Carrière Press Inkoop
Carrière Press Inkoop

Selecteer uw regio voor persoonlijk contact

GPC Y ASOCIADOS S.A.

Veléz Sarsfield 201640 Martinez

Buenos Aires

Tel.: +54 (9) 11 5993 8719

info@gpcasoc.com.ar

Horne Technologies cc

PO Box 536

Betty's Bay, 7141

Tel.: +27 (0)76 563 2084

info@hornet.cc

www.hornetechnologies.co.za

FAULHABER MINIMOTOR SA

Zona Artigianale 8, Madonna del Piano

6980 Croglio

Tel.: +41 (0)91 611 31 00

info@faulhaber.ch

Gebouw van FAULHABER MICROMO LLC, Wien, Austria

FAULHABER MICROMO LLC

14881 Evergreen Avenue

Clearwater, FL 33762-3008

Tel.: +1 (727) 572 0131

marketing@micromo.com

www.faulhaberUSA.com

NRC Engineering & Precision Drives Co., Ltd.

17F., No. 890, Jingguo Rd., Luzhu Dist.

Taoyuan City 33858, Taiwan, R.O.C.

Tel.: +886 (0) 3-316-1838

info@nrc.com.tw

www.nrc-precidrives.com

EDEL Teknoloji Sistemleri Sanayi ve Ticaret Ltd.Şti

Folkart TowersAdalet Mah.Manas Blv. No:47B/2809

35530 Bayraklı/İzmir

Tel.: + 90 232 215 08 91

info@edelteknoloji.com

www.edelteknoloji.com

FAULHABER Asia Pacific Pte Ltd.

Blk 67 Ubi Road 1, #06-07 Oxley Bizhub

Singapore 408730

Tel.: +65 6562 8270

info@faulhaber.com.sg

Compotech Provider AP

Gustavslundsvägen 145, 4 tr

167 51 Bromma

Tel.: +46 (0) 8 441 58 00

info@compotech.se

www.compotech.se

MICROPRIVOD Ltd.

56 (bldg. 32), Shosse Enthusiastov

111123 Moscow

Tel.: +7 495 2214 052

info@microprivod.ru

www.microprivod.ru

FAULHABER Polska sp. z o.o.

Ul. Górki 7

60-204 Poznan

Tel.: +48 61 278 72 53

info@faulhaber.pl

Staubo Elektro-Maskin a.s.

Bjørnerudveien 12C

1266 Oslo

Tel.: +47 22 75 35 00

post@staubo.no

www.staubo.no

FAULHABER Malaysia Sdn Bhd

1A-2-01 & 02 · One Precinct · Lengkok Mayang Pasir

11950 Bayan Baru · Penang · Malaysia

Tel.: +60 4 619 2570

info@faulhaber.my

Swiss Amiet Co., Ltd.

W-903, SK V1 Center, 11 Dangsan-ro 41-g

Yeongdeungpo-gu,07217, Seoul

Tel.: +82 (0) 2 783 4774

info@swissamiet.com

www.swissamiet.com

Shinkoh Electronics Co., Ltd.

Tokyo Sales Office, Motor Sales Division8F, REID-C OMORI building, 6-20-8

Minami-oi, Shinagawa-ku, Tokyo 140-0013

Tel.: +81 (0) 3 6404 1003

motor-info@shinkoh-elecs.co.jp

www.shinkoh-faulhaber.jp

FAULHABER Italia S.r.l.

Via Cavour 2

22074 Lomazzo CO

Tel.: +39 0236714708

info@faulhaber-italia.it

Inteltek Automation JV

S.No. 100/5, Ambegaon

Pune - 411046

Tel.: +91 (0) 20 39392150

info@inteltekindia.com

www.inteltekindia.com

Lewenstein Technologies Ltd.

1 Ha'arava St. Givat Shmuel

5400804 Israel

Tel.: +972 3 9780 800

info@l-tech.co.il

www.l-tech.co.il

Electro Mechanical Systems Ltd.

Eros House, Calleva Industrial Park, Aldermaston

Reading, RG7 8LN

Tel.: +44 (0) 118 9817 391

info@ems-ltd.com

www.ems-limited.co.uk

FAULHABER France SAS

Parc d’activités du Pas du Lac2, Rue Michaël Faraday

78180 Montigny-le-Bretonneux

Tel.: +33 (0) 1 30 80 45 00

info@faulhaber-france.fr

www.faulhaber.com

ELMEQ Motor

Passeig Ferrocarrils Catalans 178

Cornellà de Llobregat 08940 (Barcelona)

Tel.: +34 93 422 70 33

marketing@elmeq.es

www.elmeq.es

MOVETEC OY

Suokalliontie 9

01740 Vantaa

Tel.: +358 (0) 9 5259 230

info@movetec.fi

www.movetec.fi

Routech s.r.o.

