Chaque jour, les vérins linéaires dans les dispositifs médicaux ont un impact mondial en sauvant des vies, tout en progressant grâce à nos technologies en constante amélioration. Au-delà de la polyvalence des vérins linéaires, disponibles en de nombreuses tailles et forces nominales, nos avancées technologiques permettent également une précision et une répétabilité fiables grâce aux micro actionneurs servo de précision. Dans cet article, nous présentons les cas d’usage les plus populaires des micro actionneurs haute précision dans les dispositifs médicaux ainsi que les spécifications importantes à prendre en compte.
Spécifications importantes des micro actionneurs
Actionneur servo micro de précision PA-12
Avant de choisir des vérins linéaires pour des applications médicales, il est important de s’assurer que leurs spécifications sont suffisantes pour répondre à toutes vos exigences. Les principales spécifications examinées pour les micro actionneurs sont :
- Cycle de vie
- Dimensions physiques
- Cycle de service
- Vitesse de déplacement
- Force nominale
- Communication
Cycle de vie
Tous les composants utilisés dans les dispositifs médicaux exigent des niveaux élevés de fiabilité sur lesquels les patients peuvent compter pendant les traitements. Nos PA-12-R et PA-12-T micro actionneurs servo de précision sont lubrifiés à vie en interne et ne nécessitent aucune maintenance lorsqu’ils sont utilisés dans leurs limites de spécification. De manière générale, des actionneurs du même modèle avec une longueur de Course plus courte et une Force nominale plus faible auront un cycle de vie plus long lorsqu’ils sont utilisés dans leurs plages nominales. Le choix du PA-12-R est généralement préférable pour les applications nécessitant une durée de vie plus longue ; toutefois, notre PA-12-T offre une durée de vie suffisante pour des applications à usage plus léger et pour le prototypage. Le PA-12-T offre également une précision similaire tout en étant plus abordable que le PA-12-R.
| Modèle | Cycle de vie |
|---|---|
|
1 300 000 |
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94 000 |
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200 000 |
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100 000 |
Dimensions physiques
La dimension trou à trou (H2H) d’un actionneur à l’état rétracté est la première mesure cruciale pour définir ses exigences physiques. Cette mesure correspond à la distance entre le centre du trou de montage arrière et le centre du trou de montage avant. Il est essentiel de vérifier que cette dimension s’aligne dans votre application entre le centre du trou de montage arrière et celui du trou de montage avant.
Longueur rétractée H2H
Cycle de service
Un Cycle de service correspond au ratio entre le temps sous tension et le temps hors tension, généralement exprimé en pourcentage. Par exemple, si votre actionneur s’étend et se rétracte pendant 15 secondes, puis reste au repos 45 secondes avant de répéter le cycle, le Cycle de service sera de 25 %. Le pourcentage affiché correspond toujours au temps « sous tension » de l’actionneur.
Vitesse de déplacement
Selon les cas d’usage, votre actionneur peut devoir respecter une certaine plage de vitesses. Pour déterminer la Vitesse requise, divisez la longueur de Course par le temps souhaité. Par exemple, une longueur de Course de 2 pouces devant se déplacer en 1 seconde maximum implique une Vitesse requise d’au moins 2 pouces/seconde. Une fois la Vitesse minimale confirmée, l’étape suivante consiste à choisir des vérins linéaires dont la Vitesse de déplacement est supérieure ou égale à l’exigence.
Force nominale
Avant d’acheter des micro actionneurs, nous recommandons de calculer la force requise pour votre application. En effet, choisir la bonne force est essentiel pour assurer un fonctionnement fluide et une longue durée de vie. La Force nominale dynamique d’un actionneur correspond à la quantité de Charge que l’actionneur peut pousser et tirer lorsque la Charge est appliquée directement sur la tige. La force dynamique choisie doit être au moins égale, idéalement supérieure, à la valeur requise. La Force nominale statique d’un actionneur correspond à la quantité de Charge que la tige peut maintenir immobile lorsque l’alimentation électrique est coupée. Si les actionneurs cessent de cycler, une force statique suffisante garantit un fonctionnement sûr.
