Os fabricantes de ciências da vida, equipamentos médicos e biomédicos devem buscar constantemente melhorias na tecnologia avançada, fluxos de trabalho e processos para buscar pressões competitivas e crescimento do mercado. Mas o progresso não pode apenas se concentrar na expansão do sucesso; Também deve garantir precisão, confiabilidade, funcionalidade durante a operação-a prevenção de falhas em uso.

Negligenciar melhorias e salvaguardas em um componente aparentemente menor dos sistemas de movimento linear em processo pode gerar consequências que variam de inconveniente a catastrófico. Os fabricantes, assim como os usuários, devem permanecer vigilantes.

Com o foco adequado, os sistemas de movimento linear de próxima geração podem ser especificados, projetados, instalados e mantidos para avançar e garantir os benefícios da ciência da vida, equipamentos médicos e biomédicos em aplicações vitais e até salva-vidas.

Consequências

Como o movimento linear confiável é uma necessidade operacional, os fabricantes de equipamentos e usuários de equipamentos devem monitorar riscos de falhas relativamente raros em componentes ou sistemas lineares de movimento ao longo do processo. Essa preocupação inclui equipamentos que variam do sequenciamento de DNA a bioprinting e microscópios de força atômica (AFMS).

As apostas são enormes.

A falha de uma única parte ou sistema pode custar aos usuários de equipamentos centenas de milhares de dólares para um evento de inatividade relativamente curto. Dependendo da localização, severidade e tempo de resposta para reparo ou substituição, os custos podem aumentar muito mais.

O risco de segurança do pessoal é outra preocupação primordial. Embora raros, as falhas de design ou a falha em seguir salvaguardas operacionais podem levar a qualquer coisa, desde pontos de beliscão até estágios descontrolados e causar danos causados ​​por lesões esmagadoras a choque elétrico.

Especificação e design

A instalação de fabricação de movimento linear é totalmente certificada para garantir a consistência em todos os seus processos principais. Além disso, as compilações meticulosas do protótipo ajudam a descobrir as etapas que são essenciais para manter o desempenho e a confiabilidade do componente ou sistema de movimento acabado. Falta ou não executar corretamente qualquer uma das muitas etapas pequenas e cruciais na montagem ou teste podem levar a um sistema com falha no campo.

Muitos fabricantes também estabelecem metas que se traduzem em muitos anos de serviço confiável antes da atualização de um equipamento. Portanto, é importante calcular adequadamente a vida útil do serviço de componentes. Como os ciclos de serviço podem variar de aplicação a aplicação, a vida útil é declarada em quilômetros percorridos para muitos componentes de movimento linear. O fabricante de movimento linear deve traduzir esse cálculo em várias decisões sobre o produto.

Por exemplo, um cabo amplamente usado especifica mais de 10 milhões de ciclos flexíveis se um raio de dobra de 50 mm ou maior for mantido. Mas, se o raio de curvatura não for corretamente de tamanho, as partículas caindo do cabo ou da tensão nas trilhas ou conectores do cabo poderão causar falhas precoces no processo (especialmente onde os cronogramas de manutenção não são estritamente observados).

Considere a personalização

As peças prontas para uso desempenham um papel crítico em muitos conjuntos de equipamentos. Uma preocupação, por exemplo, é que um elemento de estágio de movimento linear de estoque pode não ter sido projetado e construído para trabalhar com a combinação precisa de outros componentes e estruturas que o fornecedor está montando. Incompatibilidades inesperadas podem surgir.

A questão é: um fabricante captura problemas durante seus protocolos de design de rotina, controle de qualidade e inspeção? Provavelmente. Mas não certamente.

Freqüentemente, apenas ofertas personalizadas podem atender aos objetivos de requisitos específicos de desempenho e design. Eles permitem que o fabricante se concentre nos aspectos de design do estágio que o aplicativo exige, especificamente os fatores de adaptação, da velocidade à aceleração e à estabilidade. Eles podem até reduzir o custo, eliminando recursos desnecessários que se destacam com um estágio pronto. E eles garantem uma solução integrada sem incompatibilidades ocultas.

