前回まででステッピングモーターを動かすまでに私のマイコン技術はステップアップしています。(笑)

ステッピングモーターの記事はこちら

ステッピングモーターを動かせるようになったんだから何か工作してみたいなぁと思っていたところ、人工心肺装置で使用する電動オクルーダーでも自作したろか!!と思いつきました。(もちろん実際の手術には使いませんよ)

そんで前につくったミニ人工心肺装置とともに自作ミニ電動オクルーダーを稼働させよう、そう思いました。

 

まず、オクルーダーとは?

まぁ上記写真のようなものです。

人工心肺回路の主に脱血チューブの圧閉度をツマミを回す事によって電動で可変できるのでーす。

要は脱血調整に使うので人工心肺開始時の部分体外循環や人工心肺から離脱する場合に体内に血液を貯める(人工心肺側の血液量を制限する)場合に使用します。

 

静脈の圧閉度は鉗子操作で操作するのが一般的ですが、この電動オクルーダーでやるとめっさ楽なんです。

 

施設よっては、電動オクルーダーに慣れるとがオクルーダーが壊れた場合に鉗子操作ができないというよくわからない理由で、このむちゃくちゃ便利な電動オクルーダーをあえて使っていないところもありますがナンセンスです。

よっぽど手の筋肉が弱くなければ電動オクルーダーが使えなくなっても鉗子操作で脱血調整できます。

 

良いものは使わなければ進歩はありません。

 

市販品のオクルーダーの値段は結構高くて

一般的なリヴァノバ社製のS5 EVO電動脱血オクルーダーではなんと定価2百万もします。。。

 

自作オクルーダーの構想

とりあえず輸液ポンプから外した小さなステッピングモーターを使って回転力をチューブを潰す力に変換する事にしました。

方法は簡単で長いネジをステッピングモーターの軸に固定、ネジにナットを通して回転しないように固定すれば長いネジを回す事によってナットが移動します。

とりあえず、部品をホームセンターで買ってきやした。

 

これらの部品を箱型に組み立てていきまーす。

 

長ネジとモーター軸とのジョイントはなんと自作しました。

こんなスペーサーに穴をなんかしょかあけます。

 

ボール盤がなく、ハンドドリルで行う穴あけは至難の技ですた。

 

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ドッキング!!!

 

最終的にはこんな感じになりました。

これでモーターを回転させると回転力がネジに対して長軸方向の移動に変換されます。

 

 

実際に作って動かしてみやした

 

 

気づいた事

輸液ポンプのステッピングモーターではチューブを潰すまでのトルクが足りないとすぐわかりました。

手を挟むとまぁまぁ痛いですがけどね。

 

あと移動速度がとても遅いのです。

いろいろ調べてみるとネジのピッチが0.5mmで1条ネジというネジを使っている(ホームセンターで買うとだいたいそういうネジしかない)のが原因です。

モーターが一回転すると0.5mm進みます。

単純に12mm動かそうとすると24回転です。

 

ステッピングモータのことをあまりわからない人はここで一度勉強なすってください。

ステッピングモーターは早く回そうとするとトルクが無くなり実用になりません。

だいたいこのステッピングモータでいうと実用スピードの周波数で300Hz程度、まぁ400Hzとしましょう。

1ステップは1.8°なので一回転で200ステップです。

400Hzのパルスだと0.5秒で1回転と言うことになります。

 

もうおわかりですね。

 

チューブをはじめから最後まで潰すのに24回転必要なので、12秒もかかってしまいます。

 

この小さなステッピングモーターではトルクも駆動周波数もだめですね。

でもとても勉強になりました。

 

じつはもっと良いステッピングモーターをゲットしたので次回は高トルクでしかもハイスピードなものを作ったります。

ゲットしたのは廃棄する医療機器からとりだしたステッピングモーターでまず重さが違います。

トルクは比べ物にならないくらい高くて同様の構造のものをつくって指を挟もうものなら指は潰れるでしょう。

オリエンタルモーターのサイトではこのモーターのトルクは0.9Nmです。やばいす

 

 

次回工作まで乞うご期待、あっそれとamazonで4条ネジのボールネジというのを発見しました。

 

これを使えば一回転で移動距離は1条ネジの4倍だそうです。

色々しらべるもんですね。

 

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