Les fabricants d'équipements en sciences de la vie, médicaux et biomédicaux doivent constamment poursuivre des améliorations des technologies de pointe, des flux de travail et des processus pour poursuivre les pressions concurrentielles et la croissance du marché. Mais le progrès ne peut pas se concentrer sur l'élargissement du succès; Il doit également garantir la précision, la fiabilité, la fonctionnalité pendant le fonctionnement - la prévention des défaillances de l'utilisation.

Négliger les améliorations et les garanties dans une composante apparemment mineure des systèmes de mouvement linéaire en cours peut générer des conséquences allant du gênant à la catastrophique. Les fabricants, ainsi que les utilisateurs, doivent rester vigilants.

Avec le bon foyer, les systèmes de mouvement linéaire de nouvelle génération peuvent être spécifiés, conçus, installés et entretenus pour faire avancer et assurer les avantages des sciences de la vie, des équipements médicaux et biomédicaux dans des applications vitales et même sauvages.

Conséquences

Parce que le mouvement linéaire fiable est une nécessité opérationnelle, les fabricants d'équipements et les utilisateurs d'équipement doivent surveiller les risques de défaillance même relativement rares dans les composants ou les systèmes de mouvement linéaire tout au long du processus. Cette préoccupation comprend l'équipement allant du séquençage de l'ADN à la biopritation en passant par les microscopes à force atomique (AFMS).

Les enjeux sont énormes.

La défaillance d'une seule pièce ou d'un système peut coûter aux utilisateurs de l'équipement des centaines de milliers de dollars pour même un événement de temps d'arrêt relativement de courte durée. Selon l'emplacement, la gravité et le temps de réponse pour la réparation ou le remplacement, les coûts pourraient augmenter beaucoup plus.

Le risque de sécurité du personnel est une autre préoccupation primordiale. Bien que rares, les défauts de conception ou le non-respect des garanties opérationnels peuvent entraîner n'importe quoi, des points de pincement aux étapes d'emballement et causer des dommages-intérêts des blessures écrasantes à un choc électrique.

Spécification et conception

L'installation de fabrication de mouvement linéaire est entièrement certifiée ISO pour garantir la cohérence dans tous ses processus clés. De plus, les versions de prototypes méticuleuses aident à découvrir des étapes qui sont essentielles pour maintenir les performances et la fiabilité du composant ou du système de mouvement fini. Manquant ou non correctement effectué l'une des nombreuses petites étapes cruciales de l'assemblage ou des tests pourrait finalement conduire à un système défaillant sur le terrain.

De nombreux fabricants établissent également des objectifs qui se traduisent par de nombreuses années de service fiable avant une mise à niveau de l'équipement. Il est donc important de calculer correctement la durée de vie des composants. Étant donné que les cycles de service peuvent varier d'une application à l'autre, la durée de vie est indiquée dans les kilomètres parcourus pour de nombreux composants de mouvement linéaire. Le fabricant de mouvements linéaires doit ensuite traduire ce calcul en diverses décisions concernant le produit.

Par exemple, un câble largement utilisé spécifie plus de 10 millions de cycles de flexion si un rayon de pliage de 50 mm ou plus est maintenu. Mais, si le rayon de pliage n'est pas correctement dimensionné, les particules tombant du câble ou de la contrainte sur les voies ou les connecteurs de câble pourraient éventuellement provoquer une défaillance précoce du processus (en particulier lorsque les programmes de maintenance ne sont pas strictement observés).

Considérons la personnalisation

Les pièces standard jouent un rôle essentiel dans de nombreux assemblages d'équipement. Une préoccupation, par exemple, est qu'un élément de stade de mouvement linéaire d'origine n'a peut-être pas été conçu et construit pour fonctionner avec la combinaison précise d'autres composants et structures que le fournisseur assemble. Des incompatibilités inattendues peuvent survenir.

La question est: un fabricant accrochera-t-il des problèmes lors de ses protocoles de conception de routine, de contrôle de la qualité et d'inspection? Probablement. Mais pas certainement.

Souvent, seules les offres personnalisées peuvent répondre aux objectifs des performances spécifiques et des exigences de conception. Ils permettent au fabricant de se concentrer sur les aspects de conception de l'étape dont l'application nécessite, en particulier les facteurs d'adaptation de la vitesse à l'accélération à la stabilité. Ils peuvent même réduire les coûts en éliminant les fonctionnalités inutiles qui sont standard avec un stade standard. Et ils garantissent une solution intégrée sans incompatibilités cachées.

