バイオ分析におけるカスタマイズされた充填システムのための精密ルームリニアロボット

• 必要なもの： ドライリン ® ZLW-0630 歯付ベルト軸（モータ付き） 、 ドライリン® GRQ ラックピニオン軸 、 NEMA ステッパモータ 、 chainflex® モータケーブル 、 E2 型プラスチックエナジーチェーンで 構成された ドライリン® E-room リニアロボット
• 。 要件 コンパクトなシステムサイズと高い有効使用面積、厳しい化学的、衛生的、高純度要件によりシステムの潤滑を禁止、高い堅牢性、シンプルな操作性、高精度、費用対効果 業界 Medical
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• 顧客にとっての成功 経済的なソリューション。ルームリニアロボットのモジュール性により、サイズ仕様にも柔軟に対応できます。

ベルリンを拠点とする専門性の高いM2-Automation社は、非常に少ない分注量で診断システムやサンプル調製を行うための装置を開発・製造しています。カスタマイズされたシステムは、液体の複雑な取り扱いのために世界中で使用されています。例えば、ピコリットルやナノリットルの化学的・生物学的液体や懸濁液を正確かつ非接触で分注する医療用マイクロ分注システムなど、医療研究や環境分析に使用されています。

バイオ分析と医療技術の分野でカスタマイズされた充填システムを構築するためには、0.05mlから500mlまでのさまざまな充填量をさまざまな容器に自動充填するための柔軟なソリューションを実現する必要があった。
実験室のスペースは一般的に非常に高価であるため、有効利用可能なスペースとシステムの絶対的なサイズの比率を最適化するために、充填システム用にルームリニアロボットを製作することになった。システムの外形寸法は1,600×1,900×800mmで、使用可能な作業エリアは1,105×525mmである。

さらに、実験室環境におけるシステムや機器は、一般的に厳しい化学的、衛生的、高清浄度要件に従わなければならないが、ガントリーもそれを満たさなければならない。実験室には、汚れやほこりは存在しません。このため、ポータル内での潤滑油の使用も明確な除外基準となる。 また、メンテナンスが不要で、可能な限りユーザーフレンドリーなシステムである必要もあった。
ルームリニアロボットに対する更なる要件は、再現可能な方法で適切な速度で異なる容量と粘度の投与プロセスを実行できるよう、高レベルの堅牢性、簡単な操作、そして可能な限り高い精度であった。

最後に、M2-Automationの担当設計者は、可能な限り軽量であること、比較的広い作業エリアをカバーするコンパクトなタイプであること、そして新しい設計の費用対効果にも注意を払った。

カスタマイズされた充填システムを設計する際、担当設計者は無潤滑でメンテナンスフリーのドライリン® E-roomリニアロボットを選択した。複数のリニア軸がガントリーに組み合わされ、多次元的な動きを実現します。軸のすべての可動部にはポリマープレーンベアリングが装備されているため、リニア軸は無潤滑で動作します。このため、このシステムはラボ技術における他のリキッドハンドリングシステムにも使用されています。

すぐに接続できるポータルには、組み立て済みのドライリン® リニアモジュール、または NEMA ステッピングモーターを備えたドライリン® リニア軸が含まれています。
x 軸には、2 つの堅牢な水平設置型ドライリン® ZLW-0630 歯付ベルト軸（モーター付き）が使用されます。スペースが限られた位置決め作業に特に適しています。クリアランスの高さはわずか31mmで、ストローク長は1,100mmです。軸の長さは、M2-Automation社の要求に合わせてカスタマイズされました。 長さ600mmの機械的に結合された2本の平行軸（取り付けサイズもZLW-0630）がY方向に使用されています。また、分注モジュールのZ軸には、ドライリン® GRQラックピニオン軸が選択されています。240mmのストロークは、必要であればいつでも拡大縮小が可能です。さらに、ドライリン® GRQ 軸には、内蔵の近接スイッチをトリガーするための可変クランプホルダーが装備されています。これにより、正確なリリース位置を素早く設定・変更でき、精度が向上します。

全体として、ルームリニアロボットのモジュール性は、サイズ仕様への柔軟なカスタマイズを可能にします。また、位置決め精度、速度、耐久性など、アプリケーションに求められる要件をすべて満たしています。M2-Automationにとって、リニアモジュールの価格性能比も決め手となった。ガントリーの位置決め精度は±1ミリメートルです。現在、1システムサイクルで最大1,400本のボトルを充填することができます。軸システムは、充填針を各ボトルネックに正確に位置決めする。 最大走行速度は300 m/sです。

光学式インクリメンタル・エンコーダー付きのNEMA 11、17、23ステッパー・モーターが、閉制御ループで使用されています。リミットスイッチには、誘導型精密近接スイッチが採用されています。さらに、chainflex® モーターケーブルと当社のコンパクトなE2シリーズe-chain®がプロジェクトを完成させました。エナジーチェーンはケーブルを摩耗から守ります。