Open-source syringe pump/ru
В этой статье рассматривается новый метод с открытым исходным кодом для разработки и производства высококачественного научного оборудования, пригодного для использования практически в любой лаборатории. Шприцевой насос был спроектирован с использованием свободно доступного программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР) с открытым исходным кодом и изготовлен с использованием 3D-принтера RepRap с открытым исходным кодом и легкодоступных деталей. Проект, спецификация материалов и инструкции по сборке доступны по всему миру для всех желающих их использовать. Предоставляются подробные сведения об использовании программного обеспечения САПР и 3D-принтера RepRap. Также проиллюстрировано использование компьютера Raspberry Pi (частично с открытым исходным кодом) в качестве беспроводного устройства управления. Была оценена производительность шприцевого насоса, и подробно описаны методы, используемые для оценки. Стоимость всей системы, включая контроллер и веб-интерфейс управления, составляет порядка 5% или меньше, чем можно было бы ожидать заплатить за коммерческий шприцевой насос с аналогичной производительностью. Конструкция должна соответствовать потребностям данной исследовательской деятельности, требующей шприцевого насоса, включая тщательно контролируемое дозирование реагентов, фармацевтических препаратов и доставку вязких сред для 3D-принтера среди других приложений.
- Исходный код линейного привода и сервера насоса размещен здесь: https://github.com/mtu-most/linear-actuator
- Если вы настраиваете свой собственный насос, вам понадобятся файлы библиотеки MOST SCAD, которые можно найти здесь: https://github.com/mtu-most/most-scad-libraries Загрузите их все и поместите в ту же папку, что и файлы насоса, — тогда SCAD будет скомпилирован правильно.
- Примеры файлов STL см. на странице https://www.youmagine.com/designs/syringe-pump
- См. также: Модификации шприцевого насоса Lynch с открытым исходным кодом — включают 1) Механизм освобождения для перемещения блока толкателя без запуска двигателя, 2) Открытый зажим шприца для легкого снятия, 3) Управление Arduino с помощью EasyDriver.
- Чтобы рассчитать ценность выполнения работы над такими проектами, см.: Количественная оценка ценности разработки оборудования с открытым исходным кодом
Содержание
Материалы и инструменты
| 
|
Как создать шприцевой насос с открытым исходным кодом
Закрепите двигатель на конце двигателя с помощью 4 шайб M3 и 4 винтов с головкой под торцевой ключ M3 x 20 мм.
Вставьте 2 металлических стержня в конец двигателя, затем закрепите их на месте с помощью 2 гаек M3 и 2 винтов с головкой под торцевой ключ M3 x 10 мм.
Вставьте резьбовой стержень в муфту наполовину, другая половина должна находиться на двигателе, закрепите ее.
С помощью ручного сверла или ножа сделайте отверстия в пластике с двух сторон каретки.
Линейные подшипники и гайка вставлены в каретку.]] Защелкните линейные подшипники на месте на полых концах каретки. Затем вставьте гайку M5 в ловушку для гаек в нижней части каретки.
Основание держателя плунжера прикреплено к каретке]]Прикрепите основание держателя плунжера к каретке с помощью 2 гаек M3 и 2 винтов с головкой под торцевой ключ M3 x 10 мм.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed eiusmod tempor incidunt ut Labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrum ullamco Laboris Nisi ut aliquid ex ea commodi consequat.
Наденьте каретку на резьбовой стержень и убедитесь, что два металлических стержня вошли в линейные подшипники.
Гайки М5, закрепленные на резьбовом стержне.]] После того, как каретка окажется на середине резьбового стержня, навинтите на резьбовой стержень две гайки М5.
Вставьте два подшипника в круглые пазы на конце натяжного ролика.
Теперь наденьте конец натяжителя на стержни и закрепите его еще двумя гайками M5 на конце резьбового стержня. Протолкните две гайки, которые уже есть на стержне, до конца натяжителя, чтобы закрепить его.
Вставьте корпус шприца в держатели корпуса, затем вставьте поршень в основание держателя поршня.
Используя четыре болта M3 x 40 мм, четыре шайбы M3 и четыре гайки M3, закрепите две удерживающие детали на конце холостого хода насоса. Установите две гайки в верхней части держателя ближе к каретке и две гайки в нижней части держателя напротив конца холостого хода.
Вставьте выступ держателя поршня в верхнюю часть поршня, чтобы закрепить его на насосе и предотвратить соскальзывание во время использования.
Контроллер: подключение и калибровка
Это описание использования Франклина для управления устройством. Последняя версия доступна бесплатно на Github .
