Soluzioni di azionamento per l’automazione di laboratorio

Intervista ad Aihua Hong, responsabile presso Faulhaber del segmento di mercato relativo ai sistemi di azionamento per l'automazione di laboratorio

Ogni giorno, nei laboratori di analisi, vengono testati innumerevoli campioni. I benefici dell’automazione in quest’area sono evidenti: essa permette di ottenere risultati più veloci e una maggiore produttività, oltre a ridurre gli errori e i costi del personale.
Per assicurare il normale esercizio, nei sistemi di azionamento sono estremamente importanti dinamica e precisione elevate. Abbiamo parlato con Aihua Hong dei requisiti e degli sviluppi in questo segmento di mercato, di cui è responsabile presso Faulhaber.

In quali settori l’automazione di laboratorio gioca una parte importante?
Aihua Hong: Si possono trovare processi automatizzati in tutte le aree di laboratorio, come le tecnologie chimica, farmaceutica e alimentare. L’industria medicale è un’area nella quale si è registrata una crescita considerevole a livello mondiale. Le soluzioni automatizzate sono indispensabili in quest’area da molti anni nella cosiddetta diagnostica in vitro (IVD), ossia l’analisi di campioni medici come sangue, urina e tessuti. Le procedure di test stanno diventando sempre più automatzzate anche nei laboratori di ricerca delle aziende farmaceutiche nello sviluppo di nuovi farmaci.

Che cosa è esattamente l’automazione di laboratorio?
Aihua Hong: Il grado di automazione nei diversi laboratori varia notevolmente, potendo spaziare dall’esecuzione di singoli processi usando dispositivi stand-alone alla completa analisi dei campioni in sistemi complessi. Quest’ultima è particolarmente richiesta nelle aree dove è necessario esaminare grandi quantità di campioni secondo un protocollo standardizzato ed è richiesta una piccola flessibilità – come l’IVD nel laboratorio centrale di un ospedale o nei grandi laboratori di diagnosi medica.

Quali processi vengono eseguiti automaticamente in queste aree?
Aihua Hong: In questi laboratori, quasi tutto il processo di analisi viene eseguito automaticamente. Esso inizia con la preparazione dei campioni di sangue nelle provette codificate a colori. Uno scanner registra il tipo di analisi richiesto per una provetta e ne assicura il relativo prelievo con un braccio robotizzato. Alcuni di questi campioni sono centrifugati per separare i componenti del sangue. I campioni vengono quindi trasportati in speciali unità di trasporto alla stazione di analisi vera e propria, per es. mediante un nastro trasportatore o in un piccolo trolley con ruote motorizzate.

Che cosa succede nella stazione di analisi?
Aihua Hong: Il campione viene prima di tutto identificato dirigendo il codice a barre verso una telecamera e leggendolo. Quindi il tappo viene rimosso dalla provetta e parte del campione viene asportato. La provetta è quindi sigillata nuovamente e archiviata per eventuali test successivi. Il campione viene trasferito a un recipiente di reazione per l’effettiva analisi, per es. su un piatto di test o piatto di petri. Durante il successivo test, la tecnologia di azionamento viene impiegata soprattutto in processi come la pipettatura, la gestione di liquidi, la miscelazione e la mescolazione.

Quali requisiti devono soddisfare i motori?
Aihua Hong: Molti dei diversi movimenti devono essere eseguiti durante l’intero processo, e i requisiti richiesti alla tecnologia di azionamento differiscono di conseguenza. I nastri trasportatori richiedono grossi motori potenti e componenti che siano il più possibile compatti e leggeri. Grazie alla nostra gamma di prodotti completa possiamo coprire l’intero spettro e fornire una soluzione estremamente valida pressoché per qualsiasi esigenza.

Può farci qualche esempio?
Aihua Hong: Molte applicazioni richiedono un sistema a elevata dinamica per movimenti start/stop ripetuti come i processi pick-and-place e di pipettatura. In questo ambito sono richiesti velocità e un posizionamento estremamente accurato. Anche le dimensioni e il peso giocano un ruolo importante: l’azionamento per i movimenti di sollevamento e abbassamento del braccio di presa o della testa di pipettatura può essere normalmente trovato nel componente mobile. Deve quindi essere estremamente leggero e compatto.

Quali sono i vantagi dei motori Faulhaber?
Aihua Hong: I micromotori DC delle serie 1524SR e 2224SR sono particularmente adatti per queste applicazioni. Essi sono privi di armature in ferro e sono quindi molto più leggeri e piccoli di altri modelli con prestazioni paragonabili. Nello stesso tempo, sono caratterizati dall’avere una dinamica estremamente elevata. Essi sono utilizzati principalmente in combinazione con un encoder serie IE3, che incrementa la lunghezza complessiva dell’unità di due soli millimetri. Si ottegono quindi prestazioni elevate con un design estremamente compatto.

Esistono altre ragioni per decidere di usare i prodotti Faulhaber?
Aihua Hong: Presso i nostri clienti è estremamente importante avere componenti di elevata qualità, che permettano alle loro apparecchiature un esercizio affidabile per lungo tempo. Essi generano circa il novanta per cento del loro profitto con i reagenti che vendono inseme ai loro dispositivi per l’analisi dei campioni. La vita di servizio delle loro apparecchiature e la continuità delle loro vendite di reagenti sono quindi direttamente correlate.

Inoltre, le apparecchiature per l’IVD devono essere sottoposte a un costoso processo di certificazione prima di poter entrare in esercizio. Al fine di evitare la ripetizione di questo processo, la sostituzione dei dispositivi esistenti con altri modelli deve essere evitata ove possibile. Anche la disponibilità di pezzi di ricambio gioca quindi un ruolo importante. Se un componente Faulhaber deve essere sostituito dopo una lunga vita di servizio, il cliente può fare affidamento sul fatto che può ancora ottenerlo da noi, anche dopo molti anni.

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