Snellere ontwikkeling van handling van monsters

Gezamenlijke engineering in laboratoriumautomation

Festo USA heeft in samenwerking met PerkinElmer een compacte oplossing voor de handling van monsters ontwikkeld voor een toonaangevende wereldwijde fabrikant van medische apparatuur. Dankzij de vroege betrokkenheid van de klant bij het ontwikkelingsproces is het subsysteem eenvoudig te integreren in het platform van de klant - met standaardcomponenten van Festo, een PerkinElmer® JANUS G3 werkstation en een aangepaste roterende grijpermodule. Deze aanpak resulteerde in een minimale complexiteit met een maximale productiviteit en procesbetrouwbaarheid.

Subprocessen voor de handling van monsters

De oplossing van Festo maakt deel uit van een modulair JANUS® G3-werkstation voor liquid handling dat flexibel kan worden aangepast aan verschillende eisen van de klant. De volgende processtappen komen in de aanvraag aan bod: De monsterpotjes van verschillende grootte van het rek afzonderen → De monsters identificeren → Vortexen → Het deksel openen → Het geopende monster onder een pipet plaatsen → Het deksel na de monstername sluiten → De monsterpotjes terugplaatsen in het rek.

Speciale kenmerken van de monsterpotjes

Er moeten twee verschillende soorten monsterpotjes met zeer verschillende afmetingen worden verhandeld: ThinPrep®: 42 mm diameter x 75 mm hoogte en SurePath®: 33 mm diameter x 52 mm hoogte.

De kappen van de monsterpotjes zijn plat en daarom niet geschikt voor automatisering. Dit stelt bijzondere eisen aan het openen en sluiten met een hoog draaimoment tot 2 Nm. Door de speciale geometrie van de bodem van het vat kan zelfs de geringste verandering van positie ertoe leiden dat de monsterpotjes niet meer in het rek kunnen worden teruggeplaatst.

Aanvullende eisen

De klant wilde een volledig elektrische industriële robot die een werkgebied met 2 trays van elk 48 monsterpotjes bestrijkt. De oplossing moet ook visueel perfect passen bij het totale systeem, zonder dat het bestaande platform moet worden gewijzigd. Daarnaast was er ook behoefte aan een retrofitmogelijkheid voor systemen die al op de markt zijn.

De oplossing van Festo:

Festo ontwikkelde in totaal vijf subsystemen bestaande uit Festo standaardcomponenten, een PerkinElmer® JANUS® G3 werkstation en een op maat gemaakte draaigrijpmodule.

JANUS® G3 werkstation met een op maat gemaakte draaigrijpmodule en subsystemen van Festo.

JANUS® G3 werkstation met een op maat gemaakte draaigrijpmodule en subsystemen van Festo.

Door nauwe samenwerking met de klant kon de complexiteit van de industriële robot tot een minimum worden beperkt. De industriële robot (3-dimensionaal portaal) maakt gebruik van de bestaande geleidingen in het JANUS® G3 werkstation, zodat compacte assen konden worden geselecteerd. De draaigrijpmodule met aangepaste standaardgrijper maakt deel uit van de 3-dimensionale portalen en wordt gebruikt om afzonderlijke monsterpotjes uit een tray te nemen. Nadat het monsterpotje door een barcodelezer eenduidig is geïdentificeerd, wordt het zeer snel om zijn verticale as gedraaid om ervoor te zorgen dat het monster in het vat met de suspensie wordt gemengd. Het monsterpotje wordt dan geopend en onder een pipet gehouden. Na de monstername wordt het vat weer gesloten en teruggeplaatst in de schaal.


De kappen van de monsterpotjes worden tijdens alle processtappen continu vastgehouden door de roterende grijpermodule. Dit zorgt ervoor dat elk monsterpotje na het openen en sluiten met grote precisie opnieuw in de schaal kan worden geplaatst.

Verschillende bètaversies van het volledige werkstation worden momenteel getest door geselecteerde eindgebruikers. Tegelijkertijd wordt het hele systeem door de TÜV gecertificeerd om het in de toekomst voor een brede markt beschikbaar te maken.

Een voorsprong door samenwerking

De samenwerking met Festo heeft voor de klant in meerdere opzichten vruchten afgeworpen. Festo's oplossing voor de handling van monsters verhoogt de snelheid, flexibiliteit en procesbetrouwbaarheid van het totale systeem, minimaliseert de complexiteit en maximaliseert de efficiëntie van het gebruik van componenten. Bovendien was de klant in staat de ontwikkelingskosten te verlagen en de marktlancering te versnellen. De samenwerking met Festo op het gebied van engineering zal in de toekomst verder worden geïntensiveerd, omdat dit de klant de vrijheid geeft zich te concentreren op strategische innovaties en nog flexibeler te reageren op de voortdurend veranderende markteisen.

Alleen voor onderzoeksdoeleinden. Niet voor gebruik bij diagnostische procedures.

Onze gratis tools voor vloeistofbehandeling:

Wilt u de basisbeginselen kennen van het ontwerp van een pneumatisch doseersysteem? Verbeter uw kennis van pneumatica om uw optimale vloeistofverwerkingscapaciteit te bereiken. Download onze whitepaper van zeven pagina's.

Hoe kan u een vloeistofhandlingsysteem in vier stappen opzetten? Verminder uw risico, en vermijd dure fouten met geautomatiseerde vloeistofdosering. Download hier onze gids met vier stappen.

augustus 2019

Overzicht