Laborautomatisierungslösung

Kontaktfreies Dispensieren von Flüssigkeiten und Zellsuspensionen

Wirtschaftlichkeit und Automatisierung spielen nicht nur in der Industrie, sondern auch bei Laboren, Universitäten und Instituten eine wichtige Rolle. Häufig werden hier Lösungen gesucht die mit einer Losgröße 1 rentabel sein müssen. Ein Fall für die M2-Automation GmbH. M2 Automation ist ein Spezialist für kundenspezifische Laborautomatisierungslösungen. In diesem Anwendungsbeispiel dreht sich alles um das Thema Mikro-Dispensiertechnologie. Also das Dispensieren von kleinsten Flüssigkeitsmengen.

Die Hardware

M2 setzt auf wartungs- und schmiermittelfreie Portale von igus®. An Anlagen und Geräte im Labor Umfeld werden strenge chemische, hygienische und hohe Reinheitsanforderungen gestellt. Die Verwendung von Polymer-Gleitlagern an allen beweglichen Teilen macht das Portal schmiermittel- und damit wartungsfrei. Ein Einsatz von Schmiermitteln im Portal wäre ein Ausschlusskriterium gewesen. Die Wartungsfreiheit gilt bei allen Anlagen. Ein weiterer Vorteil ist die individuelle Anpassung der Abmessungen des Portals an die Anforderungen der Konstrukteure. Überzeugt hat auch das möglichst geringe Gewicht sowie eine kompakte Bauform, die trotzdem einen relativ großen Arbeitsbereich abdeckt. Auch beim Thema Wirtschaftlichkeit konnte das Raumportal durch ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis punkten. Gleichzeitig sind alle weiteren Forderungen wie Positioniergenauigkeit, Geschwindigkeit und Langlebigkeit erfüllt worden.

Die Anwendung

Ziel der Entwicklung war es, ein robustes System zu schaffen, das einfach zu bedienen und mit einer möglichst hohen Genauigkeit reproduzierbar den Dosiervorgang für unterschiedliche Volumina und Viskositäten mit angemessener Geschwindigkeit durchführt. Die kundenindividuelle Anlage für einen Kunden aus dem Bereich Bioanalytik und Medizintechnik füllt flexibel unterschiedliche Füllvolumina von 0,05 Milliliter bis 500 Milliliter in unterschiedliche Gefäße automatisch ab. Derzeit sind neun unterschiedliche Flaschentypen im Einsatz, die Auswahl lässt sich jedoch beliebig erweitern. Ein wichtiges Entscheidungskriterium war das Verhältnis der effektiven Nutzfläche zur absoluten Anlagengröße, da Platz im Labor in der Regel sehr teuer ist. Die Außenabmessungen betragen 1.600 x 1.900 x 800 Millimeter. Der verfügbare Arbeitsraum umfasst 1.105 x 525 Millimeter. Die kompakte Abfüllanlage steht auf Rollen und kann beliebig verschoben werden. Sie wird über eine intuitive Softwareoberfläche gesteuert, die auch ohne großen Schulungsaufwand bedient werden kann. Die Anlage kann mit bis zu vier Tabletts bestückt werden. Die Einsätze werden für den jeweiligen Flaschentyp passend hergestellt. Damit ist es möglich, jede erdenkliche Form von Gefäßen zu befüllen und sie gegebenenfalls auch noch Jahre später mit minimalem Aufwand umzurüsten. Die Positioniergenauigkeit liegt bei +/- einem Millimeter. Derzeit können bis zu 1.400 Flaschen in einem Anlagendurchlauf befüllt werden. Der Portalroboter positioniert die Füllnadel präzise in jeden Flaschenhals. Bisher ist der Prozess vollständig manuell durchgeführt worden. Der Ablauf ist jetzt wirtschaftlicher und die Qualität ist sichergestellt.

Dosierroboter Konfigurator