Desenvolvimento rápido de manipulação confiável

Engenharia conjunta em automação laboratorial

A Festo USA colaborou com a PerkinElmer para desenvolver uma solução compacta de manipulação de amostras para um fabricante líder mundial de dispositivos médicos. Graças ao envolvimento precoce do cliente no processo de desenvolvimento, o subsistema é fácil de integrar na plataforma do cliente - com componentes padrão da Festo, uma estação de trabalho PerkinElmer® JANUS G3 e um módulo de garra giratória modificado. Essa abordagem resultou em uma complexidade mínima com máxima produtividade e segurança do processo.

Subprocessos da manipulação de amostras

A solução da Festo é parte de uma estação de trabalho modular JANUS® G3 para manipulação de líquidos que pode ser adaptada de modo flexível às diferentes exigências do cliente. As seguintes etapas do processo são consideradas na aplicação: separação dos recipientes de amostras de diferentes tamanhos do rack → identificação das amostras → vortexing → abertura da tampa → colocação da amostra aberta sob uma pipeta → fechamento da tampa após retirada da amostra → devolução dos recipientes de amostras ao rack.

Características especiais dos recipientes de amostra

Dois tipos diferentes de recipientes de amostras com dimensões muito diferentes precisam ser manuseados: ThinPrep®: 42 mm de diâmetro x 75 mm de altura e SurePath®: 33 mm de diâmetro x 52 mm de altura.

As tampas dos recipientes de amostra são planas, não sendo, portanto, adequadas à automação. Isso acarreta exigências especiais com relação à abertura e ao fechamento, com um torque elevado de até 2 Nm. Devido à geometria especial do fundo do recipiente, mesmo a mais leve mudança de posição pode impedir que os recipientes de amostra sejam colocados de volta ao rack.

Requisitos adicionais

O cliente queria um robô industrial totalmente elétrico que cobrisse uma área de trabalho com 2 bandejas de 48 recipientes de amostra cada. A solução também deveria combinar perfeitamente em termos visuais com o sistema geral, sem ter que mudar a plataforma existente. Além disso, também foi necessária uma opção de retroajuste para sistemas já existentes no mercado.

A solução da Festo

A Festo desenvolveu um total de cinco subsistemas que consistem em componentes padrão Festo, uma estação de trabalho PerkinElmer® JANUS® G3 e um módulo de garra giratória customizado.

Estação de trabalho JANUS® G3 com um módulo de garra giratória customizado e subsistemas da Festo.

Estação de trabalho JANUS® G3 com um módulo de garra giratória customizado e subsistemas da Festo.

Por meio da estreita cooperação com o cliente, a complexidade do robô industrial pôde ser reduzida ao mínimo. O robô industrial (pórtico tridimensional) utiliza as guias existentes na estação de trabalho JANUS® G3, de forma que eixos compactos puderam ser selecionados. O módulo de garra giratória com garra padrão modificada faz parte do pórtico tridimensional e é utilizado para remover recipientes de amostras individuais de uma bandeja. Depois de identificado de forma inequívoca por um leitor de código de barras, o recipiente de amostra é girado muito rapidamente em torno de seu eixo vertical para garantir que a amostra no recipiente seja misturada com a suspensão. Em seguida, o recipiente de amostra é aberto e posicionado sob uma pipeta. Após a amostragem, o recipiente é fechado novamente e colocado de volta no prato.


As tampas dos recipientes de amostras são continuamente agarradas pelo módulo de garra giratória durante todas as etapas do processo. Isso garante que cada recipiente de amostra possa ser reinserido na bandeja com alta precisão após a abertura e o fechamento.

Várias versões beta da estação de trabalho inteira estão sendo testadas atualmente por usuários finais selecionados. Ao mesmo tempo, o sistema completo está sendo certificado pela TÜV, a fim de torná-lo disponível para um amplo mercado no futuro.

Um avanço por meio da cooperação

A cooperação com a Festo valeu a pena para o cliente em diversos aspectos. A solução de manipulação de amostras da Festo aumenta a velocidade, flexibilidade e segurança do processo do sistema inteiro, minimiza a complexidade e maximiza a eficiência do uso de componentes. Além disso, o cliente foi capaz de reduzir os custos de desenvolvimento e acelerar o tempo de colocação no mercado. A engenharia colaborativa com a Festo será intensificada ainda mais no futuro, pois dá ao cliente a liberdade de se concentrar em inovações estratégicas e reagir de forma ainda mais flexível às exigências do mercado em constante mudança.

Apenas para fins de pesquisa. Não se destina ao uso em procedimentos de diagnóstico.

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