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Composants > Moteurs et entrainements

Entraînements linéaires miniatures dédiés aux DM

Publié le 07 novembre 2021 par Patrick RENARD
Source : NSK
Guidages linéaires miniatures séries PU/PE.

NSK propose une gamme spécifique de guidages linéaires et de vis à billes qui facilitent le mouvement dans le cadre des applications medtech et s'adaptent aux plus petits espaces d'installation. Cette ligne de produits se distingue notamment par un traitement de surface spécial des chemins de roulement.

Qu'il s'agisse de robots chirurgicaux, de pompes à sang ou d'équipements d'imagerie, la conception des systèmes d'entraînement doit garantir un fonctionnement précis, sans à-coups, en évitant les risques de contamination. La miniaturisation joue un rôle central dans ces applications complexes. Les robots chirurgicaux, par exemple, effectuent des mouvements à petite échelle avec une précision de positionnement extrêmement élevée, mais avec un couple faible par rapport à la plupart des applications industrielles.

La fluidité de fonctionnement constitue une autre condition préalable. Pour les pompes à sang ou les systèmes d'assistance cardiaque, il ne s'agit pas de fournir des performances élevées, mais plutôt une fiabilité constante avec un fonctionnement tout en souplesse.

Pour répondre à ces exigences, NSK développe des composants et des systèmes d'entraînement linéaire spécifiques. L'offre du fabricant japonais dédiée aux dispositifs médicaux comprend une vaste gamme de vis à billes (4-15 mm de diamètre) et de guidages linéaires (tailles 05-15) miniatures.

Nombre de ces composants sont équipés en option de l'unité de lubrification K1, qui assure un fonctionnement à long terme, sans entretien et sans interruption. Ce système à quantité minimale de lubrifiant permet également de maintenir les guidages linéaires et les vis à billes propres et fonctionnels en permanence. Des graisses spécialement développées sont disponibles pour les applications à faible course.

Les vis à billes miniatures de NSK bénéficient par ailleurs d'un traitement spécial des surfaces de roulement du chemin de billes. Une texture spécifique produite par superfinition crée les conditions nécessaires pour retenir le lubrifiant dans le chemin de roulement et ne générer qu'un très faible couple de friction. En outre, cet effet assure un fonctionnement très silencieux et régulier des composants linéaires.

Pour répondre à certaines applications, NSK peut également fabriquer les composants avec d'autres types de revêtement de surface.

Exemple d'application dans un système d'assistance cardiaque

Une vis à billes développée par NSK pour un fabricant de systèmes mobiles d'assistance cardiaque illustre les exigences extrêmes auxquelles doivent répondre les entraînements linéaires.

Dans ce type de dispositif, la circulation sanguine du patient est reliée par une canule à une pompe à membrane fonctionnant à l'air comprimé. Une vis à billes miniature de NSK effectue, 60 à 130 fois par minute, une course allant jusqu'à 55,5 mm. Cette action répétée force une quantité définie d'air contre la membrane, de l'autre côté de laquelle se trouve la canule qui transporte le sang du patient. La vis à billes remplit là une tâche particulièrement délicate puisqu'il s'agit de sauver des vies.

Le critère décisif pour lequel la solution NSK a été retenue lors du choix du système d'entraînement est sa durée de vie. D'après les chiffres qui nous ont été communiqués par le fabricant, le produit NSK aurait en effet résisté à environ 120 millions de cycles, un nombre nettement supérieur à celui obtenu par les autres actionneurs linéaires testés.

Outre les applications touchant au corps humain, de robotique et d'imagerie (microscopes, scanner, IRM...), les actionneurs linéaires NSK sont également utilisés dans les instruments de laboratoire et les appareils d'analyse sanguine. Cela concerne des composants linéaires individuels mais aussi des assemblages complets (vis à billes avec guidage linéaire par exemple) et des systèmes Monocarrier avec servomoteur ou moteur pas à pas intégré.


www.nsk.com

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