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Une précision au micron

Le microscope est un instrument quotidiennement indispensable pour la recherche et la médecine. Depuis l’origine, on déplace le porte-objet sur la table de microscope sous l’objectif pour pouvoir observer les zones d’intérêt de l’éprouvette, mais le déplacement manuel ne correspond plus à l’état de l’Art. Aujourd’hui, les micromoteurs sont un choix pour cette opération, mais ils ne se ressemblent pas tous. Afin de garantir l’absence totale du jeu et un déplacement à la fois rapide et très précis, une nouvelle méthode consiste à faire appel à de petits servomoteurs linéaires à courant continu. Ils permettent de parcourir des courses de l’ordre du décimètre avec une précision fidèle de quelques microns.

Plus on se concentre sur un certain point, plus le champ de vision se rétrécit. Ceci est d’autant plus vrai avec les forts grossissements que permettent les microscopes modernes. Pour pouvoir analyser non plus un point mais la surface d’une éprouvette, il faut donc déplacer cette dernière sous ­l’objectif. Pour cette raison, la société Objective Imaging Ltd de Cambridge a mis au point la nouvelle table de balayage Oasis Glide en réponse aux besoins de la microscopie moderne. La technologie d’entraînement pour la table mobile sortit de la maison FAULHABER, spécialiste de la micromotorisation, installée à Schönaich, près de Stuttgart. Le moteur linéaire à entraînement direct utilisé définit de nouvelles normes de référence en termes de dynamique et de précision pour cette application.

Élargissement du champ de vision.

L’Oasis Glide S1 travaille avec une « fenêtre de déplacement » de 75 x 52 mm. Les ­nouveaux moteurs linéaires apportent ici des niveaux encore inégalés en termes de précision, de vitesse et de régularité absolue des ­mouvements, ce dernier point ayant joué un rôle essentiel dans le choix de ce système d’entraînement. Le jeu mécanique qu’on constate typiquement sur les entraînements par vis est ici éliminé. En dépit de sa technique perfectionnée, la table de balayage comporte des dispositifs standards éprouvés, comme la configuration en col de cygne et la fixation par vis qui sont adaptables à la plupart des microscopes. La nouvelle interface de saisie à écran tactile et le joystick à trois axes facilitent considérablement les réglages de positionnement. Par rapport aux systèmes antérieurs, la nouvelle table de balayage présente de meilleures caractéristiques mécaniques tout en étant plus compacte et plus légère. L’entraînement ramène le jeu mécanique pratiquement à zéro. Il en va de même pour le bruit de fonctionnement. La grande stabilité verticale et l’absence de vibrations contribuent à améliorer la résolution en déplacement rapide. L’ensemble du système ne nécessite absolument aucun entretien et il est facile d’en équiper les microscopes existants. Au cœur de la table mobile collaborent deux moteurs linéaires de course respective ±30 mm et ±80 mm. Outre une ­résolution mécanique nettement améliorée, cette ­solution d’entraînement présente un excellent rapport coût/efficacité par rapport aux solutions classiques dans ce domaine.

Une technologie linéaire compacte.

