Trong tự động hóa trong phòng thí nghiệm, việc xử lý các bình chứa mẫu - và đặc biệt là việc mở và đóng - đặt ra một thách thức đặc biệt. Điều quan trọng là kết hợp độ tin cậy quy trình cao với mức độ phức tạp tối thiểu. Tại đây, bạn có thể tìm hiểu điều gì là quan trọng để tìm ra giải pháp phù hợp.
Ví dụ, phần tử cơ bản là một bộ kẹp và xoay, được kết nối với hệ thống xử lý 3D. Kích thước của bình chứa mẫu và mô-ment xoắn cần thiết là điểm khởi đầu để tìm ra giải pháp phù hợp. Một yếu tô khác cũng rất quan trọng là các bình đựng có khác nhau không.
Các bình chứa mẫu tự đặt ra các yêu cầu kỹ thuật. Điều quan trọng là phải tìm ra được độ lớn của mô-men xoắn là bao nhiêu để mở và đóng chúng. Độ lớn mô-men xoắn cần thiết phải luôn được kiểm tra trước với các bình được sử dụng sau này - trong các điều kiện thực tế nhất có thể. Khi đổ đầy các bình chứa mẫu theo cách thủ công, ren có thể bị bẩn với, ví dụ như môi chất glucozơ hoặc nước muối. Sau khi đóng chặt, chất lỏng khô lại và kết dính hoặc kết tinh. Do đó, cần có lực tác động lớn hơn nhiều khi mở. Nếu chỉ thử nghiệm với các bình đựng hoàn toàn mới, sẽ có nguy cơ đánh giá thấp các yêu cầu kỹ thuật.
Có thể giảm đáng kể lực ở bộ kẹp với kết nối phù hợp với hình dạng ống. Mặt khác, một bộ kẹp không tương thích đòi hỏi lực tác động lớn hơn nhiều.
Các giải pháp tiêu chuẩn từ Festo có thể đạt được mô-men xoắn lên tới 5 Nm và lực kẹp (tùy thuộc vào cách sắp xếp) lên tới 200 N. Có thể đạt được nhiều lực hơn nếu có yêu cầu.
Các hành trình cần thiết được tính toán từ chiều cao và đường kính của bình.
Trong trường hợp các bình có kích cỡ khác nhau, bên cạnh hành trình Z dài hơn để xử lý, hành trình của bộ kẹp lớn hơn sẽ thuận lợi để đáp ứng càng nhiều yêu cầu có thể chỉ với một hệ thống.
Điều này giảm đáng kể mức độ phức tạp của giải pháp tổng thể.
Khi xử lý các bình chứa mẫu khác nhau trong một ứng dụng, không chỉ kích thước rất khác nhau, mà còn các đầu nối ren của nắp cũng vậy.
Việc đồng bộ hóa đồng thời chuyển động xoay và nâng hạ khi đóng mở có thể rất phức tạp nếu giải quyết bằng phần mềm. Do đó, một bộ chuyển đổi giá treo có bù Z đã được phát triển cho mô đun kẹp và xoay EHMD từ Festo. Nó sẽ tự động bù cho bước ren của nắp lên đến 10 mm khi mở và đóng. Giải pháp cơ học đơn giản này với bộ kẹp thụ động sẽ không di chuyển trục Z theo cách có kiểm soát trong quá trình quay. Không cần lập trình đồng bộ hóa và quy trình xử lý sẽ đơn giản hơn nhiều.
Khi đóng mở nắp hộp cũng phải cố định bình chứa để chống lại các mô-men đóng mở. Ví dụ, một đơn vị kẹp hoặc một bộ kẹp thứ hai, có thể thích ứng với các kích cỡ bình khác nhau bằng các hành trình khác nhau, sẽ rất lý tưởng cho nhiệm vụ này. Tùy thuộc vào bình chứa, một dạng khớp đơn giản có khả năng kẹp thụ động cũng có thể đủ.
