Tömeges tesztelési rendszer automatizálása
Az ipari automatizálásra specializálódott Festo és a rendszerintegrátor QM Systems közösen fejlesztett ki egy új automatizált laboratóriumi rendszert, amely óránként akár 3000 fiolát is képes megtölteni, lezárni és felcímkézni.
A COVID világjárvány idején gyors és pontos tömeges tesztelésre volt szükség, és az adagolási folyamat automatizálásának képessége számos lehetőséget kínál a járvány utáni világban is. Az alkalmazások a betegségek kimutatásától és az orvosi diagnosztikától kezdve a kozmetikáig és a biotechnológiáig terjednek.
A Festo és a QM Systems régóta egymás kereskedelmi partnerei, de az élettudományok és a lifetech automatizálása iránti kereslet növekedése az elmúlt néhány évben még szorosabb együttműködésre késztette őket. Russell Lotinga, a Festo üzletfejlesztési vezetője így beszél erről: „Megkeresett minket egy ügyfél, akinek egyértelmű és azonnali igénye volt egy nagy áteresztőképességű töltőrendszerre, de a Festo nem gépgyártó. Azért fordultunk a QM Systemshez, mert ők az ügyfelek igényeihez igazított automatizált rendszerek fejlesztésére szakosodtak. Az összetett töltési és mozgatási követelmények eléréséhez szükséges automatizálási szakértelmünkkel kombinálva optimális megoldást tudtunk kidolgozni az ügyfél számára.”
A kupakszerelési folyamat a Festo EHMD segítségével kiválasztja és meghatározott nyomatékkal rögzíti az egyes kupakokat.
Ismételhetőség nagy sebesség mellett is
Az eredeti kihívás az volt, hogy a légzésvizsgálathoz olyan gépet fejlesszenek ki, amely automatikusan, pontosan, ismételten és gyorsan képes különböző szintekre tölteni az injekciós üvegcséket, miközben biztosítja az egyes betegekhez való visszakövethetőséget.
A QM Systems egy Siemens vezérlésen alapuló, a fiolák töltésére, lezárására és címkézésére szolgáló nagysebességű vonalat tervezett. A rendszer két tálcás adagolót használ – egyet a fiolákhoz, egyet a kupakokhoz – az alkatrészek gépbe juttatásához. A Festo handling rendszer minden egyes fiolát kiemel és függőlegesen sorba állít, majd az adagolófej elé helyezi őket a folyadék hozzáadásához. Ezután a kupak felhelyezése következik, nyomatékellenőrzéssel biztosítva, hogy a fedél megfelelően illeszkedjen. A megtöltött és lezárt fiolát ezután vízszintesen tájolják, és egy szállítószalagon keresztül a címkézéshez továbbítják. A sorszámkódolt címke biztosítja, hogy minden egyes injekciós üveg egy adott beteghez kapcsolható legyen.
Kristian Richardson, a QM Systems kereskedelmi igazgatója elmondta: „A kihívást ennél a projektnél a nagy teljesítmény, a finom tűrések, a fokozott pontosság és a változó adagolási mennyiségek jelentették. A kritikus üzembe helyezési fázis során sikerült a lehető legjobb megoldást elérni. Itt kapott kulcsszerepet az alkalmazkodóképesség, ami biztosítja, hogy a beállítás során a pozíciókat módosítani tudjuk. A Festo automatizálási alkatrészek átfogó választéka, valamint az összetett handling rendszerek specifikálásában szerzett jelentős szakértelem lehetővé tette számunkra, hogy a legjobb megoldást dolgozzuk ki.”
A QM Systems által tervezett, injekciós üvegek töltésére, lezárására és címkézésére szolgáló nagysebességű gyártósor.
Precíziós automatizálás
Az optimális pontosság érdekében az automatizált töltősor a Festo VTOE adagolófejét és VAEM szelepvezérlő modulját tartalmazza. A VTOE nyolc adagolótűvel lehetővé teszi a különböző folyadékok és töltési mennyiségek precíz adagolását. A rugalmas és reprodukálható nyomásnak és nyitási időnek köszönhetően nagyon pontos adagolási mennyiségek érhetők el. A VAEM szelepvezérlő modul egyszerűvé teszi a szelepek pontos kapcsolását és lehetővé teszi akár nyolc csatorna egyedi paraméterezését. A mindössze 0,2 ms időfelbontás és a szelepek áram – nem feszültség – általi vezérlése nagy pontosságot biztosít.
A zárókupakok pontos illesztését a Festo EHMD forgó-megfogó modulja szabályozza. Az egyedülálló Z-kompenzáló modul automatikusan alkalmazkodik a fiolák menettávolságához. A Festo további szervohajtásai és vezérlői a pneumatikus hajtóművekkel együttműködve megkönnyítik a fiolák helyes tájolását az adagolás során, majd vízszintesen elforgatják őket, hogy lehetővé tegyék az egyedi címkék felhelyezését.
Az automatizált töltősor a Festo VTOE adagolófejeit és VAEM nagysebességű szelepvezérlő modulját tartalmazza.
Jelentős előrelépés
Az új automatizált adagolórendszer a 10 mikroliter alatti mennyiségtől a sokkal nagyobb tételek ömlesztett adagolásáig képes változó töltési mennyiségeket biztosítani. A rendszer óránként 3000 fiolát dolgoz fel, és 50 µl-től 1500 µl-ig terjedő töltési térfogat esetén +/- 0,5%-os ismételhetőséget ér el.
Összefoglalva Kristian Richardson elmondta: „Ezt az automatizált rendszert egy injekciós üveg- és fedéltípus kezelésére tervezték, változó adagolási szintekkel. Az automatizálási alapelvek azonban könnyen bővíthetők és adaptálhatók más vevői igényeknek megfelelően. A korábbi handling rendszerekhez képest jelentős előnye a nagyobb sebesség és pontosság, és egyaránt alkalmazható vér és más testnedvek, valamint nem orvosi folyadékok adagolására és vizsgálatára.
Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