TL’entraînement linéaire associe la rapidité et la facilité d’asservissement des systèmes électriques à la simplicité constructive des vérins pneumatiques. Au lieu du principe habituel de « l’induit surfacique » à berceau et guidage, le micromoteur fait appel à un induit à symétrie de rotation d’une nouvelle conception. L’inducteur, de forme rectangulaire et facilement montable par bride, ­présente ainsi une géométrie presque universelle qui permet de l’intégrer facilement à la table. Cette configuration est également avantageuse du point de vue de l’encombrement de montage : l’inducteur (le moteur) ne mesure que 12,5 x 19,9 x 49,4 mm (lxhxl), connecteur compris. La barre d’induit de 6,3 mm de diamètre existe actuellement dans les longueurs 82, 109, 127, 154, 172 et 190 mm. On dispose ainsi de longueurs de course de ±10, 20, 30, 40, 50 et même 60 mm ou, en d’autres termes, de barres d’induit utilisables pour des applications de 20 à 120 mm, avec des poids de moteur qui se situent dans la plage des 57 à 82 g. Du point de vue de l’utilisateur, l’entraînement est composé de trois pièces ­seulement : l’inducteur (le moteur), le connecteur et la barre d’induit. Un boîtier en acier non magnétique abrite la bobine à courant continu autoportante et les paliers ­tubulaires de l’induit réalisés à partir d’un matériau spécial pour paliers lisses. Sous le capotage ­supérieur se trouvent également une platine qui supporte un circuit imprimé pour trois capteurs de positionnement à effet Hall, ainsi que le connecteur. Le coulisseau métallique de précision, c’est-à-dire la barre d’induit, est équipé d’aimants permanents à très haute puissance.
Les caractéristiques mécaniques du servomoteur c.c. linéaire sont dignes d’intérêt : la force développée par la barre d’induit est égale à 3,6 N en régime permanent et peut atteindre 10,7 N en régime de pointe ou ­instantané. Selon la charge, l’accélération de la version en 20 mm atteint 198 m/s², soit 19 fois celle de la pesanteur, tandis que celle de la version en 120 mm atteint encore 82,9 m/s². Les robustes paliers lisses de la barre d’induit ­permettent ­d’atteindre des vitesses jusqu’à 3,2 m/s sans problème. La plage de température admissible de l’entraînement, de -20 à +125°C, couvre tous les domaines d’application courants. Ces valeurs de performance n’empêchent pas un réglage fin du moteur linéaire par l’intermédiaire d’un ­contrôleur de mouvement. La répétabilité (écart ­maximum sur plusieurs mouvements ­identiques) est de l’ordre de 40 µm. Les trois capteurs à effet Hall en liaison avec le contrôleur de mouvement limitent ­l’erreur de position maximale − c’est à dire la ­différence entre la position de consigne et la position de mesure du système − à 120 µm pour la version en 200 mm et à 220 µm pour la version en 120 mm. La détermination de toutes les valeurs étant strictement ­électrique, les tolérances mécaniques, l’usure et la dilatation thermique des composants ne jouent aucun rôle.

La nouvelle table de balayage à servomoteur linéaire à courant continu se distingue par sa régularité de mouvement et ses caractéristiques dynamiques.

