A mintatartályok automatizált nyitása és zárása

A műszaki követelményektől a megfelelő megoldásokig

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 szükséges forgatónyomaték

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.

Az edények mérete

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.

A szükséges löketek az edények magasságából és átmérőjéből adódnak.

A szükséges löketek az edények magasságából és átmérőjéből adódnak.

Különböző menetemelkedések

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.

Az edények rögzítése

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.

Biztonságos lezárás

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 Festo fedélnyitó megoldásai

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.

EHMD forgó megfogó

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.

EHMD forgó megfogó

Hibridüzemű forgó lineáris modul, DSL-16- ... -SA

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 .

Hibridüzemű forgó lineáris modul, DSL-16- ... -SA

Az EHPS és az ERMO kombinációja

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.

Az EHPS és az ERMO kombinációja

Vevőspecifikus fejlesztések

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.

Érdekes cikkek

november 2018

Áttekintés