根据联合国艾滋病规划署的数据，截至2018年底，世界上有近3800万人携带艾滋病毒(导致艾滋病的病毒)，其中约800万人不知道自己携带病毒。罗氏公司该公司是个体化医疗的领导者，旨在通过改进对艾滋病患者的检查和监测，帮助遏制公共健康威胁。为此，该公司开发了一种新型测试设备。反过来，这一突破是通过生产技术的进步而实现的Beckhoff自动化．
在德国曼海姆的工厂，罗氏开发了一种新的血浆分离卡(PSC)，它不仅只需要患者指尖的少量血液，还极大地简化了样本运输。第一次，血浆样本在运送到实验室的过程中不再需要冷却。鉴于三分之二以上的艾滋病毒感染者生活在撒哈拉以南非洲，这一点尤为重要。
cobas PSC显著改变了血浆样品的采集和制备方式，即使在极端高温和湿度的环境中也易于可靠的定量检测。这种血浆取样卡的大小和信用卡差不多，稳定且易于使用，可以通过贝克霍夫实现交通系统扩展(XTS)是一种灵活、紧凑和动态的生产技术，使其具有成本效益。
Beckhoff XTS是制造cobas PSC的紧凑(3.5 x 3 m)机器的核心。罗氏制造服务与技术部门的机械工程专家只有两年的时间来准备该项目的生产。作为一种高度灵活的运输系统，XTS帮助生产单位适应开发过程中不断变化的需求。其基于软件的功能易于修改，这意味着可以快速实现流程优化。
PSC的复杂结构使得这一点尤为重要。“载体层用于机械固定，”罗氏曼海姆工厂的专业工程师卢卡斯·纳格尔(Lukas Nagel)说。接着，一层薄薄的黏合剂附着在等离子分离膜上。下面是一种与化学稳定剂分离的无纺布材料，可以在运输过程中保存人体血浆长达六周。提供了一个标签，可以在上面手工记录病人的信息。最后，还有一层保护层。”
内格尔指出，PSC与其他测试解决方案的一个关键区别在于，人类血浆只需要干燥一点，以便安全运输，然后可以在实验室再次液化，以与正常血浆分析相同的方式进行分析。然而，主要用于样品传输的载体层只是卡片复杂结构的一部分。将两条胶条涂在载流子层上，然后涂在无纺布上进行等离子体吸收。将所需的几何图形穿孔到载体胶带上，然后用小的粘点来密封等离子体。最后，将每张卡片用胶带压合形成底面，然后将其粘在载体层上。这两层形成了第一个中间产物。
第二个中间产物——psc的顶部——以类似的方式形成。所需的几何图形也被打孔，卡片角被圆角，以便在后续步骤中更容易去除。经过几个光学测试步骤，两种中间产物进行了粘结。然后对组装和标签的放置进行最后检查。
严格的要求
利用真空夹持器将PSC层放置在XTS移动器的工件载体中，并动态地运送到生产和测试站。Beckhoff自动化内格尔说，用于等离子体分离膜的特殊织物非常敏感，价格昂贵，为了减少浪费，要求非常严格。他补充说，为了避免改变非织造布的结构，力不能超过7 N。为了保证这一点，激光非常轻柔地切割薄膜。“当装置启动时，测量采集膜的处理表。然后，该系统检查所有10个XTS移动机上的工件载体。”“通过这种方式，所有组件的公差都得到补偿。为了施加尽可能小的加工力，薄膜被用真空夹持器施加到粘合层上。”
Nagel指出，XTS的一个优点是，组件公差可以存储在软件中，然后在整个生产过程中分别分配给每个移动设备。他说:“在传统的运输系统中，这将不得不在每个工作站机械地实现，因此会复杂得多。”“此外，XTS自动提供可追溯性，否则就必须使用QR码来实现。”
XTS还在工作台的运动轴上提供高精度和软件功能，如切割单元、转盘和转移臂，使用EL7211伺服电机终端和AX5000伺服驱动器实现。一个例子是AX5000伺服驱动器的测量探头功能，它可以用来存储控制器的实际位置，而不需要时间偏移，取决于一个事件。
Nagel说:“当将几何形状冲入载体胶带时，这个功能就会发挥作用，并且在开发过程中是一个巨大的优势。”“一开始，我们既不知道卡片的确切尺寸，也不知道后续等离子体应用所需穿孔的数量。提升和冲孔顺序可以很容易地由软件确定，并根据需要进行调整。例如，可以非常有效地优化卡片的大小，定义应用程序字段的数量，以及卡片的四舍五入。”
紧凑设计中的灵活性
为了生产cobas PSC，罗氏使用了带有10个移动器和3米轨道长度的XTS。Beckhoff自动化由于生产环境空间有限，罗氏还依靠XTS在紧凑的系统中提供高灵活性。罗氏正在使用XTS，该XTS配有10个移动器，轨道长度为3米，周围设有独立工作站。内格尔解释说:“这就形成了一种对称的机器布局，第一种初级产品——载体层——在一边进行加工，第二种初级产品——上层——在另一边进行加工和光学检查。”“薄膜在装置的中心被切掉，这样整个卡片就可以在一个XTS循环中生产出来。一开始考虑的基于旋转索引表的系统规模会大得多。”
XTS的一个关键优点是它在工作站之间的异步运动——提供了用慢进程序列同步快速工作站的能力。而不是由最慢的过程所决定的线的速度，系统的灵活性让工作站可以通过复制耗时的工作过程来更好地利用。纳格尔补充道，贝克霍夫的传送带自动调整到最慢的过程步骤，并记住当前的处理状态和每个移动器丢失的输入材料。
在cobas PSC的情况下，最慢的过程是非织造布的激光切割和相关的拾取和放置，Nagel说。他说:“有了XTS，现在很容易一次准备六张卡片，将它们转移到激光切割单元，然后分别将它们粘到相应的卡片顶部。”“如果没有XTS提供的这种高灵活性，我们将不得不处理更大的膜件，或为多个中转站提供供应。”
这种能力也简化了有缺陷子组件的早期弹出。如果一个零件被识别为拒绝，它的移动者忽略所有其他工作站，简单地推动零件通过每个步骤，直到它可以从过程中弹出。不同于旋转分度表，XTS避免了拒绝零件的进一步加工。
Beckhoff的TwinCAT 3 XTS扩展软件提供了避免碰撞和同步功能，以实现这种灵活性。但XTS也有能力限制每个驱动器可用的电流或力，即使两个驱动器在同一电机上，也可以根据需要增加或减少每个驱动器的电流。这使Roche能够更好地控制工具之间的交互。Nagel解释说:“当打开夹钳的工件载体被机械固定时，我们就会使用这种功能。”通过XTS编码器系统，限制控制器电流，在不丢失位置控制的情况下，简化了这种机械参考，而XTS编码器系统在系统的其他地方具有优势。”
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