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    • Servomoteurs C.C. linéaires
      • LM 0830...01 LM 1247...11 LM 1247...12 LM 1483...11 LM 1483...12 LM 2070...11 LM 2070...12
    • Moteurs pas à pas
      • AM0820 AM1020 AM1524 AM2224 AM2224R3 DM0620 DM1220 DM40100R DM52100N DM52100R DM52100S
    • Piezo motors
      • LL06... LL10... LR17... LR50... LR80... LT20... LTC300... LTC40... LTC450...
    • Réducteurs de précision
      • Réducteurs planétaires
        • 03A 06/1 06A 08/1 10/1 12/4 13A 14/1 15/10 15A 16/7 17/1
        • 20/1R 22/7 22E 22EKV 22F 23/1 26/1 26/1R 26A 30/1 30/1S 32/3
        • 32/3R 32A 32ALN 38/1 38/1S 38/2 38/2S 38A 44/1
      • Réducteurs à étages et Réducteurs à étages, sans jeu angulair
        • 08/2 08/3 12/3 12/5 15/5 15/5S 15/8 16/5 16/5S 16/8 16A 22/2
        • 22/5
    • Composants linéaires
      • Vis à billes
        • BS22-1.5 BS32-2.0
      • Vis filetées et Options
        • M1,2 x 0,25 x L1 M1,6 x 0,35 x L1 M2 x 0,2 x L1 M3 x 0,5 x L1
    • Codeurs
      • Codeurs incrémentaux
        • HEDL 5540 HEDS 5500 HEM3-256 W HXM3-64 IE2-1024 IE2-16 IE2-400 IE3-1024 IE3-1024L IEH2-4096 IEH3-4096 IEH3-4096 L
        • IEM3-1024 IER3-10000 IER3-10000L IERS3-500 IERS3-500L PA2-100 PA2-50 PE22-120 PE32-1024
      • Codeurs absolus
        • AES-4096 AESM-4096
    • Electroniques de cde.
      • Contrôleur de vitesse
        • SC 1801 F SC 1801 P SC 1801 S SC 2402 P SC 2804 S SC 5004 P SC 5008 S
      • Contrôleurs de mouvement
        • MC 5004 P MC 5004 P STO MC 5005 S MC 5010 S MCBL 3002 F MCBL 3002 F AES MCBL 3002 P MCBL 3002 P AES MCBL 3002 S MCBL 3002 S AES MCBL 3003 P MCBL 3003 P AES
        • MCBL 3006 S MCBL 3006 S AES MCDC 3002 P MCDC 3002 S MCDC 3003 P MCDC 3006 S MCLM 3002 F MCLM 3002 P MCLM 3002 S MCLM 3003 P MCLM 3006 S MCST 3601
    • Accessoires
      • 6501.00065 6501.00088 6501.00096 6501.00097 6501.00113 6501.00121 6501.00135 6501.00136 6501.00159 6501.00283 6501.00284 BC 5004
      • Cables and Accessories MBZ
  • Marchés
    • Équipement médical et de laboratoire
      • Cathéter Rotarex®S
      • Climatisation dans les couveuses
      • Pompe à insuline
      • Dispositif d’analyse Gyrolab xPlore TM
      • L’automatisation des laboratoires
      • Systèmes d'anesthésie et de ventilation
      • Prothèse myoélectrique
      • L’endodontie
      • Les techniques prothétiques LifeHand
      • Dermographe
      • Système de distribution automatique
      • Assistant robotisé la TMS
      • Système VIKY (Vision Control for endoscopY)
      • Tensiomètre mobile destiné
      • Automatique des médicaments passe
      • Capsule de diagnostic
      • Manipulateur XYZ
      • Prothèse pour la jambe
      • Scanner du flux sanguin
      • Systèmes d’analyse laboratoire
      • Microkératome
      • Lecteur de glycémie
      • Hexapodes miniatures
    • Automation industrielle & Robotique
      • Robot de préhension TORU
      • Les robots on océan profond
      • Pour les robots d‘inspection
      • Zippermast
      • Préhenseur de petites pièces
      • Les robots industriels
      • Robot CHIMP
      • Drone terrestre
      • MROV (Miniature Remotely Operated Vehicles)
      • Robot de service humanoïde
      • Robot par
      • Main robotisée
      • Véhicules robotisés
      • Automates de montage
      • Automate de fabrication
      • Robots pour canalisations
      • Intelligence mobile "tout-terrain" - Ce qui a manqué jusqu’à maintenant, c’est un concept de véhicule universel pouvant porter les instruments de mesure, afin de faciliter l’exploration de territoires inconnus.
      • Convoyeur à courroies
      • Unités de rotation
    • Surveillance & Mesure de précision
      • Pompe de dosage
      • Installations de test pour des portes de voiture
      • Sismographe large bande
      • L'appareil d’essai Condor Sigma
      • Mesure de champ électrique
      • Machines à décaper l’isolant
      • Nanométrique
      • Machines À Équilibrer Horizontales
      • Appareils d’essais
      • Appareil d'essai de comparateurs
      • Appareil de cisaillement annulaire
      • Géo-scanner
    • Outils & Équipements industriels
      • Lasers à diodes
      • Tournevis á capteur
      • Système d'étiquetage à jet d'encre
      • Sécateurs électriques
      • Un module CNC 5 axes compact
      • Distribution de fil adaptive
      • Production de panneaux solaires
      • Essuie-glace
      • Systèmes de pesée
      • Tables Linéaires
      • Pulsations de pression
      • Robot de soudage
      • Hexapode (Systèmes de micropositionnement)
      • Systèmes à sondes mobiles
      • Machines d'impression
      • Traceur de coupe
    • Aéronautique & Aérospatiale
      • SEIS – Seismic Experiment for Interior Structure
      • Cimon assistant de vol
      • Avion amphibie
      • Mars rover
      • Équipements de cabine
      • La sonde spatiale Rosetta
      • Hexapode
      • Commande des vannes de carburant de fusées
      • Véhicule aérien non piloté
      • Sonde de mesure
    • Optique & Photonique
      • Optiques de phare
      • L'optique à rayons X
      • Faisceaux laser à impulsions
      • Systèmes de visualisation chirurgicale
      • Table de balayage pour microscopes
      • Microscope d'opération
      • Télescope géant
      • LBT (Large Binocular Telescope)
    • Caméras, Systèmes Audio & Données
      • Caméra panoramique
      • Technique de prise
      • Drones de Reconnaissance
      • Moniteurs LCD
      • Caméra de l’appareil d’inspection
      • Grue pour caméra
      • Systèmes de caméras en direct
    • Contrôle de l‘environnement & Sécurité
      • Partenaire d’assurage électronique (EPIC)
      • Entraînement de pompe ATEX
      • Éoliennes cerfs-volants
      • Sismomètres
      • Micro pompe gérotor
      • Sondes de mesure des grands fonds
    • Modélisme & Prototypage
      • Voitures de course sans pilote
      • Miniatur Wunderland
      • Modèles de véhicules utilitaires
      • Spherical Vehicle
      • Locomotive à vapeur miniature
      • Football robotisé
    • Consommateur
      • Mécanique de piano
      • Sculptures cinétiques dans une maison active
      • Sculpture cinétique dans la salle d'exposition
      • Sculpture cinétique « Projet Anthozoa »
      • Chariot de golf
      • Chaise pour les personnes
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