Robot lineare preciso per sistema di riempimento personalizzato in bioanalisi

• Cosa serviva: robot lineare drylin® E-room, composto da assi a cinghia dentata drylin® ZLW-0630 con motore e asse a cremagliera drylin® GRQ, motore passo-passo NEMA, cavo motorechainflex® e catena energetica in plastica di tipo E2
• Requisiti: dimensioni compatte del sistema con elevata area utile effettiva; severi requisiti chimici, igienici e di elevata purezza vietano la lubrificazione del sistema; elevata robustezza, funzionamento semplice ed elevata precisione; economicità
• Settore: tecnologia medica
• Successo per il cliente: è stato sviluppato un sistema robusto, compatto, silenzioso e affidabile. soluzione economica. La modularità del robot lineare da camera consente inoltre un adattamento flessibile alle specifiche dimensionali.

L'azienda altamente specializzata M2-Automation con sede a Berlino sviluppa e costruisce dispositivi per la produzione di sistemi diagnostici e preparazione di campioni con volumi di erogazione molto bassi. I sistemi personalizzati sono utilizzati in tutto il mondo per la complessa gestione di liquidi. Sono utilizzati per la ricerca medica e l'analisi ambientale, ad esempio per sistemi di microdosaggio medici per l'erogazione accurata e senza contatto di liquidi e sospensioni chimiche e biologiche nell'intervallo picolitri e

nanolitri. Per la costruzione di un sistema di riempimento personalizzato nel campo della bioanalisi e della tecnologia medica, doveva essere realizzata una soluzione flessibile per il riempimento automatico di diversi volumi di riempimento da 0,05 ml a 500 ml in diversi contenitori.
Doveva essere costruito un robot lineare per il sistema di riempimento per ottimizzare il rapporto tra spazio utilizzabile effettivo e dimensioni assolute del sistema, poiché lo spazio in laboratorio è generalmente molto costoso. Le dimensioni esterne del sistema sono 1.600 x 1.900 x 800 mm, mentre l'area di lavoro disponibile è 1.105 x 525 mm.

Inoltre, i sistemi e le apparecchiature nell'ambiente di laboratorio sono generalmente soggetti a severi requisiti chimici, igienici e di elevata pulizia, che anche il portale deve soddisfare. Sporcizia e polvere non hanno posto in laboratorio. Per questo motivo, anche l'uso di lubrificanti nel portale sarebbe stato un chiaro criterio di esclusione. Il sistema doveva inoltre essere esente da manutenzione e quindi
il più possibile intuitivo. Ulteriori requisiti per il robot lineare da sala erano un elevato livello di robustezza, un funzionamento semplice e la massima precisione possibile per poter eseguire il processo di dosaggio per diversi volumi e viscosità a una velocità appropriata in modo riproducibile.

Infine, il progettista responsabile di M2-Automation ha prestato attenzione anche al peso più basso possibile, a un tipo compatto che dovesse tuttavia coprire un'area di lavoro relativamente ampia e all'economicità del nuovo design.

Nella progettazione del sistema di riempimento personalizzato, il progettista responsabile ha optato per un robot lineare drylin® E-room esente da lubrificazione e manutenzione. Diversi assi lineari sono combinati nei portali per realizzare un movimento multidimensionale. Poiché tutte le parti mobili dell'asse sono dotate di cuscinetti a strisciamento in polimero, gli assi lineari funzionano senza lubrificazione. Per questo motivo, i sistemi vengono utilizzati anche in altri sistemi di movimentazione dei liquidi nella tecnologia di laboratorio.

I portali pronti per il collegamento contengono moduli lineari drylin® preassemblati o assi lineari drylin® con motore passo-passo NEMA.
Due robusti assi a cinghia dentata drylin® ZLW-0630 installati orizzontalmente con motore vengono utilizzati come assi x. Questi sono particolarmente adatti per attività di posizionamento in cui lo spazio è limitato. L'altezza libera è di soli 31 mm con una lunghezza della corsa di 1.100 mm. La lunghezza dell'asse è stata personalizzata per soddisfare i requisiti di M2-Automation. Per la direzione y

vengono utilizzati dueassi paralleli lunghi 600 mm, accoppiati meccanicamente, anch'essi di dimensioni di installazione ZLW-0630. E un asse a cremagliera e pignone drylin® GRQ è stato selezionato come asse z per il modulodi distribuzione. La corsa di 240 mm può essere scalata in qualsiasi momento se necessario. Inoltre, l'asse drylin® GRQ è stato dotato di un supporto con bloccaggio variabile per l'attivazione dell'interruttore di prossimità integrato. Ciò consente di impostare e modificare rapidamente la posizione di rilascio esatta, aumentando la precisione. Nel complesso, la

modularità del robot lineare da camera consente una personalizzazione flessibile in base alle specifiche delle dimensioni. Soddisfa inoltre tutti i requisiti di precisione di posizionamento, velocità e durata nell'applicazione. Anche il rapporto prezzo-prestazioni dei moduli lineari è stato un fattore decisivo per M2-Automation. La precisione di posizionamento del portale è di +/- un millimetro. Attualmente, è possibile riempire fino a 1.400 bottiglie in un ciclo di sistema. Il sistema di assi posiziona l'ago di riempimento con precisione in ogni collo di bottiglia. La velocità massima di spostamento è di 300 m/s. I motori passo-passo NEMA 11, 17 e 23 con encoder incrementali ottici vengono utilizzati in un circuito di controllo chiuso. Gli interruttori di prossimità di precisione induttivi sono stati selezionati come finecorsa. Inoltre, i cavi motore chainflex® e la nostra e-chain® compatta della serie E2 completano il progetto. Le catene portacavi proteggono i cavi dall'usura.