Dr. Milady Horákové 185/66

460 06 Liberec

Tel.: +420 489 202 971

info@routech.cz

www.routech.cz

Compower ApS

Marielundvej 29

2730 Herlev

Tel.: +45 (0) 44 92 66 20

info@compower.dk

www.compower.dk

Marte Científica e Instrumentação Industrial Ltda

Av Fco Andrade Ribeiro 430

37540-000 Santa Rita do Sapucai, MG

Tel.: +55 (11) 3411 4500

motores@marte.com.br

www.marte.com.br

FAULHABER Drive System Technology (Taicang) Co., Ltd.

Eastern Block, Incubator Building, No. 6 Beijing Road West

Taicang 215400, Jiangsu Province

Tel.: +86 (0) 512 5337 2626

info@faulhaber.cn

FAULHABER Benelux B.V.

High Tech Campus 9

5656 AE Eindhoven

Tel.: +31 (0) 40 85155-40

info@faulhaber.nl

FAULHABER Benelux B.V.

High Tech Campus 9

5656 AE Eindhoven

Tel.: +31 (0) 40 85155-40

info@faulhaber.be

FAULHABER Austria GmbH

Modecenterstraße 22/C89

1030 Wien

Tel.: +43 1 7963149-0

info@faulhaber-austria.at

ERNTEC Pty. Ltd.

15 Koornang Road

Scoresby, VIC 3179

Tel.: +61 (0) 3 9756 4000

sales@erntec.com.au

www.erntec.net

Headquarter

DR. FRITZ FAULHABER GMBH & CO. KG

Daimlerstr. 23

71101 Schönaich

Tel.: +49 7031 638 0

Fax: +49 7031 638 100

info@faulhaber.de

www.faulhaber.com

Jan-Christopher Mohr

Area Sales Manager

Tel.: +49 (7031) 638 158

jan-christopher.mohr@faulhaber.de

Daniel Brönnimann

Area Sales Manager

Tel.: +41 (0) 79 570 0814

daniel.broennimann@faulhaber.ch

Rolf Leitner

Regional Sales Manager

Tel.: +41 (0) 79 422 3348

rolf.leitner@faulhaber.ch

Michael Schütte

Area Sales Manager

Tel.: +49 (7031) 638 456

michael.schuette@faulhaber.de

Beijing Office

East 10H3 Wu Mart Huike Mansion Building, No. 158 W. 4th Ring Road North

Haidian District, Beijing 100097

Tel.: +86 (0)10 5335 9353

info@faulhaber.cn

Guangzhou Office

Room 1415, No. 5 Fuchang Road

Haizhu District, Guangzhou, 510240, Guangdong Province

Tel.: +86 (0) 20 3424 8332

Fax: +86 (0) 20 3424 8332

info@faulhaber.cn

Xi‘an Office

Room A-509, No. 318 Yanta Road South

Qujiang New District, Xi’an 710061, Shaanxi Province

Tel.: +86 (0) 29 8521 2778

Fax: +86 (0) 29 8521 2778

info@faulhaber.cn

Hong Kong Office

Unit 4, 19/F, Ricky Centre, 36 Chong Yip Street

Kwun Tong, Kowloon

Tel.: +852 3520 2078

Fax: +852 3914 7452

info@faulhaber.cn

[Translate to Netherlands:]

Op basis van real-time feedback kan de robot een hoogenergetische interstitiële ultrasoonsonde direct bij de tumor positioneren, voor optimale operatieresultaten – en dus ook optimale resultaten voor de patiënt. Natuurlijk was het niet eenvoudig om een robot te bouwen die kan werken binnen het krachtige magnetische veld dat een MRI-scanner opwekt. Het WPI-team heeft echter een systeem gebouwd dat een ware revolutie kan ontketenen in de behandelingsmogelijkheden van MRI-technologie – ook met dank aan geavanceerde besturingstechniek en piëzo-elektrische positioneringseenheden van FAULHABER.

