Rápido desenvolv. sistema manip. amostras seguro

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 equipamentos médicos. Graças à participação atempada do cliente no processo de desenvolvimento, o subsistema pode ser integrado facilmente na plataforma do cliente, com componentes padrão da Festo, uma estação de trabalho PerkinElmer® JANUS G3 e um módulo de pinça rotativa modificado. Esta abordagem permitiu reduzir para o mínimo a complexidade, mantendo a máxima produtividade e a segurança do processo.

Subprocessos de manipulação de amostras

A solução da Festo faz parte de uma estação de trabalho modular JANUS® G3 para a manipulação de líquidos, que pode ser adaptada de forma flexível às diferentes necessidades dos clientes. Na aplicação são tidos em conta os seguintes passos do processo: Separação dos tubos de ensaio de amostras de diferentes tamanhos do bastidor → Identificação das amostras → Centrifugação → Abertura da tampa → Colocação da amostra aberta sob uma pipeta → Fecho da tampa atrás da amostragem → Devolução dos tubos de ensaio das amostras para o bastidor.

Características especiais dos tubos de ensaio das amostras

É necessário manipular dois tipos de tubos de ensaio de amostras diferentes com dimensões muito diferentes: ThinPrep®: 42 mm de diâmetro x 75 mm de altura e SurePath®: 33 mm de diâmetro x 52 mm de altura.

As tampas dos tubos de ensaio das amostras são planas, por isso não são aptas para a automação. Isto impõe exigências especiais na abertura e no fecho com um binário elevado de até 2 Nm. Devido à geometria especial do fundo do tubo de ensaio, mesmo a menor alteração de posição pode fazer com que os tubos de ensaio das amostras já não possam voltar a ser colocados no bastidor.

Requisitos adicionais

O cliente queria um robô industrial totalmente elétrico que cobrisse uma área de trabalho com 2 tabuleiros com 48 tubos de ensaio de amostras cada um. A solução devia também adaptar-se perfeitamente ao conjunto do sistema relativamente ao aspeto, sem ter que alterar a plataforma existente. Além disso, também era necessária uma opção de adaptação para os sistemas já existentes no mercado.

A solução da Festo

A Festo desenvolveu um total de cinco subsistemas constituídos por componentes padrão da Festo, uma estação de trabalho PerkinElmer® JANUS® G3 e um módulo personalizado de pinças rotativas.

Graças à estreita colaboração com o cliente, a complexidade do robô industrial pôde ser minimizada. O robô industrial (pórtico tridimensional) utiliza os guias existentes na estação de trabalho JANUS® G3 para poder selecionar eixos compactos. O módulo de agarre rotativo com pinça padrão modificada faz parte do pórtico tridimensional e é utilizado para extrair tubos de ensaio de amostras individuais de um tabuleiro. Assim que o tubo de ensaio da amostra tiver sido identificado de forma inequívoca por um leitor de código de barras, ele gira muito rapidamente em redor do seu eixo vertical para garantir que a amostra do tubo de ensaio é misturada com a suspensão. Em seguida, o tubo de ensaio é aberto e mantido debaixo de uma pipeta. Após a amostragem, o tubo de ensaio é fechado e colocado novamente no tabuleiro.


As tampas dos tubos de ensaio das amostras são agarradas a todo o momento pelo módulo de agarre rotativo durante todas as etapas do processo. Isto garante que todos os tubos de ensaio de amostras possam voltar a ser inseridos no tabuleiro com uma grande precisão depois de serem abertos e fechados.

Atualmente, vários utilizadores finais selecionados estão a avaliar diferentes versões beta de toda a estação de trabalho. Ao mesmo tempo, todo o sistema está a ser certificado por TÜV para que, proximamente, possa estar disponível num amplo mercado.

Uma vantagem graças à colaboração

A colaboração com a Festo foi vantajosa para o cliente em vários aspetos. A solução de manipulação de amostras da Festo aumenta a velocidade, flexibilidade e fiabilidade do processo de todo o sistema, minimiza a complexidade e maximiza a eficiência da utilização dos componentes. Além disso, o cliente foi capaz de reduzir os custos de desenvolvimento e acelerar o tempo de comercialização. A engenharia de colaboração com a Festo irá intensificar ainda mais no futuro, uma vez que oferece ao cliente a liberdade de se concentrar em inovações estratégicas e de reagir de forma ainda mais flexível às constantes mudanças das exigências do mercado.

Só para fins de investigação. Não se deve utilizar em procedimentos de diagnóstico.

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