Portique spatial précis pour une installation de remplissage personnalisée dans le domaine de la bioanalyse

• Ce qui a été nécessaire : Portique à espace E drylin, composé d'axes à courroie crantée drylin ZLW-0630 avec moteur et d'un axe à crémaillère drylin GRQ, de moteurs pas à pas, de câbles moteur chainflex et de chaînes d'énergie en plastique de type E2.
• Exigences : Taille compacte de l'installation pour une surface utile effective élevée ; les exigences strictes en matière de chimie, d'hygiène et de pureté élevée interdisent la lubrification du système ; grande robustesse, utilisation simple et haute précision ; rentabilité
• Secteur : Technique médicale
• Succès pour le client : Une solution robuste, compacte, silencieuse et économique a été créée. La modularité des portiques spatiaux permet en outre de s'adapter de manière flexible aux contraintes de taille.

L'entreprise berlinoise hautement spécialisée M2-Automation développe et construit des appareils pour la fabrication de systèmes de diagnostic et la préparation d'échantillons avec un très faible volume de distribution. Les systèmes personnalisés sont utilisés dans le monde entier pour la manipulation complexe de liquides. Ils sont notamment destinés à la recherche médicale et à l'analyse environnementale, par exemple pour les systèmes de microdistribution médicale permettant de distribuer avec précision et sans contact des liquides et suspensions chimiques et biologiques de l'ordre du pico- et du nanolitre.

Pour la construction d'une installation de remplissage spécifique au client dans le domaine de la bioanalyse et de la technique médicale, il fallait réaliser une solution flexible pour le remplissage automatique de différents volumes de remplissage de 0,05 ml à 500 ml dans différents récipients.
Pour l'installation de remplissage, il fallait construire un portique spatial permettant un rapport optimal entre la surface utile effective et la taille absolue de l'installation, car l'espace dans un laboratoire est généralement très coûteux. Les dimensions extérieures de l'installation sont de 1.600 x 1.900 x 800 mm, tandis que l'espace de travail disponible est de 1.105 x 525 mm.

En outre, les installations et les appareils utilisés dans les laboratoires sont généralement soumis à des exigences strictes en matière de chimie, d'hygiène et de propreté, auxquelles le portique doit également répondre. La saleté et la poussière n'ont pas leur place dans un laboratoire. Pour cette raison, l'utilisation de lubrifiants dans le portique aurait été un critère d'exclusion évident. De plus, l'installation devait être conçue sans entretien et donc aussi conviviale que possible.
Les autres exigences posées au portique spatial étaient une grande robustesse, une utilisation simple et une précision aussi élevée que possible, afin de pouvoir effectuer le processus de dosage de différents volumes et viscosités à une vitesse appropriée et de manière reproductible.

Enfin, le concepteur responsable chez M2-Automation a également veillé à ce que le poids soit le plus faible possible, à ce que la construction soit compacte tout en couvrant une zone de travail relativement importante et à ce que la nouvelle construction soit économique.

Lors de la construction de l'installation de remplissage spécifique au client, le concepteur responsable a opté pour un portique d'espace E drylin sans lubrification et sans entretien. Sur les portiques, plusieurs axes linéaires sont combinés pour réaliser ensemble un mouvement multidimensionnel. Comme toutes les pièces mobiles des axes sont équipées de paliers lisses en polymère, les axes linéaires fonctionnent sans lubrification. C'est pourquoi ces systèmes sont également utilisés dans d'autres systèmes de manipulation de liquides dans la technique de laboratoire.

Les portiques prêts à être raccordés contiennent des modules linéaires drylin ou des axes linéaires drylin pré-assemblés avec des moteurs pas à pas NEMA.
Deux axes à courroie crantée drylin ZLW-0630 robustes, montés horizontalement et équipés d'un moteur, sont utilisés comme axe x. Ils sont particulièrement adaptés aux tâches de positionnement dans des espaces restreints. La hauteur de montage est de 31 mm seulement pour une longueur de course de 1100 mm. La longueur de l'axe a été fabriquée spécialement pour répondre aux exigences de M2-Automation. Pour la direction y, on utilise deux axes parallèles de 600 mm de long, couplés mécaniquement,également de la taille ZLW-0630. Et pour l'axe z, un axe à crémaillère drylin GRQ a été choisi pour le module d'application. La course de 240 mm peut être mise à l'échelle à tout moment si nécessaire. De plus, l'axe drylin GRQ a été équipé d'un support à serrage variable pour le déclenchement de l'initiateur intégré. Ainsi, la position de déclenchement exacte peut être réglée et modifiée rapidement, la précision

augmente. Globalement, la modularité des portiques spatiaux permet de s'adapter de manière flexible aux contraintes de taille. En outre, toutes les exigences en matière de précision de positionnement, de vitesse et de longévité sont satisfaites dans l'application. Mais le rapport qualité-prix des modules linéaires a également été déterminant pour M2-Automation. La précision de positionnement du portique est de +/- un millimètre. Actuellement, il est possible de remplir jusqu'à 1400 bouteilles en un seul passage dans l'installation. Le système d'axes positionne l'aiguille de remplissage avec précision dans chaque goulot de bouteille. La vitesse de déplacement maximale est de 300 m/s. Pour le

déplacement, on utilise des moteurs pas à pas de taille NEMA 11, 17 et 23 avec des codeurs incrémentaux optiques dans un circuit de régulation fermé. Des détecteurs de proximité inductifs de précision ont été choisis comme interrupteurs de fin de course. En outre,des câbles moteur chainflex et nos chaînes électriques compactes de la série E2 complètent le projet. Les chaînes d'énergie protègent les câbles contre l'usure.