Chaque jour, les actionneurs linéaires utilisés dans les dispositifs médicaux contribuent à sauver des vies à l'échelle mondiale, grâce aux progrès technologiques constants. Outre leur polyvalence (disponibles en de nombreuses tailles et forces), les actionneurs linéaires bénéficient d'une précision et d'une répétabilité fiables grâce aux servomoteurs micro-précis. Cet article présente les applications les plus courantes des micro-actionneurs de haute précision dans les dispositifs médicaux, ainsi que les spécifications importantes à prendre en compte.
Spécifications importantes des micro-actionneurs
Actionneur servo de micro-précision PA-12
Avant de choisir des actionneurs linéaires pour des applications médicales, il est important de s'assurer que leurs spécifications répondent à tous vos besoins. Les principales spécifications prises en compte pour les micro-actionneurs sont les suivantes :
- Cycle de vie
- dimensions physiques
- cycle de service
- vitesse de déplacement
- Évaluation de la force
- Communication
Cycle de vie
Tous les composants utilisés dans les dispositifs médicaux doivent présenter une fiabilité élevée, gage de sécurité pour les patients durant leurs traitements. Nos servomoteurs de précision PA-12-R et PA-12-T sont autolubrifiés en interne pendant toute leur durée de vie et ne nécessitent aucun entretien lorsqu'ils sont utilisés dans les limites de leurs spécifications. En général, les servomoteurs de même modèle, mais avec une course plus courte et une force nominale inférieure, auront une durée de vie plus longue dans les limites de leurs spécifications. Le PA-12-R est généralement le choix idéal pour les applications exigeant une longue durée de vie ; cependant, le PA-12-T offre une durée de vie suffisante pour les applications moins fréquentes et 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 | |
94 000 | |
200 000 | |
100 000 |
Dimensions physiques
La dimension entre les trous de fixation (H2H) d'un actionneur rétracté est la première mesure cruciale pour déterminer ses caractéristiques physiques. Cette mesure correspond à la distance entre le centre du trou de fixation arrière et le centre du trou de fixation avant. Il est essentiel de s'assurer que cette dimension corresponde à l'entraxe des trous de fixation arrière et avant de votre application.
Longueur rétractée H2H
Cycle de service
Le rapport cyclique correspond au rapport entre le temps de fonctionnement et le temps d'arrêt, généralement exprimé en pourcentage. Par exemple, si votre actionneur se déploie et se rétracte pendant 15 secondes, puis reste au repos pendant 45 secondes avant que le processus ne se répète, le rapport cyclique est de 25 %. Le pourcentage affiché correspond toujours au temps de fonctionnement de l'actionneur.
Vitesse de déplacement
Dans certains cas, votre actionneur doit respecter une plage de vitesses spécifique. Pour déterminer la vitesse requise, il faut diviser la course par le temps souhaité. Par exemple, pour une course de 2 po nécessitant un déplacement en 1 seconde maximum, la vitesse requise est d'au moins 2 po/s. Une fois la vitesse minimale confirmée, l'étape suivante consiste à sélectionner des actionneurs linéaires dont la vitesse de déplacement est supérieure ou égale à cette valeur.
Évaluation de la force
Avant d'acheter des micro-actionneurs, nous vous recommandons de calculer la force requise pour votre application. En effet, le choix de la force appropriée est crucial pour garantir un fonctionnement optimal et une longue durée de vie. La force dynamique d'un actionneur correspond à la charge maximale qu'il peut supporter en traction et en compression lorsqu'elle est appliquée directement sur l'arbre. Cette force doit être supérieure ou égale à la valeur requise. La force statique d'un actionneur correspond à la charge maximale que l'arbre peut supporter en l'absence de courant. Si les actionneurs ne fonctionnent plus par cycles, une force statique suffisante garantit un fonctionnement sûr.
Communication
Pour garantir leurs performances, leur stabilité et une précision de positionnement jusqu'à 100 µm, nos actionneurs PA-12 nécessitent une interface avec leur microcontrôleur interne via le protocole RS-485 ou TTL. Pour les unités compatibles TTL, comme le PA-12-T, la communication s'effectue par impulsions servo. L'utilisation d'un module convertisseur TTL vers RS-485 est nécessaire pour communiquer avec le PA-12-R si vous utilisez un contrôleur non compatible avec le protocole de communication RS-485.