Les fournisseurs doivent rechercher un véritable contrôle «spec-sheet-to-prototype» de leur commande auprès du fabricant de mouvements linéaires. Une telle personnalisation intelligente est vitale pour anticiper et éliminer les lacunes des produits, en évitant les barrages routiers dans l'intégration et la prévention des échecs tout au long.

Spécifiez des produits avec la taille, la forme, le revêtement ou le matériau précis que les demandes du travail. Et insister sur les solutions qui répondent aux cibles uniques de précision, de vitesse, de planéité, de préchargement (pour augmenter la rigidité en éliminant les dégagements internes), la durée de vie, les niveaux d'entretien et le prix.

Parfois, des matériaux plus innovants peuvent également aider à réduire les risques dans des conceptions personnalisées spécifiques. Par exemple, la construction en fibre de carbone peut optimiser la résistance structurelle, la rigidité et la stabilité (malgré son poids et son épaisseur réduits). Dans le même temps, les roulements en céramique peuvent être une solution viable pour des problèmes de lubrification spécifiques.

Manipuler avec soin

Une fois qu'un composant de mouvement linéaire destiné à une application spécifique arrive sur le plancher du fabricant d'équipements, d'autres risques peuvent survenir.

Les fabricants de mouvements linéaires peuvent être appelés pour résoudre une multitude de problèmes survenant à ce stade intermédiaire. Par exemple, un moteur linéaire peut subir un problème de liaison, où la bobine voyageant à l'intérieur de la piste du moteur se frotte contre la piste dans son voyage. Cela pourrait être causé par un problème de manipulation en raison de choquer qui déplace légèrement la bobine ou la piste hors de l'alignement. Il est possible que la selle - le segment du stade en mouvement - puisse se heurter et souffrir de distorsion. Lors de la construction de l'outil plus grand, des vis trop longues peuvent être ajoutées, poussant une plaque de mouvement linéaire dans une autre, provoquant des rayures et le risque de forces imprévisibles pendant le fonctionnement. Il est également possible qu'une bobine puisse être dévissée de son montage pour permettre à l'accès d'exécuter un câble supplémentaire, puis à réécrire de manière incorrecte.

De tels accidents courent des risques allant d'une légère dégradation des performances dans le processus aux moteurs brûlés et aux événements de temps d'arrêt majeurs. La préparation de surface mérite également une attention particulière. Les tolérances doivent correspondre à tous les détails.

Dans certains cas, un fabricant de création d'outils pour ces processus peut trouver un composant de mouvement linéaire construit pour la planéité du voyage, disons 0,0005 pouces. Mais le fabricant d'outils tourne ensuite ce composant jusqu'à un assemblage plus grand avec une planéité de seulement 0,005 po. La torsion conséquente de l'étage peut être presque imperceptible. Par exemple, cela peut provoquer une liaison des roulements entraînant un port prématuré des roulements, des forces supplémentaires sur la vis à billes ou des besoins en puissance plus élevés de moteurs linéaires entraînant une surchauffe excessive et une défaillance potentielle.

Se mettre à la terre

S'assurer que tous les composants du système de mouvement linéaire ont une mise à la terre électrique appropriée est une autre précaution que les fabricants peuvent entreprendre pour éviter un problème futur. Une telle surveillance pourrait entraîner des risques de choc électrique pour les opérateurs. Mais cela peut également avoir un impact sur les performances du système.

Une boucle de sol dans le système qui se repousse à travers le chemin du sol pourrait induire de fausses lectures dans l'encodeur afin qu'un composant ne se déplace que 1 mm, mais le contrôleur enregistre un voyage de 100 mm. Si la surveillance est manquée, par exemple, une précision de position peut entraîner des erreurs dans les lectures des instruments conduisant à une analyse inexacte.

Transport et installation

La résistance relativement faible des systèmes de mouvement linéaire pour avoir un impact sur le chargement a été discutée plus tôt. Les points de risque le plus important se produisent naturellement en trois périodes:

• Pendant le transport du fournisseur de mouvement linéaire vers le fabricant d'outils d'équipement;
• À l'arrivée et à l'incorporation du système dans l'outil d'équipement;
• Pendant le transport de l'assemblage de l'équipement fini vers le plancher et l'installation du processus.

