Plus d’autonomie et de répétabilité

Alimentation pneumatique propre et dosage multiple extrêmement précis

La nécessité d’une alimentation en air externe crée des contraintes d’espace lors de l’installation de systèmes de manipulation de liquides. Le dosage multiple de liquides impose des exigences très élevées en matière de répétabilité. Festo a trouvé des solutions à ces deux défis, que nous vous présentons dans cet article.

Génération autonome de pression et de vide

Quiconque conçoit des appareils à air comprimé pour liquides doit toujours tenir compte des sources d’air comprimé externes. Les systèmes de manipulation de liquides nécessitent généralement un apport d’air constant. L’alimentation la plus courante se fait par un raccordement mural, mais cela limite la flexibilité du système. Si des conduites d’air doivent être ajoutées, cela entraîne des coûts plus élevés.

Festo a donc développé un module de génération de pression et de vide qui rend superflue l’alimentation en air comprimé par des câbles d’alimentation. Ce sous-module compact fait partie intégrante du système de manipulation des liquides. Le générateur charge à chaque fois jusqu’à une certaine pression et un certain vide. Si les valeurs tombent en dessous d’un seuil défini, l’alimentation est activée pour recharger. Cela se fait par le biais de différents capteurs, d’une pompe et d’un répartiteur.

Dosage multiple avec réservoir et balance

Pour le dosage multiple avec une précision de répétition maximale, Festo a construit pour la tête de dosage VTOE une plaque à canaux spéciale avec un réservoir. Cela permet d’aspirer jusqu’à 2 ml de liquide. La tête de dosage fonctionne en interaction avec une balance positionnée sous la plaque de microtitration. La balance permet un circuit de rétroaction fermé pour le processus de dosage. L’implémentation d’un feed-back continu permet d’ajuster finement le temps d’ouverture du distributeur afin d’obtenir des quantités de dosage précises.

Après avoir aspiré le volume nécessaire pour le dosage total, le liquide est dosé dans chaque puits en trois phases d’injection. Lors de la première longue injection, la majeure partie du liquide est libérée. La deuxième injection est plus courte et se rapproche du volume souhaité. La dernière injection est très courte afin d’atteindre exactement la quantité de remplissage. Le niveau d’exactitude permet d’atteindre une précision meilleure que 1 % CV.

Réglage et utilisation faciles

Cette solution comprend une interface utilisateur graphique (IUG). Elle permet aux laboratoires d’effectuer des tests selon des exigences individuelles sans devoir reconfigurer le système à chaque fois. L’utilisateur peut, par exemple, choisir via l’interface graphique le flacon dans lequel il souhaite aspirer, la quantité de liquide à distribuer dans chaque puits d’une plaque de microtitration et le nombre de puits à remplir dans une rangée donnée. Pendant la distribution du liquide, l’IUG propose un affichage en direct de la balance afin de montrer la quantité de liquide distribuée. La quantité de liquide est utilisée pour calculer la masse moyenne et le coefficient de variation (CV) des prélèvements.

L’interface graphique permet à l’utilisateur d’accéder à d’autres fonctions, comme le rinçage du liquide dans la plaque à canaux jusqu’à ce qu’il ne reste plus que de l’air, ou le nettoyage de la plaque à canaux par aspiration et rinçage d’une solution de nettoyage.

Découvrir la manipulation innovante des liquides en action

Le système décrit dans cet article est le résultat de la collaboration entre Festo TEC Boston, le centre de développement de Festo LifeTech en Amérique du Nord, et le siège de Festo en Allemagne. Dans la vidéo, vous pouvez voir tous les sous-modules en action. Les mouvements rapides et précis sont assurés par un portique bidimensionnel compact EXCM avec un concept d’entraînement cinématique parallèle.

Perspectives

L’équipe du TEC Boston prévoit également déjà la prochaine étape : un module de génération de pression et de vide qui peut être installé selon le principe « plug and play » et qui réduira donc considérablement le temps d’installation.

janvier 2020

Vue d'ensemble