Rápido desarrollo sistema manip. muestras fiable

Ingeniería conjunta en automatización de laboratorios

Festo USA ha colaborado con PerkinElmer en el desarrollo de una solución compacta de manipulación de muestras para un fabricante líder mundial de equipos médicos. Gracias a la participación temprana del cliente en el proceso de desarrollo, el subsistema puede integrarse fácilmente en la plataforma del cliente, con componentes estándar de Festo, una estación de trabajo PerkinElmer® JANUS G3 y un módulo de pinza giratoria modificado. Este enfoque permitió reducir la complejidad al mínimo manteniendo la máxima productividad y fiabilidad de proceso.

Subprocesos de manipulación de muestras

La solución de Festo forma parte de una estación de trabajo modular JANUS® G3 para la manipulación de líquidos, que puede adaptarse con flexibilidad a las distintas necesidades de los clientes. En la aplicación se tienen en cuenta los siguientes pasos del proceso: Separación de los recipientes de muestras de distintos tamaños del bastidor → Identificación de las muestras → Centrifugación → Apertura de la tapa → Colocación de la muestra abierta bajo una pipeta → Cierre de la tapa tras la toma de la muestra → Devolución de los recipientes de muestras al bastidor.

Características especiales de los recipientes de las muestras

Hay que manipular dos tipos distintos de recipientes de muestras con dimensiones muy diferentes: ThinPrep®: 42 mm de diámetro × 75 mm de altura y SurePath®: 33 mm de diámetro × 52 mm de altura.

Las tapas de los recipientes de las muestras son planas, por lo que no son aptas para la automatización. Esto plantea exigencias especiales a la apertura y el cierre con un elevado par de hasta 2 Nm. Debido a la geometría especial del fondo del recipiente, incluso el más mínimo cambio de posición puede hacer que los recipientes de muestras ya no puedan volver a colocarse en el bastidor.

Requisitos adicionales

El cliente quería un robot industrial totalmente eléctrico que cubriera un área de trabajo con 2 bandejas de 48 viales de muestras cada una. La solución también debía ajustarse perfectamente al conjunto del sistema en cuanto al aspecto, sin tener que cambiar la plataforma existente. Además, también era necesaria una opción de adaptación para los sistemas ya existentes en el mercado.

La solución de Festo

Festo desarrolló un total de cinco subsistemas formados por componentes estándar de Festo, una estación de trabajo PerkinElmer® JANUS® G3 y un módulo de pinzas giratorias personalizado.

Estación de trabajo JANUS® G3 con un módulo de pinzas giratorias personalizado y subsistemas de Festo.

Estación de trabajo JANUS® G3 con un módulo de pinzas giratorias personalizado y subsistemas de Festo.

Gracias a la estrecha colaboración con el cliente, la complejidad del robot industrial pudo reducirse al mínimo. El robot industrial (pórtico tridimensional) utiliza las guías existentes en la estación de trabajo JANUS® G3 para poder seleccionar ejes compactos. El módulo de agarre giratorio con pinza estándar modificada forma parte del pórtico tridimensional y se utiliza para extraer recipientes de muestras individuales de una bandeja. Una vez que el vial de la muestra ha sido identificado de forma inequívoca por un lector de códigos de barras, se hace girar muy rápidamente alrededor de su eje vertical para garantizar que la muestra del recipiente se mezcla con la suspensión. A continuación, se abre el vial de la muestra y se mantiene bajo una pipeta. Tras el muestreo, se vuelve a cerrar el vial y se coloca de nuevo en la bandeja.


Las tapas de los viales de las muestras son sujetadas en todo momento por el módulo de agarre giratorio durante todos los pasos del proceso. Esto garantiza que cada vial de muestras pueda volver a introducirse en la bandeja con gran precisión después de abrirlo y cerrarlo.

Actualmente, varios usuarios finales seleccionados están probando diferentes versiones beta de toda la estación de trabajo. Al mismo tiempo, todo el sistema está siendo certificado por TÜV para que próximamente pueda estar disponible en un amplio mercado.

Una ventaja gracias a la cooperación

La colaboración con Festo le ha valido la pena al cliente en varios aspectos. La solución de manipulación de muestras de Festo aumenta la velocidad, la flexibilidad y la fiabilidad del proceso de todo el sistema, minimiza la complejidad y maximiza la eficiencia del uso de los componentes. Además, el cliente pudo reducir los costes de desarrollo y acelerar el plazo de comercialización. La ingeniería colaborativa con Festo se intensificará aún más en el futuro, ya que ofrece al cliente la libertad de concentrarse en innovaciones estratégicas y de reaccionar de forma aún más flexible a los constantes cambios de las exigencias del mercado.

Solo con fines de investigación. No debe utilizarse en procedimientos de diagnóstico.

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