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Doble-bomba.jpg
Datos fuente
TipoPapel
Citar como Citation reference for the source document.Bas Wijnen, Emily J. Hunt, Gerald C. Anzalone, Joshua M. Pearce, 2014. Biblioteca de bombas de jeringa de código abierto , PLoS ONE 9(9): e107216. doi:10.1371/journal.pone.0107216 acceso abierto
Datos del proyecto
AutoresBas Wijnen
Emily J. Hunt
Gerald C. Anzalone
Joshua M. Pearce
UbicaciónMíchigan , Estados Unidos
Estado Diseñado
modelado
Prototipado
Verificado
Verificada porMAYORÍA
Manifiesto OKHOpen Know-How ManifestDescargar
Datos del dispositivo
Hacer instruccioneshttps://github.com/mtu-most/franklin
Licencia de equipoCERN-OHL-S
CertificacionesIniciar la certificación OSHWA
Laboratorio abierto de tecnología sostenible de Michigan Tech Comuníquese con el Dr. Joshua Pearce en Free Appropriate Sustainable Technology .
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Este artículo explora un nuevo método de código abierto para desarrollar y fabricar equipos científicos de alta calidad adecuados para su uso en prácticamente cualquier laboratorio. Se diseñó una bomba de jeringa utilizando software de diseño asistido por computadora (CAD) de código abierto disponible gratuitamente y se fabricó utilizando una impresora 3-D RepRap de código abierto y piezas fácilmente disponibles. El diseño, la lista de materiales y las instrucciones de montaje están disponibles en todo el mundo para cualquiera que desee utilizarlos. Se proporcionan detalles que cubren el uso del software CAD y la impresora 3-D RepRap. El uso de una Raspberry Pi (parcialmente de código abierto)también se ilustra un ordenador como dispositivo de control inalámbrico. Se evaluó el rendimiento de la bomba de jeringa y se detallan los métodos utilizados para la evaluación. El costo de todo el sistema, incluido el controlador y la interfaz de control basada en la web, es del orden del 5 % o menos de lo que se esperaría pagar por una bomba de jeringa comercial con un rendimiento similar. El diseño debe adaptarse a las necesidades de una actividad de investigación determinada que requiera una bomba de jeringa que incluya una dosificación cuidadosamente controlada de reactivos, productos farmacéuticos y suministro de medios viscosos para impresoras 3D, entre otras aplicaciones.

E. Presentación de Hunt D80 sobre la bomba de jeringa de código abierto

Materiales y Herramientas

Nota: Esta página describe la construcción mecánica y la instalación del software. El documento describe la electrónica tal como se implementó originalmente. Este método ya no se mantiene. Ahora se recomienda utilizar un controlador de impresora 3D como RAMPS o Melzi and Franklin para controlar el dispositivo. El método anterior se detalla en la pestaña Discusión de esta página.
Materiales para bomba de jeringa
Piezas para montaje de bomba de jeringa.
Materiales
Impreso en 3DContar
Extremo del motor1
Carro1
Base del soporte del émbolo1
Lengüeta del soporte del émbolo1
Titular del cuerpo2
Extremo loco1
Motores y metalesContar
motor NEMA171
Acoplamiento de eje de 5 mm x 5 mm1
rodamiento de bolas 625z2
Rodamiento lineal LM6UU2
Tornillo de cabeza hueca M3 x 10 mm6
Tornillos de cabeza hueca M3 x 20 mm4
Tornillos de cabeza hueca M3 x 40 mm4
Tuerca hexagonal M313
Tuerca hexagonal M55
Varilla roscada M5 0,2 m1
Acero para herramientas A2 de 6 mm 0,2 m2
Herramientas necesarias
Herramientas necesarias para el montaje de la bomba de jeringa.
Herramientas
llave allen m3
broca de 3 mm

Cómo construir una bomba de jeringa de código abierto

1
Extremo del motor montado en el motor

Asegure el motor en el extremo del motor usando 4 arandelas M3 y 4 tornillos de cabeza hueca M3 x 20 mm.

2
Varillas de metal insertadas en el extremo del motor

Inserte las 2 varillas de metal en el extremo del motor, luego asegúrelas en su lugar con 2 tuercas M3 y 2 tornillos de cabeza hueca M3 x 10 mm.

