Déplacer et fixer des échantillons en toute sécurité
au moyen de vérins à gaz industriels et d'éléments de serrage
Afin de traiter les échantillons destinés à la recherche biomédicale aussi rapidement que possible, le personnel de laboratoire a besoin de postes de travail ergonomiques. Lors de la conception d'un nouveau support de tête d'échantillonnage, les ingénieurs ont opté pour des composants de machine de haute qualité, capables de réguler en toute sécurité des vitesses élevées et de maintenir de manière fiable des masses allant jusqu'à 10 kilogrammes.
Sortir des sentiers battus
Osez sortir des sentiers battus dans les solutions de construction, cela a toujours été une évidence pour tech-solute GmbH. L'entreprise allemande de Bruchsal, près de Karlsruhe, est spécialisée dans les innovations techniques de produits. Au début, l'accent était mis uniquement sur le développement de concepts, mais par la suite, l'offre de services de l'entreprise s'est développée parallèlement à la demande croissante des clients de traduire des idées techniques en conceptions proches de la série. Aujourd'hui, tech-solute développe un large éventail d'idées pour la production en série, fabrique des prototypes et traite ses propres processus d'innovation ainsi que ceux du client. Par exemple, tech-solute a récemment développé une aide au montage pour travailler avec des échantillons de laboratoire pour un client dans le secteur de la technologie de mesure biomédicale et a ensuite produit un prototype pour cela. Grâce à cette nouvelle conception, il est possible de déplacer librement la tête d'échantillonnage à différents niveaux et de l'amener dans la bonne position sans aucun effort. Le dispositif de montage est alors fermement fixé dans la meilleure position possible. Quatre éléments de serrage et un vérin à gaz de pression de ACE Stoßdämpfer GmbH sont intégrés dans une construction.
Rapide, économique et efficace
En combinant astucieusement ces composants et d'autres, et grâce à un développement de produit agile, l'équipe de développement mécanique du chef de projet Philipp Aders de tech-solute a réussi à construire un prototype fonctionnel de support de tête d'échantillonnage dans un court laps de temps. Le prototype a déjà fait ses preuves lors de tests de production. L'un des deux fondateurs et directeur général de tech-solute, Dr. Dirk Schweinberger, au sujet de la procédure: "Comme nous recherchions une solution rapide, peu coûteuse et efficace, nous avons prévu d'utiliser des composants standard. Nous connaissions les avantages des composants de la machine de ACE grâce à des projets antérieurs. Grâce aux éléments de serrage, les échantillons peuvent être fixés dans n'importe quelle position et, grâce au vérin à pression de gaz, les mouvements vers le haut et vers le bas se font en douceur et sans grand effort." La facilité d'utilisation de la tête d'échantillonnage y est pour beaucoup. Grâce à la nouvelle conception tech-solute, les quatre axes peuvent être réglés individuellement. D'une seule main, l'axe respectif peut être déverrouillé tandis que l'autre main est utilisée pour repositionner l'échantillon. Par rapport au système utilisé précédemment, cette opération est devenue beaucoup plus facile. "Jusqu'à présent, la direction du mouvement n'était pas toujours entièrement prévisible avec un échantillon d'un poids allant jusqu'à dix kilogrammes. Par conséquent, le personnel devait en plus fixer, tenir et positionner les échantillons manuellement", explique Philipp Aders à propos de ce processus de travail qui prenait beaucoup de temps auparavant. Cela rendait les erreurs plus probables. Grâce à la nouvelle aide au montage, cela fait désormais partie du passé. "Grâce aux quatre axes, les échantillons peuvent désormais être positionnés de manière à ce que tous les endroits que les monteurs doivent atteindre puissent l'être sans problème."
La solution: des pièces de série de haute qualité
L'aide au montage est fixée à une table réglable en hauteur avec un guide linéaire vertical en aluminium. Cela permet de déplacer électriquement toute l'extrémité de la tige vers le haut et vers le bas. Pour simplifier la montée et la descente du support de la tête d'échantillonnage, un vérin à gaz de type GS-22-250 de la société ACE est monté. Le choix s'est basé sur les outils de calcul sur la page d'accueil de ACE Stoßdämpfer GmbH: https://www.acecontrols.co.uk/uk/sizing/motion-control/gas-spring-online-selection.html
Il est ainsi possible de fournir des solutions personnalisées dans un délai court. Dans la plupart des cas, les ressorts à gaz industriels de ACE sont prêts à être expédiés dans les 24 heures. Les ressorts à gaz sont utilisés en particulier lorsqu'un soutien fiable de la force musculaire au moyen d'une partie de machine hydraulique est nécessaire. Une fois que le support de la tête d'échantillonnage est dans la position souhaitée, un élément de serrage pour les guides linéaires de ACE le fixe. La partie de la machine de type LOCKED PLK30-1-4B se caractérise par ses dimensions compactes et garantit des forces de maintien élevées, même avec des rails graissés. "Le déverrouillage s'effectue au moyen d'un bouton situé sur la tête de la charnière, qui déverrouille l'unité de serrage grâce à une pression d'air comprimé", explique Philipp Aders. D'autres forces de serrage agissent sur le boîtier, qui est monté sur le chariot linéaire. C'est là que se trouve le premier axe de rotation de l'aide au montage, qui est perpendiculaire au guide linéaire. Deux pinces de rotation de type R70-4B de ACE se chargent de la rotation et de la fixation. En outre, un élément de serrage de tige, de type PN63-20-2-4B, est disposé au milieu entre les pinces rotatives. En outre, les paliers lisses garantissent que, lorsque le collier de serrage est déverrouillé, seule une rotation et non un mouvement de va-et-vient est possible et que l'arbre est fixé dans la position prévue. Ces trois axes sont utilisés pour le positionnement flexible de la tête d'échantillonnage. Toutes les pièces de fixation sont déverrouillées au moyen de valves pneumatiques. Dans des conditions normales, ces derniers sont serrés. Le directeur général Dr.-ing. Dirk Schweinberger résume: "À la demande de notre client, nous avons créé un design complet qui assure une interaction optimale entre un mouvement contrôlé et une fixation sûre dans n'importe quelle position requise par le personnel du laboratoire."