Les protocoles TTL et RS-485 sont des normes de communication série compatibles avec Arduino. Ils offrent un cadre pour développer des commandes et des réponses au format 8 bits, utilisables pour l'interface avec le microcontrôleur embarqué de notre PA-12.
Les paramètres de communication pour la connexion de données série, tant pour TTL que pour RS-485, sont indiqués ci-dessous :
| Article | SPÉCIFICATIONS |
|---|---|
Structure | UART semi-duplex |
Débit en bauds | 576000 |
Taille des données | 8 bits |
Parité | Non-parité |
Bit d'arrêt | Un bit |
Cas d'utilisation
Il existe de nombreuses façons d'intégrer des servomoteurs de micro-précision dans des applications du secteur médical. À titre d'exemple, des micro-actionneurs de haute précision ont été utilisés pour assurer un mouvement linéaire dans des dispositifs médicaux tels que :
- Équipement dentaire de précision
- Injecteurs de fluide
- Positionnement du microscope
- simulateurs de formation en soins de santé
- Micro-distributeurs
- Chirurgie robotisée
- Prototypes d'équipements médicaux
- Dispositifs de positionnement laser
Injecteurs de fluides
Les injecteurs de fluides sont des dispositifs qui exigent une précision extrême pour garantir un débit et un volume d'injection constants et précis. Notre communication TTL/PWM assure un contrôle précis en permettant aux utilisateurs de piloter nos servomoteurs micro-précis à la vitesse et à la position souhaitées, tout en recevant un retour d'information.
Positionnement du microscope
Les actionneurs linéaires sont progressivement intégrés aux microscopes pour leur facilité d'utilisation et l'amélioration des résultats d'observation. Nos servomoteurs de microprécision possèdent les caractéristiques requises pour des réglages précis sur les microscopes haute résolution. L'intégration de servomoteurs de microprécision pour le positionnement de l'échantillon examiné constitue un autre moyen d'optimiser les résultats en microscopie haute résolution.
Micro-distributeurs
Les micro-distributeurs sont couramment utilisés dans les procédés de contrôle des fluides, comme la fabrication de médicaments. Les pompes et vannes de haute précision font souvent appel à des micro-actionneurs de haute précision pour contrôler leur débit et leur volume. La répétabilité et la compacité de nos micro-actionneurs les rendent parfaitement adaptés aux composants des micro-distributeurs. Notre communication TTL/PWM permet également aux utilisateurs de commander et d'ajuster nos micro-actionneurs servo de précision en fonction d'autres variables à prendre en compte, telles que la viscosité, la température et d'autres paramètres de la dynamique des fluides.
Chirurgie robotisée
Certaines interventions chirurgicales requièrent différents niveaux de précision selon leur complexité. Les servomoteurs de micro-précision offrent un contrôle précis des mouvements et une grande fiabilité pour des applications telles que la chirurgie robotique. Ils peuvent assister le chirurgien lors d'opérations nécessitant la stabilité des gestes d'un robot.
Dispositifs de positionnement laser
De nombreux traitements laser gagnent en popularité grâce à leurs multiples bienfaits pour la santé. Pour optimiser les résultats et éviter tout désalignement des faisceaux, les dispositifs de positionnement laser doivent souvent être réglés avec une grande précision. La stabilité et la précision de nos servomoteurs de micro-précision garantissent le déplacement et le maintien des dispositifs laser dans les positions souhaitées pendant le traitement.
En résumé
Les servomoteurs de micro-précision , tels que les PA-12-T et PA-12-R, trouvent de nombreuses applications dans le domaine médical grâce à leur fiabilité et leur répétabilité, que ce soit pour la gestion des fluides, l'entraînement de robots chirurgicaux ou le positionnement d'équipements médicaux. Leurs hautes performances, associées à un faible besoin de maintenance, expliquent en grande partie leur popularité dans l'industrie médicale.
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