Pince imprimée pour centre de dépistage Covid automatisé

• Solution requise : pince pour un bras de robot
• Mode de fabrication : frittage sélectif par laser avec poudre FSL
• Exigences : bonnes caractéristiques de glissement, résistance à l'usure, précision constante
• Matériau : iglidur I3
• Secteur : secteur médical, robotique
• Bénéfice de la coopération : livraison en 24 heures, fabrication économique de pièces sur mesure, fonctionnement sans graisse

 
Brève présentation de l'application :
Pour un centre de dépistage Covid automatisé accessible en voiture, l'entreprise de services BoKa Automatisierung GmbH avait besoin d'une pince pour le bras du robot qui remet les éprouvettes de test avec précision aux personnes se faisant tester. La pince doit pouvoir fonctionner en continu afin de permettre autant de tests automatisés que possible. La vitesse du procédé FSL et la livraison en l'espace d'une journée sur le site de Cologne ont été les arguments décisifs qui ont amené l'entreprise spécialisée dans les équipements robotiques dans le domaine collaboratif à travailler avec igus. Les pièces ont convaincu par leur grande résistance à l'usure et aussi par les lubrifiants solides intégrés au polymère hautes performances, qui vont dans le sens des critères d'hygiène d'un tel centre de dépistage.
 

Vue de face et de l'intérieur du « DriCoMaTe » de la société BoKa Automatisierung GmbH de Dorfprozelten

Problème

En cette période de pandémie, les tests de dépistage de la Covid sont devenus une procédure normale en cas de soupçon. La jeune entreprise de services industriels BoKa Automatisierung GmbH de Dorfprozelten a mis au point un centre de dépistage accessible en voiture (baptisé DriCo-Mate) et automatisé afin de protéger le personnel médical face à une infection et de lui faciliter la tâche. Le bras de robot à six axes qui donne les éprouvettes de test aux personnes se faisant tester et qui les reprend avait besoin d'une pince qui garantisse un fonctionnement sans problème sur la durée.

Solution

igus a pu présenter un prototype de pince pour le robot dans des délais extrêmement courts grâce à la vitesse relativement élevée à laquelle des pièces peuvent être fabriquées en frittage par laser. Le polymère hautes performances iglidur I3 s'avère aussi être le bon matériau pour la pince, sa résistance à l'usure lui garantissant une longue durée de vie malgré les fortes sollicitations. L'iglidur I3 séduit également par ses propriétés autolubrifiantes, synonymes de meilleur hygiène pour le centre de dépistage.

Mode de fonctionnement du test Covid en drive

Les personnes se faisant tester entrent dans le centre de dépistage en voiture. Un film leur explique comment procéder étape par étape. La carte d'identité est scannée et du gel désinfectant est distribué pour les mains. Le centre associe ensuite les données de la personne se faisant tester à une éprouvette de test par code barre. C'est là qu'interviennent le bras à six axes et sa pince. Il donne l'éprouvette pour que la personne prélève l'échantillon elle-même. Ce prélèvement peut être supervisé par caméra par du personnel médical pour que l'échantillon soit analysable. L'utilisateur repose l'éprouvette une fois le prélèvement terminé et la pince la stocke jusqu'à ce qu'elle soit amenée au laboratoire. Cette automatisation sans contact permet de protéger le personnel médical des infections et de mobiliser moins de personnel. Selon BoKa, le test de dépistage prend environ quatre à six minutes. Le système peut servir deux personnes en même temps et peut collecter environ 500 échantillons en 24 heures.

Bras de robot à six axes avec pince en iglidur I3

Fabrication rapide et économique en temps de pandémie

Face à la pandémie sévissant actuellement dans le monde entier, il était important de fabriquer et de livrer rapidement le prototype de pince pour présenter le centre de dépistage à des établissements médicaux et à des administrations. La vitesse du pocédé FSL et la livraison en l'espace d'une journée sur le site de Cologne ont été les critères décisifs qui ont amené l'entreprise spécialisée dans les équipements robotiques dans le domaine collaboratif à travailler avec igus. La fabrication économique des pinces sur mesure l'a aussi convaincue. Les pinces du robot sont imprimées et leur production se fait donc sans outils, c'est-à-dire sans coûts de préparation supplémentaire, contrairement aux pièces fraisées.

Modèle 3D du DriCoMaTe

L'iglidur I3, composant fiable de la pince

Face à quelque 500 prélèvements d'échantillons en 24 heures, la pince du robot est constamment en mouvement et constamment sollicitée. Le polymère pour l'impression 3D iglidur I3 résistant à l'usure peut effectuer ces mouvements sans problème, sans perdre de sa précision au fil du temps. Le matériau a été mis au point pour la fabrication de pièces sollicitées en termes de frottement et est jusqu'à 50 fois plus résistant à l'usure que d'autres polymères. Ce polymère hautes performances permet de fabriquer par frittage laser des pièces répondant aux impératifs de la conception dans leurs moindres détails. Il est aussi d'une grande robustesse à l'usage. Les lubrifiants solides incorporés au polymère permettent aussi un emploi sans graissage externe et contribuent à améliorer le niveau d'hygiène du centre de dépistage.

Simon Karl (à g.) et Severin Bobon (à dr.), les directeurs de la société BoKa Automatisierung GmbH