Laboratoriumanalyse onder controle
Eén van de grootste uitdagingen bij de omgang met vloeistoffen is om verschillende items snel en doelgericht aan te sturen, bijvoorbeeld op reactieplaten. Hier is vooral de dynamiek van het proces een uitdaging. De relatief grote massa (één tot drie kilo) van de actuatoren die worden bewogen, moet bijzonder snel worden versneld en afgeremd. Snelheden tot 1 m/s moeten veilig en extreem nauwkeurig worden aangestuurd. Nauwkeurige en herhaalbare positionering is hier van doorslaggevend belang. Een vrij programmeerbare positionering is een voorwaarde voor toegang tot de verschillende platen en monsterhouders. Natuurlijk moeten de elektronica en de aandrijvingen voldoen aan alle relevante veiligheidsvoorschriften en EMC-specificaties voor medische apparatuur. En tot slot moet de mechanische aandrijving ook een effectief start-stopbedrijf garanderen bij intensief gebruik.
Gemaakt voor routinewerk
Vrijwel alle grote ziekenhuizen werken met standaard tests voor de diagnostiek en behandeling. Deze analyses worden uitgevoerd in het medische laboratorium. Het gaat om bijzonder complexe processen, waarbij verschillende stappen, monsters en reagens vereist zijn. Voor het voorbereiden, verdelen, stapsgewijs verdunnen en toevoegen van reagens in een laboratorium moeten bijvoorbeeld honderden nauwkeurige doses vloeistof worden toegevoegd op precies de juiste plek. Een handmatige of slechts deels geautomatiseerd proces vraagt om bijzonder betrouwbaar personeel, dat continu extreem geconcentreerd werkt. Automatisering is het perfecte alternatief. Ook in een geautomatiseerd proces worden de bekende, gestandaardiseerde microplates, spotplaten en cuvetten gebruikt, maar dan zonder menselijke tussenkomst. Het bijzonder nauwkeurige analysesysteem werkt ononderbroken en met een constante snelheid, waardoor de resultaten betrouwbaarder zijn en het lab zijn kostenefficiëntie verhoogt.
Voor het mechanische ontwerp en de aansturing geldt: flexibiliteit is troef. Tenslotte vragen verschillende analyses om compleet verschillende handelingen. Over het algemeen geldt dat een geautomatiseerde arm in staat moet zijn om de monsters of reagens snel aan te nemen en ze gericht over te dragen naar andere, kleine houders, die vaak erg dicht bij elkaar staan. De kwaliteit van de analyse hangt af van de exacte positionering van de arm, of de nauwkeurige toediening van het monster en de reagens. De systemen voeren niet alleen bloedgroepbepalingen of immunologische analyses uit met superieure nauwkeurigheid, maar ook biotechnische analyses. De laboratoriummedewerkers hoeven alleen nog maar de benodigde reagens en monsters in te voeren en het gewenste programma te kiezen. Voor snelle noodanalyses, bijvoorbeeld voor een bloedtest tijdens een noodoperatie, kunnen sommige systemen zelfs de standaard programmeermodus verlaten en het individuele monster razendsnel verwerken. Zo kunnen de artsen in een ziekenhuis ook bij een volledig geautomatiseerd analyseproces nog steeds flexibel werken.
Klein, sterk, betrouwbaar
To keep the masses as small as possible for the dynamic function, only micromotors can be considered as drive elements. As the various analysis systems make very specific demands on the drive, a comprehensive range of micromotors is desirable. In search of excellence, the analysis systems developers have thus opted to collaborate with the micromotor specialist FAULHABER. The extensive portfolio of one-stop solutions, such as drives, associated gearheads and encoders for positioning, facilitates new developments and standard production processes. Hence, drives from this leading-edge range of products are used in nearly all products developed. Marcus Wolfinger, member of the Stratec executive board, explains this as follows: "FAULHABER drives are extremely dynamic, featuring very small footprints in relation to their output. The gearheads used can carry heavy loads and require very little space. The modular approach used provides plenty of scope when it comes to designing our equipment."
Het bedrijf gebruikt bijvoorbeeld de series 2657 en 2224 klokankermotoren met geïntegreerde encoders. Deze bijzonder dynamische ijzerloze aandrijvingen leveren krachtige performance in de kleinst mogelijke ruimtes. De motoren met grafietcommutatie uit de serie 2657 genereren 47,9 W uitgangsvermogen met een rendement van 85%, bij een lengte van slechts 57 mm en een diameter van 26 mm. Met een continu koppel van 44 mNm en een blokkeerkoppel van 285 mNm kan de kleine aandrijving van 156 gram actuatoren van meerdere kilo's in beweging zetten en afremmen. De microaandrijvingen met edelmetaalcommutatie uit de serie 2224 leveren een uitgang van 4,05 W bij toerentallen tot 8000 tpm. Het formaat: 24,2 mm lengte en een diameter van 22 mm. Afhankelijk van het model is de nominale bedrijfsspanning 3, 6, 12, 18, 24 of 36 V. Dat betekent dat er voor vrijwel iedere toepassing een geschikt spanningsbereik verkrijgbaar is.
Voor beide series zijn er speciaal ontwikkelde tandwielkasten om het toerental en koppel aan te passen. Ook kunnen encoders worden geïntegreerd met een resolutie tot 512 pulsen per omwenteling. Op maat gemaakte tandwielen verhogen de resolutie van de uitgang nog eens significant. Zo kan de exacte positie van de aangedreven systeemcomponenten effectief worden bepaald. En toch zijn de eenheden met motor, tandwielkast en encoder zo klein, dat ze vrijwel overal kunnen worden geïntegreerd. Voor de aandrijvingen is bovendien een breed assortiment aan opties voor de voeding verkrijgbaar.
De innovatieve oplossingen die het bedrijf ontwikkelt voor analytische en diagnostische laboratoriumwerkzaamheden, laten zien wat er mogelijk is als deskundigheid op het gebied van medische apparatuur samenkomt met expertise rondom micromotoren. Net als in andere vakgebieden kunnen flexibele oplossingen routinetaken automatiseren, en mensen vrij maken om ander werk te doen.
