An Open-source Capping Machine Suitable for Confined Spaces

要約

自動運転研究所（SDLS）のコンテキストでは、サンプルの調製におけるユビキタスなステップであるため、自動化されたエラーのないキャッピングが重要であることを保証します。
SDLでの自動キャッピングは、大小のワークスペース（たとえば、ヒュームフードの内部）で発生する可能性があります。
ただし、ほとんどの市販のキャッピングマシンは主に大きなスペース向けに設計されており、限られた環境にはかさばりすぎます。
さらに、多くの商用製品はクローズドソースであり、完全に自律的なワークフローへの統合を困難にすることができます。
このペーパーでは、コンパクトスペースに適したオープンソースキャッピングマシンを紹介します。コンパクトスペースは、キャッピング障害を認識するビジョンシステムも統合します。
キャッピングおよび非挿入プロセスは、マシンの設計とパフォーマンスを検証するために、それぞれ100回繰り返されます。
その結果、キャッピングマシンは、キャッピングとアンクップのために100％の成功率に達しました。
さらに、機械シーリング容量は、水、エタノール、アセトンの異なる蒸気圧の溶媒で満たされた12個のバイアルをキャッピングすることによって評価されます。
その後、バイアルは3時間ごとに3日間重量を量ります。
マシンの性能は、産業用キャッピングマシン（化学速度ステーション）と手動キャッピングに対してベンチマークされています。
プロトタイプでキャップされたバイアルは、1日あたり平均でコンテンツの体重の0.54％を失いましたが、化学速度でキャップされ、それぞれ0.0078％と0.013％を手動で失いました。
結果は、キャッピングマシンが、特にSDLの制限である場合、産業および手動キャッピングの合理的な代替手段であることを示しています。

要約(オリジナル)

In the context of self-driving laboratories (SDLs), ensuring automated and error-free capping is crucial, as it is a ubiquitous step in sample preparation. Automated capping in SDLs can occur in both large and small workspaces (e.g., inside a fume hood). However, most commercial capping machines are designed primarily for large spaces and are often too bulky for confined environments. Moreover, many commercial products are closed-source, which can make their integration into fully autonomous workflows difficult. This paper introduces an open-source capping machine suitable for compact spaces, which also integrates a vision system that recognises capping failure. The capping and uncapping processes are repeated 100 times each to validate the machine’s design and performance. As a result, the capping machine reached a 100 % success rate for capping and uncapping. Furthermore, the machine sealing capacities are evaluated by capping 12 vials filled with solvents of different vapour pressures: water, ethanol and acetone. The vials are then weighed every 3 hours for three days. The machine’s performance is benchmarked against an industrial capping machine (a Chemspeed station) and manual capping. The vials capped with the prototype lost 0.54 % of their content weight on average per day, while the ones capped with the Chemspeed and manually lost 0.0078 % and 0.013 %, respectively. The results show that the capping machine is a reasonable alternative to industrial and manual capping, especially when space and budget are limitations in SDLs.

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