Sviluppo rapido di un sistema di gestione campioni

Engineering comune nell'automazione di laboratorio

Festo USA, ha collaborato con PerkinElmer per sviluppare una soluzione compatta per la manipolazione dei campioni, per un produttore leader a livello mondiale di dispositivi medicali. Grazie al coinvolgimento precoce del cliente nel processo di sviluppo, il sottosistema è facile da integrare nella sua piattaforma, con componenti standard Festo, una workstation PerkinElmer® JANUS G3 e un modulo di presa rotante modificato. Questo approccio ha portato a una complessità minima con la massima produttività e affidabilità del processo.

Sottoprocessi di gestione dei campioni

La soluzione di Festo fa parte di una stazione di lavoro modulare per la manipolazione dei liquidi JANUS® G3, che può essere adattata in modo flessibile alle diverse esigenze dei clienti. Le seguenti fasi del processo sono prese in considerazione nella domanda: separazione dei porta campioni di dimensioni diverse dal rack → Identificazione dei campioni → Miscelazione a vortice → Apertura del coperchio → Collocazione del campione aperto sotto una pipetta → Chiusura del coperchio dopo il campionamento → Ricollocazione dei porta campioni nel rack.

Caratteristiche particolari dei porta campioni

È necessario gestire due diversi tipi di porta campioni con dimensioni molto diverse: ThinPrep®: 42 mm di diametro x 75 mm di altezza e SurePath®: 33 mm di diametro x 52 mm di altezza.

I tappi dei porta campioni sono piatti e quindi non adatti all'automazione. Ciò comporta requisiti speciali per l'apertura e la chiusura con una coppia elevata, fino a 2 Nm. A causa della particolare geometria del fondo del recipiente, anche la più piccola variazione di posizione può far sì che i porta campioni non possano più essere ricollocati nel rack.

Requisiti supplementari

Il cliente voleva un robot industriale completamente elettrico, che coprisse un'area di lavoro con 2 vassoi da 48 porta campioni ciascuno. La soluzione doveva anche adattarsi perfettamente all'aspetto visivo del sistema complessivo, senza dover modificare la piattaforma esistente. Inoltre, era necessaria un'opzione di retrofit per i sistemi già presenti sul mercato.

La soluzione di Festo

Festo ha sviluppato un totale di cinque sottosistemi, costituiti da componenti standard Festo, una workstation PerkinElmer® JANUS® G3 e un modulo di presa rotante personalizzato.

Stazione di lavoro JANUS® G3, con modulo di presa rotante personalizzato e sottosistemi Festo.

Stazione di lavoro JANUS® G3, con modulo di presa rotante personalizzato e sottosistemi Festo.

Grazie alla stretta collaborazione con il cliente, è stato possibile ridurre al minimo la complessità del robot industriale. Il robot industriale (portale tridimensionale) utilizza le guide esistenti nella workstation JANUS® G3, in modo da poter selezionare assi compatti. Il modulo di presa rotante con pinza standard modificata fa parte del portale tridimensionale e viene utilizzato per rimuovere i singoli porta campioni da un vassoio. Dopo che il porta campione è stato identificato in modo univoco da un lettore di codici a barre, viene fatto ruotare molto rapidamente intorno al suo asse verticale, per garantire che il campione nel recipiente si mescoli con la sospensione. Il porta campione viene quindi aperto e tenuto sotto una pipetta. Dopo il campionamento, il recipiente viene richiuso e riposto nella tazza.


I tappi dei porta campioni sono continuamente afferrati tramite il modulo di presa rotante durante tutte le fasi del processo. In questo modo, si garantisce che dopo l'apertura e la chiusura ogni porta campioni possa essere reinserito nel vassoio con grande precisione.

Diverse versioni beta dell'intera workstation sono attualmente in fase di test da parte di utenti finali selezionati. Allo stesso tempo, l'intero sistema è stato certificato dal TÜV per renderlo disponibile in futuro a un ampio mercato.

Un vantaggio grazie alla cooperazione

La collaborazione con Festo è stata proficua per il cliente sotto diversi aspetti. La soluzione Festo per la gestione dei campioni incrementa la velocità, la flessibilità e l'affidabilità del processo dell'intero sistema, riduce al minimo la complessità e massimizza l'efficienza dell'impiego dei componenti. Inoltre, il cliente ha potuto ridurre i costi di sviluppo e accelerare il time to market. La Collaborative Engineering con Festo sarà ulteriormente intensificata in futuro, in quanto offre al cliente la libertà di concentrarsi sulle innovazioni strategiche e di reagire in modo ancora più flessibile alle esigenze del mercato in costante evoluzione.

Solo a scopo di ricerca. Non utilizzare nelle procedure diagnostiche.

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