3
Varilla roscada acoplada al motor

Inserte la varilla roscada en el acoplador hasta la mitad, la otra mitad debe estar en el motor, asegúrela.

4
Carro ahuecado

Ahueque los dos extremos del carro con una broca de mano o un cuchillo para hacer un agujero en el plástico.

5
MÁS paso04.JPG

Cojinetes lineales y tuerca insertados en el carro.]] Encaje los cojinetes lineales en su lugar en los extremos huecos del carro. Luego inserte una tuerca M5 en la trampa para tuercas en la parte inferior del carro.

6
MÁS paso05.JPG

Base del soporte del émbolo unido al carro]]Sujete la base del soporte del émbolo al carro con 2 tuercas M3 y 2 tornillos de cabeza hueca M3 x 10 mm.

7
El contenedor de separación conectado.

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8
Carro roscado en las varillas

Deslice el carro sobre la varilla roscada y asegúrese de que las dos varillas de metal encajen en los cojinetes lineales

9
MÁS paso08.JPG

Tuercas M5 montadas en la varilla roscada.]] Después de que el carro esté en la mitad de la varilla roscada, enrosque dos tuercas M5 en la varilla roscada.

10
Cojinetes insertados en el extremo loco

Inserte los dos rodamientos en las ranuras circulares en el extremo de la rueda loca.

11
Extremo loco montado en las varillas

Ahora deslice el extremo de la rueda loca sobre las varillas y asegúrelo con dos tuercas M5 más en el extremo de la varilla roscada. Empuje las dos tuercas que ya están en la varilla hasta el extremo de la polea para asegurarla.

12
Jeringa en el cuerpo y soportes del émbolo

Inserte el cuerpo de la jeringa en los soportes del cuerpo, luego deslice el émbolo en la base del soporte del émbolo

13
Jeringa en el cuerpo y soportes del émbolo

Con cuatro pernos M3 x 40 mm, cuatro arandelas M3 y cuatro tuercas M3, asegure las dos piezas de sujeción al extremo de la rueda loca de la bomba. Coloque dos tuercas en la parte superior del soporte más cerca del carro y dos tuercas en la parte inferior del soporte contra el extremo de la polea guía.

14
Jeringa montada

Inserte la lengüeta del soporte del émbolo en la parte superior del émbolo para asegurarlo a la bomba y evitar que se deslice cuando esté en uso.

Controlador: Conexión y Calibración

Esta es una descripción del uso de Franklin para controlar el dispositivo. Última versión disponible de forma gratuita Github .

(El documento describe la electrónica tal como se implementó originalmente. Este método ya no se mantiene. Ahora se recomienda usar un controlador de impresora 3-D RepRap como RAMPS o Melzi, que puede obtener en línea y Franklin para controlar el dispositivo. Las instrucciones originales están disponibles en la pestaña Discusión).

El motor debe estar conectado a la placa de control en los terminales que están destinados al primer eje (normalmente llamado X). En Franklin, cargue el perfil para la placa que tiene, luego configure el perfil y calibre la bomba:

1
Establezca el número de temps en 0, los ejes de posición en 1 y los extrusores y seguidores en 0.
Establezca el número de temps en 0, los ejes de posición en 1 y los extrusores y seguidores en 0.
2
Deshabilite ambos interruptores de límite.
Deshabilite ambos interruptores de límite.
3
Ajuste el acoplamiento a 100 pasos/mm y el límite de velocidad a 20 mm/s.
Ajuste el acoplamiento a 100 pasos/mm y el límite de velocidad a 20 mm/s.
4
Inicio la bomba.
Establezca la posición del interruptor en 0, luego coloque la bomba en el hogar. Esto establece la posición actual en la posición del interruptor.
5
Seleccione la entrada de posición x.
Seleccione la entrada de posición x. Luego presione la flecha hacia arriba y hacia abajo para mover la bomba en pasos pequeños. Página arriba y abajo para moverla en pasos más grandes.
6
Cambie la dirección, si es necesario.
La bomba debe expulsar líquido cuando se mueve en dirección positiva. Si se mueve en la dirección equivocada, inviértalo.
7

Saque la jeringa un poco más allá de un marcador grande. Luego, con pequeños pasos, empuje la jeringa hasta el marcador más grande para que el émbolo esté exactamente en la marca. (Debido a la holgura, desea realizar todo el procedimiento empujando solamente).