Os fornecedores devem procurar o verdadeiro controle de "folha de folha de especificação para protótipo" de sua ordem do fabricante de movimento linear. Essa personalização inteligente é vital para antecipar e eliminar as deficiências de produtos, evitando obstáculos na integração e prevenindo falhas.

Especifique produtos com o tamanho, forma, revestimento ou material precisos, as demandas do trabalho. E insista em soluções que atendam aos alvos exclusivos de precisão, velocidade, nivelamento, pré -carregamento (para aumentar a rigidez, eliminando as folgas internas), a vida útil do serviço, os níveis de manutenção e o preço.

Às vezes, materiais mais inovadores também podem ajudar a reduzir os riscos em projetos personalizados específicos. Por exemplo, a construção da fibra de carbono pode otimizar a força estrutural, a rigidez e a estabilidade (apesar de seu peso e espessura reduzidos). Ao mesmo tempo, rolamentos de cerâmica podem ser uma solução viável para problemas específicos de lubrificação.

Manuseie com cuidado

Uma vez que um componente de movimento linear destinado a um aplicativo específico chega ao piso do fabricante de equipamentos, outros riscos podem surgir.

Os fabricantes de movimento linear podem ser chamados para resolver uma série de problemas que surgem neste estágio intermediário. Por exemplo, um motor linear pode sofrer um problema de encadernação, onde a bobina que viaja dentro da pista de automóvel está esfregando a pista em sua viagem. Isso pode ser causado por um problema de manuseio devido a chocante que muda ligeiramente a bobina ou a pista para fora do alinhamento. É possível a sela - o segmento de estágio em movimento - pode ser esbarrado e sofrer distorção. Na construção da ferramenta maior, podem ser adicionados parafusos muito longos, empurrando uma placa de movimento linear para outra, causando arranhões e o risco de forças imprevisíveis durante a operação. Também é possível que uma bobina possa ser desaparafusada de sua montagem para permitir que o acesso execute um cabo adicional e depois retirado incorretamente.

Esses contratempos correm riscos que variam de uma ligeira degradação do desempenho no processo de motores queimados e os principais eventos de tempo de inatividade. A preparação da superfície também merece muita atenção. As tolerâncias devem corresponder a todos os detalhes.

Em alguns casos, as ferramentas de construção de fabricantes para esses processos podem obter um componente de movimento linear construído para a planicidade da viagem, digamos 0,0005 pol. Mas o fabricante de ferramentas e depois apara com um componente até uma montagem maior com uma planicidade de apenas 0,005 pol. A conseqüente torção do estágio pode ser quase imperceptível. Por exemplo, isso pode causar ligação dos rolamentos, resultando em uso prematuro dos rolamentos, forças adicionais no parafuso da bola ou requisitos de energia mais altos de motores lineares, resultando em superaquecimento excessivo e falha potencial.

Ficar aterrado

Garantir que todos os componentes do sistema de movimento linear tenham aterramento elétrico adequado seja outra precaução que os fabricantes possam realizar para evitar um problema futuro. Essa supervisão pode resultar em riscos de choque elétrico para os operadores. Mas também pode ter um impacto no desempenho do sistema.

Um loop de terra no sistema que se alimenta do caminho do solo pode induzir leituras falsas no codificador, para que um componente viaje apenas 1 mm, mas o controlador registra viagens de 100 mm. Se a supervisão for perdida, por exemplo, a precisão posicional pode resultar em erros nas leituras dos instrumentos que levam a análises imprecisas.

Transporte e instalação

A resistência relativamente baixa dos sistemas de movimento linear para impactar o carregamento foi discutida anteriormente. Os pontos de risco mais significativo ocorrem naturalmente em três períodos:

• Durante o transporte do fornecedor de movimento linear para o fabricante de ferramentas de equipamento;
• Durante a chegada e incorporação do sistema na ferramenta de equipamentos;
• Durante o transporte do conjunto de equipamentos acabados para o piso e a instalação do processo.

