A laboratórium automatizálásban a mintatartályok kezelése - különösképp a nyitás és zárás - különleges kihívást jelent. A cél a nagyfokú folyamatbiztonság és a minimális összetettség ötvözése. Itt megtudhatja, mi kell a megfelelő megoldáshoz.
Az alapelem egy fordító megfogó egység, ami például egy 3D-s handling rendszerhez csatlakozik. A megfelelő megoldás megtalálásának kiindulópontja a mintaedények mérete és a szükséges forgatónyomatékok. Az is döntő fontosságú, hogy különböző edényeket kell-e kezelni.
A mintatartályok maguk határozzák meg a műszaki követelményeket. Tisztázni kell, hogy mekkora forgatónyomaték szükséges a nyitásukhoz és zárásukhoz. A szükséges forgatónyomaték nagyságát mindig előzetesen tesztelni kell a későbbiekben használt edényekkel - és a lehető legreálisabb körülmények között. A mintaedények kézzel történő feltöltésekor a menet szennyeződhet például glükóz- vagy sótartalmú közeggel. A lezárás után a folyadék kiszárad, és összetapad vagy kikristályosodik. Ez azt jelenti, hogy a nyitáskor sokkal nagyobb erőkre van szükség. Ha kizárólag vadonatúj edényekkel tesztel, fennáll a veszélye annak, hogy túl alacsony műszaki követelményeket állít be.
A megfogóra ható erők jelentősen csökkenthetők a formazáró csatlakozással. Az erőzáró megragadás ezzel szemben sokkal nagyobb erőket igényel.
A Festo szabványos megoldásaival akár 5 Nm forgatónyomaték és (az elrendezéstől függően) akár 200 N megfogóerő is elérhető. Kérésre más nyomatékok is elérhetők.
A szükséges löketeket az edények magassága és átmérője határozza meg.
Ha a fiolák mérete változó, előnyös a nagyobb megfogó löket, valamint a kezelőegység hosszabb Z lökete, hogy a lehető legtöbb követelményt egyetlen rendszerrel lehessen teljesíteni.
Ez jelentősen csökkenti a teljes megoldás összetettségét.
Ha egy alkalmazásban különböző mintaedényeket kezelünk, akkor gyakran nem csak a méretek, hanem a fedelek csavaros csatlakozásai is nagyon különbözőek lehetnek.
A nyitás és zárás során a forgatás és az emelőmozgás egyidejű szinkronizálása igen bonyolultan oldható meg szoftveres úton. Ezért az EHMD forgó megfogó moduljához a Festo egy Z-kompenzációval ellátott szerelési adaptert fejlesztett ki. Ez automatikusan, akár 10 mm-ig kompenzálja a fedelek menetemelkedését a nyitási és zárási folyamat során. Ez a passzív csúszka segítségével megvalósított, egyszerű mechanikai megoldás azt jelenti, hogy a Z-tengelyt a forgatás során nem kell szabályozott módon mozgatni. A szinkronizálás programozása többé nem szükséges, így a folyamatmenet sokkal egyszerűbbé válik.
A fedél nyitásakor és zárásakor az edényt a nyitási vagy zárási nyomaték ellensúlyozása érdekében külön is rögzíteni kell. Erre a feladatra például egy olyan szorítóegység vagy egy olyan második megfogó használható, ami különböző löketekkel, különböző edényméretekhez igazítható. Az edényektől függően egy egyszerű formazárás is elegendő lehet passzív szorítással.
A fedél zárásakor két menetet kell összehangolni. Itt előfordulhat, hogy a fedél ferdén van felhelyezve. Ez a helytelen beállítás azt eredményezheti, hogy záráskor az előre meghatározott zárónyomatékot elérik, de a fedelet mégsem zárják le megfelelően. Hogy ezt a kockázatot drága érzékelők nélkül kiküszöbölje, a Festo egy "szintkeresési lépést" integrál a folyamatba. Felhelyezése után a fedelet először 360°-kal az óramutató járásával ellentétes irányba kell forgatni, mégpedig enyhe nyomással, hogy a fedél és az edény menete egymáshoz igazodjon. Ezután a fedél lezárásra kerül a forgási szög felügyelete mellett. Ezután egy meghatározott ablakban a motoráram mérésével közvetett forgatónyomaték-ellenőrzést végeznek. Ha ebben a folyamatban nem jelenik meg hibaüzenet, akkor az edény valószínűleg biztonságosan le van zárva.
A különböző mintatartályok nagy száma már önmagában is az automatizált nyitással és zárással kapcsolatos műszaki követelmények széles skáláját eredményezi. A Festo a kompakt handling rendszerek részeként a megoldások széles skáláját kínálja - a komplett forgó megfogó moduloktól kezdve a szabványos komponensekből álló megoldásokon át az ügyfélspecifikus fejlesztésekig.
Az EHMD a legkompaktabb forgó megfogó modul a maga kategóriájában, és kiválóan alkalmas olyan kis méretű mintaedények nyitására és zárására, amelyeket például a HPLC alkalmazásokban használnak. A legfeljebb 0,3 Nm-es forgatónyomaték elegendő a 15 ml űrtartalmú edények kinyitásához. Az opcionális kompenzációs modul automatikusan kompenzálja a fedelek menetemelkedését a forgatás során - a fedelek típusainak és menetemelkedéseinek széles skálájához való egyszerű alkalmazkodás érdekében. A forgó megfogó két változatban kapható: teljesen elektromos vagy pneumatikus megfogóval. Mindkettő vég nélküli forgatást tesz lehetővé.
A DSL-16- ... -Az SA ideális olyan alkalmazásokhoz, ahol nagy forgatónyomatékra és megfogóerőre van szükség. A kerek nyakú, záró kupakkal vagy fedéllel ellátott fiolák kíméletesen és megbízhatóan nyithatók ezzel a vékony, kompakt modullal, amelynek nyomatéka akár 1,7 Nm-ig állítható. A pneumatikus emelő- és megfogó mozgás és a pontosan szabályozható és ellenőrizhető elektromos forgó mozgás kombinációja biztonságos és reprodukálható mintakezelést tesz lehetővé .
Az EHPS szabványos elektromos megfogó és az ERMO elektromos fordító hajtómű kombinálásával számos különböző igényt lehet kielégíteni. Az EHPS esetében három típus közül lehet választani, különböző lökethosszúsággal a kis és közepes méretű fiolákhoz. Az ERMO négy méretben áll rendelkezésre 0,15 és 5 Nm közötti maximális nyomatékkal. A fordító hajtómű fix motorral és hajtásrendszerrel (motorvezérlő), integrált webböngésző technológiával és megfelelő csatlakozó vezetékekkel ellátott mechanikát tartalmaz.
A Festo szabványosított komponenseivel számos követelményt költséghatékonyan, a lehető legkisebb helyen és a legmagasabb minőségben ki lehet elégíteni. A Festo a speciális igények vagy kihívások esetén módosítja a meglévő termékeket, vagy teljesen új megoldásokat fejleszt. Minél korábban kapcsolódunk be a tervezési folyamatba, annál nagyobb előnyökkel jár a fejlesztés az ügyfél számára. A Festo USA például rendkívül kompakt megoldást fejlesztett ki a mintakezelésre, ami tökéletesen integrálható az ügyfél rendszerébe - a Festo szabványos alkatrészek és egy módosított forgó megfogó modul felhasználásával. Az eredmény: minimális komplexitás, maximális termelékenység és folyamatbiztonság mellett.