(В статье описывается электроника в том виде, в котором она была изначально реализована. Этот метод больше не поддерживается. Теперь рекомендуется использовать контроллер 3D-принтера RepRap, такой как RAMPS или Melzi, который можно приобрести в Интернете, а также Franklin для управления устройством. Оригинальные инструкции доступны на вкладке «Обсуждение».)
Двигатель должен быть подключен к плате управления на клеммах, которые предназначены для первой оси (обычно называемой X). Во Франклине загрузите профиль для имеющейся у вас платы, затем настройте профиль и откалибруйте насос:
Вытяните шприц немного дальше большой отметки. Затем, используя маленькие шаги, протолкните шприц к большей отметке так, чтобы поршень оказался точно на отметке. (Из-за люфта вам нужно выполнить всю процедуру только нажатием.)
Нажмите кнопку «Домой», чтобы установить положение на 0.
Толкайте его дальше, пока не достигнете другого маркера (чем больше расстояние, тем лучше). Обязательно делайте небольшие шаги в конце, чтобы убедиться, что вы делаете это только толкая.
Запишите текущее положение.
Разделите указанное число мм на соединение на число миллилитров между маркерами. Это правильное значение соединения для этого шприца.
После установки правильного соединения отрегулируйте максимальную скорость до значения, которое работает (если оно слишком высокое, двигатель будет пропускать), назовите и сохраните профиль. Также установите этот профиль как профиль по умолчанию.
Щелкните правой кнопкой мыши по ссылке экспорта и сохраните цель в месте на вашем компьютере, где вы сможете ее найти. Используйте этот файл для восстановления профиля, если он вам нужен.
Если вы хотите, чтобы интерфейс был правильным (конечно, хотите), откройте профиль в текстовом редакторе и измените настройку unit_name с mm на ml. Сохраните его и импортируйте новые настройки. Обратите внимание, как меняются все единицы в интерфейсе.
Теперь насос готов к использованию. Вы можете использовать ввод позиции x, чтобы переместить его вручную, или загрузить G-код, который перемещает координату X, чтобы переместить его по заранее запрограммированному шаблону. Простой пример G-кода:
Минимальная скорость насоса
Минимальный объем насоса — один шаг двигателя; насколько он велик, зависит от размера шприца. Здесь ходовой винт имеет шаг 0,8 мм, а двигатель делает 3200 микрошагов за оборот, поэтому один шаг — это движение плунжера на 0,8 мм/3200=250 нм. Поперечное сечение шприца объемом 25 мл составляет около 4 см², поэтому один шаг — это их произведение, что составляет 0,1 мм³=0,1 мкл.
Минимального значения скорости, с которой может работать насос, не существует, но если вы приблизитесь к размеру шага, поток будет идти заметными шагами, а не непрерывно. Например, если вам нужно 1 мкл/мин, он будет делать один шаг каждые 6 секунд.
Смотрите также
- Модификации шприцевого насоса Lynch с открытым исходным кодом — включают 1) Механизм освобождения для перемещения блока толкателя без запуска двигателя, 2) Открытый зажим шприца для легкого снятия, 3) Управление Arduino с EasyDriver
- Лаборатория с открытым исходным кодом
- Создание исследовательского оборудования с использованием бесплатного оборудования с открытым исходным кодом
- Наука с открытым исходным кодом
- Оптика с открытым исходным кодом
- 3D-печать OSAT с открытым исходным кодом
- Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом
- Обзор литературы по шприцевым насосам
- Смеситель Nutating с открытым исходным кодом, напечатанный на 3D-принтере
- Двухосевая карданная система с открытым исходным кодом, которую можно распечатать на 3D-принтере, для оптоэлектронных измерений
- Ystruder: многофункциональный экструдер с открытым исходным кодом, функциями обнаружения и мониторинга
- Цифровые воспроизводимые лабораторные весы с открытым исходным кодом
- Конструкция вакуумной печи с открытым исходным кодом для низкотемпературной сушки: оценка производительности для переработанного ПЭТ и биомассы
- Многоканальная пипетка с открытым исходным кодом, напечатанная на 3D-принтере и соответствующая стандарту ISO 8655
- Открытый исходный код Научного Бутылочного Ролика
- Открытый исходный код Холодный и горячий научный листовой пресс для исследования свойств материалов на основе полимеров
Совместные инициативы
- Модифицированные детали шприцевого насоса с открытым исходным кодом — Дилан Линч
- Открытый насос — помогите создать более совершенные устройства для медицинских учреждений и лабораторий
- Открытый шприцевой насос на Hackaday от naroom - управляется Arduino
- Шприцевой насос ОС Уилла Патрика в Массачусетском технологическом институте
- Проект экструдера Hedron Paste
- Пробные загрузки базы данных:
- Универсальный экструдер для пасты
- Экструдер Bricoleur Clay, с открытым исходным кодом
- Метод E-шагов-на-мм - Метод расчета E-шагов-на-мм экструдера на основе шприцевого насоса с открытым исходным кодом.
