Manipulation fiable des échantillons

Ingénierie commune dans l’automatisation des laboratoires

Festo USA a développé, en collaboration avec PerkinElmer, une solution compacte pour la manipulation d’échantillons pour un leader mondial de la fabrication d’appareils médicaux. Grâce à l’implication précoce du client dans le processus de développement, le sous-système est facile à intégrer dans la plateforme du client - avec des composants standard de Festo, une station de travail PerkinElmer® JANUS G3 et un module de préhension rotatif modifié. Cette approche a permis de minimiser la complexité tout en maximisant la productivité et la sécurité des processus.

Processus partiels de manipulation des échantillons

La solution de Festo fait partie d’une station de travail modulaire de manipulation des liquides JANUS® G3, qui peut être adaptée de manière flexible aux différentes exigences des clients. Les étapes de processus suivantes sont prises en compte dans l’application : Séparation des récipients d’échantillons de différentes tailles du rack → Identification des échantillons → Vortexage → Ouverture du couvercle → Mise en place de l’échantillon ouvert sous une pipette → Fermeture du couvercle après le prélèvement d’échantillons → Remise des récipients d’échantillons dans le rack.

Caractéristiques particulières des récipients d’échantillons

Deux types de récipients d’échantillons aux dimensions très différentes doivent être manipulés : ThinPrep® : 42 mm de diamètre x 75 mm de hauteur et SurePath® : 33 mm de diamètre x 52 mm de hauteur.

Les bouchons des récipients d’échantillons sont plats et ne se prêtent donc pas à l’automatisation. Cela pose des exigences particulières en matière d’ouverture et de fermeture avec un couple de torsion élevé pouvant atteindre 2 Nm. En raison de la géométrie particulière du fond des récipients, le moindre changement de position peut entraîner l’impossibilité de replacer les récipients d’échantillons dans le rack.

Exigences supplémentaires

Le client voulait un robot industriel entièrement électrique couvrant une zone de travail avec 2 plateaux contenant chacun 48 récipients d’échantillons. La solution devait également s’intégrer parfaitement au système global sur le plan visuel, sans qu’il soit nécessaire de modifier la plateforme existante. En outre, une possibilité de mise à niveau des systèmes déjà présents sur le marché était également exigée.

La solution Festo

Festo a développé un total de cinq sous-systèmes composés de composants standard Festo, d’une station de travail PerkinElmer® JANUS® G3 et d’un module de préhension rotatif spécifique au client.

Grâce à une étroite collaboration avec le client, la complexité du robot industriel a pu être réduite au minimum. Le robot industriel (portail tridimensionnel) utilise les guides existants dans la station de travail JANUS® G3, ce qui a permis de choisir des axes compacts. Le module de préhension rotatif avec préhenseur standard modifié fait partie du portique tridimensionnel et sert à prélever des récipients d’échantillons individuels dans un plateau. Une fois que le récipient d’échantillon a été clairement identifié par un lecteur de code-barres, il est tourné très rapidement autour de son axe vertical pour s’assurer que l’échantillon dans le récipient est bien mélangé à la suspension. Le récipient d’échantillon est ensuite ouvert et placé sous une pipette. Une fois l’échantillon prélevé, le récipient est refermé et remis dans la coupelle.


Les capuchons des récipients d’échantillons sont saisis en continu par le module de préhension rotatif pendant toutes les étapes du processus. Cela permet de garantir que chaque récipient d’échantillon peut être replacé dans le plateau avec une grande précision après avoir été ouvert et fermé.

Plusieurs versions bêta de l’ensemble de la station de travail sont actuellement testées par des clients finaux sélectionnés. Parallèlement, l’ensemble du système sera certifié par le TÜV afin de pouvoir le mettre à disposition d’un large marché à l’avenir.

Une longueur d’avance grâce à la coopération

La collaboration avec Festo s’est avérée payante pour le client à plusieurs égards. La solution de manipulation d’échantillons de Festo augmente la vitesse, la flexibilité et la sécurité des processus de l’ensemble du système, minimise la complexité et maximise l’efficacité de l’utilisation des composants. De plus, le client a pu réduire les coûts de développement et accélérer la mise sur le marché. L’ingénierie collaborative avec Festo sera encore intensifiée à l’avenir, car elle donne au client la liberté de se concentrer sur les innovations stratégiques et de réagir de manière encore plus flexible aux exigences du marché en constante évolution.

Uniquement à des fins de recherche. Ne pas utiliser dans des procédures de diagnostic.

Vue d'ensemble