Præcis lineær robot i rummet til skræddersyet påfyldningssystem i bioanalyse

• Hvad der var brug for: drylin® E-room lineær robot, bestående af drylin® ZLW-0630 tandremsakser med motor og en drylin® GRQ tandstangsaksel, NEMA stepmotor, chainflex® motorkabel og plast-energikæde af type E2
• krav: Kompakt systemstørrelse med stort effektivt anvendelsesområde; strenge krav til kemikalier, hygiejne og høj renhed forbyder smøring af systemet; stor robusthed, enkel betjening og høj præcision; omkostningseffektivitet
• Industrien: Medical technology
• Succes for kunden: Der blev udviklet et robust, kompakt, støjsvagt og pålideligt system. økonomisk løsning. Den lineære rumrobots modularitet giver også mulighed for fleksibel tilpasning til størrelsesspecifikationerne.

Den højt specialiserede virksomhed M2-Automation i Berlin udvikler og bygger udstyr til produktion af diagnostiske systemer og prøveforberedelse med meget lave doseringsmængder. De skræddersyede systemer bruges over hele verden til kompleks håndtering af væsker. De bruges til medicinsk forskning og miljøanalyse, f.eks. til medicinske mikrodispenseringssystemer til nøjagtig, berøringsfri dispensering af kemiske og biologiske væsker og suspensioner i picoliter- og nanoliterområdet.

Til konstruktionen af et skræddersyet påfyldningssystem inden for bioanalyse og medicinsk teknologi skulle der skabes en fleksibel løsning til automatisk påfyldning af forskellige påfyldningsvolumener fra 0,05 ml til 500 ml i forskellige beholdere.
Der skulle bygges en rumlineær robot til påfyldningssystemet for at optimere forholdet mellem effektiv brugbar plads og absolut systemstørrelse, da plads i laboratoriet generelt er meget dyrt. Systemets udvendige mål er 1.600 x 1.900 x 800 mm, mens det tilgængelige arbejdsområde er 1.105 x 525 mm.

Desuden er systemer og udstyr i laboratoriemiljøet generelt underlagt strenge krav til kemikalier, hygiejne og høj renlighed, som gantryen også skal opfylde. Snavs og støv hører ikke hjemme i laboratoriet. Af denne grund ville brugen af smøremidler i portalen også have været et klart udelukkelseskriterium. Systemet skulle også være vedligeholdelsesfrit og derfor så brugervenligt som muligt.
Yderligere krav til den lineære robot i rummet var en høj grad af robusthed, enkel betjening og den højest mulige nøjagtighed for at kunne udføre doseringsprocessen for forskellige mængder og viskositeter ved en passende hastighed på en reproducerbar måde.

Endelig var den ansvarlige designer hos M2-Automation også opmærksom på den lavest mulige vægt, en kompakt type, der alligevel skulle dække et relativt stort arbejdsområde, og omkostningseffektiviteten i det nye design.

Ved udformningen af det skræddersyede påfyldningssystem valgte den ansvarlige designer en smørefri og vedligeholdelsesfri drylin® E-room lineær robot. Flere lineære akser er kombineret i portalerne for at opnå en flerdimensionel bevægelse. Da alle aksens bevægelige dele er udstyret med polymerglidelejer, arbejder de lineære akser uden smøring. Derfor bruges systemerne også i andre væskehåndteringssystemer inden for laboratorieteknologi.

De tilslutningsklare portaler indeholder formonterede drylin® lineære moduler eller drylin® lineære akser med NEMA-trinmotor.
To robuste, horisontalt installerede drylin® ZLW-0630 tandremsakser med motor bruges som x-akser. De er særligt velegnede til positioneringsopgaver, hvor der er begrænset plads. Frihøjden er kun 31 mm med en slaglængde på 1.100 mm. Akselængden blev tilpasset til at opfylde M2-Automations krav. To 600 mm lange, mekanisk koblede parallelle akser, også i installationsstørrelse ZLW-0630, bruges til y-retningen. Og en drylin® GRQ tandstangsakse er valgt som z-akse til doseringsmodulet. Slaglængden på 240 mm kan til enhver tid skaleres, hvis det er nødvendigt. Derudover er drylin® GRQ-aksen blevet udstyret med en variabel fastspændingsholder til udløsning af den integrerede nærhedsafbryder. Det gør det muligt at indstille og ændre den nøjagtige udløsningsposition hurtigt, hvilket øger præcisionen.

Alt i alt giver den lineære rumrobots modularitet mulighed for fleksibel tilpasning til størrelsesspecifikationerne. Den opfylder også alle krav til positioneringsnøjagtighed, hastighed og holdbarhed i applikationen. Forholdet mellem pris og ydelse for de lineære moduler var også en afgørende faktor for M2-Automation. Portalen har en positioneringsnøjagtighed på +/- en millimeter. I øjeblikket kan der fyldes op til 1.400 flasker i en systemcyklus. Aksesystemet placerer påfyldningsnålen præcist i hver flaskehals. Den maksimale kørehastighed er 300 m/s.

NEMA 11, 17 og 23 stepmotorer med optiske inkrementelle enkodere bruges i en lukket kontrolsløjfe. Som grænsekontakter er der valgt induktive præcisionsnærhedsafbrydere. Derudover fuldender chainflex® motorkabler og vores kompakte E2-serie e-chain® projektet. Energikæderne beskytter kablerne mod slitage.