Aihua Hong: Napędy dla automatyki laboratoryjnej [WYWIAD]
![Aihua Hong: Napędy dla automatyki laboratoryjnej [WYWIAD]](https://cms.elektrotechnikautomatyk.pl/media/cache/resolve/opening_big%2Fmedia%2Fartykuly%2FFaulhaber_Aihua_Hong.jpg)
W laboratoriach analitycznych każdego dnia bada się wiele próbek. Korzyści z automatyzacji w tej branży są oczywiste: umożliwiają szybsze uzyskiwanie wyników, zapewniają wyższą produktywność, mniejszą liczbę błędów oraz niższe koszty personelu. Dla zapewnienia sprawnego działania niezwykle ważna jest duża dynamika i precyzja układów napędowych. Z dr Aihuą Hong, Business Development Manager, rozmawialiśmy o wymaganiach i odkryciach w tym segmencie rynku, za który odpowiada w firmie FAULHABER.
W których branżach automatyka laboratoryjna odgrywa dużą rolę?
Aihua Hong: Zautomatyzowane procesy wykorzystuje się we wszystkich laboratoriach: chemicznych, farmaceutycznych czy też związanych z technologią żywności. Branża medyczna to sektor, w którym na całym świecie nastąpił znaczny rozwój. Od wielu lat zautomatyzowane rozwiązania są w nim niezbędne w tak zwanej diagnostyce in vitro (in-vitro diagnostics – IVD), czyli analizie próbek medycznych, takich jak krew, mocz i tkanki. Również w laboratoriach firm farmaceutycznych, które opracowują nowe leki, wdrażane są coraz silniej zautomatyzowane procedury badawcze.
Czym dokładnie jest automatyka laboratoryjna?
Aihua Hong: Stopień automatyzacji w różnych laboratoriach znacznie się różni. Automatyzacja może polegać na przeprowadzaniu poszczególnych procesów z wykorzystaniem odrębnych urządzeń, może też obejmować pełną analizę próbek w złożonych systemach. To drugie rozwiązanie jest wymagane zwłaszcza w miejscach, w których trzeba przeanalizować dużą liczbę próbek zgodnie ze standaryzowanym protokołem i przy niewielkiej elastyczności. Przykładem może być IVD w głównym laboratorium szpitala lub w dużych laboratoriach wykorzystywanych na potrzeby diagnostyki medycznej.
Które procesy dokonują się w tych laboratoriach automatycznie?
Aihua Hong: W nich niemal cały proces analizy przebiega automatycznie. Zaczyna się od przygotowania próbek krwi w probówkach oznaczonych kolorami. Skaner rejestruje typ analizy wymaganej dla danej probówki i dopilnowuje, żeby ramię robota przemieściło taką probówkę w odpowiedni sposób. Niektóre próbki odwirowuje się w celu rozdzielenia składników krwi. Następnie próbki transportuje się w specjalnych jednostkach transportowych do właściwego stanowiska analitycznego, np. na przenośniku taśmowym lub na małym wózku z napędem kołowym.
Co dzieje się na stanowisku analitycznym?
Aihua Hong: Najpierw identyfikuje się próbkę poprzez skierowanie kodu kreskowego w stronę kamery i jego odczytanie. Następnie z probówki wyjmuje się korek i pobiera część próbki. Ponownie szczelnie zamyka się probówkę i odstawia do ewentualnego wykorzystania w późniejszych testach. Próbkę przenosi się do naczynia reakcyjnego na potrzeby rzeczywistej analizy, np. na płytkę testową lub szalkę Petriego. Podczas kolejnych testów technologię napędową wykorzystuje się głownie na potrzeby takich procesów, jak pipetowanie, praca z cieczą, łączenie i mieszanie.
Jakie wymogi muszą spełniać silniki, których używa się w tych procesach?
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Systemy napędowe i mechatronika
Nowy napęd FAULHABER do zastosowań medycznych
FAULHABER opracowała nową sterylizowalną serię silników 2057…BA przeznaczonych do zastosowań medycznych. W wariancie pracującym bez czujników napędy mogą wytrzymywać ponad 1500 cykli autoklawu. Są zoptymalizowane dla dużych prędkości do 65 000 obr/min, które są wymagane na przykład w końcówkach przyrządów dentystycznych.
Aihua Hong: W trakcie całego procesu trzeba wykonać wiele różnych ruchów. Wymogi w stosunku do technologii napędowej odpowiednio się różnią. Przenośniki taśmowe wymagają dużych silników o dużej mocy oraz możliwie małych i lekkich elementów. Dzięki kompleksowej gamie naszych produktów możemy zaspokoić całe spektrum potrzeb i zapewnić niezwykle dobre rozwiązanie niemal w każdym przypadku.
Czy może Pani podać jakieś przykłady?
Aihua Hong: Wiele zastosowań wymaga wysoce dynamicznego systemu na potrzeby wielokrotnego zatrzymywania się/ruszania, np. podczas procesu podnoszenia i ustawiania oraz podczas pipetowania. W trakcie tych czynności wymagana jest zarówno szybkość, jak i niezwykle dokładne rozmieszczanie. Rozmiar i masa również odgrywają tu pewną rolę. Napęd, który odpowiada za ruch ramienia uchwytu w górę i w dół lub głowicy do pipetowania, znajduje się zwykle w ruchomym elemencie. Dlatego musi być niezwykle mały i lekki.
Jakie są zalety silników FAULHABER?
Aihua Hong: Mikrosilniki DC serii 1524SR i 2224SR są szczególnie odpowiednie do tych zastosowań. Są to konstrukcje bezżelazowe, dzięki czemu są dużo lżejsze i mniejsze niż inne modele o porównywalnej wydajności. Charakteryzują się przy tym niezwykle dużą dynamiką. Wykorzystuje się je głównie w połączeniu z enkoderem serii IE2, który zwiększa ogólną długość jednostki o zaledwie 2 mm. Tym samym uzyskuje się wysoką wydajność przy niezwykle małych rozmiarach.
Czy istnieją jakiekolwiek inne powody, dla których należy wybrać produkty FAULHABER?
Aihua Hong: Dla naszych klientów niezwykle ważne jest zdobycie elementów wysokiej jakości, dzięki którym ich sprzęt będzie sprawnie działać przez długi czas. Około 90% ich zysków generują odczynniki sprzedawane wraz z urządzeniami do analizy próbek. Dlatego okres użytkowania sprzętu i ciągłość sprzedaży ich odczynników są ze sobą bezpośrednio powiązane.
Ponadto sprzęt do IVD musi przejść kosztowny proces certyfikacji, zanim będzie można zacząć z niego korzystać. Aby uniknąć powtarzania tego procesu, w miarę możliwości unika się zastępowania istniejących urządzeń innymi modelami. Ważną rolę odgrywa też więc dostępność części zamiennych. Jeśli trzeba wymienić podzespół firmy FAULHABER po długim okresie użytkowania, klient ma pewność, że taki podzespół u nas kupi, nawet po wielu latach.
