O elemento básico é uma unidade de garra giratória conectada a um sistema de manipulação 3D, por exemplo. O ponto de partida para encontrar a solução correta são as dimensões dos recipientes de amostra e os torques necessários. Um fator decisivo também é a eventual necessidade de manusear recipientes diferentes.
Os próprios recipientes de amostras estabelecem os requisitos técnicos. É preciso esclarecer o quanto de torque é necessário para abri-los e fechá-los. A quantidade de torque necessária deve ser sempre testada com antecedência com os recipientes que serão utilizadas posteriormente - e em condições o mais realistas possível. Durante o preenchimento manual dos recipientes de amostra, a rosca pode ser contaminada com meios contendo glicose ou sal, por exemplo. Após o fechamento, o líquido seca e torna-se pegajoso ou se cristaliza. Isso significa que são necessárias forças de processo muito maiores ao abrir. Se você só testar com recipientes novos, corre o risco de estabelecer requisitos técnicos muito baixos.
As forças da garra podem ser significativamente reduzidas com uma conexão positiva. Por outro lado, a preensão por força requer forças muito mais elevadas.
Torques de até 5 Nm e forças de preensão (dependendo do arranjo) de até 200 N podem ser alcançados com soluções padrão da Festo. Outros são possíveis mediante solicitação.
Os cursos necessários são derivados da altura e do diâmetro dos recipientes.
Além de um curso Z de manipulação mais longo, um curso de garra mais longo também é vantajoso para recipientes de diferentes tamanhos, a fim de cobrir o maior número possível de requisitos com apenas um sistema.
Isso reduz significativamente a complexidade da solução global.
Na manipulação de diversos recipientes de amostra em uma aplicação, muitas vezes não só as dimensões são muito diferentes, mas também as conexões de rosca das tampas.
A sincronização simultânea dos movimentos de rotação e elevação durante a abertura e o fechamento pode ser complexa demais para ser resolvida por meio de software. Por conseguinte, um adaptador de montagem com compensação Z foi desenvolvido para o módulo de garra giratória EHMD da Festo. Tal módulo compensa, automaticamente, o passo da rosca das tampas até 10 mm durante o processo de abertura e fechamento. Com essa simples solução mecânica com um deslizador passivo, o eixo Z não precisa ser movimentado de forma controlada durante a rotação. A programação da sincronização não é mais necessária e o fluxo do processo torna-se muito mais simples.
Ao abrir e fechar a tampa, o recipiente deve ser fixado adicionalmente para contrabalançar os momentos de abertura ou fechamento. Para essa tarefa, é adequada, por exemplo, uma unidade de fixação ou uma segunda garra, que pode ser adaptada a diferentes tamanhos de recipientes por meio de cursos diferentes. Dependendo dos recipientes, uma simples conexão positiva com fixação passiva também pode ser suficiente.