Bij het ontwerp van operatie-apparatuur komt een hoop kijken. De systemen moeten nauwkeurigheid en herhaalbaarheid leveren, met een extreem hoge resolutie. Er mag geen elektronische ruis ontstaan. En ze moeten absoluut degelijk en betrouwbaar zijn. In het geval van de MRI-robot kwam daar nog een gigantische uitdaging bij voor het team van Fischer: ze moesten al deze eigenschappen leveren in een systeem dat ook nog zou werken in een magnetisch veld van meerdere tesla's sterk.

Het krachtige magnetische veld dat een MRI-scanner genereert, verandert de kleinste ferromagnetische materialen in rondvliegende gevaren. Als een schroefje al problematisch is, denk dan eens aan de standaard componenten voor motion control: motoren met een permanente magneet, tandwielkasten en actuators. Het was vanaf het begin duidelijk dat een standaard actuator geen optie was voor de MRI-robot. De oplossing bleek een piëzo-elektrische toepassing.

PiezoMotors aandrijf MRI-robot
PiezoMotors aandrijf MRI-robot

Beweging in een magnetische omgeving

Piëzo-elektrische actuators zijn gebaseerd op een piëzo-elektrisch keramiek, dat uitzet als het onder spanning komt. Het probleem is dat de verplaatsing door dit piëzo-effect slechts een fractie van een procent van de componentafmeting bedraagt, terwijl de MRI-robot lineaire verplaatsingen tot wel 100 mm vereist, of een continue rotatie van 360 graden. Het WPI-team vond hiervoor een oplossing: de Piëzo-LEGS-motoren van FAULHABER.

De aandrijvingen bestaan uit een set bimorfe piëzo-elementen – pootjes – die zo zijn gebouwd dat ze onder spanning licht buigen en strekken.

In de praktijk worden ze in afwisselende paren aangedreven, zodat een soort loopbeweging ontstaat. Deze duwt een aandrijfstang naar voren met stapjes van één nanometer, bij snelheden tot 15 mm/seconden. Het principe werkt ook voor roterende bewegingen, dan brengen de pootjes een draaischijf in beweging. Omdat op ieder moment één set van de pootjes in contact is met de actuator, zijn de actuators inherent veilig: zonder stroom remmen ze direct. De motoren leveren een vasthoudkracht tot 10 N.

PiezoMotors aandrijf MRI-robot
PiezoMotors aandrijf MRI-robot
Als de bimorfe pootjes onder spanning worden gezet, zorgt dit ervoor dat ze buigen en strekken of samentrekken. Hierdoor kunnen ze een aandrijfstand naar voren duwen.
PiezoMotors aandrijf MRI-robot
PiezoMotors aandrijf MRI-robot

De WPI-robot bestaat uit één module met vertaling voor X, Y en Z en twee roterende modules die corresponderen met de booghoeken van een hoofdframe. Voor toekomstige ontwerpen worden extra bewegingsvrijheden voorzien, om ook het inbrengen en draaien van een canule en stilet te ondersteunen.

Voor de lineaire beweging gebruikt het WPI-team een combinatie van lineaire piëzo-LEGS-motoren in een directe aandrijving voor het inbrengen van naalden. Voor het indraaien van aluminium-loodschroeven is er een roterende uitvoering. Voor de roterende beweging passen ze speciaal 3D-geprinte poelies toe, met distributieriemen met rubber- of glasvezelversterking.

Hoewel de toegepaste materialen niet zwaar zijn, veroorzaken ze wel meer wrijving dan bij conventionele designs het geval is. Daarom is er een hoger koppel vereist om beweging te genereren. De piëzomotoren kunnen die uitdaging aan. Fischer legt uit: “In heel veel toepassingen heb je genoeg aan een piëzomotor met een directe aandrijving of een relatief kleine poliereductie. Je hebt geen reductieverhouding van 100:1 nodig, zoals met een kleine DC-motor.”

Voor het WPI-project bleek piëzo-LEGS de juiste keus. “Je heb piëzo-elektrische actuators die je hoogstens 1 mm beweging leveren”, vertelt Fischer. “Als je meer wilt, wordt het aanbod erg beperkt. De leveranciers die er zijn, verkopen roterende motoren of modules die je tegen de aandrijfas aanduwt, maar daar moet je dan een volledig nieuw apparaat omheen bouwen. Als het gaat om compacte motoren die al direct compleet zijn, dan heb ik eigenlijk geen concurrentie gezien voor de apparaten van FAULHABER.”