Um fornecedor de movimento linear confiável e experimentado pode diminuir significativamente a chance de danos causados ​​por choque durante a primeira fase. Os especialistas em fornecedores podem determinar as restrições de espaço de fabricação mais cedo, para não projetar um estágio grande demais ou muito pesado para ser facilmente montado em uma sala limpa ou piso de fabricação. Eles também podem planejar o uso de equipamentos de transporte (guindastes, bonecas etc.) para que o estágio possa ser transportado com segurança de caixas para ferramentas, minimizando o risco de lesão no pessoal no local, bem como a chance de prejudicar os impactos.

Finalmente, durante a instalação, o sistema de movimento linear ou a parte relevante da ferramenta podem ser equipados com as medidas de isolamento passivo necessário (como pés ou almofadas de elastômero) ou amortecedores de isolamento ativo (sistemas de airbag ajustados ao sensor) para reduzir a chance de excessivo choque ou vibração durante operações subsequentes.

Na sala limpa

Para a primeira e a segunda fases, o fornecedor de movimento linear deve seguir as melhores práticas na construção de caixas de transporte e sistemas de ensacamento. Por exemplo, um fornecedor líder envolve o sistema em dois sacos, um aplicado na atmosfera de nitrogênio e a segunda em uma sala limpa, para transporte. Eles então fornecem equipamentos e carrinhos especiais para transferências de transporte delicadas.

Na terceira fase, se o sistema for colocado no conjunto da ferramenta de cima, o guindaste dos fabricantes de ferramentas poderá ser suficiente. No entanto, se for necessária uma manobra de margem mais desafiadora, o fornecedor fornece uma caixa de câmara especializada, que pode ser aparafusada ao lado da ferramenta até que a montagem seja realizada.

Lubrificação

Embora os sistemas de movimento linear geralmente façam ciclo após o ciclo sem problemas ou atenção extra, uma pequena quantidade de manutenção regular é sempre crítica. Aqui existem três chaves para a manutenção eficaz: lubrificação, lubrificação e lubrificação.

Todo fornecedor de sistema de movimento linear envia seu produto com um ciclo de serviço de replicação especificado. No entanto, sendo a natureza humana o que é, muitos problemas podem ser atribuídos a falhas simples a seguir esse ciclo recomendado. Sem a lubrificação necessária, o atrito tensiona montado e, eventualmente, causa eventos extremamente indesejáveis ​​- como desligamentos ou esgotamentos de motor.

Outras questões de lubrificação incluem falha prematura dos rolamentos, resultando em reduções no desempenho, como retenção, nivelamento, pitch, rolagem e guinada.

É importante usar apenas a graxa correta em cada máquina. Tome muito cuidado para nunca misturar óleos ou graxas incompatíveis. Isso inclui o uso de graxas diferentes ao atender uma máquina de um ciclo para o outro. Isso mudará a viscosidade necessária, geralmente resultando no acúmulo de um material gomoso e semelhante a cimento que é a última coisa a desejar em equipamentos delicados. Se o material também incluir partículas de um cabo flexível, um portador de cabo ou até em outros lugares, geralmente a falha do trilho resultará em breve.

Roteiro de desempenho

Em resposta às demandas dos fabricantes de equipamentos, os fabricantes de equipamentos de movimento linear estão continuamente trabalhando para empurrar o envelope no desempenho. Mas primeiro, eles devem garantir que quaisquer melhorias não aumentem inadvertidamente o risco de falhas de movimento linear.

Um bom fornecedor de movimento linear fornecerá um "roteiro de desempenho", destacando elementos do sistema que podem ser projetados não apenas para os requisitos atuais, mas com a capacidade de desempenho para uso da próxima geração. Esse compromisso é especialmente crítico na fabricação de ciências avançadas da vida, tecnologia médica e biomédica.

Os sistemas de processo de movimento linear podem não ser os elementos mais proeminentes na maioria dos equipamentos de tecnologia avançados, e também não são uma preocupação de primeira linha para a maioria dos usuários. Mas seu fracasso pode ter consequências graves para todos os envolvidos. Felizmente, a atenção adequada ao projeto, instalação, operação e manutenção pode garantir que os sistemas de movimento linear desempenhem um papel vital no contínuo crítico - e talvez até salva -vidas - operação de sucesso das ciências mais avançadas da vida, equipamentos médicos e biomédicos.