- LVESPmm — скрипт Python с графическим интерфейсом для расчета количества E-шагов на мм экструдера на основе шприцевого насоса с открытым исходным кодом.
В новостях
- Наука стала дешевле (и быстрее): библиотека дизайна позволяет исследователям печатать собственные шприцевые насосы - Michigan Tech News
- Врачи могли бы печатать свои собственные инструменты на 3D-принтере за малую часть стоимости - Gizmodo, Gizmodo India , Gizmodo Australia , USA News
- Напечатанные на 3D-принтере шприцевые насосы идеально подходят для ученых, испытывающих нехватку денег - Motherboard
- Конструкция шприцевого насоса, напечатанная на 3D-принтере, снижает затраты на лабораторные исследования - Med Device
- Напечатанные на 3D-принтере шприцевые насосы могут сократить расходы на научные исследования - Gizmag
- 3D-печать открывает новые горизонты в области создания лабораторного оборудования своими руками - Phys.org
- Лабораторное оборудование, изготовленное своими руками с помощью 3D-печати - Nanowerk
- Напечатанные на 3D-принтере шприцевые насосы могут сократить расходы на систематические исследования - World News Source
- Исследователи теперь могут печатать собственные шприцевые насосы на 3D-принтере с помощью RepRap - 3Ders
- Заниматься наукой стало дешевле и быстрее - Science Codex
- RepRap: Лабораторное оборудование с открытым исходным кодом делает науку дешевле и быстрее - Наука 2.0
- Напечатанные на 3D-принтере шприцевые насосы стоят лишь малую часть стоимости традиционных насосов - 3D-печать
- «Еще один день, еще одно феноменальное дополнение к списку практичных, не вызывающих ажиотажа, реальных, осязаемых инструментов, которые можно напечатать на 3D-принтере, которые обязательно принесут с собой приятные изменения. На этот раз именно научное сообщество может петь дифирамбы и поднимать бокалы, поскольку оно собирается пожинать плоды — и экономить кучу денег — на напечатанных на 3D-принтере шприцевых насосах».
- Заниматься наукой стало дешевле и быстрее - ECN
- Врачи теперь могут печатать шприцевые насосы на 3D-принтере за гроши - Softpedia
- 3DP приводит к новому прорыву в области самостоятельного создания научного оборудования - Engineering.com
- Медицинский мир может стать намного дешевле благодаря 3D-печати Inside 3DP
- Напечатанные на 3D-принтере шприцевые насосы могут сократить расходы на научные исследования -- Electronic Engineering Journal
- Michigan Tech предлагает бесплатные проекты для лабораторного оборудования для 3D-печати - Technology Century
- Лабораторное оборудование, напечатанное на 3D-принтере, увеличивает бюджеты исследований - Polymer Solutions Newsblog, Lab Manager
- Новые разработки с открытым исходным кодом делают лабораторные работы доступными - The Lode
- Наука стала дешевле (и быстрее) - Современные медицинские разработки
- Библиотека шприцевых насосов с открытым исходным кодом - Replicator World
- Шприцевой насос с открытым исходным кодом - Raspberrypi.org
- Шприцевой насос с открытым исходным кодом #piday #raspberrypi @Raspberry_Pi - Adafruit
- Шприцевой насос с открытым исходным кодом - FreeIO.org
- Как 3D-печать может сократить медицинские расходы - Nation Swell
- БИБЛИОТЕКА ШАБЛОНОВ ПОЗВОЛЯЕТ ИССЛЕДОВАТЕЛЯМ ПЕЧАТАТЬ В 3D СВОИ СОБСТВЕННЫЕ ШПРИЦЕВЫЕ НАСОСЫ - InfoHighTech (Франция)
- Аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом для революционных медицинских услуг - 3Druck (Германия)
- Напечатанный на 3D-принтере шприцевой насос - What Next (Польша)
- Библиотека моделей 3D-печати для инъекционного насоса с открытым исходным кодом поможет ученым провинциальными деньгами - Maker8 (Китай)
- 3D打印,模型库,注射泵,开源 - 中关村在线办公打印频道- oa.zol.com.cn (Zhongguancun Online (zol.com.cn) — первый в мире китайский технологический портал, самый коммерчески ценный портал для ИТ-специалистов в Большом Китае .)
- Científicos ahorran millones en Equipment con simple invento - Электроника онлайн (испанский)
- Исследование показало, что стоимость шприца с открытым корпусом, напечатанного на 3D-принтере, составляет 800 млн долларов США - Индустрия 3D-печати
- Пионеры «открытого оборудования» продвигают недорогие лабораторные комплекты - Nature News