Podstawowym elementem jest jednostka chwytaka obrotowego, która jest podłączona np. do manipulatora 3D. Punktem wyjścia do znalezienia właściwego rozwiązania są wymiary fiolki na próbki i wymagany moment obrotowy. Decydujące znaczenie ma również to, czy trzeba będzie obsługiwać różne fiolki, czy też nie.
Wymagany moment obrotowy
Same fiolki na próbki dyktują wymagania techniczne. Należy określić, jak duży moment obrotowy jest potrzebny do ich otwarcia i zamknięcia. Wielkość wymaganego momentu obrotowego należy zawsze wcześniej przetestować z fiolkami, które będą później używane - w warunkach jak najbardziej realistycznych. Jeśli fiolki z próbkami są napełniane ręcznie, gwint może zostać zanieczyszczony np. glukozą lub mediami zawierającymi sól. Po zamknięciu fiolki taki płyn wysycha i staje się lepki lub krystalizuje się. Do otwarcia w tym przypadku potrzebne są znacznie większe siły. Jeśli testuje się tylko nowe fiolki, istnieje ryzyko, że wymagania techniczne będą zbyt niskie.
Siła działania chwytaka może być znacznie zredukowana przez zastosowanie blokady kształtowej. Z drugiej strony, chwytanie z blokadą cierną wymaga znacznie większych sił.
Momenty obrotowe do 5 Nm i siły chwytania (w zależności od układu) do 200 N można osiągnąć dzięki standardowym rozwiązaniom Festo. Inne momenty obrotowe są dostępne na życzenie.
Wielkość fiolek
Niezbędne skoki można określić na podstawie wysokości i średnicy fiolek.
W przypadku fiolek o różnej wielkości, oprócz dłuższego skoku jednostki manipulacyjnej w osi Z, korzystne jest zastosowanie większego skoku chwytaka, aby w miarę możliwości spełnić wszystkie wymagania za pomocą jednego systemu.
W ten sposób zmniejsza się złożoność całego rozwiązania.
Różne skoki gwintów
Jeśli w jednej aplikacji obsługiwane są róże rozmiary fiolek, często nie tylko wymiary są bardzo różne, ale również gwinty w zakrętkach.
Jednoczesna synchronizacja ruchu obrotowego i skokowego podczas otwierania i zamykania może być bardzo złożona, jeśli zarządza się nią za pomocą oprogramowania. Dlatego też opracowano adapter montażowy z kompensacją w osi Z dla modułu chwytaka obrotowego EHMD oferowanego przez Festo. Adapter automatycznie kompensuje do 10 mm skoku gwintu nakrętki podczas otwierania i zamykania. To proste rozwiązanie mechaniczne z pasywnym suwakiem sprawia, że oś Z nie musi być przesuwana w sposób kontrolowany podczas obrotu. Nie ma potrzeby programowania synchronizacji, a sekwencja procesów staje się znacznie prostsza.
Bezpieczne umocowanie fiolek
Podczas zakręcania lub odkręcania nakrętki fiolka musi być przytrzymywana, aby przeciwdziałać momentowi zamykającemu lub otwierającemu. Do tego zadania nadaje się jednostka zaciskowa lub drugi chwytak, który można dostosować do różnych wielkości fiolek za pomocą różnych skoków. W zależności od fiolek, można również zastosować prosty mechanizm samoblokujący z pasywnym zaciskiem.
Niezawodne zamknięcie
Po zakręceniu nakrętki dwa gwinty muszą być wyrównane. Tutaj może się zdarzyć, że nakrętka jest założona pod kątem. Ta niewspółosiowość może spowodować, że podczas dokręcania zostanie osiągnięty zdefiniowany moment zamknięcia, mimo że nakrętka nie została prawidłowo zakręcona. Aby wyeliminować to ryzyko bez stosowania kosztownych czujników, Festo włącza do procesu "etap osadzania gwintu". Po nałożeniu nakrętki na fiolkę jest ona najpierw obracana o 360° w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara przy niewielkim nacisku, aby wyrównać gwinty na nakrętce i fiolce. Następnie dokręca się nakrętkę monitorując kąt obrotu. Pośrednie badanie momentu obrotowego jest następnie przeprowadzane za pomocą pomiaru prądu silnika w określonym oknie. Jeśli w trakcie tego procesu nie zostaną wygenerowane żadne komunikaty o błędach, fiolka została z bardzo dużym prawdopodobieństwem poprawnie zamknięta.