8

Haga clic en el botón de inicio para establecer la posición en 0.

9

Empújalo más hasta que llegues a otro marcador (cuanto mayor sea la distancia, mejor). Asegúrate de hacer pequeños pasos al final, para asegurarte de hacerlo empujando solamente.

10

Grabar la posición actual.

11

Divida el número informado de mm por el acoplamiento por el número de mililitros entre los marcadores. Este es el valor de acoplamiento correcto para esta jeringa.

12
Guarda el perfil.

Después de configurar el acoplamiento correcto, ajuste la velocidad máxima a un valor que funcione (si es demasiado alto, el motor saltará) y asigne un nombre y guarde el perfil. Configure también este perfil como predeterminado.

13
Exportar el perfil.

Haga clic con el botón derecho en el enlace de exportación y guarde el destino en una ubicación de su computadora donde pueda encontrarlo. Use este archivo para restaurar el perfil si lo necesita.

14
Cambia las unidades.

Si desea que la interfaz sea correcta (por supuesto que sí), abra el perfil en un editor de texto sin formato y cambie la configuración de nombre_unidad de mm a ml. Guárdelo e importe la nueva configuración. Observe cómo cambian todas las unidades en la interfaz.

La bomba ya está lista para usar. Puede usar la entrada de posición x para moverlo manualmente o cargar el código G que mueve la coordenada X para moverlo en un patrón preprogramado. Un ejemplo simple de código G es: 

G1 X10 F600; Empuje 10 mL a 600 mL/min (10 mL/s).G1 X1 F120 ; Presione 1 ml a 100 ml/min (2 ml/s).G4 P500 ; Espere 500 ms.G1 X1 ; Empuje otro mL a la misma velocidad.G1 X10 F600; Repetir.G1 X1 F120G0X-5; Tire hacia atrás 5 mL a máxima velocidad.

Tasa mínima de bombeo

La cantidad mínima de bombeo es un solo paso del motor; cuánto depende del tamaño de la jeringa. Aquí, el tornillo de avance tiene un paso de 0,8 mm y el motor realiza 3200 micropasos por revolución, por lo que un paso es un movimiento del émbolo de 0,8 mm/3200 = 250 nm. La sección transversal de una jeringa de 25 ml es de alrededor de 4 cm², por lo que un paso es el producto de esos, que es 0,1 mm³ = 0,1 μL.

No hay un valor mínimo para la velocidad a la que puede ir la bomba, pero si se acerca al tamaño del paso, el flujo será en pasos notables en lugar de continuo. Por ejemplo, si desea 1 μL/min, realizará un paso cada 6 segundos.

Ver también

Iniciativas acopladas

En las noticias

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"Otro día, otra adición fenomenal a la lista de herramientas imprimibles en 3D prácticas, sin exageraciones, reales y tangibles que seguramente traerán algunos cambios bienvenidos. Esta vez, es la comunidad científica la que puede cantar alabanzas y levantar sus copas cuando están a punto de cosechar los beneficios, y ahorrar mucho, en las bombas de jeringa impresas en 3D".
Datos de la página
Palabras claveosat , óptica de código abierto , impresión 3d , hardware de código abierto , hardware científico de código abierto , bomba de jeringa
ODSSustainable Development GoalODS09 Innovación e infraestructura de la industria
AutoresJoshua M. Pearce , Bas Wijnen
LicenciaCC-BY-SA-4.0
afiliacionesLA MAYORÍA , MTU
Idiomainglés (es)
Que enlaces aqui62 páginas
AliasPage titles that redirect hereBiblioteca de bombas de jeringa de código abierto , bomba de jeringa de código abierto
TraduccionesAutomatic translations of this page.Ruso , alemán , japonés , coreano , turco , francés , checo , rumano , portugués , árabe
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Creado15 de agosto de 2014 por Joshua M. Pearce
Modificado22 de junio de 2023 por StandardWikitext bot
Citar comoJoshua M. Pearce , Bas Wijnen (2014–2023). "Bomba de jeringa de código abierto" . Appropedia . Consultado el 21 de julio de 2023 .
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