Communication
Pour atteindre leurs performances, leur stabilité et une précision de positionnement jusqu’à 100um, nos actionneurs PA-12 nécessitent que les utilisateurs communiquent avec leur microcontrôleur interne via le protocole RS-485 ou TTL. Pour les unités compatibles TTL comme le PA-12-T, il est possible de communiquer via des impulsions de servo. Si vous utilisez un contrôleur non directement compatible avec RS-485, il est nécessaire d’employer un module TTL‑vers‑RS‑485 pour communiquer avec le PA-12-R.
TTL et RS-485 sont des standards de communication série pouvant être pilotés avec un Arduino. Ils fournissent un cadre pour développer un ensemble de commandes et de réponses au format 8 bits permettant d’interfacer le microcontrôleur embarqué de notre PA-12.
Les paramètres de communication de la liaison de données série pour TTL et RS-485 sont présentés ci-dessous :
| Élément | SPÉCIFICATIONS |
|---|---|
|
Structure |
UART semi-duplex |
|
Débit en bauds |
576000 |
|
Taille des données |
8 bits |
|
Parité |
Sans parité |
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Bit d’arrêt |
Un bit |
Cas d’utilisation
Il existe de nombreuses façons d’intégrer des micro actionneurs servo de précision dans des applications du secteur médical. À titre d’exemples, des micro actionneurs haute précision ont été utilisés pour fournir un mouvement linéaire dans des dispositifs tels que :
- Équipements de dentisterie de précision
- Injecteurs de fluides
- Positionnement de microscope
- Simulateurs de formation médicale
- Micro-distributeurs
- Chirurgie assistée par robot
- Prototypes d’équipements médicaux
- Appareils de positionnement laser
Injecteurs de fluides
Les injecteurs de fluides exigent une précision extrêmement élevée pour garantir que le débit et le volume d’injection restent constants et exacts. Notre communication TTL/PWM offre un contrôle précis en permettant aux utilisateurs de commander nos micro actionneurs servo de précision à la Vitesse et aux positions souhaitées tout en lisant la rétroaction.
Positionnement de microscope
Les vérins linéaires ont été progressivement intégrés aux microscopes pour leur praticité et pour améliorer les résultats d’examen. Nos micro actionneurs servo de précision disposent des spécifications nécessaires pour effectuer des réglages fins sur des microscopes haute résolution. Une autre façon d’optimiser les résultats en microscopie haute résolution consiste à intégrer des micro actionneurs servo de précision pour positionner l’échantillon examiné.
Micro-distributeurs
Les micro-distributeurs sont couramment utilisés dans des procédés de contrôle des fluides, par exemple pour la fabrication de médicaments. Des pompes et des vannes de haute précision recourent souvent à des micro actionneurs haute précision pour contrôler leur débit et leur volume de fluide. La répétabilité et la compacité de nos micro actionneurs en font un excellent choix pour les composants présents dans les micro-distributeurs. Notre communication TTL/PWM permet également de commander et d’ajuster nos micro actionneurs servo de précision en tenant compte d’autres variables telles que la viscosité, la température et d’autres dynamiques des fluides.
Chirurgie assistée par robot
Selon l’ampleur de l’intervention, certaines chirurgies requièrent différents niveaux de précision et d’exactitude. Les micro actionneurs servo de précision offrent un contrôle de mouvement précis et une grande fiabilité pour des applications telles que la chirurgie assistée par robot. Ils peuvent ainsi aider le chirurgien lors d’opérations où la stabilité des mouvements robotisés est indispensable.
Appareils de positionnement laser
De nombreux traitements au laser gagnent en popularité en raison des divers bénéfices pour la santé qu’ils peuvent offrir. Les appareils de positionnement laser doivent souvent être réglés avec une grande précision afin d’obtenir les meilleurs résultats et d’éviter tout mauvais alignement des faisceaux. La stabilité et la précision de nos micro actionneurs servo de précision garantissent que les dispositifs laser peuvent atteindre et conserver les positions souhaitées pendant le traitement.
En résumé
Les micro actionneurs servo de précision tels que les PA-12-T et PA-12-R couvrent de nombreux cas d’usage dans les dispositifs médicaux grâce à leur précision et à leur répétabilité fiables, que ce soit pour gérer les flux de fluides, actionner des robots chirurgicaux ou positionner des équipements médicaux. Leurs hautes performances, combinées à de faibles exigences de maintenance, comptent parmi les raisons principales de leur popularité dans le secteur médical.
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