Un fournisseur de mouvement linéaire fiable et expérimenté peut diminuer considérablement les risques de dommages causés par les chocs pendant la première phase. Les experts des fournisseurs peuvent vérifier tôt les contraintes d'espace de fabrication, afin qu'ils ne conçoivent pas une étape trop grande ou trop lourde pour être facilement assemblée dans une salle blanche ou une salle de fabrication. Ils peuvent également planifier l'utilisation de l'équipement de transport (grues, dollies, etc.) afin que la scène puisse être transportée en toute sécurité de la caisse à l'outil, minimisant le risque de blessure au personnel sur place, ainsi que les chances de dommage dommageable.

Enfin, lors de l'installation, le système de mouvement linéaire ou la partie pertinente de l'outil peut être équipé des mesures d'isolement passives nécessaires (telles que des pieds ou des coussinets élastomères) ou des amortisseurs d'isolement actifs (systèmes d'airbag ajustés au capteur) pour réduire le risque de choc excessif ou de vibration pendant les opérations suivantes.

Dans la salle propre

Pour les première et deuxième phases, le fournisseur de mouvement linéaire doit suivre les meilleures pratiques dans la construction de caisses de transport et de systèmes d'ensachage. Par exemple, un principal fournisseur enveloppe le système en deux sacs, un appliqué dans l'atmosphère d'azote et le second dans une salle blanche, pour le transport. Ils fournissent ensuite un gréement spécial et des chariots pour les transferts de transport délicats.

Dans la troisième phase, si le système sera placé sur l'assemblage d'outils d'en haut, la grue des fabricants d'outils peut suffire. Cependant, si une manœuvre d'écoulement plus difficile est nécessaire, le fournisseur fournit une caisse de chambre spécialisée, qui peut être boulonnée sur le côté de l'outil jusqu'à ce que le montage soit accompli.

Lubrification

Bien que les systèmes de mouvement linéaire fonctionnent généralement du cycle après le cycle sans problème ni attention supplémentaire, une petite quantité de maintenance régulière est toujours critique. Ici, il y a trois clés pour une maintenance efficace: la lubrification, la lubrification et la lubrification.

Chaque fournisseur de système de mouvement linéaire expédie son produit avec un cycle de service de relubrification spécifié. Pourtant, la nature humaine étant ce qu'elle est, de nombreux problèmes peuvent être attribués à des échecs simples à suivre ce cycle recommandé. Sans lubrification nécessaire, les contraintes de frottement montent et éventuellement provoquer des événements extrêmement indésirables, tels que les arrêts ou les épuisements à moteur.

D'autres problèmes de lubrification comprennent une défaillance prématurée des roulements entraînant des réductions de performances telles que la rectitude, la planéité, la hauteur, le rouleau et le lacet.

Il est important d'utiliser uniquement la graisse correcte sur chaque machine. Faites très attention à ne jamais mélanger les huiles ou les graisses incompatibles. Cela comprend l'utilisation de différentes graisses lors de l'entretien d'une machine d'un cycle à l'autre. Cela modifiera la viscosité requise, entraînant souvent l'accumulation d'un matériau gommeux et en ciment qui est la dernière chose à désirer dans un équipement délicat. Si le matériau comprend également des particules d'un câble trop flexu, un porte-câble ou même ailleurs, la défaillance du rail en résultera généralement.

Feuille de route de performance

En réponse aux demandes des fabricants d'équipements, les fabricants d'équipements de mouvement linéaire travaillent continuellement à pousser les limites de performance. Mais d'abord, ils doivent s'assurer que toute amélioration n'augmente pas par inadvertance le risque d'échecs de mouvement linéaire.

Un bon fournisseur de mouvement linéaire fournira une «feuille de route de performance» mettant en évidence les éléments du système qui peuvent être conçus non seulement pour les exigences actuelles, mais avec la capacité de performance pour une utilisation de nouvelle génération. Cet engagement est particulièrement essentiel dans la fabrication des sciences avancées, des technologies médicales et biomédicales.

Les systèmes de processus de mouvement linéaire peuvent ne pas être les éléments les plus importants de la plupart des équipements de technologie, et ils ne sont généralement pas généralement une préoccupation supérieure à l'esprit pour la plupart des utilisateurs. Mais leur échec peut avoir de graves conséquences pour toutes les personnes impliquées. Heureusement, une attention appropriée à la conception, à l'installation, au fonctionnement et à la maintenance peut garantir que les systèmes de mouvement linéaire jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement de la critique critique - et peut-être même de la vie - de l'équipement de science de la vie, médical et biomédical le plus avancé.