Snelheid en nauwkeurigheid of Van compact naar powerpack? Aandrijfoplossingen voor laboratoriumautomatisering

Elke dag worden in analytische laboratoria grote hoeveelheden samples onderzocht. Het voordeel van automatisering op dit gebied ligt voor de hand: automatisering zorgt voor snellere resultaten, een hogere capaciteit, minder fouten en lagere personeelskosten. Voor een soepele werking van de aandrijfsystemen zijn een hoge dynamiek en een grote nauwkeurigheid van essentieel belang. We spreken met dr. Aihua Hong over de eisen en ontwikkelingen in dit marktsegment, waarvoor zij bij FAULHABER verantwoordelijk is.

Lab-Auto

dr. Aihua Hong

In welke sectoren speelt laboratoriumautomatisering een rol?
Geautomatiseerde processen zijn te vinden in alle sectoren met laboratoria, bijvoorbeeld in de chemische industrie, de farmaceutische industrie en de levensmiddelentechnologie. En in de medische sector is wereldwijd sprake van een aanzienlijke groei. In deze sector zijn geautomatiseerde oplossingen al vele jaren onmisbaar voor zogenaamde in-vitrodiagnostiek (IVD), dat wil zeggen de analyse van medische samples als bloed, urine en weefsel. En in onderzoekslaboratoria van farmaceutische bedrijven worden steeds meer testprocedures geautomatiseerd die bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen noodzakelijk zijn.

Wat is laboratoriumautomatisering precies?
De mate van automatisering varieert aanzienlijk bij de verschillende laboratoria. Het gaat van de uitvoering van afzonderlijke processen met behulp van losse apparaten tot volledige sampleanalyse in complexe systemen. Dat laatste is met name nodig wanneer grote aantallen samples moeten worden onderzocht volgens een gestandaardiseerd protocol en er niet veel flexibiliteit nodig is, bijvoorbeeld bij IVD in het hoofdlaboratorium van een ziekenhuis of in grote laboratoria voor medische diagnostiek.


Welke processen worden daar automatisch uitgevoerd?
In die laboratoria is bijna het gehele analyseproces geautomatiseerd. Het begint met de preparatie van de bloedmonsters in kleurgecodeerde reageerbuisjes. Een scanner registreert het soort analyse dat een buisje moet ondergaan en zorgt ervoor dat het dienovereenkomstig wordt opgepakt door een robotarm. Sommige monsters worden gecentrifugeerd om de bestanddelen van het bloed te scheiden. De monsters worden dan in speciale transporteenheden verplaatst naar het feitelijke analysestation, bijvoorbeeld op een transportband of in een klein karretje met wielaandrijving.


Wat gebeurt er in het analysestation?
Het monster wordt eerst geïdentificeerd door de streepjescode naar de camera te richten en uit te lezen. Dan wordt de stop van het reageerbuisje verwijderd en wordt er een beetje van het monster uit het buisje gehaald. Vervolgens wordt het buisje weer afgesloten en gearchiveerd voor eventuele latere tests. Het monster wordt verplaatst naar een reactievat voor de feitelijke analyse, bijvoorbeeld op een plaatje of in een petrischaal. Tijdens de test zelf wordt de aandrijftechnologie voornamelijk gebruikt voor processen als pipetteren, vloeistofverwerking, mengen en roeren.

Aan welke eisen moeten de motoren voldoen?
Tijdens het proces moet er een groot aantal verschillende bewegingen worden uitgevoerd, en de aandrijftechnologie moet al die bewegingen mogelijk maken. Voor de transportbanden zijn grote, sterke motoren nodig en onderdelen die zo compact en licht mogelijk zijn. Dankzij ons uitgebreide productassortiment kunnen we het hele spectrum bedienen en bijna altijd extreem goede oplossingen leveren, wat de eisen ook zijn.

In-vitro

Kunt u een paar voorbeelden geven?
Veel toepassingen vereisen een zeer dynamisch systeem voor herhaalde start-/stopbewegingen, zoals pak-en-plaats en pipetteerprocessen. Daarbij zijn zowel snelheid als extreem nauwkeurige positionering noodzakelijk. En ook grootte en gewicht zijn van belang, want de aandrijving voor de op- een neerwaartse beweging van de grijparm of de pipetteerkop is doorgaans te vinden in de mobiele component. Daarom moet de aandrijving extreem licht en compact zijn.

Wat zijn de voordelen van de motoren van FAULHABER?
Voor deze toepassingen zijn in het bijzonder de DC-micromotoren geschikt uit de 1524SR-serie en de 2224SR-serie. Ze hebben geen ijzeren anker en zijn daarom veel lichter en kleiner dan andere modellen met vergelijkbare prestaties. En daarnaast zijn ze zeer dynamisch. Ze worden voornamelijk gebruikt in combinatie met een encoder uit de IE3-serie. Door de encoder neemt de totale lengte van de unit slechts met twee millimeter toe. Daardoor worden er zeer goede prestaties bereikt met een extreem compact ontwerp.

Zijn er nog andere redenen om te kiezen voor producten van FAULHABER?
Voor onze klanten zijn hoogwaardige componenten extreem belangrijk, want dan kunnen ze erop vertrouwen dat hun apparaten langere tijd goed functioneren. Ongeveer negentig procent van hun winst komt uit de reagentia die ze samen met hun apparatuur verkopen voor sampleanalyse. De levensduur van hun apparaten en de continuïteit van hun verkoop van reagentia zijn daarom direct met elkaar verbonden.

DriveSystems

Daarnaast moeten de apparaten voor IVD eerst een dure certificeringsprocedure ondergaan voordat ze in gebruik kunnen worden genomen. Om herhaling van deze procedure te voorkomen, wordt vervanging van bestaande apparaten door andere modellen zoveel mogelijk vermeden. De beschikbaarheid van reserveonderdelen speelt daarom ook een belangrijke rol. Als een component van FAULHABER na een lange levensduur moet worden vervangen, kan de klant erop vertrouwen dat we die nog steeds leveren, zelfs na vele jaren.

https://www.faulhaber.com/nl/markten/medische-en-laboratoriumapparatuur/

  Meer weten…