Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Практика

Инфузомат на минималках. Arduino 3d печать.

Введение Появилась у меня идея сделать инфузомат на минималках. Увидел я такую штуку в больнице... и вдохновился. Штукенция прикольная! Прибор позволяющий с определённой скоростью подавать препараты. Вдохновился я и решил хочу себе такую же! Буду им всякие взвеси из шприца выталкивать! А если серьёзно, то для себя увидел вызов технаря! Смогу ли я сделать или нет? Что такое инфузомат? Инфузомат — это, по сути, переносной вариант инфузионного насоса, который создан для введения лекарств с высокой точностью в малых и больших объемах. То что я описываю наверное не является инфузоматом или является в каком-то упрощённом виде но я его буду так называть для простоты в этой статье. Вызов принят! Что нужно? Как делал? Итак роадмап. Берём шаговик устанавливаем на корпус, делаем привод от шаговика на поршень (толкатель). Делаем крепеж для шприца чтобы можно было быстро поменять. А также предусматриваем 2 варианта 20мл м 50мл шприц. Обращаем внимание на упор для поршня ( поршня инфузрмата которы
Оглавление

Введение

Появилась у меня идея сделать инфузомат на минималках. Увидел я такую штуку в больнице... и вдохновился. Штукенция прикольная! Прибор позволяющий с определённой скоростью подавать препараты. Вдохновился я и решил хочу себе такую же! Буду им всякие взвеси из шприца выталкивать! А если серьёзно, то для себя увидел вызов технаря! Смогу ли я сделать или нет?

Что такое инфузомат?

Инфузомат — это, по сути, переносной вариант инфузионного насоса, который создан для введения лекарств с высокой точностью в малых и больших объемах.

Источник https://bravokislorod.ru/catalog/infuzionnye_nasosy/nasos_infuzionnyy_shpritsevoy_b_braun_perfusor_compact_plus/
Источник https://bravokislorod.ru/catalog/infuzionnye_nasosy/nasos_infuzionnyy_shpritsevoy_b_braun_perfusor_compact_plus/

То что я описываю наверное не является инфузоматом или является в каком-то упрощённом виде но я его буду так называть для простоты в этой статье.

Вызов принят!

Что нужно?

  • Шаговой двигатель
  • Ардуинка
  • Драйвер ШД
  • Пару кнопок
  • Пару светодиодов
  • Переменный резистор
  • Пару концевиков
  • Светодиод
  • Шпилька м5, гайки
  • Дробь, а точнее медные шарики для пневматики, 4мм
  • Паяльник
  • 3д принтер
  • 3д CAD приложение
  • Сотня строчек кода
  • ...

Как делал?

Итак роадмап.

Берём шаговик устанавливаем на корпус, делаем привод от шаговика на поршень (толкатель). Делаем крепеж для шприца чтобы можно было быстро поменять. А также предусматриваем 2 варианта 20мл м 50мл шприц. Обращаем внимание на упор для поршня ( поршня инфузрмата который будет толкать поршень шприца). Продумываем форм фактор. Место для крепления электроники и кнопок управления помним про вентиляцию.

-2

Моделируем

-3
-4

Всё в сборе

Привод поршня

Упор поршня

Крепеж для шприца подходит. Есть 2 варианта 20мл и 50мл. Заменяется просто ну доработать можно чтоб был универсальный.

Крепеж для концевиков. Сделал подвижные. Так можно регулировать предельные положения.

Пишем код

Ожидаемое поведение: Переменный резистор - задаёт скорость подачи. Управление - 1 кнопка. И концевики для того чтобы управляющая программа понял когда отключить(остановить) двигатель. Управление с одной кнопки. короткое нажатие - движение поршня назад (втягивание). Двойное нажатие - вперед (выдавливание). Долгое нажатие - стоп. При достижение поршня до конца\начала стоп - обеспечивают концевики.

Архитектура

Логика - зашита в стейт машину (про конечные автоматы можно почитать тут) - отлично подходит для однопоточных программ, очень подходит на мой взгляд для упрощения написания кода внутренней логики приложений. Для обработки кнопок используем библиотеку __тут_название_библитотеки - она не блокирующая - помещаем в основной цикл. Библиотека для управления ШД __тут_название_библиотеки, тоже не блокирующая. Умеет задавать скорость. Скорость получаем считывая значения с переменного резистора (крутилка).

А и чуть не забыл светодиодный индикатор! Блицкает при нажатии на кнопку. У меня где-то в радиодеталях нашёлся. Оранжевый, красивый!

Пару тонких моментов. При изменении положения крутилки - показания меняются несколько раз, поэтому добавил - задержку движения поршня длительностью в секунду. Скорость поршня - тоже подбирал - зависит от шаговика, напряжения и частоты драйвера ШД. Пробовал разный шаг от 1\2 до 1\64 в итоге остановился на 1\16.

Куски кода

Печатная плата

Тут отдельная песня так как травил лимонной кислотой и перекисью, методом лазерной печати а сами платы, взял у отца наверное ещё советские. Лазерный принтер у меня старый пылился на полке, картриджи выцвели и очень плохо переводились. Получилось не с первого раза, в общем потрудился, как-то сделал. На будущее планирую дожать фрезер и платы резать фрезером.

Вот что получилось!

Видео... будет...

Прототип

Почти готово

Минусы

Не очень простая сборка. В основном касается упора для поршня инфузомата. шарики постоянно выкатываются. Надо немного сноровки что все это собрать.

Высокий износ поршня я взял обычную шпильку м5 и 2 гайки. Естественно они не предназначены для такой нагрузки. Следующий сделаю на зубчатых ремнях исключительно!!!

Габариты шпилька в положении когда шприц полный сильно выдвинута в сторону. И сам корпус имеет угловатый вид.

Нагрев ШД при интенсивной нагрузке. Некоторые пластики не выдерживают (60-70 градусов) и плывут (я использовал Petg) и я обнаружил температурную деформацию в том месте где ШД соприкасается с пластиком.

Плюсы

  • Естественно дешевизна. Если можно сделать из того что покупается в строительном магазине и на али экспрессе.
  • Прибор способен выдавать сильное усилие. Работа от аккумулятора 12В.
  • Работа от разного напряжения от 5 до 12В (при условии достаточной мощности источника питания). Шаговик переваривает и больше, до 36В, а вот ардуинка до 20В (источник тут )
  • Гибкость кода. Просто переделать под другие нужды.
  • Например при однократном нажатии выдавать определённую порцию из шприца (размер порции настраивает крутилка). Может пригодиться если надо выдавливать одинаковые порции не сильно густого вещества, клей например или пасту.
  • Другое применение - порционирование. Набираем определенное количество жидкости, запоминаем положение поршня и делаем цикл: набрать -> выдавить. Можно использовать для точного порционирования жидкости.
  • Корпус, получился нео-винтажный. Что-то в нем есть...

Артефакты

Код на гите

Проект на thingiverse