更快開發可靠的樣本處理裝置

實驗室自動化領域的協作工程

Festo 美國分公司與 PerkinElmer 公司合作,為一家全球領先的醫療設備製造商開發了一種精巧型樣本運送解決方案。這款設備採用了 Festo 標準元件、PerkinElmer® JANUS G3 工作站和經過改良的旋轉抓取模組。由於客戶很早便參與到開發過程中,該子系統可輕鬆整合到客戶的平台中。這種方法盡可能降低了複雜性,同時帶來了較高的生產率和過程安全性。

樣本運送子流程

Festo 的解決方案是 JANUS® G3 模組化液體運送工作站的一部分,可以靈活地適應不同的客戶要求。該應用包括以下過程步驟:將架子上不同大小的樣本容器分開 → 識別樣本 → 旋轉 → 打開蓋子 → 將打開的樣本放在移液管下 → 採樣後蓋上蓋子 → 將樣本容器放回架子。

樣本容器的特殊之處

在該應用中,必須處理兩種尺寸差異很大的不同樣本容器:ThinPrep®:直徑 42 mm x 高 75 mm,SurePath®:直徑 33 mm x 高 52 mm。

樣本容器的蓋子是平的,因此不適合自動化處理。其扭矩高達 2 Nm,這對蓋子的打開和關閉過程提出了特殊要求。由於容器底部的特殊幾何形狀,即使是最輕微的位置變化也會導致樣本容器無法再回到架子上。

額外要求

客戶希望開發一個全電動的工業機器人,可以覆蓋含有 2 個各具有 48 個樣本容器的托盤的工作區。該解決方案還必須在外觀上與整個系統完美契合,而無需改動現有的平台。此外,還要確保適合市場上已有的系統進行改造。

Festo 解決方案

Festo 總共開發了五個子系統,採用 Festo 標準元件、PerkinElmer® JANUS® G3 工作站和客製化 旋轉抓取模組。

透過與客戶緊密合作,Festo 盡可能降低了該工業機器人的複雜性。該工業機器人(3D 龍門)使用 JANUS® G3 工作站中現有的導軌,因此可以選擇精巧型軸。具有經過改良的標準夾爪的旋轉抓取模組是該 3D 龍門的一部分,用於從托盤中取出單個樣本容器。條碼讀取器明確識別樣本容器後,會繞垂直軸快速旋轉,以確保樣本容器中的樣本與懸浮液混合。然後就會打開樣本容器,並將其放在移液管下。取樣後,容器會再次關閉並放回托盤中。


在所有過程步驟中,樣本容器的蓋子始終都由旋轉抓取模組夾持。如此即可確保每個樣本容器在打開和關閉後都能非常精確地放回托盤中。

整個工作站的幾個 Beta 版本目前正在由選定的最終客戶進行測試。同時,整個系統將經由 TÜV 認證,以便未來銷往更廣大的市場。

合作帶來優勢

透過與 Festo 合作,客戶獲得了諸多效益。Festo 的樣本運送解決方案提高了整個系統的速度、靈活性和過程安全性,盡可能降低了複雜性、提高了元件使用效率。此外,客戶還能降低開發成本,縮短產品上市時間。未來,客戶將進一步加強與 Festo 的協作工程合作,因為由此客戶可以專注於策略創新,並對不斷變化的市場要求更靈活地作出反應。

僅供研究使用。不用於診斷程序。

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