Khi đóng nắp phải đối chiếu hai ren với nhau. Ở đây có thể xảy ra trường hợp nắp được đặt ở một góc. Khi xoay, mô-men đóng được xác định trước sẽ đạt được do sai vị trí, mặc dù nắp không được đóng đúng cách. Để loại trừ rủi ro này mà không cần đến các cảm biến đắt tiền, Festo tích hợp một "giai đoạn phát hiện" vào quy trình. Sau khi đậy nắp, đầu tiên nó được xoay 360° ngược chiều kim đồng hồ bằng một áp lực nhẹ để căn chỉnh các ren của nắp và bình. Chỉ sau đó, nắp được đóng lại bằng việc theo dõi góc quay. Sau đó, kiểm tra mô-men xoắn gián tiếp được thực hiện trong một cửa sổ xác định bằng phép đo dòng điện động cơ. Nếu không có thông báo lỗi trong quá trình này, khả năng rất cao là bình đã được đóng an toàn.
Chỉ riêng số lượng lớn các bình chứa mẫu khác nhau đã dẫn đến một loạt các yêu cầu kỹ thuật đối với việc đóng mở tự động. Festo cung cấp nhiều loại giải pháp cho vấn đề này như một phần của hệ thống xử lý nhỏ gọn - từ các mô đun kẹp và xoay hoàn chỉnh và các giải pháp được tạo thành từ các bộ phận tiêu chuẩn riêng lẻ cho đến các phát triển mới và xa hơn dành riêng cho khách hàng.
EHMD là mô đun kẹp và xoay nhỏ gọn nhất trong cùng loại và đặc biệt thích hợp để mở và đóng các vật chứa mẫu nhỏ, ví dụ: B. trong các ứng dụng HPLC được sử dụng. Mô-men xoắn tối đa 0,3 Nm là đủ để mở bình có thể tích lên đến 15 ml. Một mô-đun bù tùy chọn sẽ tự động bù bước ren của nắp trong khi xoay - để dễ dàng thích ứng với nhiều loại nắp và bước ren khác nhau. Mô đun kẹp và xoay có hai phiên bản: chạy hoàn toàn bằng điện hoặc có bộ kẹp chạy bằng khí. Cả hai đều cho phép quay liên tục.
DSL-16-... -SA lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu lực kẹp và mô-men xoắn cao. Với mô-đun nhỏ gọn và hẹp, bình có cổ tròn và nút bịt hoặc nắp có thể được mở một cách chắc chắn và nhẹ nhàng - với mô-men xoắn có thể điều chỉnh lên đến 1,7 Nm. Sự kết hợp giữa chuyển động nâng và kẹp bằng khí nén và chuyển động quay điện có thể được điều chỉnh và giám sát chính xác giúp cho việc xử lý mẫu an toàn và có thể tái sản xuất .
Bằng cách kết hợp bộ kẹp điện tiêu chuẩn EHPS và bộ truyền động điện quay ERMO, chúng tôi có thể đáp ứng nhiều yêu cầu khác nhau. Với EHPS, bạn có thể lựa chọn giữa ba loại với độ dài hành trình khác nhau, dành cho bình cỡ nhỏ đến trung bình. ERMO có sẵn trong bốn kích cỡ – với mô-men xoắn tối đa từ 0,15 đến 5 Nm. Bộ truyền động quay bao gồm các thành phần cơ khí có động cơ và hệ thống truyền động được gắn cố định (bộ điều khiển động cơ), công nghệ trình duyệt web tích hợp và cáp kết nối phù hợp.
Với các thành phần được tiêu chuẩn hóa của Festo, một số lượng lớn các yêu cầu có thể được đáp ứng với chi phí hiệu quả, trong không gian nhỏ nhất và đạt chất lượng cao nhất. Đối với các yêu cầu hoặc thách thức rất chi tiết, Festo sửa đổi các sản phẩm hiện có hoặc phát triển các giải pháp hoàn toàn mới. Chúng ta tham gia vào quá trình lập kế hoạch càng sớm thì lợi ích khách hàng đạt được càng lớn. Do đó, ví dụ: Festo USA đã phát triển một giải pháp cực kỳ nhỏ gọn để xử lý mẫu, tích hợp hoàn hảo vào hệ thống của khách hàng - với các bộ phận tiêu chuẩn của Festo và mô đun kẹp và xoay được sửa đổi. Kết quả: độ phức tạp tối thiểu với năng suất tối đa và độ tin cậy trong quy trình.