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.
Torque necessário
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.
Tamanho dos recipientes
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.
Diferentes passos de rosca
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.
Fixação dos recipientes
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.
Fechamento seguro
Para o fechamento da tampa, duas roscas devem ser alinhadas. Aqui pode acontecer que a tampa seja colocada de forma inclinada. Ao fechar, o torque de fechamento predefinido é alcançado devido à posição incorreta, embora a tampa não esteja devidamente fechada. Para eliminar esse risco sem o uso de sensores caros, a Festo integra uma "etapa de detecção" no processo. Depois de colocada, a tampa é girada primeiro em 360° no sentido anti-horário com uma leve pressão, para alinhar a rosca da tampa com o recipiente. Somente então a tampa é fechada com o ângulo de rotação monitorado. Uma verificação indireta do torque é então realizada em uma janela definida por meio da medição da corrente do motor. Se não houver uma mensagem de erro nesse processo, é muito provável que o recipiente esteja seguramente fechado.
Soluções de destampagem da Festo
Só o grande número de diferentes recipientes de amostra resulta em uma ampla gama de requisitos técnicos para abertura e fechamento automatizados. A Festo oferece um amplo portfólio de soluções como parte de sistemas de manipulação compactos - desde módulos completos de garras giratórias e soluções baseadas em componentes padrão individuais até aperfeiçoamentos e novos desenvolvimentos específicos de cliente.
Módulo de garra giratória EHMD
O EHMD é o módulo de garra giratória mais compacto de sua classe e adequa-se particularmente à abertura e fechamento de recipientes de amostra pequenos, como os utilizados em aplicações de HPLC. O torque máximo de 0,3 Nm é suficiente para abrir recipientes de até 15 ml de capacidade. Um módulo de compensação opcional compensa, automaticamente, o passo de rosca das tampas durante a rotação - para fácil adaptação a uma ampla gama de tipos de tampa e passos de rosca. O módulo de garra giratória está disponível em duas versões: totalmente elétrica ou com uma garra pneumática. Ambas as versões permitem rotação ilimitada.
Módulo linear rotativo híbrido DSL-16- ... -SA
O DSL-16- ... -SA é ideal para aplicações que requerem altos torques e forças de preensão. O módulo compacto e estreito pode ser utilizado para abrir, de forma confiável e suave, recipientes com gargalos redondos ou tampas de vedação, com torque ajustável de até 1,7 Nm. A combinação de movimentos de elevação e preensão pneumáticos e um movimento rotativo elétrico precisamente ajustável e monitorável torna a manipulação de amostras seguro e reprodutível .
Combinação de EHPS e ERMO
A combinação da garra elétrica padrão EHPS e do acionamento elétrico rotativo ERMO permite atender a diversos requisitos. Com o EHPS você pode escolher entre três tipos com diferentes comprimentos de curso para recipientes de tamanho pequeno a médio. O ERMO está disponível em quatro tamanhos - com torques máximos de 0,15 a 5 Nm. O atuador rotativo inclui mecânica com motor e sistema de acionamento permanentemente montados (controlador de motor), tecnologia de navegador web integrada e cabos de conexão adequados.
Desenvolvimentos customizados
Com os componentes padronizados da Festo, um número muito grande de exigências pode ser coberto de forma econômica, no menor espaço possível e com a mais alta qualidade. Para exigências ou desafios muito específicos, a Festo modifica os produtos existentes ou desenvolve soluções completamente novas. Quanto mais cedo estivermos envolvidos no processo de planejamento, maiores serão os benefícios para o cliente. Por exemplo, a Festo EUA desenvolveu uma solução extremamente compacta para manipulação de amostras que se integra perfeitamente ao sistema do cliente - usando componentes padrão Festo e um módulo de garra giratória modificado. O resultado: complexidade mínima com máxima produtividade e confiabilidade do processo.
