品,例如,在注射器、輸液器等一次性醫療用品的生產中,磁懸浮輸送線可完成零部件的上料、組裝、檢測等工序。

  (2)檢測環節

  · 樣本輸送:在醫學實驗室中,磁懸浮輸送線可用于輸 送檢測樣本,如血液樣本、尿液樣本等,其平穩、快速的輸 送特性能夠確保樣本在檢測過程中不受損壞,提高檢測結果 的準確性;

  · 檢測設備對接:磁懸浮輸送線可與各種檢測設備進行 對接,實現樣本的自動化檢測,例如,在生化分析儀、免疫 分析儀等設備中,磁懸浮輸送線可將樣本輸送到檢測區域, 完成檢測后再將樣本輸送到下一個環節。

  (3)倉儲物流環節

  · 貨物存儲

  磁懸浮輸送線可用于醫療倉庫中的貨物存儲和檢索,通 過在倉庫中設置磁懸浮軌道,貨物可以在軌道上自由移動, 實現快速存儲和檢索,提高倉儲效率;

  · 貨物配送

  磁懸浮輸送線可用于醫療物資的配送,如藥品、醫療器 械等,其高效、準確的配送能力能夠確保物資及時送達各個 醫療科室,提高醫療服務的質量和效率。

  4 磁懸浮輸送線能為醫療行業帶來哪些具體 效益

  (1)提高生產效率

  · 高速輸送:磁懸浮輸送線的輸送速度快,能夠在短時 間內將醫療產品或樣本輸送到目的地,提高生產效率,例 如,在醫療設備的生產線上,磁懸浮輸送線可將零部件快速 輸送到組裝工位,減少生產等待時間;

  · 自動化程度高:磁懸浮輸送線可實現自動化輸送和控 制,減少人工干預,提高生產效率,例如,在醫學實驗室 中,磁懸浮輸送線可與檢測設備自動對接,實現樣本的自動 化檢測,減少人工操作時間。

  (2)提升產品質量

  · 精確的定位和控制:磁懸浮輸送線采用先進的磁懸浮 技術,能夠實現精確的定位和控制,確保醫療產品或樣本在 輸送過程中不受損壞,提高產品質量,例如,在注射器的生 產過程中,磁懸浮輸送線可確保注射器的活塞和針筒準確組 裝,提高注射器的質量;

  · 平穩的輸送:磁懸浮輸送線運行平穩,不會產生振動和噪音,避免了對醫療產品或樣本的影響,提高產品質量, 例如,在血液樣本的輸送過程中,平穩的輸送能夠確保血液 樣本不受振動和搖晃,保證檢測結果的準確性。

  (3)降低成本

  · 減少人工成本:磁懸浮輸送線可實現自動化輸送和控 制,減少人工干預,降低人工成本,例如,在醫療倉庫中, 磁懸浮輸送線可實現貨物的自動存儲和檢索,減少人工操作 成本;

  · 降低設備維護成本:磁懸浮輸送線采用先進的磁懸浮 技術,運行平穩,磨損小,設備維護成本低,例如,在醫 療設備的生產線上,磁懸浮輸送線的使用壽命長,維護成本 低,降低了企業的生產成本。

  (4)改善工作環境:

  · 減少噪音和振動:磁懸浮輸送線運行平穩,不會產生 噪音和振動,改善了工作環境,提高了員工的工作滿意度, 例如,在醫學實驗室中,安靜的工作環境有利于實驗人員的 工作和思考,提高工作效率;

  · 提高工作安全性:磁懸浮輸送線采用非接觸式輸送方 式,避免了人員與設備的直接接觸,提高了工作安全性, 例如,在醫療設備的生產線上,磁懸浮輸送線可避免工人 在操作過程中受到設備的傷害,保障工人的生命安全(見 圖4)。

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圖 4 醫療包材生產線磁懸浮輸送線現場

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