PiezoMotors aandrijf MRI-robot

Uitdagingen voor de aansturing

Voor de piëzo-elektrische actuator zijn slechts hele kleine geleidende elektroden nodig, die zowel non-magnetisch zijn als niet-ijzerhoudend. Hierdoor kunnen ze veilig worden gebruikt in de MRI-omgeving. Veilig was alleen nog niet voldoende voor deze toepassing. Alle elektrische ruis van de voedingsspanning of de aandrijfelektronica kan het MRI-beeld verstoren – en dat is niet de bedoeling. “Vaak zie je storende beeldartefacten”, vertelt Fischer. “Elektronische ruis in combinatie met materialen die niet compatibel zijn met een MRI kan het beeld vervormen, en dan verschijnen dingen niet waar je ze verwacht. Dat is een gigantisch probleem als je op basis van dat beeld een interventie uitvoert in iemands hersenen.”

Er was dus gespecialiseerde elektronica nodig. Tegelijkertijd vereist de constructie van de piëzo-elektrische motor een geavanceerde golfvorm voor de aandrijving. Het team van Fischer ontwierp hiervoor een aangepast stuurpakket om de piëzo-elektrische motoren in de MRI-scanner te kunnen gebruiken. Ze programmeerden een FPGA (field-programmable gate array) om de relatieve frequentie en de fase van de golfvormen voor het aandrijfsignaal aan te passen. Snelle DAC's (digital-naar-analog-converters) leveren een nauwkeurige timing van de golfvorm. Lineaire versterkers met een hoge bandbreedte en hoge spanning zorgen ervoor dat de controller precies het juiste aandrijfsignaal kan genereren voor de gewenste beweging. Externe filters nemen de ruis weg en de encoder-feedback maakt een positie- of snelheidsaansturing met gesloten lus mogelijk vanuit een microcontroller die een real-time controlelus uitvoert op een enkel bord. Met een modulaire backplane worden acht van deze borden gecombineerd tot één enkele afgeschermde behuizing, die met de robot in ruimte van de MRI-scanner staat.

Een op maat gemaakt kabelharnas verbindt de controller met de robot. Er zijn tot acht besturingsassen beschikbaar.

De aansturing vormde in dit ontwerp dus een pittige uitdaging, maar het project werd makkelijker gemaakt omdat er een standalone piëzo-motor verkrijgbaar was. Fischer licht toe: “Dat we een gebruiksklare en betrouwbare gesloten actuator hadden, lineair of roterend, was een enorm voordeel. Hierdoor konden de studenten zich echt concentreren op het ontwerp van het mechanische systeem en dat van de controller.”

Het project is echter veel meer dan een operatierobot. Het overkoepelende doel van Fischer: een toolbox ontwikkelen om MRI-compatibele robots te bouwen, met sensoren, actuatoren, controllers en versterkers, inclusief communicatieprotocollen. Fischer: “Als ontwerper kan je een PLC kopen of een motor of een encoder, je sluit ze op elkaar aan en je hebt direct een apparaat dat werkt. Voor medische apparatuur is zoiets er niet en voor MRI-toepassingen al helemaal niet.”

Om de benadering te demonstreren werkt het team aan variaties voor de MRI-robot die verschillende operaties kunnen uitvoeren: nauwkeurige thermische ablatie van diepliggende hersentumoren, plaatsing van elektrodes voor hersenstimulatie ter behandeling van de ziekte van Parkinson, gerichte bioptname van prostaatkankers op basis van MRI-beelden en het toedienen van lokale behandelingen. “We mikken op heel compact en dus heel toepassingsspecifiek. En al die toepassingen zijn gebaseerd op deze motoren”, vertelt Fischer. “Ik heb in mijn lab zo ongeveer iedere piëzomotor die er is. We hebben zelfs geprobeerd om onze eigen motoren te maken. Voor ons waren de actuatoren van FAULHABER MICROMO een uitstekend formaat met uitstekend krachtbereik en uitstekend koppelbereik. Over het algemeen zijn ze ontzettend effectief geweest.”

Aanbevolen inhoud

Hier vindt u externe materialen van YouTube bij dit artikel. Klik om ze te bekijken.

Ik ga ermee akkoord om externe inhoud te zien. Ik ben me ervan bewust dat mijn persoonlijke gegevens kunnen worden gedeeld met externe platformen. Raadpleeg voor meer informatie ons privacybeleid.

Formulier om toegang te vragen tot beschermde inhoud

Personal Data

* Verplicht veld

Hartelijk dank voor uw interesse in ons productaanbod!

U ontvangt binnen korte tijd een e-mail met een bevestigingslink. Klik op de link om uw registratie te voltooien. U krijgt dan toegang tot de aangevraagde materialen.

Heeft u vragen? Neem contact op!