Minimiere Aufwand im Labor: LabAutomation für OES, XRF or XRD Analyse I MADE IN GERMANY

Sampli ConLab

Die Sampli ConLab ist die Alternative zur Automatisierung Ihres Zentrallabors und kann an einem mobilen Standort installiert werden. Das Sampli ConLab ist ein vollautomatisches Qualitätskontrollsystem für die Proben von Stahl, Edelstahl, Gusseisen, Roheisen und Nichteisenmetallen wie Aluminium und Kupfer. Der automatisierte Prozess der LabAutomation für OES, XRF und XRD umfasst Probenidentifikation und -transport, Probenvorbereitung und Materialanalyse. Probenzuführung, Robotersteuerung und Statusüberwachung erfolgen über ein computergestütztes Steuerungssystem. Um eine einheitliche Qualitätssicherung zu gewährleisten, ist der Innenraum auf 20 °C klimatisiert. Der gesamte Zyklus bis zum Vorliegen des Analyseergebnisses dauert ca. 2 Minuten. Im Durchschnitt durchlaufen so bis zu 500 Proben pro Tag die Qualitätskontrolle (je nach Material).

Technische Beschreibung

1 Die Probe wird außen an einem Touch-Steuerungsanschluss über die HMI-Software registriert und über die angrenzende Klappe auf einem Transportwagen in den Container bewegt. Das Labor wird dann versiegelt und der Roboter übernimmt alle weiteren Schritte.

2 Der programmierte Roboter ist die zentrale Komponente des Containers. Er transportiert die Probe Schritt für Schritt vom Schlitten des Schienensystems über die Probenfräse zur Bildbearbeitung zum OES-Analysegerät und von dort zum Etikettendrucker und in die Probenstation zur Zwischenlagerung der Probenmaterialien.

3 Das Probenkamera System prüft die Probe auf Risse und Lunker. Anschließend wird die Temperatur der Probe gemessen, um festzustellen, ob diese erst im Probenkühler gekühlt werden muss oder gefräst werden kann. Außerdem identifiziert das Probenkamera System auf der blank gefrästen Oberfläche der Probe geeignete Stellen für die Metallanalyse und gibt diese Information über das Steuerungssystem an den Roboter weiter.

4 Die Probe wird dem OES-Analysegerät zugeführt und exakt auf dem Abfunkenständer platziert, abgefunkt und die Daten werden über eine Schnittstelle an Ihre Software übertragen. Wenn die Ergebnisse von mindestens zwei Messungen innerhalb der zulässigen Toleranzen übereinstimmen, ist die OES-Analyse abgeschlossen.

5 Jede Probe erhält ein Etikett mit Zeit, Herkunft und Identifikationsnummer wird in die Probenstation abgelegt und kann jederzeit zugeordnet werden. Hier ist Platz für 30 Proben. Ist das Regal maximal gefüllt, sortiert der Roboter die jeweils älteste Probe aus. Der gesamte Zyklus ist über die QCS SAMCOS Software ersichtlich und steuerbar.

Automatisierung des Zentrallabors

Die Automatisierung Ihres Zentrallabors kann für jede unserer industriellen Anwendungen (Stahl, Zement, Aluminium, Roheisen) individuell gestaltet und programmiert werden. Im Gegensatz zum Sampli ConLab deckt das Zentrallabor mehr Fläche ab, was die Integration mehrerer Fräsmaschinen mit unterschiedlichen Parametern und verschiedenen Analysemethoden (z.B. OES, XRF, XRD, CNS oder LIBS) ermöglicht. Darüber hinaus bietet es den Vorteil der Zentralisierung (z.B. wird nur eine Softwarelizenz benötigt). Andererseits dauert der Weg zum Analyseergebnis länger als bei einem Container, da dieser nicht direkt am Produktionsort (z.B. am Schmelztiegel) installiert werden kann. Das folgende Beispiel ist ein vollautomatisches Zentrallabor mit Probenahme, Probentransport, Probenaufbereitung und Probenanalyse von Stahl oder Nichteisenmetallen. Probenzuführung, Robotersteuerung und Statusüberwachung erfolgen über ein übergeordnetes rechnergesteuertes Leitsystem. Die Taktzeit ist abhängig vom Umfang der Probenaufbereitung.

Technische Beschreibung

1 Die Probe wird mit unserem Probenahmesystem entnommen
2 Das Material wird mit maximaler Geschwindigkeit (bis zu 40 m/s) durch ein Rohrpostsystem zum Zentrallabor transportiert

3 Die Probe wird automatisch durch einen pneumatischen Trägeröffner ausgepackt

4 Die Roboterschaltung übernimmt und transportiert die Probe gemäß einer individuell programmierten Schrittabfolge

5 Je nach Probenmaterial wird die Probe nun für die Analyse vorbereitet. Für feste Proben: Die Probe wird mit dem Probenkühler gekühlt und anschließend mit unserer Fräsmaschine gemahlen oder zerkleinert. Für pulverförmige Proben (z.B. Schlacke): Die Probe wird mit unserem Backenbrecher zerkleinert und anschließend mit unseren Pulverisier- und Pelletiermaschinen geformt.

6 Die Probe wird mit einem stationären OES-, XRF-, XRD- oder LIBS-Analysegerät analysiert (je nach Wahl)

7 Der gesamte Zyklus ist über die QCS SAMCOS Software ersichtlich und steuerbar

Komponentenübersicht

Hardware:

  • Automatisierte Sendestation (Optional: Manuell) 
  • Automatisierte Empfangsstation (optional: manuell)
  • Industrielles Rohrpostsystem (inkl. Gebläsesystem)
  • Roboter von ABB (optional: Fanuq, KUKA oder Kawasaki) 
  • Probenvorbereitungsfräse (Sampli Mill-Fe-R)
  • Sicherheitszaun
  • Proben-Kamerasystem
  • Stationäres OES-Analyseinstrument (oder XRF, XRD, LIBS)
  • Proben-Ablageregal 
  • Proben-Etikettendrucker (optional: Laserdrucker)
  • Zentraler Steuer- und Schaltschrank

Software:

  • HMI (Human Machine Interface)
  • QCS SAMCOS (Probenkontrollsystem)
  • SPS-Infrastruktur (Speicherprogrammierbare Steuerung)

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