U automatizaciji laboratorija rukovanje posudama sa uzorcima – a naročito otvaranje i zatvaranje – predstavlja poseban izazov. Pri tome je važno kombinovati visoku pouzdanost procesa sa minimalnom složenošću. Ovde ćete saznati ono što je bitno za pronalaženje pravog rešenja.
Osnovni element je jedinica obrtnog hvatača, koja je povezana na primer na 3D sistem za rukovanje. Polazna tačka na putu do pronalaska odgovarajućeg rešenja su dimenzije posuda za uzorke i neophodni obrtni momenti. Ključno je i to da li treba rukovati različitim posudama.
Same posude za uzorke postavljaju tehničke zahteve. Važno je razjasniti koliki je obrtni moment neophodan za njihovo otvaranje i zatvaranje. Uvek unapred treba testirati visinu neophodnog obrtnog momenta sa posudama koje će se kasnije koristiti - i to pod uslovima koji su što je moguće realniji. Prilikom ručnog punjenja posuda za uzorke može doći do prljanja navoja, npr. glukozom ili fluidima koji sadrže so. Nakon zatvaranja tečnost se suši i lepi se, odn. kristalizuje. Usled toga su prilikom otvaranja potrebne mnogo veće sile u procesu. Ukoliko se testiranje vrši samo sa novim fabričkim posudama, postoji opasnost od postavljanja suviše niskih tehničkih zahteva.
Sile kod hvatača sa prianjajućim spojem se mogu znatno smanjiti. Nasuprot tome, direktno hvatanje zahteva mnogo veće sile.
Sa standardnim rešenjima kompanije Festo se mogu realizovati obrtni momenti do 5 Nm, kao i sile hvatanja (zavisno od raspodele) do 200 N. Ostale su moguće na upit.
Neophodni hodovi se dobijaju na osnovu visine i prečnika posuda.
U slučaju rukovanja različitim veličinama posuda je pored dužeg hoda po Z osi, od prednosti je i veći hod hvatača, kako bi se po mogućnosti pokrili svi zahtevi sa samo jednim sistemom.
Na taj način je složenost kompletnog sistema znatno smanjena.
Pri rukovanju različitim posudama za uzorke u jednoj aplikaciji, često nisu samo dimenzije veoma različite, već i navoji poklopca.
Istovremena sinhronizacija rotacionog kretanja i hoda prilikom otvaranja i zatvaranja može biti veoma složena, ukoliko se to rešava softverskim putem. Stoga je za modul obrtnog hvatača EHMD kompanije Festo razvijen adapter za pričvršćivanje sa kompenzacijom po Z osi. On tokom procesa otvaranja i zatvaranja automatski kompenzuje korak navoja poklopca do 10 mm. Zahvaljujući ovom jednostavnom mehaničkom rešenju sa jednim pasivnim klizačem Z osa se prilikom rotacije ne mora kontrolisati. Programiranje sinhronizacije je suvišno, a tok procesa je znatno jednostavniji.
Prilikom otvaranja i zatvaranja poklopca se posuda mora dodatno fiksirati, kako bi delovala nasuprot momentima otvaranja ili zatvaranja. Za ovaj zadatak se može koristiti na primer stezna jedinica ili drugi hvatač, koji se raznim hodovima može podesiti na različite veličine posuda. U zavisnosti od posuda može biti dovoljan jednostavan zatvoreni oblik sa pasivnim stezanjem.
Prilikom zatvaranja poklopca se moraju usaglasiti dva navoja. Tom prilikom se može desiti da poklopac bude postavljen ukoso. Prilikom zavrtanja se usled nepravilnog položaja može dostići unapred definisani moment zatvaranja, iako poklopac nije pravilno zatvoren. Da bi se ovaj rizik isključio bez skupih senzora, Festo u proces integriše „stepen nalaženja“. Nakon postavljanja poklopca on se prvo pod laganim pritiskom okreće za 360° u suprotnom smeru od kretanja kazaljke na satu, kako bi se navoji poklopca i posude međusobno poravnali. Tek tada se poklopac zavrće uz nadzor ugla obrtanja. U definisanom okviru se nakon toga vrši indirektna provera obrtnog momenta pomoću merenja struje motora. Ukoliko se tokom ovog procesa ne pojavi poruka o grešci, postoji velika verovatnoća da je posuda zatvorena.
Već na osnovu velikog broja različitih posuda za uzorke postoji veliki spektar tehničkih zahteva za automatsko otvaranje i zatvaranje. Festo za tu svrhu nudi širok spektar rešenja, kao dela kompaktnih sistema za rukovanje – od kompletnih modula obrtnih hvatača, preko rešenja od pojedinačnih standardnih komponenata, pa do dalje razvijenih i novih rešenja prema specifičnim potrebama kupca.
EHMD je najkompaktniji modul obrtnog hvatača u svojoj klasi i posebno je pogodan za korišćenje prilikom otvaranja i zatvaranja malih posuda za uzorke, kao npr. kod HPLC primena. Maksimalni obrtni moment od 0,3 Nm je dovoljan za otvaranje posuda kapaciteta do 15 ml. Opcioni modul za kompenzaciju automatski vrši kompenzaciju korak navoja poklopca tokom rotacije – radi prilagođavanja na najrazličitije tipove poklopaca i koraka navoja. Modul obrtnog hvatača je dostupan u dve verzije: potpuno električni ili sa pneumatskom hvataljkom. Oba omogućavaju beskonačnu rotaciju.
DSL-16- ... -SA je idealno pogodan za primene kod kojih se zahtevaju visoki obrtni momenti i sile hvatanja. Sa kompaktnim i uzanim modulom se mogu pouzdano i nežno otvarati posude sa okruglim grlom i zatvarači ili poklopci – sa podesivim obrtnim momentom do 1,7 Nm. Kombinacija pneumatskog linearnog hoda i kretanja za hvatanje i precizno podesivo električno obrtno kretanje koje se može nadzirati čini rukovanje uzorcima bezbednim i ponovljivim . , koji je specifičan za kupca
Kombinacijom električnog standardnog hvatača EHPS i električnog rotacionog aktuatora ERMO može se pokriti mnogo različitih zahteva. Kod EHPS-a možete birati između tri tipa sa različitim dužinama hoda za male i posude srednje veličine. ERMO je dostupan u četiri veličine – sa maksimalnim obrtnim momentima od 0,15 do 5 Nm. Rotacioni aktuator obuhvata mehaniku sa fiksno ugrađenim motorom i pogonski sistem (mikrokontroler), integrisanu tehnologiju internet pregledača i odgovarajuće kablove za povezivanje.
Standardnim komponentama kompanije Festo se ekonomično, na malom prostoru i uz maksimalni kvalitet može pokriti veoma veliki broj zahteva. Za vrlo specifične želje ili izazove Festo modifikuje postojeće proizvode ili razvija potpuno nova rešenja. Što ranije budemo uključeni u proces projektovanja, to kupac ima veće prednosti. Tako je npr. Festo USA razvio izuzetno kompaktno rešenja za rukovanje uzorcima, koje se može savršeno integrisati u sistem kupca – sa standardnim Festo komponentama i modifikovanim rotacionim aktuatorom. Rezultat: minimalna složenost uz maksimalnu produktivnost i pouzdanost procesa.