Rozwiązania Festo w zakresie otwierania fiolek
Już sama duża liczba różnych fiolek na próbki powoduje, że wymagania techniczne dotyczące automatycznego otwierania i zamykania są bardzo zróżnicowane. Festo oferuje szeroką gamę rozwiązań w tym zakresie w ramach kompaktowych systemów handlingowych - od kompletnych modułów chwytaków obrotowych i rozwiązań wykonanych z pojedynczych standardowych komponentów, po dalsze i nowe opracowania dostosowane do potrzeb klienta.
Moduł obrotowy z chwytakiem EHMD
EHMD jest najbardziej kompaktowym modułem chwytaka obrotowego w swojej klasie i jest szczególnie przydatny do otwierania i zamykania małych fiolek na próbki, takich jak te używane w aplikacjach HPLC. Maksymalny moment obrotowy 0,3 Nm wystarcza do otwarcia fiolek o pojemności do 15 ml. Opcjonalny moduł kompensuje skok gwintu nakrętki podczas ruchu obrotowego, dzięki czemu dostosowanie do wielu różnych typów nakrętek i skoków gwintu jest naprawdę łatwe. Moduł obrotowy jest dostępny w dwóch wersjach: w pełni elektrycznej lub z chwytakiem pneumatycznym. Obie wersje pozwalają na nieskończony obrót.
Hybrydowy moduł liniowo-obrotowy DSL-16- ... -SA
DSL-16- ... -SA jest idealny do zastosowań, w których wymagane są wysokie momenty obrotowe i siły chwytania. Fiolki z okrągłą szyjką i uszczelniającą nakrętką lub pokrywą mogą być delikatnie i niezawodnie otwierane za pomocą tego wąskiego, kompaktowego modułu z regulowanym momentem obrotowym do 1,7 Nm. Połączenie pneumatycznego skoku i ruchu chwytającego z precyzyjnie regulowanym i łatwym do monitorowania elektrycznym ruchem obrotowym sprawia, że obsługa próbek jest niezawodna i powtarzalna. .
Połączenie EHPS i ERMO
Dzięki połączeniu elektrycznego chwytaka standardowego EHPS i elektrycznego napędu obrotowego ERMO można spełnić wiele różnych wymagań. W przypadku EHPS można wybierać spośród trzech typów o różnych długościach skoku dla małych i średnich fiolek. ERMO jest dostępny w czterech wielkościach - z maksymalnymi momentami obrotowymi od 0,15 do 5 Nm. Napęd obrotowy obejmuje mechanikę z zamontowanym na stałe silnikiem i układem napędowym (sterownik silnika), zintegrowaną przeglądarką internetową oraz dopasowane kable przyłączeniowe.
Rozwiązania dostosowane do potrzeb klienta
Dzięki standardowym komponentom Festo można spełnić bardzo dużą liczbę wymagań w sposób ekonomiczny, na jak najmniejszej przestrzeni i w najwyższej jakości. W przypadku bardzo specyficznych wymagań lub wyzwań Festo modyfikuje istniejące produkty lub opracowuje zupełnie nowe rozwiązania. Im wcześniej jesteśmy zaangażowani w proces planowania, tym większe korzyści dla klienta. Na przykład Festo USA opracowało niezwykle kompaktowe rozwiązanie do obsługi próbek, które doskonale integruje się z systemem klienta - wykorzystując standardowe komponenty Festo i zmodyfikowany moduł chwytaka obrotowego. Rezultat: minimalna złożoność przy maksymalnej wydajności i niezawodności procesu.
