挑战/问题描述:一家领先的医疗设备制造商在为其面向北美医疗市场的新型 X 光机进行内部布线时面临着巨大的挑战。X 光设备设计紧凑,要求电缆线束能够处理多种功能,包括配电、数据传输、操作控制和信号完整性,同时还要满足设备的扩展移动和复杂定位要求。此外,X 光系统产生的高电磁场会带来干扰风险,可能会影响图像质量和系统可靠性。
方法:BizLink 的任务是设计一个定制的内部线束,以适应 X 光机的狭小空间并支持其动态运动范围。贸联工程团队与客户密切合作,对电缆系统布局进行建模,以确保设备铰接、旋转和延展时仍精确适配并保持功能完整。我们采用屏蔽技术来最大限度地减少电磁干扰(EMI),并选择了高柔性电缆来承受设备的重复运动,而不会出现疲劳或断裂。
难点: 主要的难点是如何解决紧凑空间内的散热,因为电缆密集地捆绑在一起有可能导致过热,影响电缆的性能和可靠性。BizLink 的工程团队调整了线束设计,以优化气流并减少热量积聚,确保线束能够承受长时间使用带来的热应力。
此外,还需要进一步关注承重接头旁边的一个大型电缆束馈入通道。馈入后,电缆束应以 90° 角直接导入装置内部,然后分成单股,以支持放射和探测器装置。轨道移动和最小总尺寸目标为该部分的连接增加了更多压力。
BizLink 的工程师建议采用混合电缆解决方案和注塑支架,以尽量减少空间需求、摩擦和机械应力,从而提高整个系统的可靠性。
电缆解决方案: BizLink 的电缆解决方案包括使用多根多芯电缆,其中一些采用双层屏蔽(铝箔和编织层)以对抗电磁干扰,或专门设计一些电缆以承受频繁的弯曲、扭转和拉伸强度。电缆及其他组件均采用 UL-AWM 体系,以便客户获得 UL 线束认证。此外,定制电缆大大减少了线束的整体占地面积,使布局更加紧凑高效。
整套电缆解决方案基于 X 光设备的功能、尺寸和运动而量身定制。优化后的设计通过了系统验证测试,客户同意批量生产。
成果: 重新设计的线束成功地集成至 X 光设备中,提供可靠、持久的连接,无电磁干扰问题。这大大提高了图像质量,减少了因电缆故障而造成的停机时间,并加快了制造商的产品上市时间。线束还使 X 光设备能够实现扩展移动和定位要求,增强了其在各种医疗应用中的多功能性和可用性。
关键经验:在线束开发的早期阶段,特别是针对紧凑高性能的医疗设备,将电缆布局和管理因素纳入考虑范围,有助于实现设备长运动时间、可靠运行和设计紧凑等开发目标。通过仔细考虑热环境和动态环境,并选择适当的材料和设计技术,BizLink 能够提供符合医用 X 光设备严格要求的线束解决方案。